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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-05-01
(45)【発行日】2024-05-13
(54)【発明の名称】冷凍サイクルシステム
(51)【国際特許分類】
F25B 7/00 20060101AFI20240502BHJP
F25B 43/00 20060101ALI20240502BHJP
F25B 1/00 20060101ALI20240502BHJP
【ＦＩ】
F25B7/00 D
F25B43/00 R
F25B1/00 D
【請求項の数】
6
(21)【出願番号】P 2022566937
(86)(22)【出願日】2021-11-30
(86)【国際出願番号】 JP2021043883
(87)【国際公開番号】W WO2022118843
(87)【国際公開日】2022-06-09
【審査請求日】2023-06-01
(31)【優先権主張番号】P 2020199795
(32)【優先日】2020-12-01
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(73)【特許権者】
【識別番号】000002853
【氏名又は名称】ダイキン工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110000202
【氏名又は名称】弁理士法人新樹グローバル・アイピー
(72)【発明者】
【氏名】井吉 悠太
(72)【発明者】
【氏名】山野井 喜記
(72)【発明者】
【氏名】佐伯 久美子
【審査官】森山 拓哉
(56)【参考文献】
【文献】国際公開第２０１４／０４５４００（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開２０１８－１１２３６７（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｆ２５Ｂ ７／００
Ｆ２５Ｂ ４３／００
Ｆ２５Ｂ １／００
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
第１冷媒が循環する回路であって、第１圧縮機（７１）と、カスケード熱交換器（３５）と、レシーバ（１０１）と、第１熱交換器（７４）と、を有する第１回路（５ａ）と、第２冷媒が循環する回路であって、第２圧縮機（２１）と、前記カスケード熱交換器（３５）と、第２熱交換器（５２ａ、５２ｂ、５２ｃ）と、を有する第２回路（１０）と、
前記第１圧縮機を収容する第１ケーシング（５ｘ）と、
前記第２圧縮機を収容する第２ケーシング（２ｘ）と、
を備え、
前記レシーバは、前記第１ケーシング外に設けられ、
前記第１熱交換器（７４）は、内部を流れる前記第１冷媒と、外気と、の間で熱交換を行わせる、
冷凍サイクルシステム（１）。
【請求項2】
前記カスケード熱交換器は、前記第２ケーシングに設けられている、請求項１に記載の冷凍サイクルシステム。
【請求項3】
前記レシーバは、前記第２ケーシングに設けられている、請求項１または２に記載の冷凍サイクルシステム。
【請求項4】
前記第１ケーシング及び前記第２ケーシングとは別体である第３ケーシング（１３０ｘ）をさらに備え、前記レシーバは、前記第３ケーシングに収容される、
請求項１または２に記載の冷凍サイクルシステム。
【請求項5】
前記カスケード熱交換器および前記レシーバは、前記第２ケーシング内に設けられており、前記第１回路は、前記カスケード熱交換器から前記第２ケーシング外へ延びる第１配管（１１５、１１１）と、前記レシーバから前記第２ケーシング外へ延びる第２配管（１１３、１１２）と、を有しており、
前記第２ケーシングは、複数の面（１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃ、１２０ｄ）を有しており、
前記第１配管および前記第２配管の通る開口（１２０ｘ）、又は、前記第１配管の通る開口および前記第２配管の通る開口が、複数の前記面のうちの１つの面に設けられている、
請求項１から３のいずれか１項に記載の冷凍サイクルシステム。
【請求項6】
前記第１回路は、前記カスケード熱交換器と前記レシーバの間に設けられた膨張弁（１０２）を有している、請求項１から５のいずれか１項に記載の冷凍サイクルシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、冷凍サイクルシステムに関する。
【背景技術】
【0002】
従来より、一次側の冷媒回路と二次側の冷媒回路とをカスケード熱交換器を介して接続させた二元冷凍装置が知られている。
【0003】
例えば、特許文献１（国際公開第２０１８／２３５８３２号）に記載の冷凍装置では、二次側の冷媒回路において余剰冷媒を処理するためにレシーバを備えたものが提案されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
上述のような二元冷凍装置を構成する際に、一次側の冷媒回路を構成する熱源ユニットとして、二元冷凍装置ではない他の冷凍装置において用いられている熱源ユニットの流用が望まれる場合がある。ここで、特に、熱源ユニットとして、冷凍サイクルにおける利用側の近くにおいて冷媒を膨張させる直接膨張式の冷凍装置に用いられる熱源ユニットを二元冷凍装置の一次側の熱源ユニットとして流用する場合には、流用される熱源ユニットに充填されている冷媒が余りがちになる。
【課題を解決するための手段】
【0005】
第１観点に係る冷凍サイクルシステムは、第１回路と、第２回路と、第１ケーシングと、第２ケーシングと、を備えている。第１回路は、第１冷媒が循環する回路である。第１回路は、第１圧縮機と、カスケード熱交換器と、レシーバと、第１熱交換器と、を有している。第２回路は、第２冷媒が循環する回路である。第２回路は、第２圧縮機と、カスケード熱交換器と、第２熱交換器と、を有している。第１ケーシングは、第１圧縮機を収容する。第２ケーシングは、第２圧縮機を収容する。レシーバは、第１ケーシング外に設けられる。
【0006】
ここで、カスケード熱交換器は、第１冷媒と第２冷媒との間で熱交換を行わせるものであってよい。
【0007】
この冷凍サイクルシステムでは、第１回路が有するレシーバが第１ケーシング外に設けられている。これにより、直接膨張式の冷凍装置に用いられる熱源ユニットを二元冷凍装置の一次側の熱源ユニットとして流用する場合でも、第１回路における冷媒の余剰を抑制させることが可能になる。
【0008】
第２観点に係る冷凍サイクルシステムは、第１観点に係る冷凍サイクルシステムにおいて、カスケード熱交換器は、第２ケーシングに設けられている。
【0009】
ここで、カスケード熱交換器は、第２ケーシングの内部に収容されていてもよい。また、カスケード熱交換器が第２ケーシングとは別のケーシングの内部に収容されており、当該別のケーシングと第２ケーシングとがユニット化されていてもよい。
【0010】
この冷凍サイクルシステムでは、カスケード熱交換器が設けられていない第１ケーシングを用いてシステムを構築することが可能になる。
【0011】
第３観点に係る冷凍サイクルシステムは、第１観点または第２観点に係る冷凍サイクルシステムにおいて、レシーバは、第２ケーシングに設けられている。
【0012】
ここで、レシーバは、第２ケーシングの内部に収容されていてもよい。また、レシーバが第２ケーシングとは別のケーシングの内部に収容されており、当該別のケーシングと第２ケーシングとがユニット化されていてもよい。
【0013】
この冷凍サイクルシステムでは、直接膨張式の冷凍装置に用いられる熱源ユニットを二元冷凍装置の一次側の熱源ユニットとして流用する場合でも、第１回路における冷媒の余剰を抑制させることが可能になる。
【0014】
第４観点に係る冷凍サイクルシステムは、第１観点または第２観点に係る冷凍サイクルシステムにおいて、第１ケーシング及び第２ケーシングとは別体である第３ケーシングをさらに備えている。レシーバは、第３ケーシングに収容される。
【0015】
この冷凍サイクルシステムでは、第１ケーシングおよび第２ケーシングを小型化させることができる。
【0016】
第５観点に係る冷凍サイクルシステムは、第１観点から第３観点のいずれかに係る冷凍サイクルシステムにおいて、カスケード熱交換器およびレシーバは、第２ケーシング内に設けられている。第１回路は、第１配管と第２配管を有している。第１配管は、カスケード熱交換器から第２ケーシング外へ延びる。第２配管は、レシーバから第２ケーシング外へ延びる。第２ケーシングは、複数の面を有している。第１配管および第２配管の通る開口、又は、第１配管の通る開口および第２配管の通る開口が、複数の面のうちの１つの面に設けられている。
【0017】
なお、第２ケーシングは、実質的に６面体であってよい。
【0018】
この冷凍サイクルシステムでは、第２ケーシング外において第１配管と第２配管の取り回しが容易になる。
【0019】
第６観点に係る冷凍サイクルシステムは、第１観点から第５観点のいずれかに係る冷凍サイクルシステムにおいて、第１回路は、カスケード熱交換器とレシーバの間に設けられた膨張弁を有している。
【0020】
この冷凍サイクルシステムでは、カスケード熱交換器とレシーバの間を流れる第１冷媒の流量を調整することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【0021】
【図1】冷凍サイクルシステムの概略構成図である。
【図2】冷凍サイクルシステムの概略機能ブロック構成図である。
【図3】冷凍サイクルシステムの冷房運転における動作（冷媒の流れ）を示す図である。
【図4】冷凍サイクルシステムの暖房運転における動作（冷媒の流れ）を示す図である。
【図5】冷凍サイクルシステムの冷暖同時運転（冷房主体）における動作（冷媒の流れ）を示す図である。
【図6】冷凍サイクルシステムの冷暖同時運転（暖房主体）における動作（冷媒の流れ）を示す図である。
【図7】一次側ユニットと熱源ユニットが接続されている様子を示す概略図である。
【図8】他の実施形態Ａに係る一次側ユニットと熱源ユニットが接続されている様子を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【0022】
【0023】
冷凍サイクルシステム１は、蒸気圧縮式の冷凍サイクル運転を行うことによって、ビル等の室内の冷暖房に使用される装置である。
【0024】
冷凍サイクルシステム１は、蒸気圧縮式の一次側冷媒回路５ａ（第１回路に相当）と蒸気圧縮式の二次側冷媒回路１０（第２回路に相当）とからなる二元冷媒回路を有しており、二元冷凍サイクルを行う。一次側冷媒回路５ａには、冷媒として、例えば、Ｒ３２（第１冷媒に相当）等が封入されている。二次側冷媒回路１０には、冷媒として、例えば、二酸化炭素（第２冷媒に相当）が封入されている。一次側冷媒回路５ａと二次側冷媒回路１０とは、後述するカスケード熱交換器３５を介して、熱的に接続されている。
【0025】
冷凍サイクルシステム１は、一次側ユニット５と、熱源ユニット２と、複数の分岐ユニット６ａ、６ｂ、６ｃと、複数の利用ユニット３ａ、３ｂ、３ｃと、が互いに配管を介して接続されて構成されている。一次側ユニット５と熱源ユニット２とは、一次側第１連絡管１１１および一次側第２連絡管１１２により接続されている。熱源ユニット２と複数の分岐ユニット６ａ、６ｂ、６ｃとは、二次側第２連絡管９と二次側第１連絡管８と二次側第３連絡管７の３つの冷媒連絡管により接続されている。複数の分岐ユニット６ａ、６ｂ、６ｃと複数の利用ユニット３ａ、３ｂ、３ｃとは、第１接続管１５ａ、１５ｂ、１５ｃおよび第２接続管１６ａ、１６ｂ、１６ｃにより接続されている。一次側ユニット５は、本実施形態では、１台である。熱源ユニット２は、本実施形態では、１台である。複数の利用ユニット３ａ、３ｂ、３ｃは、本実施形態では、第１利用ユニット３ａと、第２利用ユニット３ｂと、第３利用ユニット３ｃと、の３台である。複数の分岐ユニット６ａ、６ｂ、６ｃは、本実施形態では、第１分岐ユニット６ａと、第２分岐ユニット６ｂと、第３分岐ユニット６ｃと、の３台である。
【0026】
そして、冷凍サイクルシステム１では、各利用ユニット３ａ、３ｂ、３ｃが個別に冷房運転または暖房運転を行うことが可能になっており、暖房運転を行う利用ユニットから冷房運転を行う利用ユニットに冷媒を送ることで利用ユニット間において熱回収を行うことが可能になるように構成されている。具体的には、本実施形態では、冷房運転と暖房運転とを同時に行う冷房主体運転や暖房主体運転を行うことで、熱回収が行われる。また、冷凍サイクルシステム１では、上記の熱回収（冷房主体運転や暖房主体運転）も考慮した複数の利用ユニット３ａ、３ｂ、３ｃ全体の熱負荷に応じて、熱源ユニット２の熱負荷をバランスさせるように構成されている。
【0027】
（２）一次側冷媒回路
一次側冷媒回路５ａは、一次側圧縮機７１（第１圧縮機に相当）と、一次側切換機構７２と、一次側熱交換器７４（第１熱交換器に相当）と、一次側第１膨張弁７６と、一次側過冷却熱交換器１０３と、一次側過冷却回路１０４と、一次側過冷却膨張弁１０４ａと、第１液閉鎖弁１０８と、一次側第１連絡管１１１（第１配管に相当）と、第２液閉鎖弁１０６と、第１接続配管１１５と、一次側レシーバ１０１と、第３接続配管１１４と、一次側第２膨張弁１０２（膨張弁に相当）と、二次側冷媒回路１０と共有しているカスケード熱交換器３５と、第２接続配管１１３と、第２ガス閉鎖弁１０７と、一次側第２連絡管１１２（第２配管に相当）と、第１ガス閉鎖弁１０９と、一次側アキュムレータ１０５と、を有している。
