专利名称：空调装置的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及一种空调装置，尤其是涉及具有制冷剂回路、且该制冷剂回路具有在作为制冷剂蒸发器发挥作用时使制冷剂从下侧流入而从上侧流出的热源侧热交换器、该制冷剂回路可进行切换使热源侧热交换器和利用侧热交换器分别单独作为制冷剂的蒸发器或冷凝器发挥作用的空调装置。
背景技术：
一直以来，有一种制冷装置，该制冷装置具有蒸气压缩式制冷剂回路，该制冷剂回路中作为制冷剂蒸发器具有使制冷剂从下侧流入而从上侧流出的换热器(参照专利文献1)。在该制冷装置中，为防止冷冻机油在蒸发器内积存，将因比重比制冷剂小而分离成两层、以浮在制冷剂液面上的状态积存的冷冻机油从制冷剂液面附近排出，并使其返回压缩机的吸入侧。
作为具有蒸气压缩式制冷剂回路的制冷装置的一例，具有可进行切换使热源侧热交换器和利用侧热交换器分别单独作为制冷剂制的蒸发器或冷凝器发挥作用的蒸气压缩式制冷剂回路，可同时进行制冷和取暖运转(参照专利文献2)。在这种空调装置中，设置有多个热源侧热交换器，且为了调节流入各热源侧热交换器的制冷剂流量而设置有膨胀阀。并且，在该空调装置中，例如在取暖运转时或冷暖同时运转时等使热源侧热交换器作为蒸发器发挥作用时，根据利用侧热交换器的空调负荷变小的情况，通过使使膨胀阀的开度减小而使蒸发能力减小，而且，在利用侧热交换器的空调负荷非常小时，将多个膨胀阀中的一部分关闭，以减少作为蒸发器发挥作用的热源侧热交换器的台数，从而减小蒸发能力，或者使多个热源侧热交换器中的一部分作为冷凝器发挥作用，以与作为蒸发器发挥作用的热源侧热交换器的蒸发能力相抵消，从而减小蒸发能力。
在上述空调装置中，例如在制冷运转时或冷暖同时运转时等使热源侧热交换器作为冷凝器发挥作用时，根据利用侧热交换器的空调负荷变小的情况，通过使连接在热源侧热交换器上的膨胀阀的开度减小，来增加积存在热源侧热交换器内的液态制冷剂的量，从而使实际的传热面积减小，以使冷凝能力减小。但是，一旦使膨胀阀的开度减小，膨胀阀下游侧(具体而言指膨胀阀和利用侧热交换器之间)的制冷剂压力有降低的倾向从而变得不稳定，存在不能稳定地使热源侧热交换器冷凝能力减小的问题。对此，提出一种控制方法，是设置加压回路，使由压缩机压缩的高压气态制冷剂与在膨胀阀减压后向利用侧热交换器输送的制冷剂合流，从而提高膨胀阀下游侧的制冷剂压力(参照专利文献3)。
专利文献1日本专利特开昭63-204074号公报专利文献2日本专利特开平3-260561号公报专利文献3日本专利特开平3-129259号公报在上述空调装置中，有时将板式换热器等换热器作为热源侧热交换器使用，这种换热器在作为制冷剂蒸发器发挥作用时使制冷剂从下侧流入而从上侧流出。此时，为了防止冷冻机油在热源侧热交换器中积存，需要将热源侧热交换器内的制冷剂液面维持在一定水平以上。但是，在利用侧热交换器上的空调负荷非常小时要使热源侧热交换器作为蒸发能力小的蒸发器发挥作用，此时即使想要通过减小膨胀阀的开度来使流经热源侧热交换器的制冷剂量减少，也由于受到热源侧热交换器内的制冷剂液面限制而不能使膨胀阀的开度过小，因此，仅依靠膨胀阀的开度调节不能充分地控制蒸发能力，结果是，需要将多个膨胀阀中的一部分关闭，减少作为蒸发器发挥作用的热源侧热交换器的台数，以减小蒸发能力，或者使多个热源侧热交换器中的一部分作为冷凝器发挥作用，与作为蒸发器发挥作用的热源侧热交换器的蒸发能力相抵消，以减小蒸发能力。
因此，由于设置多个热源侧热交换器，相应地导致零件数增加及成本升高，且在使多个热源侧热交换器中的一部分作为冷凝器发挥作用以减小蒸发能力时，需要与由热源侧热交换器冷凝的制冷剂量对应地增加由压缩机压缩的制冷剂量，在利用侧热交换器的空调负荷小的运转条件下COP会变差。对此，为了在不设置用于抵消蒸发能力的热源侧热交换器的条件下，容许的液面降低且使热源侧热交换器作为蒸发能力小的蒸发器发挥作用，考虑过在使热源侧热交换器作为蒸发器发挥作用而进行运转时，进行切换，以使热源侧热交换器临时作为冷凝器发挥作用，使制冷剂从热源侧热交换器的上侧流向下侧，由此进行防止冷冻机油积存在热源侧热交换器内的运转(油回收运转)，但此时会导致取暖运转(即作为冷凝器发挥作用)中的利用侧热交换器临时切换成制冷运转(即作为蒸发器发挥作用)，从而可能损害室内的舒适性。
在上述空调装置中，当在制冷剂回路中设置加压回路以使热源侧热交换器作为制冷剂冷凝器发挥作用时，使在膨胀阀减压后向利用侧热交换器输送的制冷剂与由压缩机压缩的高压气态制冷剂合流，从而从膨胀阀向利用侧热交换器输送的制冷剂成为气液两相流，且膨胀阀的开度越小，从加压回路合流高压气态制冷剂后的制冷剂的气态份额越大，从而导致在多个利用侧热交换器间产生偏流，结果存在膨胀阀开度不能足够小的问题。结果，与将热源侧热交换器作为制冷剂蒸发器发挥作用时相同，在设置多个热源侧热交换器、利用侧热交换器的空调负荷非常小时，要将多个膨胀阀关闭，以减少作为冷凝器发挥作用的热源侧热交换器的台数，从而减小冷凝能力，或者使多个热源侧热交换器中的一部分作为蒸发器发挥作用，以与作为冷凝器发挥作用的热源侧热交换器的冷凝能力相抵消，从而减小冷凝能力。
由于设置多个热源侧热交换器，相应地导致零件数增加及成本升高，且在使多个热源侧热交换器中的一部分作为蒸发器发挥作用以减小冷凝能力时，需要与由热源侧热交换器蒸发的制冷剂量对应地增加由压缩机压缩的制冷剂量，在利用侧热交换器的空调负荷小的运转条件下COP会变差。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是在下述空调装置中扩大利用膨胀阀控制热源侧热交换器的蒸发能力时的控制幅度，该空调装置包括制冷剂回路，该制冷剂回路具有在作为制冷剂蒸发器发挥作用时使制冷剂从下侧流入而从上侧流出的热源侧热交换器，且该制冷剂回路可进行切换，使热源侧热交换器和利用侧热交换器分别单独作为制冷剂的蒸发器或冷凝器发挥作用。
第一发明的空调装置，包括制冷剂回路、第一旁通回路及回油回路。制冷剂回路具有压缩机构、在作为制冷剂蒸发器发挥作用时使制冷剂从下侧流入而从上侧流出的热源侧热交换器、利用侧热交换器、连接热源侧热交换器和利用侧热交换器的的液态制冷剂管、以及设在液态制冷剂管上的膨胀阀，且该制冷剂回路可进行切换使热源侧热交换器和利用侧热交换器分别单独作为制冷剂的蒸发器或冷凝器发挥作用。第一旁通回路可使从压缩机构排出的制冷剂经过旁路通向压缩机构的吸入侧。回油回路连接热源侧热交换器的下部和压缩机构的吸入侧。并且，该空调装置在使热源侧热交换器作为蒸发器发挥作用地进行运转时，进行下述油回收运转通过第一旁通回路使从压缩机构排出的制冷剂经过旁路通向压缩机构的吸入侧，并切换成使热源侧热交换器作为冷凝器发挥作用的运转，关闭膨胀阀，使从压缩机构排出的制冷剂流入热源侧热交换器，通过回油回路使积存在热源侧热交换器内的冷冻机油返回压缩机构吸入侧。
在该空调装置中，在进行制冷运转等使热源侧热交换器作为制冷剂冷凝器发挥作用的运转时，从压缩机构排出的制冷剂在热源侧热交换器冷凝并通过膨胀阀，然后向利用侧热交换器输送。该制冷剂在利用侧热交换器蒸发后，被吸入压缩机构中。另外，在进行取暖运转等使热源侧热交换器作为制冷剂蒸发器发挥作用的运转时，从压缩机构排出的制冷剂在利用侧热交换器冷凝并通过膨胀阀，然后向利用侧热交换器输送。该制冷剂在热源侧热交换器蒸发后，被吸入压缩机构中。在此，在进行使热源侧热交换器作为蒸发器发挥作用的运转时，因为制冷剂从下侧流入从上侧流出地在热源侧热交换器内流动，故在根据利用侧热交换器的空调负荷进行减小膨胀阀的开度以使热源侧热交换器的蒸发能力减小的控制时，冷冻机油会积存在热源侧热交换器内。
但是，在该空调装置中，在使热源侧热交换器作为蒸发器发挥作用地进行运转时，进行下述油回收运转通过第一旁通回路使从压缩机构排出的制冷剂经过旁路通向压缩机构的吸入侧，并切换成使热源侧热交换器作为冷凝器发挥作用的运转，关闭膨胀阀，使从压缩机构排出的制冷剂流入热源侧热交换器，通过回油回路使积存在热源侧热交换器内的冷冻机油返回压缩机构吸入侧。通过进行这种油回收运转，尽管进行切换使热源侧热交换器作为冷凝器发挥作用，但由于可以将利用侧热交换器切换成蒸发器，从而不变更整个制冷剂回路中的制冷剂流向，故可在油回收运转后快速开始返回油回收运转前的运转状态，从而不会损害室内的舒适性，且可在短时间内回收积存在热源侧热交换器内的冷冻机油。
这样，在该空调装置中，根据利用侧热交换器的空调负荷进行使膨胀阀的开度减小以减小热源侧热交换器的蒸发能力的控制，结果是，即使热源侧热交换器内的制冷剂液面降低，冷冻机油也不会在热源侧热交换器内积存，因此，可扩大利用膨胀阀控制热源侧热交换器的蒸发能力时的控制幅度。
并且，在该空调装置中，不需像现有空调装置那样，在设置多个热源侧热交换器并将热源侧热交换器作为蒸发器发挥作用时，通过将多个热源侧膨胀阀中的一部分关闭来减少作为蒸发器发挥作用的热源侧热交换器的台数，以减小蒸发能力，或者使多个热源侧热交换器中的一部分作为冷凝器发挥作用，与作为蒸发器发挥作用的热源侧热交换器的蒸发能力相抵消，以减小蒸发能力，因此，通过单一的热源侧热交换器即可得到大范围的蒸发能力控制幅度。
由此，本发明可在受到热源侧热交换器的蒸发能力控制幅度限制而不能实现热源侧热交换器单一化的空调装置中，实现热源侧热交换器的单一化，因此，可防止现有空调装置中因设置多个热源侧热交换器而引起的零件数增加及成本升高，而且，可消除在使多个热源侧热交换器中的一部分作为冷凝器发挥作用以减小蒸发能力时，需要与由热源侧热交换器冷凝的制冷剂量对应地增加由压缩机压缩的制冷剂量，在利用侧热交换器的空调负荷小的运转条件下COP变差的问题。
第二发明的空调装置，包括制冷剂回路、第一旁通回路及回油回路。制冷剂回路具有压缩机构、在作为制冷剂蒸发器发挥作用时使制冷剂从下侧流入而从上侧流出的热源侧热交换器、利用侧热交换器、连接热源侧热交换器和利用侧热交换器的的液态制冷剂管、设在液态制冷剂管上的膨胀阀、可在使热源侧热交换器作为从压缩机构排出的制冷剂的冷凝器发挥作用的冷凝运转切换状态和使热源侧热交换器作为流经液态制冷剂管的制冷剂的蒸发器发挥作用的蒸发运转切换状态之间进行切换的热源侧切换机构、连接在压缩机构的排出侧与热源侧切换机构之间且可对从压缩机构排出的制冷剂在其流入热源侧切换机构之前进行分流的高压气态制冷剂管、可在使利用侧热交换器作为流经液态制冷剂管的制冷剂的蒸发器发挥作用的制冷运转切换状态和使利用侧热交换器作为流经高压气态制冷剂管的制冷剂的冷凝器发挥作用的取暖运转切换状态之间进行切换的应用侧切换机构、以及将在利用侧热交换器蒸发的制冷剂向压缩机构吸入侧输送的低压气态制冷剂管。第一旁通回路可使从压缩机构排出的制冷剂经过旁路通向压缩机构的吸入侧。回油回路连接热源侧热交换器的下部和压缩机构的吸入侧。并且，该空调装置在使热源侧切换机构处于蒸发运转切换状态地进行运转时，进行下述油回收运转通过第一旁通回路使从压缩机构排出的制冷剂经过旁路通向压缩机构的吸入侧，并将热源侧切换机构切换成冷凝运转切换状态，关闭膨胀阀，使从压缩机构排出的制冷剂流入热源侧热交换器，通过回油回路使积存在热源侧热交换器内的冷冻机油返回压缩机构吸入侧。
