(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機、四方切換弁、及び熱源機側熱交換器を有する熱源機と、それぞれ室内機側熱交換器及び第１の流量制御装置を有する複数の室内機とを備え、上記複数の室内機で冷房運転と暖房運転とを同時に行なえる冷媒回路が構成されている空気調和装置において、
上記冷媒回路を、それぞれ一端側が上記熱源機に接続された第１の接続配管及び第２の接続配管と、上記各室内機の室内機側熱交換器と上記第１の接続配管及び上記第２の接続配管とに接続して設けられた第１の分岐部と、上記各室内機の第１の流量制御装置と上記第１の接続配管及び上記第２の接続配管とに接続して設けられた第２の分岐部と、上記第１の分岐部に設けられ上記各室内機を上記第１の接続配管又は上記第２の接続配管に選択的に連通させる弁装置とを備えた構成とし、
さらに、上記冷媒回路に非共沸混合冷媒を封入し、
上記第２の接続配管の途中に気液分離装置を設け、その気相部を上記第１の分岐部に、液相部を上記第２の分岐部に、それぞれ接続するとともに、
上記圧縮機から吐出される非共沸混合冷媒の組成を検出する第１の循環組成検出手段と、
上記熱源機側熱交換器が凝縮器となり且つ複数の室内機で冷房運転と暖房運転とを同時に行なう場合において暖房運転を行なっている室内機へ流入する非共沸混合冷媒の組成を検出する第２の循環組成検出手段と
を設けたことを特徴とする空気調和装置。
【請求項２】
非共沸混合冷媒として、ＨＦＣ３２，ＨＦＣ１２５，及びＨＦＣ１３４ａからなる群より選ばれた少なくとも２種の冷媒を混合してなる混合冷媒を用いた請求項第１項に記載の空気調和装置。
【請求項３】
熱源機側熱交換器が凝縮器となり且つ複数の室内機で冷房運転と暖房運転とを同時に行なう場合において、高圧となる部分で冷媒圧力を検出する圧力検出手段と、上記熱源機側熱交換器から第１の分岐部又は第２の分岐部までの間の高圧となる部分で冷媒温度を検出する第１の温度検出手段とを設け、第２の循環組成検出手段は、上記圧力検出手段の検出圧力と上記第１の温度検出手段の検出温度と第１の循環組成検出手段の検出組成とに基づいて、暖房運転を行なっている室内機へ流入する非共沸混合冷媒の組成を演算する構成とした請求項１又は２に記載の空気調和装置。
【請求項４】
圧縮機を運転容量可変に構成するとともに、熱源機側熱交換器を熱交換容量可変に構成し、さらに、第２の循環組成検出手段の検出組成と圧力検出手段の検出圧力とに基づいて、暖房運転を行なっている室内機における冷媒凝縮温度を演算する暖房室内機凝縮温度演算手段を設け、上記暖房室内機凝縮温度演算手段の演算値が目標値に近付くように上記圧縮機の運転容量及び上記熱源機側熱交換器の熱交換容量を制御する構成とした請求項第３項に記載の空気調和装置。
【請求項５】
各室内機の室内機側熱交換器と第１の流量制御装置との間で冷媒温度を検出する第２の温度検出手段と、第２の循環組成検出手段の検出組成と圧力検出手段の検出圧力と上記第２の温度検出手段の検出温度に基づいて、暖房運転を行なっている室内機の室内機側熱交換器出口における冷媒過冷却度を演算する暖房室内機過冷却度演算手段とを設け、上記暖房室内機過冷却度演算手段の演算値が目標値に近付くように当該室内機の第１の流量制御装置を開度制御する構成とした請求項３又は４に記載の空気調和装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＨＦＣ（ハイドロフルオロカーボン）冷媒又は非共沸混合冷媒を用いた空気調和装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１２は例えば特開平３−２７１６６５号公報等に記載された、従来のＨＦＣ非共沸混合冷媒を用いた空気調和装置である。この空気調和装置は、圧縮機１０１，凝縮器１０２，第１毛細管１０３，蒸発器１０４，アキュムレータ１０５を順次配管で接続してなり、非共沸混合冷媒が循環する冷媒回路と、圧縮機１０１と凝縮器１０２との間の冷媒回路から分岐し、冷却手段１０７及び第２毛細管１０８を経由して蒸発器１０４と圧縮機１０１との間の冷媒回路に至るバイパス配管１０６と、上記第２毛細管１０８出口部で冷媒の温度及び圧力を検出する温度検出器１０９及び圧力検出器１１０と、上記温度検出器１０９及び圧力検出器１１０でそれぞれ検出された検出信号から、上記冷媒回路内を循環する冷媒組成を演算する組成演算器１１１を備えている。そして、組成演算器１１１によって冷媒回路内を循環する冷媒組成を演算し、この演算された冷媒組成に基づいて空気調和装置の運転制御を実施するように構成されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来の空気調和装置ではＨＦＣの非共沸混合冷媒を用いることによりオゾン層の破壊防止を図れる反面、上記のような冷媒回路が１系統しかない構成では、仮に複数の室内機を設けた場合でも、各室内機で同時に冷房運転を行なうか、又は各室内機で同時に暖房運転を行なうことしかできず、いずれかの室内機で冷房運転を行ないながら他の室内機で暖房運転を行なうというような冷暖房同時運転は不可能であった。そして、複数の室内機で冷房運転と暖房運転とを同時に行なうためには、２系統以上の異なる冷媒回路を設ける必要があったが、こうした場合は冷媒配管の本数が多くなるので、配管からの冷媒漏れの危険性も増すこととなった。また、低負荷の暖房運転時には、蒸発器となる熱源機側熱交換器において冷媒の流速が遅くなるため、非共沸混合冷媒の濃度勾配による伝熱性の低下が是正されずに、熱交換器に霜がついて、蒸発能力を著しく損なっていた。
【０００４】
本発明は、ＨＦＣ又はＨＦＣ非共沸混合冷媒を使用した空気調和装置における以上のような問題点を解決し、複数の室内機で冷房運転と暖房運転とを同時に行なえ、冷媒回路構成を簡潔にして冷媒が漏れにくいようにできる空気調和装置を提供すること、また低負荷の暖房運転時でも熱源機側熱交換器の能力が低下しないようにできる空気調和装置を提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る空気調和装置は、圧縮機、四方切換弁、及び熱源機側熱交換器を有する熱源機と、それぞれ室内機側熱交換器及び第１の流量制御装置を有する複数の室内機とを備え、複数の室内機で冷房運転と暖房運転とを同時に行なえる冷媒回路が構成されている空気調和装置において、冷媒回路を、それぞれ一端側が熱源機に接続された第１の接続配管及び第２の接続配管と、各室内機の室内機側熱交換器と第１の接続配管及び第２の接続配管とに接続して設けられた第１の分岐部と、各室内機の第１の流量制御装置と第１の接続配管及び第２の接続配管とに接続して設けられた第２の分岐部と、第１の分岐部に設けられ各室内機を第１の接続配管又は第２の接続配管に選択的に連通させる弁装置とを備えた構成とし、さらに、冷媒回路に非共沸混合冷媒を封入したものである。そして、第２の接続配管の途中に気液分離装置を設け、その気相部を第１の分岐部に、液相部を第２の分岐部に、それぞれ接続するとともに、圧縮機から吐出される非共沸混合冷媒の組成を検出する第１の循環組成検出手段と、熱源機側熱交換器が凝縮器となり且つ複数の室内機で冷房運転と暖房運転とを同時に行なう場合において暖房運転を行なっている室内機へ流入する非共沸混合冷媒の組成を検出する第２の循環組成検出手段とを設けてなるものである。
【０００７】
また、本発明に係る空気調和装置は、非共沸混合冷媒として、ＨＦＣ３２，ＨＦＣ１２５，及びＨＦＣ１３４ａからなる群より選ばれた少なくとも２種の冷媒を混合してなる混合冷媒を用いたものである。
【０００９】
また、本発明に係る空気調和装置は、熱源機側熱交換器が凝縮器となり且つ複数の室内機で冷房運転と暖房運転とを同時に行なう場合において、高圧となる部分で冷媒圧力を検出する圧力検出手段と、熱源機側熱交換器から第１の分岐部又は第２の分岐部までの間の高圧となる部分で冷媒温度を検出する第１の温度検出手段とを設け、第２の循環組成検出手段は、圧力検出手段の検出圧力と第１の温度検出手段の検出温度と第１の循環組成検出手段の検出組成とに基づいて、暖房運転を行なっている室内機へ流入する非共沸混合冷媒の組成を演算する構成としたものである。
【００１０】
