JP6192706B2

JP6192706B2 - 空気調和装置

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Publication number: JP6192706B2
Application number: JP2015501224A
Authority: JP
Inventors: 祐治本村; 嶋本　大祐; 大祐嶋本; 孝好本多; 森本　修; 修森本; 浩二西岡; 小野　達生; 達生小野
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2013-02-25
Filing date: 2013-02-25
Publication date: 2017-09-06
Anticipated expiration: 2033-02-25
Also published as: EP2963358A1; CN105074352A; EP2963358A4; CN105074352B; EP2963358B1; JPWO2014128961A1; US20160003490A1; WO2014128961A1

Description

本発明は、例えばビル用マルチエアコン等に適用される空気調和装置に関するものである。

従来から、ビル用マルチエアコン等の空気調和装置として、室外機及び室内機とは別に中継機を設けた空気調和装置がある（例えば、特許文献１参照）。この空気調和装置では、室外機と中継機との間に熱源側冷媒を循環させて温熱又は冷熱を生成する。そして、中継機と室内機との間に水等の熱媒体を循環させ、中継機内に配置した熱交換器で熱源側冷媒と熱媒体とを熱交換させて熱媒体を加熱、冷却し、これを室内機に搬送して室内の暖房又は冷房を行うようにしている。また、特許文献１では、複数の室内機を個別に暖房又は冷房できるように、各室内機への熱媒体の流れを流通又は遮断する熱媒体流路切替装置を中継機内に室内機毎に対応させて設けている。

国際公開第１０／０４９９９８号（第３頁、図１等）

特許文献１では、各室内機で個別に暖房運転又は冷房運転を選択できるように熱媒体流路切替装置を室内機毎に２つずつ設ける必要がある。このため、接続室内機の台数が増えると、その分、熱媒体流路切替装置を搭載するスペース及び熱媒体流路切替装置を駆動する駆動装置が必要になり、省スペース性及び省エネ性の面で改善が必要であった。

また、熱媒体流路切替装置の数が増えれば増えるほど、熱媒体流路切替装置の交換等を含むメンテナンスが必要となる可能性が増大し、メンテナンス性の低下を招くことになる。このため、熱媒体流路切替装置の数は少ない方が好ましいが、特許文献１ではこの点について何ら検討されていない。

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、省スペース化及び省エネ化を図ることができ、更に、メンテナンス性も向上することが可能な空気調和装置を提供することを目的とする。

本発明に係る空気調和装置は、圧縮機、熱源側熱交換器、複数の絞り装置、及び、複数の熱媒体間熱交換器の冷媒側流路を冷媒配管で接続して熱源側冷媒を循環させる冷媒循環回路と、複数のポンプ、複数の利用側熱交換器、及び、複数の熱媒体間熱交換器の熱媒体側流路を熱媒体配管で接続して熱媒体を循環させる複数の熱媒体循環回路と、複数の利用側熱交換器のそれぞれに対応して複数ずつ設けられ、利用側熱交換器を複数の熱媒体間熱交換器の何れかに接続して熱媒体の流路を切り替える熱媒体流路切替装置とを備え、複数の利用側熱交換器が個別に複数の熱媒体間熱交換器の何れかに接続されて暖房運転又は冷房運転が可能な空気調和装置であって、複数の利用側熱交換器のそれぞれ毎に、複数の熱媒体流路切替装置の全部又は一部を一体化した一体化熱媒体流路切替装置を有し、一体化熱媒体流路切替装置は弁体の回転位置に応じて熱媒体の流路を切り替えるものであり、また、弁体の回転位置に応じて利用側熱交換器に流れる熱媒体の流量を調整する調整機能を有し、一体化熱媒体流路切替装置を一つの駆動装置で駆動するようにし、弁体の回転位置は、熱媒体間熱交換器から流出した熱媒体の温度のみに基づき制御されるものである。

本発明によれば、複数の利用側熱交換器のそれぞれに対応した複数の熱媒体流路切替装置の全部又は一部を一体化し、一体化して構成された一体化熱媒体流路切替装置を一つの駆動装置で駆動するようにした。これにより、複数の熱媒体流路切替装置のそれぞれに別々に必要であった駆動装置を共通の一つの駆動装置とすることができる。よって、駆動装置の個数を減らすことができ、省エネ性、省スペース性及びメンテナンス性の向上を図ることができる。

本発明の実施の形態に係る空気調和装置１００の設置例を示す概略図である。本発明の実施の形態に係る空気調和装置１００の回路構成の一例を示す概略回路構成図である。本発明の実施の形態の空気調和装置１００の全暖房運転モード時における冷媒の流れを示す冷媒回路図である。空気調和装置１００の全冷房運転モード時における冷媒の流れを示す冷媒回路図である。本発明の実施の形態の空気調和装置１００の暖房主体運転モード時における冷媒の流れを示す冷媒回路図である。本発明の実施の形態の空気調和装置１００の冷房主体運転モード時における冷媒の流れを示す冷媒回路図である。図１の中継機２に設けられた一体化熱媒体流路切替装置４０の説明図である。図７の弁体４４の構成を示す概念図である。図１の中継機２に設けられた一体化熱媒体流路切替装置４０を熱媒体間熱交換器２５ａ側へ切り替えた状態における一体化熱媒体流路切替装置４０の弁体４４の回転停止位置及び熱媒体の流れの説明図である。図１の中継機２に設けられた一体化熱媒体流路切替装置４０を熱媒体間熱交換器２５ｂ側へ切り替えた状態における一体化熱媒体流路切替装置４０の弁体４４の回転停止位置及び熱媒体の流れの説明図である。図１の中継機２に設けられた一体化熱媒体流路切替装置４０による室内機３を熱媒体循環回路から切り離す場合の一体化熱媒体流路切替装置４０の弁体４４の回転停止位置及び熱媒体の流れの説明図である。本発明の実施の形態の一体化熱媒体流路切替装置の変形例を示す図である。

以下、図面に基づいて本発明の実施の形態について説明する。
図１は、本発明の実施の形態に係る空気調和装置１００の設置例を示す概略図である。図１に基づいて、空気調和装置１００の設置例について説明する。この空気調和装置１００は、冷媒（熱源側冷媒、熱媒体）を循環させる冷凍サイクル（冷媒循環回路Ａ、熱媒体循環回路Ｂ）を利用することで各室内機が暖房運転又は冷房運転を自由に選択できるようになっている。図１では、複数台の室内機３を接続している空気調和装置１００の全体を概略的に示している。なお、図１を含め、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。また、図１及び後述の図において、同一の符号を付したものは、同一の又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。更に、明細書全文に表れている構成要素の形態は、あくまで例示であってこれらの記載に限定されるものではない。

図１においては、本実施の形態に係る空気調和装置１００は、室外機（熱源機）１と、複数台の室内機３と、室外機１と室内機３との間に介在する１台の中継機２と、を有している。中継機２は、熱源側冷媒と熱媒体とで熱交換を行うものである。室外機１と中継機２とは、熱源側冷媒を通す冷媒配管４で接続されている。中継機２と室内機３とは、熱媒体を通す配管（熱媒体配管）５で接続されている。そして、室外機１で生成された温熱又は冷熱は、中継機２を介して室内機３に配送されるようになっている。

室外機１は、通常、ビル等の建物９の外の空間（例えば、屋上等）である室外空間６に配置され、中継機２を介して室内機３に温熱又は冷熱を供給するものである。室内機３は、建物９の内部の空間（例えば、居室等）である室内空間７に暖房用空気又は冷房用空気を供給できる位置に配置され、空調対象空間となる室内空間７に暖房用空気又は冷房用空気を供給するものである。中継機２は、室外機１及び室内機３とは別筐体として、室外空間６及び室内空間７とは別の位置に設置できるように構成されている。そして、中継機２は、室外機１から供給される温熱又は冷熱を室内機３に伝達するものである。

本発明の実施の形態に係る空気調和装置１００の動作を簡単に説明する。熱源側冷媒は室外機１から中継機２に冷媒配管４を通して搬送される。搬送された熱源側冷媒は、中継機２内の熱媒体間熱交換器（後述）にて熱媒体循環回路Ｂを循環する熱媒体と熱交換を行ない、熱媒体を加熱又は冷却する。つまり、熱媒体間熱交換器で、温水又は冷水が作り出される。中継機２にて作られた温水又は冷水は、熱媒体流路切替装置（後述）により選択された室内機３へ、熱媒体搬送装置（後述）により熱媒体配管５を通して搬送され、室内機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。

熱源側冷媒としては、例えば、Ｒ−２２、Ｒ−１３４ａ、Ｒ３２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、ＣＦ_３ＣＦ＝ＣＨ_２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、がある。また、熱源側冷媒として、これらの冷媒の混合物でもよい。更に、熱源側冷媒として、超臨界状態となるＣＯ_２又はプロパン等の自然冷媒を用いてもよい。

一方、熱媒体としては、例えばブライン（不凍液）又は水、ブラインと水との混合液、水と防食効果が高い添加剤との混合液等を用いることができる。したがって、空気調和装置１００においては、熱媒体が室内機３を介して室内空間７に漏洩したとしても、熱媒体に安全性の高いものを使用しているため安全性の向上に寄与することになる。

図１に示すように、本実施の形態に係る空気調和装置１００においては、室外機１と中継機２とが２本の冷媒配管４を用いて接続されている。また、中継機２と各室内機３とが２本の熱媒体配管５を用いて接続されている。各室内機が暖房運転又は冷房運転を自由に選択運転できる空気調和装置１００の中には（例えば、特開平５−２８０８１８号公報等）、各ユニット（室外機１、室内機３及び中継機２）を４本の配管で接続するようにした空気調和装置がある。しかし、本実施の形態に係る空気調和装置１００では、２本の配管を用いて各ユニット（室外機１、室内機３及び中継機２）を接続することにより、従来の４本の配管を用いる場合に比べて施工が容易となっている。

なお、図１においては、中継機２が、建物９の内部ではあるが室内空間７とは別の空間である天井裏等の空間（以下、単に空間８と称する）に設置されている状態を例に示している。中継機２は、その他、エレベーター等がある共用空間等に設置することも可能である。また、図１においては、室内機３が天井カセット型である場合を例に示してあるが、これに限定するものではなく、天井埋込型又は天井吊下式等としてもよい。室内機３は、要は、室内空間７に直接又はダクト等により、暖房用空気又は冷房用空気を吹き出せるようになっていればどんな種類のものでもよい。

図１においては、室外機１が室外空間６に設置されている場合を例に示しているが、これに限定するものではない。例えば、室外機１は、換気口付の機械室等の囲まれた空間に設置してもよく、排気ダクトで廃熱を建物９の外に排気することができるのであれば建物９の内部に設置してもよい。また、室外機１が水冷式のものである場合も建物９の内部に設置するようにしてもよい。このような場所に室外機１を設置するとしても、特段の問題が発生することはない。

また、中継機２は、室外機１の近傍に設置することもできる。但し、中継機２から室内機３までの距離が長すぎると、熱媒体の搬送動力がかなり大きくなるため、省エネルギー化の効果は薄れることに留意が必要である。更に、室外機１、室内機３及び中継機２の接続台数は図１に図示してある台数に限定するものではなく、本実施の形態に係る空気調和装置１００が設置される建物９に応じて台数を決定すればよい。