在该空调装置中，在进行制冷运转等通过使热源侧切换机构处于冷凝运转切换状态从而使热源侧热交换器作为制冷剂冷凝器发挥作用的运转时，从压缩机构排出的制冷剂在热源侧热交换器冷凝。并且，该制冷剂在通过膨胀阀后通过液态制冷剂管向利用侧热交换器输送。并且，该制冷剂在由于应用侧切换机构处于制冷运转切换状态而作为制冷剂蒸发器发挥作用的利用侧热交换器中蒸发后，通过低压气态制冷剂管而被吸入压缩机构中。另外，在进行取暖运转等通过使热源侧切换机构处于蒸发运转切换状态从而使热源侧热交换器作为制冷剂蒸发器发挥作用的运转时，从压缩机构排出的制冷剂通过高压气态制冷剂管向由于应用侧切换机构处于取暖运转切换状态而作为制冷剂冷凝器发挥作用的利用侧热交换器输送，并在冷凝后向液态制冷剂管输送。并且，该制冷剂在通过膨胀阀后在热源侧热交换器蒸发，并被吸入压缩机构中。在此，在使热源侧切换机构处于蒸发运转切换状态地进行运转时，因为制冷剂从下侧流入从上侧流出地在热源侧热交换器内流动，故在根据利用侧热交换器的空调负荷进行减小膨胀阀的开度以使热源侧热交换器的蒸发能力减小的控制时，冷冻机油会积存在热源侧热交换器内。
但是，在该空调装置中，在使热源侧切换机构处于蒸发运转切换状态地进行运转时，进行下述油回收运转通过第一旁通回路使从压缩机构排出的制冷剂经过旁路通向压缩机构的吸入侧，并将热源侧切换机构切换成冷凝运转切换状态，且关闭膨胀阀，而使从压缩机构排出的制冷剂流入热源侧热交换器，并通过回油回路使积存在热源侧热交换器内的冷冻机油返回压缩机构吸入侧。通过进行这种油回收运转，尽管将热源侧切换机构切换成冷凝运转切换状态，但由于也可将应用侧切换机构切换成蒸发运转切换状态，从而不变更整个制冷剂回路中的制冷剂流向，故在油回收运转后，可快速开始返回油回收运转前的运转状态，从而不会损害室内的舒适性，且可在短时间内回收积存在热源侧热交换器内的冷冻机油。
这样，在该空调装置中，根据利用侧热交换器的空调负荷进行使膨胀阀的开度减小以减小热源侧热交换器的蒸发能力的控制，结果是，即使热源侧热交换器内的制冷剂液面降低，冷冻机油也不会在热源侧热交换器内积存，因此，可扩大利用膨胀阀控制热源侧热交换器的蒸发能力时的控制幅度。
并且，在该空调装置中，不需像现有空调装置那样，在设置多个热源侧热交换器且将热源侧热交换器作为蒸发器发挥作用时，通过将多个热源侧膨胀阀中的一部分关闭来减少作为蒸发器发挥作用的热源侧热交换器的台数，以减小蒸发能力，或者使多个热源侧热交换器中的一部分作为冷凝器发挥作用，与作为蒸发器发挥作用的热源侧热交换器的蒸发能力相抵消，以减小蒸发能力，因此，通过单一的热源侧热交换器即可得到宽范围的蒸发能力控制幅度。
由此，本发明可在受到热源侧热交换器的蒸发能力控制幅度限制而不能实现热源侧热交换器单一化的空调装置中，实现热源侧热交换器的单一化，因此，可防止现有空调装置中因设置多个热源侧热交换器而引起的零件数增加及成本升高，而且，可消除在使多个热源侧热交换器中的一部分作为冷凝器发挥作用以减小蒸发能力时，需要与由热源侧热交换器冷凝的制冷剂量对应地增加由压缩机压缩的制冷剂量，在利用侧热交换器的空调负荷小的运转条件下COP变差的问题。
第三发明的空调装置是在第一发明或第二发明的空调装置中，在液态制冷剂管上设置有第二旁通回路，该第二旁通回路连接在利用侧热交换器和膨胀阀之间，可使制冷剂从液态制冷剂管分流并向压缩机构的吸入侧输送。
在该空调装置中，由于设置有第二旁通回路，从而即使在进行油回收运转过程中，制冷剂也可向作为冷凝器发挥作用的利用侧热交换器流动，可继续进行取暖运转。
第四发明的空调装置是在第三发明的空调装置中，在液态制冷剂管上还设置有储料器，该储料器连接在利用侧热交换器和膨胀阀之间，用于积存流经液态制冷剂管的制冷剂。第二旁通回路设置成将制冷剂从储料器上部向压缩机构的吸入侧输送。
在该空调装置中，由于将第二旁通回路设置成将制冷剂从储料器上部向压缩机构吸入侧输送，从而可使气态的制冷剂优先向压缩机构的吸入侧输送，可尽量防止输送液态的制冷剂。
第五发明的空调装置是在第一发明至第四发明中任一项的空调装置中，热源侧热交换器将与热源侧热交换器内流动的制冷剂流量无关地定量供给的水作为热源使用。
在该空调装置中，作为热源，使用与在热源侧热交换器内流动的制冷剂流量无关地定量供给的水，不能通过控制水量来控制热源侧热交换器的蒸发能力。但是，在该空调装置中，由于可扩大用膨胀阀控制热源侧热交换器蒸发能力时的控制幅度，故即使不进行水量控制，也能确保控制热源侧热交换器蒸发能力时的控制幅度。
第六发明的空调装置是在第一发明至第五发明中任一项的空调装置中，热源侧热交换器是板式换热器。
在该空调装置中，作为热源侧热交换器使用形成有大量流路的板式换热器，从结构上说，很难为了防止冷冻机油在热源侧热交换器内积存而在热源侧热交换器的各流路上设置用于排出冷冻机油的回油回路。但是，在该空调装置中，由于可将积存在热源侧热交换器内的冷冻机油与从热源侧热交换器上侧流入的制冷剂一起从热源侧热交换器的下部推出而排出，因此，即使使用板式换热器时也能容易地设置回油回路。
第七发明的空调装置包括制冷剂回路和回油回路。制冷剂回路具有压缩机构、在作为制冷剂蒸发器发挥作用时使制冷剂从下侧流入而从上侧流出的热源侧热交换器、以及利用侧热交换器，且该制冷剂回路可进行切换使热源侧热交换器和利用侧热交换器分别单独作为制冷剂的蒸发器或冷凝器发挥作用。回油回路连接热源侧热交换器的下部和压缩机构的吸入侧。并且，该空调装置在使热源侧热交换器作为蒸发器发挥作用地进行运转时，进行下述油回收运转切换成使热源侧热交换器作为冷凝器发挥作用的运转，使从压缩机构排出的制冷剂流入热源侧热交换器，并通过回油回路使积存在热源侧热交换器内的冷冻机油返回压缩机构吸入侧。
在该空调装置中，在使热源侧热交换器作为蒸发器发挥作用地进行运转时，进行下述油回收运转通过第一旁通回路使从压缩机构排出的制冷剂经过旁路通向压缩机构的吸入侧，并切换成使热源侧热交换器作为冷凝器发挥作用的运转，使从压缩机构排出的制冷剂流入热源侧热交换器，以通过回油回路使积存在热源侧热交换器内的冷冻机油返回压缩机构吸入侧。通过进行这种油回收运转，尽管进行切换以使热源侧热交换器作为冷凝器发挥作用，但由于可将利用侧热交换器切换成蒸发器，从而不变更整个制冷剂回路中的制冷剂流向，故在油回收运转后，可快速开始返回油回收运转前的运转状态，从而不会损害室内的舒适性，且可在短时间内回收积存在热源侧热交换器内的冷冻机油。
第八发明的空调装置是在第七发明的空调装置中，还包括第一旁通回路，该第一旁通回路可使从压缩机构排出的制冷剂经过旁路通向压缩机构的吸入侧。并且，在进行油回收运转时，通过第一旁通回路使从压缩机构排出的制冷剂经过旁路通向压缩机构的吸入侧。
在该空调装置中，在进行油回收运转时，通过第一旁通回路使从压缩机构排出的制冷剂经过旁路通向压缩机构的吸入侧，从而可确保压缩机构的吸入压力。并且，通过回油回路而返回压缩机构吸入侧的冷冻机油与通过第一旁通回路旁通的高压气态制冷剂混合，因此可防止压缩机构中的液体压缩。
图1是本发明一实施例的空调装置的制冷剂回路概略图。
图2是表示整个热源侧热交换器的概略结构的图。
图3是图2中C部分的放大图，是表示热源侧热交换器下部的概略结构的图。
图4是说明空调装置在取暖运转模式下的动作的制冷剂回路概略图。
图5是说明空调装置在取暖运转模式下的油回收运转动作的制冷剂回路概略图。
图6是说明空调装置在制冷运转模式下的动作的制冷剂回路概略图。
图7是说明空调装置在冷暖同时运转模式(蒸发负荷)下的动作的制冷剂回路概略图。
图8是说明空调装置在冷暖同时运转模式(蒸发负荷)下的油回收运转动作的制冷剂回路概略图。
图9是说明空调装置在冷暖同时运转模式(冷凝负荷)下的动作的制冷剂回路概略图。
图10是变形例1的空调装置的制冷剂回路概略图。
图11是变形例2的空调装置的制冷剂回路概略图。
图12是变形例3的空调装置的制冷剂回路概略图。
(符号说明)1 空调装置12 制冷剂回路21 压缩机构22 第一切换机构(热源侧切换机构)23 热源侧热交换器24 热源侧膨胀阀(膨胀阀)32、42、52 利用侧热交换器66、76、86 高压气体开闭阀(应用侧切换机构)76、77、87 低压气体开闭阀(应用侧切换机构)
101 第一回油回路(回油回路)102 第一旁通回路103 第二旁通回路具体实施方式
下面参照附图对本发明的空调装置的实施例进行说明。
(1)空调装置的构成图1是本发明一实施例的空调装置1的制冷剂回路概略图。空调装置1是通过进行蒸气压缩式制冷循环运转而对建筑物等的室内进行制冷或取暖的装置。
空调装置1主要包括一台热源单元2；多台(本实施例中为三台)应用单元3、4、5；与各应用单元3、4、5连接的连接单元6、7、8；以及通过连接单元6、7、8来连接热源单元2和应用单元3、4、5的制冷剂流通配管9、10、11，该空调装置1在例如要对某空调空间进行制冷运转而对其他空调空间进行取暖运转等时，可根据设置有应用单元3、4、5的室内空调空间的要求，进行冷暖同时运转。即，本实施例的空调装置1的蒸气压缩式制冷剂回路12是通过连接热源单元2、应用单元3、4、5、连接单元6、7、8、制冷剂流通配管9、10、11而构成的。
<应用单元>
应用单元3、4、5埋设或悬吊在建筑物等的室内天花板上，或者通过壁面挂钩等设置在室内的壁面上。应用单元3、4、5通过制冷剂流通配管9、10、11及连接单元6、7、8连接在热源单元2上，构成制冷剂回路12的一部分。
下面对应用单元3、4、5的构成进行说明。因为应用单元3与应用单元4、5的构成相同，故在此仅说明应用单元3的构成，对于应用单元4、5的构成，如同表示应用单元3各部分的以3开头的符号一样，分别采用以4或5开头的符号表示，并省略对各部分的说明。
应用单元3主要构成制冷剂回路12的一部分，具有应用侧制冷剂回路12a(应用单元4、5分别具有应用侧制冷剂回路12b、12c)。该应用侧制冷剂回路12a主要包括应用侧膨胀阀31和利用侧热交换器32。在本实施例中，应用侧膨胀阀31是为了调节在应用侧制冷剂回路12a中流动的制冷剂流量等而与利用侧热交换器32的液体侧连接的电动膨胀阀。在本实施例中，利用侧热交换器32是由传热管和大量翅片构成的交叉翅片式的翅片管型换热器，是用于进行制冷剂和室内空气的热交换的设备。在本实施例中，应用单元3具有送风风扇(未图示)，用于向单元内吸入室内空气，并在进行热交换后作为供给空气向室内供给，从而可使室内空气与在利用侧热交换器32中流动的制冷剂进行热交换。
在应用单元3上设置有各种传感器。在利用侧热交换器32的液体侧设置有检测液态制冷剂的温度的液体侧温度传感器33，在利用侧热交换器32的气体侧设置有检测气态制冷剂的温度的气体侧温度传感器34。在应用单元3上设置有检测吸入到单元内的室内空气的温度的RA吸入温度传感器35。应用单元3具有对构成应用单元3的各部分的动作进行控制的应用侧控制部36。并且，应用侧控制部36具有为了控制应用单元3而设置的微型计算机和存储器，从而可与遥控器(未图示)之间进行控制信号等的交换，或与热源单元2之间进行控制信号等的交换。
