特許 7706653 空気調和装置

(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】2025-07-03

(45)【発行日】2025-07-11

(54)【発明の名称】空気調和装置

(51)【国際特許分類】

   F25B 13/00 20060101AFI20250704BHJP

   F25B 6/02 20060101ALI20250704BHJP

   F25B 43/00 20060101ALI20250704BHJP

【ＦＩ】

F25B13/00 Q

F25B13/00 104

F25B6/02 J

F25B43/00 L

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2024521511

(86)(22)【出願日】2022-05-20

(86)【国際出願番号】 JP2022020941

(87)【国際公開番号】W WO2023223539

(87)【国際公開日】2023-11-23

【審査請求日】2024-07-18

(73)【特許権者】

【識別番号】000006013

【氏名又は名称】三菱電機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001461

【氏名又は名称】弁理士法人きさ特許商標事務所

(72)【発明者】

【氏名】緒方 啓人

(72)【発明者】

【氏名】竹中 直史

(72)【発明者】

【氏名】鳩村 傑

(72)【発明者】

【氏名】宮脇 皓亮

(72)【発明者】

【氏名】西尾 淳

(72)【発明者】

【氏名】岡野 博幸

(72)【発明者】

【氏名】小池 孝典

【審査官】庭月野 恭

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１４－１２９９７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１５／１７７８９６（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１１－０３３２８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１３／１１１１７６（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開昭５６－１０２６５８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ２５Ｂ １／００－４９／０４

Ｆ２４Ｆ １／００－１３／３２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

圧縮機、流路切替弁及び熱源側熱交換器を有する熱源機と、
負荷側流量調整弁及び負荷側熱交換器を有し、冷房運転又は暖房運転を実施する複数の室内機と、
前記冷房運転及び前記暖房運転が実施される場合にガス冷媒が流れるガス主管及び前記冷房運転及び前記暖房運転が実施される場合に液冷媒又は気液二相冷媒が流れる液主管によって前記熱源機に接続され、ガス枝管及び液枝管によって前記複数の室内機に接続され、前記熱源機から供給される冷媒を前記複数の室内機に供給する中継機と、を備え、
前記中継機は、
冷媒をガス冷媒と液冷媒とに分離させる気液分離器と、
前記熱源機から前記複数の室内機に向かう冷媒の流路及び前記複数の室内機から前記熱源機に向かう冷媒の流路をそれぞれ開閉する、前記複数の室内機と同数の複数の流路開閉装置とを備え、
前記中継機には、前記暖房運転が実施される場合に、前記熱源機から前記ガス主管を通って前記中継機に流入した冷媒が、前記気液分離器を通過することなく前記複数の流路開閉装置に流入する冷媒の経路を有し、
前記複数の室内機のうちいずれか１以上の室内機による前記冷房運転と、前記複数の室内機のうち他のいずれか１以上の室内機による前記暖房運転とが同時に実施されるように、前記複数の流路開閉装置が制御され、
前記中継機は、
前記ガス主管に接続された配管に設けられ、前記室内機から前記熱源機への冷媒の流通を許容し、前記熱源機から前記室内機への冷媒の流通を遮断する第１逆流防止弁と、
前記ガス主管に接続された配管に前記第１逆流防止弁と並列に設けられ、前記熱源機から前記室内機への冷媒の流通を許容し、前記室内機から前記熱源機への冷媒の流通を遮断する第２逆流防止弁とを備え、
前記複数の流路開閉装置のそれぞれと、前記気液分離器の前記ガス冷媒を流出させるガス流出口とを接続する配管に、前記第２逆流防止弁の冷媒の流出口と連通する配管が接続されている
空気調和装置。

【請求項2】

前記ガス主管と前記ガス流出口とを連通させる配管に設けられた圧力逃がし弁を備え、
前記圧力逃がし弁は、前記複数の室内機のいずれか１以上で前記冷房運転が実施されているときに、前記複数の流路開閉装置のそれぞれと、前記気液分離器の前記ガス流出口とを接続する配管内の冷媒の圧力が当該冷媒の飽和圧力以上になると開放状態になる
請求項１記載の空気調和装置。

【請求項3】

前記ガス主管と前記ガス流出口とを連通させる配管に設けられた圧力逃がし弁を備え、
前記圧力逃がし弁は、前記複数の流路開閉装置のそれぞれと、前記気液分離器の前記ガス流出口とを接続する配管内の冷媒の圧力が当該冷媒の飽和圧力未満のときに、定期的に開放状態になる
請求項１記載の空気調和装置。

【請求項4】

圧縮機、流路切替弁及び熱源側熱交換器を有する熱源機と、
負荷側流量調整弁及び負荷側熱交換器を有し、冷房運転又は暖房運転を実施する複数の室内機と、
前記冷房運転及び前記暖房運転が実施される場合にガス冷媒が流れるガス主管及び前記冷房運転及び前記暖房運転が実施される場合に液冷媒又は気液二相冷媒が流れる液主管によって前記熱源機に接続され、ガス枝管及び液枝管によって前記複数の室内機に接続され、前記熱源機から供給される冷媒を前記複数の室内機に供給する中継機と、を備え、
前記中継機は、
冷媒をガス冷媒と液冷媒とに分離させる気液分離器と、
前記熱源機から前記複数の室内機に向かう冷媒の流路及び前記複数の室内機から前記熱源機に向かう冷媒の流路をそれぞれ開閉する、前記複数の室内機と同数の複数の流路開閉装置とを備え、
前記中継機には、前記暖房運転が実施される場合に、前記熱源機から前記ガス主管を通って前記中継機に流入した冷媒が、前記気液分離器を通過することなく前記複数の流路開閉装置に流入する冷媒の経路を有し、
前記複数の室内機のうちいずれか１以上の室内機による前記冷房運転と、前記複数の室内機のうち他のいずれか１以上の室内機による前記暖房運転とが同時に実施されるように、前記複数の流路開閉装置が制御され、
前記複数の流路開閉装置は、それぞれ、第１弁と第２弁とを備え、
前記ガス主管と前記第１弁とを接続し、低圧の前記冷媒が流れる配管である低圧管と、
前記ガス主管と前記第２弁とを接続し、高圧の前記冷媒が流れる配管である高圧管と、
前記複数の室内機のうちいずれか１以上の室内機による前記冷房運転と、前記複数の室内機のうち他のいずれか１以上の室内機による前記暖房運転とが同時に実施されるときに、前記暖房運転を実施する前記１以上の室内機から流出した冷媒を、前記冷房運転を実施する前記１以上の室内機に流入させる折り返し管と、
前記折り返し管と前記液主管とを接続する配管に設けられた第１開閉弁と、
前記低圧管に接続され、前記室内機から前記熱源機への冷媒の流通を許容し、前記熱源機から前記室内機への冷媒の流通を遮断する第１逆流防止弁と、
前記高圧管に接続され、前記熱源機から前記室内機への冷媒の流通を許容し、前記室内機から前記熱源機への冷媒の流通を遮断する第２逆流防止弁と、を備えた
空気調和装置。

【請求項5】

前記気液分離器の前記ガス冷媒を流出させるガス流出口と、前記低圧管と、を接続する配管に設けられた第２開閉弁と、
前記気液分離器の前記液冷媒を流出させる液流出口と前記折り返し管との間に設けられた冷媒間熱交換器と、
前記冷媒間熱交換器と前記折り返し管との間の分岐部から分岐して前記冷媒間熱交換器を介して前記高圧管に接続する分岐配管と、
前記分岐部と前記冷媒間熱交換器との間の前記分岐配管に設けられた第３開閉弁と、
前記冷媒間熱交換器と前記高圧管との間の前記分岐配管に設けられ、前記冷媒間熱交換器から前記高圧管への冷媒の流通を許容し、前記高圧管から前記冷媒間熱交換器への冷媒の流通を遮断する第３逆流防止弁とを備え、
前記複数の室内機のうちいずれか１以上の室内機による前記冷房運転と、前記複数の室内機のうち他のいずれか１以上の室内機による前記暖房運転とが同時に実施されていて、前記冷房運転の負荷が前記暖房運転の負荷よりも大きいときに、前記分岐部から分岐した冷媒が、前記第３開閉弁、前記冷媒間熱交換器、前記第３逆流防止弁を通過して前記高圧管に流入する
請求項４記載の空気調和装置。

【請求項6】

前記第２開閉弁は、前記複数の室内機のうちいずれか１以上の室内機による前記冷房運転と、前記複数の室内機のうち他のいずれか１以上の室内機による前記暖房運転とが同時に実施されていて、前記暖房運転の負荷が前記冷房運転の負荷よりも大きいときに、開状態となり、前記低圧管から前記ガス流出口への冷媒の流れを許容する
請求項５記載の空気調和装置。

【請求項7】

前記第２開閉弁と前記低圧管とを接続する配管と、前記冷媒間熱交換器と前記第３逆流防止弁とを接続する配管と、を接続する配管に設けられた、弁圧制御用開閉弁を備えた
請求項５又は請求項６記載の空気調和装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、熱源機から供給される冷媒を室内機に供給する中継機を有する空気調和装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来、ビル用マルチエアコンなどの空気調和装置においては、例えば建物外に配置した熱源機である室外機と、建物内に配置した室内機とを配管接続して冷媒回路を構成し、冷媒回路に冷媒を循環させている。そして、冷媒の放熱及び吸熱を利用して、空気を加熱又は冷却することで、空調対象空間の暖房又は冷房を行っている。

【0003】

このような空気調和装置において、室外機と中継機または室内機を繋ぐ配管内の冷媒量を削減するため、室外機と中継機または室内機を繋ぐ２本の配管に液ガス管方式を採用したものがある。液ガス管方式とは、冷房又は暖房の運転状況に関わらず、室外機と中継機または室内機を繋ぐ２本の配管の一方に流れる冷媒をガス状態とし、他方に流れる冷媒を液状態又は気液二相状態とするものである。

【0004】

このような液ガス管方式の空気調和装置として、特許文献１では、気液分離器と、液冷媒とガス冷媒の流れを切り換える冷媒流路切り換え回路と、を備えた気液分離ユニットを有する空気調和装置が提案されている。この気液分離ユニットは、室外機と２本の冷媒配管で接続されている。特許文献１の空気調和装置は、冷房運転と暖房運転とを行うことが可能であり、暖房運転が実施される際には、圧縮機から吐出された高圧のガス冷媒が、冷媒流路切り換え回路及び気液分離器を通過した後に、室内機に流れるような回路構成となっている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２０１４－１２９９４８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

特許文献１の回路構成では、暖房運転が実施される際に、冷媒が、冷媒流路切り換え回路に加えて気液分離器を通過するため、気液分離器で冷媒に圧力損失が生じる。冷媒に圧力損失が生じると、空気調和装置の能力が低下する。このため、能力を上昇させるために、圧縮機を大型化したり、圧縮機を高速運転させたりすることが必要になってしまうが、これらは空気調和装置の製造コスト及び運転コストの増加につながってしまう。