一次側冷媒回路５ａは、一次側圧縮機７１（第１圧縮機に相当）と、一次側切換機構７２と、一次側熱交換器７４（第１熱交換器に相当）と、一次側第１膨張弁７６と、一次側過冷却熱交換器１０３と、一次側過冷却回路１０４と、一次側過冷却膨張弁１０４ａと、第１液閉鎖弁１０８と、一次側第１連絡管１１１（第１配管に相当）と、第２液閉鎖弁１０６と、第１接続配管１１５と、一次側レシーバ１０１と、第３接続配管１１４と、一次側第２膨張弁１０２（膨張弁に相当）と、二次側冷媒回路１０と共有しているカスケード熱交換器３５と、第２接続配管１１３と、第２ガス閉鎖弁１０７と、一次側第２連絡管１１２（第２配管に相当）と、第１ガス閉鎖弁１０９と、一次側アキュムレータ１０５と、を有している。
【0028】
一次側圧縮機７１は、一次側の冷媒を圧縮するための機器であり、例えば、圧縮機モータ７１ａをインバータ制御することで運転容量を可変することが可能なスクロール型等の容積式圧縮機からなる。
【0029】
一次側アキュムレータ１０５は、一次側切換機構７２と一次側圧縮機７１の吸入側とを接続する吸入流路の途中に設けられている。
【0030】
カスケード熱交換器３５を一次側の冷媒の蒸発器として機能させる場合には、一次側切換機構７２は、一次側圧縮機７１の吸入側とカスケード熱交換器３５の一次側流路３５ｂのガス側とを接続する第５接続状態となる（図１の一次側切換機構７２の実線を参照）。また、一次側切換機構７２は、カスケード熱交換器３５を一次側の冷媒の放熱器として機能させる場合には、一次側圧縮機７１の吐出側とカスケード熱交換器３５の一次側流路３５ｂのガス側とを接続する第６接続状態となる（図１の一次側切換機構７２の破線を参照）。このように、一次側切換機構７２は、一次側冷媒回路５ａ内における冷媒の流路を切り換えることが可能な機器であり、例えば、四路切換弁からなる。そして、一次側切換機構７２の切り換え状態を変更することによって、カスケード熱交換器３５を一次側の冷媒の蒸発器または放熱器として機能させることが可能になっている。
【0031】
カスケード熱交換器３５は、一次側の冷媒であるＲ３２等の冷媒と、二次側の冷媒である二酸化炭素等の冷媒と、の間で互いに混合させることなく熱交換を行わせるための機器である。カスケード熱交換器３５は、例えば、プレート型熱交換器からなる。カスケード熱交換器３５は、二次側冷媒回路１０に属する二次側流路３５ａと、一次側冷媒回路５ａに属する一次側流路３５ｂと、を有している。二次側流路３５ａは、そのガス側が第３熱源配管２５を介して二次側切換機構２２に接続され、その液側が第４熱源配管２６を介して熱源側膨張弁３６に接続されている。一次側流路３５ｂは、そのガス側が、第２接続配管１１３、第２ガス閉鎖弁１０７、一次側第２連絡管１１２、第１ガス閉鎖弁１０９、一次側切換機構７２を介して一次側圧縮機７１に接続され、その液側が、第３接続配管１１４に設けられた一次側第２膨張弁１０２に接続されている。
【0032】
一次側熱交換器７４は、一次側の冷媒と屋外空気との熱交換を行うための機器である。一次側熱交換器７４のガス側は、一次側切換機構７２から延びる配管に接続されている。一次側熱交換器７４は、例えば、多数の伝熱管およびフィンによって構成されたフィン・アンド・チューブ型熱交換器からなる。
【0033】
一次側第１膨張弁７６は、一次側熱交換器７４の液側から一次側過冷却熱交換器１０３まで延びる液配管に設けられている。一次側第１膨張弁７６は、一次側冷媒回路５ａの液側の部分を流れる一次側の冷媒の流量の調節等を行う、開度調節が可能な電動膨張弁である。
【0034】
一次側過冷却回路１０４は、一次側第１膨張弁７６と一次側過冷却熱交換器１０３との間から分岐し、吸入流路のうち一次側切換機構７２と一次側アキュムレータ１０５との間の部分に接続されている。一次側過冷却膨張弁１０４ａは、一次側過冷却回路１０４のうち、一次側過冷却熱交換器１０３より上流側に設けられており、一次側の冷媒の流量の調節等を行う、開度調節が可能な電動膨張弁である。
【0035】
一次側過冷却熱交換器１０３は、一次側第１膨張弁７６から第１液閉鎖弁１０８に向けて流れる冷媒と、一次側過冷却回路１０４において一次側過冷却膨張弁１０４ａにおいて減圧された冷媒と、を熱交換させる熱交換器である。
【0036】
一次側第１連絡管１１１は、第１液閉鎖弁１０８と第２液閉鎖弁１０６を接続する配管であり、一次側ユニット５と熱源ユニット２を接続している。
【0037】
一次側第２連絡管１１２は、第１ガス閉鎖弁１０９と第２ガス閉鎖弁１０７を接続する配管であり、一次側ユニット５と熱源ユニット２を接続している。
【0038】
第１接続配管１１５は、第２液閉鎖弁１０６から一次側レシーバ１０１の内部まで延びた配管である。
【0039】
第３接続配管１１４は、カスケード熱交換器３５の一次側流路３５ｂの液側から一次側レシーバ１０１の内部まで延びた配管である。
【0040】
一次側第２膨張弁１０２は、第３接続配管１１４に設けられている。
【0041】
一次側レシーバ１０１は、一次側冷媒回路５ａ内の一次側の冷媒のうち余剰冷媒を貯留することが可能な冷媒容器である。一次側レシーバ１０１の内部の下方の液相領域には、第２液閉鎖弁１０６から延びる第１接続配管１１５の端部と、カスケード熱交換器３５の一次側流路３５ｂの液側から延びた第３接続配管１１４の端部とが、位置している。
【0042】
第３接続配管１１４と第１接続配管１１５の一次側レシーバ１０１内の出口は、いずれも下方を向いていることが好ましい。これにより、一次側レシーバ１０１内での一次側の冷媒の泡立ちが抑制される。
【0043】
第２接続配管１１３は、カスケード熱交換器３５の一次側流路３５ｂのガス側から第２ガス閉鎖弁１０７まで延びた配管である。
【0044】
第１ガス閉鎖弁１０９は、一次側第２連絡管１１２と一次側切換機構７２との間に設けられている。
【0045】
（３）二次側冷媒回路
二次側冷媒回路１０は、複数の利用ユニット３ａ、３ｂ、３ｃと、複数の分岐ユニット６ａ、６ｂ、６ｃと、熱源ユニット２と、が互いに接続されて構成されている。各利用ユニット３ａ、３ｂ、３ｃは、対応する分岐ユニット６ａ、６ｂ、６ｃと、１対１に接続されている。具体的には、利用ユニット３ａと分岐ユニット６ａとは第１接続管１５ａおよび第２接続管１６ａを介して接続され、利用ユニット３ｂと分岐ユニット６ｂとは第１接続管１５ｂおよび第２接続管１６ｂを介して接続され、利用ユニット３ｃと分岐ユニット６ｃとは第１接続管１５ｃおよび第２接続管１６ｃを介して接続されている。また、各分岐ユニット６ａ、６ｂ、６ｃは、熱源ユニット２と、３つの連絡管である二次側第３連絡管７と二次側第１連絡管８と二次側第２連絡管９とを介して接続されている。具体的には、熱源ユニット２から延び出した二次側第３連絡管７と二次側第１連絡管８と二次側第２連絡管９とは、それぞれ複数に分岐して、各分岐ユニット６ａ、６ｂ、６ｃに接続されている。
二次側冷媒回路１０は、複数の利用ユニット３ａ、３ｂ、３ｃと、複数の分岐ユニット６ａ、６ｂ、６ｃと、熱源ユニット２と、が互いに接続されて構成されている。各利用ユニット３ａ、３ｂ、３ｃは、対応する分岐ユニット６ａ、６ｂ、６ｃと、１対１に接続されている。具体的には、利用ユニット３ａと分岐ユニット６ａとは第１接続管１５ａおよび第２接続管１６ａを介して接続され、利用ユニット３ｂと分岐ユニット６ｂとは第１接続管１５ｂおよび第２接続管１６ｂを介して接続され、利用ユニット３ｃと分岐ユニット６ｃとは第１接続管１５ｃおよび第２接続管１６ｃを介して接続されている。また、各分岐ユニット６ａ、６ｂ、６ｃは、熱源ユニット２と、３つの連絡管である二次側第３連絡管７と二次側第１連絡管８と二次側第２連絡管９とを介して接続されている。具体的には、熱源ユニット２から延び出した二次側第３連絡管７と二次側第１連絡管８と二次側第２連絡管９とは、それぞれ複数に分岐して、各分岐ユニット６ａ、６ｂ、６ｃに接続されている。
【0046】
二次側第１連絡管８には、運転状態に応じて、気液二相状態の冷媒とガス状態の冷媒とのいずれかの冷媒が流れる。なお、第２冷媒の種類によっては、二次側第１連絡管８には、運転状態に応じて超臨界状態の冷媒が流れる。二次側第２連絡管９には、運転状態に応じて、気液二相状態の冷媒とガス状態の冷媒とのいずれかの冷媒が流れる。二次側第３連絡管７には、運転状態に応じて、気液二相状態の冷媒と液状態の冷媒とのいずれかの冷媒が流れる。なお、第２冷媒の種類によっては、二次側第３連絡管７には、運転状態に応じて超臨界状態の冷媒が流れる。
【0047】
二次側冷媒回路１０は、熱源回路１２と、分岐回路１４ａ、１４ｂ、１４ｃと、利用回路１３ａ、１３ｂ、１３ｃと、が互いに接続されて構成されている。
【0048】
熱源回路１２は、主として、二次側圧縮機２１（第２圧縮機に相当）と、二次側切換機構２２と、第１熱源配管２８と、第２熱源配管２９と、吸入流路２３と、吐出流路２４と、第３熱源配管２５と、第４熱源配管２６と、第５熱源配管２７と、カスケード熱交換器３５と、熱源側膨張弁３６と、第３閉鎖弁３１と、第１閉鎖弁３２と、第２閉鎖弁３３と、二次側アキュムレータ３０と、油分離器３４と、油戻し回路４０と、二次側レシーバ４５と、バイパス回路４６と、バイパス膨張弁４６ａと、二次側過冷却熱交換器４７と、二次側過冷却回路４８と、二次側過冷却膨張弁４８ａと、を有している。
【0049】
二次側圧縮機２１は、二次側の冷媒を圧縮するための機器であり、例えば、圧縮機モータ２１ａをインバータ制御することで運転容量を可変することが可能なスクロール型等の容積式圧縮機からなる。なお、二次側圧縮機２１は、運転時の負荷に応じて、負荷が大きいほど運転容量が大きくなるように制御される。
【0050】
二次側切換機構２２は、二次側冷媒回路１０の接続状態、特に、熱源回路１２内における冷媒の流路を切り換えることが可能な機構である。本実施形態では、二次側切換機構２２は、環状の流路に二方弁である切換弁２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄが４つ並んで設けられて構成されている。なお、二次側切換機構２２としては、これに変えて、複数の三路切換弁を組合せたものを用いてもよい。二次側切換機構２２は、吐出流路２４と第３熱源配管２５とを接続する流路に設けられた第１切換弁２２ａと、吐出流路２４と第１熱源配管２８とを接続する流路に設けられた第２切換弁２２ｂと、吸入流路２３と第３熱源配管２５とを接続する流路に設けられた第３切換弁２２ｃと、吸入流路２３と第１熱源配管２８とを接続する流路に設けられた第４切換弁２２ｄと、を有している。本実施形態において、第１切換弁２２ａと、第２切換弁２２ｂと、第３切換弁２２ｃと、第４切換弁２２ｄと、はそれぞれ開状態と閉状態とが切り換えられる電磁弁である。
【0051】
二次側切換機構２２は、カスケード熱交換器３５を二次側の冷媒の放熱器として機能させる場合には、第１切換弁２２ａを開状態として二次側圧縮機２１の吐出側とカスケード熱交換器３５の二次側流路３５ａのガス側とを接続しつつ、第３切換弁２２ｃを閉状態とする第１接続状態とする。また、二次側切換機構２２は、カスケード熱交換器３５を二次側の冷媒の蒸発器として機能させる場合には、第３切換弁２２ｃを開状態として二次側圧縮機２１の吸入側とカスケード熱交換器３５の二次側流路３５ａのガス側とを接続しつつ、第１切換弁２２ａを閉状態とする第２接続状態とする。また、二次側切換機構２２は、二次側圧縮機２１から吐出される二次側の冷媒を二次側第１連絡管８に送る場合には、第２切換弁２２ｂを開状態として二次側圧縮機２１の吐出側と二次側第１連絡管８とを接続しつつ、第４切換弁２２ｄを閉状態とする第３接続状態とする。また、二次側切換機構２２は、二次側第１連絡管８を流れる冷媒を二次側圧縮機２１に吸入させる場合には、第４切換弁２２ｄを開状態として二次側第１連絡管８と二次側圧縮機２１の吸入側とを接続しつつ、第２切換弁２２ｂを閉状態とする第４接続状態とする。
【0052】
カスケード熱交換器３５は、上述の通り、一次側の冷媒であるＲ３２等の冷媒と、二次側の冷媒である二酸化炭素等の冷媒と、の間で互いに混合させることなく熱交換を行わせるための機器である。なお、カスケード熱交換器３５は、二次側冷媒回路１０の二次側の冷媒が流れる二次側流路３５ａと、一次側冷媒回路５ａの一次側の冷媒が流れる一次側流路３５ｂと、を有することで、一次側ユニット５と熱源ユニット２とで共有されている。なお、本実施形態では、カスケード熱交換器３５は、熱源ユニット２の熱源ケーシング２ｘの内部に配置されている。カスケード熱交換器３５の一次側流路３５ｂのガス側は、第２接続配管１１３と第２ガス閉鎖弁１０７を経て、熱源ケーシング２ｘ外の一次側第２連絡管１１２まで延びている。カスケード熱交換器３５の一次側流路３５ｂの液側は、第３接続配管１１４と一次側第２膨張弁１０２と一次側レシーバ１０１と第１接続配管１１５と第２液閉鎖弁１０６を経て、熱源ケーシング２ｘ外の一次側第１連絡管１１１まで延びている。
【0053】
熱源側膨張弁３６は、カスケード熱交換器３５を流れる二次側の冷媒の流量の調節等を行うために、カスケード熱交換器３５の液側に接続された開度調節が可能な電動膨張弁である。熱源側膨張弁３６は、第４熱源配管２６に設けられている。
【0054】
