JP5323202B2 - 空気調和装置 - Google Patents

Description

この発明は、熱源機により作られた温熱、冷熱、又は温熱と冷熱の両方を複数の負荷に対して効率よく供給する例えばビル用マルチエアコン等に用いられる空気調和装置に関するものである。

従来のビル用マルチエアコン等における空気調和装置は、室外に配置されている室外ユニット等の熱源機を用いて、例えばHFＣ（ハイドロフルオロカーボン）系の冷媒を圧縮加熱又は減圧冷却する。そして、その冷媒を延長配管により室外ユニットと接続された室内に配置されている室内ユニットへ搬送し、室内ユニットにより室内空気と熱交換することにより冷媒が吸熱することで冷房運転を、冷媒が放熱することにより暖房運転を実施している。

また、室外ユニット等の熱源機を用いて室外ユニット内へ搬送されている水又は不凍液などの熱媒体を加熱又は冷却し、その熱媒体を延長配管により室外ユニットと接続された室内機又は放熱吸熱装置に供給することにより、冷房運転又は暖房運転を実施するチラーシステムも存在する。例えば、特許文献１〜４参照を参照。

特開２００５−１４０４４４号公報（第４頁、図１等） 特開平５−２８０８１８号公報（第４、５頁、図１等） 特開２００１−２８９４６５号公報（第５〜８頁、図１、図２等） 特開２００３−３４３９３６号公報（第５頁、図１）

従来のビル用マルチエアコン等における空気調和装置は、室外ユニットの熱源機から加熱又は冷却された冷媒を室内機へ供給して循環させることにより冷房運転又は暖房運転が実施されている。そのため、室内ユニットにおいて冷媒漏洩が発生した場合、室外ユニットへ接続されている全室内ユニットが必要としている総冷媒量が、漏洩箇所から室内機が配置されている室内へ漏洩してしまう可能性があった。

また、従来のビル用マルチエアコン等における空気調和装置には、室外ユニットの熱源機から加熱又は冷却された冷媒を、一旦、室外−室内中継ユニットにより室内ユニット冷房用冷媒、室内ユニット暖房用冷媒として使い分けることができ、室外−室内中継ユニットは複数台の同時並列接続が可能となったものがあった。しかし、室外ユニットに対して接続されている室外−室内中継ユニット及び室内ユニットの台数に応じた総冷媒量が必要であり、冷媒漏洩が発生した場合、総冷媒量が漏洩箇所から室内へ漏洩してしまう可能性がある。

また、室外ユニット内の熱源機により水又は不凍液などの熱媒体を加熱又は冷却し、その後熱媒体搬送装置を用いて室内ユニットへ搬送することにより暖房運転又は冷房運転を行うチラーシステムでは、室外ユニットからの距離が遠い場所に室内ユニットが複数台接続されていた場合、加熱又は冷却された熱媒体を室内ユニットへ搬送するために多くの動力を必要とする。このため、冷媒を室内ユニットへ搬送することにより冷房運転、暖房運転を実施する従来のビル用マルチエアコン等の空気調和装置と比べて、動力消費量が大きく、省エネ性が悪い。

本発明は、室内ユニットへ水又は不凍液などの熱媒体を搬送することにより暖房運転又は冷房運転を実施して、室内側での冷媒漏れを回避し、しかも従来よりも搬送動力を少なくする空気調和装置を得るものである。また、従来と同等の室内ユニットの台数を接続できる空気調和装置を得るものである。

この発明に係る空気調和装置は、冷媒を加圧し搬送する圧縮機と、前記冷媒の搬送流路を切替える第一の冷媒流路切替装置と、空気と前記冷媒とを熱交換する熱源側熱交換器とを有する室外ユニットと、熱媒体が流通し前記熱媒体と空気との間で熱交換する利用側熱交換器を有する複数の室内ユニットと、前記室外ユニットと前記室内ユニットの間に介在し、前記室外ユニットから搬送された前記冷媒と前記熱媒体との間で熱交換を行う中継ユニットとを備え、前記中継ユニットは、前記室外ユニットから搬送された前記冷媒を気体と液体に分ける気液分離器と、前記室外ユニットへ戻る冷媒が通る戻り冷媒流路とを有し、前記室外ユニットと冷媒配管で接続されたメイン中継ユニットと、前記冷媒と前記熱媒体との間で熱交換を行う複数の熱媒体間熱交換器と、前記メイン中継ユニットから搬送された前記冷媒の流路を切替える複数の第二の冷媒流路切替装置と、各熱媒体間熱交換器に対応して設けられている複数のサブユニット絞り装置と、前記熱媒体間熱交換器において前記冷媒と熱交換した前記熱媒体を、熱媒体配管を介して接続されている前記室内ユニットへ搬送する複数の熱媒体搬送装置と、前記室内ユニットの前記熱媒体搬出側及び搬入側に対応する位置に設置され、前記室内ユニットを流れる前記熱媒体の流路を前記複数の熱媒体熱交換器の間で切替える複数の熱媒体流路切替装置と、前記室内ユニットの前記熱媒体搬出側又は搬入側に対応する位置に設置され、前記熱媒体の流量を調整する複数の流量調整装置とを有し、前記メイン中継ユニットと前記気液分離器のガス冷媒流出側流路、前記気液分離器の液冷媒流出側流路、前記戻り冷媒流路のそれぞれを介して接続された複数のサブ中継ユニットとを備え、前記気液分離器の液冷媒流出側流路と前記戻り冷媒流路との間にバイパス流路が接続され、前記バイパス流路に前記バイパス流路を流れる冷媒の量を調整する第１バイパス絞り装置が配置されている、ものである。

上記空気調和装置において、前記室外ユニットと前記メイン中継ユニットは２本の配管で接続され、前記メイン中継ユニットと前記サブ中継ユニットは３本の配管で接続されている。

この発明による空気調和装置は、室内ユニットが設置されている室内において、直接冷媒を循環させることなく、サブ中継ユニットを介して冷媒と水や不凍液等の熱媒体とを熱交換し、その熱媒体を室内ユニットへ搬送することにより冷房運転、暖房運転を実現している。このため、冷媒漏洩が起こったとしても、室内への冷媒漏洩を回避することが可能となる。また、冷媒を室外ユニットから、メイン中継ユニット及びサブ中継ユニットへ搬送することで、サブ中継ユニットを適宜の位置に設置できることになり、熱媒体の搬送距離を短くすることができる。これにより、ポンプ等の熱媒体搬送装置による動力を減らして省エネを図ることができる。

さらに、メイン中継ユニットに気液分離器を設けることにより、冷媒を気体と液体に分離してサブ中継ユニットへ搬送することができ、複数台のサブ中継ユニットに対して気体、液体のいずれの冷媒も供給が可能である。
また、サブ中継ユニットを複数台接続の場合において、各サブ中継ユニットがそれに接続されている室内ユニットの負荷に応じた熱媒体と冷媒の熱交換を行うよう、各サブ中継ユニットの総負荷に応じて、室外ユニットを冷房運転モード又は暖房運転モードで運転させることも可能である。これにより、各サブ中継ユニットに接続されている複数の室内機に関して冷暖房混在運転を行うことができる。

この発明の実施の形態における空気調和装置の全体図であり、複数台の室内ユニット接続時のシステム構成図である。 この発明の実施の形態における空気調和装置のシステム回路図のうち、全暖房運転時のシステム回路図である。 この発明の実施の形態における空気調和装置のシステム回路図のうち、全冷房運転時のシステム回路図である。 この発明の実施の形態における空気調和装置のシステム回路図のうち、冷房主体運転時のシステム回路図である。 この発明の実施の形態における空気調和装置のシステム回路図のうち、暖房主体運転時のシステム回路図である。 この発明の実施の形態における空気調和装置のうち、複数台のサブ中継ユニットを接続した際の全暖房運転時のシステム回路図である。 この発明の実施の形態における空気調和装置のうち、複数台のサブ中継ユニットを接続した際の全冷房運転時のシステム回路図である。 この発明の実施の形態における空気調和装置のうち、複数台のサブ中継ユニットを接続した際の冷房主体運転時のシステム回路図である。 この発明の実施の形態における空気調和装置のうち、複数台のサブ中継ユニットを接続した際の暖房主体運転時のシステム回路図である。

以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。図１はこの発明の実施の形態における空気調和装置の全体図であり、複数台の室内ユニット接続時のシステム構成図である。ここでは、熱源機（又は室外ユニット）１と室内ユニット３との間を、一台のメイン中継ユニット２ａと複数のサブ中継ユニット２ｂ−１及び２ｂ−２を介して接続している。なお、以下ではサブ中継ユニット２ｂ−１、２ｂ−２を単に中継ユニット２ｂとも表記する。ビル等の建物における共用スペース又は天井裏などのスペースにメイン中継ユニット２ａを設置し、そのメイン中継ユニット２ａを室外ユニット１と冷媒配管４を用いて接続する。また、サブ中継ユニット２ｂ−１及び２ｂ−２を、例えばビル等の建物における共用スペース又は天井裏などのスペースに複数台設置して、それらをメイン中継ユニット２ａと冷媒配管４にて接続する。サブ中継ユニットは図１に示してあるように各階ごとの設置に限らず、空調を行う室内空間の負荷に対応できるよう、接続する室内ユニットの台数に応じて設置する。これらのサブ中継ユニット２ｂ−１、２ｂ−２は、水又は不凍液等の熱媒体が流れる熱媒体配管５と接続されて、室内ユニット３に接続される。