<热源单元>
热源单元2设置在建筑物等的屋顶上等，通过制冷剂流通配管9、10、11与应用单元3、4、5连接，与应用单元3、4、5之间构成制冷剂回路12。
下面对热源单元2的构成进行说明。热源单元2主要构成制冷剂回路12的一部分，具有热源侧制冷剂回路12d。该热源侧制冷剂回路12d主要包括压缩机构21、第一切换机构22、热源侧热交换器23、热源侧膨胀阀24、储料器25、第二切换机构26、液体侧关闭阀27、高压气体侧关闭阀28、低压气体侧关闭阀29、第一回油回路101、第一旁通回路102、加压回路111、冷却器121、冷却回路122。
压缩机构21主要具有压缩机21a、连接在压缩机21a的排出侧的油分离器21b、将油分离器21b和压缩机21a的吸入管21c连接的第二回油回路21d。在本实施例中，压缩机21a是可利用变频控制来改变运转负载量的容积式压缩机。油分离器21b是对由压缩机21a压缩排出的高压气态制冷剂中掺杂的冷冻机油进行分离的容器。第二回油回路21d是用于使在油分离器21b分离出的冷冻机油返回压缩机21a中的回路。第二回油回路21d主要具有将油分离器21b和压缩机21a的吸入管21c连接的油返回管21e、以及对由与油返回管21e连接的油分离器21b分离出的高压冷冻机油进行减压的毛细管21f。减压管21f是用于将在油分离器21b分离出的高压冷冻机油减压到压缩机21a吸入侧的制冷剂压力的细管。在本实施例中，压缩机构21的压缩机只有一台压缩机21a，但并不局限于此，可根据所连接的应用单元台数等并列连接两台以上的压缩机。
第一切换机构22是可切换热源侧制冷剂回路12d内的制冷剂流路的四通切换阀，可在将热源侧热交换器23作为冷凝器发挥作用时(以下称为冷凝运转切换状态)，使压缩机构21的排出侧与热源侧热交换器23的气体侧连接，而在将热源侧热交换器23作为蒸发器发挥作用时(以下称为蒸发运转切换状态)，使压缩机构21的吸入侧与热源侧热交换器23的气体侧连接，该第一切换机构22的第一孔口22a与压缩机构21的排出侧连接，第二孔口22b与热源侧热交换器23的气体侧连接，第三孔口22c与压缩机构21的吸入侧连接，第四孔口22d通过毛细管91与压缩机构21的吸入侧连接。并且，如上所述，第一切换机构22可进行如下切换使第一孔口22a与第二孔口22b连接、且第三孔口22c与第四孔口22d连接(对应于冷凝运转切换状态，参照图1中第一切换机构22的实线)，或者使第二孔口22b与第三孔口22c连接、且第一孔口22a与第四孔口22d连接(对应于蒸发运转切换状态，参照图1中第一切换机构22的虚线)。
热源侧热交换器23是可作为制冷剂蒸发器和制冷剂冷凝器发挥作用的换热器，在本实施例中，是以水为热源而与制冷剂进行热交换的板式换热器。热源侧热交换器23的气体侧与第一切换机构22的第二孔口22b连接，液体侧与热源侧膨胀阀24连接。如图2所示，热源侧热交换器23使利用压力加工等成形的多个板构件23a隔着衬垫(未图示)叠合，从而在各板构件23a间形成沿上下方向延伸的多个流路23b、23c，可通过使制冷剂和水交替地在这些多个流路23b、23c内流动(具体而言，制冷剂在流路23b内流动，水在流路23c内流动，参照图2中箭头A及箭头B)来进行热交换。并且，多个流路23b在其上端部及下端部互相连通，并与分别设于热源侧热交换器23的上部及下部的气体侧喷嘴23d及液体侧喷嘴23e连接。该气体侧喷嘴23d与第一切换机构22连接，液体侧喷嘴23e与热源侧膨胀阀24连接。由此，在热源侧热交换器23作为蒸发器发挥作用时，制冷剂从液体侧喷嘴23e(即下侧)流入而从气体侧喷嘴23d(即上侧)流出，在热源侧热交换器23作为冷凝器发挥作用时，制冷剂从气体侧喷嘴23d(即上侧)流入而从液体侧喷嘴23e(即下侧)流出(参照图2中箭头A)。另外，多个流路23c在其上端部及下端部互相连通，并与分别设于热源侧热交换器23的上部及下部的水入口喷嘴23f及水出口喷嘴23g连接。在本实施例中，作为热源的水通过设于空调装置1外部的冷水塔设备或锅炉设备的水配管(未图示)从热源侧热交换器23的入水口喷嘴23f作为供给水CWS流入，在与制冷剂进行热交换后，从出水口喷嘴23g流出而作为排出水CWS返回到冷水塔设备或锅炉设备中。在此，从冷水塔设备或锅炉设备供给的水与热源侧热交换器23内流动的制冷剂流量无关地定量供给。
在本实施例中，热源侧膨胀阀24是可对通过制冷剂流通配管9而在热源侧热交换器23和应用侧制冷剂回路12a、12b、12c之间流动的制冷剂流量进行调节等的电动膨胀阀，与热源侧热交换器23的液体侧连接。
储料器25是用于临时积存在热源侧热交换器23和应用侧制冷剂回路12a、12b、12c之间流动的制冷剂的容器。在本实施例中，储料器25连接在热源侧膨胀阀24和冷却器121之间。
第二切换机构26是可切换热源侧制冷剂回路12d内的制冷剂流路的四通切换阀，在将热源单元2作为冷暖同时运转用的热源单元使用的场合，在将高压气态制冷剂向应用侧制冷剂回路12a、12b、12c输送时(以下称为取暖负荷要求运转状态)，该第二切换机构26使压缩机构21的排出侧与高压气体侧关闭阀28连接，而在将热源单元2作为冷暖切换运转用的热源单元使用的场合，在进行制冷运转时，该第二切换机构26使高压气体侧关闭阀28与压缩机构21的吸入侧连接，该第二切换机构26的第一孔口26a与压缩机构21的排出侧连接，第二孔口26b通过毛细管92与压缩机构21的吸入侧连接，第三孔口26c与压缩机构21的吸入侧连接，第四孔口26d与高压气体侧关闭阀28连接。并且，如上所述，第二切换机构26可进行切换，使第一孔口26a与第二孔口26b连接、且第三孔口26c与第四孔口26d连接(对应于制冷取暖切换时制冷运转状态，参照图1中第二切换机构26的实线)，或者使第二孔口26b与第三孔口26c连接、且第一孔口26a与第四孔口26d连接(对应于取暖负荷要求运转状态，参照图1中第二切换机构26的虚线)。
液体侧关闭阀27、高压气体侧关闭阀28及低压气体侧关闭阀29是设置在与外部的设备或配管(具体而言指制冷剂流通配管9、10、11)之间的连接口上的阀。液体侧关闭阀27与冷却器121连接。高压气体侧关闭阀28与第二切换机构26的第四孔口26d连接。低压气体侧关闭阀29与压缩机构21的吸入侧连接。
第一回油回路101是在蒸发运转切换状态下、即在热源侧热交换器23作为蒸发器发挥作用时，使积存在热源侧热交换器23内的冷冻机油返回压缩机构21吸入侧的油回收运转(后述)中使用的回路，设置成连接热源侧热交换器23的下部和压缩机构21的吸入侧。第一回油回路101主要具有连接热源侧热交换器23下部和压缩机构21吸入侧的油返回管101a、连接在油返回管101a上的开闭阀101b、止回阀101c、毛细管101d。油返回管101a设置成一端能从热源侧热交换器23下部将冷冻机油与制冷剂一起排出，在本实施例中，如图3所示，油返回管101a是通过设于热源侧热交换器23下部的液体侧喷嘴23e的管内延伸到热源侧热交换器23的供制冷剂流动的流路23b内的配管。在此，热源侧热交换器23为了使多个流路23b间连通而在各板构件23a上设置有连通孔23h(在多个流路23c间也同样)。因此，油返回管101a也可以设置成贯穿多个流路23b(参照图3中用虚线表示的油返回管101a)。另外，由于油返回管101a只要设置成一端能从热源侧热交换器23下部将冷冻机油与制冷剂一起排出即可，故也可设置在将热源侧热交换器23的液体侧喷嘴23e或热源侧热交换器23与热源侧膨胀阀24连接的配管中。在本实施例中，油返回管101a的另一端连接在压缩机21的吸入侧。在本实施例中，开闭阀101b是为了能根据需要使用第一回油回路101而进行连接的，是可导通或切断制冷剂及冷冻机油的电磁阀。止回阀101c是仅容许制冷剂及冷冻机油从热源侧热交换器23下部向压缩机构21的吸入侧在油返回管101a内流动的阀。毛细管101d是用于使从热源侧热交换器23下部排出的制冷剂及冷冻机油减压到压缩机构21吸入侧的制冷剂压力的细管。
第一旁通回路102是在蒸发运转切换状态下、即在热源侧热交换器23作为蒸发器发挥作用时，使积存在热源侧热交换器23内的冷冻机油返回压缩机构21吸入侧的、用于油回收运转(后述)的回路，设置成可使从压缩机构21排出的制冷剂经过旁路通向压缩机构21的吸入侧。第一旁通回路102主要具有将压缩机构21的排出侧和压缩机构21的吸入侧连接的旁通管102a、以及连接在旁通管102a上的开闭阀102b。在本实施例中，如图1所示，旁通管102a的一端与在油分离器21b分离出的冷冻机油所流动的油返回管21e连接，另一端与压缩机构21的吸入侧连接，对供在油分离器21b分离出的冷冻机油流动的油返回管21e上所设的毛细管21f进行旁通。因此，在第一旁通回路102的开闭阀102b打开时，从压缩机构21排出的制冷剂即通过油分离器21b及油返回管21e而流入第一旁通回路102，并返回压缩机构21的吸入侧。另外，由于旁通管102a只要设置成能使压缩机构21排出的制冷剂经过旁路通向压缩机构21的吸入侧即可，故也可设置成使制冷剂从油分离器21b的上游侧或下游侧位置流向压缩机构21的吸入侧。在本实施例中，开闭阀102b是为了能根据需要使用第一旁通回路102而进行连接的，是可导通或切断制冷剂及冷冻机油的电磁阀。
加压回路111是在冷凝运转切换状态下、即在热源侧热交换器23作为冷凝器发挥作用时，使在压缩机构21压缩的高压气态制冷剂与在热源侧热交换器23冷凝并在热源侧膨胀阀24减压后向应用侧制冷剂回路12a、12b、12c输送的制冷剂合流的回路。加压回路111主要具有将压缩机构21的排出侧和热源侧膨胀阀24的下游侧(即热源侧膨胀阀24与液体侧关闭阀27之间)连接的加压管111a、连接在加压管111a上的开闭阀111b、止回阀111c、毛细管111d。在本实施例中，加压管111a的一端连接在压缩机构21的油分离器21b出口与第一及第二切换机构22、26的第一孔口22a、26a之间。另外，在本实施例中，加压管111a的另一端连接在热源侧膨胀阀24与储料器25之间。在本实施例中，开闭阀111b是为了能根据需要使用加压回路111而进行连接的，是可导通或切断制冷剂的电磁阀。止回阀111是仅容许制冷剂从压缩机构21的排出侧向热源侧膨胀阀24的下游侧在加压管111a内流动的阀。毛细管111d是用于使从压缩机构21的排出侧排出的制冷剂减压到热源侧膨胀阀24下游侧的制冷剂压力的细管。
冷却器121是在冷凝运转切换状态下、即在热源侧热交换器23作为冷凝器发挥作用时，对在热源侧热交换器23冷凝并在热源侧膨胀阀24减压后向应用侧制冷剂回路12a、12b、12c输送的制冷剂进行冷却的换热器。在本实施例中，冷却器121连接在储料器25与液体侧关闭阀27之间。换言之，加压回路111的加压管111a连接在热源侧膨胀阀24与冷却器121之间，该加压回路111使高压气态制冷剂与在热源侧膨胀阀24减压后的制冷剂合流。作为冷却器121，例如可使用双重管式的换热器。
