(57)【要約】  加熱用熱交換器１５ｃにおける第１冷媒の入口温度と、第１冷媒の出口温度との差を第１の温度差とし、加熱用熱交換器１５ｃにおける第２冷媒の入口温度と、第２冷媒の出口温度との差を第２の温度差とするとき、第２絞り装置１６ｄの開度を制御して、第１の温度差と第２の温度差との差を所定値以下に収める。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１圧縮機、熱源側熱交換器、第１絞り装置、第１熱媒体間熱交換器、及び加熱用熱交換器の第１流路を第１冷媒配管で接続して第１の冷凍サイクルを構成し、
第２圧縮機、前記加熱用熱交換器の第２流路、第２絞り装置、及び第２熱媒体間熱交換器を第２冷媒配管で接続して第２の冷凍サイクルを構成し、
前記第１の冷凍サイクルに充填する第１冷媒及び第２の冷凍サイクルに充填する第２冷媒を、同一圧力における飽和ガス温度と飽和液温度とが異なる非共沸混合冷媒とし、
前記第１冷媒と前記第２冷媒とを前記加熱用熱交換器で熱交換させる空気調和装置において、
前記加熱用熱交換器は、当該加熱用熱交換器の前記第１流路に供給される前記第１冷媒と前記第２流路に供給される前記第２冷媒が、対向流となるように前記第１冷媒配管及び前記第２冷媒配管に接続され、
前記加熱用熱交換器における前記第１冷媒の入口側の飽和ガス温度と、出口側の飽和液温度との差を第１の温度差とし、
前記加熱用熱交換器における前記第２冷媒の出口側の飽和ガス温度と、入口側の温度との差を第２の温度差とするとき、
前記第２絞り装置の開度を制御して、前記第１の温度差と前記第２の温度差との差を所定値以下に収める
ことを特徴とする空気調和装置。
【請求項２】
前記第１冷媒のうち余剰液冷媒となっている前記第１冷媒を貯留する第１アキュムレータを前記第１の冷凍サイクルに備え、
前記第１アキュムレータに貯留される余剰液冷媒の量に起因して前記第１の温度差が変化するとき、
前記第１の温度差の変化に対応するように前記第２絞り装置を制御して、前記第１の温度差と前記第２の温度差との差が所定値以下に収まるようにする
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】
前記第２の温度差を前記第１の温度差に近づけるように前記第２絞り装置の開度を制御する
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の空気調和装置。
【請求項４】
前記第２冷媒を貯留する第２アキュムレータを前記第２の冷凍サイクルの前記第２圧縮機の吸入側に備え、
前記第２の冷凍サイクルの運転状態の変化に応じて前記第２絞り装置を制御して、前記第１の温度差と前記第２の温度差との差が所定値以下に収まるように前記第２アキュムレータに貯留する前記第２冷媒の冷媒量を変化させる
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の空気調和装置。
【請求項５】
前記所定値は、１℃以下である
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の空気調和装置。
【請求項６】
前記加熱用熱交換器に流入する前記第２冷媒の入口乾き度を仮定し、当該仮定した値に基づいて前記第２の温度差を演算する
ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に空気調和装置。
【請求項７】
前記第１の冷凍サイクル及び前記第二の冷凍サイクルに循環する冷媒の循環組成を検知する循環組成検知機能を備えた
ことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の空気調和装置。
【請求項８】
前記第１冷媒及び前記第２冷媒の双方が、Ｒ３２とＨＦＯ１２３４ｙｆとの混合冷媒、または、Ｒ３２とトランス型のＨＦＯ１２３４ｚｅとの混合冷媒である
ことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の空気調和装置。
【請求項９】
前記第１熱媒体間熱交換器を複数備え、
前記第２熱媒体間熱交換器、熱媒体を搬送するポンプ、及び水を貯留する貯湯タンクを熱媒体配管で接続して熱媒体サイクルを構成し、
前記複数の第１熱媒体間熱交換器のすべてに高温高圧の前記第１冷媒を供給する全暖房運転モードと、
前記複数の第１熱媒体間熱交換器のすべてに低温低圧の前記第１冷媒を供給する全冷房運転モードと、
前記複数の第１熱媒体間熱交換器の一部に高温高圧の前記第１冷媒を供給するとともに、前記複数の第１熱媒体間熱交換器の他の一部に低温低圧の前記第１冷媒を供給する冷房暖房混在運転モードとを実行し、
前記全冷房運転モードにおいては、
前記第２圧縮機の運転を停止し、
前記全暖房運転モード及び前記冷房暖房運転モードにおいては、
前記第２圧縮機を運転させて、
前記加熱用熱交換器において前記第１冷媒から温熱を伝達された前記第２冷媒を、前記第２圧縮機より吐出させ、当該吐出した前記第２冷媒の温熱を前記第２熱媒体間熱交換器を介して前記熱媒体に伝達させる
ことを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の空気調和装置。
【請求項１０】
前記第１熱媒体間熱交換器において、前記第１冷媒と熱交換を行う媒体が、水及び／又は不凍液である
ことを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の空気調和装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、たとえばビル用マルチエアコンなど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、高元側の第１の冷凍サイクル及び低元側の第２の冷凍サイクルを有し、これらの冷凍サイクルを循環する冷媒を対向流で熱交換させるための中間熱交換器が搭載された二元式の空気調和装置が存在している（たとえば、特許文献１参照）。特許文献１に記載の技術は、第１及び第２の冷凍サイクルを循環する冷媒に、温度勾配の異なる非共沸混合冷媒を採用している。【０００３】
また、アキュムレーター内に貯留された液冷媒の量により冷媒の循環組成が変化することを考慮して、凝縮温度及び蒸発温度の制御をし、熱交換効率を向上させることを可能としている空気調和装置も提案されている（たとえば、特許文献２参照）。【０００４】
さらに、第１の冷凍サイクル及び第２の冷凍サイクルを有し、これらを循環する冷媒を熱交換させることでお湯を生成することが可能となっているビル用マルチエアコンが提案されている（たとえば、特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平７−２６９９６４号公報（たとえば、明細書の６頁及び図３参照）
【特許文献２】特開平１１−１８２９５１号公報（たとえば、明細書の５、６頁及び図１参照）
【特許文献３】ＷＯ２００９／０９８７５１号公報（たとえば、明細書の第５頁及び図１参照）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載の技術は、中間熱交換器に供給される冷媒を対向流とすることにより熱交換効率の向上が可能となっているが、ｐｈ線図における非共沸混合冷媒の温度勾配の観点から熱交換効率を向上させるものではなかった。すなわち、特許文献１に記載の技術は、第１の冷凍サイクルを流れる非共沸混合冷媒と、第２の冷凍サイクルを流れる非共沸混合冷媒との温度勾配とが大きく異なることに起因して熱交換効率が低減してしまうという課題があった。【０００７】
特許文献２に記載の技術は、冷媒の循環組成が変化することを考慮することで熱交換効率の向上が可能となっているが、ｐｈ線図における非共沸混合冷媒の温度勾配の観点から熱交換効率を向上させるものではなかった。すなわち、特許文献２に記載の技術は、異なる冷凍サイクルにおける非共沸混合冷媒の同士の温度勾配が異なると熱交換効率が低減してしまうことが考慮されていないので、冷媒として非共沸混合冷媒を適用すると、熱交換効率が低減してしまうという課題があった。【０００８】
特許文献３に記載の技術は、第１の冷凍サイクル及び第２の冷凍サイクルを循環する冷媒が、そもそも非共沸混合冷媒でないため、ｐｈ線図における非共沸混合冷媒の温度勾配によって熱交換効率が低減してしまうことがなかった。すなわち、特許文献３に記載の技術は、ｐｈ線図における非共沸混合冷媒の温度勾配の観点から熱交換効率を向上させるものではなかったため、冷媒として非共沸混合冷媒を適用すると、熱交換効率が低減してしまうという課題があった。【０００９】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたもので、熱交換効率を向上させることを可能とする空気調和装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る空気調和装置は、第１圧縮機、熱源側熱交換器、第１絞り装置、第１熱媒体間熱交換器、及び加熱用熱交換器を第１冷媒配管で接続して第１の冷凍サイクルを構成し、第２圧縮機、加熱用熱交換器、第２絞り装置、及び第２熱媒体間熱交換器を第２冷媒配管で接続して第２の冷凍サイクルを構成し、第１の冷凍サイクルに充填する第１冷媒及び第２の冷凍サイクルに充填する第２冷媒を、同一圧力における飽和ガス温度と飽和液温度とが異なる非共沸混合冷媒とし、第１冷媒と第２冷媒とを加熱用熱交換器で熱交換させる空気調和装置において、加熱用熱交換器における第１冷媒の入口温度と、第１冷媒の出口温度との差を第１の温度差とし、加熱用熱交換器における第２冷媒の入口温度と、第２冷媒の出口温度との差を第２の温度差とするとき、第２絞り装置の開度を制御して、第１の温度差と第２の温度差との差を所定値以下に収めるものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の空気調和装置によれば、第１の温度差と第２の温度差とを所定値以下に収めることにより、加熱用熱交換器に流入する第１冷媒と第２冷媒との熱交換効率を向上させることができる。
また、本発明の空気調和装置によれば、熱交換効率を向上させることができる分、省エネルギー化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施の形態１に係る空気調和装置の設置例を示す概略図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る空気調和装置の回路構成例を示す図である。
【図３】図２に示す空気調和装置の全冷房運転時の冷媒及び熱媒体の流れを説明する図である。
【図４】図２に示す空気調和装置の全暖房運転時の冷媒及び熱媒体の流れを説明する図である。
【図５】図２に示す空気調和装置の冷房主体運転時の冷媒及び熱媒体の流れを説明する図である。
【図６】図２に示す空気調和装置の暖房主体運転時の冷媒及び熱媒体の流れを説明する図である。
【図７】所定の非共沸冷媒のｐｈ線図の説明図である。
【図８】第１熱源側冷媒に非共沸冷媒を採用し、第２熱源側冷媒に単一冷媒を採用した場合であって、加熱用熱交換器内の両方の冷媒温度の説明図である。
【図９】第１熱源側冷媒及び第２熱源側冷媒に非共沸冷媒を採用した場合であって、加熱用熱交換器内の両方の冷媒温度の説明図である。
【図１０】熱媒体間熱交換器に供給される非共沸混合冷媒の同一圧力における飽和ガスと飽和液との温度差の説明図である。
【図１１】本発明の実施の形態２に係る空気調和装置の回路構成例である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
実施の形態１．
図１は、実施の形態１に係る空気調和装置の設置例を示す概略図である。図１に基づいて、空気調和装置の設置例について説明する。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。
【００１４】
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、給湯装置１４と、を有している。
室外機１と熱媒体変換機３とは、第１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、第１熱媒体を導通する配管（熱媒体配管）５で接続されている。また、給湯装置１４と熱媒体変換機３とは、第１熱源側冷媒を導通する冷媒配管４で接続されている。
なお、給湯装置１４は後ほど説明する貯湯タンク２４に接続されており、室外機１で生成された温熱が、貯湯タンク２４に貯留される水の加熱に利用されるようになっている。
【００１５】
室外機１は、通常、ビルなどの建物９の外の空間（たとえば、屋上など）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に冷熱又は温熱を供給するものである。室内機２は、建物９の内部の空間（たとえば、居室など）である室内空間７に冷房用空気あるいは暖房用空気を供給できる位置に配置され、空調対象空間となる室内空間７に冷房用空気あるいは暖房用空気を供給するものである。
熱媒体変換機３は、室外機１及び室内機２とは別筐体として、室外空間６及び室内空間７とは別の位置に設置できるように構成されており、室外機１及び室内機２とは冷媒配管４及び熱媒体配管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。
給湯装置１４は、給湯などの負荷側へお湯を供給するものである。なお、図１において、この給湯装置１４は、室内空間７に設置された例を図示しているが、それに限定されるものではなく、たとえば建物９の内部のいずれかの位置に設置されているとよい。
【００１６】
図１に示すように、本実施の形態１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とが冷媒配管４を介して接続されるとともに、熱媒体変換機３と給湯装置１４とが冷媒配管４を介して接続されている。また、熱媒体変換機３と各室内機２とが熱媒体配管５を介して接続されている。
このように、本実施の形態に係る空気調和装置は、冷媒配管４及び熱媒体配管５によって各ユニット（室外機１、室内機２、給湯装置１４及び熱媒体変換機３）が接続されて構成されており、施工が容易となっている。
【００１７】
なお、図１においては、熱媒体変換機３が、建物９の内部ではあるが室内空間７とは別の空間である天井裏などの空間（以下、単に空間８と称する）に設置されている状態を例に示している。熱媒体変換機３は、その他、エレベーターなどがある共用空間などに設置することも可能である。また、図１においては、室内機２が天井カセット型である場合を例に示してあるが、これに限定するものではなく、天井埋込型や天井吊下式など、室内空間７に直接又はダクトなどにより、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。
【００１８】
図１においては、室外機１が室外空間６に設置されている場合を例に示しているが、これに限定するものではない。たとえば、室外機１は、換気口付の機械室など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。
【００１９】
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、第１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及び熱媒体変換機３の接続台数を図１に図示してある台数に限定するものではなく、本実施の形態に係る空気調和装置が設置される建物９に応じて台数を決定すればよい。