次に図１を基に本発明における空気調和装置の動作を簡単に説明する。冷媒は室外ユニット１からメイン中継ユニット２ａに冷媒配管４を通して搬送され、メイン中継ユニット２ａにて気体、液体に分離された後、複数のサブ中継ユニット２ｂ−１、２ｂ−２へ冷媒配管４を通じて搬送される。搬送された冷媒は、サブ中継ユニット２ｂ−１、２ｂ−２内の熱媒体間熱交換器（後述）にて冷媒と水又は不凍液等の熱媒体とが熱交換を行い、温水又は冷水が作り出される。サブ中継ユニット２ｂ−１、２ｂ−２にて作られた温水又は冷水は、熱媒体搬送装置にて、熱媒体配管５を通して室内ユニット３へ搬送され、室内ユニット３にて室内空間７に対する暖房運転又は冷房運転に供される。

図１における空気調和装置の構成においては、室外−室内中継ユニットがメイン中継ユニット２ａとサブ中継ユニット２ｂとに分離されているため、サブ中継ユニット２ｂを例えば図１にあるように、ビル等の建物における階の違う場所に複数設置することができる。そのため、サブ中継ユニット２ｂが備える熱媒体搬送装置の搬送許容範囲内に室内ユニット３を設置できるよう、サブ中継ユニット２ｂを設置することができる。
また、図１にあるように、室外ユニット１から搬送された冷媒はメイン中継ユニット２ａによって気体、液体に分離された後サブ中継ユニット２ｂに搬送されることにより、複数台のサブ中継ユニット２ｂに対して負荷として必要な冷媒を同時に供給することができる。また、一方のサブ中継ユニット２ｂ−１から得た排熱を他方のサブ中継ユニット２ｂ−２へ供給することもできる。さらに、サブ中継ユニット２ｂから室内ユニット３へ温水と冷水を同時に供給することにより、複数の室内ユニット３の中で暖房運転と冷房運転を同時に行うことができる。

熱源側の冷媒としては、例えばＲ−２２、Ｒ−１３４ａ等の単一冷媒、Ｒ−４１０Ａ、Ｒ−４０４Ａ等の擬似共沸混合冷媒、Ｒ−４０７Ｃ等の非共沸混合冷媒、化学式内に二重結合を含む、ＣＦ₃ＣＦ＝ＣＨ₂等の地球温暖化係数が比較的小さい値とされている冷媒やその混合物、あるいはＣＯ₂ やプロパン等の自然冷媒を用いることができる。
一方、熱媒体としては、例えば水、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用いることができる。

図２はこの発明の実施の形態に係る空気調和装置の一例を示すシステム回路図（冷媒回路図）である。図２を用いてこの空気調和装置の動作を説明する。室外ユニット１とメイン中継ユニット２ａが冷媒配管４で接続され、メイン中継ユニット２ａとサブ中継ユニット２ｂ−１が、サブ中継ユニット２ｂ−１内に備えられている熱媒体間熱交換器２５ａ及び２５ｂを介して冷媒配管４で接続されている。また、サブ中継ユニット２ｂ−１と室内ユニット３が、サブ中継ユニット２ｂ−１内に備えられている熱媒体間熱交換器２５ａ及び２５ｂを介して熱媒体配管５で接続されている。

（室外ユニット１）
室外ユニット１は、冷媒を高温高圧に圧縮して冷媒経路内へ搬送するための圧縮機１０と、室外ユニット１の運転モードを暖房運転モードと冷房運転モードに応じて冷媒の流れを切替える四方弁等の第一の冷媒流路切替装置１１と、暖房運転時においては蒸発器、冷房運転時においては凝縮器として機能する熱源側熱交換器１２とを基本要素にして構成されている。なお、暖房運転モードと冷房運転モードの違いによる余剰冷媒を蓄える又は過渡的な運転の変化に対する余剰冷媒を蓄えるアキュムレータ１９を備えるのが好ましい。以上の各要素は冷媒配管４にて直列に接続されている。また、室外ユニット１には、冷媒接続配管４ａ、４ｂ、及び一方向のみの冷媒の流れを許容するための逆止弁１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄが設けられている。これらの冷媒接続配管４ａ、４ｂ、逆止弁１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄを室外ユニット１内に設置することにより、室内ユニット３の運転モードにかかわらず、メイン中継ユニット２ａ及びサブ中継ユニット２ｂに流入する冷媒の流れを一方向に固定することが可能となる。

（室内ユニット３）
室内ユニット３は、利用側熱交換器３５（３５ａ〜３５ｄ）が搭載されており、この利用側熱交換器３５は、水や不凍液等の熱媒体が流れる熱媒体配管５によってサブ中継ユニット２ｂ内の熱媒体流量調整装置３４（３４ａ〜３４ｄ）と熱媒体流路切替装置３３（３３ａ〜３３ｄ）とに接続されている。利用側熱交換器３５は、サブ中継ユニット２ｂ−１から供給される熱媒体を流通させ、室内ユニット３においては図示省略しているファン等の送風機から供給される空気と熱媒体との間で熱交換を行ない、室内空間７に暖房用空気又は冷房用空気を供給する。

なお、図２においては、室内ユニット３をサブ中継ユニット２ｂに対して四台接続し、また各室内ユニット３に対して利用側熱交換器３５を四台接続しているが、それらの接続台数は四台に限定されるものではなく、適宜決定してよい。

（メイン中継ユニット２ａ）
メイン中継ユニット２ａは、室外ユニット１から搬送された冷媒を取り込み気体、液体に分離して送出する気液分離器２１と、サブ中継ユニット２ｂから戻った冷媒を室外ユニット１へ戻すための冷媒戻り流路とを備えている。なおここでは、気液分離器２１で分離されたガス冷媒が流れる流路をメインユニット第１冷媒流路４１と、気液分離器２１で分離された液冷媒がメインユニット絞り装置（第一の絞り装置２２）を介して流れる流路をメインユニット第２冷媒流路４２と、サブ中継ユニット２ｂ−１からの戻り冷媒が流れる流路をメインユニット第３冷媒流路４３と称する。
さらにここでは、別のメインユニット絞り装置（第二の絞り装置２３）を介して、メインユニット第２冷媒流路４２とメインユニット第３冷媒流路４３とが、メインユニットバイパス流路４４で接続されている。
また、メイン中継ユニット２aにおける第一の絞り装置２２の前後には制御に使用する第一の圧力検知装置４５aおよび第二の圧力検知装置４５ｂが設置されている。

（サブ中継ユニット２ｂ）
サブ中継ユニット２ｂは、２つ以上の熱媒体間熱交換器２５（ここでは２５ａ、２５ｂ）を有している。熱媒体間熱交換器２５は熱源側の冷媒と利用側の熱媒体とで熱交換を行ない、室外ユニット１で生成され熱源側冷媒に貯えられた冷熱又は温熱を熱媒体に伝達するものである。したがって熱媒体間熱交換器２５は、暖房運転の室内ユニット３に対して温熱媒体を供給する際には凝縮器（放熱器）として、冷房運転の室内ユニット３に対して冷熱媒体を供給する際には蒸発器として機能する。熱媒体間熱交換器２５ａは、第三の冷媒用絞り装置２６ａと第二の冷媒流路切替装置２８ａとの間に設けられており、全冷房運転時及び冷房暖房混在運転モード時においては熱媒体の冷却に用いられるものである。また、熱媒体間熱交換器２５ｂは、第三の冷媒用絞り装置２６ｂと第二の冷媒流路切替装置２８ｂとの間に設けられており、全暖房運転時及び冷房暖房混在運転モード時において熱媒体の加熱に用いられるものである。
なお、第三の冷媒用絞り装置２６ａ及び第三の冷媒用絞り装置２６ｂは、例えば電子式膨張弁等の開度が可変に制御できるものが好ましい。

第二の冷媒流路切替装置２８ａ及び第二の冷媒流路切替装置２８ｂには、例えば四方弁等が用いられ、室内ユニット３（３ａ〜３ｄ）の運転モードに応じて、熱媒体間熱交換器２５ａ、２５ｂが凝縮器又は蒸発器として機能するように冷媒流路を切替える。第二の冷媒流路切替装置２８ａは冷房運転時において熱媒体間熱交換器２５ａの下流側に、第二の冷媒流路切替装置２８ｂは冷房運転時において熱媒体間熱交換器２５ｂの下流側にそれぞれ設置されている。
第二の冷媒流路切替装置２８ａ、２８ｂは、メインユニット第１冷媒流路４１とメインユニット第３冷媒流路４３の冷媒戻り流路とに切替可能に接続されている。
第三の冷媒用絞り装置２６ａ、２６ｂの熱媒体間熱交換器２５ａ、２５ｂとの反対側は、メインユニット第２冷媒流路４２に接続されている。

