CN114466995A - 空调机 - Google Patents

Abstract

本发明的一个实施方式的空调机进行加热运行、冷却运行，并且使排出气体的一部分流入多个中间热交换器中的一个中间热交换器中并冷凝，使排出气体的剩余部分在室外侧热交换器中冷凝，使该冷凝后的冷凝液通过液体配管与在中间热交换器处冷凝的制冷剂混合，使该混合后的冷凝液经由第二膨胀阀流入另一中间热交换器中并蒸发，从而进行冷却优先的冷却加热混合运行，使排出气体流入多个中间热交换器中的一个中间热交换器中并冷凝，使排出气体的一部分通过液体配管流入室外侧热交换器中并蒸发，使冷凝液的剩余部分经由第二膨胀阀流入另一中间热交换器中并蒸发，从而进行加热优先的冷却加热混合运行。

Description

空调机

技术领域

本发明的实施方式涉及通过使水等制热剂循环来进行制冷和制热的空调机。

背景技术

近年来，全球变暖系数(GWP)较高的一部分HFC(氢氟碳化物)制冷剂的使用被视为问题，以欧洲的修改氟气体法规为首，阶段性地限制了其使用。因此，正在推进使用GWP较低的制冷剂的空调机的开发，家用空调机和商用空调机中作为主流的R410A已被R32取代。

另一方面，R32是微燃性(A2L)制冷剂，例如在制冷剂填充量较多的可变制冷剂流量(VRF)方式空调机中使用时，需要考虑泄漏到室内时的安全性。因此，VRF方式的空调机继续使用R410A，但根据近年来的研究开发，提出了作为制热剂使水循环，对室内机单独进行制冷和制热的方式。作为一个示例，在这种方式的空调机中，中继单元设置在室外单元和室内单元之间，室外单元和中继单元通过制冷剂配管连接，中继单元和室内单元通过水配管连接。继电器单元中，制冷剂和制热剂进行热交换。因此，从室外单元到中继单元有制冷剂配管通过，中继单元和室内单元之间有水配管通过。由此，对于室内的制冷剂发生泄漏的情况能保证安全性，能使用如R32那样的微燃性制冷剂。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第5236009号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

在上述的空调机的中继单元中，通过流路切换阀适当地切换流路，使得在请求制冷运行的室内单元中使冷水循环，在请求制热运行的室内单元中使热水循环。当空调机在使冷却和加热混合的模式下运行(冷却加热混合运行)时，根据室内单元的运行模式的设定请求的比例，以如下方式使室外单元运行。例如，当对室内单元的制冷请求的比例为过半数以上时，室外单元进行制冷优先的冷却加热混合运行。与此相对地，当对室内单元的制热请求的比例为过半数以上时，室外单元进行加热优先的冷却加热混合运行。由此，在切换室外单元的运行模式的情况下，根据室内单元的设定请求的比例的变动，像例如如果是夏季则制冷、如果是冬季则制热那样被预测为请求较多的运行模式的能力有可能下降。另外，伴随着室外单元的运行模式的切换，有可能产生循环状态的摆动。

本发明是基于上述情况而完成的，其第一个目的在于提供一种水循环式空调机，能够抑制被预测为请求较多的运行模式的能力下降和循环状态下的摆动的发生。

此外，在上述的空调机中，基于中间热交换器的制热剂下游侧的制热剂温度来控制设置在室外单元的压缩机的转速。此时，一并决定中间热交换器的目标制热剂温度，以使室内单元的冷却能力或加热能力达到规定的能力。因此，例如当室内单元侧的目标冷却能力为空调机的最小能力时，室外单元压缩机的转速相对于室内单元侧所需要的冷却能力而言为过剩，从而使用超出需要的能量。

本发明是基于上述情况而完成的，其第二目的是提供一种能够节省能源的水循环式空调机。

此外，上述的空调机中，例如，当冬季在低于0℃的环境中进行冷却加热混合运行时，在制冷循环时的蒸发器的蒸发温度可能会下降到与室外交换器相同的温度。这是因为，在冬季实行加热优先的冷却加热混合运行时，由于室外热交换器为蒸发器，因此流过冷却用中间热交换器的制冷剂的压力被引到室外热交换器侧，从而导致蒸发温度降低。此时，当制冷剂为水时，冷却用中间热交换器可能发生冻结的情况，因此需要防止该冻结。

此外，在上述的空调机中，水在每个室内单元中循环。因此，需要考虑由于水的流路长度引起的配管阻力，以使每个室内单元的水流量不会产生差异。作为其对策，例如可以举出在中继单元中配置对于各室内单元的流量控制阀，但是在这种情况下，容易增大中继单元的壳体尺寸和成本等。特别是当使用室外机的排热来作为热回收时，需要在中继单元内收纳与VRF对应的能力的水热交换器和流路切换阀、循环泵、甚至流量调节阀。其结果是，也可能产生中继单元的壳体尺寸进一步增大，安装作业的人员增加和设置空间的确保等问题。

此外，在上述空调机中，可以使用两个热交换器进行冷却专用运行或加热专用运行，但是，例如当将中继单元设置在天花板背面那样狭小的空间内时，中继单元的高度方法的尺寸受到限制，需要使用多个小型热交换器来构成冷却专用热交换器或加热专用热交换器。在这种情况下，中间热交换器的单体成本也会增加，同时，由于焊接部的增加、零件数量的增加，制造成本也会增加。

本发明是基于上述情况而完成的，其第三目的是提供一种能够防止冷却用中间热交换器冻结的水循环式空调机。

另外，本发明的第四目的是提供一种能够抑制制造成本的循环式空调机。

用于解决技术问题的技术手段

根据实施方式，空调机包括：室外单元、热交换单元、室内单元、阀单元和控制单元。所述室外单元具有用于使制冷剂循环的压缩机、室外侧热交换器、以及第一膨胀阀。所述热交换单元具有用于使制冷剂和制热剂进行热交换的多个中间热交换器、以及对应于多个所述中间热交换器的第二膨胀阀。所述室内单元具有用于使所述制热剂和室内空气进行热交换的室内侧热交换器。所述阀单元具有用于使经所述中间热交换器冷却后的所述制热剂和加热后的所述制热剂中的任一个流入所述室内侧热交换器的流路切换阀。所述控制单元具有用于控制各个单元的控制部所述室外单元、所述热交换单元、所述室内单元、以及所述阀单元分别分割并形成有外壳。通过将经所述室外侧热交换器冷凝后的冷凝液输送到所述热交换单元或将经所述中间热交换器冷凝后的冷凝液输送到所述室外单元的液体配管、将经所述中间热交换器蒸发后的制冷剂输送到所述室外单元的吸入气体配管、以及将经所述压缩机压缩后的排出气体输送到所述热交换单元的排出气体配管来连接所述室外单元和所述热交换单元。

所述控制单元进行加热运行、冷却运行、冷却优先的冷却加热混合运行、加热优先的冷却加热混合中的任一个。在所述加热运行中，所述控制单元使排出气体流入所述中间热交换器。在所述冷却运行中，所述控制单元在所述室外侧热交换器处使排出气体冷凝，使该冷凝后的冷凝液经由所述第二膨胀阀流入所述中间热交换器。在所述冷却优先的冷却加热混合运行中，所述控制单元使排出气体的一部分流入多个所述中间热交换器中的一个中间热交换器并冷凝，使所述排出气体的剩余部分经所述室外侧热交换器冷凝，使该冷凝后的冷凝液通过所述液体配管与经所述中间热交换器冷凝后的制冷剂混合，使该混合后的冷凝液经由所述第二膨胀阀流入另一个中间热交换器中并蒸发。在所述加热优先的冷却加热混合运行中，所述控制单元使排出气体流入多个所述中间热交换器中的一个中间热交换器并冷凝，使所述排出气体的一部分通过所述液体配管流入所述室外侧热交换器并蒸发，使所述冷凝液的剩余部分经由所述第二膨胀阀流入另一个中间热交换器并蒸发。

附图说明

图1是简要地示出实施方式1的空调机的结构的图。

图2是简要地示出实施方式1的空调机的配管***的图。

图3是简要地示出实施方式1的空调机的各个单元的设置例的图。

图4A是简要地示出实施方式1的空调机的冷却加热混合运行时热源侧制冷循环的配管***的图。

图4B是实施方式1的空调机在冷却加热混合运行时的热源侧制冷循环的莫瑞尔线图。

图5是示出实施方式1的制冷剂密度(kg/m³)、比率(％)、制冷剂流速(m/s)、(制冷剂流速)²、比率(％)和压缩比率与排出气体配管、液体配管、吸入气体配管之间的关系的图。