【００２０】
図２は、本発明の実施の形態に係る空気調和装置（以下、空気調和装置１００と称する）の回路構成例を示す図である。図２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２に示すように、室外機１と熱媒体変換機３とは熱媒体間熱交換器１５ａ、１５ｂなどが冷媒配管４で接続されて第１の冷凍サイクルを構成し、熱媒体変換機３と室内機２とは熱媒体間熱交換器１５ａ、１５ｂなどが熱媒体配管５で接続されて第１の熱媒体サイクルを構成している。
また、給湯装置１４は加熱用熱交換器１５ｃなどが冷媒配管４ｃで接続されて第２の冷凍サイクルを構成し、給湯装置１４と貯湯タンク２４とは熱媒体間熱交換器１５ｄなどが熱媒体配管５ａで接続されて第２の熱媒体サイクルを構成している。
【００２１】
［室外機１］
室外機１には、圧縮機１０ａと、四方弁などの第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を介して接続されて搭載されている。また、室外機１には、第１接続配管４ａ、第２接続配管４ｂ、逆止弁１３ａ、逆止弁１３ｂ、逆止弁１３ｃ及び逆止弁１３ｄが設けられている。第１接続配管４ａ、第２接続配管４ｂ、逆止弁１３ａ、逆止弁１３ｂ、逆止弁１３ｃ、及び逆止弁１３ｄを設けることで、室内機２の要求する運転に関わらず、熱媒体変換機３に流入させる第１熱源側冷媒の流れを一定方向にすることができる。
【００２２】
圧縮機１０ａは、第１熱源側冷媒を吸入し、その第１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などで構成するとよい。圧縮機１０ａは、吐出側が第１冷媒流路切替装置１１に接続され、吸入側がアキュムレーター１９に接続されている。なお、圧縮機１０ａが第１圧縮機に相当する。
第１冷媒流路切替装置１１は、暖房運転時（全暖房運転モード時及び暖房主体運転モード時）における第１熱源側冷媒の流れと冷房運転時（全冷房運転モード時及び冷房主体運転モード時）における第１熱源側冷媒の流れとを切り替えるものである。なお、図２では、第１冷媒流路切替装置１１が、圧縮機１０の吐出側と第１接続配管４ａとを接続するとともに、熱源側熱交換器１２とアキュムレーター１９とを接続している状態を図示している。
【００２３】
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（又は放熱器）として機能し、図示省略のファンなどの送風機から供給される空気と冷媒との間で熱交換を行ない、その冷媒を蒸発ガス化又は凝縮液化するものである。熱源側熱交換器１２は、一方が第１冷媒流路切替装置１１に接続され、他方が逆止弁１３ａが設けられる冷媒配管４に接続されている。
アキュムレーター１９は、過剰な冷媒を貯留するものである。アキュムレーター１９は、一方が第１冷媒流路切替装置１１に接続され、他方が圧縮機１０ａの吸入側に接続される。
【００２４】
逆止弁１３ａは、熱源側熱交換器１２と熱媒体変換機３との間における冷媒配管４に設けられ、所定の方向（室外機１から熱媒体変換機３への方向）のみに冷媒の流れを許容するものである。逆止弁１３ｂは、第１接続配管４ａに設けられ、暖房運転時において圧縮機１０ａから吐出された冷媒を熱媒体変換機３に流通させるものである。逆止弁１３ｃは、第２接続配管４ｂに設けられ、暖房運転時において熱媒体変換機３から戻ってきた冷媒を圧縮機１０の吸入側に流通させるものである。逆止弁１３ｄは、熱媒体変換機３と第１冷媒流路切替装置１１との間における冷媒配管４に設けられ、所定の方向（熱媒体変換機３から室外機１への方向）のみに冷媒の流れを許容するものである。
【００２５】
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２に示す空気調和装置１００は、第１接続配管４ａ、第２接続配管４ｂ、及び逆止弁１３ａ〜１３ｄが設けられたものであるが、それに限定されるものではな。すなわち、必ずしも第１接続配管４ａ、第２接続配管４ｂ、及び逆止弁１３ａ〜１３ｄが、空気調和装置１００に設けられる必要はない。
【００２６】
［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、熱媒体配管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、図示省略のファンなどの送風機から供給される空気と第１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。
【００２７】
この図２では、４台の室内機２が熱媒体変換機３に接続されている場合を例に示しており、紙面下から室内機２ａ、室内機２ｂ、室内機２ｃ、室内機２ｄとして図示している。また、室内機２ａ〜室内機２ｄに応じて、利用側熱交換器２６も、紙面下側から利用側熱交換器２６ａ、利用側熱交換器２６ｂ、利用側熱交換器２６ｃ、利用側熱交換器２６ｄとして図示している。なお、図１と同様に、室内機２の接続台数は、図２に示す４台に限定されるものではない。
【００２８】
［熱媒体変換機３］
熱媒体変換機３には、２つの熱媒体間熱交換器１５と、２つの絞り装置１６と、２つの開閉装置１７と、２つの第２冷媒流路切替装置１８と、２つのポンプ２１と、４つの第１熱媒体流路切替装置２２と、４つの第２熱媒体流路切替装置２３と、４つの熱媒体流量調整装置２５と、が搭載されている。
また、熱媒体変換機３には、各種検出装置（２つの第１温度センサー３１、４つの第２温度センサー３４、４つの第３温度センサー３５、及び、圧力センサー３６）が設けられている。
【００２９】
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）又は蒸発器として機能し、第１熱源側冷媒と第１熱媒体とで熱交換を行ない、室外機１で生成され第１熱源側冷媒に貯えられた冷熱又は温熱を第１熱媒体に伝達するものである。熱媒体間熱交換器１５ａは、冷媒循環回路Ａにおける絞り装置１６ａと第２冷媒流路切替装置１８ａとの間に設けられており、冷房暖房混在運転モード時において第１熱媒体の冷却に供するものである。また、熱媒体間熱交換器１５ｂは、冷媒循環回路Ａにおける絞り装置１６ｂと第２冷媒流路切替装置１８ｂとの間に設けられており、冷房暖房混在運転モード時において第１熱媒体の加熱に供するものである。なお、熱媒体間熱交換器１５ａ、１５ｂが第１熱媒体間熱交換器に相当する。
【００３０】
２つの絞り装置１６（絞り装置１６ａ、絞り装置１６ｂ）は、減圧弁や膨張弁としての機能を有し、第１熱源側冷媒を減圧して膨張させるものである。絞り装置１６ａは、冷房運転時の第１熱源側冷媒の流れにおいて熱媒体間熱交換器１５ａの上流側に設けられている。絞り装置１６ｂは、冷房運転時の第１熱源側冷媒の流れにおいて熱媒体間熱交換器１５ｂの上流側に設けられている。２つの絞り装置１６は、開度が可変に制御可能なもの、たとえば電子式膨張弁などで構成するとよい。なお、絞り装置１６ａ、１６ｂが第１絞り装置に相当する。
【００３１】
２つの開閉装置１７（開閉装置１７ａ、開閉装置１７ｂ）は、二方弁などで構成されており、冷媒配管４を開閉するものである。開閉装置１７ａは、第１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、第１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、四方弁などで構成され、運転モードに応じて第１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、冷房運転時の第１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、冷房運転時の第１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。
【００３２】
２つのポンプ２１（ポンプ２１ａ、ポンプ２１ｂ）は、熱媒体配管５を導通する第１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との間における熱媒体配管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との間における熱媒体配管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などで構成するとよい。
【００３３】
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、三方弁などで構成されており、第１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、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ものである。詳細には、第１熱媒体流路切替装置２２は、熱媒体間熱交換器１５ａ、熱媒体間熱交換器１５ｂ、及び熱媒体流量調整装置２５に接続されている。
【００３４】
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、三方弁などで構成されており、第１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、利用側熱交換器２６の第１熱媒体の流路の入口側に設けられている。詳細には、第２熱媒体流路切替装置２３は、熱媒体間熱交換器１５ａ、熱媒体間熱交換器１５ｂ、及び利用側熱交換器２６に接続されている。
【００３５】
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などで構成されており、熱媒体配管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、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ものである。詳細には、熱媒体流量調整装置２５は、一方が利用側熱交換器２６に接続され、他方が第１熱媒体流路切替装置２２に接続されている。なお、熱媒体流量調整装置２５は、利用側熱交換器２６の第１熱媒体の流路の入口側に設けてもよい。
【００３６】
２つの第１温度センサー３１（第１温度センサー３１ａ、第１温度センサー３１ｂ）は、熱媒体間熱交換器１５から流出した第１熱媒体、つまり熱媒体間熱交換器１５の出口における第１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などで構成するとよい。
第１温度センサー３１ａは、ポンプ２１ａの入口側における熱媒体配管５に設けられている。第１温度センサー３１ｂは、ポンプ２１ｂの入口側における熱媒体配管５に設けられている。
【００３７】
４つの第２温度センサー３４（第２温度センサー３４ａ〜第２温度センサー３４ｄ）は、第１熱媒体流路切替装置２２と熱媒体流量調整装置２５との間に設けられ、利用側熱交換器２６から流出した第１熱媒体の温度を検出するものであり、サーミスターなどで構成するとよい。
第２温度センサー３４は、室内機２の設置台数に応じた個数（ここでは４つ）が設けられるようになっている。なお、第２温度センサー３４は、熱媒体流量調整装置２５と利用側熱交換器２６との間の流路に設けられていてもよい。また、熱媒体流量調整装置２５を利用側熱交換器２６の第１熱媒体の流路の入口側に設けてもよい。
【００３８】
４つの第３温度センサー３５（第３温度センサー３５ａ〜第３温度センサー３５ｄ）は、熱媒体間熱交換器１５の第１熱源側冷媒の入口側又は出口側に設けられ、熱媒体間熱交換器１５に流入する第１熱源側冷媒の温度又は熱媒体間熱交換器１５から流出した第１熱源側冷媒の温度を検出するものであり、サーミスターなどで構成するとよい。
第３温度センサー３５ａは、熱媒体間熱交換器１５ａと第２冷媒流路切替装置１８ａとの間に設けられている。第３温度センサー３５ｂは、熱媒体間熱交換器１５ａと絞り装置１６ａとの間に設けられている。第３温度センサー３５ｃは、熱媒体間熱交換器１５ｂと第２冷媒流路切替装置１８ｂとの間に設けられている。第３温度センサー３５ｄは、熱媒体間熱交換器１５ｂと絞り装置１６ｂとの間に設けられている。
【００３９】
圧力センサー３６は、第３温度センサー３５ｄの設置位置と同様に、熱媒体間熱交換器１５ｂと絞り装置１６ｂとの間に設けられ、熱媒体間熱交換器１５ｂと絞り装置１６ｂとの間を流れる第１熱源側冷媒の圧力を検出するものである。
【００４０】
熱媒体を導通する熱媒体配管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。熱媒体配管５は、熱媒体変換機３に接続される室内機２の台数に応じて分岐（ここでは、各４分岐）されている。そして、熱媒体配管５は、第１熱媒体流路切替装置２２、及び第２熱媒体流路切替装置２３で接続されている。第１熱媒体流路切替装置２２及び第２熱媒体流路切替装置２３を制御することで、熱媒体間熱交換器１５ａからの熱媒体を利用側熱交換器２６に流入させるか、熱媒体間熱交換器１５ｂからの熱媒体を利用側熱交換器２６に流入させるかが決定されるようになっている。
【００４１】
［給湯装置１４、ポンプ２１ｃ、貯湯タンク２４］
給湯装置１４は、第１熱源側冷媒の温熱を第２熱源側冷媒に伝達させ、さらに、当該第２熱源側冷媒の温熱を第２熱媒体に伝達させるものである。
給湯装置１４には、第２の冷凍サイクルを構成するものとして、第２熱源側冷媒を圧縮する圧縮機１０ｂと、凝縮器として機能する熱媒体間熱交換器１５ｄと、第２熱源側冷媒を減圧させる絞り装置１６ｄと、蒸発器として機能する加熱用熱交換器１５ｃと、が搭載されている。
また、給湯装置１４には、第１の冷凍サイクルの一部を構成するものとして、第１熱源側冷媒を減圧させる絞り装置１６ｃが搭載されている。
また、給湯装置１４には、第２の熱媒体サイクルを構成するものとして、第２熱媒体を搬送するためのポンプ２１ｃ、及び第２熱媒体を貯留可能な貯湯タンク２４が接続されて設けられている。
【００４２】
さらに、給湯装置１４には、第２熱源側冷媒の圧力を検出する第２圧力センサー３７及び第１熱源側冷媒の圧力を検出する第３圧力センサー３９と、第２熱源側冷媒の温度を検出する第４温度センサー３８、第１熱源側冷媒の温度を検出する第５温度センサー４０及び第２熱媒体の温度を検出する第６温度センサー４１とが設けられている。
なお、空調調和装置１００は、図２に示すように、給湯装置１４が１台設けられた構成に限定されるものではなく、複数台が設けられていてもよい。なお、空気調和装置１００は、給湯装置１４が複数台設けられている場合には、給湯装置１４が冷媒配管４を介して熱媒体変換機３に並列接続されているとよい。
【００４３】
圧縮機１０ｂは、第２熱源側冷媒を吸入し、その第２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などで構成するとよい。圧縮機１０ｂは、吐出側が熱媒体間熱交換器１５ｄに接続され、吸入側が加熱用熱交換器１５ｃに接続されている。なお、圧縮機１０ｂが第２圧縮機に相当する。
【００４４】
加熱用熱交換器１５ｃは、蒸発器として機能し、第１熱源側冷媒と第２熱源側冷媒とで熱交換を行なわせることで、室外機１で生成され第１熱源側冷媒に貯えられた温熱を第２熱源側冷媒に伝達させるものである。加熱用熱交換器１５ｃの第２熱源側は、一方が圧縮機１０ｂの吸入側に接続され、他方が絞り装置１６ｄに接続されている。