なお、第二の冷媒流路切替装置２８ａ、２８ｂをメインユニット第１冷媒流路４１に連通させている流路をサブユニット第１冷媒流路５１と、第三の絞り装置２６ａ、２６ｂをメインユニット第２冷媒流路４２に連通させている流路をサブユニット第２冷媒流路５２と、メイン中継ユニット２ａに戻る冷媒が流れる冷媒戻り流路をサブユニット第３冷媒流路５３と、それぞれ称する。
またここでは、サブユニット第２冷媒流路５２とサブユニット第３冷媒流路５３との間を、第四の絞り装置２９を介して、サブユニットバイパス流路５４にて接続している。第四の絞り装置２９として、流路の開口面積を制御する絞り装置を用いても、流路の開閉を行う開閉装置を用いてもよい。第四の絞り装置２９を絞り装置とした場合は、運転状態により開度を制御することにより、サブユニット第２冷媒流路５２とサブユニット第３冷媒流路５３との間のサブユニットバイパス流路５４を流れる冷媒量を調整することができ、開閉装置を用いる場合よりも、より細かい制御を行うことができる。

サブ中継ユニット２ｂには、室内ユニット３へ熱媒体を搬送するために、各室内ユニット３（３ａ〜３ｄ）に対して、三方弁等からなる熱媒体流路切替装置３２（３２ａ〜３２ｄ）及び熱媒体流路切替装置３３（３３ａ〜３３ｄ）が設置されている。熱媒体流路切替装置３２は、三方のうちの一つが熱媒体間熱交換器２５ａに、三方のうちの一つが熱媒体間熱交換器２５ｂに、三方のうちの一つが熱媒体流量調整装置３４にそれぞれ接続されて、利用側熱交換器３５の熱媒体流路の出口側に設けられている。熱媒体流路切替装置３３は、三方のうちの一つが熱媒体間熱交換器２５ａに、三方のうち一つが熱媒体間熱交換器２５ｂに、三方のうちの一つが利用側熱交換器３５に接続されて、利用側熱交換器３５の熱媒体流路の入口側に設けられている。これらの熱媒体流路切替装置３２、３３は、室内ユニット３の設置台数と同数設けられており、室内ユニット３を流れる熱媒体の流路を、熱媒体間熱交換器２５ａと熱媒体間熱交換器２５ｂとの間で切替える。なお、ここでいう切替は、一方から他方への完全な流路の切替だけでなく、一方から他方への部分的な流路の切替えも含む。
熱媒体流量調整装置３４は室内ユニット３へ流入する熱媒体の温度及び流出する熱媒体の温度を検知することにより室内ユニット３へ流入する熱媒体の量を調整し、室内負荷に応じた最適な熱媒体量を提供可能とする。なお、熱媒体流量調整装置３４は図２においては利用側熱交換器３５と熱媒体流路切替装置３２の間に設けているが、利用側熱交換器３５と熱媒体流路切替装置３３の間に設けても良い。また、室内ユニット３において、停止やサーモＯＦＦ等の空気調和装置からの負荷を必要としていないときは、熱媒体流量調整装置３４を全閉にすることにより、室内ユニット３への熱媒体供給を止めることができる。

また、サブ中継ユニット２ｂ内には、水又は不凍液等の熱媒体を各室内ユニット３へ搬送するために、各熱媒体間熱交換器２５ａ、２５ｂに対応した熱媒体搬送装置３１（３１ａ、３１ｂ）が設けられている。熱媒体搬送装置３１は例えばポンプであり、熱媒体間熱交換器２５ａ、２５ｂと熱媒体流路切替装置３３との間の熱媒体配管５に設けられて、室内ユニット３が必要としている負荷の大きさによって、熱媒体の流量を調整することを可能としている。

以上のように、実施の形態の上記構成を採用することで、室内負荷に応じた最適な冷房運転又は暖房運転を実現することができる。

図２、図３、図４、図５は上記のシステム構成で、メイン中継ユニット２ａの一台に対してサブ中継ユニット２ｂを一台設置し、サブ中継ユニット２ｂへ室内ユニット３を四台設置したときの運転モードごとの冷媒及び熱媒体の動作を示したものである。なお、メイン中継ユニット２ａ一台に対してサブ中継ユニット２ｂは一台以上の接続が可能である。また、サブ中継ユニット２ｂに対して接続される室内ユニット３は四台に限定されるものではない。

以下に、各運転モードの冷媒及び熱媒体の動作を示す。なお、上記空気調和装置における運転モードは、駆動している室内ユニット３の全てが暖房運転を行っている全暖房運転モード、駆動している室内ユニット３の全てが冷房運転を行っている全冷房運転モードがある。これらに加えて、室内ユニット３側で冷房運転と暖房運転が混在している混在運転モードであって、冷房運転を行っている室内ユニットの負荷が大きい冷房主体運転モード、室内ユニット３側で冷房運転と暖房運転が混在している混在運転モードであって、暖房運転を行っている室内ユニットの負荷が大きい暖房主体運転モードがある。ここでは、図２に全暖房運転モード、図３に全冷房運転モード、図４に冷房主体運転モード、図５に暖房主体運転モードの冷媒及び熱媒体の動作をそれぞれ示す。

図２は上記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している。図２における冷媒回路のうち太線にて示した回路が全暖房運転モードにおける冷媒の流れとなっている。なお、熱源側冷媒の流れ方向は実線矢印にて、熱媒体の流れ方向は破線矢印にて示してある。

低温低圧の冷媒は圧縮機１０へ流入し、高温高圧の気体の冷媒として吐出される。吐出された高温高圧の冷媒は室外ユニット１内の第一の冷媒流路切替装置１１及び逆止弁１３ａを通過し、冷媒配管４を通過してメイン中継ユニット２ａへと流入する。なお、第一の冷媒流路切替装置１１は圧縮機１０から吐出された高温高圧の気体の冷媒を室外ユニット１内の熱源側熱交換器１２を通過せずに室外ユニット１外へ搬出されるように切替えられている。メイン中継ユニット２ａへと流入した気体の冷媒は、気液分離器２１内で気体側を通過してサブ中継ユニット２ｂへと搬出され、サブ中継ユニット２ｂ−１内の第二の冷媒流路切替装置２８ａ、２８ｂへ分岐されて流入する。この時、第一の絞り装置２２は閉、第二の絞り装置２３は第二の圧力検知装置４５ｂが一定の圧力になるように開度を制御され、第二の冷媒流路切替装置２８ａ、２８ｂは暖房側に切替えている。第二の冷媒流路切替装置２８ａ、２８ｂをそれぞれ通過した気体の冷媒は、熱媒体間熱交換器２５ａ、２５ｂを通過することにより内部にて水又は不凍液等の熱媒体と熱交換を行う。熱媒体と熱交換され高温高圧の液冷媒となった冷媒は、第三の絞り装置２６ａ、２６ｂを通過することにより膨張され、中圧の液冷媒となる。第三の絞り装置２６ａ、２６ｂを通過した中圧の液冷媒は合流した後、メイン中継ユニット２ａへ流入する。なお、このとき、第四の絞り装置２９は全閉とし、絞り機能は行わない。また、第四の絞り装置２９として開閉装置を用いた場合、全暖房運転モード時においては、開閉装置を閉とする。メイン中継ユニット２ａへ流入した中圧の液冷媒は、第二の絞り装置２３を通過して低温低圧で気体、液体が混ざった二相冷媒となり、冷媒配管４を通過して室外ユニット１へと搬送される。室外ユニット１へ搬送された低温低圧の冷媒は逆止弁１３ｂを通過して熱源側熱交換器１２へと流入し、室外空間６と熱交換を行うことで、低温低圧の気体の冷媒へとなり、第一の冷媒流路切替装置１１を通過し、アキュムレータ１９へ流入した後、圧縮機１０へと戻される。

次に図２の全暖房運転モードにおける熱媒体の流れについて説明する。上記に説明した通り、水や不凍液等の熱媒体は熱媒体間熱交換器２５ａ、２５ｂにおいて高温高圧の気体の冷媒と熱交換を行い、高温の熱媒体となる。熱媒体間熱交換器２５ａ、２５ｂにて高温とされた熱媒体はそれぞれ熱媒体間熱交換器２５ａ、２５ｂに接続されている熱媒体搬送装置３１ａ、３１ｂにより室内ユニット３へ搬送される。搬送された熱媒体は各室内ユニット３に接続されている熱媒体流路切替装置（入口側）３３を通過し、熱媒体流量調整装置３４にて各室内ユニット３へ流入する熱媒体流量が調整される。なお、このとき熱媒体流路切替装置３３は熱媒体間熱交換器２５ａ、２５ｂの両方から搬送される熱媒体を、熱媒体流量調整装置３４及び室内ユニット３に供給できるよう中間開度又は、熱媒体間熱交換器２５ａ、２５ｂ出口の熱媒体温度に応じた開度調整が行われる。熱媒体配管５にて接続された室内ユニット３へ流入した熱媒体は利用側熱交換器３５にて室内空間７の室内空気と熱交換を行うことで暖房運転を実施する。利用側熱交換器３５にて熱交換された熱媒体は、熱媒体配管５及び熱媒体流量調整装置３４を通して、サブ中継ユニット２ｂ内へ搬送される。搬送された熱媒体は熱媒体流路切替装置（出口側）３２を通じて熱媒体間熱交換器２５ａ、２５ｂのそれぞれへと流入され室内ユニット３を通じて室内空間７へ供給した分の熱量を冷媒側から受け取り、再度熱媒体搬送装置３２ａ、３１ｂへ搬送される。