冷却回路122是连接在热源侧制冷剂回路12d上的回路，在冷凝运转切换状态下、即在热源侧热交换器23作为冷凝器发挥作用时，用于使从热源侧热交换器23向应用侧制冷剂回路12a、12b、12c输送的制冷剂的一部分从热源侧制冷剂回路12d中分出而导入冷却器121中，且对在热源侧热交换器23冷凝并在热源侧膨胀阀24减压后向应用侧制冷剂回路12a、12b、12c输送的制冷剂进行冷却，然后使其返回压缩机构21的吸入侧。冷却回路122主要具有将从热源侧热交换器23向应用侧制冷剂回路12a、12b、12c输送的制冷剂的一部分导入冷却器121中的导入管122a、连接在导入管122a上的冷却回路侧膨胀阀122b、使通过冷却器121后的制冷剂返回压缩机构21吸入侧的导出管122c。在本实施例中，导入管122a的一端连接在储料器25与冷却器121之间。另外，在本实施例中，导入管122a的另一端连接在冷却器121的冷却回路122侧入口上。在本实施例中，冷却回路侧膨胀阀122b是为了能根据需要使用冷却回路122而进行连接的，是可调节流经冷却回路122的制冷剂的流量的电动膨胀阀。在本实施例中，导出管122c的一端连接在冷却器121的冷却回路122侧的出口上。另外，在本实施例中，导出管122c的另一端连接在压缩机构21的吸入侧。
在热源单元2上设置有各种传感器。具体而言，热源单元2设置有检测压缩机构21的吸入压力的吸入压力传感器93、检测压缩机构21的排出压力的排出压力传感器94、检测压缩机构21排出侧的制冷剂排出温度的排出温度传感器95、检测流经冷却回路122的导出管122c的制冷剂的温度的冷却回路出口温度传感器96。另外，热源单元2具有对构成热源单元2的各部分的动作进行控制的热源侧控制部97。并且，热源侧控制部97具有为了控制热源单元2而设置的微型计算机和存储器，从而可与应用单元3、4、5的应用侧控制部36、46、56之间进行控制信号等的交换。
<连接单元>
连接单元6、7、8与应用单元3、4、5一起设置在建筑物等的室内。连接单元6、7、8与制冷剂流通配管9、10、11一起设置在应用单元3、4、5与热源单元2之间，构成制冷剂回路12的一部分。
下面对连接单元6、7、8的构成进行说明。因为连接单元6与连接单元7、8的构成相同，故在此仅说明连接单元6的构成，如同连接单元6的各部分的符号以6开头一样，连接单元7、8各部分使用以7或8开头的符号，并省略各部分的说明。
连接单元6主要构成制冷剂回路12的一部分，具有连接侧制冷剂回路12e(连接单元7、8分别具有连接侧制冷剂回路12f、12g)。该连接侧制冷剂回路12e主要具有液体连接管61、气体连接管62、高压气体开闭阀66、低压气体开闭阀67。在本实施例中，液体连接管61连接液态制冷剂流通配管9和应用侧制冷剂回路12a的应用侧膨胀阀31。气体连接管62具有连接在高压气态制冷剂流通配管10上的高压气体连接管63、连接在低压气态制冷剂流通配管11上的低压气体连接管64、使高压气体连接管63和低压气体连接管64合流的合流气体连接管65。合流气体连接管65连接在应用侧制冷剂回路12a的利用侧热交换器32的气体侧。并且，在本实施例中，高压气体开闭阀66连接在高压气体连接管63上，是可导通或切断制冷剂的电磁阀。在本实施例中，低压气体开闭阀67连接在低压气体连接管64上，是可导通或切断制冷剂的电磁阀。由此，在应用单元3进行制冷运转时(以下称为制冷运转切换状态)，在使高压气体开闭阀66关闭、且使低压气体开闭阀67打开的状态下，连接单元6发挥如下作用将通过液态制冷剂流通配管9流入液体连接管61的制冷剂向应用侧制冷剂回路12a的应用侧膨胀阀31输送，并在由应用侧膨胀阀31减压且在利用侧热交换器32中蒸发，然后使其通过合流气体连接管65及低压气体连接管64返回低压气态制冷剂流通配管11中。另一方面，在应用单元3进行取暖运转时(以下称为取暖运转切换状态)，在使低压气体开闭阀67关闭、且使高压气体开闭阀66打开的状态下，连接单元6发挥如下作用将通过高压气态制冷剂流通配管10而流入高压气体连接管63及合流气体连接管65的制冷剂向应用侧制冷剂回路12a的利用侧热交换器32的气体侧输送，并在利用侧热交换器32中冷凝且在应用侧膨胀阀31减压，然后使其通过液体连接管61返回液态制冷剂流通配管9中。另外，连接单元6具有对构成连接单元6的各部分的动作控制的连接侧控制部68。并且，连接侧控制部68具有为了控制连接单元6而设置的微型计算机和存储器，从而可与应用单元3的应用侧控制部36之间进行控制信号等的交换。
如上所述，对应用侧制冷剂回路12a、12b、12c、热源侧制冷剂回路12d、制冷剂流通配管9、10、11、连接侧制冷剂回路12e、12f、12g进行连接，从而构成空调装置1的制冷剂回路12。即，该制冷剂回路12包括压缩机构21；在作为制冷剂蒸发器发挥作用时使制冷剂从下侧流入而从上侧流出的热源侧热交换器23；利用侧热交换器32、42、52；包含将热源侧热交换器23和利用侧热交换器32、42、52连接的液态制冷剂流通配管9在内的液态制冷剂管；设置在液态制冷剂管上的热源侧膨胀阀24；可在使热源侧热交换器23作为从压缩机构21排出的制冷剂的冷凝器发挥作用的冷凝运转切换状态和使热源侧热交换器23作为流经液态制冷剂管的制冷剂的蒸发器发挥作用的蒸发运转切换状态之间进行切换的、作为热源侧切换机构的第一切换机构22；连接在压缩机构21的排出侧和第一切换机构22之间、包含可对从压缩机构21排出的制冷剂在流入第一切换机构22之前进行分流的高压气态制冷剂流通配管10在内的高压气态制冷剂管；可在使利用侧热交换器32、42、52作为流经液态制冷剂管的制冷剂的蒸发器发挥作用的制冷运转切换状态和使利用侧热交换器32、42、52作为流经高压气态制冷剂管的制冷剂的冷凝器发挥作用的取暖运转切换状态之间进行切换的、作为应用侧切换机构的连接单元6、7、8(具体而言指高压气体开闭阀66、76、86和低压气体开闭阀67、77、87)；以及包含将在利用侧热交换器32、42、52蒸发的制冷剂向压缩机构21的吸入侧输送的低压气态制冷剂流通配管11在内的低压气态制冷剂管。而且，制冷剂回路12可进行切换，使热源侧热交换器23和利用侧热交换器32、42、52分别单独作为制冷剂的蒸发器或冷凝器发挥作用。由此，在本实施例的空调装置1中，例如可在应用单元3、4进行制冷运转的情况下使应用单元5进行取暖运转等、即可进行所谓的冷暖同时运转。
并且，在本实施例的空调装置1中，如后面所述，在进行使热源侧热交换器23作为蒸发器发挥作用的运转时，使用第一回油回路101及第一旁通回路102进行油回收运转，从而可防止冷冻机油在热源侧热交换器23内积存，因此，可扩大利用热源侧膨胀阀24控制热源侧热交换器23的蒸发能力时的控制幅度，通过单一的热源侧热交换器23即可得到宽范围的蒸发能力控制幅度。另外，在空调装置1中，如后面所述，在使热源侧热交换器23作为冷凝器发挥作用时，通过使用加压回路111及冷却器121，可扩大利用热源侧膨胀阀24控制热源侧热交换器23的冷凝能力时的控制幅度，通过单一的热源侧热交换器23即可得到宽范围的冷凝能力控制幅度。由此，在本实施例的空调装置1中，可实现热源侧热交换器的单一化，而这种热源侧热交换器曾在现有空调装置中设置多台。
(2)空调装置的动作下面对本实施例的空调装置1的动作进行说明。
根据各应用单元3、4、5的空调负荷，本实施例的空调装置1的运转模式可分为应用单元3、4、5全部进行取暖运转的取暖运转模式；应用单元3、4、5全部进行制冷运转的制冷运转模式；以及应用单元3、4、5中的一部分进行制冷运转且其他应用单元进行取暖运转的冷暖同时运转模式。冷暖同时运转模式根据应用单元3、4、5整体的空调负荷又可分为使热源单元2的热源侧热交换器23作为蒸发器发挥作用地进行运转的场合(蒸发运转切换状态)、以及使热源单元2的热源侧热交换器23作为冷凝器发挥作用地进行运转的场合(冷凝运转切换状态)。
下面对空调装置1在四种运转模式下的动作进行说明。
<取暖运转模式>
在应用单元3、4、5全部进行取暖运转时，空调装置1的制冷剂回路12为图4所示的构成(对于制冷剂流向，参照图4的制冷剂回路12上的箭头)。具体而言，在热源单元2的热源侧制冷剂回路12d中，将第一切换机构22切换成蒸发运转切换状态(图4中第一切换机构22的用虚线表示的状态)，将第二切换机构26切换成取暖负荷要求运转状态(图4中第二切换机构26的用虚线表示的状态)，从而使热源侧热交换器23作为蒸发器发挥作用，且可通过高压气态制冷剂流通配管10向应用单元3、4、5供给由压缩机构21压缩后排出的高压气态制冷。另外，对热源侧膨胀阀24进行开度调节以对制冷剂进行减压。并且，加压回路111的开闭阀111b及冷却回路122的冷却回路侧膨胀阀122b关闭，使高压气态制冷剂与在热源侧膨胀阀24和储料器25之间流动的制冷剂合流，或切断冷却源向冷却器121的供给，成为不对在储料器25和应用单元3、4、5之间流动的制冷剂进行冷却的状态。在连接单元6、7、8，通过关闭低压气体开闭阀67、77、87且打开高压气体开闭阀66、76、86，成为使应用单元3、4、5的利用侧热交换器32、42、52作为冷凝器发挥作用的状态(即取暖运转切换状态)。在应用单元3、4、5，对应用侧膨胀阀31、41、51根据各应用单元的取暖负荷进行开度调节，例如根据利用侧热交换器32、42、52的过冷度(具体而言指由液体侧温度传感器33、43、53检测出的制冷剂温度与由气体侧温度传感器34、44、54检测出的制冷剂温度间的温度差)进行开度调节等。
采用这种制冷剂回路12的构成，由压缩机构21的压缩机21a压缩并排出的高压气态制冷剂在油分离器21b中被分离出其中掺杂的冷冻机油的大部分后向第二切换机构26输送。并且，在油分离器21b分离出的冷冻机油通过第二回油回路21d返回压缩机21a的吸入侧。输送到第二切换机构26的高压气态制冷剂则通过第二切换机构26的第一孔口26a、第四孔口26d和高压气体侧关闭阀28向高压气态制冷剂流通配管10输送。
并且，输送到高压气态制冷剂流通配管10的高压气态制冷剂分支成三部分，以向各连接单元6、7、8的高压气体连接管63、73、83输送。输送到连接单元6、7、8的高压气体连接管63、73、83的高压气态制冷剂通过高压气体开闭阀66、76、86及合流气体连接管65、75、85向应用单元3、4、5的利用侧热交换器32、42、52输送。
并且，输送到利用侧热交换器32、42、52的高压气态制冷剂在应用单元3、4、5的利用侧热交换器32、42、52中与室内空气进行热交换而被冷凝。另一方面，室内的空气被加热后向室内供给。在利用侧热交换器32、42、52被冷凝的制冷剂在通过应用侧膨胀阀31、41、51后向连接单元6、7、8的液体连接管61、71、81输送。
