(57)【要約】  人体への影響が懸念される冷媒を室内ユニットが設置される室内等に漏洩させないようにした冷暖房同時運転が可能な多室形の空気調和装置を提供する。  空気調和装置１００は、圧縮機１１、室外熱交換器１３、第１熱交換器２１、冷媒流量制御装置２５及び第２熱交換器２２が直列に接続された熱源側冷媒回路Ａと、第１熱交換器２１と室内熱交換器３１が直列に接続された第１利用側冷媒回路Ｂ１と、第２熱交換器２２と室内熱交換器３１が直列に接続された第２利用側冷媒回路Ｂ２と、を備え、第１熱交換器２１において、熱源側冷媒回路Ａを循環する熱源側冷媒と利用側冷媒回路Ｂを循環する利用側冷媒とを、第２熱交換器２２において、熱源側冷媒回路Ａを循環する熱源側冷媒と利用側冷媒回路Ｂを循環する利用側冷媒とを、熱交換させる。
2009133644.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機、室外熱交換器、複数台の中間熱交換器、及び、各中間熱交換器の間に設けられた冷媒流量制御装置が直列に接続される熱源側冷媒回路と、
前記複数台の中間熱交換器のそれぞれと複数の室内熱交換器が並列に接続される複数の利用側冷媒回路と、を備え、
前記圧縮機及び前記室外熱交換器は、室外ユニットに設けられ、
前記複数台の中間熱交換器及び冷媒流量制御装置は、中継部に設けられ、
前記複数台の室内熱交換器は、複数台の室内ユニットのそれぞれに設けられ、
前記複数台の中間熱交換器において、
前記熱源側冷媒回路を循環する熱源側冷媒と前記利用側冷媒回路を循環する利用側冷媒とを熱交換させる
ことを特徴とする空気調和装置。
【請求項２】
圧縮機、室外熱交換器、複数台の中間熱交換器、及び、各中間熱交換器の間に設けた第１冷媒流量制御装置、前記複数台の中間熱交換器のうち上流側に位置する第１中間熱交換器の入口側に設けた第２冷媒流量制御装置、及び、前記複数台の中間熱交換器のうち下流側に位置する第２中間熱交換器の出口側に設けた第３冷媒流量制御装置が直列に接続される熱源側冷媒回路と、
前記複数台の中間熱交換器のそれぞれと複数の室内熱交換器が並列に接続される複数の利用側冷媒回路と、を備え、
前記圧縮機及び前記室外熱交換器は、室外ユニットに設けられ、
前記複数台の中間熱交換器、前記第１冷媒流量制御装置、前記第２冷媒流量制御装置、及び、前記第３冷媒流量制御装置は、中継部に設けられ、
前記複数台の室内熱交換器は、室内ユニットのそれぞれに設けられ、
前記複数台の中間熱交換器において、
前記熱源側冷媒回路を循環する熱源側冷媒と前記利用側冷媒回路を循環する利用側冷媒とを熱交換させる
ことを特徴とする空気調和装置。
【請求項３】
前記熱源側冷媒回路において、
前記中継部に設けた前記複数台の中間熱交換器のうち少なくとも１台をバイパスするバイパス配管と、
前記バイパス配管に設置され、このバイパス配管を流れる熱源側冷媒の流量を制御するバイパス冷媒流量制御手段と、を設けた
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】
前記熱源側冷媒回路において、
前記中継部の上流側に位置する第１中間熱交換器の入口側に設けた気液分離器と、
前記気液分離器で分離された液状冷媒を前記第１中間熱交換器の出口側にバイパスする液状冷媒バイパス配管と、
前記液状冷媒バイパス配管に設置され、この液状冷媒バイパス配管を流れる熱源側冷媒の流量を制御する液状冷媒流量制御装置と、を設けた
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５】
圧縮機、室外熱交換器、複数台の中間熱交換器、及び、各中間熱交換器の間に設けられ、熱源側冷媒の減圧時の膨張動力を回収する膨張動力回収部及びその膨張動力を用いて熱源側冷媒を圧縮する圧縮部からなる膨張装置冷媒流量制御装置が直列に接続された熱源側冷媒回路と、
前記複数台の中間熱交換器のそれぞれと複数の室内熱交換器が並列に接続される複数の利用側冷媒回路と、を備え、
前記圧縮機及び前記室外熱交換器は、室外ユニットに設けられ、
前記複数台の中間熱交換器及び前記膨張装置冷媒流量制御装置は、中継部に設けられ、  前記複数台の室内熱交換器は、複数台の室内ユニットのそれぞれに設けられ、
前記複数台の中間熱交換器において、
前記熱源側冷媒回路を循環する熱源側冷媒と前記利用側冷媒回路を循環する利用側冷媒とを熱交換させる
ことを特徴とする空気調和装置。
【請求項６】
前記熱源側冷媒回路における前記圧縮部の上流側と下流側を接続して前記圧縮部をバイパスする圧縮部バイパス管と、
前記圧縮部バイパス管に設置され、この圧縮部バイパス管を流れる熱源側冷媒の流量を制御する冷媒流量制御装置と、を設けた
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】
前記中継部と前記複数の室内ユニットのそれぞれとは、
２本の延長配管で接続される
ことを特徴とする請求項１、２及び５のいずれか一項に記載の空気調和装置。
【請求項８】
前記中継部に設けた前記複数の利用側冷媒回路を選択的に切り替え可能な利用側冷媒流路切替部を前記中継部に設け、
前記利用側冷媒流路切替部は、
前記複数台の中間熱交換器のいずれか１つを選択した前記室内熱交換器に接続させることで前記複数の利用側冷媒回路を選択的に切り替える
ことを特徴とする請求項７に記載の空気調和装置。
【請求項９】
前記中継部に設けた前記複数台の中間熱交換器では、
前記熱源側冷媒回路を循環する熱源側冷媒と前記利用側冷媒回路を循環する利用側冷媒とを対向流としている
ことを特徴とする請求項１、２及び５のいずれか一項に記載の空気調和装置。
【請求項１０】
前記中継部に、
前記利用側冷媒回路を循環する利用側冷媒の流量を制御する利用側冷媒流量制御部を設けた
ことを特徴とする請求項１、２及び５のいずれか一項に記載の空気調和装置。
【請求項１１】
前記利用側冷媒流量制御部は、
前記室内ユニットに流入する利用側冷媒の温度及び前記室内ユニットから流出する利用側冷媒の温度のうち少なくとも１つに基づいて前記室内ユニットに供給する利用側冷媒の流量を調整する
ことを特徴とする請求項１０に記載の空気調和装置。
【請求項１２】
前記利用側冷媒流量制御部は、
前記複数台の中間熱交換器に流入する利用側冷媒の温度及び前記複数台の中間熱交換器から流出する利用側冷媒の温度のうち少なくとも１つに基づいて前記複数台の中間熱交換器に供給する利用側冷媒の流量を調整する
ことを特徴とする請求項１０に記載の空気調和装置。
【請求項１３】
前記利用側冷媒回路を循環させる利用側冷媒に、水及び不凍液の少なくとも１つを使用している
ことを特徴とする請求項１、２及び５のいずれか一項に記載の空気調和装置。
【請求項１４】
前記熱源側冷媒回路を循環させる熱源側冷媒に、自然冷媒又は地球温暖化係数がフロン冷媒よりも小さい冷媒を使用している
ことを特徴とする請求項１、２及び５のいずれか一項に記載の空気調和装置。
【請求項１５】
前記複数台の中間熱交換器において、
前記熱源側冷媒は、超臨界状態で凝縮することなく、前記利用側冷媒を加熱する
ことを特徴とする請求項１、２及び５のいずれか一項に記載の空気調和装置。
【請求項１６】
前記室内ユニットは、
ビルの各階に設けられた居住空間に設置され、
前記室外ユニット及び前記中継部は、
前記居住空間以外に設置される
ことを特徴とする請求項１、２及び５のいずれか一項に記載の空気調和装置。
【請求項１７】
前記中継部は、
前記ビルに設けられた共用空間に設置される
ことを特徴とする請求項１６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、冷凍サイクルを利用した空気調和装置に関するものであり、特に複数台の室内ユニットを備え、冷暖房同時運転が可能な多室形空気調和装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、圧縮機及び室外熱交換器を備えた室外ユニットと、室内熱交換器をそれぞれ有する複数台の室内ユニットと、室外ユニットと室内ユニットとを接続する中継部と、を備え、複数の室内ユニット全てで同時に冷房運転（全冷房運転モード）または暖房運転（全暖房運転モード）したり、ある室内ユニットで冷房運転すると同時に別の室内ユニットで暖房運転（冷房運転容量が暖房運転容量より大きい冷房主体運転モード又は暖房運転容量が冷房運転容量より大きい暖房主体運転モード）したりすることができる空気調和装置が存在している。【０００３】
そのようなものとして、「複数台の室内機の一方を第１の接続配管または、第２の接続配管に切り替え可能に接続してなる第１の分岐部と、複数台の室内機の他方を、室内機に接続された第１の流量制御装置を介して第２の接続配管に接続してなる第２の分岐部に接続し、更に第２の流量制御装置を介して、第１の分岐部と第２の分岐部とを接続し、第１の分岐部、第２の流量制御装置及び第２の分岐部を内蔵させた中継機を、熱源機と複数台の室内機との間に介在させ、熱源機と中継機との間を、第１及び第２の接続配管を延長して接続するようにした空気調和装置」が提案されている（たとえば、特許文献１参照）。【０００４】
また「少なくとも１台の圧縮機、少なくとも１台の室外熱交換器、開度変更可能な第１の絞り装置、複数階を有する建物の階方向に設置される高圧配管、及び低圧配管を有する第１の冷媒サイクルと、開度変更可能な第２の絞り装置、室内熱交換器、各階層の床方向に設置されたガス配管、及び液配管を有し、建物の所定の階に設置される第２の冷媒サイクルとを備えた冷凍サイクル装置であって、高圧配管に環状に接続される配管に設けられ、暖房運転時に第１の冷媒サイクルと第２の冷媒サイクルとでの熱交換を行なう第１の中間熱交換器と、低圧配管に環状に接続される配管に設けられ、冷房運転時に第１の冷媒サイクルと第２の冷媒サイクルとでの熱交換を行なう第２の中間熱交換器とを有することを特徴とする冷凍サイクル装置」が提案されている（たとえば、特許文献２参照）。【０００５】
【特許文献１】特開平２−１１８３７２号公報（第３頁、図１）
【特許文献２】特開２００３−３４３９３６号公報（第５頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
空気調和装置等の冷凍サイクル装置に使用される冷媒が漏洩した場合、その冷媒の有する毒性や可燃性等によって人体へ悪影響や安全性が問題となる場合がある。そのようなことを考慮して、室内ユニットが設置される室内等に漏洩する冷媒の許容濃度が国際規格で決められている。たとえば、フロン冷媒の１つであるＲ４１０Ａの国際規格による許容濃度は０．４４ｋｇ／ｍ3 、二酸化炭素（ＣＯ2 ）の国際規格による許容濃度は０．０７ｋｇ／ｍ3 、プロパンでの国際規格による許容濃度は０．００８ｋｇ／ｍ3 となっている。【０００７】
特許文献１に記載されているような空気調和装置では、１つの冷媒回路によって構成されているため、室内ユニットが設置されている室内等に冷媒が漏洩した場合、冷媒回路中の全ての冷媒がこの室内等に漏洩してしまうことになる。空気調和装置には、数十ｋｇ以上の冷媒を使用していることがあり、そのような空気調和装置の室内ユニットが設置されている室内等に冷媒が漏洩した場合、この室内等における冷媒濃度が国際規格で定められている許容濃度を上回ってしまう可能性があった。【０００８】
特許文献２に記載されているような冷凍サイクル装置では、室外ユニット及び分岐ユニットに設けられた熱源側冷媒回路（熱源側冷媒サイクル）と、室内ユニット及び分岐ユニットに設けられた利用側冷媒回路（利用側冷媒サイクル）とが分けられており、室内等に漏洩してしまう冷媒を少ないものとすることができる。しかしながら、このような冷凍サイクル装置では、暖房運転を行う場合、第１冷媒が第２冷媒と熱交換して冷却された後に高圧管に戻るため、下流側に設置された室内ユニットほど第１冷媒のエントロピが低くなり、室内ユニットの暖房能力及び熱交換効率が低下してしまうことになる。また、冷房運転を行う場合にも同様に、第１冷媒のエントロピが次第に高くなり、室内ユニットの冷房能力や熱交換効率が低下してしまうことになる。【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、人体への影響が懸念される冷媒を室内ユニットが設置される室内等に漏洩させないようにした冷暖房同時運転が可能な多室形の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、圧縮機、室外熱交換器、複数台の中間熱交換器、及び、各中間熱交換器の間に設けられた冷媒流量制御装置が直列に接続される熱源側冷媒回路と、前記複数台の中間熱交換器のそれぞれと複数の室内熱交換器が並列に接続される複数の利用側冷媒回路と、を備え、前記圧縮機及び前記室外熱交換器は、室外ユニットに設けられ、前記複数台の中間熱交換器及び冷媒流量制御装置は、中継部に設けられ、前記複数台の室内熱交換器は、複数台の室内ユニットのそれぞれに設けられ、前記複数台の中間熱交換器において、前記熱源側冷媒回路を循環する熱源側冷媒と前記利用側冷媒回路を循環する利用側冷媒とを熱交換させることを特徴とする。【００１１】
本発明に係る空気調和装置は、圧縮機、室外熱交換器、複数台の中間熱交換器、及び、各中間熱交換器の間に設けた第１冷媒流量制御装置、前記複数台の中間熱交換器のうち上流側に位置する第１中間熱交換器の入口側に設けた第２冷媒流量制御装置、及び、前記複数台の中間熱交換器のうち下流側に位置する第２中間熱交換器の出口側に設けた第３冷媒流量制御装置が直列に接続される熱源側冷媒回路と、前記複数台の中間熱交換器のそれぞれと複数の室内熱交換器が並列に接続される複数の利用側冷媒回路と、を備え、前記圧縮機及び前記室外熱交換器は、室外ユニットに設けられ、前記複数台の中間熱交換器、前記第１冷媒流量制御装置、前記第２冷媒流量制御装置、及び、前記第３冷媒流量制御装置は、中継部に設けられ、前記複数台の室内熱交換器は、室内ユニットのそれぞれに設けられ、前記複数台の中間熱交換器において、前記熱源側冷媒回路を循環する熱源側冷媒と前記利用側冷媒回路を循環する利用側冷媒とを熱交換させることを特徴とする。【００１２】
本発明に係る空気調和装置は、圧縮機、室外熱交換器、複数台の中間熱交換器、及び、各中間熱交換器の間に設けられ、熱源側冷媒の減圧時の膨張動力を回収する膨張動力回収部及びその膨張動力を用いて熱源側冷媒を圧縮する圧縮部からなる膨張装置冷媒流量制御装置が直列に接続された熱源側冷媒回路と、前記複数台の中間熱交換器のそれぞれと複数の室内熱交換器が並列に接続される複数の利用側冷媒回路と、を備え、前記圧縮機及び前記室外熱交換器は、室外ユニットに設けられ、前記複数台の中間熱交換器及び前記膨張装置冷媒流量制御装置は、中継部に設けられ、前記複数台の室内熱交換器は、複数台の室内ユニットのそれぞれに設けられ、前記複数台の中間熱交換器において、前記熱源側冷媒回路を循環する熱源側冷媒と前記利用側冷媒回路を循環する利用側冷媒とを熱交換させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係る空気調和装置によれば、冷暖同時運転を可能としつつ、熱源側冷媒回路と利用側冷媒回路とを独立させているので、熱源側冷媒が室内ユニットが設置されている場所に漏洩することがない。したがって、利用側冷媒に安全性の高いものを使用すれば、人体へ悪影響を与えることがない。【００１４】
本発明に係る空気調和装置によれば、上記の効果を有するとともに、中継部に設けられている複数の中間熱交換器（第１中間熱交換器及び第２中間熱交換器）の小型化を実現することができる。したがって、中間熱交換器が設けられる中継部のコンパクト化を実現することができる。  【００１５】
本発明に係る空気調和装置によれば、上記の効果を有するとともに、熱源側冷媒の膨張動力を熱源側冷媒の昇圧に利用することができ、圧縮機での動力を低減でき、冷凍サイクル効率が向上する。  
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】実施の形態１に係る空気調和装置の回路構成を示す回路図である。
【図２】空気調和装置の全冷房運転モード時における冷媒の流れを示す冷媒回路図である。
【図３】この冷房主体運転モードでの熱源側冷媒の変遷を示すｐ−ｈ線図である。
【図４】空気調和装置の全暖房運転モード時における冷媒の流れを示す冷媒回路図である。
【図５】この全暖房運転モードでの熱源側冷媒の変遷を示すｐ−ｈ線図である。
【図６】空気調和装置の冷房主体運転モード時における冷媒の流れを示す冷媒回路図である。
【図７】この冷房主体運転モードでの熱源側冷媒の変遷を示すｐ−ｈ線図である。
【図８】空気調和装置の暖房主体運転モード時における冷媒の流れを示す冷媒回路図である。
【図９】この暖房主体運転モードでの熱源側冷媒の変遷を示すｐ−ｈ線図である。
【図１０】空気調和装置の別の回路構成を示す回路図である。
【図１１】この暖房主体運転モードでの熱源側冷媒の変遷を示すｐ−ｈ線図である。
【図１２】空気調和装置の更に別の回路構成を示す回路図である。
【図１３】空気調和装置の更に別の回路構成を示す回路図である。
【図１４】この冷房主体運転モードでの熱源側冷媒の変遷を示すｐ−ｈ線図である。
【図１５】実施の形態２に係る空気調和装置の回路構成を示す回路図である。
【図１６】実施の形態３に係る空気調和装置の回路構成を示す回路図である。
【図１７】空気調和装置の全冷房運転モード時における冷媒の流れを示す冷媒回路図である。
【図１８】この冷房主体運転モードでの熱源側冷媒の変遷を示すｐ−ｈ線図である。
【図１９】空気調和装置の全暖房運転モード時における冷媒の流れを示す冷媒回路図である。
【図２０】この全暖房運転モードでの熱源側冷媒の変遷を示すｐ−ｈ線図である。
【図２１】空気調和装置の冷房主体運転モード時における冷媒の流れを示す冷媒回路図である。
【図２２】この冷房主体運転モードでの熱源側冷媒の変遷を示すｐ−ｈ線図である。
【図２３】空気調和装置の暖房主体運転モード時における冷媒の流れを示す冷媒回路図である。
【図２４】この暖房主体運転モードでの熱源側冷媒の変遷を示すｐ−ｈ線図である。
【図２５】実施の形態４に係る空気調和装置４００の回路構成を示す回路図である。
【図２６】この全冷房運転モード時における熱源側冷媒の変遷を示すｐ−ｈ線図である。
【図２７】この全暖房運転モード時における熱源側冷媒の変遷を示すｐ−ｈ線図である。
【図２８】本発明の実施の形態５に係る空気調和装置の回路構成を示す回路図である。
【図２９】実施の形態６における空気調和装置の設置概略図である。
【符号の説明】
【００１７】