また、本発明に係る空気調和装置は、圧縮機を運転容量可変に構成するとともに、熱源機側熱交換器を熱交換容量可変に構成し、さらに、第２の循環組成検出手段の検出組成と圧力検出手段の検出圧力とに基づいて、暖房運転を行なっている室内機における冷媒凝縮温度を演算する暖房室内機凝縮温度演算手段を設け、暖房室内機凝縮温度演算手段の演算値が目標値に近付くように圧縮機の運転容量及び熱源機側熱交換器の熱交換容量を制御する構成としたものである。
【００１１】
また、本発明に係る空気調和装置は、各室内機の室内機側熱交換器と第１の流量制御装置との間で冷媒温度を検出する第２の温度検出手段と、第２の循環組成検出手段の検出組成と圧力検出手段の検出圧力と第２の温度検出手段の検出温度に基づいて、暖房運転を行なっている室内機の室内機側熱交換器出口における冷媒過冷却度を演算する暖房室内機過冷却度演算手段とを設け、暖房室内機過冷却度演算手段の演算値が目標値に近付くように当該室内機の第１の流量制御装置を開度制御する構成としたものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
発明の実施の形態１．
図１は、この実施形態に係る空気調和装置の冷媒系を中心とした全体構成を示すものである。また、図２，図３及び図４は図１の空気調和装置の、各運転状態における冷媒の流れを示したもので、そのうち図２は冷房運転のみ又は暖房運転のみを行なう場合の冷媒の流れを示している。他方、図３及び図４は冷暖房同時運転における冷媒の流れを示すもので、図３は暖房主体の場合（暖房運転容量が冷房運転容量よりも大きい場合）を、図４は冷房主体の場合（冷房運転容量が暖房運転容量よりも大きい場合）を、それぞれ示している。
【００１４】
図１において、Ａは熱源機、Ｂ，Ｃ，Ｄは後述するように互いに並列接続された室内機である。室内機Ｂ，Ｃ，Ｄは互いに同じ構成となっている。Ｅは後述するように第１の分岐部、第２の流量制御装置、第２の分岐部、気液分離装置、熱交換部、第３の流量制御装置、第４の流量制御装置等を内蔵した中継機である。
【００１５】
また、１は運転容量可変な圧縮機、２は圧縮機１から吐出された冷媒の流通方向を切換える四方切換弁、３は熱源機側熱交換部、４はアキュムレータで、これらは互いに配管接続されている。２０は上記熱源機側熱交換部３に空気を送風する送風量可変の熱源機側送風機、４０は冷媒流通方向を制限する熱源機側切換弁部、５０は圧縮機１の吐出側と吸入側とに接続された第１の循環組成検出手段であり、これらによって熱源機Ａが構成されている。
【００１６】
５は３台の室内機Ｂ，Ｃ，Ｄにそれぞれ設けられた室内機側熱交換器、９は３台の室内機Ｂ，Ｃ，Ｄにそれぞれ室内機側熱交換器５と配管接続して設けられ、冷房時は室内機側熱交換器５出口側の冷媒のスーパーヒート量（加熱度）により開度制御され、暖房時は室内機側熱交換器５出口側の冷媒のサブクール量（過冷却度）により開度制御される第１の流量制御装置である。６は熱源機Ａの四方切換弁２と中継機Ｅとを接続して設けられた直径の太い第１の接続配管、６ｂ，６ｃ，６ｄはそれぞれ室内機Ｂ，Ｃ，Ｄの室内機側熱交換器５と中継機Ｅとを接続して設けられ、上記第１の接続配管６に対応する室内機側の第１の接続配管、７は熱源機Ａの熱源機側熱交換部３と中継機Ｅとを接続して設けられ、上記第１の接続配管６よりも細い第２の接続配管、７ｂ，７ｃ，７ｄはそれぞれ室内機Ｂ，Ｃ，Ｄの第１の流量制御装置９と中継機Ｅとを接続して設けられ、上記第２の接続配管７に対応する室内機側の第２の接続配管である。
【００１７】
また、１０は、室内機側の第１の接続配管６ｂ，６ｃ，６ｄを介して各室内機Ｂ，Ｃ，Ｄの室内機側熱交換器５に接続されるとともに、第１の接続配管６に接続され、さらに、接続配管２１等を介して第２の接続配管７に接続された第１の分岐部である。この第１の分岐部１０には、室内機側の第１の接続配管６ｂ，６ｃ，６ｄを介して各室内機Ｂ，Ｃ，Ｄを第１の接続配管６又は第２の接続配管７（接続配管２１）のいずれかに選択的に連通させる、計３個の三方切換弁８が設けられている。（これらの三方切換弁８から本発明にいう「弁装置」が構成されている。）１１は、室内機側の第２の接続配管７ｂ，７ｃ，７ｄを介して各室内機Ｂ，Ｃ，Ｄの第１の流量制御装置９に接続されるとともに、第２の接続配管７に接続され、さらに、接続配管２２を介して第１の接続配管６に接続された第２の分岐部である。
【００１８】
１２は第２の接続配管７の途中に設けられた気液分離装置である。この気液分離装置１２は、その気相部が上記接続配管２１を介して各三方切換弁８の第１接続口８ａに接続され、その液相部が接続配管７の一部を介して第２の分岐部１１に接続されている。１３は気液分離装置１２と第２の分岐部１１との間の第２の接続配管７に設けられた開閉自在な第２の流量制御装置（ここでは電気式膨張弁）、１４は第２の分岐部１１と上記第１の接続配管６とを接続して設けられた第１のバイパス配管、１５は第１のバイパス配管１４の途中に設けられた第３の流量制御装置（ここでは電気式膨張弁）、１６ａは第３の流量制御装置１５よりも冷媒流れ方向下流側の第１のバイパス配管１４に設けられ、室内機側の第２の接続配管７ｂ，７ｃ，７ｄの第２の分岐部１１における合流部と第１のバイパス配管１４との間で熱交換を行なわせる第２の熱交換部、１６ｂ，１６ｃ，１６ｄはそれぞれ第３の流量制御装置１５と第２の熱交換部１６ａとの間の第１のバイパス配管１４に設けられ、第２の分岐部１１における室内機側の第２の接続配管７ｂ，７ｃ，７ｄと第１のバイパス配管１４との間でそれぞれ熱交換を行なわせる第３の熱交換部、１９は第２の熱交換部１６ａよりも下流側の第１のバイパス配管１４に設けられ、気液分離装置１２と第２の流量制御装置１３との間の第２の接続配管７と第１のバイパス配管１４との間で熱交換を行なわせる第１の熱交換部、１７は第２の分岐部１１と第１の接続配管６とを接続する上記接続配管２２に設けられた第４の流量制御装置（ここでは電気式膨張弁）である。
【００１９】
また、３２は、上記熱源機側熱交換部３と上記第２の接続配管７との間に設けられ、熱源機側熱交換部３から第２の接続配管７へ向かう方向にのみ冷媒流通を許容する第１の逆止弁であり、３３は、上記四方切換弁２と上記第１の接続配管６との間に設けられ、第１の接続配管６から四方切換弁２へ向かう方向にのみ冷媒流通を許容する第２の逆止弁である。また、３４は、第１の逆止弁３２の下流側と第２の逆止弁３３の下流側とを接続する接続配管２３に設けられ、四方切換弁２から第２の接続配管７へ向かう方向にのみ冷媒流通を許容する第３の逆止弁であり、３５は、第１の逆止弁３２の上流側と第２の逆止弁３３の上流側とを接続する接続配管２４に設けられ、第１の接続配管６から熱源機側熱交換部３へ向かう方向にのみ冷媒流通を許容する第４の逆止弁である。以上のような第１〜第４の逆止弁３２，３３，３４，３５により、上記熱源機側切換弁部４０が構成されている。
【００２０】
２５は第１の熱交換部１９と第２の流量制御装置１３との間に設けられた第１の圧力検出手段、２６は第２の流量制御装置１３と第４の流量制御装置１７との間に設けられた第２の圧力検出手段である。また、２７は室内機Ｂ，Ｃ，Ｄの室内機側熱交換器５と三方切換弁８との間に設けられた第３の温度検出手段、２８は室内機Ｂ，Ｃ，Ｄの室内機側熱交換器５と第１の流量制御装置９との間に設けられた第２の温度検出手段である。
【００２１】
上記熱源機側熱交換部３は、互いに並列に接続され、互いに等しい伝熱面積を有する第１の熱源機側熱交換器４１及び第２の熱源機側熱交換器４２と、上記第１の熱源機側熱交換器４１及び第２の熱源機側熱交換器４２に並列に接続された熱源機側バイパス路４３と、第１の熱源機側熱交換器４１の上記四方切換弁２と接続される一端側に設けられた第１の電磁開閉弁４４と、第１の熱源機側熱交換器４１の他端側に設けられた第２の電磁開閉弁４５と、第２の熱源機側熱交換器４２の四方切換弁２と接続される一端側に設けられた第３の電磁開閉弁４６と、第２の熱源機側熱交換器４２の他端側に設けられた第４の電磁開閉弁４７と、熱源機側バイパス路４３の途中に設けられた第５の電磁開閉弁４８とによって構成されている。また、１８は、上記圧縮機１の吐出部と四方切換弁２とを接続する配管途中に設けられた第３の圧力検出手段である。この第３の圧力検出手段１８が、本発明にいう「圧力検出手段」となっている。
【００２２】
また、上記第１の循環組成検出手段５０は、圧縮機１から吐出される非共沸混合冷媒の冷媒組成を検出するものであって、圧縮機１の吐出側と吸入側とをバイパスして設けられた第２のバイパス配管５１と、このバイパス配管５１に設けられた第４の熱交換部５２及び減圧装置５３と、第４の温度検出手段５４と、第５の温度検出手段５５とから構成されている。また、５６は圧縮機１の吸入側とアキュムレータ４とを接続する配管途中に設けられた第５の圧力検出手段である。