第３閉鎖弁３１、第１閉鎖弁３２および第２閉鎖弁３３は、外部の機器・配管（具体的には、連絡管７、８および９）との接続口に設けられた弁である。具体的には、第３閉鎖弁３１は、熱源ユニット２から引き出される二次側第３連絡管７に接続されている。第１閉鎖弁３２は、熱源ユニット２から引き出される二次側第１連絡管８に接続されている。第２閉鎖弁３３は、熱源ユニット２から引き出される二次側第２連絡管９に接続されている。
【0055】
第１熱源配管２８は、第１閉鎖弁３２と二次側切換機構２２とを接続する冷媒配管である。具体的には、第１熱源配管２８は、第１閉鎖弁３２と、二次側切換機構２２のうちの第２切換弁２２ｂと第４切換弁２２ｄとの間の部分と、を接続している。
【0056】
吸入流路２３は、二次側切換機構２２と二次側圧縮機２１の吸入側とを連絡する流路である。具体的には、吸入流路２３は、二次側切換機構２２のうちの第３切換弁２２ｃと第４切換弁２２ｄとの間の部分と、二次側圧縮機２１の吸入側と、を接続している。吸入流路２３の途中には、二次側アキュムレータ３０が設けられている。
【0057】
第２熱源配管２９は、第２閉鎖弁３３と吸入流路２３の途中とを接続する冷媒配管である。なお、本実施形態では、第２熱源配管２９は、吸入流路２３のうち、二次側切換機構２２における第２切換弁２２ｂと第４切換弁２２ｄの間の部分と、二次側アキュムレータ３０と、の間の部分である接続箇所において、吸入流路２３に接続されている。
【0058】
吐出流路２４は、二次側圧縮機２１の吐出側と二次側切換機構２２とを接続する冷媒配管である。具体的には、吐出流路２４は、二次側圧縮機２１の吐出側と、二次側切換機構２２のうちの第１切換弁２２ａと第２切換弁２２ｂとの間の部分と、を接続している。
【0059】
第３熱源配管２５は、二次側切換機構２２とカスケード熱交換器３５のガス側とを接続する冷媒配管である。具体的には、第３熱源配管２５は、二次側切換機構２２のうちの第１切換弁２２ａと第３切換弁２２ｃとの間の部分と、カスケード熱交換器３５における二次側流路３５ａのガス側端部とを接続している。
【0060】
第４熱源配管２６は、カスケード熱交換器３５の液側（ガス側とは反対側、二次側切換機構２２が設けられている側とは反対側）と、二次側レシーバ４５と、を接続する冷媒配管である。具体的には、第４熱源配管２６は、カスケード熱交換器３５における二次側流路３５ａの液側端部（ガス側とは反対側の端部）と、二次側レシーバ４５とを接続している。
【0061】
二次側レシーバ４５は、二次側冷媒回路１０における余剰冷媒を貯留する冷媒容器である。二次側レシーバ４５からは、第４熱源配管２６と、第５熱源配管２７と、バイパス回路４６と、が延びだしている。
【0062】
バイパス回路４６は、二次側レシーバ４５内部の上方の領域である気相領域と、吸入流路２３と、を接続する冷媒配管である。具体的には、バイパス回路４６は、吸入流路２３のうち二次側切換機構２２と二次側アキュムレータ３０との間に接続されている。バイパス回路４６には、バイパス膨張弁４６ａが設けられている。バイパス膨張弁４６ａは、開度調節により二次側レシーバ４５内から二次側圧縮機２１の吸入側に導く冷媒の量を調節可能な電動膨張弁である。
【0063】
第５熱源配管２７は、二次側レシーバ４５と第３閉鎖弁３１とを接続する冷媒配管である。
【0064】
二次側過冷却回路４８は、第５熱源配管２７の一部と、吸入流路２３と、を接続する冷媒配管である。具体的には、二次側過冷却回路４８は、吸入流路２３のうち二次側切換機構２２と二次側アキュムレータ３０との間に接続されている。なお、本実施形態においては、二次側過冷却回路４８は、二次側レシーバ４５と二次側過冷却熱交換器４７との間から分岐するように延びている。
【0065】
二次側過冷却熱交換器４７は、第５熱源配管２７に属する流路を流れる冷媒と、二次側過冷却回路４８に属する流路を流れる冷媒と、で熱交換を行わせる熱交換器である。本実施形態においては、第５熱源配管２７のうち、二次側過冷却回路４８が分岐している箇所と、第３閉鎖弁３１と、の間に設けられている。二次側過冷却膨張弁４８ａは、二次側過冷却回路４８における第５熱源配管２７からの分岐箇所と、二次側過冷却熱交換器４７と、の間に設けられている。二次側過冷却膨張弁４８ａは、二次側過冷却熱交換器４７に対して減圧された冷媒を供給するものであり、開度調節可能な電動膨張弁である。
【0066】
二次側アキュムレータ３０は、二次側の冷媒を溜めることが可能な容器であり、二次側圧縮機２１の吸入側に設けられている。
【0067】
油分離器３４は、吐出流路２４の途中に設けられている。油分離器３４は、二次側の冷媒に伴って二次側圧縮機２１から吐出された冷凍機油を二次側の冷媒から分離して、二次側圧縮機２１に戻すための機器である。
【0068】
油戻し回路４０は、油分離器３４と吸入流路２３とを接続するように設けられている。油戻し回路４０は、油分離器３４から延び出た流路が、吸入流路２３のうち二次側アキュムレータ３０と二次側圧縮機２１の吸入側との間の部分に合流するように延びた油戻し流路４１を有している。油戻し流路４１の途中には、油戻しキャピラリーチューブ４２と油戻し開閉弁４４とが設けられている。油戻し開閉弁４４が開状態に制御されることで、油分離器３４において分離された冷凍機油は、油戻し流路４１の油戻しキャピラリーチューブ４２を通過して、二次側圧縮機２１の吸入側に戻される。ここで、本実施形態では、油戻し開閉弁４４は、二次側冷媒回路１０において二次側圧縮機２１が運転状態の場合には、開状態を所定時間維持し閉状態を所定時間維持することを繰り返すことにより、油戻し回路４０を通じた冷凍機油の返油量が制御される。なお、油戻し開閉弁４４は、本実施形態では開閉制御される電磁弁であるが、開度調節が可能な電動膨張弁としつつ油戻しキャピラリーチューブ４２を省略した構成としてもよい。
【0069】
以下、利用回路１３ａ、１３ｂ、１３ｃについて説明するが、利用回路１３ｂ、１３ｃは利用回路１３ａと同様の構成であるため、利用回路１３ｂ、１３ｃについては、利用回路１３ａの各部を示す符号の添字「ａ」の代わりに、「ｂ」または「ｃ」の添字を付すものとして各部の説明を省略する。
【0070】
利用回路１３ａは、主として、利用側熱交換器５２ａ（第２熱交換器に相当）と、第１利用配管５７ａと、第２利用配管５６ａと、利用側膨張弁５１ａと、を有している。
【0071】
利用側熱交換器５２ａは、冷媒と室内空気との熱交換を行うための機器であり、例えば、多数の伝熱管およびフィンによって構成されたフィン・アンド・チューブ型熱交換器からなる。なお、複数の利用側熱交換器５２ａ、５２ｂ、５２ｃは、二次側切換機構２２と吸入流路２３とカスケード熱交換器３５に対して互いに並列に接続されている。
【0072】
第２利用配管５６ａは、その一端が第１利用ユニット３ａの利用側熱交換器５２ａの液側（ガス側とは反対側）に接続されている。第２利用配管５６ａの他端は、第２接続管１６ａに接続されている。第２利用配管５６ａの途中には、上述した利用側膨張弁５１ａが設けられている。
【0073】
利用側膨張弁５１ａは、利用側熱交換器５２ａを流れる冷媒の流量の調節等を行う、開度調節が可能な電動膨張弁である。利用側膨張弁５１ａは、第２利用配管５６ａに設けられている。
【0074】
第１利用配管５７ａは、その一端が第１利用ユニット３ａの利用側熱交換器５２ａのガス側に接続されている。本実施形態では、第１利用配管５７ａは、利用側熱交換器５２ａの利用側膨張弁５１ａ側とは反対側に接続されている。第１利用配管５７ａは、その他端が、第１接続管１５ａに接続されている。
【0075】
以下、分岐回路１４ａ、１４ｂ、１４ｃについて説明するが、分岐回路１４ｂ、１４ｃは分岐回路１４ａと同様の構成であるため、分岐回路１４ｂ、１４ｃについては、分岐回路１４ａの各部を示す符号の添字「ａ」の代わりに、「ｂ」または「ｃ」の添字を付すものとして各部の説明を省略する。
【0076】
分岐回路１４ａは、主として、合流配管６２ａと、第１分岐配管６３ａと、第２分岐配管６４ａと、第１調節弁６６ａと、第２調節弁６７ａと、第３分岐配管６１ａと、を有している。
【0077】
合流配管６２ａは、その一端が第１接続管１５ａに接続されている。合流配管６２ａの他端には、第１分岐配管６３ａと第２分岐配管６４ａが分岐して接続されている。
【0078】
第１分岐配管６３ａは、合流配管６２側とは反対側が、二次側第１連絡管８に接続されている。第１分岐配管６３ａには、開閉可能な第１調節弁６６ａが設けられている。なお、ここでは、第１調節弁６６ａとして、開度調節が可能な電動膨張弁を採用しているが、開閉のみが可能な電磁弁等を採用してもよい。
【0079】
第２分岐配管６４ａは、合流配管６２側とは反対側が、二次側第２連絡管９に接続されている。第２分岐配管６４ａには、開閉可能な第２調節弁６７ａが設けられている。なお、ここでは、第２調節弁６７ａとして、開度調節が可能な電動膨張弁を採用しているが、開閉のみが可能な電磁弁等を採用してもよい。
【0080】
第３分岐配管６１ａは、その一端が第２接続管１６ａに接続されている。第３分岐配管６１ａは、その他端が二次側第３連絡管７に接続されている。
【0081】
そして、第１分岐ユニット６ａは、後述の冷房運転を行う際には、第１調節弁６６ａおよび第２調節弁６７ａを開けた状態にすることで、以下のように機能することができる。第１分岐ユニット６ａは、二次側第３連絡管７を通じて第３分岐配管６１ａに流入する冷媒を、第２接続管１６ａに送る。なお、第２接続管１６ａを通じて第１利用ユニット３ａの第２利用配管５６ａを流れる冷媒は、利用側膨張弁５１ａを通じて、第１利用ユニット３ａの利用側熱交換器５２ａに送られる。そして、利用側熱交換器５２ａに送られた冷媒は、室内空気との熱交換によって蒸発した後、第１利用配管５７ａを介して、第１接続管１５ａを流れる。第１接続管１５ａを流れた冷媒は、第１分岐ユニット６ａの合流配管６２ａに送られる。合流配管６２ａを流れた冷媒は、第１分岐配管６３ａと第２分岐配管６４ａに分岐して流れる。第１分岐配管６３ａにおいて第１調節弁６６ａを通過した冷媒は、二次側第１連絡管８に送られる。第２分岐配管６４ａにおいて第２調節弁６７ａを通過した冷媒は、二次側第２連絡管９に送られる。
【0082】
また、第１分岐ユニット６ａは、後述の冷房主体運転を行う際と暖房主体運転を行う際に、第１利用ユニット３ａにおいて室内を冷房する場合には、第１調節弁６６ａを閉じた状態にしつつ第２調節弁６７ａを開けた状態にすることで、以下のように機能することができる。第１分岐ユニット６ａは、二次側第３連絡管７を通じて第３分岐配管６１ａに流入する冷媒を、第２接続管１６ａに送る。なお、第２接続管１６ａを通じて第１利用ユニット３ａの第２利用配管５６ａを流れる冷媒は、利用側膨張弁５１ａを通じて、第１利用ユニット３ａの利用側熱交換器５２ａに送られる。そして、利用側熱交換器５２ａに送られた冷媒は、室内空気との熱交換によって蒸発した後、第１利用配管５７ａを介して、第１接続管１５ａを流れる。第１接続管１５ａを流れた冷媒は、第１分岐ユニット６ａの合流配管６２ａに送られる。合流配管６２ａを流れた冷媒は、第２分岐配管６４ａに流れて第２調節弁６７ａを通過した後、二次側第２連絡管９に送られる。
【0083】
また、第１分岐ユニット６ａは、後述の暖房運転を行う際には、第２調節弁６７ａを後述するように運転状況に応じて開状態か閉状態にし、かつ、第１調節弁６６ａを開けた状態にすることで、次のように機能することができる。第１分岐ユニット６ａでは、二次側第１連絡管８を通じて第１分岐配管６３ａに流入する冷媒が、第１調節弁６６ａを通過して、合流配管６２ａに送られる。合流配管６２ａを流れた冷媒は、第１接続管１５ａを介して、利用ユニット３ａの第１利用配管５７ａを流れて、利用側熱交換器５２ａに送られる。そして、利用側熱交換器５２ａに送られた冷媒は、室内空気との熱交換によって放熱した後、第２利用配管５６ａに設けられた利用側膨張弁５１ａを通過する。第２利用配管５６ａを通過した冷媒は、第２接続管１６ａを介して、第１分岐ユニット６ａの第３分岐配管６１ａを流れた後、二次側第３連絡管７に送られる。
【0084】
また、第１分岐ユニット６ａは、後述の冷房主体運転を行う際と暖房主体運転を行う際に、第１利用ユニット３ａにおいて室内を暖房する場合には、第２調節弁６７ａを閉状態にし、かつ、第１調節弁６６ａを開けた状態にすることで、次のように機能することができる。第１分岐ユニット６ａでは、二次側第１連絡管８を通じて第１分岐配管６３ａに流入する冷媒が、第１調節弁６６ａを通過して、合流配管６２ａに送られる。合流配管６２ａを流れた冷媒は、第１接続管１５ａを介して、利用ユニット３ａの第１利用配管５７ａを流れて、利用側熱交換器５２ａに送られる。そして、利用側熱交換器５２ａに送られた冷媒は、室内空気との熱交換によって放熱した後、第２利用配管５６ａに設けられた利用側膨張弁５１ａを通過する。第２利用配管５６ａを通過した冷媒は、第２接続管１６ａを介して、第１分岐ユニット６ａの第３分岐配管６１ａを流れた後、二次側第３連絡管７に送られる。
【0085】
このような機能は、第１分岐ユニット６ａだけでなく、第２分岐ユニット６ｂ、第３分岐ユニット６ｃも同様に有している。このため、第１分岐ユニット６ａ、第２分岐ユニット６ｂ、第３分岐ユニット６ｃは、ぞれぞれ、各利用側熱交換器５２ａ、５２ｂ、５２ｃについて、冷媒の蒸発器として機能させるか、または、冷媒の放熱器として機能させるか、を個別に切り換えることが可能になっている。
【0086】