なお、加熱用熱交換器１５ｃには、加熱用熱交換器１５ｃにおける第１熱源側冷媒の流れ方向と、第２熱源側冷媒の流れ方向とが、運転モードによらず、対向流となるように冷媒配管４及び冷媒配管４ｃに接続されている。これにより、加熱用熱交換器１５ｃにおける熱交換効率を向上させている。
【００４５】
絞り装置１６ｄは、減圧弁や膨張弁としての機能を有し、第２熱源側冷媒を減圧して膨張させるものである。絞り装置１６ｄは、一方が熱媒体間熱交換器１５ｄに接続され、他方が加熱用熱交換器１５ｃに接続されている。絞り装置１６ｄは、たとえばステッピングモータを設けるなどして開度調整を可能とするとよい。なお、絞り装置１６ｃは、絞り装置１６ａ、１６ｂと同様に第１絞り装置に相当する。
熱媒体間熱交換器１５ｄは、凝縮器（放熱器）として機能し、第２熱源側冷媒と第２熱媒体とで熱交換を行なわせることで、給湯装置１４で生成され第２熱源側冷媒に貯えられた温熱を第２熱媒体に伝達させるものである。熱媒体間熱交換器１５ｄの第２熱源側は、一方が圧縮機１０ｂの吐出側に接続され、他方が絞り装置１６ｄに接続されている。なお、熱媒体間熱交換器１５ｄが第２熱媒体間熱交換器に相当する。
【００４６】
絞り装置１６ｃは、減圧弁や膨張弁としての機能を有し、第１熱源側冷媒を減圧して膨張させるものである。絞り装置１６ｃは、全暖房運転、暖房主体運転、及び冷房主体運転時における第１熱源側冷媒の流れにおいて加熱用熱交換器１５ｃの下流側に設けられている。絞り装置１６ｃは、たとえばステッピングモータを設けるなどして開度調整を可能とするとよい。なお、絞り装置１６ｃが第１絞り装置に相当する。
【００４７】
ポンプ２１ｃは、熱媒体配管５ａを導通する第２熱媒体を循環させるものである。ポンプ２１ｃは、熱媒体間熱交換器１５ｄと貯湯タンク２４との間における熱媒体配管５ａに設けられている。ポンプ２１ｃは、たとえば容量制御可能なポンプなどで構成するとよい。
【００４８】
貯湯タンク２４は、熱媒体配管５ａを導通する第２熱媒体を貯留するものである。貯湯タンク２４は、一方がポンプ２１ｃの吐出側に接続され、他方が熱媒体間熱交換器１５ｄに接続されている。
【００４９】
第２圧力センサー３７は、加熱用熱交換器１５ｃから流出した第２熱源側冷媒の圧力を検出するものである。この第２圧力センサー３７は、第４温度センサー３８の設置位置と同様に、加熱用熱交換器１５ｃと圧縮機１０ｂの吸入側との間に設けられているものである。
第３圧力センサー３９は、加熱用熱交換器１５ｃから流出した第１熱源側冷媒の圧力を検出するものである。この第３圧力センサー３９は、第５温度センサー４０の設置位置と同様に、加熱用熱交換器１５ｃの下流側に設けられているものである。
【００５０】
第４温度センサー３８は、加熱用熱交換器１５ｃから流出した第２熱源側冷媒の温度を検出するものである。この第４温度センサー３８は、第２圧力センサー３７の設置位置と同様に、加熱用熱交換器１５ｃと圧縮機１０ｂの吸入側との間に設けられているものである。
第５温度センサー４０は、加熱用熱交換器１５ｃから流出した第１熱源側冷媒の温度を検出するものである。この第５温度センサー４０は、第３圧力センサー３９の設置位置と同様に、加熱用熱交換器１５ｃの下流側に設けられているものである。
第６温度センサー４１は、熱媒体間熱交換器１５ｄから流出した第２熱媒体の温度を検出するものである。この第６温度センサー４１は、熱媒体間熱交換器１５ｄとポンプ２１ｃの吸入側との間に設けられているものである。
なお、第４温度センサー３８、第５温度センサー４０及び第６温度センサー４１は、たとえばサーミスターなどで構成するとよい。
【００５１】
［第１制御装置８０及び第２制御装置８１］
第１制御装置８０及び第２制御装置８１は、マイコンなどで構成されており、熱媒体変換機３の各種検出装置で検出された情報（温度情報、圧力情報）、給湯装置１４の各種検出装置で検出された情報、及びリモコンからの指示に基づいて、圧縮機１０ａ、１０ｂなどの動作を統括制御し、後述する各運転モードを実行可能なものである。第１制御装置８０と第２制御装置８１とは、相互に情報のやり取りを実施し、連携制御をすることができるものである。
【００５２】
なお、詳細には、第１制御装置８０には、第１温度センサー３１、第２温度センサー３４、第３温度センサー３５、及び圧力センサー３６の検出結果が出力され、第２制御装置８１には、第４温度センサー３８、第５温度センサー４０、第６温度センサー４１、第２圧力センサー３７、及び第３圧力センサー３９の検出結果が出力される。そして、第１制御装置８０と第２制御装置８１とは、第１制御装置に出力された検出結果及び第２制御装置８１に出力された検出結果を相互にやり取りし、以下の動作を統括制御するものである。
すなわち、第１制御装置８０は、圧縮機１０ａの駆動周波数、熱源側熱交換器１２に付設される図示省略の送風機の回転数（ＯＮ／ＯＦＦ含む）、絞り装置１６の開度、開閉装置１７の開閉、第１冷媒流路切替装置１１及び第２冷媒流路切替装置１８の切替、ポンプ２１、２１ｃの駆動周波数、第１熱媒体流路切替装置２２の切り替え、第２熱媒体流路切替装置２３の切り替え、熱媒体流量調整装置２５の開度などの統括制御をするものである。また、第２制御装置８１は、圧縮機１０ｂの駆動周波数、絞り装置１６ｃ、１６ｄの開度などの統括制御をするものである。
【００５３】
第１制御装置８０の設置位置は、図２では熱媒体変換機３に設けられているものとして説明しているが、それに限定されるものではなく、たとえばユニット毎に設けてもよいし、室外機１に設けてもよい。また、第２制御装置８１の設置位置は、図２に示すように、たとえば給湯装置１４に設けるとよい。なお、第１制御装置８０と第２制御装置８１とは、有線又は無線によって両者が通信可能に接続され、連携制御を行うことができるように構成されている。
【００５４】
そして、空気調和装置１００では、圧縮機１０ａ、第１冷媒流路切替装置１１、熱源側熱交換器１２、開閉装置１７、第２冷媒流路切替装置１８、熱媒体間熱交換器１５及び加熱用熱交換器１５ｃの第１熱源側冷媒流路、絞り装置１６、絞り装置１６ｃ、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１５の第１熱媒体流路、ポンプ２１、第１熱媒体流路切替装置２２、熱媒体流量調整装置２５、利用側熱交換器２６、及び第２熱媒体流路切替装置２３を、熱媒体配管５で接続して熱媒体循環回路Ｂを構成している。
そして、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を並列に接続して、熱媒体循環回路Ｂを複数系統としているのである。
【００５５】
また、圧縮機１０ｂ、加熱用熱交換器１５ｃの第２熱源側冷媒流路、熱媒体間熱交換器１５ｄの第２熱源側冷媒流路、及び絞り装置１６ｄを、冷媒配管４ｃで接続して冷媒循環回路Ａ２を構成している。
さらに、ポンプ２１ｃ、貯湯タンク２４、及び熱媒体間熱交換器１５ｄの第２熱媒体流路を、熱媒体配管５ａで接続して熱媒体循環回路Ｂ２を構成している。
【００５６】
よって、空気調和装置１００では、室外機１と熱媒体変換機３とが、熱媒体変換機３に設けられている熱媒体間熱交換器１５ａ及び熱媒体間熱交換器１５ｂを介して接続され、熱媒体変換機３と室内機２とも、熱媒体間熱交換器１５ａ及び熱媒体間熱交換器１５ｂを介して接続されている。さらに、熱媒体変換機３と給湯装置１４とが、給湯装置２４に設けられている加熱用熱交換器１５ｃを介して接続され、給湯装置１４と貯湯タンク２４とが、熱媒体間熱交換器１５ｄを介して接続されている。
すなわち、空気調和装置１００では、熱媒体間熱交換器１５ａ及び熱媒体間熱交換器１５ｂで冷媒循環回路Ａを循環する第１熱源側冷媒と熱媒体循環回路Ｂを循環する第１熱媒体とが熱交換し、加熱用熱交換器１５ｃで冷媒循環回路Ａを循環する第１熱源側冷媒と冷媒循環回路Ａ２を循環する第２熱源側冷媒とが熱交換し、熱媒体間熱交換器１５ｄで冷媒循環回路Ａ２を循環する第２熱源側冷媒と熱媒体循環回路Ｂ２を循環する第２熱媒体とが熱交換するようになっている。
【００５７】
そして、第１熱源側冷媒の流路と、第２熱源側冷媒の流路とは、独立しており、互いに混じり合うことはない。また、第１熱媒体の流路と、第２熱媒体の流路とにおいても、独立しており、互いに混じり合うことはない。
【００５８】
次に、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。それに加えて、空気調和装置１００は、第１の冷凍サイクルの第１熱源側冷媒の温熱及び第２の冷凍サイクルの第２熱源側冷媒の温熱を利用して、貯湯タンク２４に貯留される第２熱媒体を加温することができるものである。
【００５９】
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、及び、暖房負荷の方が大きい暖房主体運転モードがある。なお、全暖房運転モード、暖房主体運転モード及び冷房主体運転モード時には、給湯装置１４を運転して、第２熱媒体を加温することも含まれる。以下に、各運転モードについて、熱源側冷媒及び熱媒体の流れとともに説明する。
【００６０】
［全冷房運転モード］
図３は、図２に示す空気調和装置１００の全冷房運転時の冷媒及び熱媒体の流れを説明する図である。この図３では、利用側熱交換器２６ａ及び利用側熱交換器２６ｂでのみ冷熱負荷が発生している場合を例に全冷房運転モードについて説明する。なお、図３では、太線で表された配管が冷媒（第１熱源側冷媒）、及び熱媒体（第１熱媒体）の流れる配管を示している。また、図３では、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。
【００６１】
図３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１０ａから吐出された熱源側冷媒を熱源側熱交換器１２へ流入させるように切り替える。熱媒体変換機３では、ポンプ２１ａ及びポンプ２１ｂを駆動させ、熱媒体流量調整装置２５ａ及び熱媒体流量調整装置２５ｂを開放し、熱媒体流量調整装置２５ｃ及び熱媒体流量調整装置２５ｄを全閉とし、熱媒体間熱交換器１５ａ及び熱媒体間熱交換器１５ｂのそれぞれと利用側熱交換器２６ａ及び利用側熱交換器２６ｂとの間を第１熱媒体が循環するようにしている。なお、全冷房運転モードにおいては、給湯装置１４は停止している。
【００６２】
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・低圧の第１熱源側冷媒が圧縮機１０ａ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１０ａから吐出された高温・高圧のガス冷媒は、第１冷媒流路切替装置１１を介して熱源側熱交換器１２に流入する。そして、熱源側熱交換器１２で室外空気に放熱しながら凝縮液化し、高圧液冷媒となる。熱源側熱交換器１２から流出した高圧液冷媒は、逆止弁１３ａを通って室外機１から流出し、冷媒配管４を通って熱媒体変換機３に流入する。熱媒体変換機３に流入した高圧液冷媒は、開閉装置１７ａを経由した後に分岐されて絞り装置１６ａ及び絞り装置１６ｂで膨張させられて、低温・低圧の二相冷媒となる。
【００６３】
この二相冷媒は、蒸発器として作用する熱媒体間熱交換器１５ａ及び熱媒体間熱交換器１５ｂのそれぞれに流入し、熱媒体循環回路Ｂを循環する熱媒体から吸熱することで、熱媒体を冷却しながら、低温・低圧のガス冷媒となる。熱媒体間熱交換器１５ａ及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及び第２冷媒流路切替装置１８ｂを介して熱媒体変換機３から流出し、冷媒配管４を通って再び室外機１へ流入する。室外機１に流入した冷媒は、逆止弁１３ｄを通って、第１冷媒流路切替装置１１及びアキュムレーター１９を介して、圧縮機１０ａへ再度吸入される。
【００６４】
このとき、絞り装置１６ａは、第３温度センサー３５ａで検出された温度と第３温度センサー３５ｂで検出された温度との差として得られるスーパーヒート（過熱度）が一定になるように開度が制御される。同様に、絞り装置１６ｂは、第３温度センサー３５ｃで検出された温度と第３温度センサー３５ｄで検出された温度との差として得られるスーパーヒートが一定になるように開度が制御される。また、開閉装置１７ａは開、開閉装置１７ｂは閉となっている。
【００６５】
次に、熱媒体循環回路Ｂにおける第１熱媒体の流れについて説明する。
全冷房運転モードでは、熱媒体間熱交換器１５ａ及び熱媒体間熱交換器１５ｂの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及びポンプ２１ｂによって熱媒体配管５内を流動させられることになる。ポンプ２１ａ及びポンプ２１ｂで加圧されて流出した熱媒体は、第２熱媒体流路切替装置２３ａ及び第２熱媒体流路切替装置２３ｂを介して、利用側熱交換器２６ａ及び利用側熱交換器２６ｂに流入する。そして、熱媒体が利用側熱交換器２６ａ及び利用側熱交換器２６ｂで室内空気から吸熱することで、室内空間７の冷房を行なう。
【００６６】
それから、熱媒体は、利用側熱交換器２６ａ及び利用側熱交換器２６ｂから流出して熱媒体流量調整装置２５ａ及び熱媒体流量調整装置２５ｂに流入する。このとき、熱媒体流量調整装置２５ａ及び熱媒体流量調整装置２５ｂの作用によって熱媒体の流量が室内にて必要とされる空調負荷を賄うのに必要な流量に制御されて利用側熱交換器２６ａ及び利用側熱交換器２６ｂに流入するようになっている。熱媒体流量調整装置２５ａ及び熱媒体流量調整装置２５ｂから流出した熱媒体は、第１熱媒体流路切替装置２２ａ及び第１熱媒体流路切替装置２２ｂを通って、熱媒体間熱交換器１５ａ及び熱媒体間熱交換器１５ｂへ流入し、再びポンプ２１ａ及びポンプ２１ｂへ吸い込まれる。
【００６７】
なお、利用側熱交換器２６の熱媒体配管５内では、第２熱媒体流路切替装置２３から熱媒体流量調整装置２５を経由して第１熱媒体流路切替装置２２へ至る向きに熱媒体が流れている。また、室内空間７にて必要とされる空調負荷は、第１温度センサー３１ａで検出された温度、あるいは、第１温度センサー３１ｂで検出された温度と第２温度センサー３４で検出された温度との差を目標値に保つように制御することにより、賄うことができる。熱媒体間熱交換器１５の出口温度は、第１温度センサー３１ａ又は第１温度センサー３１ｂのどちらの温度を使用してもよいし、これらの平均温度を使用してもよい。このとき、第１熱媒体流路切替装置２２及び第２熱媒体流路切替装置２３は、熱媒体間熱交換器１５ａ及び熱媒体間熱交換器１５ｂの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。
【００６８】
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３においては、利用側熱交換器２６ａ及び利用側熱交換器２６ｂにおいては熱負荷があるため熱媒体を流しているが、利用側熱交換器２６ｃ、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、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。
【００６９】
［全暖房運転モード］