【００２３】
５８は第２の循環組成検出手段である。この第２の循環組成検出手段５８は、第１，第２の熱源機側熱交換器４１，４２から第１の分岐部１０又は第２の分岐部１１までの間であって冷房主体の冷暖房同時運転を行なう場合に高圧となる配管の途中に設けられた第１の温度検出手段５７の検出温度と、上記第３の圧力検出手段１８の検出圧力と、上記第１の循環組成検出手段５０の検出組成とに基づいて、冷房主体の冷暖房同時運転を行なう場合に暖房運転を行なっている室内機へ流入する非共沸混合冷媒の組成を演算するものである。
【００２４】
なお、以上のように構成された図１の空気調和装置の冷媒回路には、ＨＦＣ３２とＨＦＣ１２５とＨＦＣ１３４ａとが、それぞれ２３ｗｔ％、２５ｗｔ％、５２ｗｔ％の比率で混合されてなる非共沸混合冷媒であるＲ４０７Ｃが充填・封入されている。
【００２５】
次いで、この実施の形態に係る空気調和装置の動作について説明する。
先ず、図２を用いて冷房運転のみを行なう場合について説明する。すなわち、同図に実線矢印で示すように圧縮機１より吐出された高温高圧のガス冷媒は、四方切換弁２を通り、熱源機側熱交換部３の第１，第２の熱源機側熱交換器４１，４２で熱源機側送風機２０から送風される空気と熱交換して凝縮液化した後、第１の逆止弁３２、第２の接続配管７、気液分離装置１２、第２の流量制御装置１３を順次通過し、さらに、第２の分岐部１１、室内機側の第２の接続配管７ｂ，７ｃ，７ｄを経て各室内機Ｂ，Ｃ，Ｄに流入する。そして、各室内機Ｂ，Ｃ，Ｄにおいて、冷媒は各室内機側熱交換器５出口側のスーパーヒート量により開度制御される第１の流量制御装置９により低圧まで減圧されて室内機側熱交換器５に流入し、ここで室内空気と熱交換して蒸発・ガス化し、室内を冷房する。ガス状態となった冷媒は、室内機側の第１の接続配管６ｂ，６ｃ，６ｄ、第１の分岐部１０の三方切換弁８、第１の接続配管６、第２の逆止弁３３、四方切換弁２、アキュムレータ４を経て圧縮機１に吸入される。このような循環サイクルが構成され、冷房運転行なわれる。
【００２６】
なお、この時、各三方切換弁８は、第１接続口８ａが閉路され、第２接続口８ｂ及び第３接続口８ｃが開路されている。この状態では、第１の接続配管６が低圧、第２の接続配管７が高圧のため、冷媒は必然的に第１の逆止弁３２、第２の逆止弁３３へ流通する。
【００２７】
また、この循環サイクルの時、第２の流量制御装置１３を通過した冷媒の一部が第１のバイパス配管１４へ分岐し、この冷媒は第３の流量制御装置１５で低圧まで減圧され、第３の熱交換部１６ｂ，１６ｃ，１６ｄにおいて室内機側の第２の接続配管７ｂ，７ｃ，７ｄを流れる冷媒との間で熱交換を行なう。そして、その後、第２の熱交換部１６ａにおいて第２の分岐部１１の室内機側の第２の接続配管７ｂ，７ｃ，７ｄの合流部を流れる冷媒との間で熱交換を行ない、さらにその後、第１の熱交換部１９において第２の流量制御装置１３に流入する前の冷媒との間で熱交換を行ない、これらの熱交換により蒸発した冷媒は、第１の接続配管６を流れる冷媒と合流し、第２の逆止弁３３、四方切換弁２、アキュムレータ４を経て圧縮機１に吸入される。一方、上記第１，２，３の熱交換部１９，１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄにおける熱交換によって冷却され、サブクールを充分につけられた冷媒は、上記第２の分岐部１１から室内機側の第２の接続配管７ｂ，７ｃ，７ｄを経て室内機Ｂ，Ｃ，Ｄへ流入する。
【００２８】
以上のような冷房運転を行なう場合、後述するように、室内機側熱交換器５における冷媒の蒸発温度及び第１，第２の熱源機側熱交換器４１，４２における冷媒の凝縮温度が予め定められた目標温度に近付くよう、容量可変の圧縮機１の運転容量及び送風量可変の熱源機側送風機２０の送風量を調節することにより、各室内機Ｂ，Ｃ，Ｄでは目標とする冷房能力を得ることができる。
【００２９】
次に、図２を用いて暖房運転のみを行なう場合について説明する。すなわち、同図に点線矢印で示すように圧縮機１より吐出された高温高圧のガス冷媒は、四方切換弁２を通過後、接続配管２３側に流れ、第３の逆止弁３４を通過して第２の接続配管７に入る。そして、気液分離装置１２から接続配管２１に入り、第１の分岐部１０の三方切換弁８、室内機側の第１の接続配管６ｂ，６ｃ，６ｄを順に通過して各室内機Ｂ，Ｃ，Ｄに流入し、室内機側熱交換器５で室内空気と熱交換して凝縮液化し、室内を暖房する。そして、液状となった冷媒は、各室内機側熱交換器５出口サブクール量により開度制御されてほぼ全開状態となっている第１の流量制御装置９を通過し、室内機側の第２の接続配管７ｂ，７ｃ，７ｄから第２の分岐部１１に流入して相互に合流し、さらに第４の流量制御装置１７を通過する。この際、第１の流量制御装置９又は第４の流量制御装置１７のいずれかで低圧の気液二相まで減圧される。そして、低圧まで減圧された冷媒は接続配管２２から第１の接続配管６に入り、次いで接続配管２４及び第４の逆止弁３５を通過して熱源機側熱交換部３に流入し、第１，第２の熱源機側熱交換器４１，４２で熱源機側送風機２０からの空気と熱交換して蒸発・ガス化する。そして、ガス状態となった冷媒は、四方切換弁２、アキュムレータ４を経て圧縮機１に吸入される。このよな循環サイクルが構成され、暖房運転が行なわれる。
【００３０】
なお、この時、各三方切換弁８は、第２接続口８ｂが閉路され、第１接続口８ａ及び第３接続口８ｃが開路されている。また、この時、第１の接続配管６が低圧、第２の接続配管７が高圧であるために、冷媒は必然的に第３の逆止弁３４、第４の逆止弁３５へ流通する。
【００３１】
以上のような暖房運転を行なう場合、後述するように、室内機側熱交換器５における凝縮温度及び第１，第２の熱源機側熱交換器４１，４２における蒸発温度が予め定められた目標温度に近付くよう、容量可変の圧縮機１の運転容量及び送風量可変の熱源機側送風機２０の送風量が調節することにより、各室内機Ｂ，Ｃ，Ｄでは目標とする暖房能力を得ることができる。
【００３２】
次いで、暖房主体の冷暖房同時運転を行なう場合について図３を用いて説明する。すなわち、同図に点線矢印で示すように圧縮機１より吐出された高温高圧のガス冷媒は、四方切換弁２、接続配管２３及び第３の逆止弁３４、第２の接続配管７を通じて中継機Ｅへ送られ、気液分離装置１２を通過し、さらに接続配管２１、第１の分岐部１０の三方切換弁８、室内機側の第１の接続配管６ｂ，６ｃを順に通過して、暖房運転をしようとする各室内機Ｂ，Ｃに流入し、室内機側熱交換器５で室内空気と熱交換して凝縮液化し、室内を暖房する。そして、この凝縮液化した冷媒は、各室内機Ｂ，Ｃの室内機側熱交換器５出口サブクール量により開度制御され、ほぼ全開状態となっている第１の流量制御装置９を通過し、この際少し減圧されて、第２の分岐部１１に流入する。そして、この冷媒の一部は、第２の分岐部１１で室内機側の第２の接続配管７ｄに分岐し、冷房運転をしようとする室内機Ｄに入り、室内機Ｄの室内機側熱交換器５出口のスーパーヒート量により開度制御される第１の流量制御装置９により減圧された後に、室内機側熱交換器５に入り、室内空気と熱交換して蒸発・ガス化し、室内を冷房する。そして、ガス冷媒は三方切換弁８を通じて第１の接続配管６に流入する。一方、第２の分岐部１１で室内機側の第２の接続配管７ｄに分岐しなかった冷媒は、第１の圧力検出手段２５の検出圧力と第２の圧力検出手段２６の検出圧力との圧力差が所定範囲となるように開度制御される第４の流量制御装置１７を通過し、接続配管２２を経て、太い第１の接続配管６に入り、上記で室内機Ｄを通過してきた冷媒と合流する。そして、第１の接続配管６から熱源機Ａの接続配管２４及び第４の逆止弁３５を通過して熱源機側熱交換部３に流入し、第１，第２の熱源機側熱交換器４１，４２で送風量可変の熱源機側送風機２０によって送風される空気と熱交換して蒸発しガス状態となる。ガス化した冷媒は、四方切換弁２、アキュムレータ４を経て圧縮機１に吸入される。このような循環サイクルが構成され、暖房主体の冷暖房同時運転が行なわれる。
【００３３】