并且，输送到液体连接管61、71、81的制冷剂向液态制冷剂流通配管9输送而合流。
并且，向液态制冷剂流通配管9输送而合流的制冷剂通过热源单元2的液体侧关闭阀27及冷却器121向储料器25输送。输送到储料器25的制冷剂在储料器25内临时积存后，由热源侧膨胀阀24进行减压。并且，由热源侧膨胀阀24减压后的制冷剂在热源侧热交换器23中与作为热源的水进行热交换，从而蒸发成为低压气态制冷剂并向第一切换机构22输送。并且，输送到第一切换机构22的低压气态制冷剂通过第一切换机构22的第二孔口22b及第三孔口22c返回压缩机构21的吸入侧。这样进行取暖运转模式下的动作。
此时，有时各应用单元3、4、5的取暖负荷非常小。在这种情况下，必须减小热源单元2的热源侧热交换器23的制冷剂蒸发能力，以与应用单元3、4、5整体的取暖负荷(即利用侧热交换器32、42、52的冷凝负荷)相平衡。因此，需要进行控制使热源侧膨胀阀24的开度减小，从而减少热源侧热交换器23的制冷剂蒸发量。在进行这种减小热源侧膨胀阀24开度的控制时，热源侧热交换器23内的制冷剂液面会下降。于是，若采用像本实施例的热源侧热交换器23这样的、在作为制冷剂蒸发器发挥作用时使制冷剂从下侧流入而从上侧流出的换热器(参照图2及图3)，则冷冻机油很难与蒸发的制冷剂一起排出，容易产生冷冻机油的积存。
但是，在本实施例的空调装置1中，设置有第一回油回路101和第一旁通回路102。并且，在该空调装置1中，在使第一切换机构22处于蒸发运转切换状态地进行运转时，如图5所示，通过临时打开开闭阀102b而经过第一旁通回路102使从压缩机构21排出的制冷剂经过旁路通向压缩机构21的吸入侧，再将第一切换机构22切换成冷凝运转切换状态(图5中第一切换机构22的用实线表示的状态)，通过关闭热源侧膨胀阀24并打开开闭阀101b进行油回收运转，然后，关闭开闭阀101b，打开热源侧膨胀阀24，并关闭开闭阀102b，从而可返回图4所示的进行油回收运转前的运转状态。
下面对该油回收运转及返回油回收运转前的运转状态的动作进行详细说明，首先，一旦打开第一旁通回路102的开闭阀102b，由压缩机构21的压缩机21a压缩后排出的高压气态制冷剂的一部分即通过油分离器21b而向第一切换机构22及第二切换机构26输送，剩下的高压气态制冷剂从油分离器21b通过第一旁通回路102而向压缩机构21输送。然后，一旦关闭热源侧膨胀阀24，输送到第二切换机构26的高压气态制冷剂即被停止从第二切换机构26通过高压气态制冷剂流通配管10、连接单元6、7、8、应用单元3、4、5及液态制冷剂流通配管9而向热源侧热交换器23返回的流动，因而通过第一旁通回路102而向压缩机构21的吸入侧输送。然后，在将第一切换机构22切换成冷凝运转切换状态后，一旦打开第一回油回路101的开闭阀101b，高压气态制冷剂即通过第一切换机构22后从热源侧热交换器23的上侧流入并向下侧流动，使积存在热源侧热交换器23内的冷冻机油通过第一回油回路101而冲向压缩机构21的吸入侧(参照图5)。并且，在油回收运转结束后，关闭开闭阀101b，将第一切换机构22切换成蒸发运转切换状态，并打开热源侧膨胀阀24，关闭开闭阀102b，从而返回油回收运转前的运转状态(参照图4)。在此，在进行油回收运转时，之所以通过第一旁通回路102使从压缩机构21排出的制冷剂经过旁路通向压缩机构21的吸入侧，是为了确保压缩机构21的吸入压力，并且是为了使通过第一回油回路101返回压缩机构21吸入侧的冷冻机油与经过第一旁通回路102而被旁通的高压气态制冷剂混合，由此防止压缩机构21中的液体压缩。另外，上述开闭阀101b、102b、热源侧膨胀阀24及第一切换机构22的开闭操作顺序并不局限于上述情况，但考虑到要确保从压缩机构21排出的高压气态制冷剂的流路，最好在进行油回收运转时，在其他操作之前先打开开闭阀102b，在返回油回收运转前的运转状态时，在其他操作后再关闭开闭阀102b。
通过进行这种油回收运转，尽管将第一切换机构22临时切换成冷凝运转切换状态，但由于使作为应用侧切换机构的连接单元6、7、8的高压气体开闭阀66、76、86和低压气体开闭阀67、77、87处于制冷运转切换状态，可以不变更整个制冷剂回路12中的制冷剂流向，故在油回收运转后，可快速开始返回油回收运转前的运转状态，从而不会损害室内的舒适性，且可在短时间内回收积存在热源侧热交换器23内的冷冻机油。
另外，这种油回收运转既可在使第一切换机构22处于蒸发运转切换状态地进行运转时定期地进行，又可为了减少油回收运转的频度，在使第一切换机构22处于蒸发运转切换状态地进行运转时，仅在减小热源侧膨胀阀24的开度、使热源侧热交换器23内的制冷剂液面下降、冷冻机油很难与蒸发的制冷剂一起排出时定期地进行。例如，作为进行油回收运转的条件，除第一切换机构22处于蒸发运转切换状态外，热源侧膨胀阀24的开度可在规定开度以下。通过实验得出在热源侧热交换器23内的制冷剂液面下降、成为冷冻机油很难与蒸发的制冷剂一起排出的状态时的热源侧膨胀阀24的开度，根据该实验得出的开度来确定上述规定开度。
<制冷运转模式>
在应用单元3、4、5全部进行制冷运转时，空调装置1的制冷剂回路12为图6所示的构成(对于制冷剂流向参照标记在图6的制冷剂回路12上的箭头)。具体而言，在热源单元2的热源侧制冷剂回路12d中，将第一切换机构22切换成冷凝运转切换状态(图6中第一切换机构22的用实线表示的状态)，从而使热源侧热交换器23作为冷凝器发挥作用。另外，热源侧膨胀阀24处于打开状态。第一回油回路101的开闭阀101b及第一旁通回路102的开闭阀102b关闭，不用这些回路进行油回收运转。在连接单元6、7、8，关闭高压气体开闭阀66、76、86，且打开低压气体开闭阀67、77、87，从而使应用单元3、4、5的利用侧热交换器32、42、52作为蒸发器发挥作用、且应用单元3、4、5的利用侧热交换器32、42、52与热源单元2的压缩机构21的吸入侧通过低压气态制冷剂流通配管11连接(即制冷运转切换状态)。在应用单元3、4、5，对应用侧膨胀阀31、41、51根据各应用单元的制冷负荷进行开度调节，例如根据利用侧热交换器32、42、52的过热度(具体而言指由液体侧温度传感器33、43、53检测出的制冷剂温度与由气体侧温度传感器34、44、54检测出的制冷剂温度的温度差)进行开度调节等。
采用这种制冷剂回路12的构成，由压缩机构21的压缩机21a压缩后排出的高压气态制冷剂，在利用油分离器21b使掺杂在高压气态制冷剂中的冷冻机油的大部分分离后向第一切换机构22输送。并且，在油分离器21b分离出的冷冻机油通过第二回油回路21d返回压缩机21a的吸入侧。输送到第一切换机构22的高压气态制冷剂通过第一切换机构22的第一孔口22a及第二孔口22b向热源侧热交换器23输送。并且，输送到热源侧热交换器23的高压气态制冷剂在热源侧热交换器23中与作为热源的水进行热交换，从而冷凝。在热源侧热交换器23冷凝的制冷剂在通过热源侧膨胀阀24后，通过加压回路111与由压缩机构21压缩后排出的高压气态制冷剂合流(具体情况后述)，并向储料器25输送。输送到储料器25的制冷剂在储料器25内临时积存后，向冷却器121输送。输送到冷却器121的制冷剂与在冷却回路122中流动的制冷剂进行热交换而被冷却(具体情况后述)。在冷却器121被冷却的制冷剂通过液体侧关闭阀27向液态制冷剂流通配管9输送。
并且，输送到液态制冷剂流通配管9的制冷剂分支成三部分，向各连接单元6、7、8的液体连接管61、71、81输送。输送到连接单元6、7、8的液体连接管61、71、81的制冷剂向应用单元3、4、5的应用侧膨胀阀31、41、51输送。
并且，输送到应用侧膨胀阀31、41、51的制冷剂由应用侧膨胀阀31、41、51减压后，在利用侧热交换器32、42、52中与室内空气进行热交换，从而蒸发成为低压气态制冷剂。另一方面，室内的空气被冷却后向室内供给。并且，低压气态制冷剂向连接单元6、7、8的合流气体连接管65、75、85输送。
并且，输送到合流气体连接管65、75、85的低压气态制冷剂通过低压气体开闭阀67、77、87及低压气体连接管64、74、84向低压气态制冷剂流通配管11输送而合流。
并且，向低压气态制冷剂流通配管11输送而合流的低压气态制冷剂通过低压气体侧关闭阀29返回压缩机构21的吸入侧。这样，进行制冷运转模式下的动作。
此时，有时各应用单元3、4、5的制冷负荷非常小。在这种情况下，必须减小热源单元2的热源侧热交换器23的制冷剂冷凝能力，以与应用单元3、4、5整体的制冷负荷(即利用侧热交换器32、42、52的蒸发负荷)相平衡。因此，需要进行控制使热源侧膨胀阀24的开度减小，从而减少热源侧热交换器23的制冷剂冷凝量。若进行这种减小热源侧膨胀阀24开度的控制，则积存在热源侧热交换器23内的液态制冷剂量增加，实际的传热面积减少，从而冷凝能力减小。但是，在进行控制使热源侧膨胀阀24的开度减小时，热源侧膨胀阀24的下游侧(具体而言指热源侧膨胀阀24与应用侧制冷剂回路12a、12b、12c之间)的制冷剂压力有降低的倾向从而变得不稳定，有很难稳定地进行使热源侧制冷剂回路12d的冷凝能力减小的控制的倾向。
对此，在本实施例的空调装置1中，设置加压回路111，使由压缩机构21压缩后排出的高压气态制冷剂与在热源侧膨胀阀24减压后向应用侧制冷剂回路12a、12b、12c输送的制冷剂合流。并且，该加压回路111的开闭阀111b在制冷运转模式下(即第一切换机构22处于冷凝运转切换状态时)被打开，制冷剂可通过加压管111a从压缩机构21的排出侧向热源侧膨胀阀24的下游侧合流。因此，在进行使热源侧膨胀阀24的开度减小的控制时，在热源侧膨胀阀24的下游侧通过加压回路111使高压气态制冷剂合流，从而可提高热源侧膨胀阀24下游侧的制冷剂压力。但是，若仅通过加压回路111使高压气态制冷剂在热源侧膨胀阀24的下游侧合流，则由于高压气态制冷剂的合流，导致向应用侧制冷剂回路12a、12b、12c输送的制冷剂成为气态份额大的气液两相流，在制冷剂从液态制冷剂流通配管9向各应用侧制冷剂回路12a、12b、12c分流时，会在应用侧制冷剂回路12a、12b、12c间产生偏流。