图6A是简要地示出第一变形例的空调机的配管***的图。

图6B是简要地示出第二变形例的空调机的配管***的图。

图7是示出实施方式1的空调机中的室外单元的运行模式选择处理的控制流程。

图8是示出实施方式1的空调机中的室外单元的夏季运行模式选择处理的控制流程图。

图9是示出实施方式1的空调机中的室外单元的冬季运行模式选择处理的控制流程图。

图10是示出实施方式1的空调机中的室外单元的中间时期运行模式选择处理的控制流程图。

图11是示出实施方式1的空调机中的对室内单元的制冷请求和制热请求的比例随着时间变化的一个示例的图。

图12A示出了在实施方式1的空调机中，如图11所示那样制冷请求和制热请求的比例发生变化的情况下，与外部空气温度相对应的室外单元的运行模式在中间时期的变化的一个示例的图。

图12B示出了在实施方式1的空调机中，如图11所示那样制冷请求和制热请求的比例发生变化的情况下，与外部空气温度相对应的室外单元的运行模式在夏季的变化的一个示例的图。

图12C示出了在实施方式1的空调机中，如图11所示那样制冷请求和制热请求的比例发生变化的情况下，与外部空气温度相对应的室外单元的运行模式在冬季的变化的一个示例的图。

图13是示出实施方式2的冷却运行时和加热运行时的运行模式与制热剂的目标温度之间的关系的图。

图14是示出实施方式2的该运行模式的切换处理的一个示例的控制流程图。

图15是简要地示出实施方式3的空调机的结构的图。

图16是示出实施方式3的冷却用中间热交换器的设置例的图。

图17是示出实施方式3的加热用中间热交换器的设置例的图。

具体实施方式

以下，参照附图对于本发明的实施方式进行说明。

(实施方式1)

图1是简要地示出本实施方式的空调机的结构的图。图2是简要地示出本实施方式的空调机的配管***的图。图3简要地示出本实施方式的空调机的各个单元的设置例。

如图1、图2、图3所示，空调机1包括室外单元2、热交换单元3、阀单元4和室内单元5。它们按照每个单元进行分割并形成有外壳，单元之间通过规定的配管6～9进行连接。在这些单元中，例如室外单元2设置在建筑物B的屋顶RF上，热交换单元3、阀单元4、以及室内单元5设置在建筑物B的各层楼1F、2F的天花板空间CS等中。天花板空间CS例如是建筑物B的天花板背面的梁与天花板之间等所规定的空间。另外，图1、图2、图3简要地示出了空调机1，单元数量和配管数量可以从图示方式适当地增减。

这些单元2、3、4、5分别具备控制后述的各个构成部件的动作的控制部20、30、40、50。这些控制部20、30、40、50构成空调机1的控制单元，分别包括CPU、存储器、存储装置(非易失性存储器)、输入输出电路、计时器等，执行规定的运算处理。例如，各控制部20、30、40、50通过输入输出电路来读取各种数据，利用从存储装置读出到存储器的程序，由CPU进行运算处理，并基于处理结果进行各个单元构成部件的动作控制。此时，控制部20、30、40、50通过有线或无线在与各个单元构成部件之间以及在控制部相互之间发送和接收控制信号。

在本实施方式中，控制面板100连接到室外单元2。控制面板100包括多个开关、按钮、转盘等，通过由管理者(用户)操作这些开关、按钮、转盘等，能够设定和调节空调机的动作。在本实施方式中，能够通过管理者操作控制面板100来变更空调机1的运行模式。

另外，热交换单元3的控制部30存储冷却运行时和加热运行时的每个运行模式下制热剂的目标温度的设定，并通过后述的温度传感器3d获取制热剂的温度。室外单元2的控制部20基于由温度传感器3d获取到的制热剂的温度和设定的目标温度来控制压缩机2a的转速。关于目标温度的设定将参照图4进行描述，关于该控制(运行模式的切换处理)将参照图5进行描述。作为空调机1的冷却运行时和加热运行时，具有两种运行模式：第一模式(也称为通常运行模式)；以及比第一模式省电地进行运行的第二模式(下文中也称为节能运行模式)。

室外单元2和热交换单元3构成在空调机1中使制冷剂循环的热源侧制冷循环。此外，热交换单元3、阀单元4和室内单元5构成空调机1中的制热剂流路循环。

室外单元2和热交换单元3通过配管(以下称为制冷剂配管)6连接。制冷剂管6包括液体配管6a、吸入气体配管6b和排出气体配管6c。

作为主要部分，室外单元2包括压缩机2a、止逆阀2b、油分离器2c、四通阀2d、室外侧热交换器2e、膨胀阀2f、液体罐2g、室外单元风扇2h、存储器2i、开闭阀2j、2k和外部空气温度传感器2l。除了室外单元风扇2h和外部空气温度传感器2l之外，通过配管连接在壳体21内，分别配置在与热交换单元3之间进行循环的制冷剂流路中。室外单元风扇2h与室外侧热交换器2e相邻地设置在壳体21的壁部。壳体21规定室外单元2的轮廓。

热交换单元3构成为在壳体31中分别收纳膨胀阀3a、31a、32a、33a、中间热交换器3b、31b、32b、开闭阀3c和温度传感器3d、31d、32d作为主要部分。壳体31规定热交换单元3的轮廓。膨胀阀31a、32a相当于与室外单元2所具备的膨胀阀2f(第一膨胀阀)相对的第二膨胀阀，膨胀阀33a相当于与膨胀阀2f相对的第三膨胀阀。中间热交换器3b对制冷剂和制热剂进行热交换。在本实施方式中，热交换单元3包括多个中间热交换器3b，其中至少一个中间热交换器3b通过制冷剂冷却制热剂，除此以外的中间热交换器3b通过制冷剂加热制热剂。制冷剂例如是全球变暖系数(GWP)比R410A和R407C要低的R32。作为一个示例，制热剂是水，但也可以是防冻液。温度传感器3d设置在中间热交换器3b的下游侧，并检测从中间热交换器3b流出的制热剂的温度。这样检测到的温度被发送到控制部20。

由于热交换单元3包括冷却用中间热交换器31b和加热用中间热交换器32b，因此，空调机1能够进行冷却运行或加热运行中的任一个或两个同时进行运行。

对于由上述室外单元2和热交换单元3构成的热源侧制冷循环，分别说明在空调机1的冷却运行时、加热运行时、冷却加热混合运行时的动作方式。在以下说明的上述运行时，在室外单元2和热交换单元3中，阀单元4和室内单元5的控制部40、50和控制部20、30适当地发送和接收控制信号，并使各单元2、3的构成部件进行动作。

在进行冷却运行时，室外单元2和热交换单元3分别如下进行动作。此时，在室外单元2中，压缩机2a从吸入口21a吸入气体制冷剂，对吸入的气体制冷剂进行压缩并从排出口22a排出。压缩机2a是将制冷剂进行压缩以使其处于高温高压状态的装置，例如是可控制容量的逆变器压缩机等。排出的气体制冷剂(排出气体)通过止逆阀2b，润滑油成分通过油分离器2c被分离并流入室外侧热交换器2e。此时，气体制冷剂的一部分通过四通阀2d被分岔并流入室外侧热交换器2e。流入的气体制冷剂通过室外侧热交换器2e向外部空气散热，并被冷凝和液化。室外侧热交换器2e在制冷剂和外部空气之间进行热交换，并且在冷却运行时作为冷凝器发挥功能。液化后的制冷剂(冷凝液)由膨胀阀2f减压，储存在液体罐2g中，并通过液体配管6a被供给到热交换单元3。室外单元风扇2h将外部空气吸入壳体21内并流入室外侧热交换器2e，然后排出到壳体21外。

在热交换单元3中，所供给的液体制冷剂(冷凝液)经冷却用膨胀阀31a膨胀并流入冷却用中间热交换器31b。流入的液体制冷剂经冷却用中间热交换器31b从制热剂吸热并蒸发和汽化。气化后的制冷剂(蒸发气体)通过用于压力控制的膨胀阀33a和吸入气体配管6b返回到室外单元2。蒸发气体被规定作为通过冷却用中间热交换器31b并经过蒸发过程的制冷剂。蒸发气体中还包括例如制冷剂没有完全蒸发，干度为1.0以下且含有液态制冷剂的制冷剂。用于压力控制的膨胀阀33a控制冷却用中间热交换器31b的蒸发温度，避免作为制热剂的水的冻结。