（４）一次側ユニット
一次側ユニット５は、利用ユニット３ａ、３ｂ、３ｃや分岐ユニット６ａ、６ｂ、６ｃが配置された空間とは異なる空間や屋上等に設置されている。
一次側ユニット５は、利用ユニット３ａ、３ｂ、３ｃや分岐ユニット６ａ、６ｂ、６ｃが配置された空間とは異なる空間や屋上等に設置されている。
【0087】
一次側ユニット５は、上述の一次側冷媒回路５ａの一部と、一次側ファン７５と、各種センサと、一次側制御部７０と、図７に示すような一次側ケーシング５ｘ（第１ケーシングに相当）と、を有している。
【0088】
一次側ユニット５は、一次側冷媒回路５ａの一部として、一次側圧縮機７１と、一次側切換機構７２と、一次側熱交換器７４と、一次側第１膨張弁７６と、一次側過冷却熱交換器１０３と、一次側過冷却回路１０４と、一次側過冷却膨張弁１０４ａと、第１液閉鎖弁１０８と、第１ガス閉鎖弁１０９と、一次側アキュムレータ１０５と、を一次側ケーシング５ｘ内に有している。
【0089】
一次側ファン７５は、一次側ユニット５内に設けられており、屋外空気を一次側熱交換器７４に導いて、一次側熱交換器７４を流れる一次側の冷媒と熱交換させた後に、屋外に排出させる、という空気流れを生じさせる。一次側ファン７５は、一次側ファンモータ７５ａによって駆動される。
【0090】
また、一次側ユニット５には、各種のセンサが設けられている。具体的には、一次側熱交換器７４を通過する前の屋外空気の温度を検出する外気温度センサ７７と、一次側圧縮機７１から吐出された一次側の冷媒の圧力を検出する一次側吐出圧力センサ７８と、一次側圧縮機７１に吸入される一次側の冷媒の圧力を検出する一次側吸入圧力センサ７９と、一次側圧縮機７１に吸入される一次側の冷媒の温度を検出する一次側吸入温度センサ８１と、一次側熱交換器７４を流れる冷媒の温度を検出する一次側熱交温度センサ８２と、が設けられている。
【0091】
一次側制御部７０は、一次側ユニット５内に設けられている各部７１（７１ａ）、７２、７５（７５ａ）、７６、１０４ａの動作を制御する。そして、一次側制御部７０は、一次側ユニット５の制御を行うために設けられたＣＰＵやマイクロコンピュータ等のプロセッサとメモリを有しており、リモコン（図示せず）との間で制御信号等のやりとりを行うことや、熱源ユニット２の熱源側制御部２０や分岐ユニット制御部６０ａ、６０ｂ、６０ｃや利用側制御部５０ａ、５０ｂ、５０ｃとの間で制御信号等のやりとりを行うことができるようになっている。
【0092】
（５）熱源ユニット
熱源ユニット２は、利用ユニット３ａ、３ｂ、３ｃや分岐ユニット６ａ、６ｂ、６ｃが配置された空間とは異なる空間や屋上等に設置されている。
熱源ユニット２は、利用ユニット３ａ、３ｂ、３ｃや分岐ユニット６ａ、６ｂ、６ｃが配置された空間とは異なる空間や屋上等に設置されている。
【0093】
熱源ユニット２は、連絡管７、８、９を介して分岐ユニット６ａ、６ｂ、６ｃに接続されており、二次側冷媒回路１０の一部を構成している。また、熱源ユニット２は、一次側第１連絡管１１１および一次側第２連絡管１１２を介して、一次側ユニット５と接続されており、一次側冷媒回路５ａの一部を構成している。
【0094】
熱源ユニット２は、主として、上述した熱源回路１２と、各種センサと、熱源側制御部２０と、一次側冷媒回路５ａの一部を構成する第２液閉鎖弁１０６、第１接続配管１１５、一次側レシーバ１０１、第３接続配管１１４、一次側第２膨張弁１０２、第２接続配管１１３、および、第２ガス閉鎖弁１０７と、図７に示すような熱源ケーシング２ｘ（第２ケーシングに相当）と、を有している。
【0095】
なお、熱源ケーシング２ｘ内において、第３接続配管１１４と一次側レシーバ１０１との接続箇所は、一次側レシーバ１０１の高さ方向における中央よりも下方であってよい。さらに、第３接続配管１１４とカスケード熱交換器３５の一次側流路３５ｂとの接続箇所は、カスケード熱交換器３５の高さ方向における中央よりも下方であってよい。これにより、一次側レシーバ１０１とカスケード熱交換器３５との接続が容易になる。
【0096】
熱源ユニット２には、二次側圧縮機２１の吸入側における二次側の冷媒の圧力を検出する二次側吸入圧力センサ３７と、二次側圧縮機２１の吐出側における二次側の冷媒の圧力を検出する二次側吐出圧力センサ３８と、二次側圧縮機２１の吐出側における二次側の冷媒の温度を検出する二次側吐出温度センサ３９と、二次側圧縮機２１の吸入側における二次側の冷媒の温度を検出する二次側吸入温度センサ８８と、カスケード熱交換器３５の二次側流路３５ａと熱源側膨張弁３６との間を流れる二次側の冷媒の温度を検出する二次側カスケード温度センサ８３と、二次側レシーバ４５から二次側過冷却熱交換器４７との間を流れる二次側の冷媒の温度を検出するレシーバ出口温度センサ８４と、バイパス回路４６におけるバイパス膨張弁４６ａの下流側を流れる二次側の冷媒の温度を検出するバイパス回路温度センサ８５と、二次側過冷却熱交換器４７と第３閉鎖弁３１との間を流れる二次側の冷媒の温度を検出する過冷却出口温度センサ８６と、二次側過冷却回路４８における二次側過冷却熱交換器４７の出口を流れる二次側の冷媒の温度を検出する過冷却回路温度センサ８７と、が設けられている。
【0097】
熱源側制御部２０は、熱源ユニット２の熱源ケーシング２ｘ内部に設けられた各部２１（２１ａ）、２２、３６、４４、４６ａ、４８ａ、１０２の動作を制御する。なお、熱源側制御部２０は、二次側冷媒回路１０ではなく一次側冷媒回路５ａの一部を構成する部品である一次側第２膨張弁１０２の弁開度を制御する。熱源側制御部２０は、熱源ユニット２の制御を行うために設けられたＣＰＵやマイクロコンピュータ等のプロセッサとメモリを有しており、一次側ユニット５の一次側制御部７０や利用ユニット３ａ、３ｂ、３ｃの利用側制御部５０ａ、５０ｂ、５０ｃや分岐ユニット制御部６０ａ、６０ｂ、６０ｃとの間で制御信号等のやりとりを行うことができるようになっている。
【0098】
（６）利用ユニット
利用ユニット３ａ、３ｂ、３ｃは、ビル等の室内の天井に埋め込みや吊り下げ等、または、室内の壁面に壁掛け等により設置されている。
利用ユニット３ａ、３ｂ、３ｃは、ビル等の室内の天井に埋め込みや吊り下げ等、または、室内の壁面に壁掛け等により設置されている。
【0099】
利用ユニット３ａ、３ｂ、３ｃは、連絡管７、８、９を介して熱源ユニット２に接続されている。
【0100】
利用ユニット３ａ、３ｂ、３ｃは、二次側冷媒回路１０の一部を構成する利用回路１３ａ、１３ｂ、１３ｃを有している。
【0101】
以下、利用ユニット３ａ、３ｂ、３ｃの構成について説明する。なお、第２利用ユニット３ｂおよび第３利用ユニット３ｃは、第１利用ユニット３ａと同様の構成であるため、ここでは、第１利用ユニット３ａの構成のみ説明し、第２利用ユニット３ｂおよび第３利用ユニット３ｃの構成については、それぞれ、第１利用ユニット３ａの各部を示す符号の添字「ａ」の代わりに、「ｂ」または「ｃ」の添字を付して、各部の説明を省略する。
【0102】
第１利用ユニット３ａは、主として、上述の利用回路１３ａと、室内ファン５３ａと、利用側制御部５０ａと、各種センサと、を有している。なお、室内ファン５３ａは、室内ファンモータ５４ａを有している。
【0103】
室内ファン５３ａは、ユニット内に室内空気を吸入して、利用側熱交換器５２ａを流れる冷媒と熱交換させた後に、供給空気として室内に供給する空気流れを生じさせる。室内ファン５３ａは、室内ファンモータ５４ａによって駆動される。
【0104】
利用ユニット３ａには、利用側熱交換器５２ａの液側における冷媒の温度を検出する液側温度センサ５８ａが設けられている。また、利用ユニット３ａには、室内から取り込まれた空気であって、利用側熱交換器５２ａを通過する前の空気の温度である室内温度を検出する室内温度センサ５５ａが設けられている。
【0105】
利用側制御部５０ａは、利用ユニット３ａを構成する各部５１ａ、５３ａ（５４ａ）の動作を制御する。そして、利用側制御部５０ａは、利用ユニット３ａの制御を行うために設けられたＣＰＵやマイクロコンピュータ等のプロセッサとメモリを有しており、リモコン（図示せず）との間で制御信号等のやりとりを行うことや、熱源ユニット２の熱源側制御部２０や分岐ユニット制御部６０ａ、６０ｂ、６０ｃや一次側ユニット５の一次側制御部７０との間で制御信号等のやりとりを行うことができるようになっている。
【0106】
なお、第２利用ユニット３ｂは、利用回路１３ｂ、室内ファン５３ｂ、利用側制御部５０ｂ、室内ファンモータ５４ｂを有している。第３利用ユニット３ｃは、利用回路１３ｃ、室内ファン５３ｃ、利用側制御部５０ｃ、室内ファンモータ５４ｃを有している。
【0107】
（７）分岐ユニット
分岐ユニット６ａ、６ｂ、６ｃは、ビル等の室内の天井裏の空間等に設置されている。
分岐ユニット６ａ、６ｂ、６ｃは、ビル等の室内の天井裏の空間等に設置されている。
【0108】
分岐ユニット６ａ、６ｂ、６ｃは、利用ユニット３ａ、３ｂ、３ｃと１対１に対応しつつ接続されている。分岐ユニット６ａ、６ｂ、６ｃは、連絡管７、８、９を介して熱源ユニット２に接続されている。
【0109】
次に、分岐ユニット６ａ、６ｂ、６ｃの構成について説明する。なお、第２分岐ユニット６ｂおよび第３分岐ユニット６ｃは、第１分岐ユニット６ａと同様の構成であるため、ここでは、第１分岐ユニット６ａの構成のみ説明し、第２分岐ユニット６ｂおよび第３分岐ユニット６ｃの構成については、それぞれ、第１分岐ユニット６ａの各部を示す符号の添字「ａ」の代わりに、「ｂ」または「ｃ」の添字を付して、各部の説明を省略する。
【0110】
第１分岐ユニット６ａは、主として、上述の分岐回路１４ａと、分岐ユニット制御部６０ａと、を有している。
【0111】
分岐ユニット制御部６０ａは、分岐ユニット６ａを構成する各部６６ａ、６７ａの動作を制御する。そして、分岐ユニット制御部６０ａは、分岐ユニット６ａの制御を行うために設けられたＣＰＵやマイクロコンピュータ等のプロセッサとメモリを有しており、リモコン（図示せず）との間で制御信号等のやりとりを行うことや、熱源ユニット２の熱源側制御部２０や利用ユニット３ａ、３ｂ、３ｃや一次側ユニット５の一次側制御部７０との間で制御信号等のやりとりを行うことができるようになっている。
【0112】
なお、第２分岐ユニット６ｂは、分岐回路１４ｂと分岐ユニット制御部６０ｂを有している。第３分岐ユニット６ｃは、分岐回路１４ｃと分岐ユニット制御部６０ｃを有している。
【0113】
（８）制御部
冷凍サイクルシステム１では、上述の熱源側制御部２０、利用側制御部５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、分岐ユニット制御部６０ａ、６０ｂ、６０ｃ、一次側制御部７０が、有線または無線を介して相互に通信可能に接続されることで、制御部８０を構成している。したがって、この制御部８０は、各種センサ３７、３８、３９、８３、８４、８５、８６、８７、８８、７７、７８、７９、８１、８２、５８ａ、５８ｂ、５８ｃ等の検出情報および図示しないリモコン等から受け付けた指示情報等に基づいて、各部２１（２１ａ）、２２、３６、４４、４６ａ、４８ａ、５１ａ、５１ｂ、５１ｃ、５３ａ、５３ｂ、５３ｃ（５４ａ、５４ｂ、５４ｃ）、６６ａ、６６ｂ、６６ｃ、６７ａ、６７ｂ、６７ｃ、７１（７１ａ）、７２、７５（７５ａ）、７６、１０２、１０４ａの動作を制御する。
冷凍サイクルシステム１では、上述の熱源側制御部２０、利用側制御部５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、分岐ユニット制御部６０ａ、６０ｂ、６０ｃ、一次側制御部７０が、有線または無線を介して相互に通信可能に接続されることで、制御部８０を構成している。したがって、この制御部８０は、各種センサ３７、３８、３９、８３、８４、８５、８６、８７、８８、７７、７８、７９、８１、８２、５８ａ、５８ｂ、５８ｃ等の検出情報および図示しないリモコン等から受け付けた指示情報等に基づいて、各部２１（２１ａ）、２２、３６、４４、４６ａ、４８ａ、５１ａ、５１ｂ、５１ｃ、５３ａ、５３ｂ、５３ｃ（５４ａ、５４ｂ、５４ｃ）、６６ａ、６６ｂ、６６ｃ、６７ａ、６７ｂ、６７ｃ、７１（７１ａ）、７２、７５（７５ａ）、７６、１０２、１０４ａの動作を制御する。
【0114】
【0115】
冷凍サイクルシステム１の冷凍サイクル運転は、主として、冷房運転と、暖房運転と、冷房主体運転と、暖房主体運転と、に分けることができる。
【0116】
ここで、冷房運転は、利用側熱交換器が冷媒の蒸発器として機能する運転を行う利用ユニットだけが存在し、利用ユニット全体の蒸発負荷に対してカスケード熱交換器３５を二次側の冷媒の放熱器として機能させる冷凍サイクル運転である。
【0117】
暖房運転は、利用側熱交換器が冷媒の放熱器として機能する運転を行う利用ユニットだけが存在し、利用ユニット全体の放熱負荷に対してカスケード熱交換器３５を二次側の冷媒の蒸発器として機能させる冷凍サイクル運転である。
【0118】
冷房主体運転は、利用側熱交換器が冷媒の蒸発器として機能する運転を行う利用ユニットと、利用側熱交換器が冷媒の放熱器として機能する運転を行う利用ユニットと、を混在させる運転である。冷房主体運転は、利用ユニット全体の熱負荷のうち蒸発負荷が主体である場合に、この利用ユニット全体の蒸発負荷に対してカスケード熱交換器３５を二次側の冷媒の放熱器として機能させる冷凍サイクル運転である。
【0119】
