(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の熱源機を組み合わせて大容量の熱源機を構成し、冷媒として非共沸混合冷媒を循環させる冷凍空調装置であって、
少なくとも一つの主圧縮機、主四方切換弁、主熱交換器、および第１の主液溜部を備えた主熱源機と、
少なくとも一つの従圧縮機、従四方切換弁、従熱交換器、および第１の従液溜部を備えた少なくとも一つの従熱源機と、
前記主熱交換器から流出する液冷媒の通路となる配管と、前記従熱交換器から流出する液冷媒の通路となる配管とを合流させる液合流部と、
前記主圧縮機から排出されるガス冷媒の通路となる配管と、前記従圧縮機から排出されるガス冷媒の通路となる配管とを合流させるガス合流部と、
前記非共沸混合冷媒の循環組成を検出する循環組成検知装置と、
少なくとも一つの前記熱源機の熱交換器と前記液合流部との間に設けられた冷媒の流量を調整するための流量制御弁と、
を具備する冷媒回路を有し、
前記冷媒回路を循環する冷媒の流入により、利用側熱交換器にて冷房運転または暖房運転を行う冷凍空調装置において、
前記各熱源機内の熱交換器と前記利用側熱交換器との間に、少なくとも一つの第２の液溜部を具備し、
前記流量制御弁を調整することにより、前記各熱源機内に滞留する余剰冷媒を前記第２の液溜部内に冷媒を常に流動状態に保持しながら一定量確保させ、前記第１の主液溜部内または第１の従液溜部内に滞留する余剰冷媒を抑制することを特徴とする冷凍空調装置。
【請求項２】
前記各熱源機毎に、
冷媒の圧力を検出する低圧圧力検知手段と、
冷媒の温度を検出する温度検知手段と、
を具備し、
検出された圧力および温度に基づいて前記流量制御弁を調整することにより、前記各熱源機内に滞留する余剰冷媒の偏在を防止することを特徴とする請求項１に記載の冷凍空調装置。
【請求項３】
前記熱交換器と前記利用側熱交換器との間の配管に冷媒回収口を具備し、
さらに、前記各熱源機毎に、
前記利用側熱交換器からの冷媒を制御するための第１の操作弁と、
前記熱源機内の熱交換器からの冷媒を制御するための第２の操作弁と、
を具備し、
前記非共沸混合冷媒の組成を変えることなく、その冷媒を冷媒回路系外へ回収し、その後、回収した冷媒を再利用することを特徴とする請求項１または２に記載の冷凍空調装置。
【請求項４】
前記利用側熱交換器に流入する冷媒の流量を制御する流量制御手段を具備し、
前記非共沸混合冷媒の組成を変えることなく、その冷媒を熱源機外へ回収し、その後、回収した冷媒を再利用することを特徴とする請求項３に記載の冷凍空調装置。
【請求項５】
前記各熱源機毎に、
他の熱源機に冷媒を移動させるためのサービスポートを具備し、
前記非共沸混合冷媒の組成を変えることなく、その冷媒を他の熱源機へ回収し、その後、回収した冷媒を再利用することを特徴とする請求項３または４に記載の冷凍空調装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の熱源機を組み合わせて大容量の熱源機を構成する冷凍空調装置に関し、特に、冷媒として非共沸混合冷媒を循環させる冷凍空調装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
以下、従来の冷凍空調装置について説明する。図１６は、複数台の熱源機（ここでは、１０１ａおよび１０１ｂの２台）を組合わせて大容量の熱源機を構成する従来の冷凍空調装置の冷媒回路図である。
【０００３】
図１６に示す従来の冷凍空調装置の冷媒回路は、主圧縮機１０２ａ、主四方切換弁１０３ａ、主熱交換器１０４ａ、主液溜部１０５ａを備える主熱源機１０１ａと、従圧縮機１０２ｂ、従四方切換弁１０３ｂ、従熱交換器１０４ｂ、従液溜部１０５ｂを備える従熱源機１０１ｂと、利用側熱交換器１２１と、利用側流量制御弁１２２とから構成され、主熱交換器１０４ａからの液冷媒の通路となる配管と従熱交換器１０４ｂからの液冷媒の通路となる配管とを合流させる液合流部１３２と、主圧縮機１０２ａからのガス冷媒の通路となる配管と従圧縮機１０２ｂからのガス冷媒の通路となる配管とを合流させるガス合流部１３１によって、２台の熱源機、すなわち、主熱源機１０１ａと従熱源機１０１ｂが並列に接続されている。
【０００４】
上記のように構成される冷媒回路では、内部の配管に冷媒を流すことで、冷房運転および暖房運転を行っている。以下、冷房運転時、および暖房運転時の冷媒の流れについて簡単に説明する。なお、図１６中の実線矢印は冷房運転時の冷媒の流れを示し、点線矢印は暖房運転時の冷媒の流れを示している。また、図示の各四方切換弁１０３ａ、１０３ｂは、冷房運転時の設定である。
【０００５】
例えば、冷房運転を行う場合、主圧縮機１０２ａを出た高温、高圧のガス冷媒は、主四方切換弁１０３ａを経て主熱交換器１０４ａへ流れ、放熱して高圧の液冷媒となる。その後、この液冷媒は、主熱源機１０１ａの外部に流れ、液合流部１３２に至る。従熱源機１０１ｂにおいても同様に、従圧縮機１０２ｂをガス冷媒は、従四方切換弁１０３ｂ、従熱交換器１０４ｂを経て液冷媒となり、液合流部１３２に至る。液合流部１３２にて合流した冷媒は、利用側流量制御装置１２２でそれぞれ減圧され、低温低圧の二相冷媒となる。さらに、利用側熱交換器１２１にて吸熱することにより、この二相冷媒はそのほとんどがガス状になる。
【０００６】
その後、この低圧ガス冷媒は、ガス合流部１３１にて主熱源機１０１ａと従熱源機１０１ｂに分かれる。主熱源機１０１ａに流れた冷媒は、主四方切換弁１０３ａを経て主液溜部１０５ａに流れ、主液溜部１０５ａでは、一部未蒸発であった液冷媒を分離してガス冷媒だけを主圧縮機１０２ａに戻す。従熱源機１０１ｂでも同様に、従四方切換弁１０３ｂ、従液溜部１０５ｂを経てガス冷媒だけを従圧縮機１０２ｂに戻す。
【０００７】
一方、暖房運転を行う場合、主圧縮機１０２ａを出た高温、高圧のガス冷媒は、主四方切換弁１０３ａを経てガス合流部１３１に至る。ガス合流部１３１では、このガス冷媒と、同様に従熱源機１０１ｂから流れてくるガス冷媒とが合流する。合流したガス冷媒は、利用側熱交換器１２１に入り、ここで放熱、凝縮が行われ、高圧の液冷媒となる。利用側熱交換器１２１を出た液冷媒は、利用側流量制御装置１２２で減圧され、低圧の二相冷媒となる。
【０００８】
その後、この二相冷媒は、液合流部１３２に流れ、主熱源機１０１ａと従熱源機１０１ｂに分かれる。主熱源機１０１ａに流れた液冷媒は、主熱交換器１０４ａでその液部のほとんどが吸熱蒸発し、ガス冷媒となる。さらに、この冷媒は、主四方切換弁１０３ａを経て主液溜部１０５ａに流れ、主液溜部１０５ａでは、一部未蒸発であった液冷媒を分離してガス冷媒だけを主圧縮機１０２ａに戻す。一方、従熱源機１０１ｂに流れた液冷媒も、従熱源機１０１ｂ内で同様に処理され、従液溜部１０５ｂでは、ガス冷媒だけを従圧縮機１０２ｂに戻す。
【０００９】
このように、従来の冷凍空調装置では、冷媒回路内部の配管に冷媒を流し、主熱交換器１０４ａ、従熱交換器１０４ｂ、および利用側熱交換器１２１にて熱交換を行うことにより、冷房運転、暖房運転を行っている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記、従来の冷凍空調装置では、冷媒として、沸点が異なる冷媒を混合した非共沸混合冷媒を用いた場合に、例えば、暖房運転時の室内機への冷媒寝込み（冷媒が溜まり込むことをいう）や、各熱源機への余剰冷媒寝込みなどが要因となり、冷媒の偏在が発生することがある。これにより、冷媒回路内を循環する個々の冷媒の混合比（以下、組成という）が変化し、伴って、圧縮機の信頼性が低下し、冷凍空調装置の快適性を損なう、という問題があった。