なお、この時、冷房する室内機Ｄの室内機側熱交換器５の蒸発圧力と熱源機側熱交換部３の圧力差は、太い第１の接続配管６に切換えるために小さくなる。また、この時、室内機Ｂ，Ｃに接続された三方切換弁８は、第２接続口８ｂが閉路され、第１接続口８ａ及び第３接続口８ｃが開路されており、他方、室内機Ｄに接続された三方切換弁８は、第１接続口８ａが閉路され、第２接続口８ｂ及び第３接続口８ｃが開路されている。また、この時、第１の接続配管６が低圧、第２の接続配管７が高圧のため、冷媒は必然的に第３の逆止弁３４、第４の逆止弁３５へ流通する。
【００３４】
また、この循環サイクルの時、液冷媒の一部は第２の分岐部１１の各室内機側の第２の接続配管７ｂ，７ｃ，７ｄの合流部から第１のバイパス配管１４へ分岐し、第３の流量制御装置１５で低圧まで減圧された後、第３の熱交換部１６ｂ，１６ｃ，１６ｄにおいて、第２の分岐部１１の各室内機側の第２の接続配管７ｂ，７ｃ，７ｄ内を流れる冷媒との間で熱交換を行ない、さらに、第２の熱交換部１６ａにおいて、第２の分岐部１１の各室内機側の第２の接続配管７ｂ，７ｃ，７ｄの合流部を流れる冷媒との間で熱交換を行なう。そして、これらの熱交換により蒸発した冷媒は第１のバイパス配管１４から第１の接続配管６に入り、第４の逆止弁３５、四方切換弁２、アキュムレータ４を経て圧縮機１に吸入される。一方、第２，第３の熱交換部１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄにおける熱交換で冷却されサブクールを充分つけられた冷媒は、上記第２の分岐部１１から室内機Ｄへ流入する。
【００３５】
以上のような暖房主体の冷暖房同時運転を行なう場合、後述するように、冷房運転を行なっている室内機Ｄにおける冷媒の蒸発温度及び暖房運転を行なっている室内機Ｂ，Ｃにおける冷媒の凝縮温度が予め定められた目標温度に近付くよう、容量可変の圧縮機１の運転容量及び送風量可変の熱源機側送風機２０の送風量を調節し、且つ第１及び第２の熱源機側熱交換器４１，４２両端の第１〜第４の電磁弁４４，４５，４６，４７を開閉して伝熱面積（すなわち熱交換容量）を調整し、さらに熱源機側バイパス路４３の第５の電磁開閉弁４８を開閉して第１及び第２の熱源機側熱交換器４１，４２を流通する冷媒流量を調整することにより、熱源機側熱交換部３で所望の熱交換量が得られ、また、各室内機では目標とする暖房能力及び冷房能力を得ることができる。
【００３６】
次いで、冷房主体の冷暖房同時運転を行なう場合について図４を用いて説明する。すなわち、同図に実線矢印で示すように、圧縮機１より吐出されたガス冷媒は、四方切換弁２を経て熱源機側熱交換部３に流入し、第１，第２の熱源機側熱交換器４１，４２で熱源機側送風機２０からの空気と熱交換して気液二相の高温高圧状態となる。そして、高温高圧の気液二相冷媒は、第１の逆止弁３２、第２の接続配管７を経て、中継機Ｅの気液分離装置１２へ送られる。そして、この気液分離装置１２でガス状態の冷媒と液状態の冷媒とに分離され、分離されたガス状冷媒は接続配管２１、第１の分岐部１０（三方切換弁８）、室内機側の第１の接続配管６ｄの順に通り、暖房運転をしようとする室内機Ｄに流入し、室内機側熱交換器５で室内空気と熱交換して凝縮液化し、室内を暖房する。さらに、室内機側熱交換器５出口サブクール量により開度制御されほぼ全開状態となっている第１の流量制御装置９を通過し少し減圧されて第２の分岐部１１に流入する。一方、ガス状冷媒を分離した残りの液状冷媒は気液分離装置１２から、第１の圧力検出手段２５の検出圧力及び第２の圧力検出手段２６の検出圧力によって開度制御される第２の流量制御装置１３を通って第２の分岐部１１に流入し、上記室内機Ｄからの冷媒と合流する。そして、第２の分岐部１１、室内機側の第２の接続配管７ｂ，７ｃの順に通過し、冷房運転をしようとする各室内機Ｂ，Ｃに流入する。そして、室内機Ｂ，Ｃに流入した冷媒は、室内機側熱交換器５出口スーパーヒート量により開度制御される第１の流量制御装置９により低圧まで減圧され、室内機側熱交換器５で室内空気と熱交換して蒸発ガス化し、室内を冷房する。さらに、このガス状態となった冷媒は、室内機側の第１の接続配管６ｂ，６ｃ、三方切換弁８を通り、第１の接続配管６、第２の逆止弁３３、四方切換弁２、アキュムレータ４を経て圧縮機１に吸入される。このような循環サイクルが構成され、冷房主体の冷暖房同時運転が行なわれる。
【００３７】
なお、この時、室内機Ｂ，Ｃに接続された三方切換弁８は、第１接続口８ａが閉路され、第２接続口８ｂ及び第３接続口８ｃが開路されており、他方、室内機Ｄに接続された三方切換弁８は、第２接続口８ｂが閉路され、第１接続口８ａ及び第３接続口８ｃが開路されている。また、この時、第１の接続配管６が低圧、第２の接続配管７が高圧のため、冷媒は必然的に第１の逆止弁３２、第２の逆止弁３３へ流入する。
【００３８】
また、この循環サイクルの時、一部の液冷媒は第２の分岐部１１の各室内機側の第２の接続配管７ｂ，７ｃ，７ｄの合流部から第１のバイパス配管１４へ分岐し、第３の流量制御装置１５で低圧まで減圧された後、第３の熱交換部１６ｂ，１６ｃ，１６ｄで各室内機側の第２の接続配管７ｂ，７ｃ，７ｄ内を流れる冷媒と熱交換し、次いで、第２の熱交換部１６ａで第２の分岐部１１における各室内機側の第２の接続配管７ｂ，７ｃ，７ｄの合流部を流れる冷媒と熱交換し、さらに、第１の熱交換部１９で第２の流量制御装置１３に流入する前の冷媒と熱交換する。そして、こうした熱交換により蒸発した冷媒は、第１のバイパス配管１４から第１の接続配管６に入り、第２の逆止弁３３、四方切換弁２、アキュムレータ４を経て圧縮機１に吸入される。一方、第１，第２，第３の熱交換部１９，１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄでの熱交換により冷却されサブクールを充分につけられた冷媒は、第２の分岐部１１から冷房しようとしている室内機Ｂ，Ｃへ流入する。
【００３９】
以上のような冷房主体の冷暖房同時運転を行なう場合、後述するように、室内機における冷媒の蒸発温度及び凝縮温度が予め定められた目標温度になるように容量可変の圧縮機１の運転容量及び送風量可変の熱源機側送風機２０の送風量を調節し、且つ第１，第２の熱源機側熱交換器４１，４２両端の第１〜第４の電磁開閉弁４４，４５，４６，４７を開閉して伝熱面積（熱交換容量）を調整し、さらに熱源機側バイパス路４３の第５の電磁開閉弁４８を開閉して第１，第２の熱源機側熱交換器４１，４２を流通する冷媒流量を調整することにより、熱源機側熱交換部３で任意量の熱交換量が得られ、また、各室内機では目標とする暖房能力及び冷房能力を得ることができる。
【００４０】
次に、空気調和装置における冷媒に低沸点冷媒と高沸点冷媒との比率について説明する。ただし、低沸点冷媒と高沸点冷媒との比率はどちらか一方が分かれば分かるので、以後は低沸点冷媒と高沸点冷媒の比率を冷媒組成比率として表現する。
冷房運転のみを行なう場合、暖房運転のみを行なう場合、及び暖房主体の冷暖房同時運転を行なう場合には、気液分離装置１２において冷媒を気相成分と液相成分とに分離しないために、アキュムレータ４内のガス冷媒を含め冷凍サイクルを循環する冷媒は同じ冷媒組成比率の冷媒となる。これに対し、冷房主体の冷暖房同時運転を行なう場合には、気液分離装置１２において冷媒を気相成分と液相成分とに分離するために、アキュムレータ４内のガス冷媒を含め冷凍サイクルを循環する冷媒は、圧縮機１から同じ冷媒組成比率の冷媒となる。
【００４１】
すなわち、冷房運転のみの場合、アキュムレータ４内のガス冷媒、圧縮機１から吐出されたガス冷媒、気液分離装置１２での気液二相冷媒、各室内機Ｂ，Ｃ，Ｄ出口のガス冷媒は、全て同じ冷媒組成比率となる。
また、暖房運転のみの場合、アキュムレータ４内のガス冷媒、圧縮機１から吐出されたガス冷媒、各室内機Ｂ，Ｃ，Ｄ出口の液冷媒は、全て同じ冷媒組成比率となる。
また、暖房主体の冷暖房同時運転の場合、圧縮機１から吐出されたガス冷媒、気液分離装置１２での気液二相冷媒、暖房しようとする各室内機Ｂ，Ｃ出口の液冷媒、冷房しようとする室内機Ｄ出口のガス冷媒は、全て同じ冷媒組成比率となる。
これに対し、冷房主体の冷暖房同時運転の場合、圧縮機１から吐出された冷媒は、気液二相冷媒となって気液分離装置１２で液冷媒とガス冷媒とに分けられるので、この気液分離装置１２から別れたガス冷媒は、圧縮機１吐出部における冷媒組成比よりも低沸点成分ＨＦＣ３２，ＨＦＣ１２５の割合が多い冷媒組成比となり、暖房しようとする室内機Ｄへ流入する。そして、室内機Ｄから出た冷媒は上記気液分離装置１２から別れた液冷媒（高沸点成分ＨＦＣ１３４ａの割合が多い冷媒組成比を有する）と合流して、圧縮機１から吐出された時点におけるガス冷媒と同じ冷媒組成比となり、冷房しようろする室内機Ｂ，Ｃへ流入する。