对此，在本实施例的空调装置1中，将冷却器121设置在热源侧膨胀阀24的下游侧。因此，在进行使热源侧膨胀阀24的开度减小的控制时，在热源侧膨胀阀24的下游侧通过加压回路111使高压气态制冷剂合流，从而进行提高热源侧膨胀阀24下游侧的制冷剂压力的控制，而且，可使由热源侧膨胀阀24减压后向应用侧制冷剂回路12a、12b、12c输送的制冷剂由冷却器121进行冷却，使气态制冷剂冷凝，从而不会向应用侧制冷剂回路12a、12b、12c输送气态份额大的气液两相流的制冷剂。另外，在本实施例的空调装置1中，加压管111a连接在热源侧膨胀阀24和储料器25之间，故高压气态制冷剂与热源侧膨胀阀24下游侧的制冷剂合流，利用冷却器121对与高压气态制冷剂合流后温度变高的制冷剂进行冷却。因此，作为在冷却器121对制冷剂进行冷却的冷却源不需使用低温的冷却源，可使用比较高温的冷却源。并且，在本实施例的空调装置1中，设置有冷却回路122，可将从热源侧热交换器23向应用侧制冷剂回路12a、12b、12c输送的制冷剂的一部分减压到可返回压缩机构21吸入侧的制冷剂压力，将该制冷剂作为冷却器121的冷却源使用，因此，可得到温度比由热源侧膨胀阀24减压后向应用侧制冷剂回路12a、12b、12c输送的制冷剂低得多的冷却源。因此，可将由热源侧膨胀阀24减压后向应用侧制冷剂回路12a、12b、12c输送的制冷剂冷却到过冷却状态。并且，对冷却回路122的冷却回路侧膨胀阀122b根据从热源侧膨胀阀24下游侧向应用侧制冷剂回路12a、12b、12c输送的制冷剂的流量或温度进行开度调节，例如根据冷却器121的过热度(根据设在冷却回路122的导出管122c上的冷却回路出口温度传感器96检测出的制冷剂温度算出)进行开度调节等。
<冷暖同时运转模式(蒸发负荷)>
在例如应用单元3、4、5中的应用单元3进行制冷运转、且应用单元4、5进行取暖运转的冷暖同时运转模式中，对根据应用单元3、4、5整体的空调负荷，使热源单元2的热源侧热交换器23作为蒸发器发挥作用地进行运转时(蒸发运转切换状态)的动作进行说明。此时，空调装置1的制冷剂回路12为图7所示的构成(对于制冷剂流向参照标记在图7的制冷剂回路12上的箭头)。具体而言，在热源单元2的热源侧制冷剂回路12d中，与上述取暖运转模式相同，将第一切换机构22切换成蒸发运转切换状态(图7中第一切换机构22的用虚线表示的状态)，将第二切换机构26切换成取暖负荷要求运转状态(图7中第二切换机构26的用虚线表示的状态)，从而使热源侧热交换器23作为蒸发器发挥作用，且可通过高压气态制冷剂流通配管10向应用单元4、5供给由压缩机构21压缩后排出的高压气态制冷。另外，对热源侧膨胀阀24进行开度调节以对制冷剂进行减压。并且，加压回路111的开闭阀111b及冷却回路122的冷却回路侧膨胀阀122b关闭，使高压气态制冷剂与在热源侧膨胀阀24和储料器25之间流动的制冷剂合流，或切断冷却源向冷却器121的供给，成为不对在储料器25和应用单元3、4、5之间流动的制冷剂进行冷却的状态。在连接单元6，关闭高压气体开闭阀66，且打开低压气体开闭阀67，从而成为应用单元3的利用侧热交换器32作为蒸发器发挥作用、且应用单元3的利用侧热交换器32与热源单元2的压缩机构21的吸入侧通过低压气态制冷剂流通配管11连接的状态(即制冷运转切换状态)。在应用单元3，对应用侧膨胀阀31根据应用单元的制冷负荷进行开度调节，例如根据利用侧热交换器32的过热度(具体而言指由液体侧温度传感器33检测出的制冷剂温度与由气体侧温度传感器34检测出的制冷剂温度的温度差)进行开度调节等。在连接单元7、8，关闭低压气体开闭阀77、87，且打开高压气体开闭阀76、86，从而成为使应用单元4、5的利用侧热交换器42、52作为冷凝器发挥作用的状态(即取暖运转切换状态)。在应用单元4、5，对应用侧膨胀阀41、51根据各应用单元的取暖负荷进行开度调节，例如根据利用侧热交换器42、52的过冷度(具体而言指由液体侧温度传感器43、53检测出的制冷剂温度与由气体侧温度传感器44、54检测出的制冷剂温度的温度差)进行开度调节等。
采用这种制冷剂回路12的构成，由压缩机构21的压缩机21a压缩后排出的高压气态制冷剂，在利用油分离器21b使掺杂在高压气态制冷剂中的冷冻机油的大部分分离后向第二切换机构26输送。并且，在油分离器21b分离出的冷冻机油通过第二回油回路21d返回压缩机21a的吸入侧。输送到第二切换机构26的高压气态制冷剂通过第二切换机构26的第一孔口26a、第四孔口26d和高压气体侧关闭阀28向高压气态制冷剂流通配管10输送。
并且，输送到高压气态制冷剂流通配管10的高压气态制冷剂分支成两部分，向各连接单元7、8的高压气体连接管73、83输送。输送到连接单元7、8的高压气体连接管73、83的高压气态制冷剂通过高压气体开闭阀76、86及合流气体连接管75、85向应用单元4、5的利用侧热交换器42、52输送。
并且，输送到利用侧热交换器42、52的高压气态制冷剂在应用单元4、5的利用侧热交换器42、52中与室内空气进行热交换，从而冷凝。另一方面，室内的空气被加热后向室内供给。在利用侧热交换器42、52冷凝的制冷剂在通过应用侧膨胀阀41、51后向连接单元7、8的液体连接管71、81输送。
并且，输送到液体连接管71、81的制冷剂向液态制冷剂流通配管9输送而合流。
并且，向液态制冷剂流通配管9输送而合流的制冷剂的一部分向连接单元6的液体连接管61输送。输送到连接单元6的液体连接管61的制冷剂向应用单元3的应用侧膨胀阀31输送。
并且，输送到应用侧膨胀阀31的制冷剂由应用侧膨胀阀31减压后，在利用侧热交换器32中与室内空气进行热交换，从而蒸发成为低压气态制冷剂。另一方面，室内的空气被冷却后向室内供给。并且，低压气态制冷剂向连接单元6的合流气体连接管65输送。
并且，输送到合流气体连接管65的低压气态制冷剂通过低压气体开闭阀67及低压气体连接管64向低压气态制冷剂流通配管11输送而合流。
并且，输送到低压气态制冷剂流通配管11的低压气态制冷剂通过低压气体侧关闭阀29返回压缩机构21的吸入侧。
另一方面，除从液态制冷剂流通配管9向连接单元6及应用单元3输送的制冷剂以外的剩余制冷剂，通过热源单元2的液体侧关闭阀27及冷却器121向储料器25输送。输送到储料器25的制冷剂在储料器25内临时积存后，由热源侧膨胀阀24进行减压。并且，由热源侧膨胀阀24减压后的制冷剂在热源侧热交换器23中与作为热源的水进行热交换，从而蒸发成为低压气态制冷剂，向第一切换机构22输送。并且，输送到第一切换机构22的低压气态制冷剂通过第一切换机构22的第二孔口22b及第三孔口22c返回压缩机构21的吸入侧。这样，进行冷暖同时运转模式(蒸发负荷)下的动作。
此时，根据各应用单元3、4、5整体的空调负荷，作为热源侧热交换器23虽然需要蒸发负荷，但有时其大小非常小。在这种情况下，与上述取暖运转模式相同，必须减小热源单元2的热源侧热交换器23的制冷剂蒸发能力，以与应用单元3、4、5整体的空调负荷相平衡。尤其是在这种冷暖同时运转模式下，有时是应用单元3的制冷负荷与应用单元4、5的取暖负荷大致相同的负荷，在这种情况下，必须使热源侧热交换器23的蒸发负荷非常小，从而比上述取暖运转模式更易于在热源侧热交换器23内积存冷冻机油。
但是，在本实施例的空调装置1中，设置有第一回油回路101和第一旁通回路102，因此，与上述取暖运转模式相同，在使第一切换机构22处于蒸发运转切换状态地进行运转时，如图8所示，临时打开开闭阀102b，从而通过第一旁通回路102使从压缩机构21排出的制冷剂经过旁路通向压缩机构21的吸入侧，再将第一切换机构22切换成冷凝运转切换状态(图8中第一切换机构22的用实线表示的状态)，关闭热源侧膨胀阀24，打开开闭阀101b进行油回收运转，然后，关闭开闭阀101b，打开热源侧膨胀阀24，并关闭开闭阀102b，从而可返回图7所示的进行油回收运转前的运转状态。
下面对该油回收运转及向油回收运转前的运转状态返回的动作进行详细说明，首先，打开第一旁通回路102的开闭阀102b，从而由压缩机构21的压缩机21a压缩后排出的高压气态制冷剂的一部分通过油分离器21b向第一切换机构22及第二切换机构26输送，剩下的高压气态制冷剂从油分离器21b通过第一旁通回路102向压缩机构21输送。其次，关闭热源侧膨胀阀24，确保通过连接单元6、7、8及液态制冷剂流通配管9从进行取暖运转的应用单元4、5向进行制冷运转的应用单元3的制冷剂流动，但停止通过液态制冷剂流通配管9向热源侧热交换器23返回的制冷剂流动。其次，在将第一切换机构22切换成冷凝运转切换状态后，打开第一回油回路101的开闭阀101b，从而高压气态制冷剂通过第一切换机构22后从热源侧热交换器23的上侧流入并向下侧流动，将积存在热源侧热交换器23内的冷冻机油通过第一回油回路101冲向压缩机构21的吸入侧(参照图8)。并且，在油回收运转结束后，关闭开闭阀101b，将第一切换机构22切换成蒸发运转切换状态，并打开热源侧膨胀阀24，关闭开闭阀102b，从而返回进行油回收运转前的运转状态(参照图7)。在此，在进行油回收运转时，之所以通过第一旁通回路102使从压缩机构21排出的制冷剂经过旁路通向压缩机构21的吸入侧是为了确保压缩机构21的吸入压力，并且，使通过第一回油回路101返回压缩机构21吸入侧的冷冻机油与通过第一旁通回路102旁通的高压气态制冷剂混合，从而防止压缩机构21中的液体压缩。另外，上述开闭阀101b、102b、热源侧膨胀阀24及第一切换机构22的开闭操作顺序并不局限于上述情况，但从确保压缩机构21排出的高压气态制冷剂的流路的观点考虑，最好在进行油回收运转时，优先于其他操作地进行打开开闭阀102b的操作，在返回油回收运转前的运转状态时，在进行了其他操作后再进行关闭开闭阀102b的操作。
通过进行这种油回收运转，尽管将第一切换机构22临时切换成冷凝运转切换状态，但由于进行操作使作为应用侧切换机构的连接单元6、7、8的高压气体开闭阀66、76、86和低压气体开闭阀67、77、87全部处于制冷运转切换状态，可以不变更整个制冷剂回路12中的制冷剂流向，故在油回收运转后，可快速开始返回油回收运转前的运转状态，从而不会损害室内的舒适性，且可在短时间内回收积存在热源侧热交换器23内的冷冻机油。
另外，与上述取暖运转模式相同，这种油回收运转也可在使第一切换机构22处于蒸发运转切换状态地进行运转时定期地进行，为了减少油回收运转的频度，在使第一切换机构22处于蒸发运转切换状态地进行运转时，可以仅在进行控制使热源侧膨胀阀24的开度减小，从而热源侧热交换器23内的制冷剂液面下降，冷冻机油很难与蒸发的制冷剂一起掺杂地排出时定期地进行。
<冷暖同时运转模式(冷凝负荷)>
在例如应用单元3、4、5中的应用单元3、4进行制冷运转、且应用单元5进行取暖运转的冷暖同时运转模式中，对根据应用单元3、4、5整体的空调负荷，使热源单元2的热源侧热交换器23作为冷凝器发挥作用地进行运转时(冷凝运转切换状态)的动作进行说明。此时，空调装置1的制冷剂回路12为图9所示的构成(对于制冷剂流向参照标记在图9的制冷剂回路12上的箭头)。具体而言，在热源单元2的热源侧制冷剂回路12d中，将第一切换机构22切换成冷凝运转切换状态(图9中第一切换机构22的用实线表示的状态)，将第二切换机构26切换成取暖负荷要求运转状态(图9中第二切换机构26的用虚线表示的状态)，从而使热源侧热交换器23作为冷凝器发挥作用，且可通过高压气态制冷剂流通配管10向应用单元5供给由压缩机构21压缩后排出的高压气态制冷。另外，热源侧膨胀阀24处于打开状态。第一回油回路101的开闭阀101b及第一旁通回路102的开闭阀102b关闭，不进行使用这些回路的油回收运转。在连接单元6、7，关闭高压气体开闭阀66、76，且打开低压气体开闭阀67、77，从而成为应用单元3、4的利用侧热交换器32、42作为蒸发器发挥作用、且应用单元3、4的利用侧热交换器32、42与热源单元2的压缩机构21的吸入侧通过低压气态制冷剂流通配管11连接的状态(即制冷运转切换状态)。在应用单元3、4，对应用侧膨胀阀31、41根据各应用单元的制冷负荷进行开度调节，例如根据利用侧热交换器32、42的过热度(具体而言指由液体侧温度传感器33、43检测出的制冷剂温度与由气体侧温度传感器34、44检测出的制冷剂温度的温度差)进行开度调节等。在连接单元8，关闭低压气体开闭阀87，且打开高压气体开闭阀86，从而使应用单元5的利用侧热交换器52作为冷凝器发挥作用。在应用单元5，对应用侧膨胀阀51根据应用单元的取暖负荷进行开度调节，例如根据利用侧热交换器52的过冷度(具体而言指由液体侧温度传感器53检测出的制冷剂温度与由气体侧温度传感器54检测出的制冷剂温度的温度差)进行开度调节等。