室外機１台に対して複数台の中継機２を接続する場合、その複数台の中継機２をビル等の建物における共用スペース又は天井裏等のスペースに点在して設置することができる。そうすることにより、各中継機２内の熱媒体間熱交換器で空調負荷を処理することができる。また、室内機３を、各中継機２内における後述のポンプ３１の搬送許容範囲内の距離又は高さに設置することが可能であり、ビル等の建物全体へ対しての配置が可能となる。

図２は、本発明の実施の形態に係る空気調和装置１００の回路構成の一例を示す概略回路構成図である。図２に基づいて、空気調和装置１００の構成、つまり冷媒回路を構成している各アクチュエーターの作用について詳細に説明する。図２に示すように、室外機１と中継機２とが、中継機２に備えられている熱媒体間熱交換器（冷媒−水熱交換器）２５ａ及び熱媒体間熱交換器（冷媒−水熱交換器）２５ｂを介して冷媒配管４で接続されている。また、中継機２と室内機３とが、熱媒体間熱交換器２５ａ、熱媒体間熱交換器２５ｂ、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）を介して熱媒体配管５で接続されている。なお、冷媒配管４及び熱媒体配管５については後段で詳述するものとする。

図２では、熱媒体流路切替装置３２（３２ａ〜３２ｄ）と熱媒体流路切替装置３３（３３ａ〜３３ｄ）とが別体に示されている。しかし、これは空気調和装置１００の冷媒回路の機能を説明するためであり、構造的には、熱媒体流路切替装置３２（３２ａ〜３２ｄ）と熱媒体流路切替装置３３（３３ａ〜３３ｄ）とを一体化した構成の１つの一体化熱媒体流路切替装置４０が搭載されている。

一体化熱媒体流路切替装置４０は、室内機３の設置台数に応じた個数が設けられるようになっており、ここでは４台の室内機３を備えているため、４つの一体化熱媒体流路切替装置４０が搭載されている。なお、図２では、室内機３に対応させて、紙面上側から一体化熱媒体流路切替装置４０ａ、一体化熱媒体流路切替装置４０ｂ、一体化熱媒体流路切替装置４０ｃ、一体化熱媒体流路切替装置４０ｄとして図示している。本実施の形態は、この一体化熱媒体流路切替装置４０に特徴があるが、一体化熱媒体流路切替装置４０の詳細については後段で詳述するものとする。

［室外機１］
室外機１には、圧縮機１０と、四方弁等の第１冷媒流路切替装置１１と、熱源側熱交換器１２と、アキュムレーター１９とが冷媒配管４で直列に接続されて搭載されている。また、室外機１には、冷媒用接続配管４ａ、冷媒用接続配管４ｂ、逆止弁１３ａ、逆止弁１３ｂ、逆止弁１３ｃ、及び、逆止弁１３ｄが設けられている。冷媒用接続配管４ａ、冷媒用接続配管４ｂ、逆止弁１３ａ、逆止弁１３ｂ、逆止弁１３ｃ、及び、逆止弁１３ｄを設けることで、室内機３の要求する運転が暖房又は冷房に関わらず、中継機２に流入させる熱源側冷媒の流れを一定方向にすることができる。

圧縮機１０は、熱源側冷媒を吸入し、その熱源側冷媒を圧縮して高温・高圧の状態にして冷媒循環回路Ａに搬送するものであり、例えば容量制御可能なインバータ圧縮機等で構成するとよい。第１冷媒流路切替装置１１は、暖房運転時（後述の全暖房運転モード時及び暖房主体運転モード時）における熱源側冷媒の流れと冷房運転時（後述の全冷房運転モード時及び冷房主体運転モード時）における熱源側冷媒の流れとを切り替えるものである。

熱源側熱交換器１２は、暖房運転時には蒸発器として機能し、冷房運転時には凝縮器（又は放熱器）として機能する。熱源側熱交換器１２は、図示省略のファン等の送風機から供給される空気の流体と熱源側冷媒との間で熱交換を行ない、その熱源側冷媒を蒸発ガス化又は凝縮液化するものである。アキュムレーター１９は、圧縮機１０の吸入側に設けられており、暖房運転時と冷房運転時の違いによる余剰冷媒、又は過渡的な運転の変化に対する余剰冷媒を蓄えるものである。

逆止弁１３ｃは、中継機２と第１冷媒流路切替装置１１との間における冷媒配管４に設けられ、所定の方向（中継機２から室外機１への方向）のみに熱源側冷媒の流れを許容するものである。逆止弁１３ａは、熱源側熱交換器１２と中継機２との間における冷媒配管４に設けられ、所定の方向（室外機１から中継機２への方向）のみに熱源側冷媒の流れを許容するものである。逆止弁１３ｄは、冷媒用接続配管４ａに設けられ、暖房運転時において圧縮機１０から吐出された熱源側冷媒を中継機２に流通させるものである。逆止弁１３ｂは、冷媒用接続配管４ｂに設けられ、暖房運転時において中継機２から戻ってきた熱源側冷媒を圧縮機１０の吸入側に流通させるものである。

冷媒用接続配管４ａは、室外機１内において、第１冷媒流路切替装置１１と逆止弁１３ｃとの間における冷媒配管４と、逆止弁１３ａと中継機２との間における冷媒配管４と、を接続するものである。冷媒用接続配管４ｂは、室外機１内において、逆止弁１３ｃと中継機２との間における冷媒配管４と、熱源側熱交換器１２と逆止弁１３ａとの間における冷媒配管４と、を接続するものである。なお、図２では、冷媒用接続配管４ａ、冷媒用接続配管４ｂ、逆止弁１３ａ、逆止弁１３ｂ、逆止弁１３ｃ、及び、逆止弁１３ｄを設けた場合を例に示しているが、これに限定するものではなく、これらを必ずしも設ける必要はない。

［室内機３］
室内機３には、それぞれ利用側熱交換器３５が搭載されている。この利用側熱交換器３５は、熱媒体配管５によって中継機２の熱媒体流路切替装置３２と熱媒体流路切替装置３３とに接続するようになっている。この利用側熱交換器３５は、図示省略の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に供給するための暖房用空気又は冷房用空気を生成するものである。

この図２では、４台の室内機３が中継機２に接続されている場合を例に示しており、紙面上側から室内機３ａ、室内機３ｂ、室内機３ｃ、室内機３ｄとして図示している。また、室内機３ａ〜室内機３ｄに応じて、利用側熱交換器３５も、紙面上側から利用側熱交換器３５ａ、利用側熱交換器３５ｂ、利用側熱交換器３５ｃ、利用側熱交換器３５ｄとして図示している。なお、図１と同様に、室内機３の接続台数を図２に示す４台に限定するものではない。

［中継機２］
中継機２には、２つ以上の熱媒体間熱交換器２５（ここでは、熱媒体間熱交換器２５ａ、熱媒体間熱交換器２５ｂの２つ）と、２つの絞り装置２６（２６ａ、２６ｂ）と、２つの開閉装置（開閉装置２７、開閉装置２９）と、２つの第２冷媒流路切替装置２８（２８ａ、２８ｂ）と、２つの熱媒体搬送装置であるポンプ３１（３１ａ、３１ｂ）（以下ポンプ）と、４つの一体化熱媒体流路切替装置４０（４０ａ〜４０ｄ）と、が搭載されている。

２つの熱媒体間熱交換器２５（熱媒体間熱交換器２５ａ、熱媒体間熱交換器２５ｂ）は、暖房運転をしている室内機３へ対して温熱を供給する際には凝縮器（放熱器）として機能する。また、２つの熱媒体間熱交換器２５（熱媒体間熱交換器２５ａ、熱媒体間熱交換器２５ｂ）は、冷房運転をしている室内機３へ対して冷熱を供給する際には蒸発器として機能する。そして、２つの熱媒体間熱交換器２５は、熱源側冷媒と熱媒体とで熱交換を行ない、室外機１で生成され熱源側冷媒に貯えられた温熱又は冷熱を熱媒体に伝達するものである。

熱媒体間熱交換器２５ａは、冷媒循環回路Ａにおける絞り装置２６ａと第２冷媒流路切替装置２８ａとの間に設けられており、冷房暖房混在運転モード時において熱媒体の冷却に供するものである。また、熱媒体間熱交換器２５ｂは、冷媒循環回路Ａにおける絞り装置２６ｂと第２冷媒流路切替装置２８ｂとの間に設けられており、冷房暖房混在運転モード時において熱媒体の加熱に供するものである。

２つの絞り装置２６（絞り装置２６ａ、絞り装置２６ｂ）は、減圧弁又は膨張弁としての機能を有し、熱源側冷媒を減圧して膨張させるものである。絞り装置２６ａは、全冷房運転時の熱源側冷媒の流れにおいて熱媒体間熱交換器２５ａの上流側に設けられている。絞り装置２６ｂは、全冷房運転時の熱源側冷媒の流れにおいて熱媒体間熱交換器２５ｂの上流側に設けられている。２つの絞り装置２６は、開度が可変に制御可能なもの、例えば電子式膨張弁等で構成するとよい。

２つの開閉装置（開閉装置２７、開閉装置２９）は、通電により開閉動作が可能な電磁弁等で構成されており、冷媒配管４を開閉するものである。つまり、２つの開閉装置（開閉装置２７、開閉装置２９）は、運転モードに応じて開閉が制御され、熱源側冷媒の流路を切り替えている。開閉装置２７は、熱源側冷媒の入口側における冷媒配管４（室外機１と中継機２とを接続している冷媒配管４のうち図２の紙面最下段に位置する冷媒配管４）に設けられている。開閉装置２９は、熱源側冷媒の入口側の冷媒配管４と出口側の冷媒配管４とを接続した配管（バイパス管２０）に設けられている。なお、開閉装置２７、開閉装置２９は、冷媒流路の切り替えが可能なものであればよく、例えば電子式膨張弁等の開度を可変に制御が可能なものを用いてもよい。

２つの第２冷媒流路切替装置２８（第２冷媒流路切替装置２８ａ、第２冷媒流路切替装置２８ｂ）は、例えば四方弁等で構成され、運転モードに応じて熱媒体間熱交換器２５が凝縮器又は蒸発器として作用するよう、熱源側冷媒の流れを切り替えるものである。第２冷媒流路切替装置２８ａは、全冷房運転モード時の熱源側冷媒の流れにおいて熱媒体間熱交換器２５ａの下流側に設けられている。第２冷媒流路切替装置２８ｂは、全冷房運転モード時の熱源側冷媒の流れにおいて熱媒体間熱交換器２５ｂの下流側に設けられている。

２つのポンプ３１（ポンプ３１ａ、ポンプ３１ｂ）は、熱媒体配管５を通る熱媒体を熱媒体循環回路Ｂに循環させるものである。ポンプ３１ａは、熱媒体間熱交換器２５ａと一体化熱媒体流路切替装置４０との間における熱媒体配管５に設けられている。ポンプ３１ｂは、熱媒体間熱交換器２５ｂと一体化熱媒体流路切替装置４０との間における熱媒体配管５に設けられている。２つのポンプ３１は、例えば容量制御可能なポンプ等で構成し、室内機３における負荷の大きさによってその流量を調整できるようにしておくとよい。