１  熱源側冷媒配管、２  熱源側冷媒配管、３  利用側冷媒配管、３ａ  第１利用側冷媒配管、３ｂ  第２利用側冷媒配管、４  第１接続配管、５  第２接続配管、１０  室外ユニット、１１  圧縮機、１２  四方弁、１３  室外熱交換器、２０  中継部、２０ａ  中継部、２０ｂ  中継部、２０ｃ  中継部、２０ｄ  中継部、２１  第１中間熱交換器、２２  第２中間熱交換器、２３  第３中間熱交換器、２５  冷媒流量制御装置、２５ａ  第１冷媒流量制御装置、２５ｂ  第２冷媒流量制御装置、２５ｃ  第３冷媒流量制御装置、２６  第１ポンプ、２７  第２ポンプ、２８  第２冷媒流量制御装置、３０  室内ユニット、３０ａ  室内ユニット、３０ｂ  室内ユニット、３０ｃ  室内ユニット、３０ｄ  室内ユニット、３１  室内熱交換器、４１  第１延長配管、４２  第２延長配管、４３  第３延長配管、４４  第４延長配管、４５  バイパス配管、４６  バイパス冷媒流量制御装置、４７  気液分離器、４８  液状冷媒バイパス配管、４８Ａ  バイパス配管、４９  液状冷媒流量制御装置、４９Ａ  バイパス冷媒流量制御装置、５０  熱源側冷媒流路切替部、５１  逆止弁、５２  逆止弁、５３  逆止弁、５４  逆止弁、６０  利用側冷媒流路切替部、６０ａ  利用側冷媒流路切替部、６１  第１切替弁、６１ａ  第１切替弁、６１ｂ  第１切替弁、６１ｃ  第１切替弁、６１ｄ  第１切替弁、６２  第２切替弁、６２ａ  第２切替弁、６２ｂ  第２切替弁、６２ｃ  第２切替弁、６２ｄ  第２切替弁、６３  第３切替弁、６４  第４切替弁、６５  利用側冷媒流路切替部、６６ａ  第５切替弁、６６ｂ  第５切替弁、６６ｃ  第５切替弁、６６ｄ  第５切替弁、６７ａ  第６切替弁、６７ｂ  第６切替弁、６７ｃ  第６切替弁、６７ｄ  第６切替弁、６８ａ  第７切替弁、６８ｂ  第７切替弁、６８ｃ  第７切替弁、６８ｄ  第７切替弁、６９ａ  第８切替弁、６９ｂ  第８切替弁、６９ｃ  第８切替弁、６９ｄ  第８切替弁、８０  膨張装置、８１  膨張動力回収部、８２  圧縮部、８３  動力伝達部、８５  圧縮部バイパス管、８６  冷媒流量制御装置、９０  第１利用側冷媒流量制御部、９１  第１温度センサ、９１ａ  第１温度センサ、９１ｂ  第１温度センサ、９２  第２温度センサ、９２ａ  第２温度センサ、９２ｂ  第２温度センサ、９３  インバータ、９３ａ  インバータ、９３ｂ  インバータ、９５  第２利用側冷媒流量制御部、９６  室内流入側温度センサ、９６ａ  室内流入側温度センサ、９６ｂ  室内流入側温度センサ、９６ｃ  室内流入側温度センサ、９６ｄ  室内流入側温度センサ、９７  室内流出側温度センサ、９７ａ  室内流出側温度センサ、９７ｂ  室内流出側温度センサ、９７ｃ  室内流出側温度センサ、９７ｄ  室内流出側温度センサ、９８  流量制御弁、９８ａ  流量制御弁、９８ｂ  流量制御弁、９８ｃ  流量制御弁、９８ｄ  流量制御弁、１００  空気調和装置、２００  空気調和装置、３００  空気調和装置、４００  空気調和装置、５００  空気調和装置、７００  ビル、７１１  居住空間、７１２  居住空間、７１３  居住空間、７２１  共用空間、７２２  共用空間、７１３  共用空間、７３０  配管設置空間、Ａ  熱源側冷媒回路、Ｂ  利用側冷媒回路、Ｂ１  第１利用側冷媒回路、Ｂ２  第２利用側冷媒回路。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態について説明する。
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係る空気調和装置１００の回路構成を示す回路図である。図１に基づいて、空気調和装置１００の回路構成について説明する。この空気調和装置１００は、ビルやマンション等に設置され、冷媒（熱源側冷媒及び利用側冷媒）を循環させる冷凍サイクル（熱源側冷媒回路及び利用側冷媒回路）を利用することで冷房負荷及び暖房負荷を同時に供給できるものである。なお、図１を含め、以下の図面では各構成部材の大きさの関係が実際のものとは異なる場合がある。【００１９】
図１に示すように、空気調和装置１００は、１台の室外ユニット１０と、複数台の室内ユニット３０と、これらユニット間に介在する１台の中継部２０と、を備えている。また、この空気調和装置１００は、全ての室内ユニット３０が冷房運転を実行する全冷房運転モード、全ての室内ユニット３０が暖房運転を実行する全暖房運転モード、暖房負荷よりも冷房負荷の方が大きい冷暖同時運転モード（以下、冷房主体運転モードを称する）、及び、冷房負荷よりも暖房負荷の方が大きい冷暖同時運転モード（以下、暖房主体運転モードと称する）を実行できるものである。なお、室外ユニット１０、室内ユニット３０及び中継部２０の台数を図示してある台数に限定するものではない。【００２０】
室外ユニット１０は、中継部２０を介して室内ユニット３０に冷熱を供給する機能を有している。室内ユニット３０は、空調対象域を有する部屋等に設置され、その空調対象域に冷房用空気あるいは暖房用空気を供給する機能を有している。中継部２０は、室外ユニット１０と室内ユニット３０とを接続し、室外ユニット１０から供給される冷熱を室内ユニット３０に伝達する機能を有している。つまり、室外ユニット１０と中継部２０とは、中継部２０に備えた第１中間熱交換器２１及び第２中間熱交換器２２を介して接続されており、中継部２０と室内ユニット３０とも、中継部２０に備えた第１中間熱交換器２１及び第２中間熱交換器２２を介して接続されている。以下、各構成機器の構成及び機能について説明する。【００２１】
［室外ユニット１０］
室外ユニット１０は、圧縮機１１と、流路切替手段である四方弁１２と、室外熱交換器１３と、が熱源側冷媒配管１で直列に接続されて構成されている。また、室外ユニット１０には、第１接続配管４、第２接続配管５、逆止弁５１、逆止弁５２、逆止弁５３、及び、逆止弁５４で構成される熱源側冷媒流路切替部５０が設けられている。この熱源側冷媒流路切替部５０は、室内ユニット３０が実行している運転に関わらず、中継部２０に流入させる熱源側冷媒の流れを一定方向にする機能を有している。なお、熱源側冷媒流路切替部５０を設けている場合を例に示しているが、熱源側冷媒流路切替部５０を設けなくてもよい。【００２２】
逆止弁５１は、中継部２０と四方弁１２との間における熱源側冷媒配管１に設けられ、所定の方向（中継部２０から室外ユニット１０への方向）のみに熱源側冷媒の流れを許容するものである。逆止弁５２は、室外熱交換器１３と中継部２０との間における熱源側冷媒配管１に設けられ、所定の方向（室外ユニット１０から中継部２０への方向）のみに熱源側冷媒の流れを許容するものである。逆止弁５３は、第１接続配管４に設けられ、第１延長配管４１に接続している熱源側冷媒配管１から第２延長配管４２に接続している熱源側冷媒配管１の方向のみに熱源側冷媒の流通を許容するものである。逆止弁５４は、第２接続配管５に設けられ、第１延長配管４１に接続している熱源側冷媒配管１から第２延長配管４２に接続している熱源側冷媒配管１の方向のみに熱源側冷媒の流通を許容するものである。【００２３】
第１接続配管４は、室外ユニット１０内において、逆止弁５１の上流側における熱源側冷媒配管１と逆止弁５２の上流側における熱源側冷媒配管１とを接続するものである。第２接続配管５は、室外ユニット１０内において、逆止弁５１の下流側における熱源側冷媒配管１と逆止弁５２の下流側における熱源側冷媒配管１とを接続するものである。そして、第１接続配管４、第２接続配管５、逆止弁５１、逆止弁５２、第１接続配管４に設けた逆止弁５３、第２接続配管５に設けた逆止弁５４で熱源側冷媒流路切替部５０を構成している。【００２４】
圧縮機１１は、熱源側冷媒を吸入し、その熱源側冷媒を圧縮して高温・高圧の状態にするものであり、たとえば容量制御可能なインバータ圧縮機などで構成するとよい。四方弁１２は、暖房運転時における熱源側冷媒の流れと冷房運転時における熱源側冷媒の流れとを切り替えるものである。室外熱交換器１３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として機能し、図示省略のファン等の送風機から供給される空気と熱源側冷媒との間で熱交換を行ない、その熱源側冷媒を蒸発ガス化又は凝縮液化するものである。熱源側冷媒流路切替部５０は、上述したように中継部２０に流入させる熱源側冷媒の流れ方向を一定にする機能を有するものである。【００２５】
［室内ユニット３０］
室内ユニット３０には、室内熱交換器３１が搭載されている。この室内熱交換器３１は、第３延長配管４３及び第４延長配管４４を介して中継部２０に設けられている利用側冷媒流路切替部６０と接続するようになっている。この室内熱交換器３１は、暖房運転時には凝縮器として機能し、冷房運転時には蒸発器として機能し、図示省略のファン等の送風機から供給される空気と利用側冷媒（この利用側冷媒については、以下で詳しく説明するものとする）との間で熱交換を行ない、空調対象域に供給するための暖房空気あるいは冷房空気を作成するものである。【００２６】
［中継部２０］
中継部２０には、第１中間熱交換器２１と、冷媒流量制御装置２５と、第２中間熱交換器２２と、が順に熱源側冷媒配管２で直列に接続されて設けられている。また、中継部２０には、第１ポンプ２６と、第２ポンプ２７と、利用側冷媒流路切替部６０とが設けられている。そして、第１中間熱交換器２１と、第１ポンプ２６と、利用側冷媒流路切替部６０と、を順に第１利用側冷媒配管３ａで接続するとともに、第２中間熱交換器２２と、第２ポンプ２７と、利用側冷媒流路切替部６０と、を順に第２利用側冷媒配管３ｂで接続している。また、第１利用側冷媒配管３ａ及び第２利用側冷媒配管３ｂは、第３延長配管４３及び第４延長配管４４と接続している。なお、以下の説明において、第１利用側冷媒配管３ａと第２利用側冷媒配管３ｂとを、まとめて利用側冷媒配管３と称する場合がある。【００２７】
第１中間熱交換器２１及び第２中間熱交換器２２は、凝縮器又は蒸発器として機能し、熱源側冷媒と利用側冷媒とで熱交換を行ない、室内熱交換器３１に冷熱を供給するものである。冷媒流量制御装置２５は、減圧弁や膨張弁として機能し、熱源側冷媒を減圧して膨張させるものである。この冷媒流量制御装置２５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。利用側冷媒流路切替部６０は、第１中間熱交換器２１で熱交換した利用側冷媒、または第２中間熱交換器２２で熱交換した利用側冷媒のいずれか一方を、選択した室内ユニット３０に供給するものである。この利用側冷媒流路切替部６０は、複数の水流路切替弁（第１切替弁６１及び第２切替弁６２）を備えている。【００２８】
第１切替弁６１及び第２切替弁６２は、中継部２０に接続される室内ユニット３０の台数に応じた個数（ここでは、各４個）が設けられている。また、利用側冷媒配管３は、利用側冷媒流路切替部６０で中継部２０に接続される室内ユニット３０の台数に応じて分岐（ここでは、各４分岐）されており、利用側冷媒流路切替部６０と、室内ユニット３０のそれぞれに接続している第３延長配管４３及び第４延長配管４４と、を接続するようになっている。つまり、第１切替弁６１及び第２切替弁６２は、分岐された利用側冷媒配管３のそれぞれに設けられているのである。【００２９】
第１切替弁６１は、第１ポンプ２６及び第２ポンプ２７と、各室内熱交換器３１と、の間における利用側冷媒配管３、つまり室内熱交換器３１の流入側における利用側冷媒配管３に設けられている。この第１切替弁６１は、三方弁で構成されており、利用側冷媒配管３を介して第１ポンプ２６及び第２ポンプ２７と接続するとともに、利用側冷媒配管３を介して第３延長配管４３に接続されるようになっている。具体的には、第１切替弁６１は、利用側冷媒配管３ａ及び利用側冷媒配管３ｂと、第３延長配管４３とを、接続し、制御されることで利用側冷媒の流路を切り替えるものである。【００３０】
第２切替弁６２は、室内熱交換器３１と、第１中間熱交換器２１及び第２中間熱交換器２２と、の間における利用側冷媒配管３、つまり室内熱交換器３１の流出側における利用側冷媒配管３に設けられている。この第２切替弁６２は、三方弁で構成されており、利用側冷媒配管３を介して第４延長配管４４に接続されるとともに、利用側冷媒配管３を介して第１ポンプ２６及び第２ポンプ２７と接続されるようになっている。具体的には、第２切替弁６２は、第４延長配管４４と、利用側冷媒配管３ａ及び利用側冷媒配管３ｂとを、接続し、制御されることで利用側冷媒の流路を切り替えるものである。【００３１】
第１ポンプ２６は、第１中間熱交換器２１と利用側冷媒流路切替部６０の第１切替弁６１との間における第１利用側冷媒配管３ａに設けられており、第１利用側冷媒配管３、第３延長配管４３及び第４延長配管４４を導通する利用側冷媒を循環させるものである。第２ポンプ２７は、第２中間熱交換器２２と利用側冷媒流路切替部６０の第１切替弁６１との間における第２利用側冷媒配管３ｂに設けられており、第２利用側冷媒配管３ｂ、第３延長配管４３及び第４延長配管４４を導通する利用側冷媒を循環させるものである。なお、第１ポンプ２６及び第２ポンプ２７の種類を特に限定するものではなく、たとえば容量制御可能なもので構成するとよい。【００３２】
この空気調和装置１００では、圧縮機１１、四方弁１２、室外熱交換器１３、第１中間熱交換器２１、冷媒流量制御装置２５及び第２中間熱交換器２２が、熱源側冷媒配管１、第１延長配管４１、熱源側冷媒配管２及び第２延長配管４２で順に直列に接続されて熱源側冷媒回路Ａを構成している。また、第１中間熱交換器２１、第１ポンプ２６、第１切替弁６１、室内熱交換器３１及び第２切替弁６２が、第１利用側冷媒配管３ａ、第３延長配管４３及び第４延長配管４４で順に直列に接続されて第１利用側冷媒回路Ｂ１を構成している。同様に、第２中間熱交換器２１、第２ポンプ２７、第１切替弁６１、室内熱交換器３１及び第２切替弁６２が、第２利用側冷媒配管３ｂ、第３延長配管４３及び第４延長配管４４で順に直列に接続されて第２利用側冷媒回路Ｂ２を構成している。【００３３】
すなわち、空気調和装置１００では、室外ユニット１０と中継部２０とが、中継部２０に設けられている第１中間熱交換器２１及び第２中間熱交換器２２を介して接続され、中継部２０と室内ユニット３０とが、中継部２０に設けられている利用側冷媒流路切替部６０を介して接続されて構成されており、第１中間熱交換器２１で熱源側冷媒回路Ａを循環する熱源側冷媒と第１利用側冷媒回路Ｂ１を循環する利用側冷媒とが、第２中間熱交換器２２で熱源側冷媒回路Ａを循環する熱源側冷媒と第２利用側冷媒回路Ｂ２を循環する利用側冷媒とが、それぞれ熱交換するようになっているのである。なお、以下の説明において、第１利用側冷媒回路Ｂ１と第２利用側冷媒回路Ｂ２とを、まとめて利用側冷媒回路Ｂと称する場合がある。【００３４】
なお、第１延長配管４１及び第２延長配管４２は、室外ユニット１０と中継部２０とを熱源側冷媒配管１及び熱源側冷媒配管２を介して接続している。そして、第１延長配管４１及び第２延長配管４２は、室外ユニット１０と中継部２０とを分離可能とするため、室外ユニット１０と中継部２０との間で分離可能になっている。また、第３延長配管４３及び第４延長配管４４は、中継部２０と室内ユニット３０とを利用側冷媒配管３を介して接続している。そして、第３延長配管４３及び第４延長配管４４は、中継部２０と室内ユニットとを分離可能とするため、中継部２０と室内ユニット３０との間で分離可能になっている。【００３５】
ここで、熱源側冷媒回路Ａ及び利用側冷媒回路Ｂに使用する冷媒の種類について説明する。熱源側冷媒回路Ａには、たとえばＲ４０７Ｃ等の非共沸混合冷媒、Ｒ４１０Ａ等の擬似共沸混合冷媒、又はＲ２２等の単一冷媒等を使用することができる。また、二酸化炭素や炭化水素等の自然冷媒や地球温暖化係数がＲ４０７ＣやＲ４１０Ａよりも小さい冷媒を使用してもよい。熱源側冷媒として自然冷媒や地球温暖化係数がＲ４０７ＣやＲ４１０Ａよりも小さい冷媒、たとえばテトラフルオロプロペンを主成分とする冷媒等を使用することにより、冷媒漏洩による地球の温室効果を抑制できる効果がある。特に、二酸化炭素は、高圧側が超臨界状態で凝縮せずに熱交換を行うため、図１に示すように熱源側冷媒流路切替部５０を設け、第１中間熱交換器２１及び第２中間熱交換器２２で熱源側冷媒回路Ａと利用側冷媒回路Ｂとを対向流形式とすると、水を加熱する際の熱交換性能を向上することができる。【００３６】
利用側冷媒回路Ｂは、上述したように室内ユニット３０の室内熱交換器３１に接続されている。そのために、空気調和装置１００では、利用側冷媒が、室内ユニット３０が設置される部屋等に漏洩した場合に配慮して、利用側冷媒に安全性の高いものを使用するようにしている。したがって、利用側冷媒には、たとえば水や不凍液、水と不凍液の混合液、水と防食効果が高い添加剤の混合液等を使用することができる。この構成によれば、低い外気温度でも凍結や腐食による冷媒漏れを防止でき、高い信頼性を得られる。また、電算室等の水分を嫌う場所に室内ユニット３０が設置される場合においては、利用側冷媒として熱絶縁性の高いフッ素系不活性液体を使用することもできる。【００３７】
ここで、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、各室内ユニット３０からの指示に基づいて、その室内ユニット３０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、室内ユニット３０の全部で同一運転をすることができるともに、室内ユニット３０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。以下に、空気調和装置１００が実行する４つの運転モード、つまり全冷房運転モード、全暖房運転モード、冷房主体運転モード及び暖房主体運転モードについて、冷媒の流れとともに説明する。【００３８】
［全冷房運転モード］
図２は、空気調和装置１００の全冷房運転モード時における冷媒の流れを示す冷媒回路図である。図３は、この全冷房運転モードでの熱源側冷媒の変遷を示すｐ−ｈ線図（冷媒の圧力とエンタルピとの関係を示す線図）である。なお、図２では、太線で表された配管が冷媒（熱源側冷媒及び利用側冷媒）の循環する配管を示す。また、熱源側冷媒の流れ方向を実線矢印で、利用側冷媒の流れ方向を破線矢印で示している。さらに、図３に示す点［ａ］〜点［ｄ］の冷媒状態は、それぞれ図２に示す［ａ］〜［ｄ］での冷媒状態である。【００３９】
室内ユニット３０の全てが冷房運転を行なう場合、室外ユニット１０では、四方弁１２を、圧縮機１１から吐出された熱源側冷媒を室外熱交換器１３へ流入させるように切り替える。中継部２０では、冷媒流量制御装置２５の開度を絞り、第１ポンプ２６を停止し、第２ポンプ２７を駆動させ、利用側冷媒流路切替部６０の第１切替弁６１及び第２切替弁６２を第２中間熱交換器２２と各室内ユニット３０との間を利用側冷媒が循環するように切り替える。この状態で、圧縮機１１の運転を開始する。【００４０】