図３は上記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している。図３における冷媒回路のうち太線にて示した回路が全冷房運転モードにおける冷媒の流れとなっている。なお、熱源側冷媒の流れ方向は実線矢印にて、熱媒体の流れ方向は破線矢印にて示してある。

低温低圧の冷媒は圧縮機１０へ流入し、高温高圧の気体の冷媒として吐出される。吐出された高温高圧の冷媒は室外ユニット１内の第一の冷媒流路切替装置１１を通過して、同室外ユニット１内の熱源側熱交換器１２によって熱交換され、高温高圧の液体の冷媒へとされる。なお、第一の冷媒流路切替装置１１は圧縮機１０から吐出された高温高圧の気体の冷媒を室外ユニット１内の熱源側熱交換器１２を通過するように切替えられている。高温高圧の液体の冷媒は逆止弁１３ａを通過し、冷媒配管４を通過してメイン中継ユニット２ａへと流入する。メイン中継ユニット２ａへと流入した高温高圧の液体の冷媒は、気液分離器２１内で液体側を通過してサブ中継ユニット２ｂへと搬出される。この時、第一の絞り装置２２は第二の圧力検知装置４５ｂが一定の圧力になるように開度を制御され、高温高圧の液冷媒を中圧の液冷媒にして、サブ中継ユニット２ｂへと冷媒を搬出する。その冷媒は、サブ中継ユニット２ｂ内の熱媒体間熱交換器２５ａ、２５ｂの上流側に設置されている第三の絞り装置２６ａ、２６ｂを通過することで、膨張され、低温低圧の気体、液体の二相冷媒となる。この時、第二の絞り装置２３は全閉となっており、第二の冷媒流路切替装置２８ａ、２８ｂは冷房側に切替えている。低温低圧の二相冷媒となった冷媒は熱媒体間熱交換器２５ａ、２５ｂを通過することにより内部にて水又は不凍液等の熱媒体と熱交換を行い、低温低圧の気体の冷媒となる。低温低圧の気体の冷媒は第二の冷媒流路切替装置２８ａ、２８ｂをそれぞれ通過したのち、メイン中継ユニット２ａを通過し、そのまま冷媒配管４を通して室外ユニット１へと搬送される。なお、第四の絞り装置２９は全閉となっている。第四の絞り装置２９は開閉装置でもよく、全冷房運転モード時においては、開閉装置は閉とする。室外ユニット１へ搬送された低温低圧の冷媒は逆止弁１３ｄを通過して第一の冷媒流路切替装置１１によりアキュムレータ１９内へと導かれた後、圧縮機１０へと戻される。

次に図３の全冷房運転モードにおける熱媒体の流れについて説明する。上記に説明したとおり、水や不凍液等の熱媒体は熱媒体間熱交換器２５ａ、２５ｂにて低温とされ、各熱媒体間熱交換器２５ａ、２５ｂに接続されている熱媒体搬送装置３１ａ、３１ｂにより室内ユニット３側へ搬送される。搬送された熱媒体は各室内ユニット３に接続されている熱媒体流路切替装置（入口側）３３を通過し、熱媒体流量調整装置３４にて各室内ユニット３へ流入する熱媒体流量が調整される。なお、このとき熱媒体流路切替装置３３は熱媒体間熱交換器２５ａ、２５ｂの両方から搬送される熱媒体を熱媒体流量調整装置３４及び室内ユニット３に供給できるよう中間開度又は、熱媒体間熱交換器２５ａ、２５ｂ出口の熱媒体温度に応じた開度調整が行われている。熱媒体配管５にて接続された室内ユニット３へ流入した熱媒体は利用側熱交換器３５にて室内空間７の室内空気と熱交換を行うことで冷房運転を実施する。利用側熱交換器３５にて熱交換された熱媒体は、熱媒体配管５及び熱媒体流量調整装置３４を通してサブ中継ユニット２ｂ内へ搬送される。搬送された熱媒体は熱媒体流路切替装置（出口側）３２を通じて熱媒体間熱交換器２５ａ、２５ｂのそれぞれへと流入し、室内ユニット３を通じて室内空間７から受け取った分の熱量が冷媒側に受け取られて低温となったのち、再度熱媒体搬送装置３１ａ、３１ｂにて搬送される。

図４は上記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している。図４における冷媒回路のうち太線にて示した回路が冷房主体運転モードにおける冷媒の流れとなっている。なお、熱源側冷媒の流れ方向は実線矢印にて、熱媒体の流れ方向は破線矢印にて示してある。

低温低圧の冷媒は圧縮機１０へ流入し、高温高圧の気体の冷媒として吐出される。吐出された高温高圧の冷媒は室外ユニット１内の第一の冷媒流路切替装置１１を通過して、熱源側熱交換器１２によって冷媒が持っている熱容量のうち室内ユニット３の中の暖房運転モードの室内ユニット３が必要とする以外の量が熱交換され、高温高圧の気体又は気体、液体の二相冷媒となる。なお、第一の冷媒流路切替装置１１は圧縮機１０から吐出された高温高圧の気体の冷媒を室外ユニット１内の熱源側熱交換器１２を通過するように切替えられている。高温高圧の気体又は二相冷媒は逆止弁１３ａを通過し、冷媒配管４を通過してメイン中継ユニット２ａへと流入する。メイン中継ユニット２ａへと流入した高温高圧の気体又は二相冷媒は気液分離器２１内で気体冷媒、液体冷媒へと分けられて、サブ中継ユニット２ｂへと搬出される。このとき、第一の絞り装置２２は自身の入口の圧力である第一の圧力検知装置４５aと出口の圧力である第二の圧力検知装置４５ｂとの圧力差を基に一定の圧力差を保持可能な開度へと調整される。なお、第二の絞り装置２３は全閉となっている。サブ中継ユニット２ｂ内の第二の冷媒流路切替装置２８ａ、２８ｂのうち、第二の冷媒流路切替装置２８ａは冷房側、第二の冷媒流路切替装置２８ｂは暖房側に切替えている。第二の冷媒流路切替装置２８ｂを通過してサブ中継ユニット２ｂへ流入した気体冷媒は、熱媒体間熱交換器２５ｂへ流入する。熱媒体間熱交換器２５ｂへ流入した高温高圧の気体又は二相の冷媒は、同じく熱媒体間熱交換器２５ｂへ流入している水や不凍液等の熱媒体へ熱量を与え、高温高圧の液体となる。高温高圧の液体となった冷媒は第三の絞り装置２６ｂを通過することにより膨張され、中圧の二相冷媒へとなる。なお、この時、第三の絞り装置２６ｂは、熱媒体間熱交換器２５ｂの出口冷媒の過冷却度が目標値になるように制御されている。そして、中圧の二相冷媒となった冷媒は第三の絞り装置２６ａを通過して低温低圧の冷媒となり、熱媒体間熱交換器２５ａへと流入する。その冷媒は、同じく熱媒体間熱交換器２５ａへ流入している水や不凍液等の熱媒体から熱量を受け取ることにより、内部にて水又は不凍液等の熱媒体と熱交換を行い、低温低圧の気体の冷媒となる。なお、このとき通過する第三の絞り装置２６ａは、熱媒体間熱交換器２５ａを通過した熱交換後の冷媒の過熱度が目標値になるように制御されている。また、第四の絞り装置２９は全閉となっている。低温低圧の気体の冷媒は第二の冷媒流路切替装置２８ａを通過したのち、メイン中継ユニット２ａを通過し、そのまま冷媒配管４を通して室外ユニット１へと搬送される。室外ユニット１へ搬送された低温低圧の冷媒は逆止弁１３ｄを通過して第一の冷媒流路切替装置１１によりアキュムレータ１９内へと導かれた後、圧縮機１０へと戻される。