暖房主体運転は、利用側熱交換器が冷媒の蒸発器として機能する運転を行う利用ユニットと、利用側熱交換器が冷媒の放熱器として機能する運転を行う利用ユニットと、を混在させる運転である。暖房主体運転は、利用ユニット全体の熱負荷のうち放熱負荷が主体である場合に、この利用ユニット全体の放熱負荷に対してカスケード熱交換器３５を二次側の冷媒の蒸発器として機能させる冷凍サイクル運転である。
【0120】
なお、これらの冷凍サイクル運転を含む冷凍サイクルシステム１の動作は、上記の制御部８０によって行われる。
【0121】
（９－１）冷房運転
冷房運転では、例えば、利用ユニット３ａ、３ｂ、３ｃの利用側熱交換器５２ａ、５２ｂ、５２ｃの全てが冷媒の蒸発器として機能する運転を行い、カスケード熱交換器３５が二次側の冷媒の放熱器として機能する運転を行う。この冷房運転では、冷凍サイクルシステム１の一次側冷媒回路５ａおよび二次側冷媒回路１０は、図３に示すように構成される。なお、図３の一次側冷媒回路５ａに付された矢印および二次側冷媒回路１０に付された矢印は、冷房運転時の冷媒の流れを示している。
冷房運転では、例えば、利用ユニット３ａ、３ｂ、３ｃの利用側熱交換器５２ａ、５２ｂ、５２ｃの全てが冷媒の蒸発器として機能する運転を行い、カスケード熱交換器３５が二次側の冷媒の放熱器として機能する運転を行う。この冷房運転では、冷凍サイクルシステム１の一次側冷媒回路５ａおよび二次側冷媒回路１０は、図３に示すように構成される。なお、図３の一次側冷媒回路５ａに付された矢印および二次側冷媒回路１０に付された矢印は、冷房運転時の冷媒の流れを示している。
【0122】
具体的には、一次側ユニット５においては、一次側切換機構７２を第５接続状態に切り換えることによって、カスケード熱交換器３５を一次側の冷媒の蒸発器として機能させるようになっている。なお、一次側切換機構７２の第５接続状態は、図３の一次側切換機構７２において実線で示す接続状態である。これにより、一次側ユニット５では、一次側圧縮機７１から吐出された一次側の冷媒は、一次側切換機構７２を通過して、一次側熱交換器７４において一次側ファン７５から供給される外気と熱交換を行うことで凝縮する。一次側熱交換器７４において凝縮した一次側の冷媒は、全開状態に制御された一次側第１膨張弁７６を通過し、一部の冷媒が、一次側過冷却熱交換器１０３を通じて第１液閉鎖弁１０８に向けて流れ、他の一部の冷媒が、一次側過冷却回路１０４に分岐して流れる。一次側過冷却回路１０４を流れる冷媒は、一次側過冷却膨張弁１０４ａを通過する際に減圧される。一次側第１膨張弁７６から第１液閉鎖弁１０８に向けて流れる冷媒は、一次側過冷却熱交換器１０３において、一次側過冷却膨張弁１０４ａで減圧されて一次側過冷却回路１０４を流れる冷媒との間で熱交換を行い、過冷却状態となるまで冷却される。過冷却状態となった冷媒は、一次側第１連絡管１１１、第２液閉鎖弁１０６、第１接続配管１１５の順に流れて、一次側レシーバ１０１に流入する。一次側レシーバ１０１では、一次側冷媒回路５ａにおける冷凍サイクルにおいて余剰となった液冷媒が貯留される。一次側レシーバ１０１から第３接続配管１１４に流出した冷媒は、一次側第２膨張弁１０２において減圧される。なお、この際、一次側第２膨張弁１０２は、例えば、一次側圧縮機７１に吸入される冷媒の過熱度が所定値となるように弁開度が制御される。一次側第２膨張弁１０２で減圧された一次側の冷媒は、カスケード熱交換器３５の一次側流路３５ｂを流れる際に、二次側流路３５ａを流れる二次側の冷媒と熱交換することで蒸発し、第２接続配管１１３を通じて第２ガス閉鎖弁１０７に向けて流れる。第２ガス閉鎖弁１０７を通過した冷媒は、一次側第２連絡管１１２と第１ガス閉鎖弁１０９を通過した後、一次側切換機構７２に至る。一次側切換機構７２を通過した冷媒は、一次側過冷却回路１０４を流れた冷媒と合流した後、一次側アキュムレータ１０５を介して、一次側圧縮機７１に吸入される。
【0123】
また、熱源ユニット２においては、二次側切換機構２２を第１接続状態でかつ第４接続状態に切り換えることによって、カスケード熱交換器３５を二次側の冷媒の放熱器として機能させるようになっている。なお、二次側切換機構２２の第１接続状態は、第１切換弁２２ａが開状態で第３切換弁２２ｃが閉状態となる接続状態である。二次側切換機構２２の第４接続状態は、第４切換弁２２ｄが開状態で第２切換弁２２ｂが閉状態となる接続状態である。ここで、熱源側膨張弁３６は、開度調節されている。第１～第３利用ユニット３ａ、３ｂ、３ｃにおいては、第１調節弁６６ａ、６６ｂ、６６ｃ、および、第２調節弁６７ａ、６７ｂ、６７ｃは、開状態に制御される。これにより、利用ユニット３ａ、３ｂ、３ｃの利用側熱交換器５２ａ、５２ｂ、５２ｃの全てが、冷媒の蒸発器として機能する。また、利用ユニット３ａ、３ｂ、３ｃの利用側熱交換器５２ａ、５２ｂ、５２ｃの全てと熱源ユニット２の二次側圧縮機２１の吸入側とは、第１利用配管５７ａ、５７ｂ、５７ｃ、第１接続管１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、合流配管６２ａ、６２ｂ、６２ｃ、第１分岐配管６３ａ、６３ｂ、６３ｃ、第２分岐配管６４ａ、６４ｂ、６４ｃ、二次側第１連絡管８および二次側第２連絡管９を介して接続された状態になっている。また、二次側過冷却膨張弁４８ａは、二次側過冷却熱交換器４７の出口を二次側第３連絡管７に向けて流れる二次側の冷媒の過冷却度が所定値になるように開度制御されている。バイパス膨張弁４６ａは、閉状態に制御される。利用ユニット３ａ、３ｂ、３ｃにおいては、利用側膨張弁５１ａ、５１ｂ、５１ｃは、開度調節されている。
【0124】
このような二次側冷媒回路１０において、二次側圧縮機２１で圧縮され吐出された二次側の高圧冷媒は、二次側切換機構２２を通じて、カスケード熱交換器３５の二次側流路３５ａに送られる。カスケード熱交換器３５では、二次側流路３５ａを流れる二次側の高圧冷媒は放熱し、カスケード熱交換器３５の一次側流路３５ｂを流れる一次側の冷媒は蒸発する。カスケード熱交換器３５において放熱した二次側の冷媒は、開度調節されている熱源側膨張弁３６を通過した後、二次側レシーバ４５に流入する。二次側レシーバ４５から流出した冷媒の一部は、二次側過冷却回路４８に分岐して流れ、二次側過冷却膨張弁４８ａにおいて減圧された後に、吸入流路２３に合流する。二次側過冷却熱交換器４７では、二次側レシーバ４５から流出した冷媒の他の一部が、二次側過冷却回路４８を流れる冷媒によって冷却された後、第３閉鎖弁３１を通じて、二次側第３連絡管７に送られる。
【0125】
そして、二次側第３連絡管７に送られた冷媒は、３つに分岐されて、各第１～第３分岐ユニット６ａ、６ｂ、６ｃの第３分岐配管６１ａ、６１ｂ、６１ｃを通過する。その後、各第２接続管１６ａ、１６ｂ、１６ｃを流れた冷媒は、各第１～第３利用ユニット３ａ、３ｂ、３ｃの第２利用配管５６ａ、５６ｂ、５６ｃに送られる。第２利用配管５６ａ、５６ｂ、５６ｃに送られた冷媒は、利用ユニット３ａ、３ｂ、３ｃの利用側膨張弁５１ａ、５１ｂ、５１ｃに送られる。
【0126】
そして、開度調節されている利用側膨張弁５１ａ、５１ｂ、５１ｃを通過した冷媒は、利用側熱交換器５２ａ、５２ｂ、５２ｃにおいて、室内ファン５３ａ、５３ｂ、５３ｃによって供給される室内空気と熱交換を行う。これにより、利用側熱交換器５２ａ、５２ｂ、５２ｃを流れる冷媒は、蒸発し、低圧のガス冷媒となる。室内空気は、冷却されて室内に供給される。これにより、室内空間が冷房される。利用側熱交換器５２ａ、５２ｂ、５２ｃにおいて蒸発した低圧のガス冷媒は、第１利用配管５７ａ、５７ｂ、５７ｃを流れ、第１接続管１５ａ、１５ｂ、１５ｃを流れた後、第１～第３分岐ユニット６ａ、６ｂ、６ｃの合流配管６２ａ、６２ｂ、６２ｃに送られる。
【0127】
そして、合流配管６２ａ、６２ｂ、６２ｃに送られた低圧のガス冷媒は、第１分岐配管６３ａ、６３ｂ、６３ｃと、第２分岐配管６４ａ、６４ｂ、６４ｃと、に分岐して流れる。第１分岐配管６３ａ、６３ｂ、６３ｃにおいて第１調節弁６６ａ、６６ｂ、６６ｃを通過した冷媒は、二次側第１連絡管８に送られる。第２分岐配管６４ａ、６４ｂ、６４ｃにおいて第２調節弁６７ａ、６７ｂ、６７ｃを通過した冷媒は、二次側第２連絡管９に送られる。
【0128】
そして、二次側第１連絡管８および二次側第２連絡管９に送られた低圧のガス冷媒は、第１閉鎖弁３２、第２閉鎖弁３３、第１熱源配管２８、第２熱源配管２９、二次側切換機構２２、吸入流路２３および二次側アキュムレータ３０を通じて、二次側圧縮機２１の吸入側に戻される。
【0129】
このようにして、冷房運転における動作が行われる。
【0130】
（９－２）暖房運転
暖房運転では、例えば、利用ユニット３ａ、３ｂ、３ｃの利用側熱交換器５２ａ、５２ｂ、５２ｃの全てが冷媒の放熱器として機能する運転を行う。また、暖房運転では、カスケード熱交換器３５が二次側の冷媒の蒸発器として機能する運転を行う。暖房運転では、冷凍サイクルシステム１の一次側冷媒回路５ａおよび二次側冷媒回路１０は、図４に示すように構成される。図４の一次側冷媒回路５ａに付された矢印および二次側冷媒回路１０に付された矢印は、暖房運転時の冷媒の流れを示している。
暖房運転では、例えば、利用ユニット３ａ、３ｂ、３ｃの利用側熱交換器５２ａ、５２ｂ、５２ｃの全てが冷媒の放熱器として機能する運転を行う。また、暖房運転では、カスケード熱交換器３５が二次側の冷媒の蒸発器として機能する運転を行う。暖房運転では、冷凍サイクルシステム１の一次側冷媒回路５ａおよび二次側冷媒回路１０は、図４に示すように構成される。図４の一次側冷媒回路５ａに付された矢印および二次側冷媒回路１０に付された矢印は、暖房運転時の冷媒の流れを示している。
【0131】
具体的には、一次側ユニット５においては、一次側切換機構７２を第６運転状態に切り換えることによって、カスケード熱交換器３５を一次側の冷媒の放熱器として機能させるようになっている。一次側切換機構７２の第６運転状態は、図４の一次側切換機構７２において破線で示す接続状態である。これにより、一次側ユニット５では、一次側圧縮機７１から吐出され、一次側切換機構７２を通過して、第１ガス閉鎖弁１０９を通過した一次側の冷媒は、一次側第２連絡管１１２と第２ガス閉鎖弁１０７を通過して、カスケード熱交換器３５の一次側流路３５ｂに送られる。カスケード熱交換器３５の一次側流路３５ｂを流れる冷媒は、二次側流路３５ａを流れる二次側の冷媒と熱交換することで凝縮する。カスケード熱交換器３５において凝縮した一次側の冷媒は、第３接続配管１１４を流れる際に、全開状態に制御された一次側第２膨張弁１０２を通過して、一次側レシーバ１０１に流入する。一次側レシーバ１０１では、一次側冷媒回路５ａにおける冷凍サイクルにおいて余剰となった液冷媒が貯留される。一次側レシーバ１０１から流出した冷媒は、第１接続配管１１５、第２液閉鎖弁１０６、一次側第１連絡管１１１、第１液閉鎖弁１０８、一次側過冷却熱交換器１０３の順に流れて、一次側第１膨張弁７６において減圧される。なお、暖房運転時には、一次側過冷却膨張弁１０４ａは閉状態に制御されることで、一次側過冷却回路１０４には冷媒は流れないため、一次側過冷却熱交換器１０３における熱交換も行われない。なお、一次側第１膨張弁７６は、例えば、一次側圧縮機７１に吸入される冷媒の過熱度が所定値となるように弁開度が制御される。一次側第１膨張弁７６において減圧された冷媒は、一次側熱交換器７４において一次側ファン７５から供給される外気と熱交換を行うことで蒸発し、一次側切換機構７２、一次側アキュムレータ１０５を通過して、一次側圧縮機７１に吸入される。
【0132】
また、熱源ユニット２においては、二次側切換機構２２を第２接続状態でかつ第３接続状態に切り換える。これにより、カスケード熱交換器３５を二次側の冷媒の蒸発器として機能させるようになっている。二次側切換機構２２の第２接続状態は、第１切換弁２２ａが閉状態で第３切換弁２２ｃが開状態の接続状態である。二次側切換機構２２の第３接続状態は、第２切換弁２２ｂが開状態で第４切換弁２２ｄが閉状態の接続状態である。また、熱源側膨張弁３６は、開度調節されている。第１～第３分岐ユニット６ａ、６ｂ、６ｃにおいては、第１調節弁６６ａ、６６ｂ、６６ｃが開状態に制御され、第２調節弁６７ａ、６７ｂ、６７ｃが閉状態に制御される。これにより、利用ユニット３ａ、３ｂ、３ｃの利用側熱交換器５２ａ、５２ｂ、５２ｃの全てが冷媒の放熱器として機能する。そして、利用ユニット３ａ、３ｂ、３ｃの利用側熱交換器５２ａ、５２ｂ、５２ｃと熱源ユニット２の二次側圧縮機２１の吐出側とは、吐出流路２４、第１熱源配管２８、二次側第１連絡管８、第１分岐配管６３ａ、６３ｂ、６３ｃ、合流配管６２ａ、６２ｂ、６２ｃ、第１接続管１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、第１利用配管５７ａ、５７ｂ、５７ｃを介して接続された状態になっている。また、二次側過冷却膨張弁４８ａおよびバイパス膨張弁４６ａは、閉状態に制御される。利用ユニット３ａ、３ｂ、３ｃにおいては、利用側膨張弁５１ａ、５１ｂ、５１ｃは、開度調節されている。
【0133】
このような二次側冷媒回路１０において、二次側圧縮機２１で圧縮され吐出された高圧冷媒は、二次側切換機構２２において開状態に制御された第２切換弁２２ｂを通じて、第１熱源配管２８に送られる。第１熱源配管２８に送られた冷媒は、第１閉鎖弁３２を通じて、二次側第１連絡管８に送られる。
【0134】