【0007】

本開示は、上記のような課題を背景としたものであり、暖房運転が実施される際に、気液分離器で冷媒に圧力損失を生じさせない空気調和装置を提供するものである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本開示に係る空気調和装置は、圧縮機、流路切替弁及び熱源側熱交換器を有する熱源機と、負荷側流量調整弁及び負荷側熱交換器を有し、冷房運転又は暖房運転を実施する複数の室内機と、前記冷房運転及び前記暖房運転が実施される場合にガス冷媒が流れるガス主管及び前記冷房運転及び前記暖房運転が実施される場合に液冷媒又は気液二相冷媒が流れる液主管によって前記熱源機に接続され、ガス枝管及び液枝管によって前記複数の室内機に接続され、前記熱源機から供給される冷媒を前記複数の室内機に供給する中継機と、を備え、前記中継機は、冷媒をガス冷媒と液冷媒とに分離させる気液分離器と、前記熱源機から前記複数の室内機に向かう冷媒の流路及び前記複数の室内機から前記熱源機に向かう冷媒の流路をそれぞれ開閉する、前記複数の室内機と同数の複数の流路開閉装置とを備え、前記中継機には、前記暖房運転が実施される場合に、前記熱源機から前記ガス主管を通って前記中継機に流入した冷媒が、前記気液分離器を通過することなく前記複数の流路開閉装置に流入する冷媒の経路を有し、前記複数の室内機のうちいずれか１以上の室内機による前記冷房運転と、前記複数の室内機のうち他のいずれか１以上の室内機による前記暖房運転とが同時に実施されるように、前記複数の流路開閉装置が制御され、前記中継機は、前記ガス主管に接続された配管に設けられ、前記室内機から前記熱源機への冷媒の流通を許容し、前記熱源機から前記室内機への冷媒の流通を遮断する第１逆流防止弁と、前記ガス主管に接続された配管に前記第１逆流防止弁と並列に設けられ、前記熱源機から前記室内機への冷媒の流通を許容し、前記室内機から前記熱源機への冷媒の流通を遮断する第２逆流防止弁とを備え、前記複数の流路開閉装置のそれぞれと、前記気液分離器の前記ガス冷媒を流出させるガス流出口とを接続する配管に、前記第２逆流防止弁の冷媒の流出口と連通する配管が接続されているものである。

【発明の効果】

【0009】

本開示の空気調和装置の中継機内には、暖房運転が実施される場合に、熱源機からガス主管を通って中継機に流入した冷媒が、気液分離器を通過することなく流路開閉装置に流入する冷媒の経路を有する。このため、気液分離器で冷媒に圧力損失を生じさせることがないので、気液分離器での冷媒の圧力損失による空気調和装置の能力低下を回避することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】実施の形態１に係る空気調和装置の全冷房運転時の状態を示す冷媒回路図である。

【図2】実施の形態１に係る空気調和装置の冷房主体運転時の状態を示す冷媒回路図である。

【図3】実施の形態１に係る空気調和装置の全暖房運転時の状態を示す冷媒回路図である。

【図4】実施の形態１に係る空気調和装置の暖房主体運転時の状態を示す冷媒回路図である。

【図5】実施の形態２に係る空気調和装置の全冷房運転時の状態を示す冷媒回路図である。

【図6】実施の形態２に係る空気調和装置の冷房主体運転時の状態を示す冷媒回路図である。

【図7】実施の形態２に係る空気調和装置の全暖房運転時の状態を示す冷媒回路図である。

【図8】実施の形態２に係る空気調和装置の暖房主体運転時の状態を示す冷媒回路図である。

【図9】実施の形態３に係る空気調和装置の全冷房運転時の状態を示す冷媒回路図である。

【図10】実施の形態３に係る空気調和装置の冷房主体運転時の状態を示す冷媒回路図である。

【図11】実施の形態３に係る空気調和装置の全暖房運転時の状態を示す冷媒回路図である。

【図12】実施の形態３に係る空気調和装置の暖房主体運転時の状態を示す冷媒回路図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、本開示の実施の形態について、図面を参照して説明する。本開示は、以下の実施の形態に限定されるものではなく、本開示の主旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。また、本開示は、以下の各実施の形態に示す構成のうち、組合せ可能な構成のあらゆる組合せを含むものである。また、温度および圧力等の高低については、特に絶対的な値との関係で高低等が定まっているものではなく、システムおよび装置等における状態および動作等において相対的に定まるものとする。また、各図において、同一の符号を付したものは、同一のまたはこれに相当するものであり、これは明細書の全文において共通している。さらに、以下の図面では各構成部材の大きさの関係が実際のものとは異なる場合がある。

【0012】

実施の形態１．
図１は、実施の形態１に係る空気調和装置１０００の全冷房運転時の状態を示す冷媒回路図である。空気調和装置１０００は、冷媒回路内に冷媒を循環させ、冷凍サイクルを利用して、空調対象空間の空気調和を行うものである。空気調和装置１０００は、熱源機１００と、複数の室内機３００ａ、３００ｂ及び３００ｃと、中継機２００とを備えている。本実施の形態の空気調和装置１０００は、複数の室内機３００ａ、３００ｂ及び３００ｃごとに、冷房運転又は暖房運転を実施することができる。空気調和装置１０００は、複数の室内機３００ａ、３００ｂ及び３００ｃすべてで冷房運転が実施される全冷房運転と、複数の室内機３００ａ、３００ｂ及び３００ｃすべてで暖房運転が実施される全暖房運転と、を実行可能である。さらに本実施の形態の空気調和装置１０００は、複数の室内機３００ａ、３００ｂ及び３００ｃのいずれかで冷房運転が実施され、残りのいずれかで暖房運転が実施される、冷暖同時運転を実行可能である。冷暖同時運転のうち、冷房運転の負荷が暖房運転の負荷よりも大きいものを、冷房主体運転といい、暖房運転の負荷が冷房運転の負荷よりも大きいものを、暖房主体運転という。なお、実施の形態１では、１台の熱源機１００に３台の室内機３００ａ、３００ｂ及び３００ｃが接続された構成について説明するが、熱源機１００及び中継機２００の台数は２台以上でもよい。また、室内機の台数は１台、２台又は４台以上でもよい。

【0013】

（空気調和装置の構成）
空気調和装置１０００は、熱源機１００と、室内機３００ａ～３００ｃと、中継機２００とが接続されて構成されている。熱源機１００は、室内機３００ａ～３００ｃのそれぞれに熱を供給する機能を有している。室内機３００ａ～３００ｃは、熱源機１００及び中継機２００に対して、互いに並列に接続されている。室内機３００ａ～３００ｃは、熱源機１００から供給される熱によって、室内等の空調対象空間を冷房又は暖房する機能を有している。中継機２００は、熱源機１００と室内機３００ａ～３００ｃとの間に介在し、室内機３００ａ～３００ｃからの要求に応じて熱源機１００から供給される冷媒の流れを切替えて室内機３００ａ～３００ｃに供給する機能を有している。

【0014】

熱源機１００と中継機２００とは、ガス主管４１と液主管４２という合計２本の冷媒配管で接続されており、いわゆる液ガス管方式の接続態様で接続されている。ガス主管４１は、冷房運転及び暖房運転の両方においてガス冷媒が流れる配管である。液主管４２は、冷房運転及び暖房運転の両方において液冷媒又は気液二相冷媒が流れる配管である。中継機２００と室内機３００ａ～３００ｃとは、それぞれ、合計２本の冷媒配管で接続されている。具体的に、中継機２００と室内機３００ａとは、ガス枝管４３ａと液枝管４４ａとで接続されている。中継機２００と室内機３００ｂとは、ガス枝管４３ｂと液枝管４４ｂとで接続されている。中継機２００と室内機３００ｃとは、ガス枝管４３ｃと液枝管４４ｃとで接続されている。ガス枝管４３ａ～４３ｃには、主にガス状態の冷媒が流れる。液枝管４４ａ～４４ｃには、主に液状態又は気液二相状態の冷媒が流れる。

【0015】

（熱源機１００）
熱源機１００は、圧縮機１と、流路切替弁２と、熱源側熱交換器３と、熱源側流量制御弁４と、熱源機制御装置５とを備えている。圧縮機１と、流路切替弁２と、熱源側熱交換器３と、熱源側流量制御弁４とは、図１に実線で示す冷媒配管によって接続されている。

【0016】

圧縮機１は、低圧のガス冷媒を吸入して圧縮し、高圧のガス冷媒として吐出する流体機械である。圧縮機１は、例えば運転周波数を調整可能なインバータ駆動の圧縮機である。圧縮機１の運転周波数又は能力は、熱源機制御装置５によって制御される。

【0017】

流路切替弁２は、冷媒の流れる方向を切替える弁である。全冷房運転、冷房主体運転、全暖房運転及び暖房主体運転のいずれが実施されるかによって、流路切替弁２は、圧縮機１から吐出された冷媒が流れる方向を切り替える。流路切替弁２は、四方弁、若しくは二方弁又は三方弁等の組み合わせによって構成される。流路切替弁２の動作は、熱源機制御装置５によって制御される。

【0018】

熱源側熱交換器３は、内部を流通する冷媒と、他の流体とで熱交換させる。熱源側熱交換器３は、蒸発器又は凝縮器として機能する。熱源側熱交換器３は、例えば空冷式の熱交換器であり、熱源側熱交換器３の周囲に配置された送風機からの空気と冷媒とで熱交換させる。熱源側熱交換器３は、例えば水又はブラインと冷媒との間で熱交換を行う水冷式の熱交換器であってもよい。

【0019】

熱源側流量制御弁４は、熱源側熱交換器３に直列に接続されており、冷媒配管を流れる冷媒の流量を調整する。熱源側流量制御弁４は、冷媒を減圧する減圧弁及び冷媒を膨張させる膨張弁としての機能を有するものである。熱源側流量制御弁４は、例えば開度を調整可能な電気式膨張弁等で構成されている。熱源側流量制御弁４の動作は、熱源機制御装置５によって制御される。

【0020】

熱源機制御装置５は、熱源機１００の全体の動作を制御する。また、熱源機制御装置５は、後述する中継機制御装置２０１及び室内機制御装置３３と連携して、空気調和装置１０００全体の動作を制御する。熱源機制御装置５、中継機制御装置２０１及び室内機制御装置３３は、図示しない制御線によって互いに接続されている。熱源機制御装置５は、制御に必要なデータ及びプログラムを記憶するメモリと、プログラムを実行するＣＰＵ（Central Processing Unit）と、を備えるコンピュータ、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）又はＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）などの専用のハードウェア、もしくはその両方で構成される。

【0021】

（室内機３００ａ～３００ｃ）
室内機３００ａは、負荷側熱交換器３１ａ、負荷側流量調整弁３２ａ及び室内機制御装置３３ａを備え、室内機３００ｂは、負荷側熱交換器３１ｂ、負荷側流量調整弁３２ｂ及び室内機制御装置３３ｂを備え、室内機３００ｃは、負荷側熱交換器３１ｃ、負荷側流量調整弁３２ｃ及び室内機制御装置３３ｃを備えている。なお、これ以降の説明において、室内機３００ａ～３００ｃに共通する事項を説明するときには、室内機３００ａ～３００ｃを室内機３００と称する。室内機３００というときには、単数と複数の両方を含むものとする。また、負荷側熱交換器３１ｃ～３１ｃに共通する事項を説明するときには、負荷側熱交換器３１ｃ～３１ｃを負荷側熱交換器３１と称する。負荷側熱交換器３１というときには、単数と複数の両方を含むものとする。また、負荷側流量調整弁３２ａ～３２ｃに共通する事項を説明するときには、負荷側流量調整弁３２ａ～３２ｃを負荷側流量調整弁３２と称する。負荷側流量調整弁３２というときには、単数と複数の両方を含むものとする。また、室内機制御装置３３ａ～３３ｃに共通する事項を説明するときには、室内機制御装置３３ａ～３３ｃを室内機制御装置３３と称する。室内機制御装置３３というときには、単数と複数の両方を含むものとする。