図４は、図２に示す空気調和装置１００の全暖房運転時の冷媒及び熱媒体の流れを説明する図である。この図４では、利用側熱交換器２６ａ及び利用側熱交換器２６ｂでのみ温熱負荷が発生している場合を例に全暖房運転モードについて説明する。なお、図４では、太線で表された配管が冷媒（第１熱源側冷媒及び第２熱源側冷媒）、及び熱媒体（第１熱媒体及び第２熱媒体）の流れる配管を示している。また、図４では、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。
【００７０】
図４に示す全暖房運転モードの場合、室外機１では、第１冷媒流路切替装置１１を、圧縮機１０ａから吐出された第１熱源側冷媒を熱源側熱交換器１２を経由させずに熱媒体変換機３へ流入させるように切り替える。熱媒体変換機３では、ポンプ２１ａ及びポンプ２１ｂを駆動させ、熱媒体流量調整装置２５ａ、熱媒体流量調整装置２５ｂを開放し、熱媒体流量調整装置２５ｃ及び熱媒体流量調整装置２５ｄを全閉とし、熱媒体間熱交換器１５ａ及び熱媒体間熱交換器１５ｂのそれぞれと利用側熱交換器２６ａ及び利用側熱交換器２６ｂとの間を熱媒体が循環するようにしている。また、全暖房運転モードにおいては、給湯装置１４を運転して第２熱媒体を加温することも含まれている。ここでの全暖房運転モードの説明では、給湯装置１４を運転しているものとして説明する。
【００７１】
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・低圧の第１熱源側冷媒が圧縮機１０ａ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１０ａ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、開閉装置１７の手前で分岐された高温・高圧のガス冷媒の一方は、第２冷媒流路切替装置１８ａ及び第２冷媒流路切替装置１８ｂを通って、熱媒体間熱交換器１５ａ及び熱媒体間熱交換器１５ｂのそれぞれに流入する。
【００７２】
熱媒体間熱交換器１５ａ及び熱媒体間熱交換器１５ｂに流入した高温・高圧のガス冷媒は、熱媒体循環回路Ｂを循環する熱媒体に放熱しながら凝縮液化し、高圧の液冷媒となる。熱媒体間熱交換器１５ａ及び熱媒体間熱交換器１５ｂから流出した液冷媒は、絞り装置１６ａ及び絞り装置１６ｂで膨張させられて、低温・低圧の二相冷媒となる。この二相冷媒は、開閉装置１７ｂを通って、熱媒体変換機３から流出し、冷媒配管４を通って再び室外機１へ流入する。室外機１に流入した二相冷媒は、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。
【００７３】
そして、熱源側熱交換器１２に流入した二相冷媒は、熱源側熱交換器１２で室外空気から吸熱して、低温・低圧のガス冷媒となる。熱源側熱交換器１２から流出した低温・低圧のガス冷媒は、第１冷媒流路切替装置１１及びアキュムレーター１９を介して圧縮機１０ａへ再度吸入される。
【００７４】
このとき、絞り装置１６ａは、圧力センサー３６で検出された圧力を飽和温度に換算した値と第３温度センサー３５ｂで検出された温度との差として得られるサブクール（過冷却度）が一定になるように開度が制御される。同様に、絞り装置１６ｂは、圧力センサー３６で検出された圧力を飽和温度に換算した値と第３温度センサー３５ｄで検出された温度との差として得られるサブクールが一定になるように開度が制御される。また、開閉装置１７ａは閉、開閉装置１７ｂは開となっている。なお、熱媒体間熱交換器１５の中間位置の温度が測定できる場合は、その中間位置での温度を圧力センサー３６の代わりに用いてもよく、安価にシステムを構成できる。
【００７５】
また、熱媒体変換機３に流入した高温・高圧のガス冷媒の他方、すなわち熱媒体変換機３の閉となっている開閉装置１７ａの手前で分岐された第１熱源側冷媒は、熱媒体変換機３から流出し、冷媒配管４を介して給湯装置１４に流入する。そして、給湯装置１４に流入した第１熱源側冷媒は、加熱用熱交換器１５ｃで第２熱源側冷媒に温熱を伝達して凝縮液化し、液冷媒となる。加熱用熱交換器１５ｃから流出した液冷媒は、絞り装置１６ｃで膨張させられて気液二相冷媒となる。
絞り装置１６ｃから流出した気液二相冷媒は、給湯装置１４から流出し、冷媒配管４を介して熱媒体変換機３に再度流入し、絞り装置１６ａ及び絞り装置１６ｂから流出した冷媒と合流する。
【００７６】
このとき、絞り装置１６ｃは、第５温度センサー４０の検出温度と、第３圧力センサー３９の検出圧力から換算した飽和温度との温度差であるサブクールが一定になるように、開度が制御される。
【００７７】
冷媒循環回路Ａ２における第２熱源側冷媒の流れについて説明する。
第２熱源側冷媒が圧縮機１０ｂ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１０ｂから吐出された高温・高圧のガス冷媒は、熱媒体間熱交換器１５ｄに流入する。そして、熱媒体間熱交換器１５ｄで第２熱媒体に放熱しながら凝縮し、二相冷媒となる。なお、熱媒体間熱交換器１５ｄにおいて、第２熱源側冷媒は第２熱媒体に放熱し、第２熱媒体を加温している。
熱媒体間熱交換器１５ｄから流出した二相冷媒は、絞り装置１６ｄを介して加熱用熱交換器１５ｃに流入する。加熱用熱交換器１５ｃに流入した二相冷媒は、第１熱源側冷媒から温熱を伝達される。なお、加熱用熱交換器１５ｃにおいて、第２熱源側冷媒が第１熱源側冷媒から吸熱した熱は、第２熱源側冷媒が蒸発するための熱量として消費される。加熱用熱交換器１５ｃから流出したガス冷媒は、再び圧縮機１０ｂへ再度吸入される。
【００７８】
このとき、絞り装置１６ｄは、第４温度センサー３８の検出温度と、第２圧力センサー３７の検出圧力から換算した飽和温度との温度差である過熱度が一定になるように、開度が制御される。また、圧縮機１０ｂの回転周波数は、第６温度センサー４１の検出温度が目標温度になるように制御される。
【００７９】
熱媒体循環回路Ｂにおける熱媒体の流れについて説明する。
全暖房運転モードでは、熱媒体間熱交換器１５ａ及び熱媒体間熱交換器１５ｂの双方で第１熱源側冷媒の温熱が第１熱媒体に伝えられ、暖められた第１熱媒体がポンプ２１ａ及びポンプ２１ｂによって熱媒体配管５内を流動させられることになる。ポンプ２１ａ及びポンプ２１ｂで加圧されて流出した第１熱媒体は、第２熱媒体流路切替装置２３ａ、第２熱媒体流路切替装置２３ｂを介して、利用側熱交換器２６ａ、利用側熱交換器２６ｂに流入する。そして、第１熱媒体が利用側熱交換器２６ａ及び利用側熱交換器２６ｂで室内空気に放熱し、室内空間７の暖房を行なう。
【００８０】
それから、第１熱媒体は、利用側熱交換器２６ａ、利用側熱交換器２６ｂから流出して熱媒体流量調整装置２５ａ、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、熱媒体流量調整装置２５ｂの作用によって第１熱媒体の流量が室内にて必要とされる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、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、熱媒体流量調整装置２５ｂから流出した第１熱媒体は、第１熱媒体流路切替装置２２ａ、第１熱媒体流路切替装置２２ｂを通って、熱媒体間熱交換器１５ａ及び熱媒体間熱交換器１５ｂへ流入し、再びポンプ２１ａ及びポンプ２１ｂへ吸い込まれる。
【００８１】
なお、利用側熱交換器２６の熱媒体配管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へ至る向きに第１熱媒体が流れている。また、室内空間７にて必要とされる空調負荷は、第１温度センサー３１ａで検出された温度、あるいは、第１温度センサー３１ｂで検出された温度と第２温度センサー３４で検出された温度との差を目標値に保つように制御することにより、賄うことができる。熱媒体間熱交換器１５の出口温度は、第１温度センサー３１ａ又は第１温度センサー３１ｂのどちらの温度を使用してもよいし、これらの平均温度を使用してもよい。
【００８２】
このとき、第１熱媒体流路切替装置２２及び第２熱媒体流路切替装置２３は、熱媒体間熱交換器１５ａ及び熱媒体間熱交換器１５ｂの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、第１温度センサー３１ｂで検出された温度とほとんど同じ温度であり、第１温度センサー３１ｂを使用することにより温度センサーの数を減らすことができ、安価にシステムを構成できる。
【００８３】
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）へは第１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ればよい。
【００８４】
熱媒体循環回路Ｂ２における第２熱媒体の流れについて説明する。
熱媒体間熱交換器１５ｄで第２熱源側冷媒の温熱が第２熱媒体に伝えられ、暖められた第２熱媒体がポンプ２１ｃによって熱媒体配管５ａ内を流動させられることになる。ポンプ２１ｃで加圧されて流出した第２熱媒体は、貯湯タンク２４に流入する。貯湯タンク２４に流入した第２熱媒体は、再び熱媒体間熱交換器１５ｄに流入した後に、ポンプ２１ｃへ吸い込まれる。
【００８５】
［冷房主体運転モード］
図５は、図２に示す空気調和装置１００の冷房主体運転時の冷媒及び熱媒体の流れを説明する図である。この図５では、利用側熱交換器２６ａで冷熱負荷が発生し、利用側熱交換器２６ｂで温熱負荷が発生している場合を例に冷房主体運転モードについて説明する。なお、図５では、太線で表された配管が冷媒（第１熱源側冷媒及び第２熱源側冷媒）、及び熱媒体（第１熱媒体及び第２熱媒体）の循環する配管を示している。また、図５では、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。
【００８６】
図５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１０ａから吐出された熱源側冷媒を熱源側熱交換器１２へ流入させるように切り替える。熱媒体変換機３では、ポンプ２１ａ及びポンプ２１ｂを駆動させ、熱媒体流量調整装置２５ａ、熱媒体流量調整装置２５ｂを開放し、熱媒体流量調整装置２５ｃ及び熱媒体流量調整装置２５ｄを全閉とし、熱媒体間熱交換器１５ａと利用側熱交換器２６ａとの間、熱媒体間熱交換器１５ｂと利用側熱交換器２６ｂとの間を、それぞれ第１熱媒体が循環するようにしている。また、冷房主体運転モードにおいては、給湯装置１４を運転して第２熱媒体を加温することも含まれている。ここでの冷房主体運転モードの説明では、給湯装置１４を運転しているものとして説明する。
【００８７】
まず始めに、冷媒循環回路Ａにおける第１熱源側冷媒の流れについて説明する。
低温・低圧の第１熱源側冷媒が圧縮機１０ａ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１０ａ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の一方は、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。
【００８８】
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を循環する第１熱媒体に放熱しながら凝縮液化し、液冷媒となる。熱媒体間熱交換器１５ｂから流出した液冷媒は、絞り装置１６ｂで膨張させられて低圧二相冷媒となる。この低圧二相冷媒は、絞り装置１６ａを介して蒸発器として作用する熱媒体間熱交換器１５ａに流入する。熱媒体間熱交換器１５ａに流入した低圧二相冷媒は、熱媒体循環回路Ｂを循環する第１熱媒体から吸熱することで、第１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及びアキュムレーター１９を介して、圧縮機１０ａへ再度吸入される。
【００８９】
このとき、絞り装置１６ｂは、第３温度センサー３５ｃで検出された温度と第３温度センサー３５ｄで検出された温度との差として得られるスーパーヒートが一定になるように開度が制御される。また、絞り装置１６ａは全開、開閉装置１７ａは閉、開閉装置１７ｂは閉となっている。なお、絞り装置１６ｂは、圧力センサー３６で検出された圧力を飽和温度に換算した値と第３温度センサー３５ｄで検出された温度との差として得られるサブクールが一定になるように開度を制御してもよい。また、絞り装置１６ｂを全開とし、絞り装置１６ａでスーパーヒート又はサブクールを制御するようにしてもよい。
【００９０】
また、熱媒体変換機３に流入した二相冷媒の他方、すなわち熱媒体変換機３の閉となっている開閉装置１７ａの手前で分岐された第１熱源側冷媒は、熱媒体変換機３から流出し、冷媒配管４を介して給湯装置１４に流入する。そして、給湯装置１４に流入した第１熱源側冷媒は、加熱用熱交換器１５ｃで第２熱源側冷媒に温熱を伝達して凝縮液化し、液冷媒となる。加熱用熱交換器１５ｃから流出した液冷媒は、絞り装置１６ｃで膨張させられて気液二相冷媒となる。
絞り装置１６ｃから流出した気液二相冷媒は、給湯装置１４から流出し、冷媒配管４を介して熱媒体変換機３に再度流入し、絞り装置１６ｂから流出した冷媒と合流する。
【００９１】
このとき、絞り装置１６ｃは、第５温度センサー４０の検出温度と、第３圧力センサー３９の検出圧力から換算した飽和温度との温度差であるサブクールが一定になるように、開度が制御される。
【００９２】
冷媒循環回路Ａ２における第２熱源側冷媒の流れについて説明する。
第２熱源側冷媒が圧縮機１０ｂ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１０ｂから吐出された高温・高圧のガス冷媒は、熱媒体間熱交換器１５ｄに流入する。そして、熱媒体間熱交換器１５ｄで第２熱媒体に放熱しながら凝縮し、二相冷媒となる。なお、熱媒体間熱交換器１５ｄにおいて、第２熱源側冷媒は第２熱媒体に放熱し、第２熱媒体を加温している。
熱媒体間熱交換器１５ｄから流出した二相冷媒は、絞り装置１６ｄを介して加熱用熱交換器１５ｃに流入し、第１熱源側冷媒から温熱を伝達される。なお、加熱用熱交換器１５ｃにおいて、第２熱源側冷媒が第１熱源側冷媒から吸熱した熱は、第２熱源側冷媒が蒸発するための熱量として消費される。加熱用熱交換器１５ｃから流出したガス冷媒は、再び圧縮機１０ｂへ再度吸入される。
【００９３】
このとき、絞り装置１６ｄは、第４温度センサー３８の検出温度と、第２圧力センサー３７の検出圧力から換算した飽和温度との温度差である過熱度が一定になるように、開度が制御される。また、圧縮機１０ｂの回転周波数は、第６温度センサー４１の検出温度が目標温度になるように制御される。
【００９４】
熱媒体循環回路Ｂにおける第１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で第１熱源側冷媒の温熱が第１熱媒体に伝えられ、暖められた第１熱媒体がポンプ２１ｂによって熱媒体配管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第１熱媒体に伝えられ、冷やされた第１熱媒体がポンプ２１ａによって熱媒体配管５内を流動させられることになる。ポンプ２１ａ及びポンプ２１ｂで加圧されて流出した第１熱媒体は、第２熱媒体流路切替装置２３ａ、第２熱媒体流路切替装置２３ｂを介して、利用側熱交換器２６ａ、利用側熱交換器２６ｂに流入する。
【００９５】