そして、二次側第１連絡管８に送られた高圧冷媒は、３つに分岐されて、運転中の利用ユニットである各利用ユニット３ａ、３ｂ、３ｃの第１分岐配管６３ａ、６３ｂ、６３ｃに送られる。第１分岐配管６３ａ、６３ｂ、６３ｃに送られた高圧冷媒は、第１調節弁６６ａ、６６ｂ、６６ｃを通過し、合流配管６２ａ、６２ｂ、６２ｃを流れる。その後、第１接続管１５ａ、１５ｂ、１５ｃおよび第１利用配管５７ａ、５７ｂ、５７ｃを流れた冷媒が、利用側熱交換器５２ａ、５２ｂ、５２ｃに送られる。
【0135】
そして、利用側熱交換器５２ａ、５２ｂ、５２ｃに送られた高圧冷媒は、利用側熱交換器５２ａ、５２ｂ、５２ｃにおいて、室内ファン５３ａ、５３ｂ、５３ｃによって供給される室内空気と熱交換を行う。これにより、利用側熱交換器５２ａ、５２ｂ、５２ｃを流れる冷媒は、放熱する。室内空気は、加熱されて室内に供給される。これにより、室内空間が暖房される。利用側熱交換器５２ａ、５２ｂ、５２ｃにおいて放熱した冷媒は、第２利用配管５６ａ、５６ｂ、５６ｃを流れて、開度調節されている利用側膨張弁５１ａ、５１ｂ、５１ｃを通過する。その後、第２接続管１６ａ、１６ｂ、１６ｃを流れた冷媒は、各分岐ユニット６ａ、６ｂ、６ｃの第３分岐配管６１ａ、６１ｂ、６１ｃを流れる。
【0136】
そして、第３分岐配管６１ａ、６１ｂ、６１ｃに送られた冷媒は、二次側第３連絡管７に送られて合流する。
【0137】
そして、二次側第３連絡管７に送られた冷媒は、第３閉鎖弁３１を通じて、熱源側膨張弁３６に送られる。熱源側膨張弁３６に送られた冷媒は、熱源側膨張弁３６において流量調節された後、カスケード熱交換器３５に送られる。カスケード熱交換器３５では、二次側流路３５ａを流れる二次側の冷媒は蒸発して低圧のガス冷媒となって二次側切換機構２２に送られ、カスケード熱交換器３５の一次側流路３５ｂを流れる一次側の冷媒は凝縮する。そして、二次側切換機構２２に送られた二次側の低圧のガス冷媒は、吸入流路２３および二次側アキュムレータ３０通じて、二次側圧縮機２１の吸入側に戻される。
【0138】
このようにして、暖房運転における動作が行われる。
【0139】
（９－３）冷房主体運転
冷房主体運転では、例えば、利用ユニット３ａ、３ｂの利用側熱交換器５２ａ、５２ｂが冷媒の蒸発器として機能し、かつ、利用ユニット３ｃの利用側熱交換器５２ｃが冷媒の放熱器として機能する運転を行う。冷房主体運転では、カスケード熱交換器３５は、二次側の冷媒の放熱器として機能する。冷房主体運転では、冷凍サイクルシステム１の一次側冷媒回路５ａおよび二次側冷媒回路１０は、図５に示されるように構成される。図５の一次側冷媒回路５ａに付された矢印および二次側冷媒回路１０に付された矢印は、冷房主体運転時の冷媒の流れを示している。
冷房主体運転では、例えば、利用ユニット３ａ、３ｂの利用側熱交換器５２ａ、５２ｂが冷媒の蒸発器として機能し、かつ、利用ユニット３ｃの利用側熱交換器５２ｃが冷媒の放熱器として機能する運転を行う。冷房主体運転では、カスケード熱交換器３５は、二次側の冷媒の放熱器として機能する。冷房主体運転では、冷凍サイクルシステム１の一次側冷媒回路５ａおよび二次側冷媒回路１０は、図５に示されるように構成される。図５の一次側冷媒回路５ａに付された矢印および二次側冷媒回路１０に付された矢印は、冷房主体運転時の冷媒の流れを示している。
【0140】
具体的には、一次側ユニット５においては、一次側切換機構７２を第５接続状態（図５の一次側切換機構７２の実線で示された状態）に切り換えることによって、カスケード熱交換器３５を一次側の冷媒の蒸発器として機能させるようになっている。これにより、一次側ユニット５では、一次側圧縮機７１から吐出された一次側の冷媒は、一次側切換機構７２を通過して、一次側熱交換器７４において一次側ファン７５から供給される外気と熱交換を行うことで凝縮する。一次側熱交換器７４において凝縮した一次側の冷媒は、全開状態に制御された一次側第１膨張弁７６を通過し、一部の冷媒が、一次側過冷却熱交換器１０３を通じて第１液閉鎖弁１０８に向けて流れ、他の一部の冷媒が、一次側過冷却回路１０４に分岐して流れる。一次側過冷却回路１０４を流れる冷媒は、一次側過冷却膨張弁１０４ａを通過する際に減圧される。一次側第１膨張弁７６から第１液閉鎖弁１０８に向けて流れる冷媒は、一次側過冷却熱交換器１０３において、一次側過冷却膨張弁１０４ａで減圧されて一次側過冷却回路１０４を流れる冷媒との間で熱交換を行い、過冷却状態となるまで冷却される。過冷却状態となった冷媒は、一次側第１連絡管１１１、第２液閉鎖弁１０６、第１接続配管１１５の順に流れて、一次側レシーバ１０１に流入する。一次側レシーバ１０１では、一次側冷媒回路５ａにおける冷凍サイクルにおいて余剰となった液冷媒が貯留される。一次側レシーバ１０１から第３接続配管１１４に流出した冷媒は、一次側第２膨張弁１０２において減圧される。なお、この際、一次側第２膨張弁１０２は、例えば、一次側圧縮機７１に吸入される冷媒の過熱度が所定値となるように弁開度が制御される。一次側第２膨張弁１０２で減圧された一次側の冷媒は、カスケード熱交換器３５の一次側流路３５ｂを流れる際に、二次側流路３５ａを流れる二次側の冷媒と熱交換することで蒸発し、第２接続配管１１３を通じて第２ガス閉鎖弁１０７に向けて流れる。第２ガス閉鎖弁１０７を通過した冷媒は、一次側第２連絡管１１２と第１ガス閉鎖弁１０９を通過した後、一次側切換機構７２に至る。一次側切換機構７２を通過した冷媒は、一次側過冷却回路１０４を流れた冷媒と合流した後、一次側アキュムレータ１０５を介して、一次側圧縮機７１に吸入される。
【0141】
また、熱源ユニット２においては、二次側切換機構２２を第１接続状態（第１切換弁２２ａが開状態で第３切換弁２２ｃが閉状態）でかつ第３接続状態（第２切換弁２２ｂが開状態で第４切換弁２２ｄが閉状態）に切り換えることによって、カスケード熱交換器３５を二次側の冷媒の放熱器として機能させるようになっている。また、熱源側膨張弁３６は、開度調節されている。第１～第３分岐ユニット６ａ、６ｂ、６ｃにおいては、第１調節弁６６ｃ、および、第２調節弁６７ａ、６７ｂが開状態に制御され、かつ、第１調節弁６６ａ、６６ｂ、および、第２調節弁６７ｃが閉状態に制御される。これにより、利用ユニット３ａ、３ｂの利用側熱交換器５２ａ、５２ｂが冷媒の蒸発器として機能し、かつ、利用ユニット３ｃの利用側熱交換器５２ｃが冷媒の放熱器として機能する。また、利用ユニット３ａ、３ｂの利用側熱交換器５２ａ、５２ｂと熱源ユニット２の二次側圧縮機２１の吸入側とが二次側第２連絡管９を介して接続された状態になり、かつ、利用ユニット３ｃの利用側熱交換器５２ｃと熱源ユニット２の二次側圧縮機２１の吐出側とが二次側第１連絡管８を介して接続された状態になっている。また、二次側過冷却膨張弁４８ａは、二次側過冷却熱交換器４７の出口を二次側第３連絡管７に向けて流れる二次側の冷媒の過冷却度が所定値になるように開度制御されている。バイパス膨張弁４６ａは、閉状態に制御される。利用ユニット３ａ、３ｂ、３ｃにおいては、利用側膨張弁５１ａ、５１ｂ、５１ｃは、開度調節されている。
【0142】
このような二次側冷媒回路１０において、二次側圧縮機２１で圧縮され吐出された二次側の高圧冷媒は、その一部が、二次側切換機構２２、第１熱源配管２８および第１閉鎖弁３２を通じて、二次側第１連絡管８に送られ、残りが、二次側切換機構２２および第３熱源配管２５を通じて、カスケード熱交換器３５の二次側流路３５ａに送られる。
【0143】
そして、二次側第１連絡管８に送られた高圧冷媒は、第１分岐配管６３ｃに送られる。第１分岐配管６３ｃに送られた高圧冷媒は、第１調節弁６６ｃおよび合流配管６２ｃを通じて、利用ユニット３ｃの利用側熱交換器５２ｃに送られる。
【0144】
そして、利用側熱交換器５２ｃに送られた高圧冷媒は、利用側熱交換器５２ｃにおいて、室内ファン５３ｃによって供給される室内空気と熱交換を行う。これにより、利用側熱交換器５２ｃを流れる冷媒は、放熱する。室内空気は、加熱されて室内に供給されて、利用ユニット３ｃの暖房運転が行われる。利用側熱交換器５２ｃにおいて放熱した冷媒は、第２利用配管５６ｃを流れ、利用側膨張弁５１ｃにおいて流量調節される。その後、第２接続管１６ｃを流れた冷媒は、分岐ユニット６ｃの第３分岐配管６１ｃに送られる。
【0145】
そして、第３分岐配管６１ｃに送られた冷媒は、二次側第３連絡管７に送られる。
【0146】
また、カスケード熱交換器３５の二次側流路３５ａに送られた高圧冷媒は、カスケード熱交換器３５において、一次側流路３５ｂを流れる一次側の冷媒と熱交換を行うことによって放熱する。カスケード熱交換器３５において放熱した二次側の冷媒は、熱源側膨張弁３６において流量調節された後、二次側レシーバ４５に流入する。二次側レシーバ４５から流出した冷媒の一部は、二次側過冷却回路４８に分岐して流れ、二次側過冷却膨張弁４８ａにおいて減圧された後に、吸入流路２３に合流する。二次側過冷却熱交換器４７では、二次側レシーバ４５から流出した冷媒の他の一部が、二次側過冷却回路４８を流れる冷媒によって冷却された後、第３閉鎖弁３１を通じて、二次側第３連絡管７に送られて、利用側熱交換器５２ｃにおいて放熱した冷媒と合流する。
【0147】
そして、二次側第３連絡管７において合流した冷媒は、２つに分岐して、分岐ユニット６ａ、６ｂの各第３分岐配管６１ａ、６１ｂに送られる。その後、第２接続管１６ａ、１６ｂを流れた冷媒は、各第１～第２利用ユニット３ａ、３ｂの第２利用配管５６ａ、５６ｂに送られる。第２利用配管５６ａ、５６ｂを流れる冷媒は、利用ユニット３ａ、３ｂの利用側膨張弁５１ａ、５１ｂを通過する。
【0148】
そして、開度調節されている利用側膨張弁５１ａ、５１ｂを通過した冷媒は、利用側熱交換器５２ａ、５２ｂにおいて、室内ファン５３ａ、５３ｂによって供給される室内空気と熱交換を行う。これにより、利用側熱交換器５２ａ、５２ｂを流れる冷媒は、蒸発し、低圧のガス冷媒となる。室内空気は、冷却されて室内に供給される。これにより、室内空間が冷房される。利用側熱交換器５２ａ、５２ｂにおいて蒸発した低圧のガス冷媒は、第１～第２分岐ユニット６ａ、６ｂの合流配管６２ａ、６２ｂに送られる。
【0149】
そして、合流配管６２ａ、６２ｂに送られた低圧のガス冷媒は、第２調節弁６７ａ、６７ｂおよび第２分岐配管６４ａ、６４ｂを通じて、二次側第２連絡管９に送られて合流する。
【0150】
そして、二次側第２連絡管９に送られた低圧のガス冷媒は、第２閉鎖弁３３、第２熱源配管２９、吸入流路２３および二次側アキュムレータ３０を通じて、二次側圧縮機２１の吸入側に戻される。
【0151】
このようにして、冷房主体運転における動作が行われる。
【0152】
（９－４）暖房主体運転
暖房主体運転では、例えば、利用ユニット３ａ、３ｂの利用側熱交換器５２ａ、５２ｂが冷媒の放熱器として機能し、かつ、利用側熱交換器５２ｃが冷媒の蒸発器として機能する運転を行う。暖房主体運転では、カスケード熱交換器３５は、二次側の冷媒の蒸発器として機能する。暖房主体運転では、冷凍サイクルシステム１の一次側冷媒回路５ａおよび二次側冷媒回路１０は、図６に示すように構成される。図６の一次側冷媒回路５ａに付された矢印および二次側冷媒回路１０に付された矢印は、暖房主体運転時の冷媒の流れを示している。
暖房主体運転では、例えば、利用ユニット３ａ、３ｂの利用側熱交換器５２ａ、５２ｂが冷媒の放熱器として機能し、かつ、利用側熱交換器５２ｃが冷媒の蒸発器として機能する運転を行う。暖房主体運転では、カスケード熱交換器３５は、二次側の冷媒の蒸発器として機能する。暖房主体運転では、冷凍サイクルシステム１の一次側冷媒回路５ａおよび二次側冷媒回路１０は、図６に示すように構成される。図６の一次側冷媒回路５ａに付された矢印および二次側冷媒回路１０に付された矢印は、暖房主体運転時の冷媒の流れを示している。
【0153】
具体的には、一次側ユニット５においては、一次側切換機構７２を第６運転状態に切り換えることによって、カスケード熱交換器３５を一次側の冷媒の放熱器として機能させるようになっている。一次側切換機構７２の第６運転状態は、図６の一次側切換機構７２において破線で示された接続状態である。これにより、一次側ユニット５では、一次側圧縮機７１から吐出され、一次側切換機構７２を通過して、第１ガス閉鎖弁１０９を通過した一次側の冷媒は、一次側第２連絡管１１２と第２ガス閉鎖弁１０７を通過して、カスケード熱交換器３５の一次側流路３５ｂに送られる。カスケード熱交換器３５の一次側流路３５ｂを流れる冷媒は、二次側流路３５ａを流れる二次側の冷媒と熱交換することで凝縮する。カスケード熱交換器３５において凝縮した一次側の冷媒は、第３接続配管１１４を流れる際に、全開状態に制御された一次側第２膨張弁１０２を通過して、一次側レシーバ１０１に流入する。一次側レシーバ１０１に流入する。一次側レシーバ１０１では、一次側冷媒回路５ａにおける冷凍サイクルにおいて余剰となった液冷媒が貯留される。一次側レシーバ１０１から流出した冷媒は、第１接続配管１１５、第２液閉鎖弁１０６、一次側第１連絡管１１１、第１液閉鎖弁１０８、一次側過冷却熱交換器１０３の順に流れて、一次側第１膨張弁７６において減圧される。なお、暖房主体運転時には、一次側過冷却膨張弁１０４ａは閉状態に制御されることで、一次側過冷却回路１０４には冷媒は流れないため、一次側過冷却熱交換器１０３における熱交換も行われない。なお、一次側第１膨張弁７６は、例えば、一次側圧縮機７１に吸入される冷媒の過熱度が所定値となるように弁開度が制御される。一次側第１膨張弁７６において減圧された冷媒は、一次側熱交換器７４において一次側ファン７５から供給される外気と熱交換を行うことで蒸発し、一次側切換機構７２、一次側アキュムレータ１０５を通過して、一次側圧縮機７１に吸入される。