【0022】

負荷側熱交換器３１は、内部を流通する冷媒と、他の流体とで熱交換させる。負荷側熱交換器３１は、凝縮器又は蒸発器として機能する。負荷側熱交換器３１は、例えば空冷式の熱交換器であり、負荷側熱交換器３１の周囲に配置された送風機からの空気と冷媒とで熱交換させる。負荷側熱交換器３１は、例えば水又はブラインと冷媒との間で熱交換を行う水冷式の熱交換器であってもよい。

【0023】

負荷側流量調整弁３２は、負荷側熱交換器３１に流入する又は負荷側熱交換器３１から流出する冷媒の流量を調整する。負荷側流量調整弁３２は、冷媒を減圧する減圧弁及び冷媒を膨張させる膨張弁としての機能を有するものである。負荷側流量調整弁３２は、例えば、連続的又は多段階で開度を調整可能な電気式膨張弁等で構成されている。負荷側流量調整弁３２の開度は、室内機制御装置３３によって制御される。負荷側流量調整弁３２は、全冷房運転のときの冷媒の流れ方向において、負荷側熱交換器３１の上流側に、配置されている。

【0024】

室内機制御装置３３は、熱源機制御装置５からの制御信号に基づいて、負荷側流量調整弁３２の開度を制御する。室内機制御装置３３は、プログラムを実行するＣＰＵ（Central Processing Unit）と、を備えるコンピュータ、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）又はＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）などの専用のハードウェア、もしくはその両方で構成される。

【0025】

（中継機２００）
中継機２００は、中継機制御装置２０１と、気液分離器２０２と、流路開閉装置２０６ａ～２０６ｃとを備えている。流路開閉装置２０６ａ～２０６ｃは、室内機３００ａ～３００ｃと一対一に対応して設けられており、本実施の形態では合計３つの流路開閉装置２０６ａ～２０６ｃが設けられている。さらに本実施の形態の中継機２００は、第１逆流防止弁２０９と、第２逆流防止弁２１０と、逆流防止弁２１１と、逆流防止弁２１２と、開閉弁２１３と、開閉弁２１４とを備えている。

【0026】

中継機制御装置２０１は、熱源機制御装置５からの制御信号に基づいて、流路開閉装置２０６ａ～２０６ｃ、第１逆流防止弁２０９、第２逆流防止弁２１０、逆流防止弁２１１、逆流防止弁２１２、開閉弁２１３、及び開閉弁２１４の動作を制御する。中継機制御装置２０１は、プログラムを実行するＣＰＵ（Central Processing Unit）と、を備えるコンピュータ、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）又はＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）などの専用のハードウェア、もしくはその両方で構成される。

【0027】

気液分離器２０２は、冷媒をガス冷媒と液冷媒とに分離させる。本実施の形態の気液分離器２０２は、冷房主体運転が実施される際に、熱源機１００で生成された高圧の気液二相状態の冷媒を、液冷媒とガス冷媒とに分離させる。気液分離器２０２は、冷媒を貯留可能な容器であり、流入口２０３と、ガス流出口２０４と、液流出口２０５とを有する。流入口２０３は、液主管４２に接続された配管と接続されていて、液主管４２を通って中継機２００に流入した冷媒を気液分離器２０２に流入させる。ガス流出口２０４は、気液分離器２０２の重力方向上側に設けられていて、気液分離器２０２内で分離されたガス冷媒を、気液分離器２０２から配管へ流出させる。液流出口２０５は、気液分離器２０２の重力方向下側に設けられていて、気液分離器２０２内で分離された液冷媒を、気液分離器２０２から配管へ流出させる。なお、ここでは、気液分離器２０２が冷媒を貯留可能な容器である例を説明するが、容器に代えて、配管を気液分離器２０２として用いることもできる。この場合、気液分離器２０２である配管を分岐させて、流入口２０３と、ガス流出口２０４と、液流出口２０５とを設けるとよい。

【0028】

流路開閉装置２０６ａ～２０６ｃは、それぞれ、熱源機１００から室内機３００ａ～３００ｃに向かう冷媒の流路及び室内機３００ａ～３００ｃから熱源機１００に向かう冷媒の流路を開閉する装置である。流路開閉装置２０６ａは、第１弁２０７ａ及び第２弁２０８ａを備え、流路開閉装置２０６ｂは、第１弁２０７ｂ及び第２弁２０８ｂを備え、流路開閉装置２０６ｃは、第１弁２０７ｃ及び第２弁２０８ｃを備えている。なお、これ以降の説明において、流路開閉装置２０６ａ～２０６ｃに共通する事項を説明するときには、流路開閉装置２０６ａ～２０６ｃを流路開閉装置２０６と称する。流路開閉装置２０６ａ～２０６ｃというときには、単数と複数の両方を含むものとする。また、第１弁２０７ａ～２０７ｃに共通する事項を説明するときには、第１弁２０７ａ～２０７ｃを第１弁２０７と称する。第１弁２０７というときには、単数と複数の両方を含むものとする。また、第２弁２０８ａ～２０８ｃに共通する事項を説明するときには、第２弁２０８ａ～２０８ｃを第２弁２０８と称する。第２弁２０８というときには、単数と複数の両方を含むものとする。

【0029】

流路開閉装置２０６は、室内機３００に対し、並列に接続された第１弁２０７と第２弁２０８とを有する。第１弁２０７は、第１逆流防止弁２０９とガス枝管４３との間の流路を開閉する。具体的に、第１弁２０７は、ガス主管４１に接続された配管であって第１逆流防止弁２０９が設けられた配管と、ガス枝管４３に接続された配管と、を接続する配管に設けられている。第１弁２０７は、室内機３００から熱源機１００に向かって流れる冷媒の流路を開閉する開閉弁である。第２弁２０８は、第２逆流防止弁２１０とガス枝管４３との間の流路を開閉する。第２弁２０８は、ガス主管４１に接続された配管であって第２逆流防止弁２１０が設けられた配管と、ガス枝管４３に接続された配管と、を接続する配管に設けられている。第２弁２０８は、熱源機１００から室内機３００に向かって流れる冷媒の流路を開閉する開閉弁である。第１弁２０７及び第２弁２０８は、例えば電磁弁、又は全閉機能を有する開度調整可能な絞り弁であるが、流路の開閉が可能であれば具体的な弁の構造は限定されない。第１弁２０７と第２弁２０８とは、一方が開状態のときには他方が閉状態となり、両方が開状態となることはない。

【0030】

第１逆流防止弁２０９は、ガス主管４１に接続された配管に設けられ、室内機３００から熱源機１００への冷媒の流通を許容し、熱源機１００から室内機３００への冷媒の流通を遮断する。第１逆流防止弁２０９は、全暖房運転及び暖房主体運転が実施される際に、圧縮機１の吐出側の流路から流路開閉装置２０６へと、高温かつ高圧のガス冷媒が逆流することを防止するものである。

【0031】

第２逆流防止弁２１０は、ガス主管４１に接続された配管に、第１逆流防止弁２０９と並列に設けられ、熱源機１００から室内機３００への冷媒の流通を許容し、室内機３００から熱源機１００への冷媒の流通を遮断する。第２逆流防止弁２１０は、全冷房運転及び冷房主体運転が実施される際に、気液分離器２０２を通過した高圧の液状態又は気液二相状態の冷媒が、第１逆流防止弁２０９の出口側の冷媒配管、すなわちガス主管４１へと、逆流することを防止するものである。

【0032】

逆流防止弁２１１は、第１逆流防止弁２０９の入口側と、液主管４２と、を接続する配管に設けられ、室内機３００から熱源機１００への冷媒の流通を許容し、熱源機１００から室内機３００への冷媒の流通を遮断する。逆流防止弁２１１は、全冷房運転及び冷房主体運転が実施される際に、液主管４２から室外機１０１に、高圧の液状態又は気液二相状態の冷媒が流れ込むことを防止するものである。

【0033】

逆流防止弁２１２は、気液分離器２０２の流入口２０３と、液主管４２と、を接続する配管に設けられ、熱源機１００から室内機３００への冷媒の流通を許容し、室内機３００から熱源機１００への冷媒の流通を遮断する。逆流防止弁２１２は、全暖房運転及び暖房主体運転が実施される際に、高温高圧のガス冷媒が熱源側熱交換器３に流れ込むことを防止するものである。

【0034】

開閉弁２１３は、気液分離器２０２の液流出口２０５に接続された配管２４１に設けられ、冷媒の流路を開閉する。開閉弁２１３は、例えば電磁弁である。

【0035】

開閉弁２１４は、全暖房運転又は暖房主体運転が実施される際に、液枝管４４から流出した液冷媒が流れる配管に設けられ、冷媒の流路を開閉する。具体的に、本実施の形態では、第１逆流防止弁２０９の入口側と、液枝管４４と、を接続する配管２４０に、開閉弁２１４が設けられている。配管２４０は、配管２４３及び配管２４４を介して複数の液枝管４４に連なる１本の配管である。

【0036】

配管２４０と配管２４１とは、交差点２４２において交差している。配管２４０内の冷媒及び配管２４１内の冷媒は、開閉弁２１３及び開閉弁２１４の開閉状態に応じて、交差点２４２において合流又は分岐して流れる。

【0037】

流路開閉装置２０６の第２弁２０８及び第１弁２０７、第１逆流防止弁２０９、第２逆流防止弁２１０、逆流防止弁２１１、逆流防止弁２１２、開閉弁２１３並びに開閉弁２１４の動作は、中継機制御装置２０１によって制御される。

【0038】

中継機２００内の配管構成を説明する。ガス主管４１に接続された配管は、２つに分岐され、一方の配管に第１逆流防止弁２０９が設けられ、他方の配管に第２逆流防止弁２１０が設けられている。第１逆流防止弁２０９が接続された配管の第１逆流防止弁２０９の入口側の配管２４０には、逆流防止弁２１１に連なる配管と、第１弁２０７に連なる配管と、が接続されている。第２逆流防止弁２１０が接続された配管の第２逆流防止弁２１０の流出口側には、気液分離器２０２のガス流出口２０４に連なる配管２４５と、第２弁２０８に連なる配管と、が接続されている。

【0039】

配管２４０と配管２４１とは、交差点２４２で交差し、さらに配管２４３と配管２４４とに分岐している。配管２４３には、すべての液枝管４４が接続され、配管２４４にもまた、すべての液枝管４４が接続されている。

【0040】

（冷媒）
空気調和装置１０００は、配管の内部に冷媒が充填されている。冷媒は、特に限定されないが、例えば二酸化炭素、炭化水素、ヘリウム等の自然冷媒、ＨＦＣ４１０Ａ、ＨＦＣ４０７Ｃ、ＨＦＣ４０４Ａ等の塩素を含有しないフロン代替冷媒、又は既存の製品に使用されるＲ２２、Ｒ１３４ａ等のフロン系冷媒等である。

【0041】

（空気調和装置の動作）
空気調和装置１０００の動作を、図１～図４を参照して説明する。図１～図４では、冷媒の流れが矢印で示されている。また、図１～図４に示された開閉弁のうち、冷媒が流れない開閉弁は、黒塗りで示されている。

【0042】

（全冷房運転）
全冷房運転では、室内機３００ａ～３００ｃのすべてが冷房運転を行う。流路切替弁２は、圧縮機１の吐出側が熱源側熱交換器３に接続されるように、冷媒流路が設定されている。

【0043】

図１に示すように、低温低圧の冷媒が圧縮機１に吸入されて圧縮され、高温高圧のガス冷媒として圧縮機１から吐出される。圧縮機１から吐出された高温高圧のガス冷媒は、流路切替弁２を通り、凝縮器又は放熱器として機能する熱源側熱交換器３において空気等の流体と熱交換して凝縮液化する。高圧の液冷媒は、その後、熱源側流量制御弁４を通って、液主管４２を流れ、中継機２００に流入する。中継機２００に流入した冷媒は、逆流防止弁２１２を通過して、流入口２０３から気液分離器２０２内に至る。