まず始めに、熱源側冷媒回路Ａにおける熱源側冷媒の流れについて説明する。低温・低圧の蒸気状冷媒が圧縮機１１によって圧縮され、高温・高圧の冷媒となって吐出される。
この圧縮機１１の冷媒圧縮過程は、周囲との熱の出入はないものとすると、図３の点［ａ］から点［ｂ］に示す等エントロピ線で表される。圧縮機１１から吐出された高温・高圧の冷媒は、四方弁１２を通り、室外熱交換器１３に流入する。そして、室外熱交換器１３で室外空気に放熱しながら凝縮液化し、高圧液状冷媒となる。室外熱交換器１３での冷媒の変化は、ほぼ圧力一定のもとで行われる。このときの冷媒変化は、室外熱交換器１３の圧力損失を考慮すると、図３の点［ｂ］から点［ｃ］に示すやや傾いた水平に近い直線で表される。【００４１】
室外熱交換器１３から流出した高圧の液状冷媒は、熱源側冷媒流路切替部５０（逆止弁５２）を介して第２延長配管４２を導通し、中継部２０に流入する。中継部２０に流入した高圧の液状冷媒は、第１中間熱交換器２１を経由して冷媒流量制御装置２５で絞られて膨張（減圧）し、低温・低圧の気液二相状態になる。冷媒流量制御装置２５での冷媒の変化は、エンタルピ一定のもとで行われる。このときの冷媒変化は、図３の点［ｃ］から点［ｄ］に示す垂直線で表される。【００４２】
冷媒流量制御装置２５で絞られた気液二相状態の冷媒は、第２中間熱交換器２２に流入する。第２中間熱交換器２２に流入した冷媒は、第２利用側冷媒回路Ｂ２を循環する利用側冷媒から吸熱することで、利用側冷媒を冷却しながら、低温・低圧の蒸気状冷媒となる。第２中間熱交換器２２での冷媒の変化は、ほぼ圧力一定のもとで行われる。このときの冷媒変化は、第２中間熱交換器２２の圧力損失を考慮すると、図３の点［ｄ］から［ａ］に示すやや傾いた水平に近い直線で表される。第２中間熱交換器２２から流出した低温・低圧の蒸気状冷媒は、第１延長配管４１を導通し、熱源側冷媒流路切替部５０（逆止弁５１）及び四方弁１２を介して圧縮機１１に戻ることになる。【００４３】
なお、圧縮機１１に流入する低温・低圧の蒸気状冷媒は、冷媒配管を導通するので、第２中間熱交換器２２を流出した直後の低温・低圧の蒸気状冷媒に比べて若干圧力が低下するが、図３では同じ点［ａ］で表している。同様に、冷媒流量制御装置２５に流入する高圧の液状冷媒は、冷媒配管を導通するので、室外熱交換器１３から流出した高圧の液状冷媒に比べて若干圧力が低下するが、図３では同じ点［ｃ］で表している。このような配管通過に起因する冷媒の圧力損失や、室外熱交換器１３、第１中間熱交換器２１及び第２中間熱交換器２２での圧力損失は、以下に示す全暖房運転モード、冷房主体運転モード及び暖房主体運転モードについても同様であるので、必要な場合を除いて説明を省略するものとする。【００４４】
次に、利用側冷媒回路Ｂにおける利用側冷媒の流れについて説明する。全冷房運転モードでは、第１ポンプ２６は停止しているために、第２利用側冷媒回路Ｂ２のみに利用側冷媒を循環させている。第２中間熱交換器２２で熱源側冷媒によって冷却された利用側冷媒は、第２ポンプ２７によって利用側冷媒流路切替部６０に流入する。利用側冷媒流路切替部６０に流入した利用側冷媒は、利用側冷媒配管３、第１切替弁６１及び第３延長配管４３を導通し、室内熱交換器３１のそれぞれに流入する。そして、室内熱交換器３１において室内空気から吸熱し、室内ユニット３０が設置されている室内等の空調対象域の冷房を行なう。その後、室内熱交換器３１から流出した利用側冷媒は、第４延長配管４４及び第２切替弁６２を導通し、利用側冷媒流路切替部６０で合流された後、第２中間熱交換器２２に再流入する。【００４５】
［全暖房運転モード］
図４は、空気調和装置１００の全暖房運転モード時における冷媒の流れを示す冷媒回路図である。図５は、この全暖房運転モードでの熱源側冷媒の変遷を示すｐ−ｈ線図（冷媒の圧力とエンタルピとの関係を示す線図）である。なお、図４では、太線で表された配管が冷媒（熱源側冷媒及び利用側冷媒）の循環する配管を示す。また、熱源側冷媒の流れ方向を実線矢印で、利用側冷媒の流れ方向を破線矢印で示している。さらに、図５に示す点［ａ］〜点［ｄ］の冷媒状態は、それぞれ図４に示す［ａ］〜［ｄ］での冷媒状態である。【００４６】
室内ユニット３０の全てが暖房運転を行なう場合、室外ユニット１０では、四方弁１２を、圧縮機１１から吐出された熱源側冷媒を室外熱交換器１３を経由させずに中継部２０へ流入させるように切り替える。中継部２０では、冷媒流量制御装置２５の開度を絞り、第１ポンプ２６を駆動し、第２ポンプ２７を停止させ、利用側冷媒流路切替部６０の第１切替弁６１及び第２切替弁６２を第１中間熱交換器２１と各室内ユニット３０との間を利用側冷媒が循環するように切り替える。この状態で、圧縮機１１の運転を開始する。【００４７】
まず始めに、熱源側冷媒回路Ａにおける熱源側冷媒の流れについて説明する。低温・低圧の蒸気状冷媒が圧縮機１１によって圧縮され、高温・高圧の冷媒となって吐出される。
この圧縮機１１の冷媒圧縮過程は、図５の点［ａ］から点［ｂ］に示す等エントロピ線で表される。圧縮機１１から吐出された高温・高圧の冷媒は、四方弁１２及び熱源側冷媒流路切替部５０（逆止弁５４）を介して、第２延長配管４２を導通し、中継部２０の第１中間熱交換器２１に流入する。そして、第１中間熱交換器２１に流入した冷媒は、第１利用側冷媒回路Ｂ１を循環する利用側冷媒に放熱しながら凝縮液化し、高圧の液状冷媒となる。このときの冷媒変化は、図５の点［ｂ］から点［ｃ］に示すやや傾いた水平に近い直線で表される。【００４８】
第１中間熱交換器２１から流出した高圧の液状冷媒は、熱源側冷媒配管２を導通し、冷媒流量制御装置２５で絞られて膨張（減圧）し、低温・低圧の気液二相状態になる。このときの冷媒変化は、図５の点［ｃ］から点［ｄ］に示す垂直線で表される。冷媒流量制御装置２５で絞られた気液二相状態の冷媒は、第２中間熱交換器２２を経由し、熱源側冷媒配管２及び第１延長配管４１を導通し、室外ユニット１０に流入する。この冷媒は、熱源側冷媒流路切替部５０（逆止弁５３）を介して室外熱交換器１３に流入する。そして、室外熱交換器１３で室外空気から吸熱して、低温・低圧の蒸気状冷媒となる。このときの冷媒変化は、図５の点［ｄ］から点［ａ］に示すやや傾いた水平に近い直線で表される。室外熱交換器１３から流出した低温・低圧の蒸気状冷媒は、四方弁１２を介して圧縮機１１に戻ることになる。【００４９】
次に、利用側冷媒回路Ｂにおける利用側冷媒の流れについて説明する。全暖房運転モードでは、第２ポンプ２７は停止しているために、第１利用側冷媒回路Ｂ１のみに利用側冷媒を循環させている。第１中間熱交換器２１で熱源側冷媒によって加熱された利用側冷媒は、第１ポンプ２６によって利用側冷媒流路切替部６０に流入する。利用側冷媒流路切替部６０に流入した利用側冷媒は、利用側冷媒配管３、第１切替弁６１及び第３延長配管４３を導通し、室内熱交換器３１のそれぞれに流入する。そして、室内熱交換器３１において室内空気に放熱し、室内ユニット３０が設置されている室内等の空調対象域の暖房を行なう。その後、室内熱交換器３１から流出した利用側冷媒は、第４延長配管４４及び第２切替弁６２を導通し、利用側冷媒流路切替部６０で合流された後、第１中間熱交換器２１に再流入する。【００５０】
［冷房主体運転モード］
図６は、空気調和装置１００の冷房主体運転モード時における冷媒の流れを示す冷媒回路図である。図７は、この冷房主体運転モードでの熱源側冷媒の変遷を示すｐ−ｈ線図（冷媒の圧力とエンタルピとの関係を示す線図）である。なお、図６では、太線で表された配管が冷媒（熱源側冷媒及び利用側冷媒）の循環する配管を示す。また、熱源側冷媒の流れ方向を実線矢印で、利用側冷媒の流れ方向を破線矢印で示している。さらに、図７に示す点［ａ］〜点［ｅ］の冷媒状態は、それぞれ図６に示す［ａ］〜［ｅ］での冷媒状態である。【００５１】
この冷房主体運転モードとは、たとえば３台の室内ユニット３０が冷房運転を行ない、１台の室内ユニット３０が暖房運転を行なうような、冷房負荷の方が大きい場合における冷暖同時運転モードのことである。なお、図６では、冷房運転を行なう３台の室内ユニット３０を、紙面左側から室内ユニット３０ａ、室内ユニット３０ｂ、室内ユニット３０ｃとし、暖房運転を行なう紙面右側の１台の室内ユニット３０を室内ユニット３０ｄとして図示している。また、室内ユニット３０ａ〜室内ユニット３０ｄに応じて、それぞれに接続する第１切替弁６１を第１切替弁６１ａ〜第１切替弁６１ｄとし、それぞれに接続する第２切替弁６２を第２切替弁６２ａ〜第２切替弁６２ｄとして図示している。【００５２】
室内ユニット３０ａ〜室内ユニット３０ｃが冷房運転を行ない、室内ユニット３０ｄが暖房運転を行なう場合、室外ユニット１０では、四方弁１２を、圧縮機１１から吐出された熱源側冷媒を室外熱交換器１３へ流入させるように切り替える。中継部２０では、冷媒流量制御装置２５の開度を絞り、第１ポンプ２６及び第２ポンプ２７を駆動させる。また、中継部２０の利用側冷媒流路切替部６０では、第１切替弁６１ａ〜第１切替弁６１ｃ及び第２切替弁６２ａ〜第２切替弁６２ｃを第２中間熱交換器２２と室内ユニット３０ａ〜室内ユニット３０ｃとの間を利用側冷媒が循環するように切り替えるとともに、第１切替弁６１ｄ及び第２切替弁６２ｄを第１中間熱交換器２１と室内ユニット３０ｄとの間を利用側冷媒が循環するように切り替える。この状態で、圧縮機１１の運転を開始する。【００５３】
まず始めに、熱源側冷媒回路Ａにおける熱源側冷媒の流れについて説明する。低温・低圧の蒸気状冷媒が圧縮機１１によって圧縮され、高温・高圧の冷媒となって吐出される。
この圧縮機１１の冷媒圧縮過程は、図７の点［ａ］から点［ｂ］に示す等エントロピ線で表される。圧縮機１１から吐出された高温・高圧の冷媒は、四方弁１２を通り、室外熱交換器１３に流入する。そして、室外熱交換器１３で室外空気に放熱しながら凝縮液化し、高圧の気液二相状態の冷媒となる。このときの冷媒変化は、図７の点［ｂ］から点［ｃ］に示すやや傾いた水平に近い直線で表される。【００５４】
室外熱交換器１３から流出した高圧の気液二相冷媒は、熱源側冷媒流路切替部５０（逆止弁５２）を介して第２延長配管４２を導通し、中継部２０に流入する。中継部２０に流入した高圧の気液二相冷媒は、まず第１中間熱交換器２１で第１利用側冷媒回路Ｂ１を循環する利用側冷媒に放熱しながら凝縮液化し、高圧の液状冷媒となる。つまり、第１中間熱交換器２１が凝縮器として機能するのである。このときの冷媒変化は、図７の点［ｃ］から点［ｄ］に示すやや傾いた水平に近い直線で表される。第１中間熱交換器２１から流出した高圧の液状冷媒は、冷媒流量制御装置２５で絞られて膨張（減圧）し、低温・低圧の気液二相状態になる。このときの冷媒変化は、図７の点［ｄ］から点［ｅ］に示す垂直線で表される。【００５５】
冷媒流量制御装置２５で絞られた気液二相状態の冷媒は、第２中間熱交換器２２に流入する。第２中間熱交換器２２に流入した冷媒は、第２利用側冷媒回路Ｂ２を循環する利用側冷媒から吸熱することで、利用側冷媒を冷却しながら、低温・低圧の蒸気状冷媒となる。つまり、第２中間熱交換器２２が蒸発器として機能するのである。このときの冷媒変化は、図７の点［ｅ］から［ａ］に示すやや傾いた水平に近い直線で表される。第２中間熱交換器２２から流出した低温・低圧の蒸気状冷媒は、熱源側冷媒配管２及び第１延長配管４１を導通し、熱源側冷媒流路切替部５０（逆止弁５１）及び四方弁１２を介して圧縮機１１に戻ることになる。【００５６】
次に、利用側冷媒回路Ｂにおける利用側冷媒の流れについて説明する。冷房主体運転モードでは、第１ポンプ２６及び第２ポンプ２７は駆動しているために、第１利用側冷媒回路Ｂ１及び第２利用側冷媒回路Ｂ２の双方で利用側冷媒を循環させている。つまり、第１中間熱交換器２１及び第２中間熱交換器２２の双方を機能させるようにしているのである。まず、室内ユニット３０ｄに暖房運転を実行させる際の第１利用側冷媒回路Ｂ１における利用側冷媒の流れについて説明してから、室内ユニット３０ａ〜室内ユニット３０ｃに冷房運転を実行させる際の第２利用側冷媒回路Ｂ２における利用側冷媒の流れについて説明する。【００５７】
第１中間熱交換器２１で熱源側冷媒によって加熱された利用側冷媒は、第１ポンプ２６によって利用側冷媒流路切替部６０に流入する。利用側冷媒流路切替部６０に流入した利用側冷媒は、第１切替弁６１ｄに接続している第１利用側冷媒配管３ａ及び第３延長配管４３を導通し、室内ユニット３０ｄの室内熱交換器３１に流入する。そして、室内熱交換器３１において室内空気に放熱し、室内ユニット３０ｄが設置されている室内等の空調対象域の暖房を行なう。その後、室内熱交換器３１から流出した利用側冷媒は、室内ユニット３０ｄから流出して第４延長配管４４及び第１利用側冷媒配管３ａを導通し、利用側冷媒流路切替部６０（第２切替弁６２ｄ）を介して第１中間熱交換器２１に再流入する。【００５８】
一方、第２中間熱交換器２２で熱源側冷媒によって冷却された利用側冷媒は、第２ポンプ２７によって利用側冷媒流路切替部６０に流入する。利用側冷媒流路切替部６０に流入した利用側冷媒は、第１切替弁６１ａ〜第１切替弁６１ｃに接続している第２利用側冷媒配管３ｂ及び第３延長配管４３を導通し、室内ユニット３０ａ〜室内ユニット３０ｃの室内熱交換器３１に流入する。そして、室内熱交換器３１において室内空気から吸熱し、室内ユニット３０ａ〜室内ユニット３０ｃが設置されている室内等の空調対象域の冷房を行なう。その後、室内熱交換器３１から流出した利用側冷媒は、室内ユニット３０ａ〜室内ユニット３０ｃから流出して第４延長配管４４、第２切替弁６２ａ〜第２切替弁６２ｃ及び第２利用側冷媒配管３ｂを導通し、利用側冷媒流路切替部６０で合流された後、第２中間熱交換器２２に再流入する。【００５９】
［暖房主体運転モード］
図８は、空気調和装置１００の暖房主体運転モード時における冷媒の流れを示す冷媒回路図である。図９は、この暖房主体運転モードでの熱源側冷媒の変遷を示すｐ−ｈ線図（冷媒の圧力とエンタルピとの関係を示す線図）である。なお、図８では、太線で表された配管が冷媒（熱源側冷媒及び利用側冷媒）の循環する配管を示す。また、熱源側冷媒の流れ方向を実線矢印で、利用側冷媒の流れ方向を破線矢印で示している。さらに、図９に示す点［ａ］〜点［ｅ］の冷媒状態は、それぞれ図８に示す［ａ］〜［ｅ］での冷媒状態である。【００６０】
この暖房主体運転モードとは、たとえば３台の室内ユニット３０が暖房運転を行ない、１台の室内ユニット３０が冷房運転を行なうような、暖房負荷の方が大きい場合における冷暖同時運転モードのことである。なお、図８では、暖房運転を行なう３台の室内ユニット３０を、紙面左側から室内ユニット３０ａ、室内ユニット３０ｂ、室内ユニット３０ｃとし、冷房運転を行なう紙面右側の１台の室内ユニット３０を室内ユニット３０ｄとして図示している。また、室内ユニット３０ａ〜室内ユニット３０ｄに応じて、それぞれに接続する第１切替弁６１を第１切替弁６１ａ〜第１切替弁６１ｄとし、それぞれに接続する第２切替弁６２を第２切替弁６２ａ〜第２切替弁６２ｄとして図示している。【００６１】
室内ユニット３０ａ〜室内ユニット３０ｃが暖房運転を行ない、室内ユニット３０ｄが冷房運転を行なう場合、室外ユニット１０では、四方弁１２を、圧縮機１１から吐出された熱源側冷媒を室外熱交換器１３を経由させずに中継部２０へ流入させるように切り替える。中継部２０では、冷媒流量制御装置２５の開度を絞り、第１ポンプ２６及び第２ポンプ２７を駆動させる。また、中継部２０の利用側冷媒流路切替部６０では、第１切替弁６１ａ〜第１切替弁６１ｃ及び第２切替弁６２ａ〜第２切替弁６２ｃを第１中間熱交換器２１と室内ユニット３０ａ〜室内ユニット３０ｃとの間を利用側冷媒が循環するように切り替えるとともに、第１切替弁６１ｄ及び第２切替弁６２ｄを第２中間熱交換器２２と室内ユニット３０ｄとの間を利用側冷媒が循環するように切り替える。この状態で、圧縮機１１の運転を開始する。【００６２】
まず始めに、熱源側冷媒回路Ａにおける熱源側冷媒の流れについて説明する。低温・低圧の蒸気状冷媒が圧縮機１１によって圧縮され、高温・高圧の冷媒となって吐出される。
この圧縮機１１の冷媒圧縮過程は、図９の点［ａ］から点［ｂ］に示す等エントロピ線で表される。圧縮機１１から吐出された高温・高圧の冷媒は、四方弁１２及び熱源側冷媒流路切替部５０（逆止弁５４）を介して、第２延長配管４２を導通し、中継部２０の第１中間熱交換器２１に流入する。そして、第１中間熱交換器２１に流入した冷媒は、第１利用側冷媒回路Ｂ１を循環する利用側冷媒に放熱しながら凝縮液化し、高圧の液状冷媒となる。つまり、第１中間熱交換器２１が凝縮器として機能するのである。このときの冷媒変化は、図９の点［ｂ］から点［ｃ］に示すやや傾いた水平に近い直線で表される。【００６３】
第１中間熱交換器２１から流出した高圧の液状冷媒は、冷媒流量制御装置２５で絞られて膨張（減圧）し、低温・低圧の気液二相状態になる。このときの冷媒変化は、図９の点［ｃ］から点［ｄ］に示す垂直線で表される。冷媒流量制御装置２５で絞られた気液二相状態の冷媒は、第２中間熱交換器２２に流入する。第２中間熱交換器２２に流入した冷媒は、第２利用側冷媒回路Ｂ２を循環する利用側冷媒から吸熱することで、利用側冷媒を冷却しながら、低温・低圧の気液二相状態の冷媒となる。つまり、第２中間熱交換器２２が蒸発器として機能するのである。このときの冷媒変化は、図９の点［ｄ］から［ｅ］に示すやや傾いた水平に近い直線で表される。【００６４】
第２中間熱交換器２２から流出した低温・低圧の気液二相冷媒は、熱源側冷媒配管２及び第１延長配管４１を導通し、室外ユニット１０に流入する。この冷媒は、熱源側冷媒流路切替部５０（逆止弁５３）を介して室外熱交換器１３に流入する。そして、室外熱交換器１３で室外空気から吸熱して、低温・低圧の蒸気状冷媒となる。このときの冷媒変化は、図９の点［ｅ］から点［ａ］に示すやや傾いた水平に近い直線で表される。室外熱交換器１３から流出した低温・低圧の蒸気状冷媒は、四方弁１２を介して圧縮機１１に戻ることになる。【００６５】
次に、利用側冷媒回路Ｂにおける利用側冷媒の流れについて説明する。暖房主体運転モードでは、第１ポンプ２６及び第２ポンプ２７は駆動しているために、第１利用側冷媒回路Ｂ１及び第２利用側冷媒回路Ｂ２の双方で利用側冷媒を循環させている。つまり、第１中間熱交換器２１及び第２中間熱交換器２２の双方を機能させるようにしているのである。まず、室内ユニット３０ａ〜室内ユニット３０ｃに暖房運転を実行させる際の第１利用側冷媒回路Ｂ１における利用側冷媒の流れについて説明してから、室内ユニット３０ｄに冷房運転を実行させる際の第２利用側冷媒回路Ｂ２における利用側冷媒の流れについて説明する。【００６６】