一体化熱媒体流路切替装置４０は、上述したように各室内機３のそれぞれに対応して設けられており、対応の利用側熱交換器３５の接続先を熱媒体間熱交換器２５ａ又は熱媒体間熱交換器２５ｂに切り替える機能を有する。具体的には、一体化熱媒体流路切替装置４０は、内部の流路を開放し、熱媒体の流路を熱媒体間熱交換器２５ａ又は熱媒体間熱交換器２５ｂ側に切り替える。なお、熱媒体流路の切替には、一方から他方への完全な切替だけでなく、一方から他方への部分的な切替も含んでいるものとする。

また、一体化熱媒体流路切替装置４０は、流路の開口面積を調整することで、熱媒体配管５に流れる熱媒体の流量を調整し、室内機３への熱媒体の流量を調整する機能も備えている。一体化熱媒体流路切替装置４０は、室内機３へ流入する熱媒体の温度及び流出する熱媒体の温度により室内機３へ流入する熱媒体の量を調整し、室内空間７の空調負荷に応じた最適な熱媒体量を室内機３に提供可能とするものである。

但し、接続室内機３において、熱媒体の最適流量による負荷に対応した最適制御の必要性がない場合は、必ずしも一体化熱媒体流路切替装置４０に対して流量調整の機能を搭載する必要はない。よって、一体化熱媒体流路切替装置４０は、少なくとも流路切替機能を備えていればよい。しかし、以下の説明では一体化熱媒体流路切替装置４０は流路切替機能と流量調整機能の両方を備えているものとして説明する。

なお、室内機３において、停止やサーモＯＦＦ等の負荷を必要としていないとき、又は、メンテナンス等により熱媒体の流路を遮断したい場合、一体化熱媒体流路切替装置４０を全閉にすることにより、室内機３への熱媒体供給を止めることができる。つまり、一体化熱媒体流路切替装置４０は、内部の流路を遮断し、対応の利用側熱交換器３５を熱媒体循環回路Ｂから切り離す機能も有している。

また、中継機２には、熱媒体間熱交換器２５の出口側における熱媒体の温度を検出するための温度センサー５５（温度センサー５５ａ、温度センサー５５ｂ）が設けられている。温度センサー５５で検出された情報（温度情報）は、空気調和装置１００の動作を統括制御する制御装置５０に送られる。

また、制御装置５０は、マイコン等で構成されており、各種検出手段での検出情報及びリモコンからの指示に基づいて空気調和装置１００全体を制御する。すなわち、制御装置５０は、圧縮機１０の駆動周波数、図示省略の送風機の回転数（ＯＮ／ＯＦＦ含む）、第１冷媒流路切替装置１１の切り替え、ポンプ３１の駆動周波数、第２冷媒流路切替装置２８の切り替え、絞り装置２６の開度、開閉装置２７、２９の開閉、一体化熱媒体流路切替装置４０の駆動装置４１の制御（熱媒体の流路の切替、室内機３の熱媒体流量の調整）等の制御を行う。また、制御装置５０は、後述する各運転モードを実行するようになっている。

なお、図２では、制御装置５０を、室外機１、室内機３及び中継機２とは別置きとし、これらのユニットと通信可能に設けた構成を図示したが、これに限定するものはない。例えば、室外機１、室内機３及び中継機２の何れか一つに搭載してもよいし、制御装置５０の機能を室外機１、室内機３及び中継機２のそれぞれに分散して設け、データ通信を行うことにより連携処理を行う構成としてもよい。

熱媒体を通す熱媒体配管５は、熱媒体間熱交換器２５ａに接続されるものと、熱媒体間熱交換器２５ｂに接続されるものと、で構成されている。熱媒体配管５は、中継機２に接続される室内機３の台数に応じて分岐（ここでは、各４分岐）されている。そして、熱媒体配管５は、一体化熱媒体流路切替装置４０に接続されている。一体化熱媒体流路切替装置４０を制御することで、熱媒体間熱交換器２５ａからの熱媒体を利用側熱交換器３５に流入させるか、熱媒体間熱交換器２５ｂからの熱媒体を利用側熱交換器３５に流入させるかが切り替えられるようになっている。

そして、空気調和装置１００では、圧縮機１０、第１冷媒流路切替装置１１、熱源側熱交換器１２、開閉装置２７、開閉装置２９、第２冷媒流路切替装置２８、熱媒体間熱交換器２５の冷媒流路、絞り装置２６、及び、アキュムレーター１９を、冷媒配管４で接続して冷媒循環回路Ａを構成している。また、熱媒体間熱交換器２５の熱媒体流路、ポンプ３１、一体化熱媒体流路切替装置４０、及び、利用側熱交換器３５を、熱媒体配管５で接続して熱媒体循環回路Ｂを構成している。つまり、熱媒体間熱交換器２５のそれぞれに複数台の利用側熱交換器３５が並列に接続され、熱媒体循環回路Ｂを複数系統としているのである。

よって、空気調和装置１００では、冷媒循環回路Ａを循環する熱源側冷媒と熱媒体循環回路Ｂを循環する熱媒体とが熱媒体間熱交換器２５ａ及び熱媒体間熱交換器２５ｂで熱交換するようになっている。このような構成を用いることで、空気調和装置１００は、空調負荷に応じた最適な暖房運転又は冷房運転を実現することができる。

［運転モード］
空気調和装置１００が実行する各運転モードについて説明する。この空気調和装置１００は、各室内機３からの指示に基づいて、その室内機３で暖房運転又は冷房運転が可能になっている。つまり、空気調和装置１００は、室内機３の全部で同一運転をすることができると共に、室内機３のそれぞれで異なる運転をすることができるようになっている。

空気調和装置１００が実行する運転モードには、以下の４つのモードがある。以下に、各運転モードについて、熱源側冷媒及び熱媒体の流れと共に説明する。
１．全暖房運転モード（駆動している室内機３の全てが暖房運転を実行するモード）
２．全冷房運転モード（駆動している室内機３の全てが冷房運転を実行するモード）
３．暖房主体運転モード（冷房暖房混在運転モードであって、冷房負荷よりも暖房負荷の方が大きいモード）
４．冷房主体運転モード（冷房暖房混在運転モードであって、暖房負荷よりも冷房負荷の方が大きいモード）

［全暖房運転モード］
図３は、本発明の実施の形態の空気調和装置１００の全暖房運転モード時における冷媒の流れを示す冷媒回路図である。この図３では、利用側熱交換器３５ａ〜利用側熱交換器３５ｄの全部が暖房運転しており、全部で温熱負荷が発生している場合を例に全暖房運転モードについて説明する。図３では、太線で表された配管が熱源側冷媒の流れる配管を示している。また、図３では、熱源側冷媒の流れ方向を実線矢印で、熱媒体の流れ方向を破線矢印で示している。

図３に示す全暖房運転モードの場合、室外機１では、圧縮機１０から吐出された熱源側冷媒が熱源側熱交換器１２を経由せずに中継機２へ流入するように第１冷媒流路切替装置１１を切り替える。中継機２では、ポンプ３１ａ及びポンプ３１ｂを駆動させ、熱媒体流路切替装置３２ａ〜熱媒体流路切替装置３２ｄを開放する。一体化熱媒体流路切替装置４０ａ〜一体化熱媒体流路切替装置４０ｄを開放することで、熱媒体間熱交換器２５ａ及び熱媒体間熱交換器２５ｂのそれぞれと利用側熱交換器３５ａ〜利用側熱交換器３５ｄとの間を熱媒体が循環するようにしている。また、第２冷媒流路切替装置２８ａ及び第２冷媒流路切替装置２８ｂは暖房側（図２の実線側）に切り替えられており、開閉装置２７は閉、開閉装置２９は開となっている。

まず始めに、冷媒循環回路Ａにおける熱源側冷媒の流れについて説明する。
低温・低圧の冷媒が圧縮機１０によって圧縮され、高温・高圧のガス冷媒となって圧縮機１０から吐出される。圧縮機１０から吐出された高温・高圧のガス冷媒は、第１冷媒流路切替装置１１を通り、冷媒用接続配管４ａ及び逆止弁１３ｄを通過し、室外機１から流出する。室外機１から流出した高温・高圧のガス冷媒は、冷媒配管４を通って中継機２に流入する。

中継機２に流入した高温・高圧のガス冷媒は、分岐されて第２冷媒流路切替装置２８ａ及び第２冷媒流路切替装置２８ｂを通り、熱媒体間熱交換器２５ａ及び熱媒体間熱交換器２５ｂに流入する。熱媒体間熱交換器２５ａ及び熱媒体間熱交換器２５ｂに流入した高温・高圧のガス冷媒は、熱媒体循環回路Ｂを循環する熱媒体に放熱しながら凝縮液化し、高圧の液冷媒となり、熱媒体間熱交換器２５ａ及び熱媒体間熱交換器２５ｂから流出する。

熱媒体間熱交換器２５ａ及び熱媒体間熱交換器２５ｂから流出した液冷媒は、絞り装置２６ａ及び絞り装置２６ｂで膨張させられて、低温・低圧の二相冷媒となる。これらの二相冷媒は、合流した後、開閉装置２９を通って、中継機２から流出し、冷媒配管４を通って再び室外機１へ流入する。室外機１に流入した冷媒は、冷媒用接続配管４ｂ及び逆止弁１３ｂを通過して、蒸発器として作用する熱源側熱交換器１２に流入する。

そして、熱源側熱交換器１２に流入した熱源側冷媒は、熱源側熱交換器１２で室外空間６の空気（以下、外気と称する）から吸熱して、低温・低圧のガス冷媒となる。熱源側熱交換器１２から流出した低温・低圧のガス冷媒は、第１冷媒流路切替装置１１及びアキュムレーター１９を介して圧縮機１０へ再度吸入される。

ここで、絞り装置２６は、熱媒体間熱交換器２５と絞り装置２６との間を流れる熱源側冷媒の圧力を飽和温度に換算した値と、熱媒体間熱交換器２５の出口側の温度との差として得られるサブクール（過冷却度）が一定になるように制御装置５０により開度が制御される。なお、熱媒体間熱交換器２５の中間位置の温度が測定できる場合は、その中間位置での温度を換算した飽和温度の代わりに用いてもよい。この場合、圧力センサーを設置しなくて済み、安価にシステムを構成できる。

次に、熱媒体循環回路Ｂにおける熱媒体の流れについて説明する。
全暖房運転モードでは、熱媒体間熱交換器２５ａ及び熱媒体間熱交換器２５ｂの双方で熱源側冷媒の温熱が熱媒体に伝えられ、暖められた熱媒体がポンプ３１ａ及びポンプ３１ｂによって熱媒体配管５内を流動させられることになる。ポンプ３１ａ及びポンプ３１ｂで加圧された熱媒体は、一体化熱媒体流路切替装置４０により流路を切り替えられて利用側熱交換器３５ａ〜利用側熱交換器３５ｄに流入する。このとき、熱媒体間熱交換器２５ａ側を通過した熱媒体が暖房する室内機３の合計した暖房容量と、熱媒体間熱交換器２５ｂ側を通過した熱媒体が暖房する室内機３の合計した暖房容量とがおよそ半分ずつに分けられるように流路を切り替えることが望ましい。