【００１１】
また、従来の冷凍空調装置は、冷媒漏れおよび冷媒誤封入によっても、上記と同様に、冷媒回路内を循環する非共沸混合冷媒の組成が変化し、伴って、圧縮機の信頼性が低下し、冷凍空調装置の快適性を損っていた。
【００１２】
また、従来の冷凍空調装置においては、冷媒を除去して冷媒回路内の修復を行うような場合に、その冷媒が単一冷媒であれば、単純にポンプダウンなどを実施して冷媒を回収し、修復後、その冷媒を再利用することが可能である。しかし、非共沸混合冷媒を用いた冷凍空調装置では、単純に回収しても、その冷媒の組成が変化しており、その冷媒を再利用すると、通常の運転特性が確保できなくなるという問題があった。また、これが原因となって新しい冷媒を用いることから、コストアップにつながるという問題もあった。さらに、再利用不可能な回収後の冷媒が地球温暖化など、環境問題に影響を及ぼす可能性もあった。
【００１３】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、非共沸混合冷媒の組成変化を是正することにより信頼性の向上を実現するとともに、回収した冷媒の再利用を可能とすることによりコストダウンを実現する冷凍空調装置を得ることを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる冷凍空調装置にあっては、少なくとも一つの主圧縮機（後述する実施の形態の主圧縮機２ａに相当）、主四方切換弁（後述する実施の形態の主四方切換弁３ａに相当）、主熱交換器（後述する実施の形態の主熱交換器４ａに相当）、および第１の主液溜部（後述する実施の形態の主液溜部５ａに相当）を備えた主熱源機（後述する実施の形態の主熱源機１ａに相当）と、少なくとも一つの従圧縮機（後述する実施の形態の従圧縮機２ｂに相当）、従四方切換弁（後述する実施の形態の従四方切換弁３ａに相当）、従熱交換器（後述する実施の形態の従熱交換器４ｂに相当）、および第１の従液溜部（後述する実施の形態の従液溜部５ｂに相当）を備えた少なくとも一つの従熱源機（後述する実施の形態の従熱源機１ｂに相当）と、前記主熱交換器から流出する液冷媒の通路となる配管と、前記従熱交換器から流出する液冷媒の通路となる配管とを合流させる液合流部（後述する実施の形態の液合流部３２に相当）と、前記主圧縮機から排出されるガス冷媒の通路となる配管と、前記従圧縮機から排出されるガス冷媒の通路となる配管とを合流させるガス合流部（後述する実施の形態のガス合流部３１に相当）と、前記非共沸混合冷媒の循環組成を検出する循環組成検知装置（後述する実施の形態の組成検知部６に相当）と、少なくとも一つの前記熱源機の熱交換器と前記液合流部との間に設けられた冷媒の流量を調整するための流量制御弁（後述する実施の形態の主流量制御弁８ａ、従流量制御弁８ｂに相当）と、を具備する冷媒回路を有し、前記冷媒回路を循環する冷媒の流入により、利用側熱交換器にて冷房運転または暖房運転を行う冷凍空調装置において、前記各熱源機内の熱交換器と前記利用側熱交換器との間に、少なくとも一つの第２の液溜部を具備し、前記流量制御弁を調整することにより、前記各熱源機内に滞留する余剰冷媒を前記第２の液溜部内に冷媒を常に流動状態に保持しながら一定量確保させ、前記第１の主液溜部内または第１の従液溜部内に滞留する余剰冷媒を抑制することを特徴とする。
【００１５】
この発明によれば、組成検知６を具備したことにより、常に真の冷媒循環組成を検知することができる。これにより、例えば、暖房時の室内機への冷媒寝込みや、各熱源機への余剰冷媒寝込みなどの要因により冷媒の偏在が発生し、冷媒回路内を循環する冷媒の組成が変化した場合でも、または、冷媒漏れ、冷媒誤封入などの要因により冷媒の組成が変化した場合でも、その変化を検知して組成を是正することが可能となる。また、少なくとも一つの熱源機に流量制御弁（８ａ、８ｂ）を具備したことにより、熱源機に流す冷媒の循環量を調整できるようになる。これにより、余剰冷媒の偏在が解消される。さらに、常に第２の液溜部にて余剰冷媒を確保することで、第１の主液溜部または第１の従液溜部内に余剰冷媒を滞留させない。これにより、循環冷媒の組成変動を抑制でき、常時適正運転を行うことが可能となる。
【００１８】
つぎの発明にかかる冷凍空調装置にあっては、各熱源機毎に、冷媒の圧力を検出する低圧圧力検知手段（後述する実施の形態の主低圧圧力検知部７ａ、従低圧圧力検知部７ｂに相当）と、冷媒の温度を検出する温度検知手段（後述する実施の形態の主温度検知部９ａ、従温度検知部９ｂに相当）と、を具備し、検出された圧力および温度に基づいて前記流量制御弁を調整することにより、各熱源機内に滞留する余剰冷媒の偏在を防止することを特徴とする。
【００１９】
この発明によれば、検出された冷媒の圧力および温度から各熱交換器の過熱度を演算する。ここで、主熱源機側よりも従熱源機側の過熱度が大きい場合に、主流量制御弁を各熱源機の過熱度の差が予め設定された値よりも小さくなるまで閉弁し、従流量制御弁を開弁する。一方、主熱源機側よりも従熱源機側の過熱度が小さい場合には、主流量制御弁を各熱源機の過熱度の差が予め設定された値よりも小さくなるまで開弁し、従流量制御弁を閉弁する。これにより、自動的に余剰冷媒の偏在が解消される。
【００２２】
つぎの発明にかかる冷凍空調装置にあっては、前記熱交換器と前記利用側熱交換器との間の配管に冷媒回収口（後述する実施の形態の冷媒回収口１４に相当）を具備し、さらに、各熱源器毎に、前記利用側熱交換器からの冷媒を制御するための第１の操作弁（後述する実施の形態の第１の主操作弁１２ａ、第１の従操作弁１２ｂに相当）と、熱源機内の熱交換器からの冷媒を制御するための第２の操作弁（後述する実施の形態の第２の主操作弁１３ａ、第２の従操作弁１３ｂに相当）と、を具備し、非共沸混合冷媒の組成を変えることなく、その冷媒を冷媒回路系外へ回収し、その後、回収した冷媒を再利用することを特徴とする。
【００２３】
この発明によれば、冷媒組成を変化させることなしに冷媒を回収することと、その回収した冷媒を再利用することを可能とする。これにより、冷媒回路内から冷媒を除去し、冷媒回路の修復を行うような場合でも、修復後、新しい冷媒を必要としないため、コストダウンを実現することができる。
【００２４】
つぎの発明にかかる冷凍空調装置にあっては、前記利用側熱交換器に流入する冷媒の流量を制御する流量制御手段（後述する実施の形態の流量制御弁制御部１５に相当）を具備し、非共沸混合冷媒の組成を変えることなく、その冷媒を熱源機外へ回収し、その後、回収した冷媒を再利用することを特徴とする。
【００２５】
この発明によれば、熱源機内の冷媒組成を変化させることなく、ほぼ全て冷媒を、液ライン、熱交換器内、またはガスラインに回収することができる。また、各熱源機の修復が完了し、真空引きを終えた後、第１の操作弁と第２の操作弁を開弁することで、冷媒の再チャージが可能となり、冷媒の再利用率も増大する。これにより、冷媒回路内から冷媒を除去し、冷媒回路の修復を行うような場合でも、修復後、新しい冷媒を必要としないため、コストダウンを実現するとともに、手軽に冷媒の再チャージができることにより、サービス時間の短縮化を実現することができる。
【００２６】
つぎの発明にかかる冷凍空調装置にあっては、各熱源機毎に、他の熱源機に冷媒を移動させるためのサービスポート（後述する実施の形態の第１の主サービスポート１６ａ、第２の主サービスポート１７ａ、第３の主サービスポート１８ａ、第１の従サービスポート１６ｂ、第２の従サービスポート１７ｂ、第３の従サービスポート１８ｂに相当）を具備し、非共沸混合冷媒の組成を変えることなく、その冷媒を他の熱源機へ回収し、その後、回収した冷媒を再利用することを特徴とする。