【００４２】
一方、アキュムレータ４内のガス冷媒及び液冷媒について考えると、アキュムレータ４内では気液平衡関係が成立する。非共沸の混合冷媒において気液平衡が成立するとき、ガスは液よりも低沸点成分を多く含む冷媒となる。従って、アキュムレータ４内のガス冷媒は液冷媒よりも低沸点の冷媒ＨＦＣ３２，ＨＦＣ１２５が多く含まれる冷媒となる。逆にアキュムレータ４内の液冷媒はガス冷媒よりも高沸点の冷媒ＨＦＣ１３４ａが多く含まれる冷媒となる。空気調和装置内の全冷媒は冷媒回路を循環している冷媒とアキュムレータ４内の液冷媒とを合わせた冷媒となり、合わせた冷媒の冷媒組成比率は充填した冷媒Ｒ４０７Ｃの冷媒組成比率と同じになるので、アキュムレータ４内に液冷媒が存在する場合は、アキュムレータ４内のガス冷媒を含め、図１の冷媒回路を循環する冷媒は充填した冷媒よりも低沸点の冷媒ＨＦＣ３２，ＨＦＣ１２５が多く含まれる冷媒となり、アキュムレータ４内の液冷媒は、充填した冷媒Ｒ４０７Ｃの組成よりも高沸点の冷媒ＨＦＣ１３４ａが多く含まれる冷媒となる。また、アキュムレータ４内に液冷媒が存在しない場合は、冷媒回路を循環する冷媒の冷媒組成比率はＲ４０７Ｃと同じ冷媒組成比率となる。
【００４３】
次いで、第１の循環組成検出手段５０の作用を説明する。圧縮機１から吐出された高温高圧のガス冷媒の一部は第２のバイパス配管５１に入り、第４の熱交換部５２で低圧の冷媒と熱交換して液化した後、減圧装置５３で減圧されて、低圧の気液二相冷媒となる。そして、第４の熱交換部５２で高圧の冷媒と熱交換して蒸発・ガス化した後、圧縮機１の吸入側に戻る。上記のように冷媒が流れる際、第４の温度検出手段５４が液冷媒の温度を、第５の温度検出手段５５が気液二相冷媒の温度を、第５の圧力検出手段５６が気液二相冷媒の圧力を、それぞれ検出する。ここで、第５の圧力検出手段５６の検出値と減圧装置５３の出口圧力とはほぼ等しいため、第５の圧力検出手段５６の検出値と減圧装置５３の出口における冷媒圧力とする。そして、圧力と温度とに基づいて、冷媒回路内の非共沸混合冷媒の冷媒循環組成を演算、検出する。この第１の循環組成検出手段５０による循環組成検出は、冷凍空調装置に電源が投入されている間、常時行なわれる。
【００４４】
ここで、冷媒循環組成の演算の方法を説明する。Ｒ４０７Ｃは非共沸三種混合冷媒であり、三種類の冷媒循環組成は未知数であるため、３つの方程式を立てて、これを解けば未知である循環組成がわかる。ここで、三種類の各循環組成を合計すれば１となるため、ＨＦＣ３２はα３２、ＨＦＣ１２５はα１２５、ＨＦＣ１３４ａはα１３４ａと現すと、
α３２＋α１２５＋α１３４ａ＝１
が常に成り立つ。よって、未知である二種類の循環組成に対して２つの方程式（上記α３２＋α１２５＋α１３４ａ＝１は除く）をたてて、これを解けば循環組成がわかる。例えば、α３２とα１２５とを未知数とする方程式が２つできれば循環組成がわかる。
【００４５】
それでは、このα３２とα１２５とを未知数とする方程式の立て方について説明する。
先ず、一つ目の方程式は、第１の循環組成検出手段５０の検出結果から立てることができる。図７は第１の循環組成検出手段５０における冷媒の状態変化を表したモリエル線図であり、この図のなかで▲１▼は圧縮機１を出た高圧のガス冷媒の状態、▲２▼は第４の熱交換部５２で低圧の冷媒と熱交換して液化した状態、▲３▼は減圧装置５３で減圧されて低圧の二相冷媒となった状態、▲４▼は第４の熱交換部５２で高圧の冷媒と熱交換して蒸発・ガス化した状態を示す。この図７の▲２▼及び▲３▼は同じエンタルピであるために、α３２とα１２５とを未知数とし、▲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が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４の温度検出手段５４の温度をＴ１１、第５の温度検出手段５５の温度をＴ１２、第５の圧力検出手段５６の圧力をＰ１３とすると、
ｈｌ（α３２，α１２５，Ｔ１１）＝ｈｔ（α３２，α１２５，Ｔ１２，Ｐ１３）
と立てることができる。
二つ目の方程式は、冷凍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、アキュムレータ４に液が滞留したり冷媒漏れした後でも、循環組成の各組成成分間には一定の関係があることに基づいて、立てることができる。すなわち、Ａ及びＢを定数とすると
α３２＝Ａ×α１２５＋Ｂ
とする気液平衡組成実験式を立てることができる。
以上のようにして立てた方程式を解くことで、α３２，α１２５及びα１３４ａがわかる。そして、循環組成の三種類の成分の内、一つの組成の値が既知であれば、他の組成の値も、α３２＝Ａ×α１２５＋Ｂの式及びα３２＋α１２５＋α１３４ａ＝１の式から算出することができる。
【００４６】
次いで、第２の循環組成検出手段５８の作用について説明する。先ず、冷房主体の冷暖房同時運転を行なう場合、気液分離装置１２に流入する冷媒は、第１の循環組成検出手段５０で検出されたものと同じ冷媒組成比である。また、この運転の場合は、流入する冷媒が気液二相状態であるため、気液分離装置１２における冷媒の温度及び圧力として上記第１の温度検出手段５７及び第３の圧力検出手段１８の検出値を適用し、それらの値から図６のような気液平衡の関係が求められる。また、気液分離装置１２に流入する冷媒の冷媒組成比として第１の循環組成検出手段５０で検出された冷媒組成比を適用できるので、例えばその値がＨＦＣ３２：ＨＦＣ１２５：ＨＦＣ１３４ａ＝２５％：２７％：４８％（図６の▲１▼の状態）であるとすると、気液分離装置１２で分離されたガス冷媒の冷媒組成比率はＨＦＣ３２：ＨＦＣ１２５：ＨＦＣ１３４ａ＝３０％：３２％：３８％（図６の▲２▼の状態）、分離された液冷媒の冷媒組成比率ＨＦＣ３２：ＨＦＣ１２５：ＨＦＣ１３４ａ＝２０％：２２％：４８％（図６の▲３▼の状態）と演算でき、暖房室内機に流入する上記ガス冷媒の冷媒組成比（図６の▲２▼の状態）を検出できる。このようにして、第２の循環組成検出手段５８は、冷房主体の冷暖房同時運転を行なう場合に、暖房している室内機に流入する冷媒組成比を演算する。
【００４７】
ここで、上記した各運転状態において、室内機５及び熱源機側熱交換部３における冷媒の蒸発温度，凝縮温度を演算する方法、及びそれに基づいて室内機５及び熱源機側熱交換部３における冷媒の蒸発温度、凝縮温度を目標温度に制御する方法について説明する。
【００４８】
先ず、冷房運転のみを行なう場合、室内機側熱交換器５における蒸発温度は、第５の圧力検出手段５６の検出圧力と第１の循環組成検出手段５０で検出された冷媒組成比とに基づいて、第５の圧力検出手段５６の検出圧力での飽和温度（液飽和温度）として演算される。また、熱源機側熱交換部３における凝縮温度は、第３の圧力検出手段１８の検出圧力と第１の循環組成検出手段５０で検出された冷媒組成比とに基づいて、第３の圧力検出手段１８の検出圧力でも飽和温度（液飽和温度とガス飽和温度の平均値）として演算される。そして、上記で演算された各値がそれぞれ予め定められた目標温度に近付くように、圧縮機１の運転容量及び熱源機側送風機２０の送風量が調節される。
ただし、上記第５の圧力検出手段５６の検出圧力及び第１の循環組成検出手段５０の検出冷媒組成比に基づいて演算される第５の圧力検出手段５６の検出圧力での飽和温度（液飽和温度）の代わりに、第５の温度検出手段５５の検出値を使用しても良い。
【００４９】
また、暖房運転のみを行なう場合、熱源機側熱交換部３における蒸発温度は、第５の圧力検出手段５６の検出圧力と第１の循環組成検出手段５０で検出される冷媒組成比とに基づいて、第５の圧力検出手段５６の検出圧力での飽和温度（液飽和温度）として演算され、また室内機側熱交換器５における凝縮温度は、第３の圧力検出手段１８の検出圧力と第１の循環組成検出手段５０で検出される冷媒組成比とに基づいて、第３の圧力検出手段１８の検出圧力での飽和温度（液飽和温度とガス飽和温度の平均値）として演算される。そして、それぞれが予め定められた目標温度に近付くように、圧縮機１の運転容量及び熱源機側送風機２０の送風量が調節される。
ただし、上記第５の圧力検出手段５６の検出圧力及び第１の循環組成検出手段５０の検出冷媒組成比に基づいて演算される第５の圧力検出手段５６の検出圧力での飽和温度（液飽和温度）の代わりに、第５の温度検出手段５５の検出値を使用しても良い。