返回到室外单元2的蒸发气体在存储器2i中被分离为气体制冷剂和液体制冷剂。分离后的气体制冷剂从吸入口21a被吸入压缩机2a并再次被压缩。另一方面，分离后的液体制冷剂被储存在存储器2i中。

与此相对地，在加热运行时，室外单元2和热交换单元3如下述那样分别进行动作。此时，在室外单元2中，从压缩机2a排出的气体制冷剂与冷却运行时同样地通过止逆阀2b，润滑油成分在油分离器2c中被分离。此时，开闭阀2j打开，气体制冷剂(排出气体)通过排出气体配管6c被供给到热交换单元3。

在热交换单元3中，开闭阀3c打开，供给的气体制冷剂通过加热用中间热交换器32b向制热剂散热，并被冷凝和液化。液化后的制冷剂(冷凝液)经加热用膨胀阀32a膨胀，并通过液体配管6a返回室外单元2。

此时，开闭阀2k打开，返回室外单元2的液体制冷剂(冷凝液)经由液体罐2g经膨胀阀2f被膨胀并流入室外侧热交换器2e。流入后的液体制冷剂通过室外侧热交换器2e从外部空气吸热并蒸发和汽化。在加热运行时，室外侧热交换器2e作为蒸发器发挥功能。此时，室外单元风扇2h将外部空气吸入壳体21内并使外部空气流入室外侧热交换器2e，然后排出到壳体21外。汽化后的制冷剂(蒸发气体)通过四通阀2d和存储器2i从吸入口21a被吸入压缩机2a并再次被压缩。

当冷却和加热的混合运行时，室外单元2和热交换单元3分别如下进行动作。此时，在室外单元2中，从压缩机2a排出的气体制冷剂(排出气体)与加热运行时同样地通过排出气体配管6c被供给到热交换单元3。在热交换单元3中，供给的气体制冷剂与加热运行时同样地，通过加热用中间热交换器32b向制热剂散热，并冷凝和液化。液化后的制冷剂(冷凝液)分别经加热用膨胀阀32a和冷却用膨胀阀31a被膨胀，并流入冷却用中间热交换器31b。流入的液体制冷剂(冷凝液)经冷却用中间热交换器31b从制热剂吸热并蒸发和汽化。

此时，当冷却优先于加热时，切换流路以将液体制冷剂(冷凝液)从室外单元2供给到热交换单元3。另一方面，当加热优先于冷却时，切换流路以将液体制冷剂(冷凝液)从热交换单元3供给到室外单元2。例如，开闭阀2j、2k、3c打开和关闭时，并且通过四通阀2d变更流路，从而切换通过液体配管6a的液体制冷剂的供给方向。当开闭阀2j、2k、3c关闭时、液体制冷剂从室外单元2通过四通阀2d被供给到热交换单元3。当开闭阀2j、2k、3c打开时，液体制冷剂从热交换单元3通过四通阀2d被供给到室外单元2。

热交换单元3、阀单元4和室内单元5构成空调机1中的制热剂流路循环。

阀单元4介于热交换单元3和室内单元5之间。阀单元4通过制热剂配管7、8分别连接到热交换单元3。

制热剂配管7构成经冷却用中间热交换器31b被冷却的制热剂(以下称为冷却制热剂)的流路。制热剂配管7包括冷却用制热剂供给管7a和冷却用制热剂回流管7b。冷却用制热剂供给管7a是用于将冷却制热剂从热交换单元3被供给到阀单元4的流路。冷却用制热剂回流管7b是用于将冷却制热剂从阀单元4回流到热交换单元3的流路。

制热剂配管8构成经加热用中间热交换器32b被加热的制热剂(以下称为加热制热剂)的流路。制热剂管8包括加热用制热剂供给管8a和加热用制热剂回流管8b。加热用制热剂供给管8a是用于将加热制热剂从热交换单元3供给到阀单元4的流路。加热用制热剂回流管8b是用于将加热制热剂从阀单元4回流到热交换单元3的流路。

此外，阀单元4通过分配管9连接到室内单元5。分配管9包括向室内单元5供给制热剂的进水管9a和将制热剂返回到阀单元4的回水管9b。进水管9a构成将从冷却用制热剂供给管7a供给的冷却制热剂和从加热用制热剂供给管8a供给的加热制热剂供给到室内单元5的流路。回水管9b构成将冷却制热剂和加热制热剂返回到阀单元4的流路。

因此，冷却制热剂和加热制热剂分别经由阀单元4在热交换单元3和室内单元5之间进行循环。在图2所示的结构例中，冷却用制热剂供给管7a和加热用制热剂供给管8a都分别在四个进水管9a中被分岔，冷却制热剂和加热制热剂分别被分配至四个室内单元5中。被分配的冷却制热剂和加热制热剂分别从四个回水管9b返回到阀单元4，并通过冷却用制热剂回流管7b或加热用制热剂回流管8b在与热交换单元3之间进行循环。

因此，制热剂配管7、8和分配管9的配管直径不同。在本实施方式中，作为一个示例，冷却用制热剂供给管7a和冷却用制热剂回流管7b的配管管径大于进水管9a的配管管径。此外，加热用制热剂供给管8a和加热用制热剂回流管8b的配管管径大于回水管9b的配管管径。因此，制热剂可以平稳且稳定地在制热剂配管7、8和分配管9之间进行循环。

此外，制热剂配管7、8的配管管径可以根据室内单元5的总连接容量而不同。由于室内单元5的每个容量(能力)具有不同的设计流量，因此用各个容量求出额定流量。假设将0.5HP至5HP的室内单元作为系列的情况下，其额定流量各不相同，认为循环泵5a也需要3个系列左右。在本实施方式中，假设制热剂流路循环为密封回路的情况，但考虑到异物混入或漏水等引起的空气侵入，将配管流速设为适当的值。因此，制热剂配管7、8的配管管径根据室内单元5的总连接容量而不同。

阀单元4构成为通过在壳体41中收纳流路切换阀4a来作为主要部分。流路切换阀4a是使冷却制热剂和加热制热剂中的任一个流入室内单元5的室内侧热交换器5b的阀，并包括进水阀41a和回水阀42a。进水阀41a和回水阀42a是由控制部40打开和关闭的三通阀，其详细情况将在后面描述。壳体41规定阀单元4的轮廓。

室内单元5包括循环泵5a、室内侧热交换器5b、室内单元风扇5c和信息获取部5d来作为主要部分。循环泵5a和室内侧热交换器5b在壳体51内进行配管连接，并分别配置在经由阀单元4与热交换单元3之间进行循环的制热剂流路上。室内单元风扇5c和信息获取部5d与壳体51的壁部相邻地配置。壳体51规定室内单元5的轮廓。循环泵5a使制热剂在制热剂流路中循环。

信息获取部5d是在室内单元5与用户之间进行信息交换的接口部，例如是操作用的面板、开关、按钮、显示用的显示器等。信息获取部5d获取例如室内单元5的运行开始、制冷运行和制热运行的模式选择、室内温度的设定等信息(数据)，并将获取到的信息提供给控制部50。

下面说明由上述热交换单元3、阀单元4和室内单元5构成的制热剂流路循环。

在制热剂流路循环中，通过热交换单元3的冷却用中间热交换器31b向制冷剂散热并将被冷却的制热剂(冷却制热剂)从冷却用制热剂供给管7a供给到阀单元4。此外，由加热用中间热交换器32b从制冷剂吸热并将被加热的制热剂(加热制热剂)从加热用制热剂供给管8a供给。所供给的冷却制热剂和加热制热剂通过进水阀41a从进水管9a被供给到室内单元5。进水阀41a将冷却制热剂或加热制热剂中的任一个供给到室内单元5。具体地说，切换阀单元4的流路以使进水阀41a连接到冷却用制热剂供给管7a，从而将冷却制热剂供给到进行制冷运行的室内单元5。另一方面，切换阀单元4的流路以使进水阀41a连接到加热用制热剂供给管8a，从而将加热制热剂供给到进行制热运行的室内单元5。控制部50根据例如由信息获取部5d获取到的用户对运行模式的选择等来切换室内单元5中的制冷运行和制热运行。