【００２７】
この発明によれば、熱源機内の冷媒組成を変化させることなく、ほぼ全て冷媒を、液ライン、熱交換器内、またはガスラインに回収することができる。また、各熱源機の修復が完了し、真空引きを終えた後、第１の操作弁と第２の操作弁を開弁することで、冷媒の再チャージが可能となり、冷媒の再利用率も増大する。これにより、冷媒回路内から冷媒を除去し、冷媒回路の修復を行うような場合でも、修復後、新しい冷媒を必要としないため、コストダウンを実現するとともに、手軽に冷媒の再チャージができることにより、サービス時間の短縮化を実現でき、さらに、サービス時の応急運転が可能となる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明にかかる冷凍空調装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００２９】
実施の形態１．
図１は、本発明にかかる冷凍空調装置の冷媒回路図の実施の形態１を示す図である。この冷媒回路は、非共沸混合冷媒を用いた複数台の熱源機を組合わせて大容量の熱源機を構成するものである。
【００３０】
図１に示す冷媒回路は、主圧縮機２ａ、主四方切換弁３ａ、主熱交換器４ａ、主液溜部５ａ、組成検知部６、主低圧圧力検知部７を備える主熱源機１ａと、従圧縮機２ｂ、従四方切換弁３ｂ、従熱交換器４ｂ、従液溜部５ｂを備える従熱源機１ｂと、室内の冷房および暖房を行う利用側熱交換器２１と、冷媒の流量を制御する利用側流量制御弁２２とから構成される。
【００３１】
また、この冷媒回路は、主熱交換器４ａから流れてくる液冷媒の通路となる配管と従熱交換器４ｂから流れてくる液冷媒の通路となる配管とを合流させる液合流部３２と、主圧縮機２ａからのガス冷媒の通路となる配管と従圧縮機２ｂからのガス冷媒の通路となる配管とを合流させるガス合流部３１によって、２台の熱源機、すなわち、主熱源機１ａと従熱源機１ｂが並列に接続されている。
【００３２】
なお、主熱源機１ａ側の主圧縮機２ａ、および従熱源機１ｂ側の従圧縮機２ｂは、ともに１台の圧縮機として図示しているが、これに限らず、例えば、各熱源機には、少なくとも１台の容量制御型または定速型の圧縮機があればよく、さらに、各熱源機に複数の圧縮機が存在する場合、その組み合わせは、同容量、異容量を問わない。また、本実施の形態では、便宜上、2台の熱源機（１ａ、１ｂ）の組み合わせの場合について説明するが、2台以上の熱源機の組み合わせについても、同様に動作し同様の効果が得られる。
【００３３】
つぎに、主熱源機１ａを構成する各部の機能について説明する。主圧縮機２ａは、高温、高圧のガス冷媒を出す。主四方切換弁３ａは、冷房運転、暖房運転に応じてガス冷媒の経路を設定する。主熱交換器４ａは、冷暖房運転に応じて各冷媒（ガス冷媒、液冷媒）の熱交換を行う。主液溜部５ａ、ガス冷媒と液冷媒を分離してガス冷媒だけを熱圧縮機１ａに戻す。組成検知部６は、熱圧縮機１ａからの非共沸混合冷媒の組成、すなわち、個々の冷媒の混合比を検知する。主低圧圧力検知部７は、二相冷媒の圧力を検知する。
【００３４】
なお、従熱源機１ｂを構成する各部については、上記の各部と同様のため説明を省略する。また、本実施の形態において、主熱源機１ａについては、主圧縮機２ａ吐出側から主四方切換弁３ａの間と、主液溜部５ａとを、バイパスさせる組成検知部６を備える点と、主四方切換弁３ａから主圧縮機２ａまでの間に設けられた主低圧圧力検知部７を備える点が、従熱源機１ｂと異なっている。
【００３５】
また、図２は、組成検知部６の構成例を示す図である。図２において、組成検知部６は、主圧縮機１ａ吐出側と主四方切換弁３ａとの間から、組成検知用熱交換器４１、減圧部４２を介して、第１の主液溜部５ａへ冷媒を流すバイパス回路として構成され、減圧部４２の出入り口に第１の温度検知部４３、第２の温度検知部４４がそれぞれ設けられている。
【００３６】
上記、図１のように構成される冷媒回路では、内部の配管に冷媒を流すことで、冷房運転および暖房運転を行っている。以下、図１に基づいて、冷房運転時、および暖房運転時の冷媒の流れについて説明する。
【００３７】
なお、図１中の実線矢印は冷房運転時の冷媒の流れを示し、点線矢印は暖房運転時の冷媒の流れを示している。また、図示の各四方切換弁３ａ、３ｂは、冷房運転時の設定を示したものであり、例えば、暖房運転を行う場合、主四方切換弁３ａは、主圧縮機２ａと利用側熱交換器２１、および主熱交換器４ａと主液溜部５ａがそれぞれ接続するように切り換えられる（従四方切換弁３ｂも同様に切換られる）。
【００３８】
例えば、冷房運転を行う場合、主圧縮機２ａを出た高温、高圧のガス冷媒は、主四方切換弁３ａを経て主熱交換器４ａへ流れ、ここで放熱し、高圧の液冷媒となる。その後、この高圧の液冷媒は、主熱源機１ａの外部に流れだし、液合流部３２に至る。また、従熱源機１ｂにおいても同様に、従圧縮機２ｂを出た高温、高圧のガス冷媒は、従四方切換弁３ｂ、従熱交換器４ｂを経て高圧の液冷媒となり、その後、従熱源機１ｂの外部に流れだし、液合流部３２に至る。
【００３９】
液合流部３２にて合流した各熱源機１ａ、１ｂからの液冷媒は、利用側流量制御装置２２へと流れ、そこでそれぞれ減圧され、低温、低圧の二相冷媒となる。さらに、その二相冷媒は、利用側熱交換器２１で吸熱することにより、そのほとんどがガス状（ガス冷媒）になる。
【００４０】
その後、この低圧のガス冷媒は、ガス合流部３１へと流れ、そこで主熱源機１ａと従熱源機１ｂに分かれる。主熱源機１ａに流れたガス冷媒は、主四方切換弁３ａを経て主液溜部５ａに流れ、主液溜部５ａでは、ガス冷媒と一部未蒸発であった液冷媒とを分離して、ガス冷媒だけを主圧縮機２ａに戻す。同様に、主熱源機１ｂに流れたガス冷媒は、従四方切換弁３ｂを経て主液溜部５ｂに流れ、主液溜部５ｂでは、ガス冷媒だけを従圧縮機２ｂに戻す。
【００４１】
本実施の形態では、上記実線矢印のように冷媒を循環させることで、主熱交換器４ａ、従熱交換器４ｂ、および利用側熱交換器２１による熱交換が行われ、これにより、冷房運転が行われている。
【００４２】
一方、暖房運転を行う場合、主圧縮機２ａを出た高温、高圧のガス冷媒は、主四方切換弁３ａを経て主熱源機１ａの外部に流れだし、ガス合流部３１に至る。同様に、従圧縮機２ｂを出た高温、高圧のガス冷媒は、従四方切換弁３ｂを経て従熱源機１ｂの外部に流れだし、ガス合流部３１に至る。
【００４３】
ガス合流部３１では、主熱源機１ａから流れてくるガス冷媒と、従熱源機１ｂから流れてくるガス冷媒とが合流する。この合流したガス冷媒は、利用側熱交換器２１に入り、ここで放熱、凝縮が行われ、高圧の液冷媒となる。利用側熱交換器２１を出た高圧の液冷媒は、利用側流量制御装置２２で減圧され、低圧の二相冷媒となる。
【００４４】
その後、この二相冷媒は、液合流部３２に流れ、主熱源機１ａと従熱源機１ｂに分かれる。主熱源機１ａに流れた液冷媒は、主熱交換器４ａでその液部のほとんどが吸熱蒸発し、ガス冷媒となる。さらに、このガス冷媒は、主四方切換弁３ａを経て主液溜部５ａに流れ、主液溜部５ａでは、ガス冷媒と一部未蒸発であった液冷媒とを分離して、ガス冷媒だけを主圧縮機２ａに戻す。一方、従熱源機１ｂに流れた液冷媒も、従熱源機１ｂ内で同様に処理され、従液溜部５ｂでは、ガス冷媒だけを従圧縮機２ｂに戻す。
【００４５】
本実施の形態では、上記点線矢印のように冷媒を循環させることで、主熱交換器４ａ、従熱交換器４ｂ、利用側熱交換器２１による熱交換が行われ、これにより、暖房が行われている。
【００４６】