次に図４の冷房主体運転モードにおける熱媒体の流れについて説明する。上記に説明したとおり、熱媒体間熱交換器２５ａにて低温とされた熱媒体は熱媒体間熱交換器２５ａに接続されている熱媒体搬送装置３１ａにより、熱媒体間熱交換器２５ｂにて高温とされた熱媒体は熱媒体間熱交換器２５ｂに接続されている熱媒体搬送装置３１ｂにより搬送される。搬送された熱媒体は各室内ユニット３に接続されている熱媒体流路切替装置（入口側）３３を通過し、熱媒体流量調整装置３４にて各室内ユニット３へ流入する熱媒体流量が調整される。なお、このとき熱媒体流路切替装置３３は接続されている室内ユニット３が暖房運転モードであるとき、熱媒体間熱交換器２５ｂ及び熱媒体搬送装置３１ｂが接続されている方向に切替えられ、接続されている室内ユニット３が冷房運転モードであるとき、熱媒体間熱交換器２５ａ及び熱媒体搬送装置３１ａが接続されている方向に切替えられる。すなわち、室内ユニット３の運転モードによって室内ユニット３へ供給する熱媒体を温水又は冷水に切替えることを可能としている。熱媒体配管５にて接続された室内ユニット３へ流入した熱媒体は、利用側熱交換器３５にて室内空間７の室内空気と熱交換を行うことで暖房運転又は冷房運転を実施する。利用側熱交換器３５にて熱交換された熱媒体は、熱媒体配管５、熱媒体流量調整装置３４を通過してサブ中継ユニット２ｂ内へ搬送される。搬送された熱媒体は熱媒体流路切替装置（出口側）３２へと流入する。熱媒体流路切替装置３２は、接続されている室内ユニット３が暖房運転モードであるとき、熱媒体間熱交換器２５ｂが接続されている方向に切替え、接続されている室内ユニット３が冷房運転モードであるとき、熱媒体間熱交換器２５ａに接続されている方向に切替える。これにより、暖房運転モードで利用された熱媒体を暖房用途として冷媒から熱を与えている熱媒体間熱交換器２５ｂへ、冷房運転モードで利用された熱媒体を冷房用途として冷媒が熱を受け取っている熱媒体間熱交換器２５ａへと適切に流入させ、再度それぞれが冷媒と熱交換を行った後、熱媒体搬送装置３１ａ及び３１ｂへと搬送される。

図５は上記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システム回路図である。図５における冷媒回路のうち太線にて示した回路が暖房主体運転モードにおける冷媒の流れとなっている。なお、熱源側冷媒の流れ方向は実線矢印にて、熱媒体の流れ方向は破線矢印にて示してある。

低温低圧の冷媒は圧縮機１０へ流入し、高温高圧の気体の冷媒として吐出される。吐出された高温高圧の冷媒は室外ユニット１内の第一の冷媒流路切替装置１１及び逆止弁１３ｃを通過し、冷媒配管４を通過してメイン中継ユニット２ａへと流入する。なお、第一の冷媒流路切替装置１１は圧縮機１０から吐出された高温高圧の気体の冷媒を室外ユニット１内の熱源側熱交換器１２を通過せずに室外ユニット１外へ搬出されるように切替えられている。メイン中継ユニット２ａへと流入した高温高圧の気体の冷媒は気液分離器２１内で気体側を通過してサブ中継ユニット２ｂへと搬出され、サブ中継ユニット２ｂ内の第二の冷媒流路切替装置２８ｂを通過して、熱媒体間熱交換器２５ｂへ流入する。このとき、第一の絞り装置２２は閉となっており、第二の絞り装置２３は第二の圧力検知装置４５ｂが一定の圧力になるように開度を制御する。また、サブ中継ユニット２ｂ−１内の第二の冷媒流路切替装置２８ａ、２８ｂのうち、第二の冷媒流路切替装置２８ａは冷房側、第二の冷媒流路切替装置２８ｂは暖房側に切替えている。サブ中継ユニット２ｂ−１へ流入し第二の冷媒流路切替装置２８ｂを通過した高温高圧の気体冷媒は、熱媒体間熱交換器２５ｂへ流入し、同じく熱媒体間熱交換器２５ｂへ流入している水や不凍液等の熱媒体へ熱量を与え、高温高圧の液体となる。高温高圧の液体となった冷媒は第三の絞り装置２６ｂを通過することにより膨張され、中圧の二相冷媒へとなる。なお、この時、第三の絞り装置２６ｂは、熱媒体間熱交換器２５ｂの出口冷媒の過冷却度が目標値になるように制御されている。そして、中圧の二相冷媒となった冷媒は第三の絞り装置２６ａを通過して低温低圧の冷媒となり、熱媒体間熱交換器２５ａへと流入する。その冷媒は、同じく熱媒体間熱交換器２５ａへ流入している水や不凍液等の熱媒体から熱量を受け取る。なお、このとき通過する第三の絞り装置２６ａは、熱媒体間熱交換器２５ａを通過した熱交換後の冷媒の過熱度が目標値になるように制御されている。そして、第二の冷媒流路切替装置２８ａを通過した冷媒は、メイン中継ユニット２ａを通過し、そのまま冷媒配管４を通して室外ユニット１へと搬送される。また、このとき第四の絞り装置２９は全閉となっている。室外ユニット１へ搬送された低温低圧の二相冷媒は逆止弁１３ｂを通過し、熱源側熱交換器１２を通過することで室外空間６との熱交換を行い、低温低圧の気体の冷媒となり、第一の冷媒流路切替装置１１によりアキュムレータ１９内へと導かれた後、圧縮機１０へと戻される。

次に図５の暖房主体モードにおける熱媒体の流れについて説明する。既に説明したとおり、水や不凍液等の熱媒体は熱媒体間熱交換器２５ａにて低温とされた熱媒体は熱媒体間熱交換器２５ａに接続されている熱媒体搬送装置３１ａに、熱媒体間熱交換器２５ｂにて高温とされた熱媒体は熱媒体間熱交換器２５ｂに接続されている熱媒体搬送装置３１ｂにより、それぞれ搬送される。搬送された熱媒体は各室内ユニット３に接続されている熱媒体流路切替装置（入口側）３３を通過し、熱媒体流量調整装置３４にて各室内ユニット３へ流入する熱媒体流量が調整される。このとき熱媒体流路切替装置３３は、接続されている室内ユニット３が暖房運転モードであるときは、熱媒体間熱交換器２５ｂ及び熱媒体搬送装置３１ｂが接続されている方向に切替えられ、接続されている室内ユニット３が冷房運転モードであるときは、熱媒体間熱交換器２５ａ及び熱媒体搬送装置３１ａが接続されている方向に切替えられる。すなわち、室内ユニット３の運転モードによって室内ユニット３へ供給する熱媒体を温水又は冷水に切替えることを可能としている。熱媒体配管５にて接続された室内ユニットへ流入した熱媒体は利用側熱交換器３５にて室内空間７の室内空気と熱交換を行うことで暖房運転又は冷房運転を実施する。利用側熱交換器３５にて熱交換された熱媒体は、熱媒体配管５、熱媒体流量調整装置３４を通過してサブ中継ユニット２ｂ内へ搬送される。搬送された熱媒体は熱媒体流路切替装置（出口側）３２へと流入する。熱媒体流路切替装置３２は、接続されている室内ユニット３が暖房運転モードであるときは、熱媒体間熱交換器２５ｂが接続されている方向に切替え、接続されている室内ユニット３が冷房運転モードであるときは、熱媒体間熱交換器２５ａに接続されている方向に切替える。これにより、暖房運転モードで利用された熱媒体を暖房用途として冷媒から熱を与えている熱媒体間熱交換器２５ｂへ、冷房運転モードで利用された熱媒体を冷房用途として冷媒が熱を受け取っている熱媒体間熱交換器２５ａへと流入させ、再度それぞれが冷媒と熱交換を行った後、熱媒体搬送装置３１ａ及び３１ｂへと搬送される。

図６、図７、図８、図９はこの発明の他の実施の形態を示す冷媒回路構成図である。図６〜図９では、メイン中継ユニット２ａ一台に対してサブ中継ユニット２ｂを複数台接続し、各サブ中継ユニット２ｂに対して室内ユニット３をそれぞれ四台設置したときの運転モードごとの冷媒及び熱媒体の動作を示している。この空気調和装置における運転モードは、メイン中継ユニット２ａに接続されているすべてのサブ中継ユニット２ｂに対して接続され、駆動している室内ユニット３がすべて暖房運転を行っている全暖房運転モード、駆動している室内ユニット３すべてが冷房運転を行っている全冷房運転モードがある。それ加えて、すべてのサブ中継ユニット２ｂに接続されている室内ユニット３が冷房運転及び暖房運転を行っている混在運転のうち、運転の総負荷の割合として冷房運転モードの負荷の割合が大きい冷房主体運転モード、室内ユニット３が冷房運転及び暖房運転を行っている混在運転のうち、運転の総負荷の割合として暖房運転モードの負荷の割合が大きい暖房主体運転モードがある。以下、図６に全暖房運転モード、図７に全冷房運転モード、図８に冷房主体運転モード、図９に暖房主体運転モードの冷媒及び熱媒体の動作を示す。
なお、図６〜図９においては、メイン中継ユニット２ａに対してサブ中継ユニット２ｂを四台接続したシステム図としているが、そのうち二台は簡易的に図示しており、以下に示すシステム動作は二台のシステム動作について述べたものである。しかし、四台以上の場合においてもサブ中継ユニット２ｂの動作は以下のシステム動作と同様である。また、メイン中継ユニット２ａに対して、サブ中継ユニット２ｂは四台の設置に限定されるものではなく、またサブ中継ユニット２ｂに対して室内ユニットは四台のみ設置に限定されるものではない。なお、以下に示すシステムの動作において、熱媒体の動作については、図２〜図５における各運転モードでの動作と同様であるため、以下ではそれらの説明を省略する。

図６は全暖房運転モード時における冷媒の流れを示すシステム回路図（冷媒回路図）である。図６おける冷媒回路のうち太線にて示した回路が全暖房運転モードにおける冷媒の流れとなっている。なお、冷媒の流れ方向は実線矢印にて、熱媒体の流れ方向は破線矢印にて示してある。