此外，从室内单元5返回的制热剂从回水管9b通过回水阀42a返回到阀单元4。回水阀42a与同一流路上的进水阀41a相对应地进行动作，将供给到室内单元5的制热剂返回到阀单元4。具体地说，回水阀42a切换阀单元4的流路，使得将从进行制冷运行的室内单元5返回的制热剂引导到冷却用制热剂回流管7b。被引导到冷却用制热剂回流管7b的制热剂通过冷却用中间热交换器31b向制冷剂散热并再次被冷却。另一方面，回水阀42a切换阀单元4的流路，使得将从进行制热运行的室内单元5返回的制热剂引导到加热用制热剂回流管8b。被引导到加热用制热剂回流管8b的制热剂经加热用中间热交换器32b来从制冷剂吸热并再次被加热。

在室内单元5中，循环泵5a与室内单元5的运行或停止相对应地进行动作，吸入冷却制热剂或加热制热剂并将其排出到室内侧热交换器5b。循环泵5a是能够增加或减少转速的逆变器式泵，并且例如基于制热剂的出口温度(室内侧热交换器5b的出口水温)来增加或减少转速。室内侧热交换器5b对室内空气与制热剂进行热交换并调节温度。室内单元风扇5c将室内空气吸入到壳体51内，使其流入室内侧热交换器5b，然后将进行温度调节后的空气从壳体51吹向空调对象空间。室内单元风扇5c几乎与制冷或制热的运行开始请求同时进行旋转，几乎与运行停止请求同时停止。停止循环泵5a和室内单元风扇5c的顺序可以是任一个先停止。作为一个示例，从感测室内温度的观点来看，期望在热断开时首先使循环泵5a停止，且使室内单元风扇5c继续旋转。

在本实施方式中，空调机1、具体为室外单元2以冷却运行、加热运行、冷却优先的冷却加热混合运行、加热优先的冷却加热混合运行中的任一运行模式进行运行。例如，可以通过控制部20基于外部空气温度传感器2l检测到的外部空气温度来选择这些运行模式，或者可以基于来自室外单元2的控制面板100的指示来选择这些模式。

冷却运行是压缩机2a的排出气体在室外侧热交换器2e中被冷凝，并且该冷凝液经由冷却用膨胀阀31a流入冷却用中间热交换器31b的运行模式。

加热运行是压缩机2a的排出气体流入加热用中间热交换器32b的运行模式。

冷却优先的冷却加热混合运行是混合执行冷却运行和加热运行，但优先适当地执行冷却运行的运行模式。在冷却优先的冷却加热混合运行中，压缩机2a的排出气体的一部分流入加热用中间热交换器32b并被冷凝，排出气体的剩余部分经室外侧热交换器2e被冷凝。混合两者的冷凝液，混合后的冷凝液通过冷却用膨胀阀31a流入冷却用中间热交换器31b并被蒸发。

加热优先的冷却加热混合运行是混合执行冷却运行和加热运行，但优先适当地执行加热运行的运行模式。在加热优先的冷却加热混合运行中，压缩机2a的排出气体流入加热用中间热交换器32b并被冷凝。该冷凝液的一部分通过液体配管6a流入室外侧热交换器2e并被蒸发。冷凝液的剩余部分通过加热用膨胀阀32a和冷却用膨胀阀31a流入冷却用中间热交换器31b并被蒸发。

图4A和图4B中示出了这些冷却加热混合运行时的热源侧制冷循环。图4A是简要地示出热源侧制冷循环的配管***的图，图4B是该热源侧制冷循环的莫瑞尔线图。图4B中，从P1至P2表示在压缩机2a处的制冷剂的状态变化、从P2至P3表示在室外侧热交换器2e(冷凝器)处的制冷剂的状态变化、从P3a至P4表示在冷却用膨胀阀31a处的制冷剂的状态变化、从P4至P5表示在冷却用中间热交换器31b处的制冷剂的状态变化、从P5至P1表示在压力控制用膨胀阀33a处的制冷剂的状态变化。另外，在图4B中，从P3b到P6表示在加热用膨胀阀32a和膨胀阀2f处的制冷剂的状态变化、从P6到P7(P1)表示在室外侧热交换器2e(蒸发器)处的制冷剂的状态变化。图4B中的留白点所示的P1至P7对应于图4A所示的配管***的各个点。图4B所示的L41是饱和液体线，L42是饱和蒸汽线。

对上述空调机1的配管6的配管直径进行说明。

首先，一般来说，制冷剂的压力损失dP可以通过以下的(1)式和(2)式求出。

[数学式1]

dP＝p×g×dH…(1)

[数学式2]

这里，dP为压力损失，dH为总水头损失，g为重力加速度，ρ为流体密度，λ为管摩擦系数，l为管长度，d为管内直径，ν为管内平均流速。此外，

[数学式3]

是对于摩擦以外的各种损失的系数。

由上述(1)式、(2)式可知，配管直径d为固定时，对压力损失dP带来影响的是管摩擦系数λ、流体密度ρ以及管内平均流速ν的影响变大。

这里，在本实施方式中，若举例在固定配管直径d时的排出气体配管6c、液体配管6a、吸入气体配管6b的制冷剂密度和制冷剂流速的一个示例，则如图5的表T1所示。另外，压力损失比率是制冷剂密度×(制冷剂流速)²的比率。

图5中示出制冷剂密度(kg/m³)、比率(％)、制冷剂流速(m/s)、(制冷剂流速)²、比率(％)和压缩比率与排出气体配管、液体配管、吸入气体配管之间的关系。如图5所示，制冷剂密度为排出气体配管“94.2”，液体配管“980.4”、吸入气体配管“34.6”，比率为排出气体配管“100”，液体配管“1041”、吸入气体配管“37”。此外，制冷剂流速为排出气体配管“23.3”，液体配管“2.2”和吸入气体配管“63.4”，压力损失为排出气体配管“542.4”，液体配管“5.0”、吸入气体配管“4025.7”，比率为排出气体配管“100、”、液体配管“10”、吸入气体配管“272”。

在压力损失比率中，液体配管的值最小，吸入气体配管6b的值最大。也就是说，为了使压力损失系数相等，吸入气体配管6b、排出气体配管6c和液体配管6a的配管直径d需要设为吸入气体配管6b＞排出气体配管6c＞液体配管6a。由此，通过构成空调机1的配管直径d，能使空调机1成为高效且优异的***。

在图4A中，当加热负荷较大时，室外侧热交换器2e需要作为蒸发器发挥功能。因此，例如，在冬季的外部空气温度为0℃时，室外侧热交换器2e从外部空气中吸收热量，因此室外侧热交换器2e的蒸发温度为-10℃左右的温度。

这里，假设空调机1不具有图4A中的膨胀阀(中间压力控制用膨胀阀)33a的情况下，冷却用中间热交换器31b的蒸发温度成为大致与室外侧热交换器2e相同的温度。因此，当使用水作为制热剂时，冷却用中间热交换器31b可能冻结并破裂(实际上，与配管压力损失相对应地，冷却用中间热交换器的蒸发温度会稍微变高)。

因此，在图6A所示的第一变形例的空调机1a中，除了膨胀阀33a之外，还包括温度传感器34。温度传感器34检测流入中间热交换器31b的制冷剂的温度。基于由温度传感器34检测到的温度，由控制部30执行膨胀阀33a的开闭控制。由此，基于温度传感器34的检测温度来控制用于冷却的中间热交换器31b的蒸发温度。

一般情况下，希望中间热交换器使用通过层叠板而构成的板式热交换器，但作为蒸发器使用的板式热交换器有时在制冷剂入口设置有分流机构，会产生压力损失。与此相对地，第一变形例中的空调机1a中，能基于温度传感器34的检测温度来控制冷却用中间热交换器31b的蒸发温度，因而能抑制由于冻结而导致冷却用中间热交换器31b发生破裂的风险。