つぎに、組成検知部６における冷媒の流れについて、図１および図２に基づいて詳細に説明する。図２中の実線矢印で示すように、主熱源機１ａ内の主圧縮機２ａを出た高温、高圧のガス冷媒は、先に説明したとおり主四方切換弁３へ流れるものと、分岐して組成検知部６へ向かって流れるものがある。
【００４７】
組成検知部６へ流れるガス冷媒は、組成検知用熱交換器４１へ流入し、後述する減圧部４２から流れでてくる低温、低圧の二相冷媒と熱交換して、中温、高圧の液冷媒となる。組成検知用熱交換器４１を流れでた中温、高圧の液冷媒は、減圧部４２へと流入し、そこで減圧されて低温、低圧の二相冷媒となり、再度、組成検知用熱交換器４１へ流入し、前述の主圧縮機２ａから流れてきた高温、高圧のガス冷媒と熱交換して、低温、低圧のガス冷媒となる。その後、組成検知用熱交換器４１を出た低温、低圧のガス冷媒は、第１の主液溜部５ａへ向かって流れだす。
【００４８】
本実施の形態では、上記のように冷媒を循環させることで、非共沸混合冷媒の冷媒循環組成の検知、すなわち、各冷媒の混合比の検知が行われている。ここで、組成検知部６の冷媒循環組成の検知原理について説明する。
【００４９】
この組成検知部６では、上記のように冷媒を循環させ、第１の温度検知部４３にて減圧部４２に流入する前の液冷媒の温度を検出し、さらに、第２の温度検知部４４にて減圧部４２から流れ出した液冷媒の温度を検出する。非共沸混合冷媒の冷媒循環組成の検知は、この二つの液冷媒の温度と、主低圧圧力検知部７にて検出される二相冷媒の圧力に基づいて演算される。なお、この冷媒循環組成の検知は、冷凍空調装置に電源が投入されている間、常時行われるものとする。
【００５０】
以下、具体的に冷媒循環組成の演算方法を説明する。循環する冷媒として、例えば、Ｒ４０７Ｃと呼ばれる非共沸三種混合冷媒を用いる場合、Ｒ３２、Ｒ１２５、Ｒ１３４ａの三種類の組成が未知数であるため、三つの方程式を立てて、その方程式を解くことで未知である冷媒循環組成を演算する。まず、一つ目の方定式は、三種類の各冷媒循環組成の加算が‘１' となることを利用して決定することができる。このとき、Ｒ３２、Ｒ１２５、およびＲ１３４ａの組成を、それぞれα３２、α１２５、α１３４ａと表すと、つぎの式が常に成り立つ。
【００５１】
α３２＋α１２５＋α１３４ａ＝１  ・・・（１）式
【００５２】
つぎに、二つ目の方程式は、組成検知部６から立てることができる。図３は、組成検知部６における冷媒の状態変化を表したモリエル線図である。この図のなかで▲１▼は主圧縮機２ａを出た高圧のガス冷媒の状態、▲２▼は組成検知用熱交換器４１で低圧の冷媒と熱交換し、液化した状態、▲３▼は減圧部４２で減圧し、低圧の二相冷媒となった状態、▲４▼は組成検知用熱交換機４１で高圧の冷媒と熱交換して蒸発し、ガス化した状態を示す。
【００５３】
この図３の▲２▼の状態及び▲３▼の状態は、同じエンタルピであるため、α３２とα１２５を未知数とする▲２▼のエンタルピ及び▲３▼のエンタルピが等しいとする方程式を立てることができる。すなわち、▲２▼のエンタルピをｈｌ、▲３▼のエンタルピをｈｔ、第１の温度検知部４３の温度をＴ１１、第２の温度検知部４４の温度をＴ１２、主低圧圧力検知部７の圧力をＰ１３とすると、つぎの式が成り立つ。
【００５４】
ｈｌ（α３２，α１２５，Ｔ１１）＝
ｈｔ（α３２，α１２５，Ｔ１２，Ｐ１３）  ・・・（２）式
【００５５】
最後に、三つ目の方程式は、冷凍空調装置に最初に入れる充填組成がＲ４０７Ｃである限りにおいては、気液平衡が成り立ち、主液溜部５ａでの液の滞留、および冷媒漏れが発生した後でも、冷媒循環組成の各組成成分間には一定の関係がある。すなわち、Ａ及びＢを定数とすると、つぎの気液平衡組成実験式が成り立つ。
【００５６】
α３２＝Ａ×α１２５＋Ｂ  ・・・（３）式
【００５７】
以上、方程式である（１）式、（２）式、および（３）式を解くことで、各冷媒の組成であるα３２、α１２５及びα１３４ａを求めることができる。
【００５８】
このように、本発明にかかる冷凍空調装置において、非共沸混合冷媒を用いて複数台の熱源機を組合わせて大容量の熱源機を構成する冷媒回路では、組成検知部６を具備したことにより、常に真の冷媒循環組成を検知することができる。これにより、例えば、暖房時の室内機への冷媒寝込みや、各熱源機（４ａ、４ｂ）への余剰冷媒寝込みなどの要因により冷媒の偏在が発生し、冷媒回路内を循環する冷媒の組成が変化した場合でも、または、冷媒漏れ、冷媒誤封入などの要因により冷媒の組成が変化した場合でも、その変化を検知して組成を是正することが可能となるため、信頼性の高い冷凍空調装置が得られる。
【００５９】
なお、実施の形態１においては、組成検知部６を主熱源機１ａだけに備える構成としているが、上記信頼性の高い冷凍空調装置を得るための構成としては、例えば、図４の応用例に示すように、主組成検知部６ａ、従組成検知部６ｂを主熱源機５ａ、従熱源機５ｂのそれぞれに備える構成としてもよい。
【００６０】
実施の形態２．
図５は、本発明にかかる冷凍空調装置の冷媒回路図の実施の形態１を示す図である。この冷媒回路も、実施の形態１と同様に、非共沸混合冷媒を用いた複数台の熱源機を組み合わせて大容量の熱源機を構成するものである。
【００６１】
図５において、冷凍空調装置内の冷媒回路構成、および冷媒の流れ（動作）については、実施の形態１にて説明した構成および動作と基本的に同様であるため、同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。実施の形態２では、主熱源機１ａの主熱交換器４ａから液合流部３２までの経路に主流量制御弁８ａを備え、さらに、従熱源機１ｂの従熱交換器４ｂから液合流部３２までの経路に従流量制御弁８ｂを備えている点で、実施の形態１と異なっている。
【００６２】
非共沸混合冷媒を用いる冷凍空調装置では、例えば、暖房運転時に余剰冷媒が発生すると、循環する冷媒中には、低沸点冷媒の比率が高い状態となり、滞留する余剰冷媒中には、高沸点冷媒の比率が高い状態となる。このように、循環冷媒中の低沸点冷媒の比率が高くなると、非共沸混合冷媒の特性上、高圧圧力が上昇するなどの不具合が生じる。特に、本発明のような大容量機種になると、封入冷媒量が増大することになり、さらに上記の不具合の発生する可能性が高くなるという傾向がある。さらに、各熱源機に存在する余剰冷媒量に偏在が生じると、すなわち、余剰冷媒が各熱源機に均等に分布していないと、一方に高沸点冷媒が大量に存在することとなり、結果的に、全体として循環冷媒中の低沸点冷媒の比率が高くなる。
【００６３】
ここでは、冷媒回路内に余剰冷媒が発生する場合において、その余剰冷媒が各熱源機（１ａ、１ｂ）に均等に分布していない場合の例を、図５に基づいて説明する。なお、図５中の実線矢印は冷房運転時の冷媒の流れ、点線矢印は暖房運転時の冷媒の流れを示している。
【００６４】
例えば、暖房運転時に利用側熱交換器２１から戻る冷媒は、液合流部２０で主熱源機１ａと従熱源機１ｂに分かれるが、理想としては、主圧縮機２ａと従圧縮機２ｂの吐出する冷媒吐出量に見合った割合で分流することである。しかし、冷媒の流れやすさ、流れにくさは、主に配管内の圧損に支配されやすく、これは各圧縮機の冷媒流量、配管径、および配管長に大きく左右される。
【００６５】
図５において、例えば、液合流部３２から主熱交換器４ａまでの配管径が、液合流部３２から従熱交換器４ｂまでの配管径より太い場合、それらの配管に同じ冷媒流量が流れると、主熱源機１ａ側の圧損が小さくなり、主熱源機１ａ側に流れる流量が大きくなる。そのため、主熱交換器４ａに流れる二相冷媒流量が大きくなり、そこで蒸発しきれない液冷媒が増加し、主液溜部５ａに高沸点冷媒が大量に存在することになる。