【0044】

気液分離器２０２に流入した高圧の液冷媒は、液流出口２０５から流出して、配管２４１に設けられた開状態の開閉弁２１３を通過する。配管２４１を流れた冷媒は、配管２４３及び配管２４４を通り、液枝管４４ａ～４４ｃのそれぞれに分岐して流れる。液枝管４４ａ～４４ｃのそれぞれを流れる冷媒は、室内機３００ａ～３００ｃのそれぞれに流入する。

【0045】

室内機３００ａ～３００ｃに流入した冷媒は、それぞれ、負荷側流量調整弁３２ａ～３２ｃによって、減圧される。減圧されて低温低圧の気液二相状態になった冷媒は、蒸発器として機能する負荷側熱交換器３１ａ～３１ｃに流入し、負荷側熱交換器３１ａ～３１ｃで室内空気と熱交換して蒸発ガス化する。その際、室内機３００ａ～３００ｃが設置された室内空間等の空調対象空間が、冷房される。そして、低温低圧のガス状態となった冷媒は、それぞれ、ガス枝管４３ａ～４３ｃを通って中継機２００の流路開閉装置２０６ａ～２０６ｃに流入する。

【0046】

第１弁２０７ａ～２０７ｃは開状態、第２弁２０８ａ～２０８ｃは閉状態になっている。流路開閉装置２０６ａ～２０６ｃのそれぞれに流入した冷媒は、第１弁２０７ａ～２０７ｃのそれぞれを通過し、さらに第１逆流防止弁２０９を通過して、中継機２００から流出する。中継機２００から流出したガス冷媒は、ガス主管４１を通って熱源機１００に流入する。熱源機１００に流入した冷媒は、流路切替弁２を通って圧縮機１に吸入される。

【0047】

（冷房主体運転）
図２は、実施の形態１に係る空気調和装置１０００の冷房主体運転時の状態を示す冷媒回路図である。ここでは、室内機３００ａで暖房運転が実施され、室内機３００ｂ及び３００ｃで冷房運転が実施される場合を例に説明する。冷房運転の負荷が、室内機３００ｂ、３００ｃの２台分であるのに対し、暖房運転の負荷は、室内機３００ａの１台分であるので、冷房運転の負荷の方が暖房運転の負荷よりも大きい。流路切替弁２は、圧縮機１の吐出側が熱源側熱交換器３に接続されるように、冷媒流路が設定されている。

【0048】

図２に示すように、低温低圧の冷媒が圧縮機１に吸入されて圧縮され、高温高圧のガス冷媒として圧縮機１から吐出される。圧縮機１から吐出された高温高圧のガス冷媒は、流路切替弁２を通り、凝縮器又は放熱器として機能する熱源側熱交換器３において空気等の流体と熱交換して気液二相状態になる。高圧の気液二相状態の冷媒は、その後、熱源側流量制御弁４を通って、液主管４２を流れ、中継機２００に流入する。中継機２００に流入した冷媒は、逆流防止弁２１２を通過して、流入口２０３から気液分離器２０２内に至る。気液分離器２０２において気液二相状態の冷媒は、ガス状態の冷媒と液状態の冷媒とに分離される。

【0049】

気液分離器２０２のガス流出口２０４から流出したガス状態の冷媒は、第２弁２０８ａを通過して、ガス枝管４３ａを通って室内機３００ａに流入する。室内機３００ａに流入した冷媒は、凝縮器又は放熱器として機能する負荷側熱交換器３１ａで室内空気と熱交換して、凝縮液化する。その際、室内機３００ａが設置された室内空間等の空調対象空間が、暖房される。高圧の液冷媒は、負荷側熱交換器３１ａから流出して、負荷側流量調整弁３２ａを通過する。負荷側流量調整弁３２ａは全開状態であるが、負荷側流量調整弁３２ａを通過するときに冷媒が若干減圧される。負荷側流量調整弁３２ａを通過した冷媒は、液枝管４４ａを通って、中継機２００に流入し、配管２４３及び配管２４４を流れる。

【0050】

気液分離器２０２の液流出口２０５から流出した液状態の冷媒は、配管２４１に設けられた開状態の開閉弁２１３を通過し、交差点２４２を通って配管２４３と配管２４４とに流れる。配管２４３及び配管２４４において、液枝管４４ａからの液冷媒と、配管２４１からの液冷媒とが合流し、この液冷媒は、液枝管４４ｂ又は４４ｃを通って室内機３００ｂ又は３００ｃに流入する。

【0051】

室内機３００ｂ又は３００ｃに流入した冷媒は、それぞれ、負荷側流量調整弁３２ｂ又は３２ｃによって、減圧されて気液二相状態となる。減圧された気液二相状態の冷媒は、蒸発器として機能する負荷側熱交換器３１ｂ又は３１ｃに流入し、負荷側熱交換器３１ｂ又は３１ｃで室内空気と熱交換して蒸発ガス化する。その際、室内機３００ｂ及び３００ｃが設置された室内空間等の空調対象空間が、冷房される。そして、低温低圧のガス状態となった冷媒は、それぞれ、ガス枝管４３ｂ又は４３ｃを通って中継機２００の流路開閉装置２０６ｂ又は２０６ｃに流入する。

【0052】

流路開閉装置２０６ｂ又は２０６ｃに流入したガス冷媒は、それぞれ、第１弁２０７ｂ又は２０７ｃを通過した後に合流し、第１逆流防止弁２０９を通過して、中継機２００から流出する。中継機２００から流出したガス冷媒は、ガス主管４１を通って熱源機１００に流入する。熱源機１００に流入した冷媒は、流路切替弁２を通って圧縮機１に吸入される。

【0053】

冷房主体運転において、冷房運転を行う室内機３００へ流入する冷媒量と、暖房運転を行う室内機３００へ流入する冷媒量と、の調整は、熱源側熱交換器３における熱交換量の調整によって実現される。要求される暖房負荷が大きくなった場合には、圧縮機１の能力が上昇されて熱源側熱交換器３から流出するガス冷媒の量が多くなり、気液分離器２０２から暖房運転を行う室内機３００へ流入するガス冷媒の量も多くなる。他方、要求される暖房負荷が小さくなった場合には、圧縮機１の能力が低減されて熱源側熱交換器３から流出するガス冷媒の量が少なくなり、気液分離器２０２から暖房運転を行う室内機３００へ流入するガス冷媒の量が減少する。

【0054】

（全暖房運転）
図３は、実施の形態１に係る空気調和装置１０００の全暖房運転時の状態を示す冷媒回路図である。全暖房運転では、室内機３００ａ～３００ｃのすべてが暖房運転を行う。流路切替弁２は、圧縮機１の吐出側がガス主管４１に接続されるように、冷媒流路が設定されている。

【0055】

図３に示すように、低温低圧の冷媒が圧縮機１に吸入されて圧縮され、高温高圧のガス冷媒として圧縮機１から吐出される。圧縮機１から吐出された高温高圧のガス冷媒は、流路切替弁２を通過し、ガス主管４１を流れて、中継機２００に流入する。

【0056】

中継機２００に流入した高温高圧のガス冷媒は、第２逆流防止弁２１０を通過し、流路開閉装置２０６ａ～２０６ｃのそれぞれに流入する。ここで、第２弁２０８ａ～２０８ｃは開状態、第１弁２０７ａ～２０７ｃは閉状態になっている。流路開閉装置２０６ａ～２０６ｃのそれぞれに流入した冷媒は、第２弁２０８ａ～２０８ｃのそれぞれを通過し、さらにガス枝管４３ａ～４３ｃのそれぞれを通過して、室内機３００ａ～３００ｃのそれぞれに流入する。

【0057】

室内機３００ａ～３００ｃのそれぞれに流入したガス冷媒は、凝縮器又は放熱器として機能する負荷側熱交換器３１ａ～３１ｃで室内空気と熱交換して、凝縮液化する。その際、室内機３００ａ～３００ｃが設置された室内空間等の空調対象空間が、暖房される。室内機３００ａ～３００ｃのそれぞれから流出した液冷媒は、負荷側流量調整弁３２ａ～３２ｃのそれぞれによって、減圧される。そして、低圧の液冷媒は、液枝管４４ａ～４４ｃのそれぞれを通って中継機２００に流入する。

【0058】

液枝管４４ａ～４４ｃを通って中継機２００に流入した低圧の液冷媒は、配管２４３又は２４４を流れ、交差点２４２で合流して、配管２４０を流れる。ここで、全暖房運転時の冷媒の流れ方向において、開閉弁２１４の下流側と、第１逆流防止弁２０９の下流側とは連通しているが、圧縮機１の吐出側と連通する第１逆流防止弁２０９の下流側が高圧であるのに対し、開閉弁２１４を流れる冷媒は低圧である。このため、開閉弁２１４を流れ他冷媒が第１逆流防止弁２０９を通過することはない。そして、低圧の液冷媒は、開状態の開閉弁２１４と、逆流防止弁２１１とを通過して、中継機２００から流出する。

【0059】

中継機２００から流出した液冷媒は、液主管４２を通って熱源機１００に流入する。熱源機１００に流入した冷媒は、熱源側流量制御弁４を通過し、蒸発器として機能する熱源側熱交換器３に流入する。低圧の液冷媒は、熱源側熱交換器３において空気等の流体と熱交換して吸熱し、蒸発ガス化する。熱源側熱交換器３を流出した低圧のガス冷媒は、流路切替弁２を通って圧縮機１に吸入される。

【0060】

ここで説明したように、全暖房運転が実施される際には、中継機２００には、高温高圧のガス冷媒が、気液分離器２０２を通過することなく、各室内機３００ａ～３００ｃに流入する冷媒の経路が形成されている。ガス冷媒が気液分離器２０２を通過しないので、気液分離器２０２におけるガス冷媒の圧力損失も生じない。したがって、気液分離器２０２での冷媒の圧力損失による空気調和装置１０００の能力低下を回避することができる。

【0061】

（暖房主体運転）
図４は、実施の形態１に係る空気調和装置１０００の暖房主体運転時の状態を示す冷媒回路図である。ここでは、室内機３００ａで冷房運転が実施され、室内機３００ｂ及び３００ｃで暖房運転が実施される場合を例に説明する。暖房運転の負荷が、室内機３００ｂ、３００ｃの２台分であるのに対し、冷房運転の負荷は、室内機３００ａの１台分であるので、暖房運転の負荷の方が冷房運転の負荷よりも大きい。流路切替弁２は、圧縮機１の吐出側がガス主管４１に接続されるように、冷媒流路が設定されている。

【0062】

図４に示すように、低温低圧の冷媒が圧縮機１に吸入されて圧縮され、高温高圧のガス冷媒として圧縮機１から吐出される。圧縮機１から吐出された高温高圧のガス冷媒は、流路切替弁２を通過し、ガス主管４１を流れて、中継機２００に流入する。

【0063】

中継機２００に流入した高温高圧のガス冷媒は、第２逆流防止弁２１０を通過し、流路開閉装置２０６ａ～２０６ｃのそれぞれに流入する。ここで、第２弁２０８ｂ及び２０８ｃは開状態、第２弁２０８ａは閉状態である。また、第１弁２０７ａは開状態、第１弁２０７ｂ及び２０７ｃは閉状態である。流路開閉装置２０６ｂ又は２０６ｃに流入したガス冷媒は、それぞれ、第２弁２０８ｂ又は２０８ｃを通過し、ガス枝管４３ｂ又は４３ｃを通って室内機３００ｂ又は３００ｃに流入する。