各室内機３の暖房する容量は、例えば制御装置５０にて判断することができ、暖房容量に応じて一体化熱媒体流路切替装置４０の流路を切り替える。ここでは、例えば熱媒体間熱交換器２５ａ側を通過した熱媒体が利用側熱交換器３５ｃ、３５ｄに流入し、熱媒体間熱交換器２５ｂ側を通過した熱媒体が利用側熱交換器３５ａ、３５ｂに流入するように各一体化熱媒体流路切替装置４０のそれぞれを切り替える。

利用側熱交換器３５ａ〜利用側熱交換器３５ｄに流入した熱媒体は、室内空気に放熱することで、室内空間７の暖房を行う。

それから、熱媒体は、利用側熱交換器３５ａ〜利用側熱交換器３５ｄから流出して一体化熱媒体流路切替装置４０ａ〜一体化熱媒体流路切替装置４０ｄへ再度流入する。このとき、熱媒体の流量が、室内にて必要とされる空調負荷を処理するのに必要な流量となるように、一体化熱媒体流路切替装置４０が制御される。一体化熱媒体流路切替装置４０ａ〜一体化熱媒体流路切替装置４０ｄにおけるこの流量調整作用により、利用側熱交換器３５ａ〜利用側熱交換器３５ｄには、調整された流量の熱媒体が流入するようになっている。

一体化熱媒体流路切替装置４０ａ〜一体化熱媒体流路切替装置４０ｄのそれぞれから流出した熱媒体は、熱媒体間熱交換器２５ａ又は熱媒体間熱交換器２５ｂへ流入し、室内機３を通じて室内空間７へ放熱した分の熱量を冷媒側から受け取り、再びポンプ３１ａ又はポンプ３１ｂへ吸い込まれる。

一体化熱媒体流路切替装置４０では、上述したように利用側熱交換器３５に流入する熱媒体流量を調整しているが、一体化熱媒体流路切替装置４０の制御は、具体的には以下のようにしている。すなわち、温度センサー５５ａで検出された温度、あるいは、温度センサー５５ｂで検出された温度と利用側熱交換器３５から流出した熱媒体の温度との温度差が目標値に保たれるように一体化熱媒体流路切替装置４０の開度を制御している。つまり、温度差が目標値よりも大きい場合には流路の開口面積を狭める方向に一体化熱媒体流路切替装置４０を制御し、温度差が目標値よりも小さい場合には流路の開口面積を広げる方向に一体化熱媒体流路切替装置４０を制御する。

このように一体化熱媒体流路切替装置４０を制御することで、室内空間７の空調負荷に応じた最適な熱媒体流量を利用側熱交換器３５に流すことができ、空調負荷を適切に処理することができる。なお、熱媒体間熱交換器２５の出口温度は、温度センサー５５ａ又は温度センサー５５ｂのどちらの温度を使用してもよいし、これらの平均温度を使用してもよい。

ところで、一体化熱媒体流路切替装置４０の開度は、本来、温度センサー５５ａ、５５ｂで検出された温度と利用側熱交換器３５から流出した熱媒体の温度との温度差ではなく、利用側熱交換器３５の入口と出口との温度差で制御すべきである。しかし、利用側熱交換器３５の入口側の熱媒体温度は、温度センサー５５で検出された温度とほとんど同じ温度である。よって、利用側熱交換器３５の入口側の温度については、その利用側熱交換器３５が接続された熱媒体間熱交換器２５出口の温度センサー５５の温度で代用できる。このように利用側熱交換器３５の入口側の温度を温度センサー５５の温度で代用することで、利用側熱交換器３５の入口側に温度センサーを設けなくて済むため、温度センサーの数を減らすことができ、安価にシステムを構成できる。

また、ここでは、上記の温度差で一体化熱媒体流路切替装置４０の開度を制御するとしたが、熱媒体間熱交換器２５の出口の熱媒体温度に応じて一体化熱媒体流路切替装置４０の開度を制御するようにしてもよい。この場合、熱媒体間熱交換器２５の出口の熱媒体温度が目標値に保たれるように一体化熱媒体流路切替装置４０の開度を制御すればよい。

全暖房運転モードを実行する際、温熱負荷のない利用側熱交換器３５（サーモオフを含む）へは熱媒体を流す必要がない。このため、一体化熱媒体流路切替装置４０により流路を閉じて、利用側熱交換器３５へ熱媒体が流れないようにする。上記の例では、利用側熱交換器３５ａ〜利用側熱交換器３５ｄの全部において温熱負荷があるため熱媒体を流しているが、温熱負荷がなくなった場合には、対応する一体化熱媒体流路切替装置４０を全閉すればよい。そして、再度、温熱負荷が発生した場合には、対応する一体化熱媒体流路切替装置４０を開放し、熱媒体を循環させればよい。これについては、以下で説明する他の運転モードでも同様である。

［全冷房運転モード］
図４は、空気調和装置１００の全冷房運転モード時における冷媒の流れを示す冷媒回路図である。この図４では、利用側熱交換器３５ａ〜利用側熱交換器３５ｄの全部が冷房運転しており、全部で冷熱負荷が発生している場合を例に全冷房運転モードについて説明する。なお、図４では熱源側冷媒の流れ方向を実線矢印で、熱媒体の流れ方向を破線矢印で示している。

図４に示す全冷房運転モードの場合、室外機１では圧縮機１０から吐出された熱源側冷媒が熱源側熱交換器１２へ流入するように第１冷媒流路切替装置１１を切り替える。

中継機２では、ポンプ３１ａ及びポンプ３１ｂを駆動させ、一体化熱媒体流路切替装置４０を開放する。一体化熱媒体流路切替装置４０を開放することで、熱媒体間熱交換器２５ａ及び熱媒体間熱交換器２５ｂのそれぞれと利用側熱交換器３５ａ〜利用側熱交換器３５ｄとの間を熱媒体が循環するようにしている。また、このときの一体化熱媒体流路切替装置４０は冷房側（図２の点線側）に切り替えられており、開閉装置２７は開、開閉装置２９は閉となっている。

まず始めに、冷媒循環回路Ａにおける熱源側冷媒の流れについて説明する。
低温・低圧の冷媒が圧縮機１０によって圧縮され、高温・高圧のガス冷媒となって圧縮機１０から吐出される。圧縮機１０から吐出された高温・高圧のガス冷媒は、第１冷媒流路切替装置１１を通り、熱源側熱交換器１２に流入する。熱源側熱交換器１２に流入した冷媒は、外気との熱交換を行い、高温高圧の液又は二相冷媒となり、熱源側熱交換器１２から流出する。熱源側熱交換器１２から流出した冷媒は、逆止弁１３ａを通過した後、室外機１から流出する。室外機１から流出した高温・高圧の液又は二相冷媒は、冷媒配管４を通って中継機２に流入する。

中継機２に流入した高温・高圧の液又は二相冷媒は、開閉装置２７を通過した後、分岐されて絞り装置２６ａ及び絞り装置２６ｂで膨張させられて、低温・低圧の二相冷媒となる。これらの二相冷媒は、熱媒体循環回路Ｂを循環する熱媒体から吸熱しながら蒸発気化し、低温のガス冷媒となる。熱媒体間熱交換器２５ａ及び熱媒体間熱交換器２５ｂから流出したガス冷媒は、第２冷媒流路切替装置２８ａ及び第２冷媒流路切替装置２８ｂを通った後、合流し、中継機２から流出する。中継機２を流出した冷媒は、冷媒配管４及び逆止弁１３ｃを通過して、第１冷媒流路切替装置１１及びアキュムレーター１９を介して圧縮機１０へ再度吸入される。

このとき絞り装置２６は、熱媒体間熱交換器２５と絞り装置２６との間を流れる熱源側冷媒の圧力を飽和温度換算した値と、熱媒体間熱交換器２５の出口側の温度との差として得られるスーパーヒート（過熱度）が一定になるように開度が制御される。なお、熱媒体間熱交換器２５の中間位置の温度が測定できる場合は、その中間位置での温度を換算した飽和温度を代わりに用いてもよい。この場合、圧力センサーを設置しなくて済み、安価にシステムを構成できる。

次に熱媒体循環回路Ｂにおける熱媒体の流れについて説明する。
全冷房運転モードでは、熱媒体間熱交換器２５ａ及び熱媒体間熱交換器２５ｂの双方で熱源側冷媒へ熱媒体の冷熱が伝えられ、冷却された熱媒体がポンプ３１ａ及びポンプ３１ｂによって熱媒体配管５内を流動させられることになる。ポンプ３１ａ及びポンプ３１ｂによって加圧された熱媒体は、一体化熱媒体流路切替装置４０により流路を切り替えられて利用側熱交換器３５ａ〜利用側熱交換器３５ｄに流入する。このとき、熱媒体間熱交換器２５ａ側を通過した熱媒体が冷房する室内機３の合計した冷房容量と、熱媒体間熱交換器２５ｂ側を通過した熱媒体が冷房する室内機３の合計した冷房容量とがおよそ半分ずつに分けられるように流路を切り替えることが望ましい。

各室内機３の冷房する容量は、例えば制御装置５０にて判断することができ、冷房容量に応じて一体化熱媒体流路切替装置４０の流路を切り替える。ここでは、例えば熱媒体間熱交換器２５ａ側を通過した熱媒体が利用側熱交換器３５ｃ、３５ｄに流入し、熱媒体間熱交換器２５ｂ側を通過した熱媒体が利用側熱交換器３５ａ、３５ｂに流入するように各一体化熱媒体流路切替装置４０のそれぞれを切り替える。

利用側熱交換器３５ａ〜利用側熱交換器３５ｄに流入した熱媒体は、室内空気から吸熱することで、室内空間７の冷房を行う。

それから、熱媒体は、利用側熱交換器３５ａ〜利用側熱交換器３５ｄから流出して一体化熱媒体流路切替装置４０ａ〜一体化熱媒体流路切替装置４０ｄへ再度流入する。このとき、熱媒体の流量が、室内空間７の空調負荷を処理するのに必要な流量となるように、一体化熱媒体流路切替装置４０〜一体化熱媒体流路切替装置４０ｄが制御される。一体化熱媒体流路切替装置４０ａ〜一体化熱媒体流路切替装置４０ｄにおけるこの流量調整作用により、利用側熱交換器３５ａ〜利用側熱交換器３５ｄには、調整された流量の熱媒体が流入するようになっている。

一体化熱媒体流路切替装置４０ａ〜一体化熱媒体流路切替装置４０ｄのそれぞれから流出した熱媒体は、熱媒体間熱交換器２５ａ又は熱媒体間熱交換器２５ｂへ流入し、室内機３を通じて室内空間７から吸熱した分の熱量を冷媒側へ渡し、再びポンプ３１ａ又はポンプ３１ｂへ吸い込まれる。

また、ここでは、上記の温度差で一体化熱媒体流路切替装置４０の開度で制御するとしたが、熱媒体間熱交換器２５の出口の熱媒体温度に応じて一体化熱媒体流路切替装置４０の開度を制御するようにしてもよい。この場合、熱媒体間熱交換器２５の出口の熱媒体温度が目標値に保たれるように一体化熱媒体流路切替装置４０の開度を制御すればよい。