第１中間熱交換器２１で熱源側冷媒によって加熱された利用側冷媒は、第１ポンプ２６によって利用側冷媒流路切替部６０に流入する。利用側冷媒流路切替部６０に流入した利用側冷媒は、第１切替弁６１ａ〜第１切替弁６１ｃに接続している第１利用側冷媒配管３ａ及び第３延長配管４３を導通し、室内ユニット３０ａ〜室内ユニット３０ｃの室内熱交換器３１に流入する。そして、室内熱交換器３１において室内空気に放熱し、室内ユニット３０ａ〜室内ユニット３０ｃが設置されている室内等の空調対象域の暖房を行なう。その後、室内熱交換器３１から流出した利用側冷媒は、室内ユニット３０ａ〜室内ユニット３０ｃから流出して第４延長配管４４、第２切替弁６２ａ〜第２切替弁６２ｃ及び第１利用側冷媒配管３ａを導通し、利用側冷媒流路切替部６０で合流された後、第１中間熱交換器２１に再流入する。【００６７】
一方、第２中間熱交換器２２で熱源側冷媒によって冷却された利用側冷媒は、第２ポンプ２７によって利用側冷媒流路切替部６０に流入する。利用側冷媒流路切替部６０に流入した利用側冷媒は、第１切替弁６１ｄに接続している第２利用側冷媒配管３ｂ及び第３延長配管４３を導通し、室内ユニット３０ｄの室内熱交換器３１に流入する。そして、室内熱交換器３１において室内空気から吸熱し、室内ユニット３０ｄが設置されている室内等の空調対象域の冷房を行なう。その後、室内熱交換器３１から流出した利用側冷媒は、室内ユニット３０ｄから流出して第４延長配管４４、第２切替弁６２ｄ及び第２利用側冷媒配管３ｂを導通し、利用側冷媒流路切替部６０を介して第２中間熱交換器２２に再流入する。【００６８】
このように構成された空気調和装置１００によれば、たとえば人間の存在する空間（居住空間や、人間が往来する空間等）に設置された室内ユニット３０に接続している第１利用側冷媒回路Ｂ１及び第２利用側冷媒回路Ｂ２には水や不凍液などの利用側冷媒が循環しているので、人体または安全性への影響が懸念される冷媒が人間の存在する空間に漏洩することを防止できる。また、空気調和装置１００によれば、冷暖同時運転を可能にしている回路構成を中継部２０に設けているので、室外ユニット１０と中継部２０とを２本の延長配管（第１延長配管４１及び第２延長配管４２）で、中継部２０と室内ユニット３０とを２本の延長配管（第３延長配管４３及び第４延長配管４４）で接続することができる。【００６９】
すなわち、室外ユニット１０と中継部２０とを、中継部２０と室内ユニット３０とを、それぞれ２本の延長配管で接続すればよく、配管材料のコスト削減や設置工数の大幅な削減を図ることが可能である。一般的に、室外ユニットと中継部とを、中継部と室内ユニットとを、それぞれ４本の延長配管で接続するようになっているが、実施の形態１に係る空気調和装置１００によれば、延長配管の本数を半減することができるので、配管本数のコストを大幅に削減できる。また、特にビルなどの建物に設置する場合、配管長によるコストも大幅に削減できることになる。【００７０】
さらに、室外ユニット１０に冷媒流路切替部５０が設けられているので、圧縮機１１から吐出された熱源側冷媒は、常に第２延長配管４２を通って中継部２０に流入し、中継部２０から流出する熱源側冷媒は、常に第１延長配管４１を通って室外ユニット１０に流入することとなる。そのため、第１中間熱交換器２１及び第２中間熱交換器２２において、熱源側冷媒回路Ａと利用側冷媒回路Ｂとが常に対向流となるので、熱交換効率が高くなる。また、室外ユニット１０に冷媒流路切替部５０が設けられているので、中継部２０から流出する熱源側冷媒は、常に第１延長配管４１を通るため、第１延長配管４１の肉厚を薄くでき、配管のコストを更に低減できる。【００７１】
この空気調和装置１００によれば、中継部２０と室内ユニット３０とは、分離可能な構成となっているので、従来から水冷媒を用いていた設備の再利用を図ることができる。つまり、既設の室内ユニット及び延長配管（実施の形態１に係る第３延長配管４３及び第４延長配管４４に相当する延長配管）を再利用し、これらに中継部２０を接続するだけで、容易に実施の形態１に係る空気調和装置１００を構成することができるのである。また、既設の室内ユニット及び延長配管を再利用できるので、共用部分となる中継部２０だけを設置接続すれば済み、室内ユニットが設置されている室内等に影響を与えることがない。
つまり、施工に際しての制約を受けずに、中継部２０を接続できるのである。【００７２】
この実施の形態１に係る空気調和装置１００によれば、冷媒流量制御装置２５を室内ユニット３０ではなく中継部２０に設けているので、冷媒流量制御装置２５に流入する冷媒の流量が増大することによる振動や、このとき発生する冷媒音が、室内ユニット３０が設置されている室内等にまで伝達することがなく、静かな室内ユニット３０を提供することができる。その結果、空気調和装置１００は、室内ユニット３０が設置されている室内等にいるユーザに不快感を与えなくて済む。【００７３】
図１０は、空気調和装置１００の別の回路構成を示す回路図である。図１０に基づいて、空気調和装置１００の別の回路構成について説明する。図１〜図９までに示した空気調和装置１００は、冷媒流量制御装置２５を経由した熱源側冷媒のすべてが第２中間熱交換器２２に流入する構成としているが、図１０に示す空気調和装置１００は、熱源側冷媒の全部を第２中間熱交換器２２に流入させずに一部をバイパスする構成としている。なお、図１０は、空気調和装置１００の暖房主体運転モード時における冷媒の流れを併せて図示している。また、図１０では、太線で表された配管が冷媒（熱源側冷媒及び利用側冷媒）の循環する配管を示す。また、熱源側冷媒の流れ方向を実線矢印で、利用側冷媒の流れ方向を破線矢印で示している。【００７４】
図１０に示すように、この空気調和装置１００の中継部２０には、第２中間熱交換器２２をバイパスするバイパス配管４５と、そのバイパス配管４５を導通する熱源側冷媒の流量を制御するバイパス冷媒流量制御装置４６とが設けられている。バイパス配管４５は、第１中間熱交換器２１と冷媒流量制御装置２５との間における熱源側冷媒配管２を、第２中間熱交換器２２と室外ユニット１０との間における熱源側冷媒配管２に接続するように設けられている。また、バイパス冷媒流量制御装置４６は、バイパス配管４５に設けられている。このように構成した空気調和装置１００の暖房主体運転モードについて、冷媒の流れとともに説明する。【００７５】
図１１は、この暖房主体運転モードでの熱源側冷媒の変遷を示すｐ−ｈ線図（冷媒の圧力とエンタルピとの関係を示す線図）である。なお、図１１に示す点［ａ］〜点［ｇ］の冷媒状態は、それぞれ図１０に示す［ａ］〜［ｇ］での冷媒状態である。また、図１０では、暖房運転を行なう３台の室内ユニット３０を、紙面左側から室内ユニット３０ａ、室内ユニット３０ｂ、室内ユニット３０ｃとし、冷房運転を行なう紙面右側の１台の室内ユニット３０を室内ユニット３０ｄとして図示している。さらに、室内ユニット３０ａ〜室内ユニット３０ｄに応じて、第１切替弁６１を第１切替弁６１ａ〜第１切替弁６１ｄとし、第２切替弁６２を第２切替弁６２ａ〜第２切替弁６２ｄとして図示している。【００７６】
室内ユニット３０ａ〜室内ユニット３０ｃが暖房運転を行ない、室内ユニット３０ｄが冷房運転を行なう場合、室外ユニット１０では、図８で説明した暖房主体運転モードと同様に四方弁１２を切り替える。中継部２０では、図８で説明した暖房主体運転モードと同様に冷媒流量制御装置２５、第１ポンプ２６、第２ポンプ２７及び利用側冷媒流路切替部６０（各第１切替弁６１及び各第２切替弁６２）を制御するとともに、バイパス冷媒流量制御装置４６の開度を絞るように制御する。この状態で、圧縮機１１の運転を開始する。
なお、図８で説明した暖房主体運転モードと同様の動作については説明を省略するものとする。【００７７】
熱源側冷媒回路Ａにおける熱源側冷媒の流れについて説明する。第１中間熱交換器２１から流出した高圧の液状冷媒の一部は、冷媒流量制御装置２５で絞られて膨張（減圧）し、低温・低圧の気液二相状態になる。このときの冷媒変化は、図１１の点［ｃ］から点［ｄ］に示す垂直線で表される。冷媒流量制御装置２５で絞られた気液二相状態の冷媒は、第２中間熱交換器２２に流入し、第２利用側冷媒回路Ｂ２を循環する利用側冷媒から吸熱することで、利用側冷媒を冷却しながら、低温・低圧の蒸気状冷媒となる。このときの冷媒変化は、図１１の点［ｄ］から［ｅ］に示すやや傾いた水平に近い直線で表される。【００７８】
一方、第１中間熱交換器２１から流出した高圧の液状冷媒の残りは、バイパス配管４５に流入し、バイパス冷媒流量制御装置４６で絞られて膨張（減圧）する。このときの冷媒変化は、図１１の点［ｃ］から点［ｆ］に示す垂直線で表される。バイパス冷媒流量制御装置４６で絞られた冷媒は、第２中間熱交換器２２から流出した蒸気状冷媒と合流し、気液二相状態の冷媒になり、中継部２０から流出する。この気液二相状態の冷媒は、室外ユニット１０に流入し、熱源側冷媒流路切替部５０、室外熱交換器１３及び四方弁１２を介して圧縮機１１に戻ることになる。【００７９】
このように空気調和装置１００を構成すれば、図１〜図９で説明した空気調和装置１００の効果を有することに加えて、暖房主体運転モードにおいて、第２中間熱交換器２２における熱源側冷媒の圧力損失を低減することができる。また、第２中間熱交換器２２の出口側で、熱源側冷媒が過熱状態となるため、第２中間熱交換器２２の出口側の過熱度を測定する過熱度検知器、たとえば冷媒の温度および圧力を測定する温度センサ及び圧力センサ、または第２中間熱交換器２２の出入口の冷媒の温度を測定する２台の温度センサと、過熱度を算出する過熱度演算器とを設けることにより、第２中間熱交換器２２に流入する熱源側冷媒の流量を第２中間熱交換器２２の出口側における熱源側冷媒の過熱度によって制御することができるという効果も得ることができる。【００８０】
また、図１０では、中継部２０に流入した熱源側冷媒の全部が第１中間熱交換器２１に流入する構成としているが、図１３に示すように、中継部２０に流入した熱源側冷媒の全部を第１中間熱交換器２１に流入させずに一部をバイパスする構成としてもよい。つまり、中継部２０には、第１中間熱交換器２１をバイパスするバイパス配管４８Ａと、そのバイパス配管４８Ａを導通する熱源側冷媒の流量を制御するバイパス冷媒流量制御装置４９Ａとを設けるようにしてもよい。【００８１】
このような構成とすれば、冷房主体運転モードにおいて、第１中間熱交換器２１における冷媒の圧力損失を低減することができ、熱交換効率が向上する。また、全冷房運転モードにおいて、利用側冷媒と熱交換を行わない第１中間熱交換器２１をバイパスでき、冷媒の圧力損失を低減でき、効率が向上する。なお、図１３では、図１２で示す構成に対して気液分離器４７を設けていない構成例を図示しており、その他の構成については図１２で説明するものとする。【００８２】
なお、この実施の形態１に係る空気調和装置１００では、熱源側冷媒として、凝縮器で液化しながら放熱する冷媒を使用した場合を例に説明したが、これに限定するものではなく、超臨界状態で温度低下しながら放熱する冷媒（たとえば、自然冷媒の１つである二酸化炭素等）を熱源側冷媒として使用しても同様の効果を得ることができる。このような冷媒を熱源側冷媒として使用する場合には、上述した凝縮器が放熱器として動作することになる。【００８３】
図１２は、空気調和装置１００の更に別の回路構成を示す回路図である。図１２に基づいて、空気調和装置１００の更に別の回路構成について説明する。図１２に示す空気調和装置１００は、第１中間熱交換器２１の上流側に気液分離器４７を設け、冷房主体運転モードにおいて、蒸気状冷媒を第１中間熱交換器２１に流入させ、液状冷媒を第１中間熱交換器２１に流入させないようにバイパスするように構成している。なお、図１２は、空気調和装置１００の冷房主体運転モード時における冷媒の流れを併せて図示している。また、図１２では、太線で表された配管が冷媒（熱源側冷媒及び利用側冷媒）の循環する配管を示す。また、熱源側冷媒の流れ方向を実線矢印で、利用側冷媒の流れ方向を破線矢印で示している。【００８４】
図１２に示すように、この空気調和装置１００の中継部２０には、熱源側冷媒を蒸気状冷媒と液状冷媒とに分離する気液分離器４７と、気液分離器４７で分離された液状冷媒を第１中間熱交換器２１と冷媒流量制御装置２５との間にバイパスする液状冷媒バイパス配管４８とが設けられている。気液分離器４７は、第１中間熱交換器２１の上流側に設けられている。液状冷媒バイパス配管４８は、気液分離器４７と、第１中間熱交換器２１と冷媒流量制御装置２５との間と、を接続するように設けられている。また、液状冷媒バイパス配管４８には、液状冷媒バイパス配管４８を導通する熱源側冷媒の流量を制御する液状冷媒流量制御装置４９が設けられている。このように構成した空気調和装置１００の冷房主体運転モードについて、冷媒の流れとともに説明する。【００８５】
図１４は、この冷房主体運転モードでの熱源側冷媒の変遷を示すｐ−ｈ線図（冷媒の圧力とエンタルピとの関係を示す線図）である。なお、図１４に示す点［ａ］〜点［ｇ］の冷媒状態は、それぞれ図１２に示す［ａ］〜［ｇ］での冷媒状態である。また、図１２では、冷房運転を行なう３台の室内ユニット３０を、紙面左側から室内ユニット３０ａ、室内ユニット３０ｂ、室内ユニット３０ｃとし、暖房運転を行なう紙面右側の１台の室内ユニット３０を室内ユニット３０ｄとして図示している。さらに、室内ユニット３０ａ〜室内ユニット３０ｄに応じて、第１切替弁６１を第１切替弁６１ａ〜第１切替弁６１ｄとし、第２切替弁６２を第２切替弁６２ａ〜第２切替弁６２ｄとして図示している。【００８６】
室内ユニット３０ａ〜室内ユニット３０ｃが冷房運転を行ない、室内ユニット３０ｄが暖房運転を行なう場合、室外ユニット１０では、図６で説明した冷房主体運転モードと同様に四方弁１２を切り替える。中継部２０では、図６で説明した冷房主体運転モードと同様に冷媒流量制御装置２５、第１ポンプ２６、第２ポンプ２７及び利用側冷媒流路切替部６０（各第１切替弁６１及び各第２切替弁６２）を制御するとともに、気液分離器４７で蒸気状冷媒と液状冷媒とが分離するように液状冷媒流量制御装置４９の開度を絞るように制御する。この状態で、圧縮機１１の運転を開始する。【００８７】
熱源側冷媒回路Ａにおける熱源側冷媒の流れについて説明する。低温・低圧の蒸気状冷媒が圧縮機１１によって圧縮され、高温・高圧の冷媒となって吐出される。この圧縮機１１の冷媒圧縮過程は、図１４の点［ａ］から点［ｂ］に示す等エントロピ線で表される。
圧縮機１１から吐出された高温・高圧の冷媒は、四方弁１２を通り、室外熱交換器１３に流入する。そして、室外熱交換器１３で室外空気に放熱しながら凝縮液化し、高圧の気液二相状態の冷媒となる。このときの冷媒変化は、図１４の点［ｂ］から点［ｃ］に示すやや傾いた水平に近い直線で表される。【００８８】
室外熱交換器１３から流出した高圧の気液二相冷媒は、熱源側冷媒流路切替部５０を介して第２延長配管４２を導通し、中継部２０に流入する。中継部２０に流入した高圧の気液二相冷媒は、気液分離器４７に流入し、蒸気状冷媒と液状冷媒とに分離される。このときの冷媒変化は、図１４の点［ｃ］の気液二相状態から点［ｄ］の飽和蒸気となる破線矢印と、点［ｃ］の気液二相状態から点［ｅ］の飽和液となる破線矢印と、のそれぞれで表される。そして、蒸気状冷媒は、第１中間熱交換器２１に流入し、液状冷媒は、液状冷媒バイパス配管４８を導通することになる。【００８９】
第１中間熱交換器２１に流入した冷媒は、この第１中間熱交換器２１で第１利用側冷媒回路Ｂ１を循環する利用側冷媒に放熱しながら凝縮する。このときの冷媒変化は、図１４の点［ｄ］から点［ｆ］に示すやや傾いた水平に近い直線で表される。一方、液状冷媒バイパス配管４８を導通する液状冷媒は、液状冷媒流量制御装置４９でわずかに減圧される。このときの冷媒変化は、図１４の点［ｅ］から点［ｆ］に示す垂直線で表される。液状冷媒流量制御装置４９でわずかに減圧された冷媒は、その後、第１中間熱交換器２１で放熱した冷媒と合流する。合流した冷媒は、冷媒流量制御装置２５で絞られて膨張（減圧）し、低温・低圧の気液二相状態になる。このときの冷媒変化は、図１４の点［ｆ］から点［ｇ］に示す垂直線で表される。【００９０】
冷媒流量制御装置２５で絞られた低温・低圧の気液二相状態の冷媒は、第２中間熱交換器２２に流入する。第２中間熱交換器２２に流入した冷媒は、第２利用側冷媒回路Ｂ２を循環する利用側冷媒から吸熱することで、利用側冷媒を冷却しながら、低温・低圧の蒸気状冷媒となる。このときの冷媒変化は、図１４の点［ｇ］から［ａ］に示すやや傾いた水平に近い直線で表される。第２中間熱交換器２２から流出した低温・低圧の蒸気状冷媒は、熱源側冷媒配管２及び第１延長配管４１を導通し、熱源側冷媒流路切替部５０及び四方弁１２を介して圧縮機１１に戻ることになる。【００９１】
このように空気調和装置１００を構成すれば、図１〜図９で説明した空気調和装置１００の効果を有することに加えて、高圧側で凝縮しながら放熱する冷媒を充填した場合に、液冷媒が第１中間熱交換器２１をバイパスし、第１中間熱交換器２１での放熱に利用できるガス冷媒が第１中間熱交換器２１に流入するため、第１中間熱交換器２１で放熱した後の冷媒と液状冷媒バイパス配管４８を流れる冷媒とが合流した後、つまり冷媒流量制御装置２５の入口の冷媒のエンタルピを低くでき、空気調和装置１００の効率が向上することになる。【００９２】
なお、この実施の形態１では、熱源側冷媒として凝縮しながら放熱する冷媒を熱源側冷媒回路Ａに充填する形態について説明したが、これに限定するものではなく、熱源側冷媒として超臨界状態で放熱する冷媒を熱源側冷媒回路Ａに充填するようにしてもよい。このような冷媒を熱源側冷媒回路Ａに充填する場合、凝縮器として動作した熱交換器（第１中間熱交換器２１又は第２中間熱交換器２２）は、放熱器として動作し、冷媒は放熱しながら温度低下することになる。【００９３】
実施の形態２．
図１５、本発明の実施の形態２に係る空気調和装置２００の回路構成を示す回路図である。図１５に基づいて、空気調和装置２００の回路構成について説明する。この空気調和装置２００は、空気調和装置１００と同様にビルやマンション等に設置され、冷媒（熱源側冷媒及び利用側冷媒）を循環させる冷凍サイクル（熱源側冷媒回路及び利用側冷媒回路）を利用することで冷房負荷及び暖房負荷を同時に供給できるものである。なお、実施の形態２では実施の形態１との相違点を中心に説明し、実施の形態１と同一部分には、同一符号を付して説明を省略するものとする。【００９４】
この実施の形態２に係る空気調和装置２００は、実施の形態１に係る空気調和装置１００の構成を基本としつつ、冷媒流量制御装置２５と第２中間熱交換器２１との間に第３中間熱交換器２３と第２冷媒流量制御装置２８とを設けた中継部２０ａを備えている。つまり、空気調和装置２００では、第１中間熱交換器２１、冷媒流量制御装置２５、第３中間熱交換器２３、第２冷媒流量制御装置２８及び第２中間熱交換器２２が、順に熱源側冷媒配管２で直列に接続されて中継部２０ａ内に設けられているのである。第３中間熱交換器２３は、第１中間熱交換器２１及び第２中間熱交換器２２と同様に凝縮器又は蒸発器として機能するものである。第２冷媒流量制御装置２８は、冷媒流量制御装置２５と同様に熱源側冷媒を減圧して膨張させるものである。【００９５】