【００６６】
さらに、圧損の小さい主熱交換器４ａ側では、液合流部３２の圧力に対して圧力低下が小さいため、蒸発器として作用する主熱交換器４ａの蒸発温度も高くなる。蒸発温度が高い場合は、被冷却流体(空冷式では空気、水冷式では水)との温度差が小さくなるので蒸発能力も低下する。伴って、二相冷媒の液蒸発量も少なくなるので、主熱交換器４ａを出る冷媒の乾き度も小さくなりやすくなる。その結果、主圧縮機か２ａから吐出される冷媒量よりもこの未蒸発液冷媒量が上回り、主液溜部５ａ内の余剰冷媒量が増加する。
【００６７】
一方、液合流部３２から主熱交換器４ａまでの配管径が、液合流部３２から従熱交換器４ｂまでの配管径より細い場合では、上記と逆のことがいえる。すなわち、液合流部３２から各熱交換器（４ａ、４ｂ）までの配管径がそれぞれ異なる冷媒回路において、主圧縮機２ａと従圧縮機２ｂの吐出する冷媒吐出量に見合った割合で分流するという理想に、より近づけるためには、各圧縮機（２ａ、２ｂ）の冷媒吐出量に対し、液合流部３２から各熱交換器（４ａ、４ｂ）出口までの圧力損失を同等とし、各熱交換器（４ａ、４ｂ）における蒸発温度を同等にする必要がある。
【００６８】
そこで、実施の形態２においては、主圧縮機２ａと従圧縮機２ｂの冷媒吐出量に見合った適切な量で冷媒を分流するために、主流量制御弁８ａと従流量制御弁８ｂとを備えている。これらの主流量制御弁８ａ、従流量制御弁８ｂを調整することで、実施の形態２にかかる冷媒回路では、主圧縮機１ａと従圧縮機１ｂの吐出する冷媒吐出量に見合った割合での冷媒の分流、すなわち、均液を実現している。
【００６９】
このように、本発明にかかる冷凍空調装置において、非共沸混合冷媒を用いた複数台の熱源機を組合わせて大容量の熱源機を構成する冷媒回路では、各熱源機（１ａ、１ｂ）にそれぞれ流量制御弁（８ａ、８ｂ）を具備したことにより、各熱源機に流す冷媒の循環量を調整できるようになる。これにより、余剰冷媒の偏在が解消され、より信頼性の高い冷凍空調装置が得られる。
【００７０】
なお、実施の形態２においては、主熱源機１ａに主流量制御弁８ａを備え、従熱源機１ｂに従流量制御弁８ｂを備える構成としているが、例えば、図６の応用例に示すように、少なくともいずれか一方の熱源機だけに、流量制御弁を備える構成としてもよい。また、流量制御弁の大型化を抑止する目的で、流量制御弁と絞り装置を並列に用いてもよい。また、組成検知部６は、実施の形態１と同様に各熱源機（図１に対応）、または一方の熱源機（図４に対応）に備える構成としてもよいし、あるいは、従来のように、組成検知部６を備えていない構成としてもよい。
【００７１】
実施の形態３．
図７は、本発明にかかる冷凍空調装置の冷媒回路図の実施の形態３を示す図である。この冷媒回路も、実施の形態１および２と同様に、非共沸混合冷媒を用いた複数台の熱源機を組み合わせて大容量の熱源機を構成するものである。
【００７２】
図７において、冷凍空調装置内の冷媒回路構成、および冷媒の流れ（動作）については、実施の形態１、および実施の形態２にて説明した構成および動作と基本的に同様であるため、同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。実施の形態３では、主熱源機１ａの主四方切換弁３ａから主熱交換器４ａの間に第３の主温度検知部９ａを備え、さらに、従熱源機１ｂの従四方切換弁３ｂから従熱交換器４ｂの間に第３の従温度検知部９ｂを備えている点で、実施の形態２と異なっている。
【００７３】
なお、図７において図示はしていないが、主熱源機１ａ内の主低圧圧力検知部７ａと第３の主温度検知部９ａをあわせて、主熱交換器過熱度演算装置１０ａと呼び、同様に、従熱源機１ｂ内の従低圧圧力検知部７ｂと第３の従温度検知部９ｂをあわせて、従熱交換器過熱度演算装置１０ｂと呼ぶ。
【００７４】
ここでは、液合流部３２から主熱交換器４ａまでの配管径が、液合流部２０から従熱交換器４ｂまでの配管径より太い場合、すなわち、同じ冷媒循環量に対して主熱源機１ａ側の方が圧損が小さく、主熱源機１ａ側に余剰冷媒が多く遍在する場合を例として、各圧縮機（１ａ、１ｂ）の吐出する冷媒吐出量に見合った割合で冷媒を分流する均液制御を説明する。
【００７５】
図８は、実施の形態３による均液制御を示す均液制御ブロック図の一例である。実施の形態２において説明したように、均液制御を行うためには、各圧縮機（２ａ、２ｂ）の冷媒循環量（吐出量）に対し、液合流部３２から各熱交換器（４ａ、４ｂ）出口までの圧力損失、すなわち、過熱度を同等とすればよい。そこで、主熱交換器過熱度演算装置１０ａは、主低圧圧力検知部７ａにて検知した低圧圧力と、第３の主温度検知部９ａにて検知した温度とから、主熱交換器４ａの過熱度ＳＨａを演算する。
【００７６】
同様に、従熱交換器過熱度演算装置１０ｂは、従低圧圧力検知部７ｂにて検知した低圧圧力と、第３の従温度検知部９ｂにて検知した温度とから、従熱交換器４ｂの過熱度ＳＨｂを演算する。そして、この二つの過熱度ＳＨａ、ＳＨｂの絶対差が予め設定された値よりも小さい場合には（図８、Ｓ１、Ｙｅｓ）、このまま運転を継続する（Ｓ２）が、大きい場合には（Ｓ１、Ｎｏ）、後述する均液制御を行う（Ｓ３）。
【００７７】
図９は、各圧縮機（２ａ、２ｂ）の冷媒循環量と、圧力損失、蒸発温度、熱交換器過熱度、または液溜内液量の関係図（それぞれ（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）に相当）を示す。例えば、主熱交換器４ａの過熱度ＳＨａと、従熱交換器４ｂの過熱度ＳＨｂとの絶対差が予め設定された値よりも大きい場合、主熱源機１ａでは、それぞれの過熱度の差が小さくなるように主流量制御弁８ａを調整して（図９（ｃ）のＧｒａ→Ｇｒａ´に相当）、主熱源１ａ側の圧損を増加させ（図９（ａ）のＧｒａ→Ｇｒａ´に相当）、蒸発温度を低下させる（図９（ｂ）のＧｒａ→Ｇｒａ´に相当）。
【００７８】
これにより、主熱源機１ａ側の過熱度、圧損、および蒸発温度が、従熱源機１ｂ側の過熱度、圧損、および蒸発温度と、同等となり、均液制御が行われたことになる。すなわち、図９（ｄ）に示すように、各液溜部（５ａ、５ｂ）内の液量が同等となり、各熱源機に余剰冷媒の偏在がなくなることになる。
【００７９】
このように、本実施の形態３にかかる冷凍空調装置の冷媒回路では、主熱源機１ａ側よりも従熱源機１ｂ側の過熱度が大きい場合に、主流量制御弁８ａを各熱源機の過熱度の差が予め設定された値よりも小さくなるまで閉弁し、従流量制御弁８ｂを開弁する。一方、主熱源機１ａ側よりも従熱源機１ｂ側の過熱度が小さい場合には、主流量制御弁８ａを各熱源機の過熱度の差が予め設定された値よりも小さくなるまで開弁し、従流量制御弁８ｂを閉弁する。これにより、余剰冷媒の偏在が解消され、より信頼性の高い冷凍空調装置が得られる。
【００８０】
なお、実施の形態３においては、主熱源機１ａに主流量制御弁８ａを備え、従熱源機１ｂに従流量制御弁８ｂを備える構成としているが、例えば、少なくともいずれか一方の熱源機だけに、流量制御弁を備える構成としてもよい。
【００８１】
実施の形態４．
図１０は、本発明にかかる冷凍空調装置の冷媒回路図の実施の形態４を示す図である。この冷媒回路も、実施の形態１、２、および３と同様に、非共沸混合冷媒を用いた複数台の熱源機を組み合わせて大容量の熱源機を構成するものである。
【００８２】