［混在運転モード：暖房主体運転］
以下、利用側熱交換器３５のうちの何れかで温熱負荷が発生し、利用側熱交換器３５のうちの残りで冷熱負荷が発生している場合である混在運転のうち、暖房主体運転モードについて説明する。

図５は、本発明の実施の形態の空気調和装置１００の暖房主体運転モード時における冷媒の流れを示す冷媒回路図である。太線で表された配管が熱源側冷媒の循環する配管を示している。図５では、熱源側冷媒の流れ方向を実線矢印で、熱媒体の流れ方向を破線矢印で示している。

ここでまず、暖房主体運転と全暖房運転との違いの概要について説明する。全暖房運転では絞り装置２６ａ及び絞り装置２６ｂの両方を膨張弁として機能させていたが、暖房主体運転では、絞り装置２６ａ、２６ｂの一方を全開とし、他方を膨張弁として機能させる。これにより、全暖房運転では、熱媒体間熱交換器２５ａ及び熱媒体間熱交換器２５ｂの両方が凝縮器として機能していたのに対し、暖房主体運転では、熱媒体間熱交換器２５ｂが凝縮器、熱媒体間熱交換器２５ａが蒸発器として機能する。

図５に示す暖房主体運転モードの場合、室外機１では、圧縮機１０から吐出された熱源側冷媒が熱源側熱交換器１２を経由せずに中継機２へ流入するように第１冷媒流路切替装置１１を切り替える。中継機２では、ポンプ３１ａ及びポンプ３１ｂを駆動させ、一体化熱媒体流路切替装置４０ａ〜４０ｄを開放する。一体化熱媒体流路切替装置４０ａ〜４０ｄを開放することで、熱媒体間熱交換器２５ａと冷熱負荷が発生している利用側熱交換器３５との間を熱媒体が循環する。また、熱媒体間熱交換器２５ｂと温熱負荷が発生している利用側熱交換器３５との間も熱媒体が循環する。また、第２冷媒流路切替装置２８ａは冷房側（図２の点線側）、第２冷媒流路切替装置２８ｂは暖房側（図２の実線側）に切り替えられている。そして、絞り装置２６ａは全開、開閉装置２７は閉、開閉装置２９は閉となっている。

まず始めに、冷媒循環回路Ａにおける熱源側冷媒の流れについて説明する。暖房主体運転モードにおける冷媒循環回路Ａでの熱源側冷媒の流れは、上記の全暖房運転モードにおける冷媒循環回路Ａでの熱源側冷媒の流れと同様である。すなわち、低温・低圧の冷媒が圧縮機１０によって圧縮され、高温・高圧のガス冷媒となって吐出される。圧縮機１０から吐出された高温・高圧のガス冷媒は、第１冷媒流路切替装置１１を通り、冷媒用接続配管４ａ及び逆止弁１３ｄを通過し、室外機１から流出する。室外機１から流出した高温・高圧のガス冷媒は、冷媒配管４を通って中継機２に流入する。中継機２に流入した高温・高圧のガス冷媒は、第２冷媒流路切替装置２８ｂを通って凝縮器として作用する熱媒体間熱交換器２５ｂに流入する。

熱媒体間熱交換器２５ｂに流入したガス冷媒は、熱媒体循環回路Ｂを循環する熱媒体に放熱しながら凝縮液化し、液冷媒となる。熱媒体間熱交換器２５ｂから流出した液冷媒は、絞り装置２６ｂで膨張させられて低圧二相冷媒となる。この低圧二相冷媒は、全開の絞り装置２６ａを介して、蒸発器として作用する熱媒体間熱交換器２５ａに流入する。熱媒体間熱交換器２５ａに流入した低圧二相冷媒は、熱媒体循環回路Ｂを循環する熱媒体から吸熱することで蒸発し、熱媒体を冷却する。この低圧二相冷媒は、熱媒体間熱交換器２５ａから流出し、第２冷媒流路切替装置２８ａを介して中継機２から流出し、冷媒配管４を通って再び室外機１へ流入する。

室外機１に流入した低温・低圧の二相冷媒は、逆止弁１３ｂを通って、蒸発器として作用する熱源側熱交換器１２に流入する。そして、熱源側熱交換器１２に流入した冷媒は、熱源側熱交換器１２で外気から吸熱して、低温・低圧のガス冷媒となる。熱源側熱交換器１２から流出した低温・低圧のガス冷媒は、第１冷媒流路切替装置１１及びアキュムレーター１９を介して圧縮機１０へ再度吸入される。

ここで、絞り装置２６ｂは、熱媒体間熱交換器２５ｂの出口冷媒のサブクール（過冷却度）が目標値になるように開度が制御される。なお、絞り装置２６ｂを全開とし、絞り装置２６ａで、サブクールを制御するようにしてもよい。なお、熱媒体間熱交換器２５の中間位置の温度が測定できる場合は、その中間位置での温度を換算した飽和温度の代わりに用いてもよい。この場合、圧力センサーを設置しなくて済み、安価にシステムを構成できる。

次に、熱媒体循環回路Ｂにおける熱媒体の流れについて説明する。
暖房主体運転モードでは、熱媒体間熱交換器２５ｂで熱源側冷媒の温熱が熱媒体に伝えられ、暖められた熱媒体がポンプ３１ｂによって熱媒体配管５内を流動させられることになる。また、暖房主体運転モードでは、熱媒体間熱交換器２５ａで熱源側冷媒の冷熱が熱媒体に伝えられ、冷やされた熱媒体がポンプ３１ａによって熱媒体配管５内を流動させられることになる。ポンプ３１ｂで加圧されて流出した、暖められた熱媒体は、温熱負荷が発生している利用側熱交換器３５に一体化熱媒体流路切替装置４０を介して流入する。一方、ポンプ３１ａで加圧されて流出した、冷やされた熱媒体は、冷熱負荷が発生している利用側熱交換器３５に一体化熱媒体流路切替装置４０を介して流入する。

このとき、一体化熱媒体流路切替装置４０は、接続されている室内機３が暖房運転であるときは、接続されている室内機３が、凝縮器として作用している熱媒体間熱交換器２５ｂ及びポンプ３１ｂとの間で熱媒体循環回路Ｂを形成するように切り替えられる。また、一体化熱媒体流路切替装置４０は、接続されている室内機３が冷房運転であるときは、接続されている室内機３が、蒸発器として作用している熱媒体間熱交換器２５ａ及びポンプ３１ａとの間で熱媒体循環回路Ｂを形成するように切り替えられる。すなわち、一体化熱媒体流路切替装置４０によって、室内機３へ供給する熱媒体を暖房用熱媒体又は冷房用熱媒体に切り替えることを可能としている。

利用側熱交換器３５では、熱媒体が室内空気から吸熱することによる室内空間７の冷房運転、又は、熱媒体が室内空気に放熱することによる室内空間７の暖房運転を行う。このとき、一体化熱媒体流路切替装置４０の作用により、熱媒体の流量が室内の空調負荷を処理するのに必要な流量に制御されて利用側熱交換器３５に流入するようになっている。

暖房運転に利用され、利用側熱交換器３５を通過し若干温度が低下した熱媒体は、一体化熱媒体流路切替装置４０を通って熱媒体間熱交換器２５ｂへ流入する。熱媒体間熱交換器２５ｂへ流入した熱媒体は、熱源側冷媒と熱交換を行なって暖められた後、再びポンプ３１ｂへ吸い込まれる。冷房運転に利用され、利用側熱交換器３５を通過し若干温度が上昇した熱媒体は、一体化熱媒体流路切替装置４０を通って、熱媒体間熱交換器２５ａへ流入する。熱媒体間熱交換器２５ａへ流入した熱媒体は、熱源側冷媒と熱交換を行なって冷やされた後、再びポンプ３１ａへ吸い込まれる。

熱媒体間熱交換器２５ｂで暖められた熱媒体と、熱媒体間熱交換器２５ａで冷やされた熱媒体とは、一体化熱媒体流路切替装置４０の作用により、中継機２内で混合することなく、それぞれ温熱負荷、冷熱負荷がある利用側熱交換器３５へ導入される。

一体化熱媒体流路切替装置４０では、上述したように利用側熱交換器３５に流入する熱媒体流量を調整しているが、一体化熱媒体流路切替装置４０の制御は、具体的には以下のようにしている。すなわち、暖房側においては温度センサー５５ｂで検出された温度と利用側熱交換器３５から流出した熱媒体の温度との温度差が目標値に保たれるように一体化熱媒体流路切替装置４０を制御している。また、冷房側においては利用側熱交換器３５から流出した熱媒体の温度と温度センサー５５ａで検出された温度との温度差が目標値に保たれるように一体化熱媒体流路切替装置４０を制御している。このように一体化熱媒体流路切替装置４０を制御して利用側熱交換器３５に流入する熱媒体流量を調整することで、室内空間７の空調負荷を適切に処理することができる。

［混在運転モード：冷房主体運転］
以下、利用側熱交換器３５のうちの何れかで温熱負荷が発生し、利用側熱交換器３５のうちの残りで冷熱負荷が発生している場合である混在運転のうち、冷房主体運転モードについて説明する。

図６は、本発明の実施の形態の空気調和装置１００の冷房主体運転モード時における冷媒の流れを示す冷媒回路図である。図６では、太線で表された配管が熱源側冷媒の循環する配管を示している。また、図６では、熱源側冷媒の流れ方向を実線矢印で、熱媒体の流れ方向を破線矢印で示している。

ここでまず、主体運転と全冷房運転との違いの概要について説明する。全冷房運転では絞り装置２６ａ及び絞り装置２６ｂの両方を膨張弁として機能させていたが、冷房主体運転では、絞り装置２６ａ、２６ｂの一方を全開とし、他方を膨張弁として機能させる。これにより、全冷房運転では、熱媒体間熱交換器２５ａ及び熱媒体間熱交換器２５ｂの両方が蒸発器として機能していたのに対し、冷房主体運転では、暖房主体運転と同様に熱媒体間熱交換器２５ｂが凝縮器、熱媒体間熱交換器２５ａが蒸発器として機能する。

図６に示す冷房主体運転モードの場合、室外機１では圧縮機１０から吐出された熱源側冷媒が熱源側熱交換器１２へ流入するように第１冷媒流路切替装置１１を切り替える。中継機２では、ポンプ３１ａ及びポンプ３１ｂを駆動させ、一体化熱媒体流路切替装置４０を開放する。一体化熱媒体流路切替装置４０ａ〜４０ｄを開放することで、熱媒体間熱交換器２５ａと温熱負荷が発生している利用側熱交換器３５との間を熱媒体が循環する。また、熱媒体間熱交換器２５ｂと冷熱負荷が発生している利用側熱交換器３５との間も熱媒体が循環する。また、第２冷媒流路切替装置２８ａは冷房側（図２の点線）、第２冷媒流路切替装置２８ｂは暖房側（図２の実線側）に切り替えられている。そして、絞り装置２６ｂは全開、開閉装置２７は閉、開閉装置２９は閉となっている。

冷房主体運転モードにおける冷媒循環回路Ａでの熱源側冷媒の流れは、上記の全冷房運転モードにおける冷媒循環回路Ａでの熱源側冷媒の流れと同様である。また、冷房主体運転モードにおける熱媒体循環回路Ｂでの熱媒体の流れは、上記の暖房主体運転における熱媒体循環回路Ｂでの熱媒体の流れと同様である。