另外，在第一变形例(图6A)中，说明了基于由设置在冷却用中间热交换器31b的入口处的温度传感器34检测到的温度来控制膨胀阀33a的打开和关闭的情况，但是膨胀阀33a的开闭控制不限于此。例如，如图6B所示的第二变形例的空调机1b那样，可以将压力传感器35设置在冷却用中间热交换器31b的出口来代替温度传感器34，控制部30可以基于由压力传感器35检测的压力来控制膨胀阀33a的打开和关闭。更具体地，控制部30可以将压力传感器35检测到的压力值换算成饱和温度，可以基于该换算出的饱和温度来控制膨胀阀33a的打开和关闭。即使以这种方式构成，也能与设置温度传感器34的情况同样地，抑制由于冻结而导致冷却用中间热交换器31b发生破裂的风险。

图6A所示的空调机1a和图6B所示的空调机1b的基本结构与上述的实施方式1的空调机1的结构相同。因此，与空调机1相同的结构在附图中用相同的标号表示，并且省略说明。

接下来，将根据控制部20的控制流程说明基于外部空气温度的这些运行模式的选择控制(运行模式选择处理)的一个示例。图7示出了在室外单元2的运行模式选择处理(S0)中的控制部20的控制流程。

如图7所示，在运行模式选择处理(S0)中，通过各个单元2、3、4、5的控制部20、30、40、50联动，由此开始空调机1的运行(S01)。例如，控制部20使室外单元2开始动作，控制部30使热交换单元3开始动作，控制部40使阀单元4开始动作，控制部50使室内单元5开始动作。使空调机1运行，是运行模式选择处理(S0)的前提条件。以该状态作为触发，控制部20执行运行模式选择处理(S0)即可。因此，当空调机1未运行时，不执行运行模式选择处理(S0)。

在空调机1运行的状态下，控制部20使外部空气温度传感器2l检测外部空气温度(TO)(S02)。外部空气温度(TO)是空调对象空间外的温度，并且作为一个示例，是室外单元2的气氛温度。外部空气温度传感器2l将检测数据(TO的检测值)发送到控制部20。

当发送检测数据时，控制部20判定夏季条件和冬季条件。夏季条件是外部空气温度(TO)是否为规定的规定温度(TH)以上的判定条件。冬季条件是外部空气温度(TO)是否为规定的规定温度(TL)以下的判定条件。TH、TL是规定外部空气温度(TO)的范围的温度(阈值温度)，TH是第一规定温度，TL是值小于TH的第二规定温度。作为一个示例，TH为28℃左右，TL为18℃左右，但是可以任意设定，并且不限于此。第一规定温度(TH)和第二规定温度(TL)的值例如存储在控制部20的存储装置中，在夏季条件或冬季条件的判定时作为参数被读出到存储器中。

在本例中，首先，控制部20判定夏季条件(TO≥TH)(S03)。在判定夏季条件时，控制部20将外部空气温度(TO)的值与第一规定温度(TH)的值进行比较。

在满足夏季条件的情况下，控制部20执行室外单元2的夏季运行模式选择处理(S1)(S04)。夏季运行模式选择处理(S1)是在夏季根据对室内单元5的制冷请求和制热请求的比例来选择(切换)室外单元2的运行模式的处理。其详细内容将在后文中阐述。

与此相对地，在S03中不满足夏季条件的情况下，则控制部20判断冬季条件(TO≤TL)(S05)。在判定冬季条件时，控制部20将外部空气温度(TO)的值与第二规定温度(TL)的值进行比较。

在满足冬季条件的情况下，控制部20执行室外单元2的冬季运行模式选择处理(S2)(S06)。冬季运行模式选择处理(S2)是在冬季根据对室内单元5的制冷请求和制热请求的比例来选择(切换)室外单元2的运行模式的处理。其详细内容将在后文中阐述。

与此相对地，在S05中不满足冬季条件时，控制部20执行中间时期运行模式选择处理(S3)(S07)。中间时期运行模式选择处理(S3)是在夏季和冬季以外(TL＜TO＜TH)，根据对室内单元5的制冷请求和制热请求的比例来选择(切换)室外单元2的运行模式的处理。其详细内容将在后文中阐述。

如上所述，控制部20根据外部空气温度，执行夏季运行模式选择处理(S1)、冬季运行模式选择处理(S2)、以及中间时期运行模式选择处理(S3)中的任一个。然后，通过结束这些选择处理(S1、S2、S3)，运行模式选择处理(S0)结束。接下来，将说明各个选择处理(S1、S2、S3)。

图8中示出夏季运行模式选择处理(S1)中的控制部20的控制流程。如图8所示，控制部20计算对室内单元5的制冷请求和制热请求的比例(以下称为制冷制热请求比例)(S101)。在计算中，控制部20从该室内单元5的控制部50获取各个室内单元5的运行模式的请求(制冷请求或制热请求)的信息(数据)。例如根据由用户从信息获取部5d的操作面板选择的运行模式来设定制冷请求和制热请求，并将该信号发送给控制部50。

当计算制冷制热请求比例时，控制部20将制冷制热请求比例与规定阈值进行比较，并根据该结果如下述那样选择室外单元2的运行模式，并适当地进行切换。除了0(％)和100(％)之外，本实施方式还使用两个阈值(A1、A2)来作为规定阈值。A1是对于室内单元5的制冷请求和制热请求的比例的第一阈值。例如，第一阈值为过半数，作为一个示例，为51％左右。A2是对于室内单元5的制热请求的比例的第二阈值。换句话说，100-A2也是对于室内单元5的制冷请求的比例的第二阈值。A2是比A1大且比100％小的任意值，例如在从90％到70％的范围内，作为一个示例为75％左右。

控制部20判定制热请求的比例是否为零，即制冷请求的比例是否为100％(S102)。

当制热请求的比例为零时，控制部20使室外单元2进行冷却运行(S103)。

与此相对地，在制热请求的比例不是零时，控制部20判定制热请求的比例是否小于第一阈值(S104)。

在制热请求的比例小于第一阈值时，控制部20使室外单元2进行冷却优先的冷却加热混合运行(S105)。

与此相对地，在制热请求的比例为第一阈值以上时，控制部20判定制热请求的比例是否小于第二阈值(S106)。

当制热请求的比例小于第二阈值时，控制部20保留在此期间对室内单元5的制热请求(S107)。

然后，使室外单元2进行冷却优先的冷却加热混合运行(S105)。因此，当室外单元2进行冷却优先的冷却加热混合运行时，继续该混合运行。即，在这种情况下，室外单元2的运行模式保持为冷却优先的冷却加热混合运行而不进行切换。

与此相对地，在制热请求的比例为第二阈值以上时，控制部20判定制热请求的比例是否小于100％(S108)。

在制热请求的比例小于100％时，控制部20使室外单元2进行加热优先的冷却加热混合运行(S109)。因此，当室外单元2进行冷却优先的冷却加热混合运行时，控制部20解除制热请求的保留(S107)，从冷却优先的冷却加热混合运行切换为加热优先的冷却加热混合运行。

与此相对地，当制热请求的比例为100％时，控制部20使室外单元2进行加热运行(S110)。

控制部20在空调机1运行的期间，反复进行对于上述的室外单元2的夏季运行模式选择处理(S111)。由此，室外单元2根据制冷制热请求比例选择运行模式，并适当地进行切换。

并且，当空调机1停止运行时，控制部20结束夏季运行模式选择处理。

图9中示出冬季运行模式选择处理(S2)中的控制部20的控制流程。如图9所示，控制部20计算制冷制热请求比例(S201)。制冷制热请求比例的计算与夏季运行模式选择处理(S1)中的步骤S101相同。

当计算制冷制热请求比例时，控制部20将制冷制热请求比例与规定阈值进行比较，并根据其结果，如下述那样选择室外单元2的运行模式，并适当地进行切换。除了0(％)和100(％)之外，本实施方式还使用两个阈值(A1、A3)来作为规定阈值。A1是对于室内单元5的制冷请求和制热请求的比例的第一阈值，与夏季运行模式选择处理(S1)共通(作为一个示例为51％左右)。A3是对于室内单元5的制热请求的比例的第三阈值。换句话说，100-A3也是对于室内单元5的制冷请求的比例的第三阈值。A3是比A1小且比0％大的任意值，例如在从10％到30％的范围内，作为一个示例为25％左右。