利用側熱交換器２６ｂでは第１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では第１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、熱媒体流量調整装置２５ｂの作用によって第１熱媒体の流量が室内にて必要とされる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、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第１熱媒体は、熱媒体流量調整装置２５ｂ及び第１熱媒体流路切替装置２２ｂを通り、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第１熱媒体は、熱媒体流量調整装置２５ａ及び第１熱媒体流路切替装置２２ａを通って、熱媒体間熱交換器１５ａへ流入し、再びポンプ２１ａへ吸い込まれる。
【００９６】
なお、利用側熱交換器２６の熱媒体配管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へ至る向きに第１熱媒体が流れている。また、室内空間７にて必要とされる空調負荷は、暖房側においては第１温度センサー３１ｂで検出された温度と第２温度センサー３４で検出された温度との差を、冷房側においては第２温度センサー３４で検出された温度と第１温度センサー３１ａで検出された温度との差を目標値に保つように制御することにより、賄うことができる。
【００９７】
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）へは第１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へ第１熱媒体が流れないようにすればよい。
【００９８】
熱媒体循環回路Ｂ２における第２熱媒体の流れについて説明する。
熱媒体間熱交換器１５ｄで第２熱源側冷媒の温熱が第２熱媒体に伝えられ、暖められた第２熱媒体がポンプ２１ｃによって熱媒体配管５ａ内を流動させられることになる。ポンプ２１ｃで加圧されて流出した第２熱媒体は、貯湯タンク２４に流入する。貯湯タンク２４に流入した第２熱媒体は、再び熱媒体間熱交換器１５ｄに流入した後に、ポンプ２１ｃへ吸い込まれる。
【００９９】
［暖房主体運転モード］
図６は、図２に示す空気調和装置１００の暖房主体運転時の冷媒及び熱媒体の流れを説明する図である。この図６では、利用側熱交換器２６ａ及び利用側熱交換器２６ｂでのみ温熱負荷が発生している場合を例に暖房主体運転モードについて説明する。なお、図６では、太線で表された配管が冷媒（第１熱源側冷媒及び第２熱源側冷媒）、及び熱媒体（第１熱媒体及び第２熱媒体）の流れる配管を示している。また、図６では、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。
【０１００】
図６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１０ａから吐出された第１熱源側冷媒を熱源側熱交換器１２を経由させずに熱媒体変換機３へ流入させるように切り替える。熱媒体変換機３では、ポンプ２１ａ及びポンプ２１ｂを駆動させ、熱媒体流量調整装置２５ａ、熱媒体流量調整装置２５ｂを開放し、熱媒体流量調整装置２５ｃ及び熱媒体流量調整装置２５ｄを全閉とし、熱媒体間熱交換器１５ａ及び熱媒体間熱交換器１５ｂのそれぞれと利用側熱交換器２６ａ及び利用側熱交換器２６ｂとの間を熱媒体が循環するようにしている。また、暖房主体運転モードにおいては、給湯装置１４を運転して第２熱媒体を加温することも含まれている。ここでの暖房主体運転モードの説明では、給湯装置１４を運転しているものとして説明する。
【０１０１】
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・低圧の第１熱源側冷媒が圧縮機１０ａ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１０ａ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、開閉装置１７の手前で分岐された高温・高圧のガス冷媒の一方は、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。
【０１０２】
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を循環する第１熱媒体に放熱しながら凝縮液化し、液冷媒となる。熱媒体間熱交換器１５ｂから流出した液冷媒は、絞り装置１６ｂで膨張させられて低圧二相冷媒となる。この低圧二相冷媒は、絞り装置１６ａを介して蒸発器として作用する熱媒体間熱交換器１５ａに流入する。熱媒体間熱交換器１５ａに流入した低圧二相冷媒は、熱媒体循環回路Ｂを循環する第１熱媒体から吸熱することで蒸発し、第１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。
【０１０３】
室外機１に流入した二相冷媒は、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に流入した二相冷媒は、熱源側熱交換器１２で室外空気から吸熱して、低温・低圧のガス冷媒となる。熱源側熱交換器１２から流出した低温・低圧のガス冷媒は、第１冷媒流路切替装置１１及びアキュムレーター１９を介して圧縮機１０ａへ再度吸入される。
【０１０４】
このとき、絞り装置１６ｂは、圧力センサー３６で検出された圧力を飽和温度に換算した値と第３温度センサー３５ｂで検出された温度との差として得られるサブクールが一定になるように開度が制御される。また、絞り装置１６ａは全開、開閉装置１７ａ、１７ｂは閉となっている。なお、絞り装置１６ｂを全開とし、絞り装置１６ａでサブクールを制御するようにしてもよい。
【０１０５】
また、熱媒体変換機３に流入した高温・高圧のガス冷媒の他方、すなわち熱媒体変換機３の閉となっている開閉装置１７ａの手前で分岐された第１熱源側冷媒は、熱媒体変換機３から流出し、冷媒配管４を介して給湯装置１４に流入する。そして、給湯装置１４に流入した第１熱源側冷媒は、加熱用熱交換器１５ｃで第２熱源側冷媒に温熱を伝達して凝縮液化し、液冷媒となる。加熱用熱交換器１５ｃから流出した液冷媒は、絞り装置１６ｃで膨張させられて気液二相冷媒となる。
絞り装置１６ｃから流出した気液二相冷媒は、給湯装置１４から流出し、冷媒配管４を介して熱媒体変換機３に再度流入し、絞り装置１６ｂから流出した冷媒と合流する。
【０１０６】
このとき、絞り装置１６ｃは、第５温度センサー４０の検出温度と、第３圧力センサー３９の検出圧力から換算した飽和温度との温度差であるサブクールが一定になるように、開度が制御される。
【０１０７】
冷媒循環回路Ａ２における第２熱源側冷媒の流れについて説明する。
第２熱源側冷媒が圧縮機１０ｂ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１０ｂから吐出された高温・高圧のガス冷媒は、熱媒体間熱交換器１５ｄに流入する。そして、熱媒体間熱交換器１５ｄで第２熱媒体に放熱しながら凝縮し、二相冷媒となる。なお、熱媒体間熱交換器１５ｄにおいて、第２熱源側冷媒は第２熱媒体に放熱し、第２熱媒体を加温している。
熱媒体間熱交換器１５ｄから流出した二相冷媒は、絞り装置１６ｄを介して加熱用熱交換器１５ｃに流入し、第１熱源側冷媒から温熱を伝達される。なお、加熱用熱交換器１５ｃにおいて、第２熱源側冷媒が第１熱源側冷媒から吸熱した熱は、第２熱源側冷媒が蒸発するための熱量として消費される。加熱用熱交換器１５ｃから流出したガス冷媒は、再び圧縮機１０ｂへ再度吸入される。
【０１０８】
このとき、絞り装置１６ｄは、第４温度センサー３８の検出温度と、第２圧力センサー３７の検出圧力から換算した飽和温度との温度差である過熱度が一定になるように、開度が制御される。また、圧縮機１０ｂの回転周波数は、第６温度センサー４１の検出温度が目標温度になるように制御される。
【０１０９】
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で第１熱源側冷媒の温熱が第１熱媒体に伝えられ、暖められた第１熱媒体がポンプ２１ｂによって熱媒体配管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第１熱媒体に伝えられ、冷やされた第１熱媒体がポンプ２１ａによって熱媒体配管５内を流動させられることになる。ポンプ２１ａ及びポンプ２１ｂで加圧されて流出した第１熱媒体は、第２熱媒体流路切替装置２３ａ、第２熱媒体流路切替装置２３ｂを介して、利用側熱交換器２６ａ及び利用側熱交換器２６ｂに流入する。
【０１１０】
利用側熱交換器２６ｂでは第１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では第１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、熱媒体流量調整装置２５ｂの作用によって第１熱媒体の流量が室内にて必要とされる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、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第１熱媒体は、熱媒体流量調整装置２５ｂ及び第１熱媒体流路切替装置２２ｂを通って、熱媒体間熱交換器１５ａに流入し、再びポンプ２１ａへ吸い込まれる。利用側熱交換器２６ａを通過し若干温度が低下した第１熱媒体は、熱媒体流量調整装置２５ａ及び第１熱媒体流路切替装置２２ａを通り、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。
【０１１１】
なお、利用側熱交換器２６の熱媒体配管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へ至る向きに第１熱媒体が流れている。また、室内空間７にて必要とされる空調負荷は、暖房側においては第１温度センサー３１ｂで検出された温度と第２温度センサー３４で検出された温度との差を、冷房側においては第２温度センサー３４で検出された温度と第１温度センサー３１ａで検出された温度との差を目標値に保つように制御することにより、賄うことができる。
【０１１２】
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）へは第１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へ第１熱媒体が流れないようにすればよい。
【０１１３】
熱媒体循環回路Ｂ２における第２熱媒体の流れについて説明する。
熱媒体間熱交換器１５ｄで第２熱源側冷媒の温熱が第２熱媒体に伝えられ、暖められた第２熱媒体がポンプ２１ｃによって熱媒体配管５ａ内を流動させられることになる。ポンプ２１ｃで加圧されて流出した第２熱媒体は、貯湯タンク２４に流入する。貯湯タンク２４に流入した第２熱媒体は、再び熱媒体間熱交換器１５ｄに流入した後に、ポンプ２１ｃへ吸い込まれる。
【０１１４】
［給湯装置１４の温度設定］
この給湯装置１４は、第２熱媒体の温度を、利用側熱交換器２６ａ〜２６ｄを流れる第１熱媒体の目標温度よりも、高い温度に設定している。これは、第２熱媒体が、主に給湯負荷を賄うために使用するものであるためである。たとえば、利用側熱交換器２６ａ〜２６ｄを流れる第１熱媒体の目標温度が５０℃、熱媒体間熱交換器１５ｄを流れる第２熱媒体の目標温度は７０℃などの値に設定される。
そのため、給湯装置１４に使用されている第２熱源側冷媒の凝縮温度又は擬似凝縮温度は、室外機１と熱媒体変換機３の間を循環する冷媒の凝縮温度又は擬似凝縮温度よりも高い値に制御される。たとえば、給湯装置１４に使用されている第２熱源側冷媒の凝縮温度又は擬似凝縮温度が７５℃、室外機１と熱媒体変換機３の間を循環する冷媒の凝縮温度又は擬似凝縮温度が５５℃といった値に制御される。
【０１１５】
［非共沸冷媒について］
第１の冷凍サイクル内の冷媒配管４の内部には、たとえば、化学式がＣ３  Ｈ２  Ｆ４  で表されるテトラフルオロプロペン（たとえば、ＨＦＯ１２３４ｙｆ、ＨＦＯ１２３４ｚｅ（Ｅ）など）と、化学式がＣＨ２  Ｆ２  で表されるジフルオロメタン（Ｒ３２）とを含む混合冷媒とが混合されて循環している。なお、ＨＦＯ１２３４ｚｅについては、二つの幾何学的異性体が存在しており、二重結合に対してＦとＣＦ３が対称の位置にあるトランス型と、同じ側にあるシス型があり、両者で物性が異なる。本実施の形態のＨＦＯ１２３４ｚｅ（Ｅ）はトランス型である。
【０１１６】
テトラフルオロプロペンは、化学式中に二重結合を有するため、大気中で分解しやすく、地球温暖化係数（ＧＷＰ）がたとえば４程度（ＨＦＯ１２３４ｙｆの場合）と低く、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空気調和装置に採用されてきたＲ４１０Ａなど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と、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い。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ず、コストの高い空気調和装置になってしまう。
そこで、テトラフルオロプロペンにＲ３２を混合した冷媒を採用することが考えられる。このＲ３２は、冷媒の特性が従来の冷媒に近いため比較的使いやすい冷媒である。しかし、Ｒ４１０ＡのＧＷＰ２０８８程度と比べると小さいが、Ｒ３２のＧＷＰが６７５程度と比較的高い。すなわち、環境に対する負荷の観点で言えば、Ｒ３２は、その他の冷媒と混合せずに単独で使用するには、若干向いていない冷媒である。
【０１１７】
そこで、テトラフルオロプロペンとＲ３２とを混合させた冷媒を使用することにより、ＧＷＰをあまり大きくせずに、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。テトラフルオロプロペンとＲ３２との混合比率としては、質量％で、たとえば７０％対３０％などのように混合させて使用することが考えられるが、この混合比率に限ったものではない。
【０１１８】
しかし、ＨＦＯ１２３４ｙｆの沸点が−２９（℃）、Ｒ３２の沸点は−５３．２（℃）であるため、テトラフルオロプロペンとＲ３２とを混合させた冷媒は、沸点の異なる冷媒を有する非共沸冷媒となる。この非共沸冷媒は、たとえば、アキュムレータ１９などの液溜に流入すると、沸点の低い方の成分が液冷媒として滞留する。これにより、空気調和装置の配管内を循環する冷媒の循環組成が時々刻々と変化することになる。
【０１１９】
［非共沸冷媒のｐｈ線図における温度勾配］
図７は、所定の非共沸冷媒のｐｈ線図（圧力−エンタルピ線図）の説明図である。図８は、第１熱源側冷媒に非共沸冷媒を採用し、第２熱源側冷媒に単一冷媒を採用した場合であって、加熱用熱交換器１５ｃ内の両方の冷媒温度の説明図である。図９は、第１熱源側冷媒及び第２熱源側冷媒に非共沸冷媒を採用した場合であって、加熱用熱交換器１５ｃ内の両方の冷媒温度の説明図である。