冷房主体運転モードにおいても、一体化熱媒体流路切替装置４０では、上述したように利用側熱交換器３５に流入する熱媒体流量を調整しているが、一体化熱媒体流路切替装置４０の制御は、具体的には以下のようにしている。すなわち、冷房側においては利用側熱交換器３５から流出した熱媒体の温度と温度センサー５５ｂで検出された温度との温度差が目標値に保たれるように一体化熱媒体流路切替装置４０を制御している。また、暖房側においては温度センサー５５ａで検出された温度と利用側熱交換器３５から流出した熱媒体の温度との温度差が目標値に保たれるように一体化熱媒体流路切替装置４０を制御している。このように一体化熱媒体流路切替装置４０を制御して利用側熱交換器３５に流入する熱媒体流量を調整することで、室内空間７の空調負荷を適切に処理することができる。

［一体化熱媒体流路切替装置４０の構造］
次に、一体化熱媒体流路切替装置４０の具体的な構造について説明する。
図７は、図１の中継機２に設けられた一体化熱媒体流路切替装置４０の説明図である。図７（ａ）は、４つの一体化熱媒体流路切替装置４０（４０ａ〜４０ｄ）を示しており、一体化熱媒体流路切替装置４０と熱媒体間熱交換器２５及び室内機３のそれぞれとの接続構成の概念斜視図である。図７（ｂ）は、一体化熱媒体流路切替装置４０の縦断面図を示している。また、図８は、図７の弁体４４の構成を示す概念図である。

一体化熱媒体流路切替装置４０は、ボディ６０と、一対の熱媒体搬送主管４２ａ、４２ｂと、一対の熱媒体搬送主管４３ａ、４３ｂと、軸状に構成された１つの弁体４４と、室内機往き配管４５と、室内機戻り配管４６とを備えている。

ボディ６０は、ＰＰＳ又は樹脂で構成されている。但し、熱媒体が持っている熱容量がボディ６０への熱伝導、放熱によって著しく失うものでなければ、これ以外も適用可能である。そして、ボディ６０には、一対の熱媒体搬送主管４２ａ、４２ｂと一対の熱媒体搬送主管４３ａ、４３ｂとが後述の弁体４４を挟んで対向し、且つ互いに平行にボディ６０を貫通して設けられている。一対の熱媒体搬送主管４２ａ、４２ｂは、図示しない配管により熱媒体間熱交換器２５ａに接続され、一対の熱媒体搬送主管４３ａ、４３ｂは図示しない配管により熱媒体間熱交換器２５ｂに接続される。

また、ボディ６０には、一対の熱媒体搬送主管４２ａ、４２ｂ及び一対の熱媒体搬送主管４３ａ、４３ｂと交差する弁室６０ａが形成されており、この弁室６０ａ内に、弁体４４が軸回転可能に配置されている。弁体４４は、駆動装置４１により回転駆動される。

また、弁体４４の後述の室内機側入口開口４４ｃには、室内機往き配管４５が接続されている。また、ボディ６０には室内機戻り配管４６が接続されており、室内機戻り配管４６の端部が弁室６０ａに開口している。

弁体４４は、図８に示すように、外周面において軸方向に互いに間隔を空けて設けられた一対の選択側開口４４ａ、４４ｂと、軸方向の端部に設けられ、利用側熱交換器３５の入口側に接続される室内機側入口開口４４ｃとを備えている。弁体４４には更に、外周面において互いに対向する位置に設けられた２つの室内機側出口開口４４ｄ、４４ｅを備えている。

一対の選択側開口４４ａ、４４ｂは、弁体４４の回転停止位置に応じて一対の熱媒体搬送主管４２ａ、４２ｂ又は一対の熱媒体搬送主管４３ａ、４３ｂと連通する。室内機側出口開口４４ｄは、一対の選択側開口４４ａ、４４ｂが、一対の熱媒体搬送主管４２ａ、４２ｂと連通したときに室内機戻り配管４６に連通するように弁体４４に設けられている。また、室内機側出口開口４４ｅは、一対の選択側開口４４ａ、４４ｂが、一対の熱媒体搬送主管４３ａ、４３ｂと連通したときに室内機戻り配管４６に連通するように弁体４４に設けられている。

弁体４４は、図８に示すように、外周面において軸方向に互いに間隔を空けて設けられた一対の選択側開口４４ａ、４４ｂと、軸方向の端部に設けられ、利用側熱交換器３５の入口側に接続される室内機側入口開口４４ｃとを備えている。弁体４４には更に、外周面において互いに対向する位置に設けられた２つの室内機側出口開口４４ｄ、４４ｅを備えている。室内機側出口開口４４ｄは、一対の選択側開口４４ａ、４４ｂが、一対の熱媒体搬送主管４２ａ、４２ｂと連通したときに室内機戻り配管４６に連通するように弁体４４に設けられている。また、室内機側出口開口４４ｅは、一対の選択側開口４４ａ、４４ｂが、一対の熱媒体搬送主管４３ａ、４３ｂと連通したときに室内機戻り配管４６に連通するように弁体４４に設けられている。

そして、弁体４４内には、図８の矢印に示すように、往き流路Ｘ１と、戻り選択流路Ｘ２と、戻り選択流路Ｘ３との３つの流路が形成されている。往き流路Ｘ１は、選択側開口４４ａと室内機側入口開口４４ｃとが連通した流路である。戻り選択流路Ｘ２は、往き流路Ｘ１と、室内機側出口開口４４ｄと選択側開口４４ｂとが連通した流路である。戻り選択流路Ｘ３は、室内機側出口開口４４ｅと選択側開口４４ｂとが連通した流路である。

また、弁体４４において、往き流路Ｘ１と戻り選択流路Ｘ２、Ｘ３との間には、互いの流路を通過する熱媒体同士で熱容量の授受が無い様にするための断熱壁６１が設けられている。なお、ここでは弁体４４に断熱壁６１を設けた構造としたが、両熱媒体での熱容量の授受が無い様な構造であればこれに拘るものではない。

このように構成された一体化熱媒体流路切替装置４０では、弁体４４を駆動装置４１により軸回転させることで、一対の選択側開口４４ａ、４４ｂが一対の熱媒体搬送主管４２ａ、４２ｂ又は一対の熱媒体搬送主管４３ａ、４３ｂに連通する。これにより、熱媒体流路が熱媒体搬送主管４２ａ、４２ｂ又は熱媒体搬送主管４３ａ、４３ｂに切り替えられる。つまり、室内機３の接続先を熱媒体間熱交換器２５ａ又は熱媒体間熱交換器２５ｂに切り替えることができる。

なお、図７（ｂ）において断熱壁６１より左側の点線で囲った部分は図２における熱媒体流路切替装置３２に相当し、図７（ｂ）において断熱壁６１より右側の点線で囲った部分は図２における熱媒体流路切替装置３３に相当する。つまり、一体化熱媒体流路切替装置４０は、熱媒体流路切替装置３２、３３のそれぞれの弁体を一体化することで、熱媒体流路切替装置３２、３３を一体化した構造となっている。

このように、本実施の形態では、室内機３の接続先を熱媒体間熱交換器２５ａ又は熱媒体間熱交換器２５ｂに切り替える構成とするにあたり、熱媒体流路切替装置３２、３３のそれぞれの弁体を一体化した。これにより、２つの弁体のそれぞれの駆動に必要であった２つの駆動装置を共通の１台の駆動装置４１に代えることができる。これにより、省スペース性の向上が可能で、また、駆動動力の低減が可能となり、省エネ性を向上できる。

また、この一体化熱媒体流路切替装置４０では、弁体４４の回転停止位置に応じて弁体４４の外周面に設けた開口（一対の選択側開口４４ａ、４４ｂ、及び、室内機側出口開口４４ｄ、４４ｅ）と、熱媒体搬送主管４２又は熱媒体搬送主管４３との開口面積（連通面積）が変化する。このため、駆動装置４１をステッピングモータ等の弁体４４の回転停止位置を調整できるものとすることで、熱媒体の流量を調整することができる。なお、一体化熱媒体流路切替装置４０において流量調整機能が不要で、流路切替機能だけで良い場合には、単に切り替えが可能である装置（ＯＮ／ＯＦＦ電源等）を用いることとしてもよい。

以上説明したように、一体化熱媒体流路切替装置４０は、弁体４４の回転停止位置により流路及び流量を調整することができる。

また、一体化熱媒体流路切替装置４０は、上記の通り、複数の室内機３のそれぞれに対して１つずつ設けられるものであり、中継機２に設けられた全ての一体化熱媒体流路切替装置４０を一体的に構成してもよい。すなわち、まず、全ての一体化熱媒体流路切替装置４０のボディ６０部分を共通のボディで一体的に構成する。そして更に、全ての一体化熱媒体流路切替装置４０の熱媒体搬送主管４２及び熱媒体搬送主管４３のそれぞれを、全ての一体化熱媒体流路切替装置４０で共通の１本の配管とする。これにより、全て（ここでは４つ）の一体化熱媒体流路切替装置４０を一体的に構成できる。なお、全ての一体化熱媒体流路切替装置４０を一体化する構成に限らず、一部の一体化熱媒体流路切替装置４０を一体化するようにしてもよい。

また、室内機３毎に一体化熱媒体流路切替装置４０が分離されており、隣接する一体化熱媒体流路切替装置４０同士が相互に連結可能な構成としてもよい。

次に、一体化熱媒体流路切替装置４０の動作（流路切替及び流量調整）について説明する。ここでは、以下の３つの場合に分けて説明を行う。
１．室内機３を熱媒体間熱交換器２５ａ側に接続する場合
２．室内機３を熱媒体間熱交換器２５ｂ側に接続する場合
３．室内機３を熱媒体循環回路Ｂから切り離す場合

［室内機３を熱媒体間熱交換器２５ａ側に接続する場合］
図９は、図１の中継機２に設けられた一体化熱媒体流路切替装置４０を熱媒体間熱交換器２５ａ側へ切り替えた状態における一体化熱媒体流路切替装置４０の弁体４４の回転停止位置及び熱媒体の流れの説明図である。図９（ａ）は、４つの一体化熱媒体流路切替装置４０ａ〜４０ｄを示しており、図９（ｂ）には、一体化熱媒体流路切替装置４０の縦断面図を示している。なお、図９において熱媒体の流れ方向を実線矢印で示している。

一体化熱媒体流路切替装置４０を熱媒体間熱交換器２５ａ側へ切り替える場合には、弁体４４を駆動装置４１により回転させ、弁体４４の内部流路を図９（ｂ）に示すように一対の熱媒体搬送主管４２ａ、４２ｂ側に連通させる。すなわち、一対の選択側開口４４ａ、４４ｂを一対の熱媒体搬送主管４２ａ、４２ｂに連通させ、室内機側出口開口４４ｄを室内機戻り配管４６に連通させる。