【００５０】
また、暖房主体の冷暖房同時運転を行なう場合、冷房する室内機側熱交換器５における冷媒の蒸発温度は、第５の圧力検出手段５６の検出圧力と第１の循環組成検出手段５０で検出される冷媒組成比とに基づいて、第５の圧力検出手段５６の検出圧力での飽和温度（液飽和温度）として演算され、また、暖房する室内機側熱交換器５における凝縮温度は、第３の圧力検出手段１８の検出圧力と第１の循環組成検出手段５０で検出される冷媒組成比とに基づいて、第３の圧力検出手段１８の検出圧力での飽和温度（液飽和温度とガス飽和温度の平均値）として演算される。そして、それぞれが予め定められた目標温度に近付くように圧縮機１の運転容量及び熱源機側送風機２０の送風量が調節され、且つ、第１，第２の熱源機側熱交換器４１，４２両端の第１〜第４の電磁弁４４，４５，４６，４７を開閉することで熱交換器の伝熱面積が調整され、さらに、熱源機側バイパス路４３の第５の電磁開閉弁４８を開閉することで第１，第２の熱源機側熱交換器４１，４２を流通する冷媒流量が調整される。
ただし、上記第５の圧力検出手段５６の検出圧力及び第１の循環組成検出手段５０で検出される冷媒組成比によって演算される第５の圧力検出手段５６の検出圧力での飽和温度（液飽和温度）は、第５の温度検出手段５５で検出した値を使用しても良い。
【００５１】
そして、冷房主体の冷暖房同時運転を行なう場合には、冷房する室内機側熱交換器５における冷媒の蒸発温度は第５の圧力検出手段５６の検出圧力と第１の循環組成検出手段５０で検出される冷媒組成比とに基づいて、第５の圧力検出手段５６の検出圧力での飽和温度（液飽和温度）として演算される。また、暖房する室内機側熱交換器５における冷媒の凝縮温度は、第３の圧力検出手段１８の検出圧力と第２の循環組成検出手段５８で検出される冷媒組成比とに基づいて、第３の圧力検出手段１８の検出圧力での飽和温度（液飽和温度とガス飽和温度の平均値）として演算される。（なお、この演算を行なう手段（図示せず）が本発明にいう「暖房室内機凝縮温度演算手段」である。）そして、上記それぞれの演算値が予め定められた目標温度に近付くように、容量可変な圧縮機１の運転容量及び熱源機側送風機２０の送風量が調節され、且つ、第１，第２の熱源機側熱交換器４１，４２の両端の第１〜第４の電磁開閉弁４４，４５，４６，４７を開閉することにより熱源機側熱交換器の伝熱面積を増減して熱交換容量が調節され、さらに、熱源機側バイパス路４３の第５の電磁開閉弁４８を開閉することで第１，第２の熱源機側熱交換器４１，４２を流通する冷媒流量が調整される。
ただし、上記第５の圧力検出手段５６の検出圧力と第１の循環組成検出手段５０とで検出される冷媒組成比によって演算される第５の圧力検出手段５６の検出圧力での飽和温度（液飽和温度）は、第５の温度検出手段５５で検出した値を使用しても良い。
【００５２】
次に、上記した冷暖房同時運転の場合における、熱源機側送風機２０ぼ送風量制御と、第１〜第５の電磁開閉弁４４，４５，４６，４７，４８の開閉制御とについて、より具体的に説明する。図８は、熱源機側送風機２０と、第１〜第５の電磁開閉弁４４〜４８の制御に係る構成を説明する図であって、２９は第３の圧力検出手段１８（冷房主体の場合）又は第５の圧力検出手段５６（暖房主体の場合）の検出圧力、及び第１の循環組成検出手段５０から演算された第３の圧力検出手段１８又は第５の圧力検出手段５６の検出圧力における冷媒の飽和温度に応じて、熱源機側送風機２０の送風量、及び第１〜第５の電磁開閉弁４４〜４８の開閉を制御する熱源機側熱交換容量調整手段である。また、図９は冷房主体の冷暖房同時運転を行なう場合における熱源機側熱交換量調整手段２９の制御内容を示すフローチャート、図１０は暖房主体の冷暖房同時運転を行なう場合における熱源機側熱交換量調整手段２９の制御内容を示すフローチャートである。
【００５３】
先ず、熱源機側熱交換容量調整手段２９による熱源機側熱交換容量の調整方法を説明する。本実施例では、熱源機側熱交換容量を次に示す４段階で調整する。すなわち、最も大きな熱源機側熱交換容量を必要とする場合に対応した第１段階にあっては、上記第１〜第４の電磁開閉弁４４〜４７を開弁し、第５の電磁開閉弁４８を閉弁することにより、上記第１，第２の熱源機側熱交換器４１，４２の両方に冷媒を流通させ且つ上記熱源機側バイパス路４３には冷媒を流通させないで、熱源機側送風機２０の送風量をインバータ等（図示せず）により停止から全速（送風量最大）までの間で調整する。この場合、ビル風等の外風があれば、熱源機側送風機２０を停止してもかなり大きな熱交換量が生じてしまい、暖房主体の冷暖房同時運転における冷房能力、冷房主体の冷暖房同時運転における暖房能力が不足することとなる。また、外風がないときにも自然対流による熱交換量以下の熱交換容量は得られないので、外気温度と熱源機側熱交換部３における冷媒の凝縮温度又は蒸発温度との温度差が大きいと、冷房主体の冷暖房同時運転における暖房能力が不足する。
【００５４】
第２段階は、次に大きな熱源機側熱交換容量を必要とする場合に対応したものであって、この段階では、第１，第２の電磁開閉弁４４，４５を開弁し、第３，第４の電磁開閉弁４６，４７及び第５の電磁開閉弁４８を閉弁することにより、第１の熱交換器４１のみに冷媒を流通させ、第２の熱源機側熱交換器４２及び熱源機側バイパス路４３には冷媒を流通させないで、熱源機側熱交換部３の伝熱面積を半減させる。そして、この状態において熱源機側送風機２０の送風量をインバータ等（図示せず）により停止から全速までの間で調整する。この場合、ビル風等の外風による熱交換量も半減し、また、外風がないときの自然対流による熱交換量も半減するので、暖房主体の冷暖房同時運転を行なう場合の冷房能力、冷房主体の冷暖房同時運転を行なう場合の暖房能力の不足もあまり大きくならない。
【００５５】
第３段階は、上記第２段階よりも小さな熱源機側熱交換容量を必要とする場合に対応し、第１，第２の電磁開閉弁４４，４５及び第５の電磁開閉弁４８を開弁し、第３，第４の電磁開閉弁４６，４７を閉弁することにより、第１の熱源機側熱交換器４１及び熱源機側バイパス路４３に冷媒を流通させ、第２の熱源機側熱交換器４２には冷媒を流通させないで、熱源機側熱交換部３の伝熱面積を半減させ、且つ第１の熱源機側熱交換器４１への冷媒流量も減少させる。そして、この状態で、熱源機側送風機２０の送風量をインバータ等（図示せず）により停止から全速までの間で調整する。この場合、ビル風等の外風による熱交換量も第２段階よりさらに減少し、また外風がないときの自然対流による熱交換量も同様に減少するので、暖房主体の冷暖房同時運転を行なう場合の冷房能力、冷房主体の冷暖房同時運転を行なう場合の暖房能力の不足はかなり小さい。
【００５６】
第４段階は、最も小さい熱源機側熱交換量を必要とする場合に対応したものであって、第５の開閉弁４８を開弁し、第１〜第４の電磁開閉弁４４〜４７を閉弁することにより、熱源機側熱交換部３の熱交換量を皆無にする。この場合、ビル風等の外風による熱交換量も全くなく、暖房主体の冷暖房同時運転を行なう場合の冷房能力、及び冷房主体の冷暖房同時運転を行なう場合の暖房能力の不足はない。また、外風があっても、第２段階の熱源機側送風機２０が全速の時の熱源機側熱交換量ＡＫ２ｍａｘが、第１段階の外風があって且つ熱源機側送風機２０が停止の時の熱源機側熱交換容量ＡＫ１ｍｉｎより大きい、つまりＡＫ２ｍａｘ＞ＡＫ１ｍｉｎとなる風速以下の外風であれば、第１段階と第２段階は連続的に制御可能である。同様に、外風があっても第３段階の熱源機側送風機２０が全速の時の熱源機側熱交換容量ＡＫ３ｍａｘが、第２段階の外風があって且つ熱源機側送風機２０が停止の時の熱源機側熱交換容量ＡＫ２ｍｉｎより大きい、つまりＡＫ３ｍａｘ＞ＡＫ２ｍｉｎとなる風速以下の外風であれば、第２段階と第３段階は連続的に制御可能である。このように、熱源機側熱交換容量を４段階で調整することによって、ある程度の外風があっても、連続的な熱源機側熱交換容量が得られ、高圧が過昇することなく、低圧が引き込むこともなく、暖房主体の冷暖房同時運転における冷房能力、及び冷媒主体の冷暖房同時運転における暖房能力を充分に得ることが可能となる。
【００５７】