なお、図８及び図９の横軸は、加熱用熱交換器１５ｃの第１熱源側冷媒の流路及び第２熱源側冷媒の流路に対応している。すなわち、この横軸の正の方向が第１熱源側冷媒の流路の入口側に対応し、負の方向が第１熱源側冷媒の流路の出口側に対応している。また、この横軸の正の方向が第２熱源側冷媒の流路の出口側に対応し、負の方向が第２熱源側冷媒の流路の入口側に対応している。図８及び図９の縦軸は、第１熱源側冷媒及び第２熱源側冷媒の温度を示している。
また、以下の説明において「入口側の第１熱源側冷媒」とは、加熱用熱交換器１５ｃに流入する第１熱源側冷媒を指し、「出口側の第１熱源側冷媒」とは、加熱用熱交換器１５ｃから流出する第１熱源側冷媒を指すものとする。また、第２熱源側冷媒についても同様である。
【０１２０】
図７に示すように、非共沸冷媒は沸点が異なるため、ｐｈ線図を描くと、同一圧力における飽和液温度と飽和ガス温度が異なる。すなわち、圧力Ｐ１における飽和液温度ＴＬ１  は、圧力Ｐ１における飽和ガス温度ＴＧ１  よりも低い温度となる。これにより、ｐｈ線図の二相領域における等温線は、所定の温度勾配で傾いている。
混合している冷媒の比率を変えると、ｐｈ線図は異なったものとなり、温度勾配が変化する。たとえば、ＨＦＯ１２３４ｙｆとＲ３２との混合比率を７０％対３０％とした場合は、温度勾配が高圧側で５．６℃、低圧側で６．８℃程度となる。また、ＨＦＯ１２３４ｙｆとＲ３２との混合比率を５０％対５０％とした場合は、温度勾配が高圧側で２．５℃、低圧側で２．８℃程度となる。
すなわち、圧力損失が小さいものと仮定すれば、上述のような混合比率の第１熱源側冷媒が、給湯装置１４の加熱用熱交換器１５ｃに供給されると、加熱用熱交換器１５ｃの入口から出口に向かって、冷媒温度が徐々に下がることになる。
【０１２１】
なお、共沸混合冷媒以外の冷媒、すなわち単一冷媒や擬似共沸混合冷媒などのような冷媒の場合には、冷媒の循環組成が変化することがないため、二相変化する領域におけるエンタルピ変化は冷媒の相変化に利用され、温度勾配は生じない。すなわち、非共沸冷媒でない冷媒の場合には、加熱用熱交換器１５ｃの入口から出口に向かって、冷媒温度が徐々に下がることはない。
【０１２２】
［非共沸混合冷媒による効果１］
加熱用熱交換器１５ｃにおいては、第１熱源側冷媒と第２熱源側冷媒とが対向流となっている。すなわち、冷媒の位置関係としては、入口側の第１熱源側冷媒が出口側の第２熱源側冷媒に対応し、出口側の第１熱源側冷媒が入口側の第２熱源側冷媒に対応することになる。
【０１２３】
ここで、仮に、第２熱源側冷媒として単一冷媒や擬似共沸混合冷媒（たとえばＨＦＯ１２３４ｙｆなど）を採用するものとする。この場合には、［非共沸冷媒のｐｈ線図における温度勾配］で説明したように、単一冷媒や擬似共沸冷媒が同一圧力における飽和ガス温度と飽和液温度が同じかほぼ同じ（温度勾配がない）であるため、加熱用熱交換器１５ｃのうちの第２熱源側冷媒の流路においては、ほとんど一定の温度となる。
具体的には、入口側の第１熱源側冷媒温度及び出口側の第２熱源側冷媒温度と、出口側の第１熱源側冷媒温度及び入口側の第２熱源側冷媒温度とは、図８に示したようになる。  ここで、加熱用熱交換器１５ｃにおける第１熱源側冷媒の入口側の飽和ガス温度と出口側の飽和液温度との温度差から、加熱用熱交換器１５ｃにおける第２熱源側冷媒の出口側の飽和ガス温度と入口側の温度との温度差を「差し引いた値」が大きい。
このように、第２熱源側冷媒として単一冷媒や擬似共沸混合冷媒を採用すると、上記「差し引いた値」が大きくなって加熱用熱交換器１５ｃの熱交換効率が低減してしまい、給湯装置１４の運転効率が悪くなってしまう。
【０１２４】
そこで、実施の形態１に係る空気調和装置１００では、第２熱源側冷媒として非共沸混合冷媒（たとえばＨＦＯ１２３４ｙｆとＲ３２との混合冷媒）を採用する。非共沸混合冷媒では、同一圧力における飽和ガス温度が飽和液温度よりも高い（温度勾配を有する）。そのため、加熱用熱交換器１５ｃにおける入口側の第２熱源側冷媒温度よりも出口側の第２熱源側冷媒温度の方が高い状態となる。
具体的には、入口側の第１熱源側冷媒温度及び出口側の第２熱源側冷媒温度と、出口側の第１熱源側冷媒温度及び入口側の第２熱源側冷媒温度とは、図９に示したようになる。
ここで、加熱用熱交換器１５ｃにおける第１熱源側冷媒の入口側の飽和ガス温度と出口側の飽和液温度との温度差から、加熱用熱交換器１５ｃにおける第２熱源側冷媒の出口側の飽和ガス温度と入口側の温度との温度差を「差し引いた値」は、図８における「差し引いた値」と比較すると小さくなる。なお、図９における「差し引いた値」は、第１熱源側冷媒と第２熱源側冷媒の二相部（蒸発器において過熱度がゼロの場合は全域）の温度差に対応するものである。
このように、第２熱源側冷媒として非共沸混合冷媒を採用すると、上記「差し引いた値」が小さくなって加熱用熱交換器１５ｃの熱交換効率を向上させることができ、給湯装置１４の運転効率を向上させることができる。
【０１２５】
ただし、加熱用熱交換器１５ｃの入口側の第２熱源側冷媒には、乾き度がたとえば０．１〜０．２程度の気液混在状態の二相冷媒が流入するため、加熱用熱交換器１５ｃにおける第２熱源側冷媒の出口側温度と第２熱源側冷媒の入口側温度との温度差は、飽和ガス温度と飽和液温度との温度差よりも小さくなる。
【０１２６】
［非共沸混合冷媒による効果２］
次に、加熱用熱交換器１５ｃにおける第１熱源側冷媒及び第２熱源側冷媒の状態について説明する。
第１熱源側冷媒は、加熱用熱交換器１５ｃの入口側においてガス部（気相）、加熱用熱交換器１５ｃの出口側において液部（液相）となり、当該入口側と当該出口側の間において二相部（気液二相）となっている。なお、ガス部と液部の長さは（二相部に比べて）それほど長くなく、熱伝達率も小さいため、全体の熱交換量に対する寄与度は小さい。そのため、加熱用熱交換器１５ｃの熱交換の大半は、第１熱源側冷媒の二相部で行われている。
また、加熱用熱交換器１５ｃの第２熱源側冷媒の流路においては、第２熱源側冷媒の出口側での過熱度が小さい値に制御される。この過熱度の値が小さいこと、及び気相の熱伝達率は小さいことにより、加熱用熱交換器１５ｃの熱交換の大半は第２熱源側冷媒の二相部で行われることになる。
したがって、加熱用熱交換器１５ｃにおいては、第１熱源側冷媒の二相部と第２熱源側冷媒の二相部とによる熱交換が、加熱用熱交換器１５ｃにおける全熱交換量の大半を占めている。
【０１２７】
そこで、第１熱源側冷媒及び第２熱源側冷媒が、二相部の状態であるときの温度差を小さくすることで、加熱用熱交換器１５ｃの熱交換効率を向上させることができ、給湯装置１４の運転効率を向上させることができる。なお、二相部の状態であるときの温度差を小さくするとは、「第１熱源側冷媒の入口側の飽和ガス温度（ガスから二相に変わる点）」と「出口側の飽和液温度（二相から液に変わる点）」との温度差（第１の温度差）と、加熱用熱交換器１５ｃにおける「第２熱源側冷媒の出口側の飽和ガス温度（二相からガスに変わる点）」と「入口側の温度（たとえば乾き度０．１〜０．２）」との温度差（第２の温度差）と、の温度差を小さい値にする（第１の温度差と第２の温度差を近い値にする）ことである。
なお、この状態は、第１の温度差と第２の温度差との差を所定値以下に収めるように絞り装置１６ｄの開度を調整することで実現してもよいし、第２の温度差を第１の温度差に近づけるように絞り装置１６ｄの開度を調整して実現してもよい。なお、この「所定値」については後述するものとする。
【０１２８】
また、第２熱源側冷媒の入口側の二相冷媒の乾き度が、たとえば０．１〜０．２などのようにあまり大きくない場合には、上記の第１の温度差と、「第２熱源側冷媒の飽和ガス（二相からガスに変わる点）温度」と「第２熱源側冷媒の飽和液（二相から液に変わる点）温度」との温度差とを近い値にすることでも、加熱用熱交換器１５ｃの熱交換効率を向上させることができ、給湯装置１４の運転効率を向上させることができる。
【０１２９】
［非共沸混合冷媒による効果３］
図１０は、加熱用熱交換器１５ｃに供給される非共沸混合冷媒（ＨＦＯ１２３４ｙｆとＲ３２）の同一圧力における飽和ガスと飽和液との温度差（図７に示す温度勾配に対応）の説明図である。
なお、図１０において、横軸は混合冷媒に占めるＲ３２の割合を示し、縦軸は冷媒の温度差を示している。また、「凝縮側」とは、加熱用熱交換器１５ｃで第１熱源側冷媒が凝縮する側に対応しており、「凝縮側温度差」とは、各混合割合において、飽和ガス温度が４５℃となる圧力における飽和ガスと飽和液との温度差を示している。
また、「蒸発側」とは、加熱用熱交換器１５ｃで第２熱源側冷媒が蒸発する側に対応しており、「蒸発側温度差」とは、各混合割合において、飽和ガス温度が５℃となる圧力における飽和ガスと蒸発器入口冷媒との温度差を示している。
さらに、加熱用熱交換器１５ｃの蒸発側温度差は、入口乾き度が「０．１」、「０．２」及び「飽和液」の場合の３つを例に示している。
【０１３０】
図１０に示すように、ＨＦＯ１２３４ｙｆとＲ３２との非共沸混合冷媒において、それぞれの混合比が同じ（図１０のＲ３２が０．５）であれば、蒸発側の飽和ガスと飽和液との温度差が、凝縮側の飽和ガスと飽和液との温度差よりも大きいことがわかる。
また、第２熱源側冷媒の乾き度が０．１の場合でも、蒸発側の温度差の方が、凝縮側の温度差よりも大きい。すなわち、加熱用熱交換器１５ｃにおいては、蒸発側である第２熱源側冷媒の入口乾き度が０．１程度と小さければ、蒸発側である第２熱源側冷媒の飽和ガスと飽和液との温度差の方が、凝縮側である第１熱源側冷媒の飽和ガスと飽和液との温度差よりも大きい。
さらに、蒸発側であって入口側の第２熱源側冷媒の乾き度が０．２の場合は、凝縮側の温度差の方が蒸発側の温度差よりも大きい。すなわち、加熱用熱交換器１５ｃにおいては、凝縮側である第１熱源側冷媒の飽和ガスと飽和液との温度差の方が、蒸発側である第２熱源側冷媒の飽和ガスと飽和液との温度差よりも少し大きい値になる。
【０１３１】
そこで、この図１０に基づき、たとえば以下のように第１熱源側冷媒及び第２熱源側冷媒の割合を設定するとよい。
すなわち、第１熱源側冷媒に占めるＲ３２の割合が２０％である場合には、第２熱源側冷媒のＲ３２の割合が約８％又は約２４％と設定する。これは、図１０に示すように、第１熱源側冷媒に占めるＲ３２の割合が２０％である場合には、飽和ガスと飽和液との温度差は７．３℃となり、そして、第２熱源側冷媒の乾き度が０．１のときおいて、第２熱源側冷媒のＲ３２の割合を約８％又は約２４％と設定することで、温度差を約７．３度とすることができるためである。
【０１３２】
これは、上述の［非共沸混合冷媒による効果２］において説明した、加熱用熱交換器１５ｃにおける「第１熱源側冷媒の入口側の飽和ガス温度（ガスから二相に変わる点）」と「出口側の飽和液温度（二相から液に変わる点）」との温度差（第１の温度差）と、加熱用熱交換器１５ｃにおける「第２熱源側冷媒の出口側の飽和ガス温度（二相からガスに変わる点）」と「入口側の温度（たとえば乾き度０．１〜０．２）」との温度差（第２の温度差）とを近い値にすることに対応している。これにより、加熱用熱交換器１５ｃの熱交換効率を向上させることができ、給湯装置１４の運転効率を向上させることができる。
なお、実際には、双方の温度に１℃以内の温度差があっても、熱交換効率に大きな差はない。そこで、たとえば、第１熱源側冷媒に占めるＲ３２の割合が２０％であり、第２熱源側冷媒の乾き度が０．１である場合は、第２熱源側冷媒に占めるＲ３２の割合が６〜２９％と設定すればよい。これにより、第１の温度差と第２の温度差とを１℃以内に収めることができる。
また、第２熱源側冷媒の入口乾き度が非常に小さい場合には、第２熱源側冷媒を飽和液とみなしてよい。第１熱源側冷媒に占めるＲ３２の割合が２０％である場合には、第２熱源側冷媒に占めるＲ３２の割合を６％又は２８％とすると、第１の温度差と第２の温度差とを近い値にすることができ、第２熱源側冷媒に占めるＲ３２の割合を５〜８％、２３〜３２％とすると、第２の温度差を第１の温度差の１℃以内に収めることができる。
【０１３３】
このように、第２の温度差を第１の温度差の１℃以内に収まるように、好ましくはこれらの温度差がさらに近い値になるように空気調和装置１００に冷媒を充填することで、加熱用熱交換器１５ｃの熱交換効率を向上させることができ、給湯装置１４の運転効率を向上させることができる。
【０１３４】
［非共沸混合冷媒の充填方法］
ここまで、第１熱源側冷媒及び第２熱源側冷媒のＲ３２とＨＦＯ１２３４ｙｆの混合割合について説明してきた。次に、当該混合割合の冷媒を空気調和装置１００に充填する方法について説明する。
所定の混合割合の冷媒を、空気調和装置１００に充填する方法としては、第１の冷凍サイクルに充填する冷媒と、第２の冷凍サイクルに充填する冷媒として、別々の組成割合が充填された冷媒ボンベを使って、充填する方法がある。
たとえば、空気調和装置１００のようなビル用マルチエアコンにおいて、第１熱源側冷媒は、機器が現地に設置された後に充填される。より詳細には、機器が設置された後に、Ｒ３２の割合が２０％である冷媒ボンベによって、第１の冷凍サイクルに第１熱源側冷媒が充填される。
一方、第２熱源側冷媒は、工場から出荷前に、機器に予め充填される。より詳細には、加熱用熱交換器１５ｃの第２熱源側冷媒側流路の第２熱源側冷媒の入口乾き度が０．１である場合には、工場から出荷前に予め、第２熱源側冷媒に占めるＲ３２の割合が約８％又は約２４％である冷媒ボンベによって、第２の冷凍サイクルに第２熱源側冷媒が充填される。
【０１３５】
このように、Ｒ３２が所定の割合となっている冷媒ボンベを使用して、第１の冷凍サイクル及び第２の冷凍サイクルに、第１熱源側冷媒及び第２熱源側冷媒を充填するのが、最も簡単である。しかし、現実には、Ｒ３２が所定の割合、すなわち都合の良い割合の冷媒が２種類共、製品化され、市場に流通していることはまれである。
たとえば、Ｒ３２の割合が２０％である冷媒ボンベのみが、混合冷媒として市場に流通している場合には、以下のようにして、第１熱源側冷媒及び第２熱源側冷媒を空気調和装置１００に充填するとよい。
【０１３６】
たとえば、Ｒ３２の割合が２０％である冷媒ボンベのみが、混合冷媒として市場に流通している場合には、その冷媒を第１熱源側冷媒として現地で第１の冷凍サイクルに充填することになる。ここで、Ｒ３２の割合が２４％である冷媒を、第２の冷媒として、第２の冷凍サイクルに充填したいものとする。
このとき、工場で、ＨＦＯ１２３４ｙｆの冷媒ボンベとＲ３２の冷媒ボンベを用い、第２の冷凍サイクルに、まず、規定冷媒量の０．７６倍の量のＨＦＯ１２３４ｙｆを充填し、その後、規定冷媒量の０．２４倍のＲ３２冷媒を充填してから、出荷するようにするとよい。
【０１３７】
また、工場で、第２熱源側冷媒に含まれる２種類の冷媒を充填するのが製造工程上、難しい場合がある。このような場合には、後から冷媒が追加充填できるような、充填口を設置しておくとよい。これにより、第２の冷凍サイクルに、冷媒ボンベによって規定冷媒量の０．７６倍の量のＨＦＯ１２３４ｙｆを工場で充填して出荷し、後から、Ｒ３２の冷媒ボンベによって規定冷媒量の０．２４倍のＲ３２冷媒を追加充填することが可能となる。
【０１３８】
［冷媒配管４］
以上説明したように、本実施の形態１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。
【０１３９】
［熱媒体配管５］
本実施の形態１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を接続する熱媒体配管５には水や不凍液などの熱媒体が流れている。
【０１４０】
［実施の形態１のまとめ］