采用这种制冷剂回路12的构成，由压缩机构21的压缩机21a压缩后排出的高压气态制冷剂，在利用油分离器21b使掺杂在高压气态制冷剂中的冷冻机油的大部分分离后向第一切换机构22及第二切换机构26输送。并且，在油分离器21b分离出的冷冻机油通过第二回油回路21d返回压缩机21a的吸入侧。并且，由压缩机构21压缩后排出的高压气态制冷剂中的输送到第一切换机构22的高压气态制冷剂通过第一切换机构22的第一孔口22a及第二孔口22b向热源侧热交换器23输送。并且，输送到热源侧热交换器23的高压气态制冷剂在热源侧热交换器23中与作为热源的水进行热交换，从而冷凝。在热源侧热交换器23冷凝的制冷剂在通过热源侧膨胀阀24后，通过加压回路111与由压缩机构21压缩后排出的高压气态制冷剂合流(具体情况后述)，并向储料器25输送。输送到储料器25的制冷剂在储料器25内临时积存后，向冷却器121输送。输送到冷却器121的制冷剂与在冷却回路122中流动的制冷剂进行热交换而被冷却(具体情况后述)。在冷却器121被冷却的制冷剂通过液体侧关闭阀27向液态制冷剂流通配管9输送。
另一方面，由压缩机构21压缩后排出的高压气态制冷剂中的输送到第二切换机构26的高压气态制冷剂，通过第二切换机构26的第一孔口26a、第四孔口26d和高压气体侧关闭阀28向高压气态制冷剂流通配管10输送。
并且，输送到高压气态制冷剂流通配管10的高压气态制冷剂向连接单元8的高压气体连接管83输送。输送到连接单元8的高压气体连接管83的高压气态制冷剂通过高压气体开闭阀86及合流气体连接管85向应用单元5的利用侧热交换器52输送。
并且，输送到利用侧热交换器52的高压气态制冷剂在应用单元5的利用侧热交换器52中与室内空气进行热交换，从而冷凝。另一方面，室内的空气被加热后向室内供给。在利用侧热交换器52冷凝的制冷剂在通过应用侧膨胀阀51后向连接单元8的液体连接管81输送。
并且，输送到液体连接管81的制冷剂向液态制冷剂流通配管9输送，与通过第一切换机构22、热源侧热交换器23、热源侧膨胀阀24、储料器25、冷却器121及液体侧关闭阀27向液态制冷剂流通配管9输送的制冷剂合流。
并且，在该液态制冷剂流通配管9中流动的制冷剂分支成两部分，向各连接单元6、7的液体连接管61、71输送。输送到连接单元6、7的液体连接管61、71的制冷剂向应用单元3、4的应用侧膨胀阀31、41输送。
并且，输送到应用侧膨胀阀31、41的制冷剂由应用侧膨胀阀31、41减压后，在利用侧热交换器32、42中与室内空气进行热交换，从而蒸发成为低压气态制冷剂。另一方面，室内的空气被冷却后向室内供给。并且，低压气态制冷剂向连接单元6、7的合流气体连接管65、75输送。
并且，输送到合流气体连接管65、75的低压气态制冷剂通过低压气体开闭阀67、77及低压气体连接管64、74向低压气态制冷剂流通配管11输送而合流。
并且，输送到低压气态制冷剂流通配管11的低压气态制冷剂通过低压气体侧关闭阀29返回压缩机构21的吸入侧。这样，进行冷暖同时运转模式(冷凝负荷)下的动作。
此时，根据各应用单元3、4、5整体的空调负荷，作为热源侧热交换器23虽然需要蒸发负荷，但有时其大小非常小。在这种情况下，与上述制冷运转模式相同，必须减小热源单元2的热源侧热交换器23的制冷剂冷凝能力，以与应用单元3、4、5整体的空调负荷相平衡。尤其是在这种冷暖同时运转模式下，有时是应用单元3、4的制冷负荷与应用单元5的取暖负荷大致相同的负荷，在这种情况下，必须使热源侧热交换器23的冷凝负荷非常小。
但是，在本实施例的空调装置1中，在进行使热源侧膨胀阀24的开度减小的控制时，在热源侧膨胀阀24的下游侧通过加压回路111使高压气态制冷剂合流，从而进行提高热源侧膨胀阀24下游侧的制冷剂压力的控制，而且，可使由热源侧膨胀阀24减压后向应用侧制冷剂回路12a、12b输送的制冷剂由冷却器121进行冷却，使气态制冷剂冷凝，从而不会向应用侧制冷剂回路12a、12b输送气态份额大的气液两相流的制冷剂。
(3)空调装置的特征本发明的空调装置1具有如下特征。
(A)本实施例的空调装置1包括制冷剂回路12，该制冷剂回路12具有在作为制冷剂蒸发器发挥作用时使制冷剂从下侧流入而从上侧流出的热源侧热交换器23，且该制冷剂回路12可利用作为热源侧切换机构的第一切换机构22及作为应用侧切换机构的连接单元6、7、8(具体而言指高压气体开闭阀66、76、86和低压气体开闭阀67、77、87)进行切换，使热源侧热交换器23和利用侧热交换器32、42、52分别单独作为制冷剂的蒸发器或冷凝器发挥作用。因此，在第一切换机构22为蒸发运转切换状态从而进行使热源侧热交换器23作为制冷剂蒸发器发挥作用的运转时，从压缩机构21排出的制冷剂通过包含高压气态制冷剂连通配管10在内的高压气态制冷剂管向由于连接单元6、7、8为取暖运转切换状态而作为制冷剂冷凝器发挥作用的利用侧热交换器32、42、52输送而冷凝，然后向包含液态制冷剂流通配管9在内的液态制冷剂管输送。并且，该制冷剂在通过热源侧膨胀阀24后，由热源侧热交换器23蒸发，从而吸入压缩机构21内。在此，在使第一切换机构22处于蒸发运转切换状态地进行运转时，制冷剂以从下侧流入而从上侧流出的状态在热源侧热交换器23内流动，因此，当根据利用侧热交换器32、42、52的空调负荷进行使热源侧膨胀阀24的开度减小以减小热源侧热交换器23的蒸发能力的控制时，冷冻机油会在热源侧热交换器23内积存。
但是，该空调装置1包括第一旁通回路102和第一回油回路101，因此，在使第一切换机构22处于蒸发运转切换状态地进行运转时，可进行下述油回收运转通过第一旁通回路102使从压缩机构21排出的制冷剂经过旁路通向压缩机构21的吸入侧，并将第一切换机构22切换成冷凝运转切换状态，关闭热源侧膨胀阀24，使从压缩机构21排出的制冷剂流入热源侧热交换器23，通过第一回油回路101使积存在热源侧热交换器23内的冷冻机油返回压缩机构21吸入侧。通过进行这种油回收运转，尽管将第一切换机构22切换成冷凝运转切换状态，但由于将连接单元6、7、8切换成蒸发运转切换状态，可以不变更整个制冷剂回路12中的制冷剂流向，故在油回收运转后，可快速开始返回油回收运转前的运转状态，从而不会损害室内的舒适性，且可在短时间内回收积存在热源侧热交换器23内的冷冻机油。
这样，在该空调装置1中，根据利用侧热交换器32、42、52的空调负荷进行使热源侧膨胀阀24的开度减小以减小热源侧热交换器23的蒸发能力的控制，结果是，即使热源侧热交换器23内的制冷剂液面降低，冷冻机油也不会在热源侧热交换器23内积存，因此，可扩大利用热源侧膨胀阀24控制热源侧热交换器23的蒸发能力时的控制幅度。
并且，在该空调装置1中，不需像现有空调装置那样，在设置多个热源侧热交换器、且将热源侧热交换器作为蒸发器发挥作用时，将多个热源侧膨胀阀中的一部分关闭，减少作为蒸发器发挥作用的热源侧热交换器的台数，以减小蒸发能力，或者使多个热源侧热交换器中的一部分作为冷凝器发挥作用，与作为蒸发器发挥作用的热源侧热交换器的蒸发能力相抵消，以减小蒸发能力，因此，通过单一的热源侧热交换器即可得到宽范围的蒸发能力控制幅度。
由此，本发明可在受到热源侧热交换器的蒸发能力控制幅度限制而不能实现热源侧热交换器单一化的空调装置中，实现热源侧热交换器的单一化，因此，可防止现有空调装置中因设置多个热源侧热交换器而引起的零件数增加及成本升高，而且，可消除在使多个热源侧热交换器中的一部分作为冷凝器发挥作用以减小蒸发能力时，需要与由热源侧热交换器冷凝的制冷剂量对应地增加由压缩机压缩的制冷剂量，在利用侧热交换器的空调负荷小的运转条件下COP变差的问题。
(B)在本实施例的空调装置1中，作为热源侧热交换器23使用形成有大量流路23b的板式换热器，从结构上说，很难为了防止冷冻机油在热源侧热交换器23内积存，而在热源侧热交换器23的各流路23b上设置用于排出冷冻机油的回油回路。但是，在该空调装置1中，由于可将积存在热源侧热交换器23内的冷冻机油与从热源侧热交换器23上侧流入的制冷剂一起从热源侧热交换器23的下部推出而排出，因此，即使使用板式换热器时也能容易地设置第一回油回路101。
(C)在本实施例的空调装置1中，当在作为冷凝器发挥作用的热源侧热交换器23中冷凝的制冷剂由热源侧膨胀阀24减压后向应用侧制冷剂回路12a、12b、12c输送时，从加压回路111合流高压气态制冷剂进行加压，从而提高热源侧膨胀阀24下游侧的制冷剂压力。在此，若像现有空调装置那样仅使高压气态制冷剂合流的话，则向应用侧制冷剂回路12a、12b、12c输送的制冷剂会成为气态份额大的气液两相流，结果是，不能使热源侧膨胀阀24的开度足够小，但在空调装置1中，利用冷却器121对由热源侧膨胀阀24减压后向应用侧制冷剂回路12a、12b、12c输送的制冷剂进行冷却，因此，可使气态制冷剂冷凝，不会向应用侧制冷剂回路12a、12b、12c输送气态份额大的气液两相流的制冷剂。
由此，在空调装置1中，即使根据多个应用侧制冷剂回路12a、12b、12c的空调负荷进行使热源侧膨胀阀24的开度减小以减小热源侧热交换器23的蒸发能力的控制，而且进行通过加压回路111使高压气态制冷剂合流从而加压的控制，也不会向应用侧制冷剂回路12a、12b、12c输送气态份额大的气液两相流的制冷剂，因此，可扩大利用热源侧膨胀阀24控制热源侧热交换器23的蒸发能力时的控制幅度。
并且，在该空调装置1中，不需像现有空调装置那样，设置多个热源侧热交换器，在热源侧热交换器作为冷凝器发挥作用时，将多个热源侧膨胀阀中的一部分关闭，减少作为蒸发器发挥作用的热源侧热交换器的台数，以减小蒸发能力，或者使多个热源侧热交换器中的一部分作为冷凝器发挥作用，与作为蒸发器发挥作用的热源侧热交换器的蒸发能力相抵消，以减小蒸发能力，因此，通过单一的热源侧热交换器即可得到宽范围的冷凝能力控制幅度。
由此，本发明可在受到热源侧热交换器的冷凝能力控制幅度限制而不能实现热源侧热交换器单一化的空调装置中，实现热源侧热交换器的单一化，因此，可防止现有空调装置中因设置多个热源侧热交换器而引起的零件数增加及成本升高，而且，可消除在使多个热源侧热交换器中的一部分作为蒸发器发挥作用以减小冷凝能力时，需要与由热源侧热交换器冷凝的制冷剂量对应地增加由压缩机压缩的制冷剂量，在利用侧热交换器的空调负荷小的运转条件下COP变差的问题。