中継部２０ａ内において、第１利用側冷媒配管３ａ及び第２利用側冷媒配管３ｂが分岐されて、第３中間熱交換器２３を経由するようになっている。また、第３中間熱交換器２３に接続されている第１利用側冷媒配管３ａには第３切替弁６３が、第２利用側冷媒配管３ｂには第４切替弁６４がそれぞれ設けられている。第３切替弁６３及び第４切替弁６４は、三方弁で構成されており、第１利用側冷媒配管３ａ又は第２利用側冷媒配管３ｂを導通する利用側冷媒の流れを切り替えて第３中間熱交換器２３への利用側冷媒の流入を調整可能にするものである。【００９６】
つまり、空気調和装置２００では、第３切替弁６３及び第４切替弁６４によって、第３中間熱交換器２３で熱源側冷媒と熱交換した利用側冷媒が、第１ポンプ２６に吸引された後、室内ユニット３０との間で循環する経路、あるいは、第３中間熱交換器２３で熱源側冷媒と熱交換した利用側冷媒が第２ポンプ２７に吸引された後、室内ユニット３０との間で循環する経路のいずれか一方を選択的に切り替えることが可能になっている。なお、第３切替弁６３と、第４切替弁６４とで、第２利用側冷媒流路切替部６５を構成している。【００９７】
したがって、この空気調和装置１００は、全冷房運転モードと冷房主体運転モードでは、第３中間熱交換器２３を第２中間熱交換器２２と同様に利用側冷媒を冷却する蒸発器として運転させることができ、全暖房運転モードと暖房主体運転モードでは、第３中間熱交換器２３を第１中間熱交換器２１と同様に利用側冷媒を加熱する凝縮器として運転させることができる。つまり、室内ユニット３０での負荷の大きさに応じて、第３中間熱交換器２３を機能させることができるのである。【００９８】
この実施の形態２によれば、実施の形態１と同様の効果を有するとともに、室内ユニット３０で暖房の熱負荷が多い場合には、第３中間熱交換器２３を凝縮器として利用することができ、室内ユニット３０で冷房の熱負荷が多い場合には、第３中間熱交換器２３を蒸発器として利用することができる。そのため、中継部２０ａの熱交換器の全能力（第１中間熱交換器２１、第２中間熱交換器２２及び第３中間熱交換器２３の合計した能力）を小さくすることができ、中継部２０ａに備える熱交換器の小型化を実現することができる。
つまり、中継部２０ａのコンパクト化に寄与できる。【００９９】
実施の形態３．
図１６、本発明の実施の形態３に係る空気調和装置３００の回路構成を示す回路図である。図１６に基づいて、空気調和装置３００の回路構成について説明する。この空気調和装置３００は、空気調和装置１００及び空気調和装置２００と同様にビルやマンション等に設置され、冷媒（熱源側冷媒及び利用側冷媒）を循環させる冷凍サイクル（熱源側冷媒回路及び利用側冷媒回路）を利用することで冷房負荷及び暖房負荷を同時に供給できるものである。なお、実施の形態３では実施の形態１及び実施の形態２との相違点を中心に説明し、実施の形態１及び実施の形態２と同一部分には、同一符号を付して説明を省略するものとする。【０１００】
この実施の形態３に係る空気調和装置３００は、実施の形態１に係る空気調和装置１００の構成を基本としつつ、冷媒流量制御装置２５ではなく、膨張装置８０を設けた中継部２０ｂを備えている。この膨張装置８０は、熱源側冷媒の減圧時の膨張動力を回収する膨張動力回収部８１と、その膨張動力を圧縮部８２に伝達する動力伝達部８３と、動力伝達部８３から伝達された膨張動力を用いて熱源側冷媒を圧縮する圧縮部８２と、で構成されている。膨張装置８０の膨張動力回収部８１は、第１中間熱交換器２１と冷媒流量制御装置２５との間における熱源側冷媒配管２に設置されている。また、膨張装置の圧縮部８２は、第２中間熱交換器２２と室外ユニット１０との間における熱源側冷媒配管２に設置されている。【０１０１】
つまり、空気調和装置３００では、第１中間熱交換器２１、膨張装置８０の膨張動力回収部８１、第２中間熱交換器２２及び膨張装置８０の圧縮部８２が、順に熱源側冷媒配管２で直列に接続されているのである。また、中継部２０ｂには、膨張装置８０の圧縮部８２をバイパスする圧縮部バイパス管８５が設けられている。この圧縮部バイパス管８５は、圧縮部８２の上流側における熱源側冷媒配管２と、圧縮部８２の下流側における熱源側冷媒配管２とを接続して、膨張装置８０の圧縮部８２をバイパスするようになっている。
この圧縮部バイパス管８５には、圧縮部バイパス管８５を導通する熱源側冷媒の流量を制御する冷媒流量制御装置８６が設けられている。【０１０２】
ここで、空気調和装置３００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３００は、各室内ユニット３０からの指示に基づいて、その室内ユニット３０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３００は、空気調和装置１００及び空気調和装置２００と同様に、４つの運転モード（全冷房運転モード、全暖房運転モード、冷房主体運転モード及び暖房主体運転モード）を実行できるようになっている。以下に、空気調和装置３００が実行する全冷房運転モード、全暖房運転モード、冷房主体運転モード及び暖房主体運転モードについて、冷媒の流れとともに説明する。【０１０３】
［全冷房運転モード］
図１７は、空気調和装置３００の全冷房運転モード時における冷媒の流れを示す冷媒回路図である。図１８は、この冷房主体運転モードでの熱源側冷媒の変遷を示すｐ−ｈ線図（冷媒の圧力とエンタルピとの関係を示す線図）である。なお、図１７では、太線で表された配管が冷媒（熱源側冷媒及び利用側冷媒）の循環する配管を示す。また、熱源側冷媒の流れ方向を実線矢印で、利用側冷媒の流れ方向を破線矢印で示している。さらに、図１８に示す点［ａ］〜点［ｅ］の冷媒状態は、それぞれ図１７に示す［ａ］〜［ｄ］での冷媒状態である。この全冷房運転モード時における利用側冷媒回路Ｂの利用側冷媒の流れについては実施の形態１と同様につき説明を省略する。【０１０４】
室内ユニット３０の全てが冷房運転を行なう場合、室外ユニット１０では、四方弁１２を、圧縮機１１から吐出された熱源側冷媒を室外熱交換器１３へ流入させるように切り替える。中継部２０ｂでは、冷媒流量制御装置８６を閉止し、第１ポンプ２６を停止し、第２ポンプ２７を駆動させ、利用側冷媒流路切替部６０の第１切替弁６１及び第２切替弁６２を第２中間熱交換器２２と各室内ユニット３０との間を利用側冷媒が循環するように切り替える。この状態で、圧縮機１１の運転を開始する。【０１０５】
熱源側冷媒回路Ａにおける熱源側冷媒の流れについて説明する。低温・低圧の蒸気状冷媒が圧縮機１１によって圧縮され、高温・高圧の冷媒となって吐出される。この圧縮機１１の冷媒圧縮過程は、図１８の点［ａ］から点［ｂ］に示す等エントロピ線で表される。
圧縮機１１から吐出された高温・高圧の冷媒は、四方弁１２を通り、室外熱交換器１３に流入する。そして、室外熱交換器１３で室外空気に放熱しながら凝縮液化し、高圧液状冷媒となる。このときの冷媒変化は、室外熱交換器１３の圧力損失を考慮すると、図１８の点［ｂ］から点［ｃ］に示すやや傾いた水平に近い直線で表される。【０１０６】
室外熱交換器１３から流出した高圧の液状冷媒は、熱源側冷媒流路切替部５０（逆止弁５２）を介して第２延長配管４２を導通し、中継部２０ｂに流入する。中継部２０ｂに流入した高圧の液状冷媒は、第１中間熱交換器２１を経由して膨張装置８０の膨張動力回収部８１で膨張動力が回収され減圧し、低温・低圧の気液二相状態になる。膨張動力回収部８１での冷媒の変化は、膨張動力が回収されるためにエンタルピが減少する。このときの冷媒変化は、図１８の点［ｃ］から点［ｄ］に示すやや傾いた垂直線で表される。膨張動力回収部８１で膨張動力が回収され絞られた気液二相状態の冷媒は、第２中間熱交換器２２に流入する。【０１０７】
第２中間熱交換器２２に流入した冷媒は、第２利用側冷媒回路Ｂ２を循環する利用側冷媒から吸熱することで、利用側冷媒を冷却しながら、低温・低圧の蒸気状冷媒となる。このときの冷媒変化は、図１８の点［ｄ］から［ｅ］に示すやや傾いた水平に近い直線で表される。第２中間熱交換器２２から流出した低温・低圧の蒸気状冷媒は、熱源側冷媒配管２を導通し、膨張装置８０の圧縮部８２に流入し、膨張動力回収部８１で回収され、動力伝達部８３を介して伝達された動力によって圧縮されてから吐出されることになる。このときの冷媒変化は、図１８の点［ｅ］から点［ａ］に示す等エントロピ線で表される。圧縮部８２で圧縮された冷媒は、第１延長配管４１を導通し、熱源側冷媒流路切替部５０（逆止弁５１）及び四方弁１２を介して圧縮機１１に戻ることになる。【０１０８】
［全暖房運転モード］
図１９は、空気調和装置３００の全暖房運転モード時における冷媒の流れを示す冷媒回路図である。図２０は、この全暖房運転モードでの熱源側冷媒の変遷を示すｐ−ｈ線図（冷媒の圧力とエンタルピとの関係を示す線図）である。なお、図１９では、太線で表された配管が冷媒（熱源側冷媒及び利用側冷媒）の循環する配管を示す。また、熱源側冷媒の流れ方向を実線矢印で、利用側冷媒の流れ方向を破線矢印で示している。さらに、図２０に示す点［ａ］〜点［ｅ］の冷媒状態は、それぞれ図１９に示す［ａ］〜［ｅ］での冷媒状態である。この全暖房運転モード時における利用側冷媒回路Ｂの利用側冷媒の流れについては実施の形態１と同様につき説明を省略する。【０１０９】
室内ユニット３０の全てが暖房運転を行なう場合、室外ユニット１０では、四方弁１２を、圧縮機１１から吐出された熱源側冷媒を室外熱交換器１３を経由させずに中継部２０へ流入させるように切り替える。中継部２０では、冷媒流量制御装置８６の開度を全開にし、第１ポンプ２６を駆動し、第２ポンプ２７を停止させ、利用側冷媒流路切替部６０の第１切替弁６１及び第２切替弁６２を第１中間熱交換器２１と各室内ユニット３０との間を利用側冷媒が循環するように切り替える。この状態で、圧縮機１１の運転を開始する。【０１１０】
熱源側冷媒回路Ａにおける熱源側冷媒の流れについて説明する。低温・低圧の蒸気状冷媒が圧縮機１１によって圧縮され、高温・高圧の冷媒となって吐出される。この圧縮機１１の冷媒圧縮過程は、図２０の点［ａ］から点［ｂ］に示す等エントロピ線で表される。
圧縮機１１から吐出された高温・高圧の冷媒は、四方弁１２及び熱源側冷媒流路切替部５０（逆止弁５４）を介して、第２延長配管４２を導通し、中継部２０の第１中間熱交換器２１に流入する。そして、第１中間熱交換器２１に流入した冷媒は、第１利用側冷媒回路Ｂ１を循環する利用側冷媒に放熱しながら凝縮液化し、高圧の液状冷媒となる。このときの冷媒変化は、図２０の点［ｂ］から点［ｃ］に示すやや傾いた水平に近い直線で表される。【０１１１】
第１中間熱交換器２１から流出した高圧の液状冷媒は、膨張装置８０の膨張動力回収部８１で膨張動力が回収され減圧し、低温・低圧の気液二相状態になる。このときの冷媒変化は、図２０の点［ｃ］から点［ｄ］に示すやや傾いた垂直線で表される。膨張動力回収部８１で膨張動力が回収され減圧された気液二相状態の冷媒は、第２中間熱交換器２２を経由し、一部の冷媒は、膨張装置８０の圧縮部８２に流入する。圧縮部８２に流入した冷媒は、膨張動力回収部８１で回収され、動力伝達部８３を介して伝達された動力によって圧縮される。このときの冷媒変化は、図２０の点［ｄ］から点［ｄ’］に示す等エントロピ線で表される。【０１１２】
圧縮部８２で圧縮された冷媒は、圧縮部バイパス管８５を通る残りの冷媒の圧力まで圧縮部８２の内部で減圧される。このときの冷媒変化は、図２０の点［ｄ’］から点［ｄ’’］に示す等エンタルピ線で表される。この冷媒は、圧縮部バイパス管８５を流れる残りの冷媒と合流する。このときの冷媒の変化は、図２０の点［ｄ’’］から点［ｅ］に示す水平線で表される。【０１１３】
第２中間熱交換器２２を経由した冷媒の残りは、圧縮部バイパス管８５を導通し、冷媒流量制御装置８６を介して圧縮部８２の下流側の熱源側冷媒配管２に流入する。つまり、圧縮部８２で圧縮された冷媒は、圧縮部バイパス管８５から流入した残りの冷媒と混合し、減圧されるのである。このときの冷媒の変化は、図２０の点［ｄ］から［ｅ］に示す水平線で表される。混合された冷媒は、熱源側冷媒配管２及び第１延長配管４１を導通し、室外ユニット１０に流入する。この冷媒は、熱源側冷媒流路切替部５０（逆止弁５３）を介して室外熱交換器１３に流入する。そして、室外熱交換器１３で室外空気から吸熱して、低温・低圧の蒸気状冷媒となる。このときの冷媒変化は、図２０の点［ｅ］から点［ａ］に示すやや傾いた水平に近い直線で表される。室外熱交換器１３から流出した低温・低圧の蒸気状冷媒は、四方弁１２を介して圧縮機１１に戻ることになる。【０１１４】
［冷房主体運転モード］
図２１は、空気調和装置３００の冷房主体運転モード時における冷媒の流れを示す冷媒回路図である。図２２は、この冷房主体運転モードでの熱源側冷媒の変遷を示すｐ−ｈ線図（冷媒の圧力とエンタルピとの関係を示す線図）である。なお、図２１では、太線で表された配管が冷媒（熱源側冷媒及び利用側冷媒）の循環する配管を示す。また、熱源側冷媒の流れ方向を実線矢印で、利用側冷媒の流れ方向を破線矢印で示している。さらに、図２２に示す点［ａ］〜点［ｆ］の冷媒状態は、それぞれ図２１に示す［ａ］〜［ｆ］での冷媒状態である。【０１１５】
この図２１では、冷房運転を行なう３台の室内ユニット３０を、紙面左側から室内ユニット３０ａ、室内ユニット３０ｂ、室内ユニット３０ｃとし、暖房運転を行なう紙面右側の１台の室内ユニット３０を室内ユニット３０ｄとして図示している。また、室内ユニット３０ａ〜室内ユニット３０ｄに応じて、それぞれに接続する第１切替弁６１を第１切替弁６１ａ〜第１切替弁６１ｄとし、それぞれに接続する第２切替弁６２を第２切替弁６２ａ〜第２切替弁６２ｄとして図示している。なお、この冷房主体運転モード時における利用側冷媒回路Ｂの利用側冷媒の流れについては実施の形態１と同様につき説明を省略する。【０１１６】
室内ユニット３０ａ〜室内ユニット３０ｃが冷房運転を行ない、室内ユニット３０ｄが暖房運転を行なう場合、室外ユニット１０では、四方弁１２を、圧縮機１１から吐出された熱源側冷媒を室外熱交換器１３へ流入させるように切り替える。中継部２０では、冷媒流量制御装置８６の開度を全開にし、第１ポンプ２６及び第２ポンプ２７を駆動させる。
また、中継部２０の利用側冷媒流路切替部６０では、第１切替弁６１ａ〜第１切替弁６１ｃ及び第２切替弁６２ａ〜第２切替弁６２ｃを第２中間熱交換器２２と室内ユニット３０ａ〜室内ユニット３０ｃとの間を利用側冷媒が循環するように切り替えるとともに、第１切替弁６１ｄ及び第２切替弁６２ｄを第１中間熱交換器２１と室内ユニット３０ｄとの間を利用側冷媒が循環するように切り替える。この状態で、圧縮機１１の運転を開始する。【０１１７】
熱源側冷媒回路Ａにおける熱源側冷媒の流れについて説明する。低温・低圧の蒸気状冷媒が圧縮機１１によって圧縮され、高温・高圧の冷媒となって吐出される。この圧縮機１１の冷媒圧縮過程は、図２２の点［ａ］から点［ｂ］に示す等エントロピ線で表される。
圧縮機１１から吐出された高温・高圧の冷媒は、四方弁１２を通り、室外熱交換器１３に流入する。そして、室外熱交換器１３で室外空気に放熱しながら凝縮液化し、高圧の気液二相状態の冷媒となる。このときの冷媒変化は、図２２の点［ｂ］から点［ｃ］に示すやや傾いた水平に近い直線で表される。【０１１８】
室外熱交換器１３から流出した高圧の気液二相冷媒は、熱源側冷媒流路切替部５０（逆止弁５２）を介して第２延長配管４２を導通し、中継部２０に流入する。中継部２０に流入した高圧の気液二相冷媒は、まず第１中間熱交換器２１で第１利用側冷媒回路Ｂ１を循環する利用側冷媒に放熱しながら凝縮液化し、高圧の液状冷媒となる。このときの冷媒変化は、図２２の点［ｃ］から点［ｄ］に示すやや傾いた水平に近い直線で表される。第１中間熱交換器２１から流出した高圧の液状冷媒は、膨張装置８０の膨張動力回収部８１で膨張動力が回収され減圧し、低温・低圧の気液二相状態になる。このときの冷媒変化は、図２２の点［ｄ］から点［ｅ］に示すやや傾いた垂直線で表される。膨張動力回収部８１で膨張動力が回収され絞られた気液二相状態の冷媒は、第２中間熱交換器２２に流入する。【０１１９】
第２中間熱交換器２２に流入した冷媒は、第２利用側冷媒回路Ｂ２を循環する利用側冷媒から吸熱することで、利用側冷媒を冷却しながら、低温・低圧の蒸気状冷媒となる。このときの冷媒変化は、図２２の点［ｅ］から［ｆ］に示すやや傾いた水平に近い直線で表される。第２中間熱交換器２２から流出した低温・低圧の蒸気状冷媒は、熱源側冷媒配管２を導通し、膨張装置８０の圧縮部８２に流入し、膨張動力回収部８１で回収され、動力伝達部８３を介して伝達された動力によって圧縮されてから吐出されることになる。このときの冷媒変化は、図２２の点［ｆ］から点［ａ］に示す等エントロピ線で表される。圧縮部８２で圧縮された冷媒は、第１延長配管４１を導通し、熱源側冷媒流路切替部５０（逆止弁５１）及び四方弁１２を介して圧縮機１１に戻ることになる。【０１２０】
［暖房主体運転モード］
図２３は、空気調和装置３００の暖房主体運転モード時における冷媒の流れを示す冷媒回路図である。図２４は、この暖房主体運転モードでの熱源側冷媒の変遷を示すｐ−ｈ線図（冷媒の圧力とエンタルピとの関係を示す線図）である。なお、図２３では、太線で表された配管が冷媒（熱源側冷媒及び利用側冷媒）の循環する配管を示す。また、熱源側冷媒の流れ方向を実線矢印で、利用側冷媒の流れ方向を破線矢印で示している。さらに、図２４に示す点［ａ］〜点［ｅ］の冷媒状態は、それぞれ図２３に示す［ａ］〜［ｅ］での冷媒状態である。【０１２１】
この図２３では、暖房運転を行なう３台の室内ユニット３０を、紙面左側から室内ユニット３０ａ、室内ユニット３０ｂ、室内ユニット３０ｃとし、冷房運転を行なう紙面右側の１台の室内ユニット３０を室内ユニット３０ｄとして図示している。また、室内ユニット３０ａ〜室内ユニット３０ｄに応じて、それぞれに接続する第１切替弁６１を第１切替弁６１ａ〜第１切替弁６１ｄとし、それぞれに接続する第２切替弁６２を第２切替弁６２ａ〜第２切替弁６２ｄとして図示している。なお、この冷房主体運転モード時における利用側冷媒回路Ｂの利用側冷媒の流れについては実施の形態１と同様につき説明を省略する。【０１２２】