実施の形態１に係る空気調和装置１００は、第１熱源側冷媒及び第２熱源側冷媒を非共沸混合冷媒としたときにおいて、絞り装置１６ｄの開度を調整することで第１の温度差と第２の温度差とを所定値以下に収めることにより、加熱用熱交換器１５ｃに流入する第１熱源側冷媒と第２熱源側冷媒との熱交換効率を向上させることができる。そして、このように熱交換効率を向上させることができる分、省エネルギー化を図ることができる。
【０１４１】
実施の形態２．
図１１は、実施の形態２に係る空気調和装置２００の回路構成例である。なお、本実施の形態２では、実施の形態１と同一部分には同一符号とし、実施の形態１との相違点を中心に説明するものとする。
たとえば、実施の形態１に係る空気調和装置１００の場合には、凝縮温度の変化や冷媒循環量の変化、給湯装置１４の貯湯タンク２４へ供給する第２熱媒体の出口温度（出湯温度）の目標値、第２熱媒体の循環流量の変化などに応じて、第２の冷凍サイクルの圧縮機１０ｂの周波数が変化し、加熱用熱交換器１５ｃへ流入する第２熱源側冷媒の入口乾き度が変化する場合がある。
このように、第２熱源側冷媒の入口乾き度が変化すると、入口側の第２熱源側冷媒温度が変化してしまう場合がある。すなわち、加熱用熱交換器１５ｃにおける出口側の第２熱源側冷媒温度と入口側の第２熱源側冷媒温度との温度差が変化、すなわち第２の温度差が変化してしまう場合があるということである。そして、この第２の温度差が変化することで第１熱源側冷媒の温度差とずれてしまい、加熱用熱交換器１５ｃでの熱交換効率の悪化につながる。
そこで、本実施の形態２に係る空気調和装置２００は、第２熱源側冷媒の入口乾き度が変化しても、加熱用熱交換器１５ｃの熱交換効率を向上させることができ、給湯装置１４の運転効率を向上させることを可能にしたものである。
【０１４２】
空気調和装置２００は、図１１に示すように、第２の冷凍サイクルの圧縮機１０ｂの吸入側と、加熱用熱交換器１５ｃとの間にアキュムレーター１９ａが設置されている。このアキュムレーター１９ａは、貯留する第２熱源側冷媒の量を変化させることが可能であり、これにより、第２の冷凍サイクルを循環する第２熱源側冷媒の循環組成を変化させることを可能としている。
【０１４３】
ＨＦＯ１２３４ｙｆの沸点は−２９℃、Ｒ３２の沸点は−５３．２℃であるため、Ｒ３２の方が先に蒸発する。したがって、充填時の組成割合を基準としたとき、気液二相状態においては冷媒ガス中にＲ３２が多く含まれ、冷媒液中にＨＦＯ１２３４ｙｆが多く含まれる。したがって、気液二相状態の第２熱源側冷媒がアキュムレーター１９ａに流入すると、液冷媒が貯留されるため、沸点が高いＨＦＯ１２３４ｙｆの方が、Ｒ３２よりも多くアキュムレーター１９ａ内に貯留されることなる。すなわち、充填時の組成割合を基準としたとき、第２の冷凍サイクル内を循環する第２熱源側冷媒の循環組成は、Ｒ３２が多い状態になる。
【０１４４】
したがって、たとえば第１の冷凍サイクルの第１熱源側冷媒のＲ３２の割合が２０％である場合に、第２の冷凍サイクルの第２熱源冷媒を、Ｒ３２の割合が８％となるように充填したときには、アキュムレーター１９ａに溜まる冷媒量を、絞り装置１６ｄの開度を調整することにより、「第２熱源側冷媒の飽和ガス側温度」と「第２熱源側冷媒の入口側の二相冷媒温度」との温度差である第２の温度差を大きく調整することができる。
また、第２の冷凍サイクルの第２熱源冷媒を、Ｒ３２の割合が２４％となるように充填したときには、アキュムレーター１９ａに溜まる冷媒量を、絞り装置１６ｄの開度を調整することにより、第２の温度差を小さく調整することができる。
すなわち、アキュムレーター１９ａにより、第２の温度差を大きく調整することや、第２の温度差を小さく調整することが可能であるので、第２熱源側冷媒の乾き度が変化してしたとしても、第１の温度差に対して第２の温度差を１℃以内に収めることができる。
【０１４５】
本実施の形態２では、第２圧力センサー３７の検出圧力から算出した飽和ガス温度及び飽和液温度と、第４温度センサー３８の検出温度とを用い、絞り装置１６ｄの開度を変化させることにより、アキュムレーター１９ａに流入する第２熱源側冷媒の乾き度を制御し、循環組成を制御する。
このとき、第２熱源側冷媒の飽和ガス温度と飽和液温度との温度差から、加熱用熱交換器１５ｃの第２熱源側冷媒の入口冷媒の乾き度を仮定して、加熱用熱交換器１５ｃの飽和ガスと第２熱源側冷媒の入口冷媒の温度との温度差を推測するようにしてもよい。
【０１４６】
また、加熱用熱交換器１５ｃに流入する第２熱源側冷媒の乾き度の演算結果を利用した方が、循環組成を精度よく制御することができる。
そこで、図１１に示すように、熱媒体間熱交換器１５ｄから流出する第２熱源側冷媒の圧力を検出する第４圧力センサー４２、熱媒体間熱交換器１５ｄから流出する第２熱源側冷媒の温度を検出する第７温度センサー４３を設置するとよい。そして、第４圧力センサー４２及び第７温度センサー４３の検出結果から、熱媒体間熱交換器１５ｄから流出する第２熱源側冷媒のエンタルピーを演算し、これから、加熱用熱交換器１５ｃの第２熱源側冷媒の入口冷媒の乾き度を演算し、循環組成の制御に利用する。
【０１４７】
実施の形態２のここまでの説明では、第２の冷凍サイクルを循環する第２熱源側冷媒の入口乾き度の変化により、第１の温度差と第２の温度差との差がずれてしまい、加熱用熱交換器１５ｃでの熱交換効率が悪化する場合について述べた。
一方、第１の冷凍サイクルを循環する第１熱源側冷媒が原因で、加熱用熱交換器１５ｃでの熱交換効率が悪化する場合もあるのでそれについて述べる。
第１の冷凍サイクルにおいて、全冷房運転と全暖房運転とでは、冷凍サイクルで必要となる冷媒量が異なる。すなわち、全冷房運転の時の方が多くの冷媒量が必要となる。したがって、全暖房運転時には余剰冷媒が発生するため、アキュムレーター１９に、その余剰の第１熱源側冷媒が貯留されることとなる。
【０１４８】
すると、アキュムレーター１９への貯留量に応じて、循環している第１熱源側冷媒に含まれるＲ３２の組成が変化する。すなわち、加熱用熱交換器１５ｃにおける出口側の第１熱源側冷媒温度と入口側の第１熱源側冷媒温度との差である第１の温度差が変化する結果として、第１の温度差と第２の温度差との差がずれてしまい、加熱用熱交換器１５ｃでの熱交換効率が悪化する可能性がある。
そこで、絞り装置１６ｄの開度を制御して、アキュムレーター１９ａの第２熱源側冷媒の貯留量を変化させるとよい。これにより、第２の冷凍サイクルを循環している第２熱源側冷媒のＲ３２とＨＦＯ１２３４ｙｆとの割合が変化し、第１の温度差と第２の温度差との差のずれを低減させ、加熱用熱交換器１５ｃの熱交換効率を向上させることができ、給湯装置１４の運転効率を向上させることができる。
【０１４９】
実施の形態１、２では、利用側熱交換器２６にて暖房負荷又は冷房負荷のみが発生している場合は、対応する第１熱媒体流路切替装置２２及び第２熱媒体流路切替装置２３を中間の開度にし、熱媒体間熱交換器１５ａ及び熱媒体間熱交換器１５ｂの双方に熱媒体が流れるようにしている。これにより、熱媒体間熱交換器１５ａ及び熱媒体間熱交換器１５ｂの双方を暖房運転又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又は冷房運転を行なうことができる。
【０１５０】
また、利用側熱交換器２６にて暖房負荷と冷房負荷とが混在して発生している場合は、暖房運転を行なっている利用側熱交換器２６に対応する第１熱媒体流路切替装置２２及び第２熱媒体流路切替装置２３を加熱用の熱媒体間熱交換器１５ｂに接続される流路へ切り替え、冷房運転を行なっている利用側熱交換器２６に対応する第１熱媒体流路切替装置２２及び第２熱媒体流路切替装置２３を冷却用の熱媒体間熱交換器１５ａに接続される流路へ切り替えることにより、各室内機２にて、暖房運転、冷房運転を自由に行なうことができる。
【０１５１】
なお、実施の形態１、２で説明した第１熱媒体流路切替装置２２及び第２熱媒体流路切替装置２３は、三方弁などの三方流路を切り替えられるもの、開閉弁などの二方流路の開閉を行なうものを２つ組み合わせるなど、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などの三方流路の流量を変化させられるもの、電子式膨張弁などの２方流路の流量を変化させられるものを２つ組み合わせるなどして第１熱媒体流路切替装置２２及び第２熱媒体流路切替装置２３として用いてもよい。この場合は、流路の突然の開閉によるウォーターハンマーを防ぐこともできる。
さらに、実施の形態１、２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。
【０１５２】
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。
【０１５３】
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。
【０１５４】
実施の形態１、２では、利用側熱交換器２６と熱媒体流量調整装置２５とが１つしか接続されていない場合でも同様のことが成り立つのは言うまでもなく、更に熱媒体間熱交換器１５及び絞り装置１６として、同じ動きをするものが複数個設置されていても、当然問題ない。さらに、熱媒体流量調整装置２５は、熱媒体変換機３に内蔵されている場合を例に説明したが、これに限るものではなく、室内機２に内蔵されていてもよく、熱媒体変換機３と室内機２とは別体に構成されていてもよい。
【０１５５】
第１熱源側冷媒及び第２熱源側冷媒として、Ｒ３２とＨＦＯ１２３４ｙｆとの混合冷媒を用い、第１熱源側冷媒として、Ｒ３２が２０％、ＨＦＯ１２３４ｙｆが８０％の混合冷媒を使用する場合を例に説明を行ったが、当然、混合比率はこれに限るものではないし、冷媒種もこれに限るものではなく、Ｒ４０７Ｃ（Ｒ３２：Ｒ１２５：Ｒ１３４ａ＝２３％：２５％：５２％）などの非共沸混合冷媒や、その他の非共沸混合冷媒でもよく、同様の効果を奏する。
【０１５６】
第１熱媒体及び第２熱媒体は、同じ熱媒体を使用しても、異なるものを使用してもよい。なお、熱媒体（第１熱媒体及び第２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などを用いることができる。したがって、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。
【０１５７】
また、一般的に、熱源側熱交換器１２及び利用側熱交換器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。
【０１５８】
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。
【０１５９】
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、熱媒体を冷却又は／及び加熱できるように構成すれば、幾つ設置してもよい。
【０１６０】
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。
【０１６１】
また、第１の冷凍サイクル又は／及び第２の冷凍サイクルに、循環組成を検知できる機能を持たせると、更に精度よく、制御できる。循環組成の検知は、絞り装置１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄの入口及び出口の圧力及び温度を測定することにより演算によって、算出することができる。なお、冷媒の循環組成はその他の方法によって、検知してもよい。また、アキュムレーター１９又は／及び１９ａに、冷媒が溜まっていない状態での冷媒の循環組成は、設置時の冷媒の充填組成となどとし、運転状態（各部の温度及び圧力の測定値）から、アキュムレーターに貯留されている冷媒量を推測し、この推測値を元に、循環組成を演算するようにしてもよい。
【０１６２】
また、本実施の形態１、２では、以下のような構成例を説明した。すなわち、圧縮機１０、四方弁（第１冷媒流路切替装置）１１、熱源側熱交換器１２を室外機１に収容している。また、利用側熱交換器２６を室内機２に収容し、熱媒体間熱交換器１５及び絞り装置１６を熱媒体変換機３に収容している。さらに、室外機１と熱媒体変換機３との間を２本一組の配管で接続し、室外機１と熱媒体変換機３との間で第１熱源側冷媒を循環させ、室内機２と熱媒体変換機３との間をそれぞれ２本一組の配管で接続し、室内機２と熱媒体変換機３との間で第１熱媒体を循環させ、熱媒体間熱交換器１５で第１熱源側冷媒と第１熱媒体とを熱交換させるシステムを例に説明を行った。しかし、空気調和装置１００、２００は、それに限るものではない。
たとえば、圧縮機１０、四方弁（第１冷媒流路切替装置）１１、熱源側熱交換器１２を室外機１に収容し、空調対象空間の空気と第１熱源側冷媒とを熱交換させる負荷側熱交換器及び絞り装置１６を室内機２に収容し、室外機１及び室内機２とは別体に形成された中継器を備え、室外機１と中継器との間を２本一組の配管で接続し、室内機２と中継器との間をそれぞれ２本一組の配管で接続し、中継機を介して室外機１と室内機２との間で第１熱源側冷媒を循環させ、全冷房運転、全暖房運転、冷房主体運転、暖房主体運転を行うことができる直膨システムにも適用することができ、同様の効果を奏する。
【０１６３】
また、ここでは、冷房暖房混在運転ができるものとして説明をしてきたが、これに限定するものではない。熱媒体間熱交換器１５及び絞り装置１６がそれぞれ１つで、それらに複数の利用側熱交換器２６と熱媒体流量調整装置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。また、室内機まで冷媒を循環させる直膨システムであり、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よい。
【符号の説明】
【０１６４】
１  熱源機（室外機）、２  室内機、２ａ〜２ｄ  室内機、３、３ａ、３ｂ  熱媒体変換機、４  冷媒配管、４ａ  第１接続配管、４ｂ  第２接続配管、５  熱媒体配管、６  室外空間、７  室内空間、８  空間、９  建物、１０ａ  圧縮機（第１圧縮機）、１０ｂ  圧縮機（第２圧縮機）、１１  四方弁（第１冷媒流路切替装置）、１２  熱源側熱交換器、１３ａ〜１３ｄ  逆止弁、１４  給湯装置、１５ａ、１５ｂ  熱媒体間熱交換器（第１熱媒体間熱交換器）、１５ｃ  加熱用熱交換器、１５ｄ  熱媒体間熱交換器（第２熱媒体間熱交換器）、１６ａ、１６ｂ、１６ｃ  絞り装置（第１絞り装置）、１６ｄ  絞り装置（第２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（第１アキュムレーター）、１９ａ  アキュムレーター（第２アキュムレーター）、２１ａ〜２１ｃ  ポンプ（熱媒体送出装置）、２２ａ〜２２ｄ  第１熱媒体流路切替装置、２３ａ〜２３ｄ  第２熱媒体流路切替装置、２４  貯湯タンク、２５ａ〜２５ｄ  熱媒体流量調整装置、２６ａ〜２６ｄ  利用側熱交換器、３１ａ、３１ｂ  第１温度センサー、３４ａ〜３４ｄ  第２温度センサー、３５ａ〜３５ｄ  第３温度センサー、３６  圧力センサー、３７  第２圧力センサー、３８  第４温度センサー、３９  第３圧力センサー、４０  第５温度センサー、４１  第６温度センサー、４２  第４圧力センサー、４３  第７温度センサー、８０  第１制御装置、８１  第２制御装置、１００、２００  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】