次に、図９のフローチャートに添って冷房主体の冷暖房同時運転を行なう場合の熱源機側熱交換容量調整手段２９の制御内容を説明する。先ず、ステップ６０で第３の圧力検出手段１８の検出圧力と第２の循環組成検出手段５８で検出した冷媒組成比から演算される、第３の圧力検出手段１８の検出圧力における冷媒の飽和温度Ｔを求め、このＴと予め定められた第１の目標温度Ｔ１とを比較し、Ｔ＞Ｔ１であればステップ６１へ進む。ステップ６１では熱源機側送風機２０が全速（送風量最大）か否かを判定し、全速でなければステップ６２に進んで送風量を増加してステップ６０に戻る。全速であればステップ６３で第１，第２の電磁開閉弁４４，４５の開閉を判定し、閉弁していればステップ６４にて第１，第２の電磁開閉弁４４，４５を開弁して第１の熱源機側熱交換器４１を開路した後、ステップ６０に戻り、開弁していればステップ６５に進む。ステップ６５では第５の電磁開閉弁４８の開閉を判定し、開弁していればステップ６６にて第５の電磁開閉弁４８を閉弁して熱源機側バイパス路４３を閉路した後、ステップ６０に戻り、閉弁していればステップ６７に進む。ステップ６７では第３，第４の電磁開閉弁４６，４７の開閉を判定し、閉弁していればステップ６８にて第３，第４の電磁開閉弁４６，４７を開弁して第２の熱源機側熱交換器４２を開路した後、ステップ６０に戻り、開弁していてもステップ６０に戻る。一方ステップ６０でＴ≦Ｔ１と判定された場合は、ステップ７０に進む。ステップ７０では、第３の圧力検出手段１８の検出圧力と第１の循環組成検出手段５０で検出した冷媒組成比とから演算される。第３の圧力検出手段１８の検出圧力における冷媒の飽和温度Ｔを求め、このＴと上記第１の目標温度よりも低く設定された第２の目標温度Ｔ２とを比較し、Ｔ＜Ｔ２であればステップ７１へ進み、Ｔ≧Ｔ２であればステップ６０に戻る。ステップ７１では、熱源機側送風機２０が停止しているか否かを判定し、停止していなければステップ７２に進み送風量を減少させてステップ６０に戻る。停止していればステップ７３で第３，第４の電磁開閉弁４６，４７の開閉を判定し、開弁していればステップ７４にて第３，第４の電磁開閉弁４６，４７を閉弁し第２の熱源機側熱交換器４２を閉路してステップ６０に戻り、閉弁していればステップ７５に進む。ステップ７５では第５の電磁開閉弁４８の開閉を判定し、閉弁していればステップ７６にて第５の電磁開閉弁４８を開弁し熱源機側バイパス路４３を開路してステップ６０に戻り、開弁していればステップ７７に進む。ステップ７７では第１，第２の電磁開閉弁４４，４５の開閉を判定し、開弁していればステップ７８にて第１，第２の電磁開閉弁４４，４５を閉弁し第１の熱源機側熱交換器４１を閉路してステップ６０に戻り、閉弁していてもステップ６０に戻る。このようにして、第３の圧力検出手段１８の検出圧力と第２の循環組成検出手段５８で検出した冷媒組成比とから演算される第３の圧力検出手段１８の検出圧力における飽和温度Ｔを、上記予め設定されたＴ１とＴ２との間の値とすることができる。
【００５８】
次に、図１０のフローチャートに添って暖房主体の冷暖房同時運転を行なう場合の熱源機側熱交換容量調整手段２９の制御内容を説明する。すなわち、ステップ８０で、第３の圧力検出手段１８の検出圧力と第１の循環組成検出手段５０で検出した冷媒組成比とから演算される、第３の圧力検出手段１８の検出圧力における冷媒の飽和温度Ｔを求め、このＴと予め定められた第３の目標温度Ｔ３とを比較し、Ｔ＜Ｔ３であればステップ８１へ進む。一方、ステップ８０でＴ≧Ｔ３と判定されると、ステップ９０に進む。ステップ９０では、第３の圧力検出手段１８の検出圧力第１の循環組成検出手段５０で検出した冷媒組成比とから演算される第３の圧力検出手段１８の検出圧力での飽和温度Ｔを求め、このＴと上記第３の目標温度よりも高温に予め定められた第４の目標温度Ｔ４とを比較し、Ｔ＞Ｔ４であればステップ８０に戻り、Ｔ≦Ｔ４であればステップ９１に進む。ステップ８１あるいはステップ９１に進んだ後のステップ８１〜８８及びステップ９１〜９８については、図９のステップ６１〜６８及びステップ７１〜７８と全く同じなので、ここでは説明を省略する。以上のようにして、第３の圧力検出手段１８の検出圧力と循環組成検出手段５０で検出した冷媒組成比とから演算される第３の圧力検出手段１８の検出圧力の飽和温度ＴをＴ３とＴ４の間の値とすることができる。
【００５９】
次に、室内機側熱交換器５におけるサブクール（過冷却度）及びスーパーヒート（過熱度）の演算方法について説明する。
冷房運転のみの場合、暖房運転のみの場合、及び暖房主体の冷暖房同時運転の場合は、冷房する室内機側熱交換器５出口のスーパーヒート量は、室内機側熱交換器５出口の第３の温度検出手段２７の検出値から、第５の圧力検出手段５６の検出圧力と第１の循環組成検出手段５０で検出される冷媒組成比とによって演算される第５の圧力検出手段５６の検出圧力での飽和温度（液飽和温度）を差し引いた値である。ただし、上記第５の圧力検出手段５６の検出圧力と第１の循環組成検出手段５０で検出される冷媒組成比とによって演算される第５の圧力検出手段５６の検出圧力での飽和温度（液飽和温度）は、第５の温度検出手段５５で検出した値を使用しても良い。暖房する室内機側熱交換器５出口のサブクール量は第３の圧力検出手段１８の検出圧力と第１の循環組成検出手段５０で検出される冷媒組成比とによって演算される第３の圧力検出手段１８の検出圧力での飽和温度（液飽和温度とガス飽和温度の平均値）から室内機側熱交換器５出口の第２の温度検出手段２８の検出値を引いた値である。
【００６０】
他方、冷房主体の冷暖房同時運転においては、冷房する室内機側熱交換器５出口のスーパーヒート量は、室内機側熱交換器５出口の第３の温度検出手段２７の検出値から、第５の圧力検出手段５６の検出圧力と第１の循環組成検出手段５０で検出される冷媒組成比とに基づいて演算される第５の圧力検出手段５６の検出圧力での飽和温度（液飽和温度）を差し引いた値である。ただし、上記第５の圧力検出手段５６の検出圧力と第１の循環組成検出手段５０で検出される冷媒組成比とに基づいて演算される第５の圧力検出手段５６の検出圧力での飽和温度液（飽和温度）は、第５の温度検出手段５５で検出した値を使用しても良い。また、暖房する室内機側熱交換器５出口のサブクール量は、第３の圧力検出手段１８の検出圧力と第２の循環組成検出手段５８で検出される冷媒組成比とに基づいて演算される第３の圧力検出手段１８の検出圧力での飽和温度（液飽和温度とガス飽和温度の平均値）から、室内機側熱交換器５出口の第２の温度検出手段２８の検出値を差し引いた値である。従って、このように冷房主体の冷暖房同時運転で暖房運転を行なっている室内側熱交換器５出口における冷媒のサブクール量（過冷却度）を演算する暖房室内機過冷却度演算手段（図示せず）を設け、この暖房室内機過冷却度演算手段の演算値を予め設定された目標値に近付けるように、その室内機の第１の流量制御装置９を開度制御すれば、その室内機に所望の暖房能力を発揮させることができるとともに、その室内機の第１の流量制御装置９を通過する冷媒を完全に液相とできて、気液二相冷媒が流量制御装置を通過する際に発生しやすい冷媒音の発生を防止する制御が可能となる。
【００６１】
なお、以上で説明した実施の形態１では、１台の熱源機Ａに３台の室内機Ｂ，Ｃ，Ｄを接続した場合について説明したが、１台の熱源機に２台の室内機を接続した場合及び１台の熱源機に４台以上の室内機を接続した場合にも同様の制御が可能である。
【００６２】
また、上記実施の形態１では弁装置として三方切換弁８を設け、各室内機Ｂ，Ｃ，Ｄを（室内機側の第１の接続配管６ｂ，６ｃ，６ｄを介して）第１の接続配管６又は第２の接続配管７に選択的に連通させるようにしたが、図５に示したように、各室内機Ｂ，Ｃ，Ｄに対応させて２つずつの開閉弁３０，３１（電磁開閉弁等）を設けた弁装置を構成しても、上記と同様の作用効果が得られる。また、上記実施の形態１では熱源機側熱交換部３を伝熱面積の等しい２つの熱源機側熱交換器（第１，第２の熱源機側熱交換器４１，４２）で構成したが、熱源機側熱交換部３を構成する複数の熱源機側熱交換器は、その伝熱面積が互いに等しくなくても良く、さらに、熱源機側熱交換部を３個以上の熱源機側熱交換器で構成しても良い。また、熱源機側バイパス路４３を開路する時に開路している熱源機側熱交換器は２個以上でも良い。
【００６３】
また、上記実施の形態１では、冷媒としてＨＦＣ３２／ＨＦＣ１２５／ＨＦＣ１３４ａが２３／２５／５２ｗｔ％の比率で混合された非共沸混合冷媒であるＲ４０７Ｃを用いたが、冷媒がそれに限定されるものではなく、ＨＦＣ３２，ＨＦＣ１２５，ＨＦＣ１３４ａの３種類のうち少なくとも２種類の混合した冷媒でも同様の作用効果が得られる。