図１０において、冷凍空調装置内の冷媒回路構成、および冷媒の流れ（動作）については、実施の形態１、２、および３にて説明した構成および動作と基本的に同様であるため、同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。実施の形態４では、主熱源機１ａの主熱交換機４ａから液合流部３２の間に第２の主液溜部１１ａを備え、さらに、従熱源機１ｂの従熱交換機４ｂから液合流部３２の間に第２の従液溜部１１ｂを備えている点で、実施の形態３の構成と異なっている。
【００８３】
実施の形態３においては、先に説明したとおり、主圧縮機２ａと従圧縮機２ｂの冷媒吐出量に見合った割合で冷媒を分流し、主熱源機１ａ内の主液溜部５ａおよび従熱源機１ｂ内の従液溜部５ｂに、均等に余剰冷媒を存在させ、冷媒の循環組成の変動を抑制している。これに対し、実施の形態４は、第２の主液溜部１１ａと第２の従液溜部１１ｂを設けて、余剰冷媒が滞留しがちな主液溜部５ａおよび従液溜部５ｂ内に余剰冷媒を滞留させず、第２の主液溜部１１ａおよび第２の従液溜部１１ｂ内に余剰冷媒を冷媒を常に流動状態に保持しながら一定量確保させることにより、冷媒の循環組成の変動を抑制しようとするものである。これにより、適正な運転状態を常時維持することが可能となる。
【００８４】
ここで、各液溜部（５ａ、５ｂ）内に余剰冷媒を滞留させず、第２の主液溜部１１ａおよび第２の従液溜部１１ｂ内に常に流動状態である一定量の液冷媒を確保することで、冷媒の循環組成の変動を抑制する制御を、具体的に説明する。
【００８５】
図１１は、実施の形態４による均液制御、すなわち、冷媒の循環組成の変動抑制制御を示す均液制御ブロック図の一例である。実施の形態２および３において説明したように、均液制御を行うためには、各圧縮機（２ａ、２ｂ）の冷媒循環量（吐出量）に対し、液合流部３２から各熱交換器（４ａ、４ｂ）出口までの圧力損失、すなわち、過熱度を同等とすればよい。
【００８６】
そこで、主熱交換器過熱度演算装置１０ａは、主低圧圧力検知部７ａにて検知した低圧圧力と、第３の主温度検知部９ａにて検知した温度とから、主熱交換器４ａの過熱度ＳＨａを演算する。同様に、従熱交換器過熱度演算装置１０ｂは、従低圧圧力検知部７ｂにて検知した低圧圧力と、第３の従温度検知部９ｂにて検知した温度とから、従熱交換器４ｂの過熱度ＳＨｂを演算する。
【００８７】
そして、過熱度ＳＨａが、予め設定しておいた値Ａよりも小さい場合には（図１１、Ｓ１１、Ｎｏ）、主流量制御弁８ａを閉弁し（Ｓ１２）、大きい場合には（Ｓ１１、Ｙｅｓ）、主流量制御弁８ａを開弁する（Ｓ１３）。同様に、過熱度ＳＨｂが、予め設定しておいた値Ａよりも小さい場合には（Ｓ１４、Ｎｏ）、従流量制御弁８ｂを閉弁し（Ｓ１５）、大きい場合には（Ｓ１４、Ｙｅｓ）、従流量制御弁８ｂを開弁する（Ｓ１６）。
【００８８】
このように、本実施の形態４にかかる冷凍空調装置の冷媒回路では、二つの過熱度ＳＨａ、ＳＨｂが予め設定しておいた値Ａよりも小さい場合でも、常に各熱交換器（４ａ、４ｂ）の出口において、過熱度（ＳＨ）が確保され、主液溜部５ａおよび従液溜部５ｂ内に余剰冷媒を滞留させない。これにより、循環冷媒の組成変動を抑制でき、常時適正運転を行うことが可能となり、より信頼性の高い冷凍空調装置が得られる。
【００８９】
なお、実施の形態４においては、主熱交換機４ａと液合流部３２の間に第２の主液溜部１１ａを備え、従熱交換機４ｂと液合流部３２の間に第２の従液溜部１１ｂを備える構成としているが、例えば、液合流部３２と利用側熱交換器２１の間に第２の液溜部を備える構成としてもよい。また、組成検知部６がない冷媒回路においても実施可能である。
【００９０】
実施の形態５．
図１２は、本発明にかかる冷凍空調装置の冷媒回路図の実施の形態５を示す図である。この冷媒回路は、実施の形態１と同様に、非共沸混合冷媒を用いた複数台の熱源機を組み合わせて大容量の熱源機を構成するものである。
【００９１】
図１２において、冷凍空調装置内の冷媒回路構成、および冷媒の流れ（動作）については、実施の形態１にて説明した構成および動作と基本的に同様であるため、同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。実施の形態５では、主熱源機１ａにおいて、主四方切換弁３ａと利用側熱交換器９１との間に第１の主操作弁１２ａを備え、さらに、主熱交換器４ａと利用側熱交換器９１との間に第２の主操作弁１３ａを備えている点と、従熱源機１ｂにおいて、従四方切換弁３ｂと利用側熱交換器９１との間に第１の従操作弁１２ｂを備え、さらに、従熱交換器４ｂと利用側熱交換器９１との間に第２の従操作弁１３ｂを備えている点と、冷媒回収口１４を備えている点で、実施の形態１の構成と異なっている。
【００９２】
一般的に、冷媒回路内から冷媒を除去し、冷媒回路の修復を行うような重サービスを行うような場合、使用している冷媒がＲ２２のような単一冷媒であれば、冷凍空調装置では、単純にポンプダウンなどを実施して、その冷媒を回収する。そして、冷媒回路の修復後、その回収した冷媒を再利用する。しかし、使用している冷媒がＲ４０７Ｃのような非共沸混合冷媒であれば、それは、それぞれ沸点の異なる冷媒が混合されているため、単純に回収しても再利用が困難である。
【００９３】
再利用が困難となる理由としては、例えば、暖房運転時に余剰冷媒が発生すると、循環する冷媒中には、低沸点冷媒の比率が高い状態となり、滞留する余剰冷媒中には、高沸点冷媒の比率が高い状態となること、があげられる。この場合、低圧液ラインから循環冷媒を回路系外へ回収しても、その回収した冷媒は、低沸点冷媒の比率が高い状態の組成となっており、すなわち、冷媒組成が変化しており、仮にその冷媒を再利用した場合、通常の運転特性が確保できなくなる。
【００９４】
そこで、実施の形態５では、循環組成が変化しない運転である、例えば、冷房運転（余剰冷媒が少なく組成変化しにくい運転）などで、運転中の各熱源機（１ａ、１ｂ）の各熱交換器（４ａ、４ｂ）と利用側熱交換器２１との間の液ラインに設けた冷媒回収口１４から、予め真空引きしておいた空タンクに冷媒を回収する。このようにすることで、組成変化することなしに冷媒を回収できるため、冷媒回路の修復後、その回収した冷媒を再利用することが可能となる。
【００９５】
また、回収中、冷媒不足による運転不能状態となり、十分に冷媒回収ができない場合でも、運転停止後、前記第２の操作弁１０ａ，１０ｂを閉じることで液配管中の組成変化していない再利用可能な冷媒を回収することができる。
【００９６】
このように、本実施の形態５にかかる冷凍空調装置の冷媒回路では、冷媒組成を変化させることなしに冷媒を回収することと、その回収した冷媒を再利用することを可能とする。これにより、冷媒回路内から冷媒を除去し、冷媒回路の修復を行うような場合でも、修復後、新しい冷媒を必要としないため、コストダウンを実現する冷凍空調装置が得られる。さらに、回収した冷媒を廃棄処理しないため、すなわち、再利用するため、地球温暖化等の環境問題を解決することもできる。
【００９７】
なお、本実施の形態５では、組成検知部６がない冷媒回路においても、冷媒組成を変化させることなしに冷媒を回収することと、その回収した冷媒を再利用することを可能とする。また、複数の熱源機（本実施の形態では、１ａ、１ｂに相当）ではなく単一の熱源機にて構成される冷媒回路や、実施の形態２、３、４の構成を有する冷媒回路においても、実施の形態５と同様の構成を備えることにより、同様の効果が得られる。
【００９８】
実施の形態６．
図１３は、本発明にかかる冷凍空調装置の冷媒回路図の実施の形態６を示す図である。この冷媒回路も、他の実施の形態と同様に、非共沸混合冷媒を用いた複数台の熱源機を組み合わせて大容量の熱源機を構成するものである。
【００９９】