【0064】

室内機３００ｂ又は３００ｃに流入した高圧のガス冷媒は、それぞれ、凝縮器又は放熱器として機能する負荷側熱交換器３１ｂ又は３１ｃで室内空気と熱交換して、凝縮液化する。その際、室内機３００ｂ又は３００ｃが設置された室内空間等の空調対象空間が、暖房される。高圧の液冷媒は、負荷側熱交換器３１ｂ又は３１ｃから流出して、それぞれ負荷側流量調整弁３２ｂ又は３２ｃで低圧に減圧されて、低温低圧の気液二相状態の冷媒になる。負荷側流量調整弁３２ｂ又は３２ｃを通過した気液二相状態の冷媒は、液枝管４４ｂ又は４４ｃを通って、中継機２００に流入し、配管２４３又は配管２４４を流れる。

【0065】

配管２４３又は配管２４４に流入した気液二相状態の冷媒の大部分は、液枝管４４ａを通って室内機３００ａに流入し、残りの冷媒は、交差点２４２から配管２４０を流れ、さらに開状態の開閉弁２１４を通過する。室内機３００ａに流入した気液二相状態の冷媒は、負荷側流量調整弁３２ａにおいて減圧されて、蒸発器として機能する負荷側熱交換器３１ａで室内空気と熱交換して、蒸発ガス化する。その際、室内機３００ａが設置された室内空間等の空調対象空間が、冷房される。負荷側熱交換器３１ａから流出したガス冷媒は、ガス枝管４３ａを通って流路開閉装置２０６ａに流入する。流路開閉装置２０６ａに流入したガス冷媒は、第１弁２０７ａを通過し、開閉弁２１４を通過した気液二相状態の冷媒と合流して、気液二相状の冷媒として逆流防止弁２１１を通過する。逆流防止弁２１１を通過した気液二相状態の冷媒は、中継機２００から流出する。

【0066】

中継機２００から流出した気液二相状の冷媒は、液主管４２を通って熱源機１００に流入する。熱源機１００に流入した冷媒は、熱源側流量制御弁４を通過し、蒸発器として機能する熱源側熱交換器３に流入する。熱源側熱交換器３に流入した冷媒は、熱源側熱交換器３において空気等の流体と熱交換して吸熱し、低温低圧のガス冷媒となる。熱源側熱交換器３を流出した低温低圧のガス冷媒は、流路切替弁２を通って圧縮機１に吸入される。

【0067】

ここで説明したように、暖房主体運転が実施される際には、中継機２００には、高温高圧のガス冷媒が、気液分離器２０２を通過することなく、室内機３００ａ～３００ｃのいずれかに流入する冷媒の経路が形成されている。ガス冷媒が気液分離器２０２を通過しないので、気液分離器２０２におけるガス冷媒の圧力損失も生じない。したがって、気液分離器２０２での冷媒の圧力損失による空気調和装置１０００の能力低下を回避することができる。

【0068】

以上のように、本実施の形態の空気調和装置１０００は、圧縮機１、流路切替弁２及び熱源側熱交換器３を有する熱源機１００と、１以上の室内機３００と、中継機２００とを備える。１以上の室内機３００は、負荷側流量調整弁３２及び負荷側熱交換器３１を有し、冷房運転又は暖房運転を実施する。中継機２００は、冷房運転及び暖房運転においてガス冷媒が流れるガス主管４１及び冷房運転及び暖房運転において液冷媒又は気液二相冷媒が流れる液主管４２によって熱源機１００に接続されている。また中継機２００は、ガス枝管４３及び液枝管４４によって室内機３００に接続され、熱源機１００から供給される冷媒を室内機３００に供給する。さらに中継機２００は、冷媒をガス冷媒と液冷媒とに分離させる気液分離器２０２と、熱源機１００から室内機３００に向かう冷媒の流路及び室内機３００から熱源機１００に向かう冷媒の流路をそれぞれ開閉する１以上の流路開閉装置２０６とを備える。中継機２００内には、室内機３００にて暖房運転が実施される場合に、熱源機１００からガス主管４１を通って中継機２００に流入した冷媒が、気液分離器２０２を通過することなく流路開閉装置２０６に流入する冷媒の経路を有する。

【0069】

このように、本実施の空気調和装置１０００は、暖房運転が実施される際には、高温高圧のガス冷媒は、気液分離器２０２を通過することなく、室内機３００に流入する。ガス冷媒が気液分離器２０２を通過しないので、気液分離器２０２におけるガス冷媒の圧力損失も生じない。したがって、気液分離器２０２での冷媒の圧力損失による空気調和装置１０００の能力低下を回避することができる。

【0070】

また、本実施の形態の空気調和装置１０００は、１以上の室内機３００は、複数の室内機３００ａ～３００ｃであり、流路開閉装置２０６は、複数の室内機３００と同数の複数の流路開閉装置２０６ａ～２０６ｃである。そして、複数の室内機３００ａ～３００ｃのうちいずれか１以上による冷房運転と、複数の室内機３００ａ～３００ｃのうち他のいずれか１以上による暖房運転とが同時に実施されるように、複数の流路開閉装置２０６ａ～２０６ｃが制御される。

【0071】

本実施の形態の空気調和装置１０００のこのような構成によれば、冷房運転と暖房運転とが同時に実施される冷暖同時運転が可能となるので、空気調和装置１０００が設置された建物における使用者の利便性を向上させることができる。

【0072】

また、本実施の形態の空気調和装置１０００の中継機２００は、ガス主管４１に接続された配管に設けられ、室内機３００から熱源機１００への冷媒の流通を許容し、熱源機１００から室内機３００への冷媒の流通を遮断する第１逆流防止弁２０９を備える。また、中継機２００は、ガス主管４１に接続された配管に第１逆流防止弁２０９と並列に設けられ、熱源機１００から室内機３００への冷媒の流通を許容し、室内機３００から熱源機１００への冷媒の流通を遮断する第２逆流防止弁２１０とを備える。そして、複数の流路開閉装置２０６ａ～２０６ｃのそれぞれと、気液分離器２０２のガス冷媒を流出させるガス流出口２０４とを接続する配管に、第２逆流防止弁２１０の冷媒の流出口と連通する配管２４５が接続されている。

【0073】

本実施の形態の空気調和装置１０００は、上記のような第１逆流防止弁２０９を備えた。このため、全暖房運転又は暖房主体運転が実施される際に、圧縮機１の吐出側の流路から流路開閉装置２０６へと、高温かつ高圧のガス冷媒が逆流することを防止することができる。

【0074】

また、実施の形態の空気調和装置１０００は、上記のような第２逆流防止弁２１０を備えた。このため、全冷房運転及び冷房主体運転が実施される際に、気液分離器２０２を通過した高圧の液状態又は気液二相状態の冷媒は、配管２４５に流入しても第２逆流防止弁２１０に流通を阻まれる。このため、気液分離器２０２を通過した高圧の液状態又は気液二相状態の冷媒が、第１逆流防止弁２０９の出口側の冷媒配管、すなわちガス主管４１へと、逆流することを防止することができる。

【0075】

実施の形態２．
本実施の形態では、実施の形態１で示した回路構成に加え、圧力逃がし弁２１５を備えた構成を説明する。本実施の形態では、実施の形態１との相違点を中心に説明し、実施の形態１と共通する事項については適宜説明を省略する。

【0076】

図５は、実施の形態２に係る空気調和装置１０００Ａの全冷房運転時の状態を示す冷媒回路図である。空気調和装置１０００Ａは、中継機２００内に、気液分離器２０２のガス流出口２０４に接続された配管と、ガス主管４１に接続された配管と、を接続する配管に設けられた圧力逃がし弁２１５を備えている。圧力逃がし弁２１５は、中継機制御装置２０１によって開閉状態が制御される開閉弁である。圧力逃がし弁２１５は、第２弁２０８ａ～２０８ｃに接続された高圧ラインである配管２５０に接続されている。圧力逃がし弁２１５は、気液分離器２０２と第２弁２０８ａ～２０８ｃとを接続する配管２５０内の冷媒の圧力が、冷媒の飽和圧力以上になると開放状態になる。圧力逃がし弁２１５は、配管２５０内の冷媒の圧力が冷媒の飽和圧力未満であれば、閉止状態になる。圧力逃がし弁２１５は、中継機制御装置２０１によって開閉状態が制御される。

【0077】

（空気調和装置の動作）
空気調和装置１０００Ａの動作を、図５～図８を参照して説明する。図５～図８では、冷媒の流れが矢印で示されている。また、図５～図８に示された各開閉弁のうち、冷媒が流れない開閉弁は、黒塗りで示されている。

【0078】

（全冷房運転）
図５は、実施の形態２に係る空気調和装置１０００Ａの全冷房運転の状態を示す冷媒回路図である。全冷房運転では、室内機３００ａ～３００ｃのすべてが冷房運転を行う。図５に示す空気調和装置１０００Ａは、全冷房運転において、実施の形態１で示した動作に加え、圧力逃がし弁２１５が次のように動作する。すなわち、圧力逃がし弁２１５は、気液分離器２０２と第２弁２０８ａ～２０８ｃとを接続する配管２５０内の冷媒の圧力が、冷媒の飽和圧力以上になると開放状態になる。圧力逃がし弁２１５は、配管２５０内の冷媒の圧力が冷媒の飽和圧力未満であれば、閉止状態になる。

【0079】

このように、空気調和装置１０００Ａの中継機２００において、全冷房運転が実施される場合に、高圧ラインである配管２５０の圧力が、冷媒の飽和圧力以上になると開放状態になる圧力逃がし弁２１５を設けた。このため、空気調和装置１０００Ａの冷媒回路が冷媒の飽和圧力を超えることがない。したがって、空気調和装置１０００Ａの安全性を高めることができる。

【0080】

なお、配管２５０の冷媒の圧力が飽和圧力に満たない場合でも、圧力逃がし弁２１５は定期的に開放状態になってもよい。このようにすることで、空気調和装置１０００Ａの冷媒回路が冷媒の飽和圧力を超えることがない。したがって、空気調和装置１０００Ａの安全性を高めることができる。

【0081】

（冷房主体運転）
図６は、実施の形態２に係る空気調和装置１０００Ａの冷房主体運転時の状態を示す冷媒回路図である。ここでは、図２と同様に、室内機３００ａで暖房運転が実施され、室内機３００ｂ及び３００ｃで冷房運転が実施される場合を例に説明する。冷房運転の負荷が、室内機３００ｂ、３００ｃの２台分であるのに対し、暖房運転の負荷は、室内機３００ａの１台分であるので、冷房運転の負荷の方が暖房運転の負荷よりも大きい。

【0082】

本実施の形態の図６に示す冷房主体運転では、実施の形態１で示した動作に加え、圧力逃がし弁２１５が次のように動作する。すなわち、圧力逃がし弁２１５は、気液分離器２０２と第２弁２０８ａ～２０８ｃとを接続する配管２５０内の冷媒の圧力が、冷媒の飽和圧力以上になると開放状態になる。圧力逃がし弁２１５は、配管２５０内の冷媒の圧力が冷媒の飽和圧力未満であれば、閉止状態になる。

【0083】

このように、空気調和装置１０００Ａの中継機２００において、冷房主体運転が実施される場合に、高圧ラインである配管２５０の圧力が、冷媒の飽和圧力以上になると開放状態になる圧力逃がし弁２１５を設けた。このため、空気調和装置１０００Ａの冷媒回路が冷媒の飽和圧力を超えることがない。したがって、空気調和装置１０００Ａの安全性を高めることができる。