控制部20判定制冷请求的比例是否为零，即制热请求的比例是否为100％(S202)。

当制冷请求的比例为零时，控制部20使室外单元2进行加热运行(S203)。

与此相对地，在制热请求的比例不是零的情况下，控制部20判定制冷请求的比例是否小于第一阈值(S204)。

在制冷请求的比例小于第一阈值时，控制部20使室外单元2进行加热优先的冷却加热混合运行(S205)。

与此相对地，在制冷请求的比例为第一阈值以上时，控制部20判定制冷请求的比例是否小于第三阈值(S206)。

当制冷请求的比例小于第三阈值时，控制部20保留在此期间对室内单元5的制冷请求(S207)。

然后，使室外单元2进行加热优先的冷却加热混合运行(S205)。因此，当室外单元2进行加热优先的冷却加热混合运行时，继续该混合运行。即，在这种情况下，室外单元2的运行模式保持为加热优先的冷却加热混合运行而不进行切换。

与此相对地，在制冷请求的比例为第三阈值以上时，控制部20判定制冷请求的比例是否小于100％(S208)。

在制冷请求的比例小于100％时，控制部20使室外单元2进行冷却优先的冷却加热混合运行(S209)。因此，当室外单元2进行加热优先的冷却加热混合运行时，控制部20解除制冷请求的保留(S207)，从加热优先的冷却加热混合运行切换为冷却优先的冷却加热混合运行。

与此相对地，当制冷请求的比例为100％时，控制部20使室外单元2进行冷却运行(S210)。

控制部20在空调机1运行的期间，反复进行对于上述的室外单元2的冬季运行模式选择处理(S211)。由此，室外单元2根据制冷制热请求比例选择运行模式，并适当地进行切换。

并且，当空调机1停止运行时，控制部20结束动季运行模式选择处理。

图10中示出中间时期运行模式选择处理(S3)中的控制部20的控制流程。如图10所示，控制部20计算制冷制热请求比例(S301)。制冷制热请求比例的计算与夏季运行模式选择处理(S1)中的步骤S101、冬季运行模式选择处理(S2)相同。

当计算制冷制热请求比例时，控制部20将制冷制热请求比例与规定阈值进行比较，并根据其结果，如下述那样选择室外单元2的运行模式，适当地进行切换。除了0(％)和100(％)之外，本实施方式还使用第一阈值(A1)来作为规定阈值。A1是对于室内单元5的制冷请求和制热请求的比例的第一阈值，与夏季运行模式选择处理(S1)和冬季运行模式选择处理(S2)共通(作为一个示例为51％左右)。

控制部20判定制热请求的比例是否为零，即制冷请求的比例是否为100％(S302)。

当制热请求的比例为零时，控制部20使室外单元2进行冷却运行(S303)。

与此相对地，在制热请求的比例不是零的情况下，控制部20判定制热请求的比例是否小于第一阈值(S304)。

在制热请求的比例小于第一阈值时，控制部20使室外单元2进行冷却优先的冷却加热混合运行(S305)。

与此相对地，在制热请求的比例为第一阈值以上时，控制部20判定制热请求的比例是否小于100％(S306)。

在制热请求的比例小于100％时，控制部20使室外单元2进行加热优先的冷却加热混合运行(S307)。因此，当室外单元2进行冷却优先的冷却加热混合运行时，控制部20从冷却优先的冷却加热混合运行切换到加热优先的冷却加热混合运行。也就是说，在中间时期运行模式选择处理(S3)中，不会像夏季运行模式选择处理(S1)那样保留对室内单元5的制热请求，而是从冷却优先的冷却加热混合运行切换为加热优先的冷却加热混合运行。

与此相对地，当制热请求的比例为100％时，控制部20使室外单元2进行加热运行(S308)。

控制部20在空调机1运行的期间，反复进行对于上述的室外单元2的中间时期运行模式选择处理(S309)。由此，室外单元2根据制冷制热请求比例选择运行模式，并适当地进行切换。

并且，当空调机1停止运行时，控制部20结束中间时期运行模式选择处理。

与此相反地，在中间时期运行模式选择处理(S3)中，如果制冷请求的比例为零，则控制部20将室外单元2切换为加热运行；如果制冷请求的比例为零以上且小于第一阈值，则控制部20将室外单元2切换为加热优先的冷却加热混合运行；如果制冷请求的比例为第一阈值以上且小于100％，则控制部20将室外单元2切换为冷却优先的冷却加热混合运行；如果制冷请求的比例为100％，则控制部20将室外单元2切换为冷却运行。如上所述，当制冷请求的比例为第一阈值以上且小于100％时，控制部20将室外单元2从加热优先的冷却加热混合运行切换到冷却优先的冷却加热混合运行。也就是说，在中间时期运行模式选择处理(S3)中，不会像冬季运行模式选择处理(S2)那样保留对室内单元5的制冷请求，而是将室外单元2从加热优先的冷却加热混合运行切换为冷却优先的冷却加热混合运行。

图11是示出对室内单元5的制冷请求和制热请求的比例随着时间变化的一个示例的图。在这个示例中，示出了对四个室内单元5的制冷请求和制热请求的比例的合计。制冷请求和制热请求例如根据用户从信息获取部5d的操作面板中选择的室内单元的运行模式等来设定。

图12中，如图11所示，当对室内单元5的制冷请求和制热请求的比例发生变化时，针对每个季节示出了与外部空气温度相对应的室外单元2的运行模式的变化例。图10(a)是中间时期(TL＜TO＜TH)的运行模式变化的一个示例的图、图10(b)是夏季(TO≥TH)的运行模式变化的一个示例的图、图10(c)是冬季(TO≤TL)的运行模式变化的一个示例的图。

如图11所示，例如，在时刻t0，在对所有室内单元5发出了在制冷请求的状态下进行运行开始控制，然后，该状态被维持到时刻t1。在时刻t1，在一部分室内单元5中发出制热请求，并且进行将运行模式从制冷切换到制热的控制。然后，直到到达时刻t5为止，在运行模式为制冷的室内单元5和制热的室内单元5混合的状态下进行运行。在此期间，随着时刻t2、t3、t4经过，对室内单元5的制热请求的比例(运行模式为制热的比例)逐渐增加。并且，在时刻t5以后，对所有室内单元5都发出了制热请求(运行模式全部为制热)。图11所示的L11是示出对室内单元5的制热请求的比例变化的轨迹，是制冷请求与制热请求的比例的边界线。另外，时间序列不限于时刻t0、t1、t2、t3、t4、t5、t6的顺序(升序)。与此相反地，可以是从时刻t6到时刻t0降序的时间序列，也可以是除这些以外的随机排列时刻的时间序列。

在图11中，A1、A2、A3是对室内单元的制冷制热请求比例的阈值，并且分别对应于上述第一阈值、第二阈值、第三阈值。

图12A示出了在中间时期(TL＜TO＜TH)的室外单元2的运行模式的控制方式。在中间时期中，例如从时刻t0到时刻t1，所有室内单元5的运行模式为制冷的状态，即、对室内单元5的制冷请求的比例为100％。因此，使室外单元2进行冷却运行。

在时刻t1，在一部分室内单元5中发出制热请求，并且对室内单元5的制热请求的比例从0％起上升，制冷请求的比例从100％起下降。此时，室外单元2从冷却运行切换到冷却优先的冷却加热混合运行。

在时刻t2，对室内单元5的制热请求的比例为A3％，制冷请求的比例为100-A3％，但制冷请求的比例仍然超过100-A1％。因此，室外单元2继续进行冷却优先的冷却加热混合运行。

在时刻t3，对室内单元5的制热请求的比例为A1％，制冷请求的比例为100-A1％，几乎相等(作为一个示例，制热请求的比例为过半数)。此时，室外单元2从冷却优先的冷却加热混合运行切换到加热优先的冷却加热混合运行。

在时刻t4，对室内单元5的制热请求比例上升至A2％，制冷请求比例下降至100-A2％，但制热请求的比例未达到100％。因此，室外单元2继续进行加热优先的冷却加热混合运行。

在时刻t5，所有室内单元5的运行模式为制热的状态，即、对室内单元5的制热请求的比例变为100％。因此，室外单元2从加热优先的冷却加热混合运行切换到加热运行。然后，在时刻t5之后，即使到时刻t6，室外单元2仍继续进行加热运行。

当将图12A所示的中间时期的室外单元2的运行模式的控制方式作为从时刻t6到时刻t0降序的时间序列来理解时，与上述控制方式相反地，室外单元2如下述那样切换运行模式。即，在时刻t5，从加热运行切换为加热优先的冷却加热混合运行。接着，在时刻t3，从加热优先的冷却加热混合运行切换为冷却优先的冷却加热混合运行。然后，在时刻t1，从冷却优先的冷却加热混合运行切换为冷却运行。