低温低圧の冷媒は圧縮機１０へ流入し、高温高圧の気体の冷媒として吐出される。吐出された高温高圧の冷媒は室外ユニット１内の第一の冷媒流路切替装置１１及び逆止弁１３ｃを通過し、冷媒配管４を通過してメイン中継ユニット２ａへと流入する。なお、第一の冷媒流路切替装置１１は圧縮機１０から吐出された高温高圧の気体の冷媒を室外ユニット１内の熱源側熱交換器１２を通過せずに室外ユニット１外へ搬出されるように切替えられている。メイン中継ユニット２ａへと流入した気体の冷媒は気液分離器２１内で気体側を通過してメイン中継ユニット２ａから搬出された後、分岐され、各サブ中継ユニット２ｂ−１、２ｂ−２、２ｂ−３、２ｂ−４へと搬送される。このとき、第一の絞り装置２２は閉、第二の絞り装置２３は第二の圧力検知装置４５ｂが一定の圧力になるように開度を制御される。メイン中継ユニット２ａから搬出された高温高圧の気体の冷媒は各サブ中継ユニット２ｂ−１、２ｂ−２、２ｂ−３、２ｂ−４内の第二の冷媒流路切替装置２８ａ、２８ｂへ分岐されて流入する。なお、全暖房運転モードにおいては、第二の冷媒流路切替装置２８ａ及び２８ｂはそれぞれ暖房側へ切替えられている。各サブ中継ユニット内の第二の冷媒流路切替装置２８ａ、２８ｂを通過した冷媒は、さらに熱媒体間熱交換器２５ａ、２５ｂを通過することにより内部にて水又は不凍液等の熱媒体と熱交換を行う。熱媒体と熱交換された冷媒は高温高圧の液冷媒となる。高温高圧の液冷媒となった冷媒は第三の絞り装置２６ａ、２６ｂを通過することにより膨張され、中圧の液冷媒となる。第三の絞り装置２６ａ、２６ｂにてそれぞれ中圧の液冷媒とされた冷媒は合流した後、サブユニット第２冷媒流路５２を通過して各サブ中継ユニット２ｂ−１、２ｂ−２、２ｂ−３、２ｂ−４から搬出されて、合流した後にメイン中継ユニット２ａへ流入する。なお、このとき、第四の絞り装置２９は全閉とし、絞り機能は行わない。各サブ中継ユニット２ｂ−１、２ｂ−２、２ｂ−３、２ｂ−４それぞれから出て合流し、メイン中継ユニット２ａへ流入した中圧の液冷媒は、第二の圧力検知装置４５ｂが一定の圧力になるように開度を制御される第二の絞り装置２３を通過して低温低圧で気体、液体が混ざった二相冷媒となり、冷媒配管４を通過して室外ユニット１へと搬送される。室外ユニット１へ搬送された低温低圧の二相冷媒は逆止弁１３ｂを通過して熱源側熱交換器１２へと流入し、室外空間６と熱交換を行うことで低温低圧の気体の冷媒へとなり、第一の冷媒流路切替装置１１を通過し、アキュムレータ１９へ流入した後、圧縮機１０へと戻される。

図７は上記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システム回路図（冷媒回路図）である。図７における冷媒回路のうち太線にて示した回路が全冷房運転モードにおける冷媒の流れとなっている。なお、熱源側冷媒の流れ方向は実線矢印にて、熱媒体の流れ方向は破線矢印にて示してある。

低温低圧の冷媒は圧縮機１０へ流入し、高温高圧の気体の冷媒として吐出される。吐出された高温高圧の冷媒は室外ユニット１内の第一の冷媒流路切替装置１１を通過して、同室外ユニット１内の熱源側熱交換器１２によって熱交換され、高温高圧の液体の冷媒へとされる。第一の冷媒流路切替装置１１は圧縮機１０から吐出された高温高圧の気体の冷媒を室外ユニット１内の熱源側熱交換器１２を通過するように切替えられている。高温高圧の液体の冷媒は逆止弁１３ａを通過し、冷媒配管４を通過してメイン中継ユニット２ａへと流入する。メイン中継ユニット２ａへと流入した高温高圧の液体の冷媒は、気液分離器２１内で液体側を通過してメイン中継ユニット２ａから搬出される。この時、第一の絞り装置２２は第二の圧力検知装置４５ｂが一定の圧力になるように開度を制御され、高温高圧の液冷媒を中圧の液冷媒にして、メイン中継ユニット２ａから搬出される。搬出された中圧の液体の冷媒は、分岐され、各サブ中継ユニット２ｂ−１、２ｂ−２、２ｂ−３、２ｂ−４へと流入する。このとき、第二の絞り装置２３は全閉となっている。また、全冷房運転モードにおいては、各サブ中継ユニット内の第二の冷媒流路切替装置２８ａ及び２８ｂはそれぞれ冷房側へ切替えられている。各サブ中継ユニット内に流入した中圧の液体の冷媒は、熱媒体間熱交換器２５ａ、２５ｂの上流側に設置されている第三の絞り装置２６ａ、２６ｂを通過することで、膨張され、低温低圧の気体、液体の二相冷媒となる。低温低圧の二相冷媒となった冷媒は熱媒体間熱交換器２５ａ、２５ｂを通過することにより内部にて水又は不凍液等の熱媒体と熱交換を行い、低温低圧の気体の冷媒となる。低温低圧の気体の冷媒は第二の冷媒流路切替装置２８ａ、２８ｂをそれぞれ通過したのち、各サブ中継ユニット２ｂ−１、２ｂ−２、２ｂ−３、２ｂ−４から搬出されて合流した後、メイン中継ユニット２ａを通過し、そのまま冷媒配管４を通して室外ユニット１へと搬送される。なお、第四の絞り装置２９（２９−１、２９−２のみ表示）は全閉となっている。室外ユニット１へ搬送された低温低圧の冷媒は、逆止弁１３ｄを通過して第一の冷媒流路切替装置１１によりアキュムレータ１９内へと導かれた後、圧縮機１０へと戻される。

図８は上記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システム回路図（冷媒回路図）である。図８における冷媒回路のうち太線にて示した回路が冷房主体運転モードにおける冷媒の流れとなっている。なお、熱源側冷媒の流れ方向は実線矢印にて、熱媒体の流れ方向は破線矢印にて示してある。
図８においては、サブ中継ユニット２ｂ−１、２ｂ−２、２ｂ−３、２ｂ−４に接続されている室内ユニット３のうち冷房運転の室内ユニット３の負荷が暖房運転の室内ユニット３の負荷に比べて十分に大きいものとし、サブ中継ユニット２ｂ−１へ接続されている室内ユニット３はすべて暖房運転、サブ中継ユニット２ｂ−２へ接続されている室内ユニット３はすべて冷房運転とする。

低温低圧の冷媒は圧縮機１０へ流入し、高温高圧の気体の冷媒として吐出される。吐出された高温高圧の冷媒は室外ユニット１内の第一の冷媒流路切替装置１１を通過して、室外ユニット１内の熱源側熱交換器１２によって冷媒が持っている熱容量のうち室内ユニット３の中で暖房運転モードの室内ユニット３が必要とする以外の量が熱交換され、高温高圧の気体、又は気体と液体の二相冷媒となる。なお、第一の冷媒流路切替装置１１は圧縮機１０から吐出された高温高圧の気体の冷媒を室外ユニット１内の熱源側熱交換器１２を通過するように切替えられている。高温高圧の気体又は二相の冷媒は逆止弁１３ａを通過し、冷媒配管４を通過してメイン中継ユニット２ａへと流入する。メイン中継ユニット２ａへ流入した高温高圧の気体又は二相の冷媒は、気液分離器２１内で気体の冷媒は気体側を、液体の冷媒は液体側を通過してメイン中継ユニット２ａから搬出される。このとき、第一の絞り装置２２は自身の入口の圧力である第一の圧力検知装置４５aと出口の圧力である第二の圧力検知装置４５ｂとの圧力差を基に一定の圧力差を保持可能な開度へと調整される。また、第二の絞り装置２３は全閉となっている。搬出された気体の冷媒及び液体の冷媒は、サブ中継ユニット２ｂ−１、２ｂ−２、２ｂ−３、２ｂ−４のうち、接続室内ユニット３が暖房運転をしているサブ中継ユニットに対しては気体の冷媒が、接続室内ユニット３が冷房運転をしているサブ中継ユニットに対しては液体の冷媒が、それぞれ供給される。従って、室内ユニット３が暖房運転のみであるサブ中継ユニット２ｂ−１については、メイン中継ユニット２ａより気体の冷媒が供給され、その冷媒がサブ中継ユニット２ｂ−１内の第二の冷媒流路切替装置２８ａ−１、２８ｂ−１をそれぞれ通過した後、熱媒体間熱交換器２５ａ−１、２５ｂ−１を通過することにより内部にて水又は不凍液等の熱媒体と熱交換を行う。このとき、第二の冷媒流路切替装置２８ａ−1、２８ｂ−１は暖房側へ切替えられている。水又は不凍液等の熱媒体と熱交換された冷媒は高温高圧の液冷媒となり、第三の絞り装置２６ａ−１、２６ｂ−１を通過することにより膨張され、中圧の液冷媒となる。第三の絞り装置２６ａ−１、２６ｂ−１にてそれぞれ中圧の液冷媒とされた冷媒は合流した後、サブユニット第２冷媒流路５２を通過してサブ中継ユニット２ｂ−１から搬出され、一部がメイン中継ユニット２ａへと流入する。このとき第四の絞り装置２９−１は全閉となっている。なお、第四の絞り装置２９は開閉装置でもよく、冷房主体運転モード時においては、開閉装置は閉とする。また、このとき、残りの冷媒は、他のサブ中継ユニット２ｂのうち接続室内機が冷房運転を行っているサブ中継ユニット２ｂすなわち、図８のサブ中継ユニット２ｂ−２へと低温低圧の二相冷媒が搬出される。