【0084】

（全暖房運転）
図７は、実施の形態２に係る空気調和装置１０００Ａの全暖房運転の状態を示す冷媒回路図である。全冷暖房運転では、室内機３００ａ～３００ｃのすべてが暖房運転を行う。図７に示す空気調和装置１０００Ａは、全暖房運転において、実施の形態１で示した動作を行う。中継機２００の圧力逃がし弁２１５は、常に全閉状態となっている。

【0085】

（暖房主体運転）
図８は、実施の形態２に係る空気調和装置１０００Ａの暖房主体運転時の状態を示す冷媒回路図である。暖房主体運転では、室内機３００ａで冷房運転が実施され、室内機３００ｂ及び３００ｃで暖房運転が実施される。図８に示す空気調和装置１０００Ａは、暖房主体運転において、実施の形態１で示した動作を行う。中継機２００の圧力逃がし弁２１５は、常に全閉状態となっている。

【0086】

以上のように本実施の形態の空気調和装置１０００Ａは、ガス主管４１と気液分離器２０２のガス流出口２０４とを連通させる配管に設けられた圧力逃がし弁２１５を備えた。圧力逃がし弁２１５は、複数の室内機３００の１以上で冷房運転が実施されているとき、流路開閉装置２０６ａ～２０６ｃのそれぞれと、気液分離器２０２のガス冷媒を流出させるガス流出口２０４とを接続する配管２５０内の冷媒圧力が当該冷媒の飽和圧力以上になると開放状態になる。このため、空気調和装置１０００Ａの冷媒回路が冷媒の飽和圧力を超えることがない。したがって、空気調和装置１０００Ａの安全性を高めることができる。

【0087】

なお、空気調和装置１０００Ａの圧力逃がし弁２１５は、全冷房運転又は冷房主体運転が実施される際、複数の流路開閉装置２０６ａ～２０６ｃのそれぞれと、気液分離器２０２のガス冷媒を流出させるガス流出口２０４とを接続する配管内の冷媒の圧力が当該冷媒の飽和圧力未満のときに、定期的に開放状態になってもよい。このようにすることで、空気調和装置１０００Ａの冷媒回路が冷媒の飽和圧力を超えることがない。したがって、空気調和装置１０００Ａの安全性を高めることができる。

【0088】

実施の形態３．
本実施の形態では、実施の形態１及び２とは異なる流路開閉装置２２３を備えた空気調和装置１０００Ｂを説明する。本実施の形態の空気調和装置１０００Ｂは、さらに、冷媒間熱交換器２２６を備えている。本実施の形態では、実施の形態１及び２との相違点を中心に説明し、実施の形態１及び２と共通する事項については適宜説明を省略する。

【0089】

（空気調和装置の構成）
図９は、実施の形態３に係る空気調和装置１０００Ｂの全冷房運転時の状態を示す冷媒回路図である。空気調和装置１０００Ｂは、熱源機１００と、室内機３００ａ～３００ｃと、中継機２００とが接続されて構成されている。熱源機１００は、室内機３００ａ～３００ｃのそれぞれに熱を供給する機能を有している。室内機３００ａ～３００ｃは、互いに並列に接続されている。室内機３００ａ～３００ｃは、熱源機１００から供給される熱によって、室内等の空調対象空間を冷房又は暖房する機能を有している。中継機２００は、熱源機１００と室内機３００ａ～３００ｃとの間に介在し、室内機３００ａ～３００ｃからの要求に応じて熱源機１００から供給される冷媒の流れを切替えて室内機３００ａ～３００ｃに供給する機能を有している。

【0090】

熱源機１００と中継機２００とは、ガス主管４１と液主管４２という合計２本の冷媒配管で接続されており、いわゆる液ガス管方式の接続態様で接続されている。ガス主管４１は、冷房運転及び暖房運転の両方においてガス冷媒が流れる配管である。液主管４２は、冷房運転及び暖房運転の両方において液冷媒又は気液二相冷媒が流れる配管である。中継機２００と室内機３００ａ～３００ｃとは、それぞれ、合計２本の冷媒配管で接続されている。具体的に、中継機２００と室内機３００ａとは、ガス枝管４３ａと液枝管４４ａとで接続されている。中継機２００と室内機３００ｂとは、ガス枝管４３ｂと液枝管４４ｂとで接続されている。中継機２００と室内機３００ｃとは、ガス枝管４３ｃと液枝管４４ｃとで接続されている。ガス枝管４３ａ～４３ｃには、主にガス状態の冷媒が流れる。液枝管４４ａ～４４ｃには、主に液状態又は気液二相状態の冷媒が流れる。

【0091】

熱源機１００及び室内機３００の構成は、実施の形態１及び２と同じである。

【0092】

（中継機２００）
中継機２００は、中継機制御装置２０１と、気液分離器２０２と、流路開閉装置２２３ａ～２２３ｃとを備えている。流路開閉装置２２３ａ～２２３ｃは、室内機３００ａ～３００ｃと一対一に対応して設けられており、本実施の形態では合計３つの流路開閉装置２２３ａ～２２３ｃが設けられている。さらに本実施の形態の中継機２００は、低圧管２２０と、高圧管２２１と、折り返し管２２２ａ及び２２２ｂと、冷媒間熱交換器２２６と、第１逆流防止弁２２９と、第２逆流防止弁２３０と、第３逆流防止弁２３１とを備える。

【0093】

低圧管２２０は、ガス主管４１に接続された配管に、第１逆流防止弁２２９を介して接続された配管である。低圧管２２０は、流路開閉装置２２３ａ～２２３ｃのそれぞれに設けられた第１弁２２４ａ～２２４ｂを介して、室内機３００ａ～３００ｃのそれぞれと接続されている。

【0094】

高圧管２２１は、ガス主管４１に接続された配管に、第２逆流防止弁２３０を介して接続された配管である。高圧管２２１は、流路開閉装置２２３ａ～２２３ｃのそれぞれに設けられた第２弁２２５ａ～２２５ｂを介して、室内機３００ａ～３００ｃのそれぞれと接続されている。

【0095】

折り返し管２２２ａ及び２２２ｂは、室内機３００ａ～３００ｃのそれぞれと接続された配管である。折り返し管２２２ａは、室内機用第１逆流防止弁２３６ａ～２３６ｃのそれぞれを介して、液枝管４４ａ～４４ｃのそれぞれと接続されている。室内機用第１逆流防止弁２３６ａ～２３６ｃは、折り返し管２２２ａから室内機３００ａ～３００ｃのそれぞれへの冷媒の流通を許容し、その逆方向への冷媒の流通を遮断する。折り返し管２２２ａは、配管を介して折り返し管２２２ｂ及び冷媒間熱交換器２２６に接続されている。折り返し管２２２ｂは、室内機用第２逆流防止弁２３７ａ～２３７ｃのそれぞれを介して、液枝管４４ａ～４４ｃのそれぞれと接続されている。室内機用第２逆流防止弁２３７ａ～２３７ｃは、室内機３００ａ～３００ｃのそれぞれから折り返し管２２２ｂへの冷媒の流通を許容し、その逆方向への冷媒の流通を遮断する。

【0096】

第１逆流防止弁２２９は、ガス主管４１に接続された配管に設けられ、室内機３００から熱源機１００への冷媒の流通を許容し、熱源機１００から室内機３００への冷媒の流通を遮断する。第１逆流防止弁２２９は、全暖房運転及び暖房主体運転が実施される際に、圧縮機１の吐出側の流路から流路開閉装置２０６へと、高温かつ高圧のガス冷媒が逆流することを防止するものである。

【0097】

第２逆流防止弁２３０は、ガス主管４１に接続された配管に、第１逆流防止弁２２９と並列に設けられ、熱源機１００から室内機３００への冷媒の流通を許容し、室内機３００から熱源機１００への冷媒の流通を遮断する。第２逆流防止弁２３０は、全冷房運転及び冷房主体運転が実施される際に、気液分離器２０２を通過した高圧の液状態又は気液二相状態の冷媒が、第１逆流防止弁２２９の出口側の冷媒配管、すなわちガス主管４１へと、逆流することを防止するものである。

【0098】

流路開閉装置２２３ａ～２２３ｃは、それぞれ、熱源機１００から室内機３００ａ～３００ｃに向かう冷媒の流路及び室内機３００ａ～３００ｃから熱源機１００に向かう冷媒の流路をそれぞれ開閉する装置である。流路開閉装置２２３ａは、第１弁２２４ａ及び第２弁２２５ａを備え、流路開閉装置２２３ｂは、第１弁２２４ｂ及び第２弁２２５ｂを備え、流路開閉装置２２３ｃは、第１弁２２４ｃ及び第２弁２２５ｃを備えている。なお、これ以降の説明において、流路開閉装置２２３ａ～２２３ｃに共通する事項を説明するときには、流路開閉装置２２３ａ～２２３ｃを流路開閉装置２２３と称する。流路開閉装置２２３ａ～２２３ｃというときには、単数と複数の両方を含むものとする。また、第１弁２２４ａ～２２４ｃに共通する事項を説明するときには、第１弁２２４ａ～２２４ｃを第１弁２２４と称する。第１弁２２４というときには、単数と複数の両方を含むものとする。また、第２弁２２５ａ～２２５ｃに共通する事項を説明するときには、第２弁２２５ａ～２２５ｃを第２弁２２５と称する。第２弁２２５というときには、単数と複数の両方を含むものとする。

【0099】

流路開閉装置２２３は、室内機３００に対し、並列に接続された第１弁２２４と第２弁２２５とを有する。第１弁２２４は、低圧管２２０に接続されている。第１弁２２４は、第１逆流防止弁２２９とガス枝管４３との間の流路を開閉する。第１弁２２４は、室内機３００から熱源機１００に向かって流れる冷媒の流路を開閉する開閉弁である。第２弁２２５は、高圧管２２１に接続されている。第２弁２２５は、第２逆流防止弁２３０とガス枝管４３との間の流路を開閉する。第２弁２２５は、熱源機１００から室内機３００に向かって流れる冷媒の流路を開閉する開閉弁である。第１弁２２４及び第２弁２２５は、例えば電磁弁、又は全閉機能を有する開度調整可能な絞り弁であるが、流路の開閉が可能であれば具体的な弁の構造は限定されない。第１弁２２４と第２弁２２５は、一方が開状態のときには他方が閉状態となり、両方が開状態となることはない。

【0100】

冷媒間熱交換器２２６は、中継機２００内を流れる冷媒と冷媒とを熱交換させる。具体的に、冷媒間熱交換器２２６は、気液分離器２０２の液流出口２０５と折り返し管２２２ａ及び２２２ｂとの間を接続する配管に設けられている。冷媒間熱交換器２２６と折り返し管２２２ａ及び２２２ｂとの間にある分岐部２２８から、分岐配管２２７が分岐して、冷媒間熱交換器２２６の冷媒の流路となっている。分岐配管２２７には、分岐部２２８と冷媒間熱交換器２２６との間に、第３開閉弁２３４が設けられている。冷媒間熱交換器２２６を出た分岐配管２２７は、高圧管２２１に接続している。具体的に、分岐配管２２７の端部は、第２逆流防止弁２３０の出口側の高圧管２２１に接続している。分岐配管２２７において、冷媒間熱交換器２２６と高圧管２２１との接続部との間から、配管２６２が分岐している。配管２６２は、低圧管２２０と第１逆流防止弁２２９とを接続する配管に接続されている。冷媒間熱交換器２２６では、配管２６０を流れる冷媒と、分岐配管２２７を流れる冷媒とで熱交換が行われる。