(D)在本实施例的空调装置1中，加压回路111连接成使高压气态制冷剂在热源侧膨胀阀24和冷却器121之间合流，因此，利用冷却器121对与高压气态制冷剂合流后温度变高的制冷剂进行冷却。因此，作为在冷却器121对制冷剂进行冷却的冷却源不需使用低温的冷却源，可使用比较高温的冷却源。
并且，在空调装置1中，将从热源侧膨胀阀24下游侧向应用侧制冷剂回路12a、12b、12c输送的制冷剂的一部分减压到可返回压缩机构21吸入侧的制冷剂压力后，作为冷却器121的冷却源使用，因此，可得到温度比从热源侧膨胀阀24下游侧向应用侧制冷剂回路12a、12b、12c输送的制冷剂低得多的冷却源。因此，可将从热源侧膨胀阀24下游侧向应用侧制冷剂回路12a、12b、12c输送的制冷剂冷却到过冷却状态。
(E)在本实施例的空调装置1中，将与在热源侧热交换器23内流动的制冷剂流量无关地定量供给的水作为热源使用，并不能通过控制水量来控制热源侧热交换器23的蒸发能力。但是，在该空调装置1中，可扩大利用热源侧膨胀阀24控制热源侧热交换器23蒸发能力时的控制幅度，故即使不进行水量控制，也能确保控制热源侧热交换器23蒸发能力时的控制幅度。
(4)变形例1在上述空调装置1中，为了扩大利用热源侧膨胀阀24控制热源侧热交换器23蒸发能力时的控制幅度，设置了第一回油回路101和第一旁通回路102，但是如上所述，在进行油回收运转时，因为关闭热源侧膨胀阀24，故从液态制冷剂流通配管9通向热源侧热交换器23的制冷剂流停止，虽然时间很短，但会导致应用单元3、4、5中进行取暖运转的应用单元的取暖运转停止(取暖运转模式下的应用单元3、4、5，参照图5)、或者取暖能力下降(冷暖同时运转模式(蒸发负荷)下的应用单元4、5，参照图8)。因此，在本变形例的空调装置1中，如图10所示，设置有第二旁通回路103，该第二旁通回路103可使制冷剂从连接利用侧热交换器32、42、52和热源侧热交换器23的液态制冷剂管分流，向压缩机构21的吸入侧(具体而言是连接在压缩机构21吸入侧的冷却回路122的导出管122c)输送。该第二旁通回路103主要具有连接液态制冷剂管在利用侧热交换器32、42、52与热源侧膨胀阀24之间的位置和压缩机构21吸入侧的旁通管103a、以及连接在旁通管103a上的开闭阀103b。在本实施例中，如图10所示，旁通管103a设置成将制冷剂从储料器25上部向压缩机构21吸入侧输送。因此，在进行油回收运转时，打开开闭阀103b，使积存在储料器25上部的气态的制冷剂优先向压缩机构21的吸入侧输送。另外，旁通管103a主要能从液态制冷剂管在利用侧热交换器32、42、52与热源侧膨胀阀24之间的位置向压缩机构21吸入侧输送制冷剂即可，故也可不连接在储料器25上而直接连接在液态制冷剂管上，但为了尽量防止液态的制冷剂向压缩机构21的吸入侧输送，最好像本实施例这样连接在储料器25上部。
这样，通过设置第二旁通回路103，从而即使在进行油回收运转过程中，制冷剂也可向进行取暖运转的应用单元的利用侧热交换器流动，可继续进行取暖运转。并且，通过像本实施例这样将第二旁通回路103设置成从储料器25上部向压缩机构21吸入侧输送制冷剂，从而可使气态的制冷剂优先向压缩机构21的吸入侧输送，可尽量防止输送液态的制冷剂。
(5)变形例2在上述空调装置1中，为了扩大利用热源侧膨胀阀24控制热源侧热交换器23蒸发能力时的控制幅度、以及利用热源侧膨胀阀24控制热源侧热交换器23冷凝能力时的控制幅度，而在热源单元2上设置了第一回油回路101、第一旁通回路102、加压回路111、冷却器121及冷却回路122(在变形例1中还有第二旁通回路103)，但例如在可确保热源侧热交换器23的冷凝能力控制幅度而仅需扩大热源侧热交换器23的蒸发能力控制幅度时，如图11所示，可仅在热源单元2上设置第一回油回路101及第一旁通回路102(在变形例1中还有第二旁通回路103)，而省去加压回路111、冷却器121及冷却回路122。
(6)变形例3在上述空调装置1中，作为第一切换机构22及第二切换机构26使用了四通切换阀，但并不局限于此，例如图12所示，作为第一切换机构22及第二切换机构26也可使用三通阀。
产业上的可利用性本发明的空调装置包括制冷剂回路，该制冷剂回路具有在作为制冷剂蒸发器发挥作用时使制冷剂从下侧流入而从上侧流出的热源侧热交换器，且该制冷剂回路可进行切换使热源侧热交换器和利用侧热交换器分别单独作为制冷剂的蒸发器或冷凝器发挥作用，从而可扩大利用膨胀阀控制热源侧热交换器蒸发能力时的控制幅度。
权利要求
1.一种空调装置(1)，其特征在于，包括制冷剂回路(12)，该制冷剂回路具有压缩机构(21)、在作为制冷剂的蒸发器发挥作用时使制冷剂从下侧流入而从上侧流出的热源侧热交换器(23)、利用侧热交换器(32、42、52)、连接所述热源侧热交换器和所述利用侧热交换器的的液态制冷剂管、以及设在所述液态制冷剂管上的膨胀阀(24)，该制冷剂回路可进行切换，使所述热源侧热交换器和所述利用侧热交换器分别单独作为制冷剂的蒸发器或冷凝器发挥作用；第一旁通回路(102)，该第一旁通回路可使从所述压缩机构排出的制冷剂经过旁路通向所述压缩机构的吸入侧；以及回油回路(101)，该回油回路连接所述热源侧热交换器的下部和所述压缩机构的吸入侧，在使所述热源侧热交换器作为蒸发器发挥作用而进行运转时，进行下述油回收运转通过所述第一旁通回路使从所述压缩机构排出的制冷剂经过旁路通向所述压缩机构的吸入侧，并切换成使所述热源侧热交换器作为冷凝器发挥作用的运转，并关闭所述膨胀阀，由此使从所述压缩机构排出的制冷剂流入所述热源侧热交换器，从而经过所述回油回路使积存在所述热源侧热交换器内的冷冻机油返回所述压缩机构吸入侧。
2.一种空调装置(1)，其特征在于，包括制冷剂回路(12)，该制冷剂回路具有压缩机构(21)、在作为制冷剂蒸发器发挥作用时使制冷剂从下侧流入而从上侧流出的热源侧热交换器(23)、利用侧热交换器(32、42、52)、连接所述热源侧热交换器和所述利用侧热交换器的的液态制冷剂管、设在所述液态制冷剂管上的膨胀阀(24)、可在使所述热源侧热交换器作为从所述压缩机构排出的制冷剂的冷凝器发挥作用的冷凝运转切换状态和使所述热源侧热交换器作为流经所述液态制冷剂管的制冷剂的蒸发器发挥作用的蒸发运转切换状态之间进行切换的热源侧切换机构(22)、连接在所述压缩机构的排出侧与所述热源侧切换机构之间而可将从所述压缩机构排出的制冷剂在流入所述热源侧切换机构之前进行分流的高压气态制冷剂管、可在使所述利用侧热交换器作为流经所述液态制冷剂管的制冷剂的蒸发器发挥作用的制冷运转切换状态和使所述利用侧热交换器作为流经所述高压气态制冷剂管的制冷剂的冷凝器发挥作用的取暖运转切换状态之间进行切换的应用侧切换机构(66、67、76、77、86、87)、以及将在所述利用侧热交换器蒸发的制冷剂向所述压缩机构吸入侧输送的低压气态制冷剂管；第一旁通回路(102)，该第一旁通回路可使从所述压缩机构排出的制冷剂经过旁路通向所述压缩机构的吸入侧；以及回油回路(101)，该回油回路连接所述热源侧热交换器的下部和所述压缩机构的吸入侧，在使所述热源侧切换机构处于蒸发运转切换状态而进行运转时，进行下述油回收运转经过所述第一旁通回路而使从所述压缩机构排出的制冷剂经过旁路通向所述压缩机构的吸入侧，并将所述热源侧切换机构切换成冷凝运转切换状态，关闭所述膨胀阀，由此使从所述压缩机构排出的制冷剂流入所述热源侧热交换器，从而经过所述回油回路使积存在所述热源侧热交换器内的冷冻机油返回所述压缩机构吸入侧。
3.如权利要求1或2所述的空调装置(1)，其特征在于，在所述液态制冷剂管上设置有第二旁通回路(103)，该第二旁通回路连接在所述利用侧热交换器(32、42、52)和所述膨胀阀(24)之间，可使制冷剂从所述液态制冷剂管分流并向所述压缩机构(21)的吸入侧输送。
4.如权利要求3所述的空调装置(1)，其特征在于，在所述液态制冷剂管上还设置有储料器(25)，该储料器连接在所述利用侧热交换器(32、42、52)和所述膨胀阀(24)之间，用于积存流经所述液态制冷剂管的制冷剂，所述第二旁通回路(103)设置成将制冷剂从所述储料器上部向所述压缩机构(21)的吸入侧输送。
5.如权利要求1至4中任一项所述的空调装置(1)，其特征在于，所述热源侧热交换器(23)使用与在所述热源侧热交换器内流动的制冷剂流量控制无关地定量供给的水作为热源。
6.如权利要求1至5中任一项所述的空调装置(1)，其特征在于，所述热源侧热交换器(23)是板式换热器。
7.一种空调装置(1)，其特征在于，包括制冷剂回路(12)，该制冷剂回路具有压缩机构(21)、在作为制冷剂蒸发器发挥作用时使制冷剂从下侧流入而从上侧流出的热源侧热交换器(23)、以及利用侧热交换器(32、42、52)，该制冷剂回路可进行切换，以使所述热源侧热交换器和所述利用侧热交换器分别单独作为制冷剂的蒸发器或冷凝器发挥作用；以及回油回路(101)，该回油回路连接所述热源侧热交换器的下部和所述压缩机构的吸入侧，在使所述热源侧热交换器作为蒸发器发挥作用地进行运转时，进行下述油回收运转切换成使所述热源侧热交换器作为冷凝器发挥作用的运转，使从所述压缩机构排出的制冷剂流入所述热源侧热交换器，并经过所述回油回路使积存在所述热源侧热交换器内的冷冻机油返回所述压缩机构吸入侧。
8.如权利要求7所述的空调装置(1)，其特征在于，还包括第一旁通回路(102)，该第一旁通回路可使从所述压缩机构排出的制冷剂经过旁路通向所述压缩机构的吸入侧，在进行所述油回收运转时，经过所述第一旁通回路而使从所述压缩机构排出的制冷剂经过旁路通向所述压缩机构的吸入侧。
全文摘要
本发明可在下述空调装置(1)中扩大利用热源侧膨胀阀(24)控制热源侧热交换器(23)的蒸发能力时的控制幅度，该空调装置包括制冷剂回路(12)，该制冷剂回路具有在作为制冷剂蒸发器发挥作用时使制冷剂从下侧流入而从上侧流出的热源侧热交换器(23)，且该制冷剂回路可进行切换使热源侧热交换器(23)和利用侧热交换器(32、42、52)分别单独作为制冷剂的蒸发器或冷凝器发挥作用。本发明提供的空调装置(1)，在使热源侧热交换器(23)作为蒸发器发挥作用地进行运转时，通过第一旁通回路(102)使从压缩机构(21)排出的制冷剂经过旁路通向压缩机构(21)的吸入侧，并切换成使热源侧热交换器(23)作为冷凝器发挥作用的运转，关闭热源侧膨胀阀(24)，通过第一回油回路(101)使积存在热源侧热交换器(23)内的冷冻机油从热源侧热交换器(23)下部返回压缩机构(21)的吸入侧。
文档编号F25B29/00GK1910409SQ20058000255
公开日2007年2月7日 申请日期2005年7月28日 优先权日2004年8月4日
发明者本田雅裕, 堀靖史, 梅山惠昭, 石田圭司 申请人:大金工业株式会社