【0154】
熱源ユニット２においては、二次側切換機構２２を第２接続状態でかつ第３接続状態に切り換える。二次側切換機構２２の第２接続状態は、第１切換弁２２ａが閉状態で第３切換弁２２ｃが開状態の接続状態である。二次側切換機構２２の第３接続状態は、第２切換弁２２ｂが開状態で第４切換弁２２ｄが閉状態の接続状態である。これによって、カスケード熱交換器３５を二次側の冷媒の蒸発器として機能させるようになっている。また、熱源側膨張弁３６は、開度調節されている。第１～第３分岐ユニット６ａ、６ｂ、６ｃにおいては、第１調節弁６６ａ、６６ｂ、および、第２調節弁６７ｃが開状態に制御され、かつ、第１調節弁６６ｃ、および、第２調節弁６７ａ、６７ｂが閉状態に制御される。これによって、利用ユニット３ａ、３ｂの利用側熱交換器５２ａ、５２ｂは冷媒の放熱器として機能し、利用ユニット３ｃの利用側熱交換器５２ｃは冷媒の蒸発器として機能する。そして、利用ユニット３ｃの利用側熱交換器５２ｃと熱源ユニット２の二次側圧縮機２１の吸入側とは、第１利用配管５７ｃ、第１接続管１５ｃ、合流配管６２ｃ、第２分岐配管６４ｃ、および二次側第２連絡管９を介して接続された状態になる。また、利用ユニット３ａ、３ｂの利用側熱交換器５２ａ、５２ｂと熱源ユニット２の二次側圧縮機２１の吐出側とは、吐出流路２４、第１熱源配管２８、二次側第１連絡管８、第１分岐配管６３ａ、６３ｂ、合流配管６２ａ、６２ｂ、第１接続管１５ａ、１５ｂ、第１利用配管５７ａ、５７ｂを介して接続された状態になっている。また、二次側過冷却膨張弁4８ａおよびバイパス膨張弁４６ａは、閉状態に制御される。利用ユニット３ａ、３ｂ、３ｃにおいては、利用側膨張弁５１ａ、５１ｂ、５１ｃは、開度調節されている。
【0155】
このような二次側冷媒回路１０において、二次側圧縮機２１で圧縮され吐出された二次側の高圧冷媒は、二次側切換機構２２、第１熱源配管２８および第１閉鎖弁３２を通じて、二次側第１連絡管８に送られる。
【0156】
そして、二次側第１連絡管８に送られた高圧冷媒は、２つに分岐されて、運転中の利用ユニットである各第１利用ユニット３ａと第２利用ユニット３ｂにそれぞれ接続されている第１分岐ユニット６ａと第２分岐ユニット６ｂの第１分岐配管６３ａ、６３ｂに送られる。第１分岐配管６３ａ、６３ｂに送られた高圧冷媒は、第１調節弁６６ａ、６６ｂ、合流配管６２ａ、６２ｂ、および第１接続管１５ａ、１５ｂを通じて、第１利用ユニット３ａと第２利用ユニット３ｂの利用側熱交換器５２ａ、５２ｂに送られる。
【0157】
そして、利用側熱交換器５２ａ、５２ｂに送られた高圧冷媒は、利用側熱交換器５２ａ、５２ｂにおいて、室内ファン５３ａ、５３ｂによって供給される室内空気と熱交換を行う。これにより、利用側熱交換器５２ａ、５２ｂを流れる冷媒は、放熱する。室内空気は、加熱されて室内に供給される。これにより、室内空間が暖房される。利用側熱交換器５２ａ、５２ｂにおいて放熱した冷媒は、第２利用配管５６ａ、５６ｂを流れ、開度調節されている利用側膨張弁５１ａ、５１ｂを通過する。その後、第２接続管１６ａ、１６ｂを流れた冷媒は、分岐ユニット６ａ、６ｂの第３分岐配管６１ａ、６１ｂを介して、二次側第３連絡管７に送られる。
【0158】
そして、二次側第３連絡管７に送られた冷媒は、その一部が、分岐ユニット６ｃの第３分岐配管６１ｃに送られ、残りが、第３閉鎖弁３１を通じて、熱源側膨張弁３６に送られる。
【0159】
そして、第３分岐配管６１ｃに送られた冷媒は、第２接続管１６ｃを介して、利用ユニット３ｃの第２利用配管５６ｃを流れ、利用側膨張弁５１ｃに送られる。
【0160】
そして、開度調節されている利用側膨張弁５１ｃを通過した冷媒は、利用側熱交換器５２ｃにおいて、室内ファン５３ｃによって供給される室内空気と熱交換を行う。これにより、利用側熱交換器５２ｃを流れる冷媒は、蒸発し、低圧のガス冷媒となる。室内空気は、冷却されて室内に供給される。これにより、室内空間が冷房される。利用側熱交換器５２ｃにおいて蒸発した低圧のガス冷媒は、第１利用配管５７ｃと第１接続管１５ｃを通過し、合流配管６２ｃに送られる。
【0161】
そして、合流配管６２ｃに送られた低圧のガス冷媒は、第２調節弁６７ｃおよび第２分岐配管６４ｃを通じて、二次側第２連絡管９に送られる。
【0162】
そして、二次側第２連絡管９に送られた低圧のガス冷媒は、第２閉鎖弁３３、第２熱源配管２９、吸入流路２３および二次側アキュムレータ３０を通じて、二次側圧縮機２１の吸入側に戻される。
【0163】
また、熱源側膨張弁３６に送られた冷媒は、開度調節されている熱源側膨張弁３６を通過した後、カスケード熱交換器３５の二次側流路３５ａにおいて、一次側流路３５ｂを流れる一次側の冷媒と熱交換を行う。これにより、カスケード熱交換器３５の二次側流路３５ａを流れる冷媒は、蒸発して低圧のガス冷媒になり、二次側切換機構２２に送られる。二次側切換機構２２に送られた低圧のガス冷媒は、吸入流路２３において利用側熱交換器５２ｃにおいて蒸発した低圧のガス冷媒と合流する。合流した冷媒は、二次側アキュムレータ３０を介して、二次側圧縮機２１の吸入側に戻される。
【0164】
このようにして、暖房主体運転における動作が行われる。
【0165】
（１０）一次側ユニットおよび熱源ユニットの構造
図７に、一次側ユニット５と熱源ユニット２が接続されている様子を示す概略外観図を示す。
図７に、一次側ユニット５と熱源ユニット２が接続されている様子を示す概略外観図を示す。
【0166】
一次側ユニット５は、複数の面を有して構成される略直方体形状の一次側ケーシング５ｘを有している。この一次側ケーシング５ｘの内部には、一次側冷媒回路５ａの一部として、一次側圧縮機７１と、一次側切換機構７２と、一次側熱交換器７４と、一次側第１膨張弁７６と、一次側過冷却熱交換器１０３と、一次側過冷却回路１０４と、一次側過冷却膨張弁１０４ａと、第１液閉鎖弁１０８と、第１ガス閉鎖弁１０９と、一次側アキュムレータ１０５と、が収容されている。一次側ケーシング５ｘからは、一次側冷媒回路５ａの一部である、一次側第１連絡管１１１および一次側第２連絡管１１２が延び出している。
【0167】
熱源ユニット２は、略直方体形状の熱源ケーシング２ｘを有している。熱源ケーシング２ｘ内には、二次側冷媒回路１０の一部と、一次側冷媒回路５ａの一部と、が収容されている。熱源ケーシング２ｘが収容する二次側冷媒回路１０の一部は、二次側圧縮機２１と、二次側切換機構２２と、第１熱源配管２８と、第２熱源配管２９と、吸入流路２３と、吐出流路２４と、第３熱源配管２５と、第４熱源配管２６と、第５熱源配管２７と、カスケード熱交換器３５と、熱源側膨張弁３６と、第３閉鎖弁３１と、第１閉鎖弁３２と、第２閉鎖弁３３と、二次側アキュムレータ３０と、油分離器３４と、油戻し回路４０と、二次側レシーバ４５と、バイパス回路４６と、バイパス膨張弁４６ａと、二次側過冷却熱交換器４７と、二次側過冷却回路４８と、二次側過冷却膨張弁４８ａと、を有する熱源回路１２である。熱源ケーシング２ｘが収容する一次側冷媒回路５ａの一部は、第２液閉鎖弁１０６と、第１接続配管１１５と、一次側レシーバ１０１と、第３接続配管１１４と、一次側第２膨張弁１０２と、カスケード熱交換器３５と、第２接続配管１１３と、第２ガス閉鎖弁１０７である。熱源ケーシング２ｘからは、二次側冷媒回路１０の一部である二次側第３連絡管７と、二次側第１連絡管８と、二次側第２連絡管９と、が延び出している。また、熱源ケーシング２ｘからは、一次側冷媒回路５ａの一部である一次側第１連絡管１１１と、一次側第２連絡管１１２と、が延び出している。
【0168】
熱源ケーシング２ｘは、天面１２０ｂ、第１側面１２０ａ、第２側面１２０ｃ、底面１２０ｄ、図示しない第３側面、第４側面を含む複数の面を有して構成される。このうち、第１側面１２０ａには、開口１２０ｘ（第１配管および第２配管の通る開口に相当）が設けられている。開口１２０ｘには、一次側第１連絡管１１１および一次側第２連絡管１１２が通過している。カスケード熱交換器３５と一次側レシーバ１０１とは、いずれも底面１２０ｄ上に載置されている。
【0169】
なお、熱源ケーシング２ｘにおける開口１２０ｘの内側には、一次側第１連絡管１１１が接続される第２液閉鎖弁１０６と、一次側第２連絡管１１２が接続される第２ガス閉鎖弁１０７が位置している。
【0170】
（１１）実施形態の特徴
本実施形態の冷凍サイクルシステム１では、一次側冷媒回路５ａの一次側レシーバ１０１が、一次側ユニット５ではなく、熱源ユニット２に設けられている。このため、一次側ユニット５として、比較的多量の一次側の冷媒が充填されているものを用いて冷凍サイクルシステム１を構成する場合に、一次側冷媒回路５ａにおいて一次側の冷媒が余剰しがちであっても、その余剰分を一次側レシーバ１０１に貯留させることが可能になっている。これにより、余剰冷媒による一次側冷媒回路５ａの能力低下を抑制することが可能になる。
本実施形態の冷凍サイクルシステム１では、一次側冷媒回路５ａの一次側レシーバ１０１が、一次側ユニット５ではなく、熱源ユニット２に設けられている。このため、一次側ユニット５として、比較的多量の一次側の冷媒が充填されているものを用いて冷凍サイクルシステム１を構成する場合に、一次側冷媒回路５ａにおいて一次側の冷媒が余剰しがちであっても、その余剰分を一次側レシーバ１０１に貯留させることが可能になっている。これにより、余剰冷媒による一次側冷媒回路５ａの能力低下を抑制することが可能になる。
【0171】
ここで、従来より、本実施形態の冷凍サイクルシステム１のように二元冷凍サイクルを行うものではなく、圧縮機と熱源側熱交換器を有する熱源ユニットと、利用側熱交換器を有する利用ユニットの複数台とが、比較的長い連絡管を介して接続されることで構成された一元冷凍サイクルを行うものがある。このような一元冷凍サイクルで用いられる熱源ユニットとしては、施工地で連絡管と接続されることで一元冷凍サイクルシステムを構成するために、予め十分な量の冷媒が充填された熱源ユニットがある。このような冷媒が予め充填された一元冷凍サイクル用の熱源ユニットを、充填済みの冷媒量の調節を行うことなく、内部容積が比較的小さいプレート熱交換器型をカスケード熱交換器として備える二元冷凍サイクルの上記実施形態の一次側ユニット５として流用しようとすると、一次側冷媒回路における冷媒が余りがちになる。特に、一元冷凍サイクルにおける熱源ユニットと利用ユニットとの距離と比べて、本実施形態の熱源ユニット２と一次側ユニット５との距離が短い場合には、流用後の二元冷凍サイクルの一次側冷媒回路において冷媒の余剰が顕著になりがちである。また、一元冷凍サイクルにおける熱源ユニットとして、過冷却熱交換器を有しており、冷媒を過冷却させて各利用ユニットに搬送するように用いられる熱源ユニットについては、さらに、流用後の二元冷凍サイクルの一次側冷媒回路において冷媒の余剰が顕著になりがちである。そして、一元冷凍サイクルにおける熱源ユニットとして、レシーバを備えていないものは、流用後の二元冷凍サイクルの一次側冷媒回路において冷媒の余剰が発生した場合、余剰冷媒の行き場が確保されていない。このため、発生した余剰冷媒が熱交換器等に溜まり込むことで、運転効率が悪くなるおそれがある。
【0172】
これに対して、本実施形態の冷凍サイクルシステム１では、一次側ユニット５の接続対象である熱源ユニット２が一次側レシーバ１０１を備えている。これにより、一元冷凍サイクルの熱源ユニットを、予め充填されている冷媒量の調節を行うことなく、二元冷凍サイクルの一次側ユニット５として流用して、冷凍サイクルシステム１を構成した場合であっても、余剰冷媒を一次側レシーバ１０１に溜めることで、運転効率の悪化を抑制できる。
【0173】
また、本実施形態の冷凍サイクルシステム１では、一次側レシーバ１０１とカスケード熱交換器３５が熱源ユニット２内に設けられているため、一次側冷媒回路５ａの一部を、熱源ユニット２内にコンパクトに収容させることができる。
【0174】
また、熱源ユニット２から延び出している、一次側ユニット５と接続するための一次側第１連絡管１１１と一次側第２連絡管１１２とは、いずれも熱源ケーシング２ｘの第１側面１２０ａから延び出している。そして、一次側第１連絡管１１１と一次側第２連絡管１１２の各接続先である、第２ガス閉鎖弁１０７と第２液閉鎖弁１０６は、いずれも第１側面１２０ａに設けられた開口１２０ｘの近くに位置している。したがって、施工時の接続作業は、いずれも熱源ケーシング２ｘの第１側面１２０ａ側から行うことができるため、施工性が高い。
【0175】
なお、熱源ユニット２は、カスケード熱交換器３５の一次側流路３５ｂと一次側レシーバ１０１との間に一次側第２膨張弁１０２を設けており、冷房運転時および冷房主体運転時において開度を絞ることにより、より多くの液冷媒を一次側レシーバ１０１に貯留させることが可能になっている。
【0176】
さらに、以上の本実施形態の冷凍サイクルシステム１では、二次側冷媒回路１０において、冷媒として二酸化炭素冷媒を用いた場合には、地球温暖化係数（ＧＷＰ）を低く抑えることができる。また、利用側において冷媒漏洩が生じたとしても、冷媒にフロンが含まれていないため、利用側においてフロンが流出することがない。
【0177】
また、以上の本実施形態の冷凍サイクルシステム１では、二元冷凍サイクルが採用されているため、二次側冷媒回路１０において十分な能力を出すことが可能となっている。