【0101】

第３開閉弁２３４は、例えば開度を調整可能な電気式膨張弁で構成されている。第３開閉弁２３４の動作は、中継機制御装置２０１によって制御される。

【0102】

折り返し管２２２ａ及び２２２ｂと液主管４２とを、気液分離器２０２及び冷媒間熱交換器２２６を介して接続する配管２６０には、第１開閉弁２３２が設けられている。第１開閉弁２３２は、配管２６０における冷媒の流路を開閉する。第１開閉弁２３２は、例えば開度を調整可能な電気式膨張弁等で構成されている。第１開閉弁２３２の動作は、中継機制御装置２０１によって制御される。

【0103】

分岐配管２２７のうち、分岐配管２２７から配管２６２が分岐した位置と、高圧管２２１に接続された端部との間の部分を、配管２６１と称する。配管２６１には、第３逆流防止弁２３１が設けられている。第３逆流防止弁２３１は、冷媒間熱交換器２２６の分岐配管２２７から高圧管２２１への冷媒の流通を許容し、その逆方向への冷媒の流通を遮断する。

【0104】

配管２６２には、弁圧制御用開閉弁２３５が設けられている。全冷房運転時には、室内機３００へと流入しようとする高圧の冷媒が、閉状態の第３開閉弁２３４を押してこれを通過し、配管２６１を通って高圧管２２１に流入しうる。ところが、高圧管２２１に流入した冷媒は、第２逆流防止弁２３０によって流れ方向を失い、昇圧し、凝縮圧力を超えることで、液冷媒となる場合がある。そこで、第３開閉弁２３４の下流側において配管２６１に並行に設けられた配管２６２に、弁圧制御用開閉弁２３５を設けている。そして、弁圧制御用開閉弁２３５を、配管２６１を流れる冷媒の圧力が凝縮圧力を超えないように開閉する。これにより、高圧管２２１への液冷媒の溜まり込みを抑制することができる。弁圧制御用開閉弁２３５の開度は、中継機制御装置２０１によって制御される。

【0105】

気液分離器２０２のガス流出口２０４に接続された配管２６３は、配管２６２の、第１逆流防止弁２２９と弁圧制御用開閉弁２３５との間に接続されている。配管２６３には、第２開閉弁２３３が設けられている。第２開閉弁２３３は、配管２６３における冷媒の流路を開閉する。第２開閉弁２３３は、例えば開度を調整可能な電気式膨張弁等で構成されている。第２開閉弁２３３の動作は、中継機制御装置２０１によって制御される。

【0106】

第３逆流防止弁２３１は、配管２６１に設けられ、冷媒間熱交換器２２６の分岐配管２２７から高圧管２２１に向かう冷媒の流通を許容し、その逆方向への冷媒の流通を遮断する。

【0107】

（空気調和装置の動作）
空気調和装置１０００Ｂの動作を、図９～図１２を参照して説明する。図９～図１２では、冷媒の流れが矢印で示されている。また、図９～図１２に示された各開閉弁のうち、冷媒が流れない開閉弁は、黒塗りで示されている。

【0108】

（全冷房運転）
全冷房運転では、室内機３００ａ～３００ｃのすべてが冷房運転を行う。流路切替弁２は、圧縮機１の吐出側が熱源側熱交換器３に接続されるように、冷媒流路が設定されている。図９に示すように、低温低圧の冷媒が圧縮機１に吸入されて圧縮され、高温高圧のガス冷媒として圧縮機１から吐出される。圧縮機１から吐出された高温高圧のガス冷媒は、流路切替弁２を通り、凝縮器又は放熱器として機能する熱源側熱交換器３において空気等の流体と熱交換して凝縮液化する。高圧の液冷媒は、その後、熱源側流量制御弁４を通って、液主管４２を流れ、中継機２００に流入する。中継機２００に流入した冷媒は、流入口２０３から気液分離器２０２内に至る。

【0109】

気液分離器２０２に流入した高圧の液冷媒は、液流出口２０５から流出して、冷媒間熱交換器２２６を流れる。第３開閉弁２３４は閉状態であり、冷媒は分岐配管２２７には流れない。弁圧制御用開閉弁２３５は、上述のように、配管２６１の冷媒が凝縮圧力を超えないように開度が制御されている。冷媒間熱交換器２２６から流出した冷媒は、配管２６０に設けられた開状態の第１開閉弁２３２を通過し、折り返し管２２２ａに流入する。折り返し管２２２ａに流入した冷媒は、室内機用第１逆流防止弁２３６ａ～２３６ｃのいずれかを通り、液枝管４４ａ～４４ｃのいずれかを流れる。液枝管４４ａ～４４ｃのそれぞれを流れる冷媒は、室内機３００ａ～３００ｃのそれぞれに流入する。

【0110】

室内機３００ａ～３００ｃに流入した冷媒は、それぞれ、負荷側流量調整弁３２ａ～３２ｃによって、減圧される。減圧された冷媒は、蒸発器として機能する負荷側熱交換器３１ａ～３１ｃに流入し、負荷側熱交換器３１ａ～３１ｃで室内空気と熱交換して蒸発ガス化する。その際、室内機３００ａ～３００ｃが設置された室内空間等の空調対象空間が、冷房される。そして、ガス状態となった冷媒は、それぞれ、ガス枝管４３ａ～４３ｃを通って中継機２００の流路開閉装置２２３ａ～２２３ｃに流入する。

【0111】

第１弁２２４ａ～２２４ｂは開状態、第２弁２２５ａ～２２５ｂは閉状態になっている。流路開閉装置２２３ａ～２２３ｃのそれぞれに流入した冷媒は、第１弁２２４ａ～２２４ｂのそれぞれを通過し、さらに第１逆流防止弁２２９を通過して、中継機２００から流出する。中継機２００から流出したガス冷媒は、ガス主管４１を通って熱源機１００に流入する。熱源機１００に流入した冷媒は、流路切替弁２を通って圧縮機１に吸入される。

【0112】

（冷房主体運転）
図１０は、実施の形態３に係る空気調和装置１０００Ｂの冷房主体運転時の状態を示す冷媒回路図である。ここでは、室内機３００ａで暖房運転が実施され、室内機３００ｂ及び３００ｃで冷房運転が実施される場合を例に説明する。冷房運転の負荷が、室内機３００ｂ、３００ｃの２台分であるのに対し、暖房運転の負荷は、室内機３００ａの１台分であるので、冷房運転の負荷の方が暖房運転の負荷よりも大きい。流路切替弁２は、圧縮機１の吐出側が熱源側熱交換器３に接続されるように、冷媒流路が設定されている。

【0113】

図１０に示すように、低温低圧の冷媒が圧縮機１に吸入されて圧縮され、高温高圧のガス冷媒として圧縮機１から吐出される。圧縮機１から吐出された高温高圧のガス冷媒は、流路切替弁２を通り、凝縮器又は放熱器として機能する熱源側熱交換器３において空気等の流体と熱交換して気液二相状態になる。高圧の気液二相状態の冷媒は、その後、熱源側流量制御弁４を通って、液主管４２を流れ、中継機２００に流入する。中継機２００に流入した液冷媒は、流入口２０３から気液分離器２０２内に至る。気液分離器２０２において冷媒は、ガス状態の冷媒と液状態の冷媒とに分離される。

【0114】

気液分離器２０２の液流出口２０５から流出した液状態の冷媒は、冷媒間熱交換器２２６を通過する。冷媒間熱交換器２２６を通過した冷媒の一部は、分岐部２２８から分岐配管２２７に流れ、残りの冷媒は配管２６０に設けられた第１開閉弁２３２に向かって流れる。冷媒間熱交換器２２６の下流側から分岐配管２２７に流れる冷媒の量は、第３開閉弁２３４の開度によって調整される。弁圧制御用開閉弁２３５は、閉状態である。

【0115】

分岐配管２２７及び配管２６１を流れた冷媒は、第３逆流防止弁２３１を通過し、高圧管２２１に流入する。高圧管２２１に流入した冷媒は、開状態の第１弁２２４ａを通過し、さらにガス枝管４３ａを通過して、室内機１０３ａに流入する。室内機１０３ａに流入した冷媒は、凝縮器又は放熱器として機能する負荷側熱交換器３１ａで室内空気と熱交換して、凝縮液化する。その際、室内機３００ａが設置された室内空間等の空調対象空間が、暖房される。高圧の液冷媒は、負荷側熱交換器３１ａから流出して、負荷側流量調整弁３２ａを通過する。負荷側流量調整弁３２ａは全開状態であるが、負荷側流量調整弁３２ａを通過するときに冷媒が若干減圧される。負荷側流量調整弁３２ａを通過した冷媒は、液枝管４４ａを通って、中継機２００に流入する。

【0116】

中継機２００に流入した冷媒は、室内機用第２逆流防止弁２３７ａを通って折り返し管２２２ｂに流入し、配管２６０の第１開閉弁２３２を通過した冷媒と合流する。合流した冷媒は、折り返し管２２２ａに流れる。

【0117】

折り返し管２２２ａに流入した冷媒は、室内機用第１逆流防止弁２３６ｂ又は２３６ｃを通り、液枝管４４ｂ又は４４ｃを流れる。液枝管４４ｂ又は４４ｃのそれぞれを流れる冷媒は、室内機３００ｂ又は３００ｃに流入する。

【0118】

室内機３００ｂ又は３００ｃに流入した冷媒は、それぞれ、負荷側流量調整弁３２ｂ又は３２ｃによって、減圧される。減圧された冷媒は、蒸発器として機能する負荷側熱交換器３１ｂ及び３１ｃに流入し、負荷側熱交換器３１ｂ及び３１ｃで室内空気と熱交換して蒸発ガス化する。その際、室内機３００ｂ及び３００ｃが設置された室内空間等の空調対象空間が、冷房される。そして、ガス状態となった冷媒は、それぞれ、ガス枝管４３ｂ又は４３ｃを通って中継機２００の流路開閉装置２２３ｂ又は２２３ｃに流入する。

【0119】

流路開閉装置２２３ｂ又は２２３ｃに流入したガス冷媒は、それぞれ、第１弁２２４ｂ又は２２４ｃを通過した後に低圧管２２０で合流し、第１逆流防止弁２２９を通過して、中継機２００から流出する。中継機２００から流出したガス冷媒は、ガス主管４１を通って熱源機１００に流入する。熱源機１００に流入した冷媒は、流路切替弁２を通って圧縮機１に吸入される。

【0120】

冷房主体運転において、冷房運転を行う室内機３００へ流入する冷媒量と、暖房運転を行う室内機３００へ流入する冷媒量と、の調整は、熱源側熱交換器３における熱交換量によって調整される。要求される暖房負荷が大きくなった場合には、圧縮機１の能力が上昇されて、気液分離器２０２から暖房運転を行う室内機３００へ流入するガス冷媒の量が多くなる。他方、要求される暖房負荷が小さくなった場合には、圧縮機１の能力が低減されて、気液分離器２０２から暖房運転を行う室内機３００へ流入するガス冷媒の量が減少する。

【0121】

（全暖房運転）
図１１は、実施の形態３に係る空気調和装置１０００Ｂの全暖房運転時の状態を示す冷媒回路図である。全暖房運転では、室内機３００ａ～３００ｃのすべてが暖房運転を行う。流路切替弁２は、圧縮機１の吐出側がガス主管４１に接続されるように、冷媒流路が設定されている。

【0122】

図１１に示すように、低温低圧の冷媒が圧縮機１に吸入されて圧縮され、高温高圧のガス冷媒として圧縮機１から吐出される。圧縮機１から吐出された高温高圧のガス冷媒は、流路切替弁２を通過し、ガス主管４１を流れて、中継機２００に流入する。