図１３において、冷凍空調装置内の冷媒回路構成、および冷媒の流れ（動作）については、実施の形態１および５にて説明した構成および動作と基本的に同様であるため、同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。実施の形態６では、利用側流量制御弁２２を調整可能な流量制御弁制御部１５を備えている点で、実施の形態５の構成と異なっている。
【０１００】
実施の形態６において、冷媒回路内から冷媒を除去し、冷媒回路の修復を行うような重サービスを行うような場合、先に説明した実施の形態５の回収方法を実施すれば、非共沸混合冷媒の場合においても、修復後、冷媒の再利用が可能となる。しかし、この回収方法では、真空引きした空タンクの用意などが必要となり、回収できる冷媒量に限界がある。一方、各熱源機（１ａ、１ｂ）の修復時は、熱源機内から冷媒を回収するだけでよいことから、回収する冷媒は、熱源機以外へ組成変化させることなく移動させるだけでよい。
【０１０１】
そこで、実施の形態６では、まず、循環組成が変化しない運転である、例えば冷房運転（余剰冷媒が少なく組成変化しにくい運転）を実施し、主操作弁１２ａおよび従操作弁１２ｂを閉弁する。つぎに、流量制御弁制御手段１５の制御により、通常よりも利用側流量制御弁２２をゆるめに制御し、利用側熱交換器２１の出口にて湿り気味に制御を行う。最後に、回収運転時の低圧圧力が真空近辺となるか、液ラインのサブクールが十分につくか、または各液溜部（５ａ、５ｂ）内の液量がないなどの情報により、各熱源機（１ａ、１ｂ）から冷媒回収が完了したということを検知したところで、第２の主操作弁１０ａおよび第２の従操作弁１０ｂを閉弁する。
【０１０２】
このように、本実施の形態６にかかる冷凍空調装置の冷媒回路では、上記の回収方法により、熱源機内の冷媒組成を変化させることなく、ほぼ全て冷媒を、液ライン、利用熱交換器２１内、またはガスラインに回収することができる。また、各熱源機の修復が完了し、真空引きを終えた後、第１の主操作弁１２ａ、第２の主操作弁１３ａ、第１の従操作弁１２ｂ、および第２の従操作弁１３ａを開弁することで、冷媒の再チャージが可能となり、冷媒の再利用率も増大する。
【０１０３】
これにより、冷媒回路内から冷媒を除去し、冷媒回路の修復を行うような場合でも、修復後、新しい冷媒を必要としないため、コストダウンを実現するとともに、手軽に冷媒の再チャージができることにより、サービス時間の短縮化を実現する冷凍空調装置が得られる。さらに、回収した冷媒を廃棄処理しないため、すなわち、再利用するため、地球温暖化等の環境問題を解決することもできる。
【０１０４】
なお、本実施の形態６では、組成検知部６がない冷媒回路においても、冷媒組成を変化させることなしに冷媒を回収することと、その回収した冷媒を再利用することを可能とする。また、複数の熱源機（本実施の形態では、１ａ、１ｂに相当）ではなく単一の熱源機にて構成される冷媒回路や、実施の形態２、３、４の構成を有する冷媒回路においても、実施の形態６と同様の構成を備えることにより、同様の効果が得られる。
【０１０５】
実施の形態７．
図１４および図１５は、本発明にかかる冷凍空調装置の冷媒回路図の実施の形態７を示す図である。この冷媒回路も、他の実施の形態と同様に、非共沸混合冷媒を用いた複数台の熱源機を組み合わせて大容量の熱源機を構成するものである。なお、図１４は、冷房運転時の冷媒の流れを示した冷媒回路図であり、図１５は、暖房運転時の冷媒の流れを示した冷媒回路図である。
【０１０６】
図１４および図１５において、冷凍空調装置内の冷媒回路構成、および冷媒の流れ（動作）については、実施の形態１、５、および６にて説明した構成および動作と基本的に同様であるため、同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
【０１０７】
実施の形態７では、主熱源機１ａにおいて、主四方切換弁３ａと利用側熱交換器２１との間に第１の主サービスポート１６ａを備え、主熱交換器４ａと利用側熱交換器２１との間に第２の主サービスポート１７ａを備え、さらに、主液溜部５ａの底部に第３の主サービスポート１８ａを備えている点と、従四方切換弁３ｂと利用側熱交換器２１との間に第１の従サービスポート１６ｂを備え、従熱交換器４ｂと利用側熱交換器２１との間に第２の従サービスポート１７ｂを備え、さらに、従液溜部５ｂの底部に第３の従サービスポート１８ｂを備えている点で、実施の形態６の構成と異なっている。
【０１０８】
実施の形態７において、冷媒回路内から冷媒を除去し、冷媒回路の修復を行うような重サービスを行うような場合は、各熱源機（１ａ、１ｂ）の修復時、熱源機内から冷媒を回収するだけでよいことから、回収する冷媒は、熱源機以外へ組成変化させることなく移動させるだけでよい。
【０１０９】
この実施の形態７では、まず第１の回収方法として、例えば、主熱源機１ａ側から冷媒を回収する場合について説明する。なお、従熱源機１ｂから冷媒を回収する場合においても同様である。まず、循環組成が変化しない運転として、例えば、主熱源機１ａ側が運転を停止し、従熱源側１ｂが冷房運転（余剰冷媒が少なく組成変化しにくい運転）を実施し（図１４参照）、第１の主操作弁１２ａおよび第２の主操作弁１３ａを閉弁する。つぎに、第３のサービスポート１８ａと、第１の従サービスポート１６ｂとを耐圧用のチューブ、または銅配管などの連結管１９で連結する。
【０１１０】
この状態で、被回収側の主熱源機１ａ内の冷媒は、図１４の実線矢印に示すように、液溜部５ａ底部の第３の主サービスポート１８ａから連結管１５を経て冷媒回路の低圧ラインである、第１の従サービスポート１６ｂに吸引され、ほぼ全て、従熱源機１ｂ内、液ライン、または利用熱交換器２１内に回収できる。回収完了後は、第３の主サービスポート１８ａと第１の従サービスポート１６ｂとを連結していた連結管１９を除去し、主熱源機１ａの修復を行う。修復中、主熱源機１ａ側の第１の主操作弁１２ａと第２の主操作弁１３ａをそのまま閉弁しておけば、従熱源機１ｂのみで応急的に継続運転が可能となる。最後に、主熱源機１ａの修復が完了し、真空引きを終えた後、第１の主操作弁１２ａおよび第２の主操作弁１３ａを開弁する。
【０１１１】
つぎに、余剰冷媒の発生によって循環組成が変化しやすい暖房運転による第２の冷媒回収方法を説明する（図１５参照）。まず、主熱源１ａ側が運転を停止し、従熱源側１ｂが暖房運転を実施し、第１の主操作弁１２ａおよび第２の主操作弁１３ａを閉弁する。つぎに、第３のサービスポート１８ａと、第２の従サービスポート１７ｂとを耐圧用のチューブ、または銅配管などの連結管１５で連結する。
【０１１２】
この状態で、被回収側の主熱源機１ａ内の冷媒は、図１５の点線矢印に示すように、液溜部５ａ底部の第３のサービスポート１８ａから連結管１５を経て冷媒回路の低圧ラインである第２の従サービスポート１７ｂに吸引され、ほぼ全て、従熱源機１ｂ内、液ライン、または利用熱交換器２１内に回収できる。回収完了後は、第３のサービスポート１８ａと第２の従サービスポート１７ｂとを連結していた連結管１９を除去し、主熱源機１ａの修復を行う。修復中、主熱源機１ａ側の第１の主操作弁１２ａと第２の主操作弁１３ａをそのまま閉弁しておけば、従熱源機１ｂのみで応急的に継続運転が可能となる。最後に、主熱源機１ａの修復が完了し、真空引きを終えた後、第１の主操作弁１２ａおよび第２の主操作弁１３ａを開弁する。
【０１１３】
このように、本実施の形態７にかかる冷凍空調装置の冷媒回路では、上記の第１および第２の回収方法により、熱源機内の冷媒組成を変化させることなく、ほぼ全て冷媒を、液ライン、利用熱交換器２１内、またはガスラインに回収することができる。また、各熱源機の修復が完了し、真空引きを終えた後、第１の主操作弁１２ａ、第２の主操作弁１３ａ、第１の従操作弁１２ｂ、および第２の従操作弁１３ａを開弁することで、冷媒の再チャージが可能となり、冷媒の再利用率も増大する。