サブ中継ユニット２ｂ−２では、メイン中継ユニット２ａから搬送された中圧の液冷媒と、サブ中継ユニット２ｂ−１から搬送された中圧の液冷媒とが合流し、サブ中継ユニット２ｂ−２へ搬入される。流入された冷媒は、熱媒体間熱交換器２５ａ−２、２５ｂ−２の上流側に設置されている第三の絞り装置２６ａ−２、２６ｂ−２を通過することで、膨張され、低温低圧の気体、液体の二相冷媒となる。低温低圧の二相冷媒となった冷媒は熱媒体間熱交換器２５ａ−２、２５ｂ−２を通過することにより内部にて水又は不凍液等の熱媒体と熱交換を行い、低温低圧の気体の冷媒となる。低温低圧の気体の冷媒は第二の冷媒流路切替装置２８ａ−２、２８ｂ−２をそれぞれ通過したのち、サブ中継ユニット２ｂ−２から搬出され、各サブ中継ユニットから搬出された冷媒と合流した後、メイン中継ユニット２ａを通過し、そのまま冷媒配管４を通して室外ユニット１へと搬送される。このとき第二の冷媒流路切替装置２８ａ、２８ｂは冷房側へ切替えられている。また、第四の絞り装置２９−２は全閉となっている。室外ユニット１へ搬送された低温低圧の冷媒は逆止弁１３ｄを通過して第一の冷媒流路切替装置１１によりアキュムレータ１９内へと導かれた後、圧縮機１０へと戻される。

図９は上記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システム回路図（冷媒回路図）である。図９における冷媒回路のうち太線にて示した回路が暖房主体運転モードにおける冷媒の流れとなっている。なお、熱源側冷媒の流れ方向は実線矢印にて、熱媒体の流れ方向は破線矢印にて示してある。
図９において、サブ中継ユニット２ｂ−１、２ｂ−２、２ｂ−３、２ｂ−４に接続されている室内ユニット３のうち暖房運転の室内ユニット３の負荷が冷房運転の室内ユニット３の負荷に比べて十分に大きいものとし、サブ中継ユニット２ｂ−１へ接続されている室内ユニット３はすべて暖房運転、サブ中継ユニット２ｂ−２へ接続されている室内ユニット３は暖房運転と冷房運転との混在運転とする。

低温低圧の冷媒は圧縮機１０へ流入し、高温高圧の気体の冷媒として吐出される。吐出された高温高圧の冷媒は室外ユニット１内の第一の冷媒流路切替装置１１及び逆止弁１３ｃを通過し、冷媒配管４を通過してメイン中継ユニット２ａへと流入する。第一の冷媒流路切替装置１１は圧縮機１０から吐出された高温高圧の気体の冷媒を室外ユニット１内の熱源側熱交換器１２を通過せずに室外ユニット１外へ搬出されるように切替えられている。メイン中継ユニット２ａへ流入した高温高圧の気体の冷媒は、気液分離器２１内で気体側を通過してメイン中継ユニット２ａから搬出される。このとき、第一の絞り装置２２は閉となっており、第二の絞り装置２３は第二の圧力検知装置４５ｂが一定の圧力になるように開度を変更する。メイン中継ユニット２ａから搬出された気体の冷媒は、サブ中継ユニット２ｂのうち接続室内ユニット３が暖房運転を実施しているサブ中継ユニット２ｂすなわち、２ｂ−１及び２ｂ−２へ分岐され、供給される。接続室内ユニット３が暖房運転のみであるサブ中継ユニット２ｂ−１では、メイン中継ユニット２ａより気体の冷媒が供給され、サブ中継ユニット２ｂ−１内の第二の冷媒流路切替装置２８ａ−１、２８ｂ−１をそれぞれ通過した後、熱媒体間熱交換器２５ａ−１、２５ｂ−１を通過することにより内部にて水又は不凍液等の熱媒体と熱交換を行う。このとき、第二の冷媒流路切替装置２５ａ−１、２５ｂ−１は暖房側へと切替えられている。第二の冷媒流路切替装置で熱媒体と熱交換されて高温高圧の液冷媒となった冷媒は、第三の絞り装置２６ａ−１、２６ｂ−１を通過することにより膨張され、中圧の液冷媒となる。第三の絞り装置２６ａ−１、２６ｂ−１にてそれぞれ中圧の液冷媒とされた冷媒は合流した後、一部の冷媒はサブユニット第２冷媒流路５２を通過してサブ中継ユニット２ｂ−１から搬出され、メイン中継ユニット２ａへと流入する。また、残りの冷媒はサブ中継ユニット２ｂ−１から他のサブ中継ユニットのうち接続室内機が冷房運転を行っているサブ中継ユニット２ｂすなわち、図９のサブ中継ユニット２ｂ−２へと搬出される。このとき、第四の絞り装置２９−1は全閉となっている。なお、第四の絞り装置２９は開閉装置でもよく、暖房主体運転モード時においては、開閉装置は閉とする。

サブ中継ユニット２ｂ−２では、メイン中継ユニット２ａから搬送された気体の冷媒とサブ中継ユニット２ｂ−１から搬送された中圧の液冷媒が流入される。流入された冷媒のうち、メイン中継ユニット２ａから搬送された高温高圧の気体の冷媒は、第二の冷媒流路切替装置２８ｂ−２を通過して後、熱媒体間熱交換器２５ｂ−２へ流入する。このとき第二の冷媒流路切替装置２８ａ−２は冷房側へ切替えられており、第二の冷媒流路切替装置２８ｂ−２は暖房側へ切替えられている。熱媒体間熱交換器２５ｂ−２へ流入した高温高圧の気体の冷媒は同じく熱媒体間熱交換器２５ｂ−２へ流入している水や不凍液等の熱媒体へ熱量を与え、高温高圧の液体となる。高温高圧の液体となった冷媒は第三の絞り装置２６ｂ−２を通過することにより膨張され、中圧の液冷媒となる。この時、第三の絞り装置２６ｂ−２は、熱媒体間熱交換器２５ｂ−２の出口冷媒の過冷却度が目標値になるように制御されている。そして、中圧の液冷媒となった冷媒は、サブ中継ユニット２ｂ−１から搬送された中圧の液冷媒と合流し、第三の絞り装置２６ａ−２を通過して低温低圧の二相冷媒となり、熱媒体間熱交換器２５ａ−２へと流入する。冷媒はそこで同じく熱媒体間熱交換器２５ａ−２へ流入している水や不凍液等の熱媒体から熱量を受け取る。このとき通過する第三の絞り装置２６ａ−２は、熱媒体間熱交換器２５ａ−２を通過した熱交換後の冷媒の過熱度が目標値になるように制御されている。低温低圧の二相の冷媒は第二の冷媒流路切替装置２８ａ−２を通過したのち、他のサブ中継ユニット２ｂから排出された低温低圧の冷媒と合流した後、メイン中継ユニット２ａを通過し、そのまま冷媒配管４を通して室外ユニット１へと搬送される。このとき、第四の絞り装置２９−２は全閉となっている。室外ユニット１へ搬送された低温低圧の二相冷媒は逆止弁１３ｂを通過して第一の冷媒流路切替装置１１により熱源側熱交換器１２を通過することで室外空間６との熱交換を行い、低温低圧の気体の冷媒となり、第一の冷媒流路切替装置１１によりアキュムレータ１９内へと導かれた後、圧縮機１０へと戻される。

なお、上記の説明は気相と液相を分離するための気液分離器があることを前提に説明を行ったが、熱源側の冷媒としてＣＯ₂を用いる場合、ＣＯ₂は高圧側で超臨界状態となり、ガスクーラ（凝縮器）においては、超臨界状態のまま冷却され、気相と液相が混ざった二相状態とならないため、メイン中継ユニット２aにある気液分離用の気液分離器は不要となる。したがって、ＣＯ₂を冷媒として用いた場合は、気液分離器を設置しなくても、本発明を構成して、同様の効果を奏することができる。