【0123】

中継機２００に流入した高温高圧のガス冷媒は、第２逆流防止弁２３０を通過し、高圧管２２１に流入する。高圧管２２１に流入した冷媒は、流路開閉装置２２３ａ～２２３ｃのそれぞれに流入する。ここで、第２弁２２５ａ～２２５ｃは開状態、第１弁２２４ａ～２２４ｃは閉状態になっている。流路開閉装置２２３ａ～２２３ｃのそれぞれに流入した冷媒は、第１弁２２４ａ～２２４ｃのそれぞれを通過し、さらにガス枝管４３ａ～４３ｃのそれぞれを通過して、室内機３００ａ～３００ｃのそれぞれに流入する。

【0124】

室内機３００ａ～３００ｃのそれぞれに流入したガス冷媒は、それぞれ、凝縮器又は放熱器として機能する負荷側熱交換器３１ａ～３１ｃで室内空気と熱交換して、凝縮液化する。その際、室内機３００ａ～３００ｃが設置された室内空間等の空調対象空間が、暖房される。室内機３００ａ～３００ｃのそれぞれから流出した液冷媒は、負荷側流量調整弁３２ａ～３２ｃのそれぞれによって、減圧される。そして、低圧の液冷媒は、それぞれ、液枝管４４ａ～４４ｃを通って中継機２００に流入する。

【0125】

液枝管４４ａ～４４ｃを通って中継機２００に流入した低圧の液冷媒は、室内機用第２逆流防止弁２３７ａ～２３７ｃを通り、折り返し管２２２ｂに流入する。折り返し管２２２ｂに流入した冷媒は、第１開閉弁２３２を通り、冷媒間熱交換器２２６を通過し、液流出口２０５から気液分離器２０２内に至る。第３開閉弁２３４及び弁圧制御用開閉弁２３５は閉状態である。気液分離器２０２内に流入した低圧の液冷媒は、中継機２００から流出する。

【0126】

中継機２００から流出した液冷媒は、液主管４２を通って熱源機１００に流入する。熱源機１００に流入した冷媒は、熱源側流量制御弁４を通過し、蒸発器として機能する熱源側熱交換器３に流入する。低圧の液冷媒は、熱源側熱交換器３において空気等の流体と熱交換して吸熱し、蒸発ガス化する。熱源側熱交換器３を流出した低圧のガス冷媒は、流路切替弁２を通って圧縮機１に吸入される。

【0127】

ここで説明したように、全暖房運転が実施される際には、高温高圧のガス冷媒は、気液分離器２０２を通過することなく、各室内機３００ａ～３００ｃに流入する。ガス冷媒が気液分離器２０２を通過しないので、気液分離器２０２におけるガス冷媒の圧力損失も生じない。したがって、気液分離器２０２での冷媒の圧力損失による空気調和装置１０００Ｂの能力低下を回避することができる。

【0128】

（暖房主体運転）
図１２は、実施の形態３に係る空気調和装置１０００Ｂの暖房主体運転時の状態を示す冷媒回路図である。ここでは、室内機３００ａで冷房運転が実施され、室内機３００ｂ及び３００ｃで暖房運転が実施される場合を例に説明する。暖房運転の負荷が、室内機３００ｂ、３００ｃの２台分であるのに対し、冷房運転の負荷は、室内機３００ａの１台分であるので、暖房運転の負荷の方が冷房運転の負荷よりも大きい。流路切替弁２は、圧縮機１の吐出側がガス主管４１に接続されるように、冷媒流路が設定されている。

【0129】

図１２に示すように、低温低圧の冷媒が圧縮機１に吸入されて圧縮され、高温高圧のガス冷媒として圧縮機１から吐出される。圧縮機１から吐出された高温高圧のガス冷媒は、流路切替弁２を通過し、ガス主管４１を流れて、中継機２００に流入する。

【0130】

中継機２００に流入した高温高圧のガス冷媒は、第２逆流防止弁２３０を通過し、流路開閉装置２２３ａ～２２３ｃのそれぞれに流入する。ここで、第１弁２２４ｂ及び２２４ｃは閉状態、第１弁２２４ａは開状態である。また、第２弁２２５ａは閉状態、第２弁２２５ｂ及び２２５ｃは開状態である。流路開閉装置２２３ｂ又は２２３ｃに流入したガス冷媒は、それぞれ、第２弁２２５ｂ又は２２５ｃを通過し、ガス枝管４３ｂ又は４３ｃを通って室内機３００ｂ又は３００ｃに流入する。

【0131】

室内機３００ｂ又は３００ｃに流入した高圧のガス冷媒は、それぞれ、凝縮器又は放熱器として機能する負荷側熱交換器３１ｂ又は３１ｃで室内空気と熱交換して、凝縮液化する。その際、室内機３００ｂ又は３００ｃが設置された室内空間等の空調対象空間が、暖房される。高圧の液冷媒は、負荷側熱交換器３１ｂ又は３１ｃから流出して、それぞれ負荷側流量調整弁３２ｂ又は３２ｃで低圧に減圧されて、低温低圧の気液二相状態の冷媒になる。負荷側流量調整弁３２ｂ又は３２ｃを通過した二相状態の冷媒は、液枝管４４ｂ又は４４ｃを通って、中継機２００に流入する。

【0132】

液枝管４４ｂ又は４４ｃを通って中継機２００に流入した低圧の液冷媒は、室内機用第２逆流防止弁２３７ｂ又は２３７ｃを通り、折り返し管２２２ｂに流入する。折り返し管２２２ｂに流入した冷媒の一部は、第１開閉弁２３２を通り、冷媒間熱交換器２２６を通過し、液流出口２０５から気液分離器２０２内に至る。第３開閉弁２３４及び弁圧制御用開閉弁２３５は閉状態である。折り返し管２２２ｂに流入した冷媒の残りは、折り返し管２２２ａ及び室内機用第１逆流防止弁２３６ａを通過する。

【0133】

室内機用第１逆流防止弁２３６ａを通過した気液二相状態の冷媒は、液枝管４４ａを通って室内機３００ａに流入する。室内機３００ａに流入した気液二相状態の冷媒は、負荷側流量調整弁３２ａにおいて減圧されて、蒸発器として機能する負荷側熱交換器３１ａで室内空気と熱交換して、蒸発ガス化する。その際、室内機３００ａが設置された室内空間等の空調対象空間が、冷房される。負荷側熱交換器３１ａから流出したガス冷媒は、ガス枝管４３ａを通って流路開閉装置２２３ａに流入する。流路開閉装置２２３ａに流入したガス冷媒は、第１弁２２４ａを通過し、低圧管２２０を流れる。低圧管２２０を流れた冷媒は、配管２６２の第２開閉弁２３３を通過し、ガス流出口２０４を通って気液分離器２０２内に流入する。気液分離器２０２内の冷媒は、中継機２００から流出する。

【0134】

中継機２００から流出した二相冷媒は、液主管４２を通って熱源機１００に流入する。熱源機１００に流入した冷媒は、熱源側流量制御弁４を通過し、蒸発器として機能する熱源側熱交換器３に流入する。低圧のガス冷媒は、熱源側熱交換器３において空気等の流体と熱交換して吸熱し、低温低圧のガス冷媒となる。熱源側熱交換器３を流出した低温低圧のガス冷媒は、流路切替弁２を通って圧縮機１に吸入される。

【0135】

ここで説明したように、暖房主体運転が実施される際には、高温高圧のガス冷媒は、気液分離器２０２を通過することなく、室内機３００ａ～３００ｃのいずれかに流入する。ガス冷媒が気液分離器２０２を通過しないので、気液分離器２０２におけるガス冷媒の圧力損失も生じない。したがって、気液分離器２０２での冷媒の圧力損失による空気調和装置１０００の能力低下を回避することができる。

【0136】

実施の形態１～３では、熱源機制御装置５、中継機制御装置２０１及び室内機制御装置３３のそれぞれによって空気調和装置１０００～１０００Ｂの構成部材が制御される例を示した。空気調和装置１０００～１０００Ｂの構成部材を制御する制御装置の物理的な配置は、実施の形態１～３で図示した例に限定されない。例えば、熱源機１００に設けられた制御装置によって、熱源機１００、中継機２００及び室内機３００の構成部材が制御されてもよい。

【符号の説明】

【0137】

１ 圧縮機、２ 流路切替弁、３ 熱源側熱交換器、４ 熱源側流量制御弁、５ 熱源機制御装置、３１ 負荷側熱交換器、３１ａ 負荷側熱交換器、３１ｂ 負荷側熱交換器、３１ｃ 負荷側熱交換器、３２ 負荷側流量調整弁、３２ａ 負荷側流量調整弁、３２ｂ 負荷側流量調整弁、３２ｃ 負荷側流量調整弁、３３ 室内機制御装置、３３ａ 室内機制御装置、３３ｂ 室内機制御装置、３３ｃ 室内機制御装置、４１ ガス主管、４２ 液主管、４３ ガス枝管、４３ａ ガス枝管、４３ｂ ガス枝管、４３ｃ ガス枝管、４４ 液枝管、４４ａ 液枝管、４４ｂ 液枝管、４４ｃ 液枝管、１００ 熱源機、１０１ 室外機、１０３ａ 室内機、１０７ 第１弁、１０７ａ 第１弁、１０７ｂ 第１弁、１０７ｃ 第１弁、２００ 中継機、２０１ 中継機制御装置、２０２ 気液分離器、２０３ 流入口、２０４ ガス流出口、２０５ 液流出口、２０６ 流路開閉装置、２０６ａ 流路開閉装置、２０６ｂ 流路開閉装置、２０６ｃ 流路開閉装置、２０８ 第２弁、２０８ａ 第２弁、２０８ｂ 第２弁、２０８ｃ 第２弁、２０９ 第１逆流防止弁、２１０ 第２逆流防止弁、２１１ 逆流防止弁、２１２ 逆流防止弁、２１３ 開閉弁、２１４ 開閉弁、２１５ 圧力逃がし弁、２２０ 低圧管、２２１ 高圧管、２２２ａ 折り返し管、２２２ｂ 折り返し管、２２３ 流路開閉装置、２２３ａ 流路開閉装置、２２３ｂ 流路開閉装置、２２３ｃ 流路開閉装置、２２４ 第１弁、２２４ａ 第１弁、２２４ｂ 第１弁、２２４ｃ 第１弁、２２５ 第２弁、２２５ａ 第２弁、２２５ｂ 第２弁、２２５ｃ 第２弁、２２６ 冷媒間熱交換器、２２７ 分岐配管、２２８ 分岐部、２２９ 第１逆流防止弁、２３０ 第２逆流防止弁、２３１ 第３逆流防止弁、２３２ 第１開閉弁、２３３ 第２開閉弁、２３４ 第３開閉弁、２３５ 弁圧制御用開閉弁、２３６ａ 室内機用第１逆流防止弁、２３６ｂ 室内機用第１逆流防止弁、２３６ｃ 室内機用第１逆流防止弁、２３７ａ 室内機用第２逆流防止弁、２３７ｂ 室内機用第２逆流防止弁、２３７ｃ 室内機用第２逆流防止弁、２４０ 配管、２４１ 配管、２４２ 交差点、２４３ 配管、２４４ 配管、２５０ 配管、２６０ 配管、２６１ 配管、２６２ 配管、２６３ 配管、３００ 室内機、３００ａ 室内機、３００ｂ 室内機、３００ｃ 室内機、１０００ 空気調和装置、１０００Ａ 空気調和装置、１０００Ｂ 空気調和装置。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】