【０１１４】
これにより、冷媒回路内から冷媒を除去し、冷媒回路の修復を行うような場合でも、修復後、新しい冷媒を必要としないため、コストダウンを実現するとともに、手軽に冷媒の再チャージができることにより、サービス時間の短縮化を実現でき、さらに、サービス時の応急運転を可能とする冷凍空調装置が得られる。さらに、回収した冷媒を廃棄処理しないため、すなわち、再利用するため、地球温暖化等の環境問題を解決することもできる。
【０１１５】
なお、本実施の形態７では、組成検知部６がない冷媒回路においても、冷媒組成を変化させることなしに冷媒を回収することと、その回収した冷媒を再利用することを可能とする。また、複数の熱源機（本実施の形態では、１ａ、１ｂに相当）ではなく単一の熱源機にて構成される冷媒回路や、実施の形態２、３、４の構成を有する冷媒回路においても、実施の形態６と同様の構成を備えることにより、同様の効果が得られる。
【０１１６】
【発明の効果】
以上、説明したとおり、この発明によれば、循環組成検知装置を具備したことにより、常に真の冷媒循環組成を検知することができる。これにより、例えば、暖房時の室内機への冷媒寝込みや、各熱源機への余剰冷媒寝込みなどの要因により冷媒の偏在が発生し、冷媒回路内を循環する冷媒の組成が変化した場合でも、または、冷媒漏れ、冷媒誤封入などの要因により冷媒の組成が変化した場合でも、その変化を検知して組成を是正することができるという効果を奏する。また、少なくとも一つの熱源機に流量制御弁を具備したことにより、熱源機に流す冷媒の循環量を調整できるようになる。これにより、余剰冷媒の偏在を解消できるという効果を奏する。さらに、二つの過熱度ＳＨａ、ＳＨｂが予め設定しておいた所定値Ａよりも小さい場合でも、常に各熱交換器の出口において、過熱度（ＳＨ）が確保され、主液溜部および従液溜部内に余剰冷媒を滞留させない。これにより、循環冷媒の組成変動を抑制でき、常時適正運転を行うことができるという効果を奏する。
【０１１８】
つぎの発明によれば、主熱源機側よりも従熱源機側の過熱度が大きい場合に、主流量制御弁を各熱源機の過熱度の差が予め設定された値よりも小さくなるまで閉弁し、従流量制御弁を開弁する。一方、主熱源機側よりも従熱源機側の過熱度が小さい場合には、主流量制御弁を各熱源機の過熱度の差が予め設定された値よりも小さくなるまで開弁し、従流量制御弁を閉弁する。これにより、自動的に余剰冷媒の偏在を解消できるという効果を奏する。
【０１２０】
つぎの発明によれば、冷媒組成を変化させることなしに冷媒を回収することと、その回収した冷媒を再利用することを可能とする。これにより、冷媒回路内から冷媒を除去し、冷媒回路の修復を行うような場合でも、修復後、新しい冷媒を必要としないため、コストダウンを実現できるという効果を奏する。
【０１２１】
つぎの発明によれば、熱源機内の冷媒組成を変化させることなく、ほぼ全て冷媒を、液ライン、室内の熱交換器内、またはガスラインに回収することができる。また、各熱源機の修復が完了し、真空引きを終えた後、第１の操作弁と第２の操作弁を開弁することで、冷媒の再チャージが可能となり、冷媒の再利用率も増大する。これにより、冷媒回路内から冷媒を除去し、冷媒回路の修復を行うような場合でも、修復後、新しい冷媒を必要としないため、コストダウンを実現するとともに、手軽に冷媒の再チャージができることにより、サービス時間の短縮化を実現できるという効果を奏する。
【０１２２】
つぎの発明によれば、熱源機内の冷媒組成を変化させることなく、ほぼ全て冷媒を、液ライン、室内の熱交換器内、またはガスラインに回収することができ、その際、運転を停止することなく継続可能である。また、各熱源機の修復が完了し、真空引きを終えた後、第１の操作弁と第２の操作弁を開弁することで、冷媒の再チャージが可能となり、冷媒の再利用率も増大する。これにより、冷媒回路内から冷媒を除去し、冷媒回路の修復を行うような場合でも、修復後、新しい冷媒を必要としないため、コストダウンを実現するとともに、手軽に冷媒の再チャージができることにより、サービス時間の短縮化を実現でき、さらに、サービス時の応急運転（継続運転）を行うことができるという効果を奏する。
【０１２３】
したがって、本発明によれば、非共沸混合冷媒の組成変化を是正することにより信頼性の向上を実現し、さらに、回収した冷媒の再利用を可能とすることによりコストダウンを実現する冷凍空調装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明にかかる冷凍空調装置の冷媒回路図の実施の形態１を示す図である。
【図２】  組成検知部の構成である。
【図３】  組成検知部内のモリエル線図である。
【図４】  実施の形態１の応用例である。
【図５】  本発明にかかる冷凍空調装置の冷媒回路図の実施の形態２を示す図である。
【図６】  実施の形態２の応用例である。
【図７】  本発明にかかる冷凍空調装置の冷媒回路図の実施の形態３を示す図である。
【図８】  均液制御ブロック図である。
【図９】  圧縮機冷媒循環量と、圧力損失、蒸発温度、熱交換器過熱度、または液溜内液量との関係図である。
【図１０】  本発明にかかる冷凍空調装置の冷媒回路図の実施の形態４を示す図である。
【図１１】  均液制御ブロック図である。
【図１２】  本発明にかかる冷凍空調装置の冷媒回路図の実施の形態５を示す図である。
【図１３】  本発明にかかる冷凍空調装置の冷媒回路図の実施の形態６を示す図である。
【図１４】  本発明にかかる冷凍空調装置の冷媒回路図の実施の形態７（冷房運転時の冷媒の流れ）を示す図である。
【図１５】  本発明にかかる冷凍空調装置の冷媒回路図の実施の形態７（暖房運転時の冷媒の流れ）を示す図である。
【図１６】  従来における冷凍空調装置の冷媒回路図である。
【符号の説明】
１ａ，１０１ａ  主熱源機、１ｂ，１０１ｂ  従熱源機、２ａ，１０２ａ  主圧縮機、２ｂ，１０２ｂ  従圧縮機、３ａ，１０３ａ  主四方切換弁、３ｂ，１０３ｂ  従四方切換弁、４ａ，１０４ａ  主熱交換器、４ｂ，１０４ｂ  従熱交換器、５ａ，１０５ａ  主液溜部、５ｂ，１０５ｂ  従液溜部、６，６ａ，６ｂ組成検知部、７，７ａ  主低圧圧力検知部、７ｂ  従低圧圧力検知部、８ａ  主流量制御弁、８ｂ  従流量制御弁、９ａ  主温度検知部、９ｂ  従温度検知部、１０ａ  主熱交換器過熱度演算装置、１０ｂ  従熱交換器過熱度演算装置、１１ａ  第２の主液溜部、１１ｂ  第２の従液溜部、１２ａ  第１の主操作弁、１２ｂ  第１の従操作弁、１３ａ  第２の主操作弁、１３ｂ  第２の従操作弁、１４  冷媒回収口、１５  流量制御弁制御部、１６ａ  第１の主サービスポート、１６ｂ  第１の従サービスポート、１７ａ  第２の主サービスポート、１７ｂ  第２の従サービスポート、１８ａ  第３の主サービスポート、１８ｂ  第３の従サービスポート、１９  連結管、２１，１２１  利用側熱交換器、２２，１２２利用側流量制御装置、３１，１３１  液合流部、３２，１３２  ガス合流部、４１  組成検知用熱交換器、４２  減圧部、４３  第１の温度検知部、４４  第２の温度検知部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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