以上、実施の形態に示したように、室外ユニット１とメイン中継ユニット２ａ、メイン中継ユニット２ａと少なくとも一台のサブ中継ユニット２ｂ、各サブ中継ユニット２ｂと複数の室内ユニット３とをそれぞれ接続することにより、室内には冷媒ではなく水又は不凍液等の熱媒体が搬送される。これにより、室内において冷媒の漏洩することがない上、サブ中継ユニット２ｂを室内ユニットに近い位置に置くことで、熱媒体搬送装置３１ａ、３１ｂの搬送動力を減らすことができ、省エネを図ることもできる。
また、メイン中継ユニット２ａ一台に対して複数台のサブ中継ユニット２ｂを複数設置することにより、メイン中継ユニット２ａにおいて気体と液体に分離した冷媒をそれぞれのサブ中継ユニット２ｂへ導くことが可能である。このため、各サブ中継ユニット２ｂがそれに接続されている室内ユニット３の全熱負荷に応じて、熱媒体と冷媒の熱交換を行い、冷房運転、暖房運転を同時に行うことができる。この場合、メイン中継ユニットに接続されているサブ中継ユニットの全ての熱負荷を基に、室外ユニットの運転モードを決定してもよい。
また、サブ中継ユニット２ｂが複数台接続可能であるため、個別に運転可能な複数の室内ユニット３を複数接続可能となる。

１ 熱源機（室外ユニット）
２ａ メイン中継ユニット
２ｂ−１、２ｂ−２、２ｂ−３、２ｂ−４ サブ中継ユニット
３、３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ 室内ユニット
４ 冷媒配管
５ 熱媒体配管
６ 室外空間
７ 室内空間
８ 天井裏等の空間
９ ビル等の建物
１０ 圧縮機
１１ 第一の冷媒流路切替装置
１２ 熱源側熱交換器
１３ 逆止弁
１９ アキュムレータ
２１ 気液分離器
２２ 第一の絞り装置（メインユニット絞り装置）
２３ 第二の絞り装置（メインユニット絞り装置）
２５ａ、２５ｂ、 熱媒体間熱交換器
２５ａ−1、２５ｂ−１、２５ａ−２、２５ｂ−２ 熱媒体間熱交換器
２６ａ、２６ｂ 第三の絞り装置（サブユニット絞り装置）
２６ａ−１、２６ｂ−１、２６ａ−２、２６ｂ−２ 第三の絞り装置（サブユニット絞り装置）
２８ａ、２８ｂ 第二の冷媒流路切替装置
２８ａ−１、２８ｂ−１、２８ａ−２、２８ｂ−２ 第二の冷媒流路切替装置
２９、２９−１、２９−２ 第四の絞り装置（サブユニット絞り装置）
３１ａ、３１ｂ 熱媒体搬送装置
３１ａ−１、３１ｂ−１、３１ａ−２、３１ｂ−２ 熱媒体搬送装置
３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄ 熱媒体流路切替装置（出口側）
３２ａ−１、３２ｂ−１、３２ｃ−１、３２ｄ−１ 熱媒体流路切替装置（出口側）
３２ａ−２、３２ｂ−２、３２ｃ−２、３２ｄ−２ 熱媒体流路切替装置（出口側）
３３ａ、３３ｂ、３３ｃ、３３ｄ 熱媒体流路切替装置（入口側）
３３ａ−１、３３ｂ−１、３３ｃ−１、３３ｄ−１ 熱媒体流路切替装置（入口側）
３３ａ−２、３３ｂ−２、３３ｃ−２、３３ｄ−２ 熱媒体流路切替装置（入口側）
３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄ 熱媒体流量調整装置
３４ａ−１、３４ｂ−１、３４ｃ−１、３４ｄ−１ 熱媒体流量調整装置
３４ａ−２、３４ｂ−２、３４ｃ−２、３４ｄ−２ 熱媒体流量調整装置
３５ａ、３５ｂ、３５ｃ、３５ｄ 利用側熱交換器
３５ａ−１、３５ｂ−１、３５ｃ−１、３５ｄ−１ 利用側熱交換器
３５ａ−２、３５ｂ−２、３５ｃ−２、３５ｄ−２ 利用側熱交換器
４１ メインユニット第１冷媒流路
４２ メインユニット第２冷媒流路
４３ メインユニット第３冷媒流路
４４ メインユニットバイパス流路
４５a 第一の圧力検知装置
４５ｂ 第二の圧力検知装置
５１ サブユニット第１冷媒流路
５２ サブユニット第２冷媒流路
５３ サブユニット第３冷媒流路
５４ サブユニットバイパス流路

Claims (8)

1. 冷媒を加圧し搬送する圧縮機と、前記冷媒の搬送流路を切替える第一の冷媒流路切替装置と、空気と前記冷媒とを熱交換する熱源側熱交換器とを有する室外ユニットと、
   熱媒体が流通し前記熱媒体と空気との間で熱交換する利用側熱交換器を有する複数の室内ユニットと、
   前記室外ユニットと前記室内ユニットの間に介在し、前記室外ユニットから搬送された前記冷媒と前記熱媒体との間で熱交換を行う中継ユニットとを備え、
   前記中継ユニットは、
   前記室外ユニットから搬送された前記冷媒を気体と液体に分ける気液分離器と、前記室外ユニットへ戻る冷媒が通る戻り冷媒流路とを有し、前記室外ユニットと冷媒配管で接続されたメイン中継ユニットと、
   前記冷媒と前記熱媒体との間で熱交換を行う複数の熱媒体間熱交換器と、前記メイン中継ユニットから搬送された前記冷媒の流路を切替える複数の第二の冷媒流路切替装置と、各熱媒体間熱交換器に対応して設けられている複数のサブユニット絞り装置と、前記熱媒体間熱交換器において前記冷媒と熱交換した前記熱媒体を、熱媒体配管を介して接続されている前記室内ユニットへ搬送する複数の熱媒体搬送装置と、前記室内ユニットの前記熱媒体搬出側及び搬入側に対応する位置に設置され、前記室内ユニットを流れる前記熱媒体の流路を前記複数の熱媒体熱交換器の間で切替える複数の熱媒体流路切替装置と、前記室内ユニットの前記熱媒体搬出側又は搬入側に対応する位置に設置され、前記熱媒体の流量を調整する複数の流量調整装置とを有し、前記メイン中継ユニットと前記気液分離器のガス冷媒流出側流路、前記気液分離器の液冷媒流出側流路、前記戻り冷媒流路のそれぞれを介して接続された複数のサブ中継ユニットとを備え、
   前記気液分離器の液冷媒流出側流路と前記戻り冷媒流路との間にバイパス流路が接続され、前記バイパス流路に前記バイパス流路を流れる冷媒の量を調整する第１バイパス絞り装置が配置されている、
   ことを特徴とする空気調和装置。
2. 前記サブ中継ユニットは、
   前記気液分離器のガス冷媒流出側流路と連通しているサブユニット第１冷媒流路と、
   前記気液分離器の液冷媒流出側流路と連通しているサブユニット第２冷媒流路と、
   前記戻り冷媒流路と連通しているサブユニット第３冷媒流路と、を備え、
   前記サブユニット第１冷媒流路と前記サブユニット第２冷媒流路とが、前記第二の冷媒流路切替装置、前記熱媒体間熱交換器及び前記サブユニット絞り装置を直列接続した複数の流路を介して接続されており、
   前記第二の冷媒流路切替装置は、前記熱媒体間熱交換器を前記サブユニット第１冷媒流路と前記サブユニット第３冷媒流路との間で切替接続するものであることを特徴とする請求項１に記載の空気調和装置。
3. 前記サブユニット第２冷媒流路と前記サブユニット第３冷媒流路との間に第２バイパス絞り装置を備えたバイパス流路を接続し、前記戻り冷媒流路への冷媒戻り量を調整可能としたことを特徴とする請求項２に記載の空気調和装置。
4. 運転中の前記複数の室内ユニットの全てが暖房運転を行う全暖房運転モード、運転中の前記複数の室内ユニットの全てが冷房運転を行う全冷房運転モード、前記複数の室内ユニットのなかで暖房運転を行うものと冷房運転を行うものが混在する冷暖房混在運転モードとを備え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。
5. 前記冷暖房混在運転モードは、１つの前記サブ中継ユニットに接続された複数の前記室内ユニットのなかで暖房運転と冷房運転が混在するものであることを特徴とする請求項４に記載の空気調和装置。
6. 前記冷暖房混在運転モードは、前記複数のサブ中継ユニットに接続されている複数の前記室内ユニットが、前記サブ中継ユニット毎に暖房運転と冷房運転とを行うものであることを特徴とする請求項４に記載の空気調和装置。
7. 前記メイン中継ユニットに接続されている前記サブ中継ユニットの全ての熱負荷を基に、前記室外ユニットの運転モードが決定されることを特徴とする請求項４に記載の空気調和装置。
8. 前記サブユニット絞り装置は、
   前記全暖房運転モードおよび前記冷暖房混在運転モードにおいて、前記圧縮機で高圧とされ、前記熱媒体間熱交換器を通過後、前記サブユニット絞り装置の出口側に接続される前記液冷媒流出側流路へ流入する冷媒を中圧の液冷媒にし、
   前記全冷房運転モードおよび前記冷暖房混在運転モードにおいて、前記液冷媒流出側流路から前記サブユニット絞り装置へ流入する中圧の液冷媒を低圧の気液二相とするものであることを特徴とする請求項４に記載の空気調和装置。
   
   

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