【0178】
（１２）他の実施形態
（１２－１）他の実施形態Ａ
上記実施形態では、一次側レシーバ１０１が熱源ユニット２に設けられている場合を例として挙げて説明した。
（１２－１）他の実施形態Ａ
上記実施形態では、一次側レシーバ１０１が熱源ユニット２に設けられている場合を例として挙げて説明した。
【0179】
これに対して、冷凍サイクルシステムとしては、例えば、図８に示すように、一次側ユニット５とは別体であり、熱源ユニット２とも別体である、一次側レシーバ１０１を備えたレシーバユニット１３０を、一次側ユニット５と熱源ユニット２の間に介在させてもよい。
【0180】
このレシーバユニット１３０は、一次側レシーバ１０１を内部に収容するレシーバケーシング１３０ｘ（第３ケーシングに相当）を有している。レシーバケーシング１３０ｘは、天面１３１ｂと、第１側面１３１ａと、第２側面１３１ｃと、底面１３１ｄと、図示しない第３側面と第４側面と、を有している。第１側面１３１ａには、開口１３１ｘが形成されている。一次側レシーバ１０１は、底面１３１ｄの上に載置されている。
【0181】
ここで、本実施形態の冷凍サイクルシステムでは、上記実施形態の第３接続配管１１４の代わりに、第４接続配管１１４ａ、第４液閉鎖弁１１６、第５接続配管１１４ｂ、第３液閉鎖弁１１７、第６接続配管１１４ｃを有している。第４接続配管１１４ａは、カスケード熱交換器３５の一次側流路３５ｂの液側と第４液閉鎖弁１１６を接続している。第４接続配管１１４ａには、一次側第２膨張弁１０２が設けられている。第４接続配管１１４ａと一次側第２膨張弁１０２と第４液閉鎖弁１１６とはいずれも熱源ユニット２に設けられている。第４液閉鎖弁１１６は、熱源ケーシング２ｘの第１側面１２０ａに設けられた開口１２０ｘの近傍に位置している。第５接続配管１１４ｂは、熱源ケーシング２ｘ内の第４液閉鎖弁１１６と、レシーバケーシング１３０ｘ内の第３液閉鎖弁１１７と、を接続している。ここで、第３液閉鎖弁１１７、第６接続配管１１４ｃ、一次側レシーバ１０１、第１接続配管１１５、第２液閉鎖弁１０６は、レシーバユニット１３０に設けられている。第３液閉鎖弁１１７と第２液閉鎖弁１０６は、レシーバケーシング１３０ｘの第１側面１３１ａに設けられた開口１３１ｘの近傍に位置している。第６接続配管１１４ｃは、第３液閉鎖弁１１７と一次側レシーバ１０１とを接続している。第１接続配管１１５は、一次側レシーバ１０１と第２液閉鎖弁１０６を接続している。
【0182】
以上の構成においても、一元冷凍サイクルシステムにおいて熱源ユニットとして用いられる装置を、一次側ユニット５として流用することができる。また、熱源ユニット２が一次側レシーバ１０１を備えないため、熱源ユニット２をコンパクト化させることが可能になる。さらに、レシーバユニット１３０の接続作業を、同じ側面側から行うことができるため、施工性が高い。
【0183】
なお、熱源ユニット２とは別にレシーバユニット１３０を設ける場合には、熱源ケーシング２ｘとレシーバケーシング１３０ｘとが一体化された構成としてもよい。
【0184】
（１２－２）他の実施形態Ｂ
上記実施形態では、カスケード熱交換器３５が熱源ユニット２の熱源ケーシング２ｘ内に収容されている場合を例として挙げて説明した。
上記実施形態では、カスケード熱交換器３５が熱源ユニット２の熱源ケーシング２ｘ内に収容されている場合を例として挙げて説明した。
【0185】
これに対して、カスケード熱交換器３５は、熱源ユニット２の熱源ケーシング２ｘの外に設けられた別ケーシングに設けられていてもよい。この場合において、カスケード熱交換器３５が設けられたケーシングと熱源ユニット２の熱源ケーシング２ｘとは、一体化されていてもよい。
【0186】
（１２－３）他の実施形態Ｃ
上記実施形態では、一次側第１連絡管１１１と一次側第２連絡管１１２とが、熱源ケーシング２ｘの第１側面１２０ａに形成された１つの開口１２０ｘを通過するように設けられた構造について例に挙げて説明した。
上記実施形態では、一次側第１連絡管１１１と一次側第２連絡管１１２とが、熱源ケーシング２ｘの第１側面１２０ａに形成された１つの開口１２０ｘを通過するように設けられた構造について例に挙げて説明した。
【0187】
これに対して、熱源ケーシング２ｘには、一次側第１連絡管１１１を通過させるための開口と、一次側第２連絡管１１２を通過させるための開口が、それぞれ設けられていてもよい。この場合であっても、各開口を、熱源ケーシング２ｘが有する複数の面のうちの１つの面に設けることにより、接続作業を容易にすることができる。
【0188】
（１２－４）他の実施形態Ｄ
上記実施形態では、一次側冷媒回路５ａにおいて用いられる冷媒としてＲ３２を例示し、二次側冷媒回路１０において用いられる冷媒として二酸化炭素を例示した。
上記実施形態では、一次側冷媒回路５ａにおいて用いられる冷媒としてＲ３２を例示し、二次側冷媒回路１０において用いられる冷媒として二酸化炭素を例示した。
【0189】
これに対して、一次側冷媒回路５ａにおいて用いられる冷媒としては、特に限定されるものではなく、ＨＦＣ－３２、ＨＦＯ系冷媒、ＨＦＣ－３２とＨＦＯ系冷媒の混合冷媒、二酸化炭素、アンモニア、プロパン等を用いることができる。
【0190】
また、二次側冷媒回路１０において用いられる冷媒としては、特に限定されるものではなく、ＨＦＣ－３２、ＨＦＯ系冷媒、ＨＦＣ－３２とＨＦＯ系冷媒の混合冷媒、二酸化炭素、アンモニア、プロパン等を用いることができる。
【0191】
なお、ＨＦＯ系冷媒としては、例えば、ＨＦＯ－１２３４ｙｆやＨＦＯ－１２３４ｚｅ等を用いることができる。
【0192】
また、一次側冷媒回路５ａと二次側冷媒回路１０とでは、同じ冷媒が用いられていてもよいし、異なる冷媒が用いられていてもよい。
【0193】
（１２－５）他の実施形態Ｅ
上記実施形態では、二次側冷媒回路１０として、二次側第１連絡管８と二次側第２連絡管９と二次側第３連絡管７を有する三管式の冷暖同時運転可能な冷媒回路を例に挙げて例示した。
上記実施形態では、二次側冷媒回路１０として、二次側第１連絡管８と二次側第２連絡管９と二次側第３連絡管７を有する三管式の冷暖同時運転可能な冷媒回路を例に挙げて例示した。
【0194】
これに対して、二次側冷媒回路１０としては、冷暖同時運転可能な冷媒回路に限定されるものではなく、熱源ユニット２と利用ユニット３ａ、３ｂ、３ｃが２本の連絡配管を介して接続された回路であってもよい。
【0195】
（付記）
以上、本開示の実施形態を説明したが、特許請求の範囲に記載された本開示の趣旨及び範囲から逸脱することなく、形態や詳細の多様な変更が可能なことが理解されるであろう。
以上、本開示の実施形態を説明したが、特許請求の範囲に記載された本開示の趣旨及び範囲から逸脱することなく、形態や詳細の多様な変更が可能なことが理解されるであろう。
【符号の説明】
【0196】
１ ：冷凍サイクルシステム
２ ：熱源ユニット
２ｘ ：熱源ケーシング（第２ケーシング）
３ａ ：第１利用ユニット
３ｂ ：第２利用ユニット
３ｃ ：第３利用ユニット
５ ：一次側ユニット
５ａ ：一次側冷媒回路（第１回路）
５ｘ ：一次側ケーシング（第１ケーシング）
７ ：二次側第３連絡管（連絡管）
８ ：二次側第１連絡管（連絡管）
９ ：二次側第２連絡管（連絡管）
１０ ：二次側冷媒回路（第２回路）
１２ ：熱源回路
１３ａ－ｃ：利用回路
２０ ：熱源側制御部
２１ ：二次側圧縮機（第２圧縮機）
２１ａ ：圧縮機モータ
２２ ：二次側切換機構
２３ ：吸入流路
２４ ：吐出流路
２５ ：第３熱源配管
２６ ：第４熱源配管
２７ ：第５熱源配管
２８ ：第１熱源配管
２９ ：第２熱源配管
３０ ：二次側アキュムレータ
３４ ：油分離器
３５ ：カスケード熱交換器
３５ａ ：二次側流路
３５ｂ ：一次側流路
３６ ：熱源側膨張弁
３７ ：二次側吸入圧力センサ
３８ ：二次側吐出圧力センサ
３９ ：二次側吐出温度センサ
４０ ：油戻し回路
４１ ：油戻し流路
４２ ：油戻しキャピラリーチューブ
４４ ：油戻し開閉弁
４５ ：二次側レシーバ
４６ ：バイパス回路
４６ａ ：バイパス膨張弁
４７ ：二次側過冷却熱交換器
４８ ：二次側過冷却回路
４８ａ ：二次側過冷却膨張弁
５０ａ－ｃ：利用側制御部
５１ａ－ｃ：利用側膨張弁
５２ａ－ｃ：利用側熱交換器（第２熱交換器）
５３ａ－ｃ：室内ファン
５６ａ、５６ｂ、５６ｃ：第２利用配管
５７ａ、５７ｂ、５７ｃ：第１利用配管
５８ａ、５８ｂ、５８ｃ：液側温度センサ
６０ａ、６０ｂ、６０ｃ：分岐ユニット制御部
６１ａ、６１ｂ、６１ｃ：第３分岐配管
６２ａ、６２ｂ、６２ｃ：合流配管
６３ａ、６３ｂ、６３ｃ：第１分岐配管
６４ａ、６４ｂ、６４ｃ：第２分岐配管
６６ａ、６６ｂ、６６ｃ：第１調節弁
６７ａ、６７ｂ、６７ｃ：第２調節弁
７０ ：一次側制御部
７１ ：一次側圧縮機（第１圧縮機）
７２ ：一次側切換機構
７４ ：一次側熱交換器（第１熱交換器）
７６ ：一次側第１膨張弁
７７ ：外気温度センサ
７８ ：一次側吐出圧力センサ
７９ ：一次側吸入圧力センサ
８１ ：一次側吸入温度センサ
８２ ：一次側熱交温度センサ
８３ ：二次側カスケード温度センサ
８４ ：レシーバ出口温度センサ
８５ ：バイパス回路温度センサ
８６ ：過冷却出口温度センサ
８７ ：過冷却回路温度センサ
８８ ：二次側吸入温度センサ
８０ ：制御部
１０１ ：一次側レシーバ（レシーバ）
１０２ ：一次側第２膨張弁（膨張弁）
１０３ ：一次側過冷却熱交換器
１０４ ：一次側過冷却回路
１０４ａ ：一次側過冷却膨張弁
１０５ ：一次側アキュムレータ
１１１ ：一次側第１連絡管（第１配管）
１１２ ：一次側第２連絡管（第２配管）
１１３ ：第２接続配管
１１４ ：第３接続配管
１１５ ：第１接続配管
１２０ａ ：第１側面（面）
１２０ｂ ：天面（面）
１２０ｃ ：第２側面（面）
１２０ｄ ：底面（面）
１２０ｘ ：開口（第１配管および第２配管の通る開口）
１３０ ：レシーバユニット
１３０ｘ ：レシーバケーシング（第３ケーシング）
１３１ａ ：接続面
１３１ｘ ：開口
２ ：熱源ユニット
２ｘ ：熱源ケーシング（第２ケーシング）
３ａ ：第１利用ユニット
３ｂ ：第２利用ユニット
３ｃ ：第３利用ユニット
５ ：一次側ユニット
５ａ ：一次側冷媒回路（第１回路）
５ｘ ：一次側ケーシング（第１ケーシング）
７ ：二次側第３連絡管（連絡管）
８ ：二次側第１連絡管（連絡管）
９ ：二次側第２連絡管（連絡管）
１０ ：二次側冷媒回路（第２回路）
１２ ：熱源回路
１３ａ－ｃ：利用回路
２０ ：熱源側制御部
２１ ：二次側圧縮機（第２圧縮機）
２１ａ ：圧縮機モータ
２２ ：二次側切換機構
２３ ：吸入流路
２４ ：吐出流路
２５ ：第３熱源配管
２６ ：第４熱源配管
２７ ：第５熱源配管
２８ ：第１熱源配管
２９ ：第２熱源配管
３０ ：二次側アキュムレータ
３４ ：油分離器
３５ ：カスケード熱交換器
３５ａ ：二次側流路
３５ｂ ：一次側流路
３６ ：熱源側膨張弁
３７ ：二次側吸入圧力センサ
３８ ：二次側吐出圧力センサ
３９ ：二次側吐出温度センサ
４０ ：油戻し回路
４１ ：油戻し流路
４２ ：油戻しキャピラリーチューブ
４４ ：油戻し開閉弁
４５ ：二次側レシーバ
４６ ：バイパス回路
４６ａ ：バイパス膨張弁
４７ ：二次側過冷却熱交換器
４８ ：二次側過冷却回路
４８ａ ：二次側過冷却膨張弁
５０ａ－ｃ：利用側制御部
５１ａ－ｃ：利用側膨張弁
５２ａ－ｃ：利用側熱交換器（第２熱交換器）
５３ａ－ｃ：室内ファン
５６ａ、５６ｂ、５６ｃ：第２利用配管
５７ａ、５７ｂ、５７ｃ：第１利用配管
５８ａ、５８ｂ、５８ｃ：液側温度センサ
６０ａ、６０ｂ、６０ｃ：分岐ユニット制御部
６１ａ、６１ｂ、６１ｃ：第３分岐配管
６２ａ、６２ｂ、６２ｃ：合流配管
６３ａ、６３ｂ、６３ｃ：第１分岐配管
６４ａ、６４ｂ、６４ｃ：第２分岐配管
６６ａ、６６ｂ、６６ｃ：第１調節弁
６７ａ、６７ｂ、６７ｃ：第２調節弁
７０ ：一次側制御部
７１ ：一次側圧縮機（第１圧縮機）
７２ ：一次側切換機構
７４ ：一次側熱交換器（第１熱交換器）
７６ ：一次側第１膨張弁
７７ ：外気温度センサ
７８ ：一次側吐出圧力センサ
７９ ：一次側吸入圧力センサ
８１ ：一次側吸入温度センサ
８２ ：一次側熱交温度センサ
８３ ：二次側カスケード温度センサ
８４ ：レシーバ出口温度センサ
８５ ：バイパス回路温度センサ
８６ ：過冷却出口温度センサ
８７ ：過冷却回路温度センサ
８８ ：二次側吸入温度センサ
８０ ：制御部
１０１ ：一次側レシーバ（レシーバ）
１０２ ：一次側第２膨張弁（膨張弁）
１０３ ：一次側過冷却熱交換器
１０４ ：一次側過冷却回路
１０４ａ ：一次側過冷却膨張弁
１０５ ：一次側アキュムレータ
１１１ ：一次側第１連絡管（第１配管）
１１２ ：一次側第２連絡管（第２配管）
１１３ ：第２接続配管
１１４ ：第３接続配管
１１５ ：第１接続配管
１２０ａ ：第１側面（面）
１２０ｂ ：天面（面）
１２０ｃ ：第２側面（面）
１２０ｄ ：底面（面）
１２０ｘ ：開口（第１配管および第２配管の通る開口）
１３０ ：レシーバユニット
１３０ｘ ：レシーバケーシング（第３ケーシング）
１３１ａ ：接続面
１３１ｘ ：開口
【先行技術文献】
【特許文献】
【0197】
【文献】国際公開第２０１８／２３５８３２号
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】