如上所述，通过基于室内单元5的运行模式的请求比例来切换室外单元2的运行模式，能使室外单元2以适当的运行模式进行运行。然而，例如，在预测为对室内单元5的制冷请求较多的夏季或预测为对室内单元5的制热请求较多的冬季等，可能会发生伴随室外单元2的能力下降或运行模式的切换的循环状态的摆动等。

因此，在本实施方式中，除了室内单元5的运行模式的请求比例以外还基于外部空气温度，如下述那样切换室外单元2的运行模式。

例如，在夏季，在如图12B所示的运行模式的控制方式下使室外单元2运行。

作为一个示例，夏季是外部空气温度(TO)为第一规定温度(TH)以上的情况(TO≥TH)。

如图12B所示，例如，从时刻t0到时刻t3，以与图12A所示的中间时期同样的运行模式的控制方式使室外单元2运行。即，在从制冷请求的比例为100％的时刻t0到时刻t1的期间，使室外单元2进行冷却运行。在从制冷请求的比例从100％下降的时刻t1到时刻t3的期间，室外单元2进行冷却优先的冷却加热混合运行。

在t3时刻，即使制冷请求比例进一步下降到100-A1％，几乎等同于制热请求的比例(A1％)(作为一个示例，制热请求的比例过半数)，室外单元2也继续进行冷却优先的冷却加热混合运行。此时，与中间时期(图12A)不同，不进行从冷却优先的冷却加热混合运行到加热优先的冷却加热混合运行的切换。

在时刻t4，当制冷请求的比例降低到100-A2％，制热请求的比例上升到A2％时，室外单元2从冷却优先的冷却加热混合运行切换到加热优先的冷却加热混合运行。也就是说，在时刻t1从冷却运行切换之后，到时刻t4为止的期间，在室外单元2中继续进行冷却优先的冷却加热混合运行。在此期间，保留制热请求，维持冷却优先的冷却加热混合运行。

在本实施方式中，由此，作为保留制热请求并维持冷却优先的冷却加热混合运行的制热请求的比例的阈值将A2设定为第二阈值，作为制冷请求的比例的阈值将100-A2设定为第二阈值。

此后，在时刻t5，当制冷请求的比例为0％，制热请求的比例为100％时，室外单元2从加热优先的冷却加热混合运行切换到加热运行。然后，在时刻t5之后，即使到时刻t6，室外单元2也继续进行加热运行。在此期间，室外单元2的运行模式的控制方式与图12A所示的中间时期相同。

例如，在冬季，在如图12C所示的运行模式的控制方式下使室外单元2运行。作为一个示例，冬季是外部空气温度(TO)为第二规定温度(TL)以下的情况(TO≦TL)。在图12C中，从时刻t6到时刻t0是降序的时间序列。

如图12C所示，例如，从时刻t6到时刻t3，以与图12A所示的中间时期同样的运行模式的控制方式使室外单元2运行。即，在从制热请求的比例为100％的时刻t6到时刻t5的期间使室外单元2进行加热运行。在从制热请求的比例从100％下降的时刻t5到时刻t3的期间，室外单元2进行加热优先的冷却加热混合运行。

在t3时刻，即使制热请求比例进一步下降而成为100-A1％，几乎等同于制冷请求的比例(A1％)(作为一个示例，制冷请求的比例过半数)，室外单元2也继续进行加热优先的冷却加热混合运行。此时，不进行从加热优先的冷却加热混合运行到冷却优先的冷却加热混合运行的切换。

在时刻t2，当制热请求的比例降低到A3％，制冷请求的比例上升到100-A3％时，室外单元2从加热优先的冷却加热混合运行切换到冷却优先的冷却加热混合运行。也就是说，在时刻t5从加热运行切换之后到时刻t2为止的期间，在室外单元2中继续进行加热优先的冷却加热混合运行。在此期间，保留制冷请求，维持加热优先的冷却加热混合运行。

在本实施方式中，如上所述，作为保留制冷请求并维持加热优先的冷却加热混合运行的制冷请求的比例的阈值将100-A3设定为第三阈值，作为制热请求的比例的阈值将A3设定为第三阈值。

此后，在时刻t1，当制热请求的比例为0％，制冷请求的比例为100％时，室外单元2从冷却优先的冷却加热混合运行切换到冷却运行。然后，在时刻t1之后，即使到时刻t0，室外单元2也继续进行加热运行。在此期间的室外单元2的运行模式的控制方式与图12A所示的中间时期相同。

由此，通过除室内单元5的运行模式的请求比例以外还基于外部空气温度来切换室外单元2的运行模式，从而能错开(延迟)从冷却优先的冷却加热混合运行切换到加热优先的冷却加热混合运行的定时。由此，例如，在夏季(TO≥TH)，即使存在制热请求的情况下，也能保留制热请求，而不切换室外单元2的运行模式，能够维持预测为请求较多的冷却优先的冷却加热混合运行。另一方面，在冬季(TO≤TL)中，即使存在制冷请求的情况下，也能保留制冷请求，而不切换室外单元2的运行模式，能维持预测为请求较多的加热优先的冷却加热混合运行。

因此，能抑制频繁地切换室外单元2的运行模式。作为结果，能抑制预测为请求较多的运行模式的能力下降和循环状态的摆动的发生。此外，即使在预测为请求较少的室内单元5的运行模式、例如夏季的制热模式、冬季的制冷模式中，在超过一定的请求比例(第二阈值或第三阈值)的情况下，切换室外单元2的运行模式。因此，能解除对预测为请求较少的运行模式的请求保留，能根据用户请求的实际的室内单元5的运行模式来切换室外单元2的运行模式。因此，即使在夏季，室外单元2的运行模式也能适当地切换为加热优先的冷却加热混合运行，即使在冬季，室外单元2的运行模式也能适当地切换为冷却优先的冷却加热混合运行。即，能适当地提供用户实际请求的运行模式的能力，能更有效地减少伴随请求比例的变动的室外单元2的运行模式的切换损耗。

另外，在上述实施方式中，作为规定外部空气温度的范围的阈值，除了第一阈值之外，还设定了第二阈值和第三阈值，但是也可以进一步增加附加于第一阈值的阈值。由此，能进一步多级地切换室外单元2的运行模式，能更精细地提供用户实际请求的运行模式的能力。

(实施方式2)

接着，对实施方式2进行说明。实施方式2的空调机的结构本身与图1和图2所示的实施方式1的空调机1的结构相同。

在下文中，将说明本实施方式的空调机1中的冷却运行时和加热运行时的运行模式(第一模式、第二模式)的切换控制。

图13中示出冷却运行时和加热运行时的运行模式(第一模式、第二模式)与制热剂的目标温度之间的关系。该关系作为设定值存储在控制部30内的存储器中。在空调机1的冷却运行时，在第一模式(通常运行模式)的目标温度是目标温度TA1的情况下，第二模式(节能运行模式)的目标温度是目标温度TA2(＞TA1)。也就是说，冷却运行时的第二模式的目标温度被设定为高于第一模式的目标温度。

在空调机1的加热运行时，在第一模式(通常运行模式)的目标温度是目标温度TB1的情况下，第二模式(节能运行模式)的目标温度是目标温度TB2(<TB1)。也就是说，加热运行时的第二模式的目标温度被设定为低于第一模式的目标温度。这里，例如可以从控制面板100设定制热剂的目标温度TA1、TA2、TB1、TB2。

接着，说明控制单元执行的运行模式的切换处理。图14中示出作为该运行模式的切换处理的一个示例的流程图。在本实施方式中，说明热交换单元3的控制部30执行主要的控制，并且控制部20执行压缩机2a的旋转控制的情况。

控制部30例如基于控制面板100的指示，判定空调机1的运行是冷却运行还是加热运行(ST101)。在步骤ST101中，在判定为冷却运行的情况下，控制部30判定模式(ST102)。在本实施方式中，如上所述，基于来自控制面板100的指示来判断模式。在判定为是第一模式(通常运行模式)的情况下，控制部30设定TA1来作为制热剂的目标温度(ST103)。也就是说，使当前的运行状态继续。另外，在判定为是第二模式(节能运行模式)的情况下，控制部30设定TA2(＞TA1)来作为制热剂的目标温度(ST104)。由此，变更冷却运行时的制热剂的目标温度。