2013111179.tif 000003
【図２】
2013111179.tif 000004
【図３】
2013111179.tif 000005
【図４】
2013111179.tif 000006
【図５】
2013111179.tif 000007
【図６】
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【図７】
2013111179.tif 000009
【図８】
2013111179.tif 000010
【図９】
2013111179.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
2013111179.tif 000013
【手続補正書】
【提出日】平成26年6月9日(2014.6.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
本発明に係る空気調和装置は、第１圧縮機、熱源側熱交換器、第１絞り装置、第１熱媒体間熱交換器、及び加熱用熱交換器の第１流路を第１冷媒配管で接続して第１の冷凍サイクルを構成し、第２圧縮機、加熱用熱交換器の第２流路、第２絞り装置、及び第２熱媒体間熱交換器を第２冷媒配管で接続して第２の冷凍サイクルを構成し、第１の冷凍サイクルに充填する第１冷媒及び第２の冷凍サイクルに充填する第２冷媒を、同一圧力における飽和ガス温度と飽和液温度とが異なる非共沸混合冷媒とし、第１冷媒と第２冷媒とを加熱用熱交換器で熱交換させる空気調和装置において、加熱用熱交換器は、加熱用熱交換器の第１流路に供給される第１冷媒と第２流路に供給される第２冷媒が、対向流となるように第１冷媒配管及び第２冷媒配管に接続され、加熱用熱交換器における第１冷媒の入口側の飽和ガス温度と、出口側の飽和液温度との差を第１の温度差とし、加熱用熱交換器における第２冷媒の出口側の飽和ガス温度と、入口側の温度との差を第２の温度差とするとき、第２絞り装置の開度を制御して、第１の温度差と第２の温度差との差を所定値以下に収めるものである。
【手続補正２】
【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】
本発明の空気調和装置によれば、第１の温度差と第２の温度差との差を所定値以下に収めることにより、加熱用熱交換器に流入する第１冷媒と第２冷媒との熱交換効率を向上させることができる。
また、本発明の空気調和装置によれば、熱交換効率を向上させることができる分、省エネルギー化を図ることができる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
圧縮機１０ａは、第１熱源側冷媒を吸入し、その第１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などで構成するとよい。圧縮機１０ａは、吐出側が第１冷媒流路切替装置１１に接続され、吸入側がアキュムレーター１９に接続されている。なお、圧縮機１０ａが第１圧縮機に相当する。
第１冷媒流路切替装置１１は、暖房運転時（全暖房運転モード時及び暖房主体運転モード時）における第１熱源側冷媒の流れと冷房運転時（全冷房運転モード時及び冷房主体運転モード時）における第１熱源側冷媒の流れとを切り替えるものである。なお、図２では、第１冷媒流路切替装置１１が、圧縮機１０ａの吐出側と第１接続配管４ａとを接続するとともに、熱源側熱交換器１２とアキュムレーター１９とを接続している状態を図示している。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２４】
逆止弁１３ａは、熱源側熱交換器１２と熱媒体変換機３との間における冷媒配管４に設けられ、所定の方向（室外機１から熱媒体変換機３への方向）のみに冷媒の流れを許容するものである。逆止弁１３ｂは、第１接続配管４ａに設けられ、暖房運転時において圧縮機１０ａから吐出された冷媒を熱媒体変換機３に流通させるものである。逆止弁１３ｃは、第２接続配管４ｂに設けられ、暖房運転時において熱媒体変換機３から戻ってきた冷媒を圧縮機１０ａの吸入側に流通させるものである。逆止弁１３ｄは、熱媒体変換機３と第１冷媒流路切替装置１１との間における冷媒配管４に設けられ、所定の方向（熱媒体変換機３から室外機１への方向）のみに冷媒の流れを許容するものである。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５２】
なお、詳細には、第１制御装置８０には、第１温度センサー３１、第２温度センサー３４、第３温度センサー３５、及び圧力センサー３６の検出結果が出力され、第２制御装置８１には、第４温度センサー３８、第５温度センサー４０、第６温度センサー４１、第２圧力センサー３７、及び第３圧力センサー３９の検出結果が出力される。そして、第１制御装置８０と第２制御装置８１とは、第１制御装置８０に出力された検出結果及び第２制御装置８１に出力された検出結果を相互にやり取りし、以下の動作を統括制御するものである。
すなわち、第１制御装置８０は、圧縮機１０ａの駆動周波数、熱源側熱交換器１２に付設される図示省略の送風機の回転数（ＯＮ／ＯＦＦ含む）、絞り装置１６の開度、開閉装置１７の開閉、第１冷媒流路切替装置１１及び第２冷媒流路切替装置１８の切替、ポンプ２１、２１ｃの駆動周波数、第１熱媒体流路切替装置２２の切り替え、第２熱媒体流路切替装置２３の切り替え、熱媒体流量調整装置２５の開度などの統括制御をするものである。また、第２制御装置８１は、圧縮機１０ｂの駆動周波数、絞り装置１６ｃ、１６ｄの開度などの統括制御をするものである。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５６】
よって、空気調和装置１００では、室外機１と熱媒体変換機３とが、熱媒体変換機３に設けられている熱媒体間熱交換器１５ａ及び熱媒体間熱交換器１５ｂを介して接続され、熱媒体変換機３と室内機２とも、熱媒体間熱交換器１５ａ及び熱媒体間熱交換器１５ｂを介して接続されている。さらに、熱媒体変換機３と給湯装置１４とが、給湯装置１４に設けられている加熱用熱交換器１５ｃを介して接続され、給湯装置１４と貯湯タンク２４とが、熱媒体間熱交換器１５ｄを介して接続されている。
すなわち、空気調和装置１００では、熱媒体間熱交換器１５ａ及び熱媒体間熱交換器１５ｂで冷媒循環回路Ａを循環する第１熱源側冷媒と熱媒体循環回路Ｂを循環する第１熱媒体とが熱交換し、加熱用熱交換器１５ｃで冷媒循環回路Ａを循環する第１熱源側冷媒と冷媒循環回路Ａ２を循環する第２熱源側冷媒とが熱交換し、熱媒体間熱交換器１５ｄで冷媒循環回路Ａ２を循環する第２熱源側冷媒と熱媒体循環回路Ｂ２を循環する第２熱媒体とが熱交換するようになっている。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１２１】
なお、非共沸混合冷媒以外の冷媒、すなわち単一冷媒や擬似共沸混合冷媒などのような冷媒の場合には、冷媒の循環組成が変化することがないため、二相変化する領域におけるエンタルピ変化は冷媒の相変化に利用され、温度勾配は生じない。すなわち、非共沸冷媒でない冷媒の場合には、加熱用熱交換器１５ｃの入口から出口に向かって、冷媒温度が徐々に下がることはない。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１３２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１３２】
これは、上述の［非共沸混合冷媒による効果２］において説明した、加熱用熱交換器１５ｃにおける「第１熱源側冷媒の入口側の飽和ガス温度（ガスから二相に変わる点）」と「出口側の飽和液温度（二相から液に変わる点）」との温度差（第１の温度差）と、加熱用熱交換器１５ｃにおける「第２熱源側冷媒の出口側の飽和ガス温度（二相からガスに変わる点）」と「入口側の温度（たとえば乾き度０．１〜０．２）」との温度差（第２の温度差）とを近い値にすることに対応している。これにより、加熱用熱交換器１５ｃの熱交換効率を向上させることができ、給湯装置１４の運転効率を向上させることができる。
なお、実際には、双方の温度に１℃以内の温度差があっても、熱交換効率に大きな差はない。そこで、たとえば、第１熱源側冷媒に占めるＲ３２の割合が２０％であり、第２熱源側冷媒の乾き度が０．１である場合は、第２熱源側冷媒に占めるＲ３２の割合が６〜２９％と設定すればよい。これにより、第１の温度差と第２の温度差との差を１℃以内に収めることができる。
また、第２熱源側冷媒の入口乾き度が非常に小さい場合には、第２熱源側冷媒を飽和液とみなしてよい。第１熱源側冷媒に占めるＲ３２の割合が２０％である場合には、第２熱源側冷媒に占めるＲ３２の割合を６％又は２８％とすると、第１の温度差と第２の温度差とを近い値にすることができ、第２熱源側冷媒に占めるＲ３２の割合を５〜８％、２３〜３２％とすると、第２の温度差と第１の温度差との差を１℃以内に収めることができる。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１４０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１４０】
［実施の形態１のまとめ］
実施の形態１に係る空気調和装置１００は、第１熱源側冷媒及び第２熱源側冷媒を非共沸混合冷媒としたときにおいて、絞り装置１６ｄの開度を調整することで第１の温度差と第２の温度差との差を所定値以下に収めることにより、加熱用熱交換器１５ｃに流入する第１熱源側冷媒と第２熱源側冷媒との熱交換効率を向上させることができる。そして、このように熱交換効率を向上させることができる分、省エネルギー化を図ることができる。
【手続補正１０】
【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】
第１圧縮機、熱源側熱交換器、第１絞り装置、第１熱媒体間熱交換器、及び加熱用熱交換器の第１流路を第１冷媒配管で接続して第１の冷凍サイクルを構成し、
第２圧縮機、前記加熱用熱交換器の第２流路、第２絞り装置、及び第２熱媒体間熱交換器を第２冷媒配管で接続して第２の冷凍サイクルを構成し、
前記第１の冷凍サイクルに充填する第１冷媒及び第２の冷凍サイクルに充填する第２冷媒を、同一圧力における飽和ガス温度と飽和液温度とが異なる非共沸混合冷媒とし、
前記第１冷媒と前記第２冷媒とを前記加熱用熱交換器で熱交換させる空気調和装置において、
前記加熱用熱交換器は、当該加熱用熱交換器の前記第１流路に供給される前記第１冷媒と前記第２流路に供給される前記第２冷媒が、対向流となるように前記第１冷媒配管及び前記第２冷媒配管に接続され、
前記加熱用熱交換器における前記第１冷媒の入口側の飽和ガス温度と、出口側の飽和液温度との差を第１の温度差とし、
前記加熱用熱交換器における前記第２冷媒の出口側の飽和ガス温度と、入口側の温度との差を第２の温度差とするとき、
前記第２絞り装置の開度を制御して、前記第１の温度差と前記第２の温度差との差を所定値以下に収める
ことを特徴とする空気調和装置。
【請求項２】
前記第１冷媒のうち余剰液冷媒となっている前記第１冷媒を貯留する第１アキュムレータを前記第１の冷凍サイクルに備え、
前記第１アキュムレータに貯留される余剰液冷媒の量に起因して前記第１の温度差が変化するとき、
前記第１の温度差の変化に対応するように前記第２絞り装置を制御して、前記第１の温度差と前記第２の温度差との差が所定値以下に収まるようにする
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】
前記第２の温度差を前記第１の温度差に近づけるように前記第２絞り装置の開度を制御する
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の空気調和装置。
【請求項４】
前記第２冷媒を貯留する第２アキュムレータを前記第２の冷凍サイクルの前記第２圧縮機の吸入側に備え、
前記第２の冷凍サイクルの運転状態の変化に応じて前記第２絞り装置を制御して、前記第１の温度差と前記第２の温度差との差が所定値以下に収まるように前記第２アキュムレータに貯留する前記第２冷媒の冷媒量を変化させる
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の空気調和装置。
【請求項５】
前記所定値は、１℃以下である
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の空気調和装置。
【請求項６】
前記加熱用熱交換器に流入する前記第２冷媒の入口乾き度を仮定し、当該仮定した値に基づいて前記第２の温度差を演算する
ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の空気調和装置。
【請求項７】
前記第１の冷凍サイクル及び前記第２の冷凍サイクルに循環する冷媒の循環組成を検知する循環組成検知機能を備えた
ことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の空気調和装置。
【請求項８】
前記第１冷媒及び前記第２冷媒の双方が、Ｒ３２とＨＦＯ１２３４ｙｆとの混合冷媒、または、Ｒ３２とトランス型のＨＦＯ１２３４ｚｅとの混合冷媒である
ことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の空気調和装置。
【請求項９】
前記第１熱媒体間熱交換器を複数備え、
前記第２熱媒体間熱交換器、熱媒体を搬送するポンプ、及び水を貯留する貯湯タンクを熱媒体配管で接続して熱媒体サイクルを構成し、
前記複数の第１熱媒体間熱交換器のすべてに高温高圧の前記第１冷媒を供給する全暖房運転モードと、
前記複数の第１熱媒体間熱交換器のすべてに低温低圧の前記第１冷媒を供給する全冷房運転モードと、
前記複数の第１熱媒体間熱交換器の一部に高温高圧の前記第１冷媒を供給するとともに、前記複数の第１熱媒体間熱交換器の他の一部に低温低圧の前記第１冷媒を供給する冷房暖房混在運転モードとを実行し、
前記全冷房運転モードにおいては、
前記第２圧縮機の運転を停止し、
前記全暖房運転モード及び前記冷房暖房混在運転モードにおいては、
前記第２圧縮機を運転させて、
前記加熱用熱交換器において前記第１冷媒から温熱を伝達された前記第２冷媒を、前記第２圧縮機より吐出させ、当該吐出した前記第２冷媒の温熱を前記第２熱媒体間熱交換器を介して前記熱媒体に伝達させる
ことを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の空気調和装置。
【請求項１０】
前記第１熱媒体間熱交換器において、前記第１冷媒と熱交換を行う媒体が、水及び／又は不凍液である
ことを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の空気調和装置。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図８】
2013111179.tif 000014
【手続補正１２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図９】
2013111179.tif 000015
【国際調査報告】
2013111179.tif 000016
2013111179.tif 000017
2013111179.tif 000018