室内ユニット３０ａ〜室内ユニット３０ｃが暖房運転を行ない、室内ユニット３０ｄが冷房運転を行なう場合、室外ユニット１０では、四方弁１２を、圧縮機１１から吐出された熱源側冷媒を室外熱交換器１３を経由させずに中継部２０へ流入させるように切り替える。中継部２０では、冷媒流量制御装置８６の開度を全開にし、第１ポンプ２６及び第２ポンプ２７を駆動させる。また、中継部２０の利用側冷媒流路切替部６０では、第１切替弁６１ａ〜第１切替弁６１ｃ及び第２切替弁６２ａ〜第２切替弁６２ｃを第１中間熱交換器２１と室内ユニット３０ａ〜室内ユニット３０ｃとの間を利用側冷媒が循環するように切り替えるとともに、第１切替弁６１ｄ及び第２切替弁６２ｄを第２中間熱交換器２２と室内ユニット３０ｄとの間を利用側冷媒が循環するように切り替える。この状態で、圧縮機１１の運転を開始する。【０１２３】
熱源側冷媒回路Ａにおける熱源側冷媒の流れについて説明する。低温・低圧の蒸気状冷媒が圧縮機１１によって圧縮され、高温・高圧の冷媒となって吐出される。この圧縮機１１の冷媒圧縮過程は、図２４の点［ａ］から点［ｂ］に示す等エントロピ線で表される。
圧縮機１１から吐出された高温・高圧の冷媒は、四方弁１２及び熱源側冷媒流路切替部５０（逆止弁５２）を介して、第２延長配管４２を導通し、中継部２０の第１中間熱交換器２１に流入する。そして、第１中間熱交換器２１に流入した冷媒は、第１利用側冷媒回路Ｂ１を循環する利用側冷媒に放熱しながら凝縮液化し、高圧の液状冷媒となる。このときの冷媒変化は、図２４の点［ｂ］から点［ｃ］に示すやや傾いた水平に近い直線で表される。【０１２４】
第１中間熱交換器２１から流出した高圧の液状冷媒は、膨張装置８０の膨張動力回収部８１で膨張動力が回収され減圧し、低温・低圧の気液二相状態になる。このときの冷媒変化は、図２４の点［ｃ］から点［ｄ］に示すやや傾いた垂直線で表される。膨張動力回収部８１で膨張動力が回収され絞られた気液二相状態の冷媒は、第２中間熱交換器２２に流入する。第２中間熱交換器２２に流入した冷媒は、第２利用側冷媒回路Ｂ２を循環する利用側冷媒から吸熱することで、利用側冷媒を冷却しながら、低温・低圧の気液二相状態の冷媒となる。このときの冷媒変化は、図２４の点［ｄ］から［ｅ］に示すやや傾いた水平に近い直線で表される。【０１２５】
第２中間熱交換器２２で加熱された冷媒の一部は、膨張装置８０の圧縮部８２に流入し、圧縮された後、圧縮部８２の出口で減圧される。このときの冷媒変化は、図２４の点［ｅ］から点［ｅ’］に示す等エントロピ線と、点［ｅ’］から点［ｅ’’］に示す等エントロピ線で表される。第２中間熱交換器２２で加熱された冷媒の残りは、圧縮部バイパス管８５を導通し、冷媒流量制御装置８６を介して圧縮部８２の下流側の熱源側冷媒配管２に流入する。つまり、圧縮部８２で圧縮された冷媒は、圧縮部バイパス管８５から流入した残りの冷媒と混合し、減圧されるのである。【０１２６】
混合された冷媒は、熱源側冷媒配管２及び第１延長配管４１を導通し、室外ユニット１０に流入する。この冷媒は、熱源側冷媒流路切替部５０（逆止弁５１）を介して室外熱交換器１３に流入する。そして、室外熱交換器１３で室外空気から吸熱して、低温・低圧の蒸気状冷媒となる。このときの冷媒変化は、図２４の点［ｆ］から点［ａ］に示すやや傾いた水平に近い直線で表される。室外熱交換器１３から流出した低温・低圧の蒸気状冷媒は、四方弁１２を介して圧縮機１１に戻ることになる。【０１２７】
このように構成された空気調和装置３００によれば、実施の形態１に係る空気調和装置１００の有する効果に加えて、全冷房運転モード及び冷房主体運転モードにおいて熱源側冷媒の膨張時に発生する動力を熱源側冷媒の圧縮（昇圧）に利用することができ、冷凍サイクル効率が向上する。また、空気調和装置３００の構成を、実施の形態２に係る空気調和装置２００に適用すれば、空気調和装置２００の有する効果に加えて、冷凍サイクル効率を更に向上できることになる。【０１２８】
なお、実施の形態３では、膨張装置８０の圧縮部８２を第２中間熱交換器２２の出口側に設けた場合を例に示しているが、全暖房運転モード及び暖房主体運転モードにおいて第１中間熱交換器２１に流入する冷媒を圧縮するために、圧縮部８２を第１中間熱交換器２１の入口側に設けるようにしてもよい。このような形態にすれば、全暖房運転モード及び暖房主体運転モードにおいて第１中間熱交換器２１に流入する冷媒を圧縮することができ、全暖房運転モード及び暖房主体運転モードにおける冷凍サイクル効率を向上を図ることができる。【０１２９】
実施の形態４．
図２５、本発明の実施の形態４に係る空気調和装置４００の回路構成を示す回路図である。図２５に基づいて、空気調和装置４００の回路構成について説明する。この空気調和装置４００は、空気調和装置１００、空気調和装置２００及び空気調和装置３００と同様にビルやマンション等に設置され、冷媒（熱源側冷媒及び利用側冷媒）を循環させる冷凍サイクル（熱源側冷媒回路及び利用側冷媒回路）を利用することで冷房負荷及び暖房負荷を同時に供給できるものである。なお、実施の形態４では実施の形態１〜実施の形態３との相違点を中心に説明し、実施の形態１〜実施の形態３と同一部分には、同一符号を付して説明を省略するものとする。【０１３０】
図２５に示すように、この実施の形態４に係る空気調和装置４００は、実施の形態１に係る空気調和装置１００の構成を基本としつつ、熱源側冷媒回路Ａにおける第１中間熱交換器２１の上流側に第２冷媒流量制御装置２５ｂを、第２中間熱交換器２２の下流側に第３冷媒流量制御装置２５ｃを設けた中継部２０ｃを備えている。また、中継部２０ｃには、第１中間熱交換器２１で熱交換した利用側冷媒、または第２中間熱交換器２２で熱交換した利用側冷媒のいずれか一方、または両方を、選択した室内ユニット３０に供給する利用側冷媒流路切替部６０ａが設けられている。【０１３１】
つまり、中継部２０ｃでは、第２冷媒流量制御装置２５ｂ、第１中間熱交換器２１、冷媒流量制御装置２５（以下、便宜的に第１冷媒流量制御装置２５ａと称して説明する）、第２中間熱交換器２２及び第３冷媒流量制御装置２５ｃが、順に熱源側冷媒配管２で直列に接続されて中継部２０ｃ内に設けられているのである。第２冷媒流量制御装置２５ｂ及び第３冷媒流量制御装置２５ｃは、第１冷媒流量制御装置２５ａと同様に、減圧弁や膨張弁として機能し、熱源側冷媒を減圧して膨張させるものである。この第２冷媒流量制御装置２５ｂ及び第３冷媒流量制御装置２５ｃ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。【０１３２】
利用側冷媒流路切替部６０ａは、複数の水流路切替弁（第５切替弁６６、第６切替弁６７、第７切替弁６８及び第８切替弁６９）を備えている。第５切替弁６６、第６切替弁６７、第７切替弁６８及び第８切替弁６９は、中継部２０ｃに接続される室内ユニット３０の台数に応じた個数（ここでは、各４個）が設けられている。また、利用側冷媒配管３は、利用側冷媒流路切替部６０ａで中継部２０ｃに接続される室内ユニット３０の台数に応じて分岐（ここでは、各４分岐）されており、利用側冷媒流路切替部６０ａと、室内ユニット３０のそれぞれに接続している第３延長配管４３及び第４延長配管４４と、を接続するようになっている。つまり、第５切替弁６６、第６切替弁６７、第７切替弁６８及び第８切替弁６９は、分岐された利用側冷媒配管３のそれぞれに設けられているのである。【０１３３】
第５切替弁６６は、第１ポンプ２６と、各室内熱交換器３１と、の間における利用側冷媒配管３ａ、つまり室内熱交換器３１の流入側における利用側冷媒配管３ａに設けられている。この第５切替弁６６は、二方弁で構成されており、利用側冷媒配管３ａを介して第１ポンプ２６と接続するとともに、利用側冷媒配管３ａを介して第３延長配管４３に接続されるようになっている。第６切替弁６７は、第２ポンプ２７と、各室内熱交換器３１と、の間における利用側冷媒配管３ｂ、つまり室内熱交換器３１の流入側における利用側冷媒配管３ｂに設けられている。この第６切替弁６７は、二方弁で構成されており、利用側冷媒配管３ｂを介して第２ポンプ２７と接続するとともに、利用側冷媒配管３ｂを介して第３延長配管４３に接続されるようになっている。【０１３４】
第７切替弁６８は、室内熱交換器３１と、第１中間熱交換器２１と、の間における利用側冷媒配管３ａ、つまり室内熱交換器３１の流出側における利用側冷媒配管３ａに設けられている。この第７切替弁６８は、二方弁で構成されており、利用側冷媒配管３ａを介して第４延長配管４４に接続されるとともに、利用側冷媒配管３ａを介して第１ポンプ２６と接続されるようになっている。第８切替弁６９は、室内熱交換器３１と、第２中間熱交換器２２と、の間における利用側冷媒配管３ｂ、つまり室内熱交換器３１の流出側における利用側冷媒配管３ｂに設けられている。この第８切替弁６９は、二方弁で構成されており、利用側冷媒配管３ｂを介して第４延長配管４４に接続されるとともに、利用側冷媒配管３ｂを介して第２ポンプ２７と接続されるようになっている。【０１３５】
ここで、空気調和装置４００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４００は、各室内ユニット３０からの指示に基づいて、その室内ユニット３０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４００は、空気調和装置１００、空気調和装置２００及び空気調和装置３００と同様に、４つの運転モード（全冷房運転モード、全暖房運転モード、冷房主体運転モード及び暖房主体運転モード）を実行できるようになっている。以下に、空気調和装置３００が実行する全冷房運転モード、全暖房運転モード、冷房主体運転モード及び暖房主体運転モードについて、冷媒の流れとともに説明する。【０１３６】
［全冷房運転モード］
図２６は、空気調和装置４００の全冷房運転モード時における熱源側冷媒の変遷を示すｐ−ｈ線図（冷媒の圧力とエンタルピとの関係を示す線図）である。図２５及び図２６に基づいて、空気調和装置４００が実行する全冷房運転モードについて、全冷房運転モード時における冷媒（熱源側冷媒及び利用側冷媒）の流れとともに説明する。【０１３７】
室内ユニット３０の全てが冷房運転を行なう場合、室外ユニット１０では、四方弁１２を、圧縮機１１から吐出された熱源側冷媒を室外熱交換器１３へ流入させるように切り替える。中継部２０ｃでは、第１冷媒流量制御装置２５ａ及び第３冷媒流量制御装置２５ｃの開度を全開にし、第２冷媒流量制御装置２５ｂの開度を絞り、第１ポンプ２６及び第２ポンプ２７を駆動させ、利用側冷媒流路切替部６０ａの第５切替弁６６、第６切替弁６７、第７切替弁６８及び第８切替弁６９を第１中間熱交換器２１と各室内ユニット３０との間、および第２中間熱交換器２２と各室内ユニット３０との間を利用側冷媒が循環するように全開にする。この状態で、圧縮機１１の運転を開始する。【０１３８】
まず始めに、熱源側冷媒回路Ａにおける熱源側冷媒の流れについて説明する。低温・低圧の蒸気状冷媒が圧縮機１１によって圧縮され、高温・高圧の冷媒となって吐出される。
この圧縮機１１の冷媒圧縮過程は、周囲との熱の出入はないものとすると、図２６の点［ａ］から点［ｂ］に示す等エントロピ線で表される。圧縮機１１から吐出された高温・高圧の冷媒は、四方弁１２を通り、室外熱交換器１３に流入する。そして、室外熱交換器１３で室外空気に放熱しながら凝縮液化し、高圧の液状冷媒となる。室外熱交換器１３での冷媒の変化は、ほぼ圧力一定のもとで行われる。このときの冷媒変化は、室外熱交換器１３の圧力損失を考慮すると、図２６の点［ｂ］から点［ｃ］に示すやや傾いた水平に近い直線で表される。【０１３９】
室外熱交換器１３から流出した高圧の液状冷媒は、熱源側冷媒流路切替部５０（逆止弁５２）を介して第２延長配管４２を導通し、中継部２０ｃに流入する。中継部２０ｃに流入した高圧の液状冷媒は、第２冷媒流量制御装置２５ｂで絞られて膨張（減圧）し、低温・低圧の気液二相状態になる。第２冷媒流量制御装置２５ｂでの冷媒の変化は、エンタルピ一定のもとで行われる。このときの冷媒変化は、図２６の点［ｃ］から点［ｄ］に示す垂直線で表される。【０１４０】
第２冷媒流量制御装置２５ｂで絞られた気液二相状態の冷媒は、第１中間熱交換器２１に流入する。第１中間熱交換器２１に流入した冷媒は、第１利用側冷媒回路Ｂ１を循環する利用側冷媒から吸熱することで、利用側冷媒を冷却しながら、気液二相状態の冷媒となる。第１中間熱交換器２１での冷媒の変化は、ほぼ圧力一定のもとで行われる。このときの冷媒変化は、第１中間熱交換器２１の圧力損失を考慮すると、図２６の点［ｄ］から［ｅ］に示すやや傾いた水平に近い直線で表される。【０１４１】
第１中間熱交換器２１を流出した熱源側冷媒は、第１流量制御装置２５ａを通り、第２中間熱交換器２２に流入し、第２利用側冷媒回路Ｂ２を循環する利用側冷媒から吸熱することで、利用側冷媒を冷却しながら、低温・低圧の蒸気状冷媒となる。第２中間熱交換器２２での冷媒の変化は、ほぼ圧力一定のもとで行われる。このときの冷媒変化は、第２中間熱交換器２２の圧力損失を考慮すると、図２５の点［ｅ］から［ａ］に示すやや傾いた水平に近い直線で表される。第２中間熱交換器２２から流出した低温・低圧の蒸気状冷媒は、第１延長配管４１を導通し、熱源側冷媒流路切替部５０（逆止弁５１）及び四方弁１２を介して圧縮機１１に戻ることになる。【０１４２】
次に、利用側冷媒回路Ｂにおける利用側冷媒の流れについて説明する。全冷房運転モードでは、第１ポンプ２６及び第２ポンプ２７の双方を駆動させている。第１中間熱交換器２１及び第２中間熱交換器２２で熱源側冷媒によって冷却された利用側冷媒は、第１ポンプ２６及び第２ポンプ２７によって利用側冷媒流路切替部６０ａに流入する。利用側冷媒流路切替部６０ａに流入した利用側冷媒は、第５切替弁６６及び第６切替弁６７を通り、利用側冷媒配管３及び第３延長配管４３を導通し、室内熱交換器３１のそれぞれに流入する。そして、室内熱交換器３１において室内空気から吸熱し、室内ユニット３０が設置されている室内等の空調対象域の冷房を行なう。その後、室内熱交換器３１から流出した利用側冷媒は、第４延長配管４４を導通し、第７切替弁６８及び第８切替弁６９を通り、利用側冷媒流路切替部６０ａで合流し、分岐された後、第１中間熱交換器２１及び第２中間熱交換器２２に再流入する。【０１４３】
［全暖房運転モード］
図２７は、空気調和装置４００の全暖房運転モード時における熱源側冷媒の変遷を示すｐ−ｈ線図（冷媒の圧力とエンタルピとの関係を示す線図）である。図２５及び図２７に基づいて、空気調和装置４００が実行する全暖房運転モードについて、全暖房運転モード時における冷媒（熱源側冷媒及び利用側冷媒）の流れとともに説明する。【０１４４】
室内ユニット３０の全てが暖房運転を行なう場合、室外ユニット１０では、四方弁１２を、圧縮機１１から吐出された熱源側冷媒を室外熱交換器１３を経由させずに中継部２０ｃへ流入させるように切り替える。中継部２０ｃでは、第１冷媒流量制御装置２５ａ及び第２冷媒流量制御装置２５ｂを全開にし、第３冷媒流量制御装置２５ｃの開度を絞り、第１ポンプ２６及び第２ポンプ２７を駆動し、利用側冷媒流路切替部６０ａの第５切替弁６６、第６切替弁６７、第７切替弁６８及び第８切替弁６９を第１中間熱交換器２１と各室内ユニット３０との間、および第２中間熱交換器２２と各室内ユニット３０との間を利用側冷媒が循環するように全開にする。この状態で、圧縮機１１の運転を開始する。【０１４５】
まず始めに、熱源側冷媒回路Ａにおける熱源側冷媒の流れについて説明する。低温・低圧の蒸気状冷媒が圧縮機１１によって圧縮され、高温・高圧の冷媒となって吐出される。
この圧縮機１１の冷媒圧縮過程は、図２７の点［ａ］から点［ｂ］に示す等エントロピ線で表される。圧縮機１１から吐出された高温・高圧の冷媒は、四方弁１２及び熱源側冷媒流路切替部５０（逆止弁５４）を介して、第２延長配管４２を導通し、中継部２０ｃの第２冷媒流量制御装置２５ｂを介して第１中間熱交換器２１に流入する。そして、第１中間熱交換器２１に流入した冷媒は、第１利用側冷媒回路Ｂ１を循環する利用側冷媒に放熱しながら凝縮液化し、高圧の気液二相状態の冷媒となる。このときの冷媒変化は、図２７の点［ｂ］から点［ｃ］に示すやや傾いた水平に近い直線で表される。【０１４６】
第１中間熱交換器２１から流出した高圧の冷媒は、第１冷媒流量制御装置２５ａを介して第２中間熱交換器２２に流入する。第２中間熱交換器２２に流入した冷媒は、第２利用側冷媒回路Ｂ２を循環する利用側冷媒に放熱しながら更に凝縮し、高圧の液状冷媒となる。このときの冷媒変化は、図２７の点［ｃ］から点［ｄ］に示すやや傾いた水平に近い直線で表される。第２中間熱交換器２２から流出した冷媒は、第３冷媒流量制御装置２５ｃで絞られて膨張（減圧）し、低温・低圧の気液二相状態になる。このときの冷媒変化は、図２７の点［ｄ］から点［ｅ］に示す垂直線で表される。【０１４７】
第３冷媒流量制御装置２５ｃで絞られた気液二相状態の冷媒は、熱源側冷媒配管２及び第１延長配管４１を導通し、室外ユニット１０に流入する。この冷媒は、熱源側冷媒流路切替部５０（逆止弁５３）を介して室外熱交換器１３に流入する。そして、室外熱交換器１３で室外空気から吸熱して、低温・低圧の蒸気状冷媒となる。このときの冷媒変化は、図２７の点［ｅ］から点［ａ］に示すやや傾いた水平に近い直線で表される。室外熱交換器１３から流出した低温・低圧の蒸気状冷媒は、四方弁１２を介して圧縮機１１に戻ることになる。【０１４８】
次に、利用側冷媒回路Ｂにおける利用側冷媒の流れについて説明する。全暖房運転モードでは、第１ポンプ２６及び第２ポンプ２７の双方を駆動させている。第１中間熱交換器２１及び第２中間熱交換器２２で熱源側冷媒によって加熱された利用側冷媒は、第１ポンプ２６及び第２ポンプ２７によって利用側冷媒流路切替部６０ａに流入する。利用側冷媒流路切替部６０ａに流入した利用側冷媒は、第５切替弁６６及び第６切替弁６７を通り、利用側冷媒配管３及び第３延長配管４３を導通し、室内熱交換器３１のそれぞれに流入する。そして、室内熱交換器３１において室内空気に放熱し、室内ユニット３０が設置されている室内等の空調対象域の暖房を行なう。その後、室内熱交換器３１から流出した利用側冷媒は、第４延長配管４４を導通し、第７切替弁６８及び第８切替弁６９を通り、利用側冷媒流路切替部６０ａで合流し、分岐された後、第１中間熱交換器２１及び第２中間熱交換器２２に再流入する。【０１４９】
［冷房主体運転モード］
この冷房主体運転モードとは、たとえば３台の室内ユニット３０が冷房運転を行ない、１台の室内ユニット３０が暖房運転を行なうような、冷房負荷の方が大きい場合における冷暖同時運転モードのことである。なお、図２５では、冷房運転を行なう３台の室内ユニット３０を、紙面左側から室内ユニット３０ａ、室内ユニット３０ｂ、室内ユニット３０ｃとし、暖房運転を行なう紙面右側の１台の室内ユニット３０を室内ユニット３０ｄとして図示している。また、室内ユニット３０ａ〜室内ユニット３０ｄに応じて、それぞれに接続する第５切替弁６６を第５切替弁６６ａ〜第５切替弁６６ｄとし、それぞれに接続する第６切替弁６７を第６切替弁６７ａ〜第６切替弁６７ｄとし、それぞれに接続する第７切替弁６８を第７切替弁６８ａ〜第７切替弁６８ｄとし、それぞれに接続する第８切替弁６９を第８切替弁６９ａ〜第８切替弁６９ｄとして図示している。【０１５０】