一体化熱媒体流路切替装置４０には、ポンプ３１で加圧、流出された熱媒体が熱媒体搬送主管４２ａに流入する（矢印ａ１）。熱媒体搬送主管４２ａに流入した熱媒体は、往き流路Ｘ１を通過して接続室内機３に搬送される（矢印ａ２）。接続室内機３に搬送されて接続室内機３内の利用側熱交換器３５にて室内空間７との熱交換を行った熱媒体は、再度一体化熱媒体流路切替装置４０へと流入する。すなわち、一体化熱媒体流路切替装置４０へ流入した熱媒体は、まず、室内機戻り配管４６に流入し（矢印ａ３）、戻り選択流路Ｘ２を通過して熱媒体搬送主管４２ｂに流入する（矢印ａ４）。そして、熱媒体搬送主管４２ｂを通過した熱媒体は、一体化熱媒体流路切替装置４０から流出して熱媒体間熱交換器２５ａに再度流入する（矢印ａ５）。このように、一体化熱媒体流路切替装置４０の弁体４４の回転停止位置を切り替えることで、熱媒体間熱交換器２５ａと室内機３とを結ぶ熱媒体循環回路Ｂが形成される。

ここで、弁体４４には、往き流路Ｘ１を通って熱媒体搬送主管４２ａから接続室内機３へと向かう熱媒体と、接続室内機３から一体化熱媒体流路切替装置４０に戻ってきて戻り選択流路Ｘ２を通る熱媒体とが通過する。この両者の熱媒体同士の間には温度差があるが、断熱壁６１により、両熱媒体での熱容量の授受が抑えられている。

以上が、一体化熱媒体流路切替装置４０を熱媒体間熱交換器２５ａ側に切り替えた場合の弁体４４の回転停止位置及び弁体４４内部の熱媒体の流れである。そして、一体化熱媒体流路切替装置４０では、流路切り替えの他、上述したように接続室内機３を流れる熱媒体の流量調整も行っている。

熱媒体の流量を調整するにあたっては、駆動装置４１によって弁体４４の回転停止位置を制御することにより調整する。流路の開口面積を広げる際には、一対の熱媒体搬送主管４２ａ、４２ｂと一対の選択側開口４４ａ、４４ｂとの連通部分の開口面積が大きくなるように弁体４４の回転停止位置を制御する。逆に流路の開口面積を狭める際には、一対の熱媒体搬送主管４２ａ、４２ｂと一対の選択側開口４４ａ、４４ｂとの連通部分の開口面積が小さくなるように弁体４４の回転停止位置を制御する。

［室内機３を熱媒体間熱交換器２５ｂ側に接続する場合］
図１０は、図１の中継機２に設けられた一体化熱媒体流路切替装置４０を熱媒体間熱交換器２５ｂ側へ切り替えた状態における一体化熱媒体流路切替装置４０の回転停止位置及び熱媒体の流れの説明図である。図１０（ａ）は、４つの一体化熱媒体流路切替装置４０ａ〜４０ｄを示しており、図１０（ｂ）には、一体化熱媒体流路切替装置４０の縦断面図を示している。なお、図１０において熱媒体の流れ方向を実線矢印で示している。

一体化熱媒体流路切替装置４０を熱媒体間熱交換器２５ａ側へ切り替える場合には、弁体４４を駆動装置４１により回転させ、弁体４４の流路を図１０に示すように一対の熱媒体搬送主管４３ａ、４３ｂ側に連通させる。すなわち、一対の選択側開口４４ａ、４４ｂを一対の熱媒体搬送主管４３ａ、４３ｂに連通させ、室内機側出口開口４４ｅを室内機戻り配管４６に連通させる。

一体化熱媒体流路切替装置４０には、ポンプ３１で加圧、流出された熱媒体が熱媒体搬送主管４３ａに流入する（矢印ａ１）。熱媒体搬送主管４３ａに流入した熱媒体は、往き流路Ｘ１を通過して接続室内機３に搬送される（矢印ａ２）。接続室内機３に搬送されて接続室内機３内の利用側熱交換器３５にて室内空間７との熱交換を行った熱媒体は、再度一体化熱媒体流路切替装置４０へと流入する。すなわち、一体化熱媒体流路切替装置４０へ流入した熱媒体は、まず、室内機戻り配管４６に流入し（矢印ａ３）、戻り選択流路Ｘ３を通過して熱媒体搬送主管４３ｂに流入する（矢印ａ４）。そして、熱媒体搬送主管４３ｂを通過した熱媒体は、一体化熱媒体流路切替装置４０から流出して熱媒体間熱交換器２５ｂに再度流入する（矢印ａ５）。このように、一体化熱媒体流路切替装置４０の弁体４４の回転停止位置を切り替えることで、熱媒体間熱交換器２５ｂと室内機３とを結ぶ熱媒体循環回路Ｂが形成される。

ここで、弁体４４には、往き流路Ｘ１を通って熱媒体搬送主管４３ａから接続室内機３へと向かう熱媒体と、接続室内機３から一体化熱媒体流路切替装置４０に戻ってきて戻り選択流路Ｘ３を通る熱媒体とが通過する。この両者の熱媒体同士の間には温度差があるが、断熱壁６１により、両熱媒体での熱容量の授受が抑えられている。

以上が、一体化熱媒体流路切替装置４０を熱媒体間熱交換器２５ｂ側に切り替えた場合の弁体４４の回転停止位置及び弁体４４内部の熱媒体の流れである。そして、一体化熱媒体流路切替装置４０では、流路切り替えの他、上述したように接続室内機３を流れる熱媒体の流量調整も行っている。

熱媒体の流量を調整するにあたっては、駆動装置４１によって弁体４４の回転位置を制御することにより調整する。流路の開口面積を広げる際には、一対の熱媒体搬送主管４３ａ、４３ｂと一対の選択側開口４４ａ、４４ｂとの連通部分の開口面積が大きくなるように弁体４４の回転停止位置を制御する。逆に流路の開口面積を狭める際には、一対の熱媒体搬送主管４３ａ、４３ｂと一対の選択側開口４４ａ、４４ｂとの連通部分の開口面積が小さくなるように弁体４４の回転停止位置を制御する。

ここで、空気調和装置１００が例えば暖房主体運転モードで運転中の場合、熱媒体間熱交換器２５ｂは凝縮器として作用しており、図７に示すように熱媒体間熱交換器２５ｂに連通する一対の熱媒体搬送主管４３ａ、４３ｂには暖房用熱媒体が流れている。一方、熱媒体間熱交換器２５ａは蒸発器として作用しており、熱媒体間熱交換器２５ａに連通する一対の熱媒体搬送主管４２ａ、４２ｂには冷房用熱媒体が流れている。そして、例えば室内機３ｄが暖房運転から冷房運転に切り替わった際は、制御装置５０は駆動装置４１を駆動して一体化熱媒体流路切替装置４０ｄの弁体４４を、図１０（ｂ）の状態から図９（ａ）の状態に回転させる。これにより、一対の熱媒体搬送主管４２ａ、４２ｂを流れる、冷房運転に応じた温度の冷房用熱媒体を室内機３ｄに搬送することができる。

［室内機３を熱媒体循環回路Ｂから切り離す場合］
運転を停止している室内機３に対しては、熱媒体が搬送されないようにし、利用側熱交換器３５で熱媒体と室内空気との熱交換が行われないようにする必要がある。このため、一体化熱媒体流路切替装置４０により室内機３を熱媒体循環回路Ｂから切り離すようにしている。以下、室内機３を熱媒体循環回路Ｂから切り離す場合の一体化熱媒体流路切替装置４０の動作について説明する。

図１１は、図１の中継機２に設けられた一体化熱媒体流路切替装置４０による室内機３を熱媒体循環回路Ｂから切り離す場合の一体化熱媒体流路切替装置４０の回転停止位置及び熱媒体の流れの説明図である。図１１（ａ）は、４つの一体化熱媒体流路切替装置４０ａ〜４０ｄを示しており、図１１（ｂ）には、一体化熱媒体流路切替装置４０の縦断面図を示している。なお、図１１（ｂ）では熱媒体の流れ方向を実線矢印で示している。

室内機３を熱媒体循環回路Ｂから切り離す場合には、弁体４４を駆動装置４１により回転させ、図１１（ｂ）に示す位置に停止させる。すなわち、一対の選択側開口４４ａ、４４ｂ及び室内機側出口開口４４ｄが、一対の熱媒体搬送主管４２ａ、４２ｂ、一対の熱媒体搬送主管４３ａ、４３ｂ、及び、室内機戻り配管４６の何れにも連通しない位置に停止させる。つまり、開度が０となる位置に弁体４４の回転停止位置を調整する。これにより、中継機２と室内機３との流路が遮断され、室内機３を熱媒体循環回路Ｂから切り離すことができる。

なお、一体化熱媒体流路切替装置４０は各室内機３のそれぞれに対応して設けられているため、室内機３毎に個別に、その室内機３への熱媒体の流入、遮断を選択できる。よって、４台の室内機３のうちの一部が暖房又は冷房運転中であっても、その他の停止中の室内機３に対しては熱媒体の流入を回避することができる。

また、このように室内機３を熱媒体循環回路Ｂから切り離すことができるため、以下の効果も奏することができる。すなわち、中継機２内の熱媒体循環回路Ｂ中の部品の交換及びメンテナンスを行う場合に、室内機３を熱媒体循環回路Ｂから切り離しておくことで、作業時に熱媒体循環回路Ｂ中から排出される熱媒体の量を必要最低限とすることができる。よって、熱媒体の再充填の手間が省ける等、作業効率を向上させることができる。また、この効果は、中継機２に接続されている複数の室内機３のうち１台以上の交換を行う場合においても同様に奏することができる。

以上のように、本実施の形態によれば、熱媒体流路切替装置３２及び熱媒体流路切替装置３３のそれぞれの弁体を一体化することで、それぞれに別々に必要であった駆動装置を共通の一つの駆動装置４１とすることができる。よって、駆動装置４１の個数を減らすことができ、省エネ性、省スペース性を図ることができる。また、熱媒体流路切替装置３２及び熱媒体流路切替装置３３の両方の機能を一つの一体化熱媒体流路切替装置４０で発揮できるため、熱媒体流路切替装置の個数を実質的に減らすことができ、メンテナンス性及び組立性を向上できる。

また、弁体４４を軸状とし、弁体４４の回転停止位置に応じて弁体４４の内部流路を一対の熱媒体搬送主管４２ａ、４２ｂ又は一対の熱媒体搬送主管４３ａ、４３ｂに連通する構造とした。この構造により、熱媒体流路切替装置３２及び熱媒体流路切替装置３３を一体化した一体化熱媒体流路切替装置４０を構成できる。

また、弁体４４の外周面に一対の選択側開口４４ａ、４４ｂを設け、弁体４４の回転位置に応じて一対の熱媒体搬送主管４２ａ、４２ｂ又は一対の熱媒体搬送主管４３ａ、４３ｂに連通する連通面積が変化するようにした。これにより、一体化熱媒体流路切替装置４０は利用側熱交換器３５に流れる熱媒体の流量を調整できる。よって、一つの駆動装置４１の動作にて流路切替と流量調整の両方の機能を同時に果たすことができる。このため、室内機３の接続台数が増えても、最小限の個数の駆動装置４１を搭載することができ、省エネ性、省スペース性を図ることができる。