【００６４】
発明の実施の形態２．
以下、この発明の実施の形態２を説明する。図１１は、この実施の形態に係る空気調和装置の冷媒系を中心とした全体構成を示したものである。
図１１において、１は圧縮機、３は熱源機側熱交換部、４はアキュムレータ、５は室内機側熱交換器、６は第１の接続配管、６ａ，６ｂ，６ｃは室内機側の第１の接続配管、７は第２の接続配管、７ａ，７ｂ，７ｃは室内機側の第２の接続配管、９は第１の流量制御装置である。
熱源機側熱交換部３は、第１の熱源機側熱交換器４１及び第２の熱源機側熱交換器４２と、第１の熱源機側熱交換器の前後に設けられた第１の電磁開閉弁４４及び第２の電磁開閉弁４５とから構成されている。
また、この空気調和装置の冷媒回路の中には、冷媒としてＨＦＣ３２／ＨＦＣ１２５／ＨＦＣ１３４ａが２３／２５／５２ｗｔ％の比率で混合された非共沸混合冷媒であるＲ４０７Ｃが封入されている。
【００６５】
次いで、動作について説明する。圧縮機１から吐出されたガス冷媒は、室内機側熱交換器５で凝縮液化し、第１の流量制御装置９で減圧されて気液二相状態となり、熱源機側熱交換部３で蒸発ガス化して、アキュムレータ４を経由して圧縮機１に吸入される。
ここで、室内機が１台のみ運転される場合で、且つ熱源機側熱交換部３の第１の電磁開閉弁４４、第２の電磁開閉弁４５が開弁している場合を説明する。この場合、第１の流量制御装置９で減圧された冷媒が熱源機側熱交換部３に流入すると、その流速が遅くなり、特に非共沸混合冷媒では、蒸発及び凝縮時に異種の冷媒同士の濃度勾配ができるために伝熱性が低下し、熱源機側熱交換部３に霜を付かせることがある。
【００６６】
そこで、室内機の運転台数が少ない場合（例えば上記のように１台以下の場合）は、熱源機側熱交換部３の第１の電磁開閉弁４４及び第２の電磁開閉弁４５を閉弁して第１の熱源機側熱交換器４１を閉路することによって、熱源機側熱交換部３を流れる冷媒の流速を上昇させ、冷媒の濃度勾配を少なくして伝熱性を促進することによって、熱源機側熱交換部３に霜が付きにくいようにすることができる。
【００６８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る空気調和装置は、圧縮機、四方切換弁、及び熱源機側熱交換器を有する熱源機と、それぞれ室内機側熱交換器及び第１の流量制御装置を有する複数の室内機とを備え、複数の室内機で冷房運転と暖房運転とを同時に行なえる冷媒回路が構成されている空気調和装置において、冷媒回路を、それぞれ一端側が熱源機に接続された第１の接続配管及び第２の接続配管と、各室内機の室内機側熱交換器と、第１の接続配管及び第２の接続配管とに接続して設けられた第１の分岐部と、各室内機の第１の流量制御装置と第１の接続配管及び第２の接続配管とに接続して設けられた第２の分岐部と、第１の分岐部に設けられ各室内機を第１の接続配管又は第２の接続配管に選択的に連通させる弁装置とを備えた構成とし、さらに、冷媒回路に非共沸混合冷媒を封入したものであるために、冷暖房同時運転を可能にして且つ冷媒回路構成は比較的簡潔にすることができ、冷媒配管からの冷媒漏れを起こしにくいようにできる。更に、第２の接続配管の途中に気液分離装置を設け、その気相部を第１の分岐部に、液相部を第２の分岐部に、それぞれ接続するとともに、圧縮機から吐出される非共沸混合冷媒の組成を検出する第１の循環組成検出手段と、熱源機側熱交換器が凝縮器となり且つ複数の室内機で冷房運転と暖房運転とを同時に行なう場合において暖房運転を行なっている室内機へ流入する非共沸混合冷媒の組成を検出する第２の循環組成検出手段とを設けているために、冷房主体の冷暖房同時運転をする場合に暖房運転をする室内機の運転状態の制御を実施することができる。
【００６９】
また、本発明に係る空気調和装置は、非共沸混合冷媒として、ＨＦＣ３２，ＨＦＣ１２５，及びＨＦＣ１３４ａからなる群より選ばれた少なくとも２種の冷媒を混合してなる混合冷媒を用いているために、充分な空調能力を確保することができる。
【００７１】
また、本発明に係る空気調和装置は、熱源機側熱交換器が凝縮器となり且つ複数の室内機で冷房運転と暖房運転とを同時に行なう場合において、高圧となる部分で冷媒圧力を検出する圧力検出手段と、熱源機側熱交換器から第１の分岐部又は第２の分岐部までの間の高圧となる部分で冷媒温度を検出する第１の温度検出手段とを設け、第２の循環組成検出手段は、圧力検出手段の検出圧力と第１の温度検出手段の検出温度と第１の循環組成検出手段の検出組成とに基づいて、暖房運転を行なっている室内機へ流入する非共沸混合冷媒の組成を演算する構成としたので、冷房主体の冷暖房同時運転をする場合に暖房運転をする室内機の運転状態の制御を実施することができる。
【００７２】
また、本発明に係る空気調和装置は、圧縮機を運転容量可変に構成するとともに、熱源機側熱交換器を熱交換容量可変に構成し、さらに、第２の循環組成検出手段の検出組成と圧力検出手段の検出圧力とに基づいて、暖房運転を行なっている室内機における冷媒凝縮温度を演算する暖房室内機凝縮温度演算手段を設け、暖房室内機凝縮温度演算手段の演算値が目標値に近付くように圧縮機の運転容量及び熱源機側熱交換器の熱交換容量を制御する構成としたので、冷房主体の冷暖房同時運転を行なう場合の冷房能力及び暖房能力を制御することができる。
【００７３】
また、本発明に係る空気調和装置は、各室内機の室内機側熱交換器と第１の流量制御装置との間で冷媒温度を検出する第２の温度検出手段と、第２の循環組成検出手段の検出組成と圧力検出手段の検出圧力と第２の温度検出手段の検出温度に基づいて、暖房運転を行なっている室内機の室内機側熱交換器出口における冷媒過冷却度を演算する暖房室内機過冷却度演算手段とを設け、暖房室内機過冷却度演算手段の演算値が目標値に近付くように当該室内機の第１の流量制御装置を開度制御する構成としたので、冷房主体の冷暖房同時運転を行なう場合の冷房能力及び暖房能力を制御することができ、且つ、冷媒流動音の発生を防止する制御が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施の形態１に係る空気調和装置の全体構成図である。
【図２】  本発明の実施の形態１に係る空気調和装置で冷房運転のみ又は暖房運転のみを行なう場合の冷媒の流れを説明する説明図である。
【図３】  本発明の実施の形態１に係る空気調和装置で暖房主体の冷暖房同時運転を行なう場合の冷媒の流れを説明する説明図である。
【図４】  本発明の実施の形態１に係る空気調和装置で冷房主体の冷暖房同時運転を行なう場合の冷媒の流れを説明する説明図である。
【図５】  本発明の実施の形態１に係る空気調和装置の変形例を示す全体構成図である。
【図６】  本発明の実施の形態１における気液分離装置内の気液平衡状態図である。
【図７】  本発明の実施の形態１における第１の循環組成検出手段の作用を説明するためのモリエル線図である。
【図８】  本発明の実施の形態１における熱源機側熱交換容量調整手段を中心とした制御系の構成図である。
【図９】  本発明の実施の形態１において冷房主体の冷暖房同時運転を行なう場合の熱源機側熱交換容量調整手段の制御内容を説明するフローチャートである。
【図１０】  本発明の実施の形態１において暖房主体の冷暖房同時運転を行なう場合の熱源機側熱交換容量調整手段の制御内容を説明するフローチャートである。
【図１１】  本発明の実施の形態２に係る空気調和装置の全体構成図である。
【図１２】  従来の空気調和装置に係る冷媒回路図である。
【符号の説明】
Ａ  熱源機、Ｂ，Ｃ，Ｄ  室内機、１  圧縮機、２  四方切換弁、３  熱源機側熱交換部、５  室内機側熱交換器、６  第１の接続配管、７  第２の接続配管、８  三方切換弁（弁装置）、９  第１の流量制御装置１、１０  第１の分岐部、１１  第２の分岐部、１２  気液分離装置、１８  第３の圧力検出手段（圧力検出手段）、２８  第２の温度検出手段、３０，３１  開閉弁（弁装置）、４１第１の熱源機側熱交換器、４２  第２の熱源機側熱交換器、４３  熱源機側バイパス路、５０  第１の循環組成検出手段、５７  第１の温度検出手段、５８  第２の循環組成検出手段。
【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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