室内ユニット３０ａ〜室内ユニット３０ｃが冷房運転を行ない、室内ユニット３０ｄが暖房運転を行なう場合、室外ユニット１０では、四方弁１２を、圧縮機１１から吐出された熱源側冷媒を室外熱交換器１３へ流入させるように切り替える。中継部２０ｃでは、第１冷媒流量制御装置２５ａの開度を絞り、第２冷媒流量制御装置２５ｂ及び第３冷媒流量制御装置２５ｃを全開にし、第１ポンプ２６及び第２ポンプ２７を駆動させる。【０１５１】
また、中継部２０ｃの利用側冷媒流路切替部６０ａでは、第５切替弁６６ａ〜第５切替弁６１ｃ及び第７切替弁６８ａ〜第７切替弁６８ｃを閉じ、第６切替弁６７ａ〜第６切替弁６７ｃ及び第８切替弁６９ａ〜第８切替弁６９ｃを開き、第２中間熱交換器２２と室内ユニット３０ａ〜室内ユニット３０ｃとの間を利用側冷媒が循環するように切り替えるとともに、第５切替弁６６ｄ及び第７切替弁６８ｄを開き、第６切替弁６７ｄ及び第８切替弁６９ｄを閉じて、第１中間熱交換器２１と室内ユニット３０ｄとの間を利用側冷媒が循環するように切り替える。この状態で、圧縮機１１の運転を開始する。なお、熱源側冷媒と利用側冷媒の流れは、実施の形態１と同様につき説明を省略する。【０１５２】
［暖房主体運転モード］
この暖房主体運転モードとは、たとえば３台の室内ユニット３０が暖房運転を行ない、１台の室内ユニット３０が冷房運転を行なうような、暖房負荷の方が大きい場合における冷暖同時運転モードのことである。なお、図２５では、暖房運転を行なう３台の室内ユニット３０を、紙面左側から室内ユニット３０ａ、室内ユニット３０ｂ、室内ユニット３０ｃとし、冷房運転を行なう紙面右側の１台の室内ユニット３０を室内ユニット３０ｄとして図示している。また、室内ユニット３０ａ〜室内ユニット３０ｄに応じて、それぞれに接続する第５切替弁６６を第５切替弁６６ａ〜第５切替弁６６ｄとし、それぞれに接続する第６切替弁６７を第６切替弁６７ａ〜第６切替弁６７ｄとし、それぞれに接続する第７切替弁６８を第７切替弁６８ａ〜第７切替弁６８ｄとし、それぞれに接続する第８切替弁６９を第８切替弁６９ａ〜第８切替弁６９ｄとして図示している。【０１５３】
室内ユニット３０ａ〜室内ユニット３０ｃが暖房運転を行ない、室内ユニット３０ｄが冷房運転を行なう場合、室外ユニット１０では、四方弁１２を、圧縮機１１から吐出された熱源側冷媒を室外熱交換器１３を経由させずに中継部２０ｃへ流入させるように切り替える。中継部２０ｃでは、第１冷媒流量制御装置２５ａの開度を絞り、第２冷媒流量制御装置２５ｂ及び第３冷媒流量制御装置２５ｃを全開にし、第１ポンプ２６及び第２ポンプ２７を駆動させる。【０１５４】
また、中継部２０ｃの利用側冷媒流路切替部６０ａでは、第５切替弁６６ａ〜第５切替弁６１ｃ及び第７切替弁６８ａ〜第７切替弁６８ｃを開き、第６切替弁６７ａ〜第６切替弁６７ｃ及び第８切替弁６９ａ〜第８切替弁６９ｃを閉じ、第１中間熱交換器２１と室内ユニット３０ａ〜室内ユニット３０ｃとの間を利用側冷媒が循環するように切り替えるとともに、第５切替弁６６ｄ及び第７切替弁６８ｄを閉じ、第６切替弁６７ｄ及び第８切替弁６９ｄを開き、第２中間熱交換器２２と室内ユニット３０ｄとの間を利用側冷媒が循環するように切り替える。この状態で、圧縮機１１の運転を開始する。なお、熱源側冷媒と利用側冷媒の流れは、実施の形態１と同様につき説明を省略する。【０１５５】
このように構成された空気調和装置４００によれば、実施の形態１に係る空気調和装置１００の有する効果に加えて、全冷房運転モード及び全暖房運転モードのそれぞれで第１中間熱交換器２１及び第２中間熱交換器２２と、第１ポンプ２６及び第２ポンプ２７と、を利用でき、第１中間熱交換器２１、第２中間熱交換器２２、第１ポンプ２６及び第２ポンプ２７を小型化することができるという効果を得られる。つまり、中継部２０ｃのコンパクト化に寄与できる。【０１５６】
実施の形態５．
図２８、本発明の実施の形態５に係る空気調和装置５００の回路構成を示す回路図である。図２８に基づいて、空気調和装置５００の構成及び利用側冷媒回路Ｂの制御動作について説明する。この空気調和装置５００は、空気調和装置１００、空気調和装置２００、空気調和装置３００及び空気調和装置４００と同様にビルやマンション等に設置され、冷媒（熱源側冷媒及び利用側冷媒）を循環させる冷凍サイクル（熱源側冷媒回路及び利用側冷媒回路）を利用することで冷房負荷及び暖房負荷を同時に供給できるものである。なお、実施の形態５では実施の形態１〜実施の形態４との相違点を中心に説明し、実施の形態１〜実施の形態４と同一部分には、同一符号を付して説明を省略するものとする。【０１５７】
この実施の形態５に係る空気調和装置５００は、実施の形態１に係る空気調和装置１００の構成を基本としつつ、利用側冷媒回路Ｂを循環する利用側冷媒の流量を制御する第１利用側冷媒流量制御部９０及び第２利用側冷媒流量制御部９５を設けた中継部２０ｄを備えている。第１利用側冷媒流量制御部９０は、第１中間熱交換器２１及び第２中間熱交換器２２と、利用側冷媒流路切替部６０と、の間に設けられ、特に第１中間熱交換器２２及び第２中間熱交換器２２に流入する利用側冷媒の流量を制御している。第２利用側冷媒流量制御部９５は、利用側冷媒流路切替部６０と、室内ユニット３０と、の間に設けられ、特に室内ユニット３０に供給する利用側冷媒の流量を制御している。【０１５８】
第１利用側冷媒流量制御部９０は、２つの第１温度センサ９１（第１温度センサ９１ａ及び第１温度センサ９１ｂ）と、２つの第２温度センサ９２（第２温度センサ９２ａ及び第２温度センサ９２ｂ）と、２つのインバータ９３（インバータ９３ａ及びインバータ９３ｂ）と、で構成されている。第２利用側冷媒流量制御部９５は、室内ユニット３０の台数分の室内流入側温度センサ９６（室内流入側温度センサ９６ａ〜室内流入側温度センサ９６ｄ）と、室内ユニット３０の台数分の室内流出側温度センサ９７（室内流出側温度センサ９７ａ〜室内流出側温度センサ９７ｄ）と、室内ユニット３０の台数分の流量制御弁９８（流量制御弁９８ａ〜流量制御弁９８ｄ）と、で構成されている。なお、第２利用側冷媒流量制御部９５もインバータ９３によって制御されるものとして説明する。【０１５９】
第１温度センサ９１ａは、第１中間熱交換器２１と第１ポンプ２６との間における第１利用側冷媒配管３ａに設けられ、この位置における第１利用側冷媒配管３ａ内を導通する利用側冷媒の温度を検知するものである。第１温度センサ９１ｂは、第２中間熱交換器２２と第２ポンプ２７との間における第２利用側冷媒配管３ｂに設けられ、この位置における第２利用側冷媒配管３ｂ内を導通する利用側冷媒の温度を検知するものである。第１温度センサ９１で検知した温度情報は、インバータ９３に送られるようになっている。なお、第１温度センサ９１は、利用側冷媒配管３内を導通する利用側冷媒の温度を検知できるものであればよく、たとえば温度計やサーミスタなどで構成するとよい。【０１６０】
第２温度センサ９２ａは、利用側冷媒流路切替部６０と第１中間熱交換器２１との間における第１利用側冷媒配管３ａに設けられ、この位置における第１利用側冷媒配管３ａ内を導通する利用側冷媒の温度を検知するものである。第２温度センサ９２ｂは、利用側冷媒流路切替部６０と第２中間熱交換器２２との間における第２利用側冷媒配管３ｂに設けられ、この位置における第２利用側冷媒配管３ｂ内を導通する利用側冷媒の温度を検知するものである。第２温度センサ９２で検知した温度情報は、インバータ９３に送られるようになっている。なお、第２温度センサ９２は、利用側冷媒配管３内を導通する利用側冷媒の温度を検知できるものであればよく、たとえば温度計やサーミスタなどで構成するとよい。【０１６１】
インバータ９３ａは、第１ポンプ２６に接続され、第１ポンプ２６の駆動を調整し、第１利用側冷媒回路Ｂ１を循環する利用側冷媒の流量を制御するものである。インバータ９３ｂは、第２ポンプ２７に接続され、第２ポンプ２７の駆動を調整し、第２利用側冷媒回路Ｂ２を循環する利用側冷媒の流量を制御するものである。つまり、インバータ９３は、第１温度センサ９１及び第２温度センサ９２からの温度情報に基づいて、第１ポンプ２６及び第２ポンプ２７の駆動を調整し、室内ユニット３０に流入させる利用側冷媒の流量を制御するものである。【０１６２】
室内流入側温度センサ９６ａ〜室内流入側温度センサ９６ｄは、第１切替弁６１と流量制御弁９８ａ〜流量制御弁９８ｄとの間における利用側冷媒配管３に設けられ、室内ユニット３０に流入する利用側冷媒の温度を検知するものである。室内流入側温度センサ９６ａ〜室内流入側温度センサ９６ｄで検知した温度情報は、図示省略の制御装置に送られるようになっている。なお、室内流入側温度センサ９６ａ〜室内流入側温度センサ９６ｄは、利用側冷媒配管３内を導通する利用側冷媒の温度を検知できるものであればよく、たとえば温度計やサーミスタなどで構成するとよい。【０１６３】
室内流出側温度センサ９７ａ〜室内流出側温度センサ９７ｄは、室内熱交換器３１と第２切替弁６２との間における利用側冷媒配管３に設けられ、室内ユニット３０から流出した利用側冷媒の温度を検知するものである。室内流出側温度センサ９７ａ〜室内流出側温度センサ９７ｄで検知した温度情報は、図示省略の制御装置に送られるようになっている。なお、室内流出側温度センサ９７ａ〜室内流出側温度センサ９７ｄは、利用側冷媒配管３内を導通する利用側冷媒の温度を検知できるものであればよく、たとえば温度計やサーミスタなどで構成するとよい。【０１６４】
流量制御弁９８ａ〜流量制御弁９８ｄは、室内流入側温度センサ９６ａ〜室内流入側温度センサ９６ｄと室内熱交換器３１との間における利用側冷媒配管３に設けられ、図示省略の制御装置に開閉が制御されることで、室内熱交換器３１に流入する利用側冷媒の流量を調整するものである。なお、制御装置は、インバータ９３ａ、インバータ９３ｂに搭載するようにしてもよく、インバータ９３ａ、インバータ９３ｂとは別個に設けるようにしてもよい。また、インバータ９３ａ及びインバータ９３ｂが、第１ポンプ２６及び第２ポンプ２７の駆動を制御する場合を例に説明したが、インバータ９３ａ及びインバータ９３ｂも制御装置に制御されることで、第１ポンプ２６及び第２ポンプ２７の駆動を調整するようにしてもよい。【０１６５】
ここで、空気調和装置５００が実行する利用側冷媒回路Ｂの制御動作の一例について説明する。インバータ９３ａ及びインバータ９３ｂは、各温度センサからの情報に基づいて第１ポンプ２６及び第２ポンプ２７を制御し、利用側冷媒回路Ｂを循環する利用側冷媒の流量を調整する。また、インバータ９３は、たとえば室内ユニット３０に設けられている送風機の風量を調整し、利用側冷媒回路Ｂを制御してもよい。また、第１ポンプ２６及び第２ポンプ２７をバイパスするバイパス管と、このバイパス管を導通する利用側冷媒の流量を制御する弁装置とを設け、利用側冷媒回路Ｂを制御してもよい。さらに、複数のポンプを備え、運転するポンプの台数によって利用側冷媒回路Ｂを制御してもよい。【０１６６】
室内ユニット３０に対して、ユーザからリモコン等を介して冷房運転あるいは暖房運転の指示があると、インバータ９３は、その指示に応じた制御動作を開始する。まず、インバータ９３は、室内流入側温度センサ９６及び室内流出側温度センサ９７が検知した温度情報に基づいて、指示のあった室内ユニット３０が設置されている室内等の雰囲気状況を把握する。そして、インバータ９３は、それらの温度情報と、所定温度との差分を補うように、第１ポンプ２６及び第２ポンプ２７から吐出させる利用側冷媒の流量を決定する。
そして、インバータ９３は、室内流入側温度センサ９６及び室内流出側温度センサ９７が検知した温度情報を監視しつつ、第１温度センサ９１及び第２温度センサ９２が検知した温度情報に基づいて、第１ポンプ２６及び第２ポンプ２７の動作を適宜調整する。【０１６７】
［冷房運転時における第１利用側冷媒流量制御部９０の制御動作］
まず、インバータ９３は、冷房運転を実行する室内ユニット３０を特定し、室内ユニット３０の運転台数に応じて、第１ポンプ２６及び第２ポンプ２７の駆動を制御する。ここでは、上述した全冷房運転モード時における利用側冷媒回路Ｂについて説明するものとする。全冷房運転モードでは、第１ポンプ２６を停止し、第２ポンプ２７を駆動させて、第２利用側冷媒回路Ｂ２の利用側冷媒の循環量を調整するようになっている（実施の形態１で示した図２及び実施の形態３で示した図１７参照）。【０１６８】
全冷房運転時において、インバータ９３ｂは、室内流出側温度センサ９７が検知した温度情報が所定温度Ｔ１よりも高い場合、更に冷房空気を室内等に供給する必要があると判断し、第２利用側冷媒回路Ｂ２における利用側冷媒の循環量を増加させるように第２ポンプ２７の駆動を制御する。一方、インバータ９３ｂは、室内流出側温度センサ９７が検知した温度情報が所定温度Ｔ１よりも低い場合、更に冷房空気を室内等に供給する必要がないと判断し、第２利用側冷媒回路Ｂ２における利用側冷媒の循環量を減少させるように第２ポンプ２７の駆動を制御する。【０１６９】
また、インバータ９３ｂは、室内流入側温度センサ９６が検知した温度情報が所定温度Ｔ２よりも高い場合、更に冷房空気を室内等に供給する必要があると判断し、第２利用側冷媒回路Ｂ２における利用側冷媒の循環量を増加させるように第２ポンプ２７の駆動を制御する。一方、インバータ９３ｂは、室内流入側温度センサ９６が検知した温度情報が所定温度Ｔ２よりも低い場合、更に冷房空気を室内等に供給する必要がないと判断し、第２利用側冷媒回路Ｂ２における利用側冷媒の循環量を減少させるように第２ポンプ２７の駆動を制御する。【０１７０】
［暖房運転時における第１利用側冷媒流量制御部９０の制御動作］
まず、インバータ９３は、暖房運転を実行する室内ユニット３０を特定し、室内ユニット３０の運転台数に応じて、第１ポンプ２６及び第２ポンプ２７の駆動を制御する。ここでは、上述した全暖房運転モード時における利用側冷媒回路Ｂについて説明するものとする。全冷房運転モードでは、第１ポンプ２６を駆動させ、第２ポンプ２７を停止し、第１利用側冷媒回路Ｂ１の利用側冷媒の循環量を調整するようになっている（実施の形態１で示した図４及び実施の形態３で示した図１９参照）。【０１７１】
全暖房運転時において、インバータ９３ａは、室内流出側温度センサ９７が検知した温度情報が所定温度Ｔ３よりも高い場合、更に暖房空気を室内等に供給する必要がないと判断し、第１利用側冷媒回路Ｂ１における利用側冷媒の循環量を減少させるように第１ポンプ２６の駆動を制御する。一方、インバータ９３ａは、室内流出側温度センサ９７が検知した温度情報が所定温度Ｔ３よりも低い場合、更に暖房空気を室内等に供給する必要があると判断し、第１利用側冷媒回路Ｂ１における利用側冷媒の循環量を増加させるように第１ポンプ２６の駆動を制御する。【０１７２】
また、インバータ９３ａは、室内流入側温度センサ９６が検知した温度情報が所定温度Ｔ４よりも高い場合、更に暖房空気を室内等に供給する必要がないと判断し、第１利用側冷媒回路Ｂ１における利用側冷媒の循環量を減少させるように第１ポンプ２６の駆動を制御する。一方、インバータ９３ａは、室内流入側温度センサ９６が検知した温度情報が所定温度Ｔ４よりも低い場合、更に暖房空気を室内等に供給する必要があると判断し、第１利用側冷媒回路Ｂ１における利用側冷媒の循環量を減少させるように第２ポンプ２７の駆動を制御する。【０１７３】
［冷暖同時運転時における第２利用側冷媒流量制御部９５の制御動作］
まず、インバータ９３は、冷房運転又は暖房運転を実行する室内ユニット３０を特定し、室内ユニット３０の運転台数に応じて、第１ポンプ２６及び第２ポンプ２７の駆動を制御する。ここでは、第１中間熱交換器２１に利用側冷媒を循環させている場合（少なくとも１台の室内ユニット３０が暖房運転を実行している場合）、及び、第２中間熱交換器２２に利用側冷媒を循環させている場合（少なくとも１台の室内ユニット３０が冷房運転を実行している場合）について説明する。【０１７４】
第１中間熱交換器２１が機能している運転モードを実行している場合において、インバータ９３ａは、第２温度センサ９２ａからの温度情報が所定温度Ｔ５よりも高いと判断したとき、更に暖房空気を室内等に供給する必要がないと判断し、第１利用側冷媒回路Ｂ１における利用側冷媒の循環量を減少するように第１ポンプ２６を制御する。一方、インバータ９３はａ、第２温度センサ９２ａからの温度情報が所定温度Ｔ５よりも低いと判断したとき、更に暖房空気を室内等に供給する必要があると判断し、第１利用側冷媒回路Ｂ１における利用側冷媒の循環量を増加するように第１ポンプ２６を制御する。【０１７５】
第２中間熱交換器２２が機能している運転モードを実行している場合において、インバータ９３は、第２温度センサ９２ｂからの温度情報が所定温度Ｔ６よりも高いと判断したとき、更に冷房空気を室内等に供給する必要があると判断し、第２利用側冷媒回路Ｂ２における利用側冷媒の循環量を増加するように第２ポンプ２７を制御する。一方、インバータ９３は、第２温度センサ９２ｂからの温度情報が所定温度Ｔ６よりも低いと判断したとき、更に冷房空気を室内等に供給する必要がないと判断し、第２利用側冷媒回路Ｂ２における利用側冷媒の循環量を減少するように第２ポンプ２７を制御する。【０１７６】
次に、空気調和装置５００が実行する熱源側冷媒回路Ａの制御動作の一例について簡単に説明する。インバータ９３は、利用側冷媒回路Ｂを制御するとともに、熱源側冷媒回路Ａも制御可能になっている。インバータ９３は、第１の温度センサ９１及び第２温度センサ９２からの温度情報に基づいて圧縮機１１の駆動周波数、四方弁１２の切り替え、冷媒流量制御装置２５（又は冷媒流量制御装置８６）の開度、室外熱交換器１３に空気を供給する図示省略の送風機の開度等を制御して熱源側冷媒回路Ａを循環する熱源側冷媒の流量を調整する。【０１７７】
室内ユニット３０に対して、ユーザからリモコン等を介して冷房運転あるいは暖房運転の指示があると、インバータ９３は、その指示に応じた制御動作を開始する。まず、インバータ９３は、四方弁１２の切り替えを制御し、熱源側冷媒の流路を決定する。そして、インバータ９３は、圧縮機１１の駆動周波数、送風機の回転、冷媒流量制御装置２５の開度を決定し、指示に応じた運転を開始する。その後、インバータ９３は、第１利用側冷媒流量制御部９０及び第２利用側冷媒流量制御部９５を制御することで利用側冷媒回路Ｂを循環する利用側冷媒の流量を調整するとともに、熱源側冷媒回路Ａを制御することで第１中間熱交換器２１及び第２中間熱交換器２２に流入させる熱源側冷媒の流量を調整する。【０１７８】