また、弁体４４の選択側開口４４ａ、４４ｂが一対の熱媒体搬送主管４２ａ、４２ｂ及び一対の熱媒体搬送主管４３ａ、４３ｂのどちらにも連通しない回転停止位置に弁体４４を停止させることで、中継機２と室内機３との流路を遮断することができる。従来の空気調和装置では、熱媒体循環回路の部品交換等を含んだメンテナンスを行う際、熱媒体を熱媒体循環回路中から一旦、全て排出し、メンテナンス後、再度充填する必要がある。しかし、本実施の形態の空気調和装置１００では、室内機３を熱媒体循環回路Ｂから切り離すことができるため、以下の理由から、熱媒体排出量の削減、メンテナンス作業の簡略化が可能である。

すなわち、熱媒体循環回路Ｂのメンテナンス実施時において、室内機３を熱媒体循環回路Ｂから切り離す。これにより、利用側熱交換器３５内及び熱媒体配管５内に熱媒体を保有したまま中継機２内の熱媒体循環回路部品を交換することができる。よって、部品交換時やメンテナンス時における熱媒体排出量を削減でき、メンテナンス作業の簡略化が可能である。その結果、システムメンテナンス性を向上することができる。

また、本実施の形態においては、上述したように熱媒体流路切替装置の個数を実質的に減らすことができるため、部品交換等のメンテナンス回数の削減も可能であり、システム利用に対する利便性を向上できる。

また、運転停止中の室内機３に対して熱媒体の搬送を行わないように中継機２から室内機３への流路を一体化熱媒体流路切替装置４０により閉止することで、熱媒体搬送装置であるポンプ３１の搬送動力を削減することができると共に、工事性を向上できる。

また、本実施の形態では、空気調和装置１００にアキュムレーター１９を含めている場合を例に説明したが、アキュムレーター１９を設けなくてもよい。また、一般的に、熱源側熱交換器１２及び利用側熱交換器３５には、送風機が取り付けられており、送風により凝縮又は蒸発を促進させる場合が多いが、これに限るものではない。例えば、利用側熱交換器３５としては放射を利用したパネルヒーターのようなものを用いることもできるし、熱源側熱交換器１２としては、水や不凍液により熱を移動させる水冷式のタイプのものを用いることもできる。つまり、熱源側熱交換器１２及び利用側熱交換器３５としては、放熱又は吸熱をできる構造のものであれば種類を問わず、用いることができる。

また、本実施の形態では、利用側熱交換器３５が４つである場合を例に説明したが、個数を特に限定するものではない。また、熱媒体間熱交換器２５ａ、熱媒体間熱交換器２５ｂが２つである場合を例に説明したが、当然、これに限るものではなく、熱媒体を冷却又は／及び加熱できるように構成すれば、幾つ設置してもよい。更に、ポンプ３１ａ、ポンプ３１ｂはそれぞれ一つとは限らず、複数の小容量のポンプを並列に並べて接続してもよい。

なお、上記では、熱媒体間熱交換器２５の数が２台であり、そのどちらかに切り替えるために必要な全ての熱媒体流路切替装置（つまり熱媒体流路切替装置３２及び熱媒体流路切替装置３３の２つ）の弁体を一体化する構成について説明した。そして、熱媒体間熱交換器２５の数が３台以上となる場合には、図７の構成の一体化熱媒体流路切替装置４０を複数組み合わせることで、室内機３を３台以上の熱媒体間熱交換器２５の何れかに切り替えて接続することが可能な切替装置を構成できる。この構成は、いわば、室内機３を各熱媒体間熱交換器２５の何れかに切り替えるために必要な複数の熱媒体流路切替装置における複数の弁体の一部を一体化した構成に相当する。よって、この構成の場合も、駆動装置４１の個数を削減でき、省スペース性及び省エネ性の効果を得ることができる。

また、上記では、一体化熱媒体流路切替装置４０においてボディ６０内に一対の熱媒体搬送主管４２ａ、４２ｂと、一対の熱媒体搬送主管４３ａ、４３ｂとを設けた構成としたが図１２のように構成してもよい。すなわち、ボディ６０を小型化して一対の熱媒体搬送主管４２ａ、４２ｂと、一対の熱媒体搬送主管４３ａ、４３ｂとをボディ６０から露出させた構成としてもよい。この場合も、上記と同様の作用効果を得ることができる。また、この構成とした場合も、上記と同一部分に適用される変形例を同様に適用できる。

また、図２等では、第２冷媒流路切替装置２８が四方弁であるかのように示したが、これに限るものではなく、二方流路切替弁や三方流路切替弁を複数個用い、同じように冷媒が流れるように構成してもよい。

１室外機、２中継機、３（３ａ〜３ｄ）室内機、４冷媒配管、４ａ冷媒用接続配管、４ｂ冷媒用接続配管、５熱媒体配管、６室外空間、７室内空間、８空間、９建物、１０圧縮機、１１第１冷媒流路切替装置、１２熱源側熱交換器、１３ａ逆止弁、１３ｂ逆止弁、１３ｃ逆止弁、１３ｄ逆止弁、１９アキュムレーター、２０バイパス管、２５（２５ａ、２５ｂ）熱媒体間熱交換器、２６（２６ａ、２６ｂ）絞り装置、２７開閉装置、２８（２８ａ、２８ｂ）第２冷媒流路切替装置、２９開閉装置、３１（３１ａ、３１ｂ）ポンプ、３２（３２ａ、３２ｂ）熱媒体流路切替装置、３３（３３ａ〜３３ｄ）熱媒体流路切替装置、３５（３５ａ〜３５ｄ）利用側熱交換器、４０（４０ａ〜４０ｄ）一体化熱媒体流路切替装置、４１（４１ａ〜４１ｄ）駆動装置、４２（４２ａ、４２ｂ）熱媒体搬送主管、４３（４３ａ、４３ｂ）熱媒体搬送主管、４４弁体、４４ａ選択側開口、４４ｂ選択側開口、４４ｃ室内機側入口開口、４４ｄ室内機側出口開口、４４ｅ室内機側出口開口、４５室内機往き配管、４６室内機戻り配管、５０制御装置、５５（５５ａ、５５ｂ）温度センサー、６０ボディ、６０ａ弁室、６１断熱壁、１００空気調和装置、Ａ冷媒循環回路、Ｂ熱媒体循環回路、Ｘ１往き流路、Ｘ２戻り選択流路、Ｘ３戻り選択流路。

Claims

圧縮機、熱源側熱交換器、複数の絞り装置、及び、複数の熱媒体間熱交換器の冷媒側流路を冷媒配管で接続して熱源側冷媒を循環させる冷媒循環回路と、
複数のポンプ、複数の利用側熱交換器、及び、前記複数の熱媒体間熱交換器の熱媒体側流路を熱媒体配管で接続して熱媒体を循環させる複数の熱媒体循環回路と、
前記複数の利用側熱交換器のそれぞれに対応して複数ずつ設けられ、前記利用側熱交換器を前記複数の熱媒体間熱交換器の何れかに接続して熱媒体の流路を切り替える熱媒体流路切替装置とを備え、
前記複数の利用側熱交換器が個別に前記複数の熱媒体間熱交換器の何れかに接続されて暖房運転又は冷房運転が可能な空気調和装置であって、
前記複数の利用側熱交換器のそれぞれ毎に、複数の前記熱媒体流路切替装置の全部又は一部を一体化した一体化熱媒体流路切替装置を有し、前記一体化熱媒体流路切替装置は弁体の回転位置に応じて熱媒体の流路を切り替えるものであり、また、前記弁体の回転位置に応じて前記利用側熱交換器に流れる熱媒体の流量を調整する調整機能を有し、前記一体化熱媒体流路切替装置を一つの駆動装置で駆動するようにし、
前記弁体の回転位置は、前記熱媒体間熱交換器から流出した熱媒体の温度のみに基づき制御される
ことを特徴とする空気調和装置。
前記一体化熱媒体流路切替装置は、
前記複数の熱媒体間熱交換器のそれぞれ毎に設けられ、前記熱媒体間熱交換器と前記複数の利用側熱交換器の何れかとの間の流路となる一対の熱媒体搬送主管と、
複数の前記一対の熱媒体搬送主管に交差する弁室を有するボディと、
軸状を成し、前記弁室に軸回転可能に配置された前記弁体とを備え、
前記弁体は、
前記弁体の回転停止位置に応じて複数の前記一対の熱媒体搬送主管の何れかに連通する一対の選択側開口と、
前記利用側熱交換器の入口側に接続される室内機側入口開口と、
前記一対の選択側開口が複数の前記一対の熱媒体搬送主管のそれぞれに連通した状態で前記利用側熱交換器の出口側に連通する複数の室内機側出口開口と
を有し、
前記弁体内には、
前記一対の選択側開口の一方と前記室内機側入口開口とを連通する往き流路と、
前記複数の室内機側出口開口のそれぞれと前記一対の選択側開口の他方とを接続する複数の戻り選択流路とが形成されている
ことを特徴とする請求項１記載の空気調和装置。
前記一対の選択側開口及び前記複数の室内機側出口開口は、前記弁体の外周面に設けられ、
前記室内機側入口開口が前記弁体の軸方向の端部に設けられており、
前記往き流路と前記複数の戻り選択流路との間に断熱壁を備えた
ことを特徴とする請求項２記載の空気調和装置。
前記弁体は、回転停止位置に応じて、前記一対の選択側開口と前記一対の熱媒体搬送主管との連通面積が変化して前記利用側熱交換器に流れる熱媒体の流量を調整する流量調整機能を有する
ことを特徴とする請求項２又は請求項３記載の空気調和装置。
前記弁体は、前記一対の選択側開口が複数の前記一対の熱媒体搬送主管の何れにも連通しない回転停止位置に停止して前記利用側熱交換器を前記熱媒体循環回路から切り離す機能を有する
ことを特徴とする請求項２〜請求項４の何れか一項に記載の空気調和装置。
前記複数の熱媒体間熱交換器の全てが凝縮器として作用する全暖房運転モードと、
前記複数の熱媒体間熱交換器の全てが蒸発器として作用する全冷房運転モードと、
前記複数の熱媒体間熱交換器の一部が凝縮器として作用し、前記複数の熱媒体間熱交換器の他の一部が蒸発器として作用する冷房暖房混在運転モードと、を備え、
冷房暖房混在運転モードでは、前記利用側熱交換器が冷房から暖房へ、又は、前記暖房から冷房へ切り替わる際、運転が切り替わる前記利用側熱交換器に対応する前記駆動装置が駆動して熱媒体の流路を切り替える
ことを特徴とする請求項１〜請求項５の何れか一項に記載の空気調和装置。
前記熱源側冷媒は、単一冷媒、擬似共沸混合冷媒、非共沸混合冷媒、自然冷媒を含む二相変化を伴う冷媒、超臨界となる冷媒、の何れかである
ことを特徴とする請求項１〜請求項６の何れか一項に記載の空気調和装置。
前記熱媒体は、不凍液、水、不凍液と水との混合液、水と防食効果を有する添加剤との混合液、の何れかである
ことを特徴とする請求項１〜請求項７の何れか一項に記載の空気調和装置。
前記駆動装置はステッピングモータである
ことを特徴とする請求項１〜請求項８の何れか一項に記載の空気調和装置。