以上のように、空気調和装置５００においては、室内ユニット３０の熱負荷に応じて利用側冷媒の流量を制御できるので、第１ポンプ２６及び第２ポンプ２７の動力を低減できる。また、空気調和装置５００においては、従来の多室形空気調和装置と異なり、室内ユニット３０に冷媒流量制御装置（たとえば、特許文献２における絞り装置）を設ける必要がない。このため、冷媒流量制御装置で利用側冷媒の流量を制御する際に室内ユニット３０から発生する騒音及び振動を低減することができ、ユーザの利便性を向上できる。【０１７９】
さらに、従来の多室形空気調和装置では、室内熱交換器に流入する冷媒の温度と室外熱交換器から流出した冷媒の温度を検出し、これら温度に基づいて冷媒流量制御装置を制御して、室内温度を調整していた。このため、室内温度を調整するために、室外ユニットと中継部との通信に加えて、中継部と室内ユニットの通信も行わなければならなかった。しかしながら、空気調和装置５００では、中継部２０ｄに設けられた各温度センサの検出温度に基づいて利用側冷媒回路Ｂを制御し、室内の温度調節を行なうことができる。したがって、室内の温度調整をするために中継部２０ｄと室内ユニット３０との通信は必要なく、制御の簡略化を実現できる。【０１８０】
なお、実施の形態５では、インバータ９３が各種制御を実行する場合を例に説明したが、これに限定するものではない。たとえば、制御装置をインバータ９３とは別に設け、この制御装置が各種制御を実行するようにしてもよい。また、室外ユニット１０、中継部２０ｄ及び室内ユニット３０のそれぞれに制御装置を設け、各制御装置が通信することで、各機器の制御を実行するようにしてもよい。さらに、熱源側冷媒の温度を検知する温度センサを熱源側冷媒回路Ａに設けて、熱源側冷媒回路Ａを循環する熱源側冷媒の流量を調整するようにしてもよい。【０１８１】
実施の形態５で示した所定温度（所定温度Ｔ１〜所定温度Ｔ６）とは、たとえばユーザから指定された温度、空気調和装置５００に予め設定されている温度、あるいは、それらの温度と室内ユニット３０に設けられている送風機の回転数等の値とで演算して算出した補正温度等によって決まる値である。また、インバータ９３は、室内流出側温度センサ９７及び室内流入側温度センサ９６が検知した温度情報の双方に基づいて利用側冷媒回路Ｂを制御する場合を例に説明したが、いずれか１つの温度情報に基づいて利用側冷媒回路Ｂを制御してもよい。さらに、室内ユニット３０で指定された温度、空気調和装置５００に予め設定されている温度、それら温度情報をもとに算出した値（たとえば、差温など）、あるいは、それらの温度と室内ユニット３０に設けられている送風機の回転数等の値とで演算して算出した補正温度等に基づいて利用側冷媒回路Ｂを制御するようにしてもよい。【０１８２】
実施の形態５では、第２利用側冷媒流量制御部９５に流量制御弁９８を設けた場合を例に説明したが、これに限定するものではない。たとえば、流量制御弁９８の代わりに、室内熱交換器３１の冷媒流入側の配管と冷媒流出側の配管とを接続するバイパス配管と、このバイパス配管を導通する利用側冷媒の流量を制御する弁装置とを、を設けて第２利用側冷媒流量制御部９５を構成してもよい。このようにしても、室内熱交換器３１に流入する利用側冷媒の流量を調整できる。また、この実施の形態５で説明した制御動作は、実施の形態１〜実施の形態４に適用することができるものとする。また、上記実施の形態では、温度情報を用いてポンプや流量制御弁を制御する構成について説明したが、温度センサのかわりに、圧力センサを設け、ポンプの出入口の圧力差などに応じて流量を制御しても同様の効果が得られる。【０１８３】
実施の形態６．
図２９は、実施の形態６における空気調和装置の設置概略図である。この実施の形態６においては、実施の形態１〜実施の形態５に示した空気調和装置のビルへの設置方法の一例を示す。図２９に示すように、室外ユニット１０は、ビル７００の屋上に設置されている。ビル７００の１階に設けられた共用空間７２１には、中継部２０（中継部２０ａ、中継部２０ｂ、中継部２０ｃ及び中継部２０ｄも含む）が設置されている。そして、ビル７００の１階に設けられた居住空間７１１には、４台の室内ユニット３０が設置されている。【０１８４】
また同様に、ビル７００の２階及び３階にも、共用空間７２２及び共用空間７２３に中継部２０が設置され、居住空間７１２及び居住空間７１３に４台の室内ユニット３０が設置されている。ここで、共用空間７２１〜共用空間７２３とは、ビル７００の各階に設けられた機械室や、共用廊下、ロビー等をいう。つまり、共用空間７２１〜共用空間７２３とは、ビル７００の各階に設けられた居住空間７１１〜居住空間７１３以外の空間をいう。【０１８５】
各階の共用空間（共用空間７２１〜共用空間７２３）に設置された中継部２０は、配管設置空間７３０に設けられた第１延長配管４１及び第２延長配管４２によって室外ユニット１０と接続されている。また、各階の居住空間（居住空間７１１〜居住空間７１３）に設置された室内ユニット３０は、それぞれ各階の共用空間に設置された中継部２０と第３延長配管４３及び第４延長配管４４によって接続されている。【０１８６】
このように設置された空気調和装置（空気調和装置１００、空気調和装置２００、空気調和装置３００、空気調和装置４００又は空気調和装置５００）においては、居住空間７１１〜居住空間７１３に設置された配管には水等の利用側冷媒が流れるので、空間中に漏洩する冷媒の許容濃度が規制された熱源側冷媒が居住空間７１１〜居住空間７１３に漏洩することを防止できる。また、各階の室内ユニット３０は、冷暖同時運転が可能になる。【０１８７】
また、室外ユニット１０及び中継部２０は、居住空間以外の場所に設けられているので、メンテナンスが容易となる。また、中継部２０と室内ユニット３０とは、分離可能な構造となっているので、従来から水冷媒を用いていた設備に換えて空気調和装置を設置する際、室内ユニット３０、第３延長配管４３及び第４延長配管４４を再利用することができる。なお、室外ユニット１０は、必ずしもビル７００の屋上に設置される必要はなく、たとえば地下や各階の機械室等に設置してもよい。【０１８８】
以上、本発明の具体的な実施の形態について説明したが、これらに限定せず、本発明の範疇及び精神を逸脱することなく、さまざまに変形または変更可能である。また、室外ユニット１０に設けられた四方弁１２の代わりに２台の三方切替弁を設けた形態としてもよい。実施の形態１において、室外ユニット１０及び室内ユニット３０の「ユニット」は、必ずしも全ての構成要素が同一のハウジング内またはハウジング外壁に設けられることを意味するものではない。たとえば、室外ユニット１０の熱源側冷媒流路切替部５０を室外熱交換器１３が収容されたハウジングとは別の箇所に配置しても、かかる構成は本発明の範囲内に含まれる。【０１８９】
各実施の形態では、利用側冷媒流路切替部６０に設けた第１切替弁６１及び第２切替弁６２が三方弁である場合を例に説明したが、これに限定するものではない。たとえば、実施の形態４の示したように、三方弁の代わりに２台の二方切替弁を設けて利用側冷媒流路切替部６０を構成してもよい。このような構成によれば、空気調和装置１００、空気調和装置２００及び空気調和装置３００が実行するいずれの運転モードにおいても二方切替弁を通る冷媒の流れ方向を常に一定方向にすることができ、弁のシール構造を簡略化できることになる。【０１９０】
また、中継部２０（中継部２０ａ、中継部２０ｂ、中継部２０ｃ及び中継部２０ｄも含む）の第１ポンプ２６及び第２ポンプ２７を第１中間熱交換器２１と第２中間熱交換器２２が収容されたハウジングとは別の箇所に配置しても、かかる構成は本発明の範囲内に含まれる。さらに、室外ユニット１０中に室外熱交換器１３や圧縮機１１からなるセットを複数設け、各セットから流出する冷媒を合流させて第２延長配管４２に導通させて中継部２０に流入させるとともに、中継部２０から流出した冷媒を第１延長配管４１に導通させ、分岐してから各セットに流入させるようにしてもよい。【０１９１】
さらに、空気調和装置１００、空気調和装置２００、空気調和装置３００、空気調和装置４００及び空気調和装置５００の利用側冷媒配管３に、利用側冷媒中のゴミ等を捕捉するストレーナや、利用側冷媒の膨張による配管破損を防止するための膨張タンク、第１ポンプ２６及び第２ポンプ２７の吐出圧力を調整するための定圧弁等を設けていないが、これらのような第１ポンプ２６及び第２ポンプ２７の弁詰まり等を防止する補機を備えてもよい。またさらに、各実施の形態では、室外ユニット１０に熱源側冷媒流路切替部５０を設け、第１中間熱交換器２１及び第２中間熱交換器２２で熱源側冷媒回路Ａと利用側冷媒回路Ｂとを対向流形式とし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。
【図１】
2009133644.tif 000003
【図２】
2009133644.tif 000004
【図３】
2009133644.tif 000005
【図４】
2009133644.tif 000006
【図５】
2009133644.tif 000007
【図６】
2009133644.tif 000008
【図７】
2009133644.tif 000009
【図８】
2009133644.tif 000010
【図９】
2009133644.tif 000011
【図１０】
2009133644.tif 000012
【図１１】
2009133644.tif 000013
【図１２】
2009133644.tif 000014
【図１３】
2009133644.tif 000015
【図１４】
2009133644.tif 000016
【図１５】
2009133644.tif 000017
【図１６】
2009133644.tif 000018
【図１７】
2009133644.tif 000019
【図１８】
2009133644.tif 000020
【図１９】
2009133644.tif 000021
【図２０】
2009133644.tif 000022
【図２１】
2009133644.tif 000023
【図２２】
2009133644.tif 000024
【図２３】
2009133644.tif 000025
【図２４】
2009133644.tif 000026
【図２５】
2009133644.tif 000027
【図２６】
2009133644.tif 000028
【図２７】
2009133644.tif 000029
【図２８】
2009133644.tif 000030
【図２９】
2009133644.tif 000031
【手続補正書】
【提出日】平成22年10月12日(2010.10.12)
【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】
圧縮機、室外熱交換器、複数台の中間熱交換器、及び、各中間熱交換器の間に設けられた冷媒流量制御装置が直列に接続される熱源側冷媒回路と、
前記複数台の中間熱交換器のそれぞれと複数の室内熱交換器が並列に接続される複数の利用側冷媒回路と、を備え、
前記圧縮機及び前記室外熱交換器は、室外ユニットに設けられ、
前記複数台の中間熱交換器及び冷媒流量制御装置は、中継部に設けられ、
前記複数台の室内熱交換器は、複数台の室内ユニットのそれぞれに設けられ、
前記複数台の中間熱交換器において、
前記熱源側冷媒回路を循環する熱源側冷媒と前記利用側冷媒回路を循環する利用側冷媒とを熱交換させる
ことを特徴とする空気調和装置。
【請求項２】
圧縮機、室外熱交換器、複数台の中間熱交換器、前記複数台の中間熱交換器の間に設けた第１冷媒流量制御装置、及び、前記複数台の中間熱交換器のうち上流側に位置する第１中間熱交換器の入口側に設けた第２冷媒流量制御装置または前記複数台の中間熱交換器のうち下流側に位置する第２中間熱交換器の出口側に設けた第３冷媒流量制御装置が直列に接続される熱源側冷媒回路と、
前記複数台の中間熱交換器のそれぞれと複数の室内熱交換器が並列に接続される複数の利用側冷媒回路と、を備え、
前記圧縮機及び前記室外熱交換器は、室外ユニットに設けられ、
前記複数台の中間熱交換器及び前記第１冷媒流量制御装置は、中継部に設けられ、
前記複数台の室内熱交換器は、室内ユニットのそれぞれに設けられ、
前記複数台の中間熱交換器において、
前記熱源側冷媒回路を循環する熱源側冷媒と前記利用側冷媒回路を循環する利用側冷媒とを熱交換させる
ことを特徴とする空気調和装置。
【請求項３】
圧縮機、室外熱交換器、複数台の中間熱交換器、及び、各中間熱交換器の間に設けた第１冷媒流量制御装置、前記複数台の中間熱交換器のうち上流側に位置する第１中間熱交換器の入口側に設けた第２冷媒流量制御装置、及び、前記複数台の中間熱交換器のうち下流側に位置する第２中間熱交換器の出口側に設けた第３冷媒流量制御装置が直列に接続される熱源側冷媒回路と、
前記複数台の中間熱交換器のそれぞれと複数の室内熱交換器が並列に接続される複数の利用側冷媒回路と、を備え、
前記圧縮機及び前記室外熱交換器は、室外ユニットに設けられ、
前記複数台の中間熱交換器、前記第１冷媒流量制御装置、前記第２冷媒流量制御装置、及び、前記第３冷媒流量制御装置は、中継部に設けられ、
前記複数台の室内熱交換器は、室内ユニットのそれぞれに設けられ、
前記複数台の中間熱交換器において、
前記熱源側冷媒回路を循環する熱源側冷媒と前記利用側冷媒回路を循環する利用側冷媒とを熱交換させる
ことを特徴とする空気調和装置。
【請求項４】
前記熱源側冷媒回路において、
前記中継部に設けた前記複数台の中間熱交換器のうち少なくとも１台をバイパスするバイパス配管と、
前記バイパス配管に設置され、このバイパス配管を流れる熱源側冷媒の流量を制御するバイパス冷媒流量制御手段と、を設けた
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の空気調和装置。
【請求項５】
前記熱源側冷媒回路において、
前記中継部の上流側に位置する第１中間熱交換器の入口側に設けた気液分離器と、
前記気液分離器で分離された液状冷媒を前記第１中間熱交換器の出口側にバイパスする液状冷媒バイパス配管と、
前記液状冷媒バイパス配管に設置され、この液状冷媒バイパス配管を流れる熱源側冷媒の流量を制御する液状冷媒流量制御装置と、を設けた
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の空気調和装置。
【請求項６】
圧縮機、室外熱交換器、複数台の中間熱交換器、及び、各中間熱交換器の間に設けられ、熱源側冷媒の減圧時の膨張動力を回収する膨張動力回収部及びその膨張動力を用いて熱源側冷媒を圧縮する圧縮部からなる膨張装置冷媒流量制御装置が直列に接続された熱源側冷媒回路と、
前記複数台の中間熱交換器のそれぞれと複数の室内熱交換器が並列に接続される複数の利用側冷媒回路と、を備え、
前記圧縮機及び前記室外熱交換器は、室外ユニットに設けられ、
前記複数台の中間熱交換器及び前記膨張装置冷媒流量制御装置は、中継部に設けられ、  前記複数台の室内熱交換器は、複数台の室内ユニットのそれぞれに設けられ、
前記複数台の中間熱交換器において、
前記熱源側冷媒回路を循環する熱源側冷媒と前記利用側冷媒回路を循環する利用側冷媒とを熱交換させる
ことを特徴とする空気調和装置。
【請求項７】
前記熱源側冷媒回路における前記圧縮部の上流側と下流側を接続して前記圧縮部をバイパスする圧縮部バイパス管と、
前記圧縮部バイパス管に設置され、この圧縮部バイパス管を流れる熱源側冷媒の流量を制御する冷媒流量制御装置と、を設けた
ことを特徴とする請求項６に記載の空気調和装置。
【請求項８】
前記中継部と前記複数の室内ユニットのそれぞれとは、
２本の延長配管で接続される
ことを特徴とする請求項１、２、３または６のいずれか一項に記載の空気調和装置。
【請求項９】
前記中継部に設けた前記複数の利用側冷媒回路を選択的に切り替え可能な利用側冷媒流路切替部を前記中継部に設け、
前記利用側冷媒流路切替部は、
前記複数台の中間熱交換器のいずれか１つを選択した前記室内熱交換器に接続させることで前記複数の利用側冷媒回路を選択的に切り替える
ことを特徴とする請求項８に記載の空気調和装置。
【請求項１０】
前記中継部に設けた前記複数台の中間熱交換器では、
前記熱源側冷媒回路を循環する熱源側冷媒と前記利用側冷媒回路を循環する利用側冷媒とを対向流としている
ことを特徴とする請求項１、２、３または６のいずれか一項に記載の空気調和装置。
【請求項１１】
前記中継部に、
前記利用側冷媒回路を循環する利用側冷媒の流量を制御する利用側冷媒流量制御部を設けた
ことを特徴とする請求項１、２、３または６のいずれか一項に記載の空気調和装置。
【請求項１２】
前記利用側冷媒流量制御部は、
前記室内ユニットに流入する利用側冷媒の温度及び前記室内ユニットから流出する利用側冷媒の温度のうち少なくとも１つに基づいて前記室内ユニットに供給する利用側冷媒の流量を調整する
ことを特徴とする請求項１１に記載の空気調和装置。
【請求項１３】
前記利用側冷媒流量制御部は、
前記複数台の中間熱交換器に流入する利用側冷媒の温度及び前記複数台の中間熱交換器から流出する利用側冷媒の温度のうち少なくとも１つに基づいて前記複数台の中間熱交換器に供給する利用側冷媒の流量を調整する
ことを特徴とする請求項１１に記載の空気調和装置。
【請求項１４】
前記利用側冷媒回路を循環させる利用側冷媒に、水及び不凍液の少なくとも１つを使用している
ことを特徴とする請求項１、２、３または６のいずれか一項に記載の空気調和装置。
【請求項１５】
前記熱源側冷媒回路を循環させる熱源側冷媒に、自然冷媒又は地球温暖化係数がフロン冷媒よりも小さい冷媒を使用している
ことを特徴とする請求項１、２、３または６のいずれか一項に記載の空気調和装置。
【請求項１６】
前記複数台の中間熱交換器において、
前記熱源側冷媒は、超臨界状態で凝縮することなく、前記利用側冷媒を加熱する
ことを特徴とする請求項１、２、３または６のいずれか一項に記載の空気調和装置。
【請求項１７】
前記室内ユニットは、
ビルの各階に設けられた居住空間に設置され、
前記室外ユニット及び前記中継部は、
前記居住空間以外に設置される
ことを特徴とする請求項１、２、３または６のいずれか一項に記載の空気調和装置。
【請求項１８】
前記中継部は、
前記ビルに設けられた共用空間に設置される
ことを特徴とする請求項１７に記載の空気調和装置。
【請求項１９】
前記熱源側冷媒は、空間中に漏洩する冷媒の許容濃度が国際規格で決められた冷媒であり、前記利用側冷媒に水及び不凍液の少なくとも一方が用いられ、前記室内ユニットは居住空間に設置され、前記室外ユニット及び前記中継部は前記居住空間の外に設置され、各室内ユニットと前記中継部は２本の配管で接続され、冷暖同時運転が可能である多室形の請求項１〜１８のいずれか一項に記載の空気調和装置。
【国際調査報告】
2009133644.tif 000032
2009133644.tif 000033
2009133644.tif 000034
2009133644.tif 000035