另一方面，在步骤ST101中，在判定为加热运行的情况下，控制部30判定模式(ST105)。基于来自控制面板100的指示来判定模式这一点与冷却运行的情况相同。在判定为是第一模式(通常运行模式)的情况下，控制部30设定TB1来作为制热剂的目标温度(ST106)。也就是说，使当前的运行状态继续。在判定为是第二模式(节能运行模式)的情况下，控制部30设定TB2(<TB1)来作为制热剂的目标温度(ST107)。由此，变更加热运行时的制热剂的目标温度。由此，设定制热剂的目标温度之后，控制部20以设定的目标温度使空调机1运行(ST108)。即，控制部20控制压缩机2a的转速，使得当前从制热剂获取到的温度变为对制热剂设定的目标温度。

接下来，将说明空调机1的作用效果。

当各个室内单元5进行制冷运行时，根据对冷却用中间热交换器31b设定的制热剂的目标温度来控制室外单元2的压缩机2a的转速。因此，制热剂的目标温度越低，则压缩机2a的转速越大。例如，在第一模式(通常运行模式)中，将冷却用中间热交换器31b的出口设定温度、即制热剂的目标温度设定为7℃，在节能运行模式中，将冷却用中间热交换器31b的出口设置温度、即制热剂的目标温度设定为12℃。如上所述，与第一模式相比，在第二模式中，通过将制热剂的目标温度设定得更高，从而在第二模式设定时，能抑制室外单元2的压缩机2a的转速，从而能节省能耗。

例如，当各个室内单元5进行制热运行时，根据对加热用中间热交换器32b设定的制热剂的目标温度来控制室外单元2的压缩机2a的转速。因此，制热剂的目标温度越高，则压缩机2a的转速越大。例如，在第一模式(通常运行模式)中，将加热用中间热交换器32b的出口设定温度、即制热剂的目标温度设定为45℃，在第二模式(节能运行模式)中，将加热用中间热交换器32b的出口设定温度、即制热剂的目标温度设定为40℃。与第一模式相比，在第二模式中，通过将制热剂的目标温度设定较低，从而在第二模式设定时，能抑制室外单元2的压缩机2a的转速，从而能节省能耗。

在本实施方式中，能从控制面板100变更运行模式，即，从第一模式(通常运行模式)变更到第二模式(节能运行模式)。因此，例如，在电力峰值时，通过空调机1的管理者操作控制面板100，将空调机1的运行模式从第一模式变更为第二模式，从而能抑制峰值时的电力消耗量。也就是说，空调机1能节省能耗。

另外，在本实施方式中，说明了通过管理者操作控制面板100来变更空调机1的运行模式的情况，但是运行模式的变更方法不限于此。例如，控制部30构成为能根据室内单元5的运行状况将空调机1的运行模式从第一模式变更为第二模式。具体地，阀单元4的控制部40与连接到阀单元4的各个室内单元5的控制部50进行通信，并获取各个室内单元5的运行状况。而且，控制部30与阀单元4的控制部40进行通信，获取各个室内单元5的运行状况，在获取各个室内单元5全部以最小容量运行这一点的情况下，控制部30将空调机1的运行模式从第一模式(通常运行模式)变更为第二模式(节能模式)。即使如此，与上述实施方式同样地，也能抑制室外单元2的压缩机2a的转速，从而能节省空调机1的能耗。另外，即使不从控制面板100发出指示，空调机1也能够自动地节省能耗。

在本实施方式中，已经说明了泵5a分别设置在各个室内单元5内的情况，但是泵的位置也可以不设置在各个室内单元5内，而是设置在各个室内单元5的附近。例如，如图15所示的第三变形例那样，即使在各个室内单元5内不设置泵，也可以在热交换单元3和阀单元4之间分别设置调节用于冷却的制热剂的流量的泵Pa和调节用于加热的制热剂的流量的泵Pb。图15中示出了第三变形例的空调机1c。空调机1c的基本结构与上述实施方式1的空调机1的结构相同。因此，与空调机1相同的结构在附图中标注相同的标号，并且省略说明。

(实施方式3)

接着，对实施方式3进行说明。实施方式3的空调机的基本的结构与图1和图2所示的实施方式1的空调机1的结构相同。因此，与空调机1相同的结构在附图中标注相同的标号，并且省略说明。

实施方式3与实施方式1的不同之处在于对冷却用中间热交换器31b和加热用中间热交换器32b的配置下了功夫。因此，对冷却用中间热交换器31b和加热用中间热交换器32b的配置进行详细说明。

在本实施方式中，将紧凑型的板式热交换器用作冷却用中间热交换器31b和加热用中间热交换器32b。板式热交换器一般设计成长边方向为垂直方向，短边方向为水平方向，制冷剂沿长边方向流动。这是因为长边方向为垂直方向，能减小流路截面积，提高流速，提高热传导率。与短边方向为垂直方向的情况相比，能在相同体积的情况下提高性能。

假设热交换单元3设置在天花板背面等狭小空间中。因此，壳体的高度方向(垂直方向)优选为设计得尽可能小。因此，如图16、图17所示，分别设置冷却用中间热交换器31b、加热用中间热交换器32b。在图16和图17中，图示下侧是板式热交换器的设置面G。在本实施方式中，热交换单元3包括三台小型的冷却用中间热交换器31b、一台大型的加热用中间热交换器32b。

如图16所示，在热交换单元3中，设置冷却用中间热交换器31b，使得制冷剂相对于设置面G在从下方朝向上方的垂直方向上流动。也就是说，以制冷剂的入口E11为下方，制冷剂的出口E12为上方的方式设置在设置面G上，制冷剂如图示箭头R1所示，从入口E11流入后，从出口E12以气相(气体)状态流出。由于两相制冷剂(气相、液相)流入冷却用中间热交换器31b，因此若在相对于设置面G的水平方向上(如图17中的加热用中间热交换器32b那样)设置，则制冷剂液偏向于下侧，因此无法有效地使用冷却用中间热交换器31b内的板，热交换器的性能大大降低，可能发生由于蒸发温度降低而导致冻结等的问题。因此，如图16所示，设置冷却用中间热交换器31b。

另一方面，如图17所示，在热交换单元3中，加热用中间热交换器32b被设置成使得制冷剂相对于设置面G在水平方向上流动。即，如图示的箭头R2所示，制冷剂从入口E21流入，然后从出口E22流出。在加热用中间热交换器32b中，由于制冷剂以气相(气体)状态流入并以制冷剂液(冷凝液)状态流出，因此即使设置成制冷剂在水平方向上流动，也能够有效地使用加热用中间热交换器32b内的板，与冷却用中间热交换器31b相比，能够抑制热交换器的性能降低。因此，如图17所示，设置加热用中间热交换器32b。

因此，如图16和图17所示，通过设置冷却用中间热交换器31b和加热用中间热交换器32b，需要多台冷却用中间热交换器31b，但是，由于加热用中间热交换器32b可以是一台，因此，在抑制空调机1的性能下降的基础上，除了能降低中间热交换器的成本之外，还能抑制由于焊接部件的增加、部件数量的增加而导致的制造成本。

在本实施方式中，说明了在热交换单元3中，冷却用中间热交换器31b的数量为3台的情况，但是冷却用中间热交换器31b的数量不限于此。冷却用中间热交换器31b的数量和加热用中间热交换器32b的数量可以根据所设置的场所的设置面积和所设置的场所的高度等环境，在尽可能减少焊接部的增加和部件数量的范围内增加或减少。

以上，虽然说明了本发明的实施方式，但这些实施方式只是作为示例而呈现，而并非要对发明范围进行限定。这些新的实施方式可以通过其他各种方式来实施，在不脱离发明要旨的范围内，可进行各种省略、置换、变更。这些实施方式及其变形均包含在发明范围和要旨中，并且也包含在权利要求书的范围所记载的发明及其等同范围内。

标号说明

1、1a、1b、1c…空调机，2…室外单元，2l…外部空气温度传感器，3…热交换单元，3b…中间热交换器，4…阀单元，4a…流路切换阀，5…室内单元，5a…循环泵，5b…室内侧热交换器，5d…信息获取部，6…制冷剂配管，6a…液体配管，6b…吸入气体配管，6c…排出气体配管，7、8…制热剂配管，7a…冷却用制热剂供给管，7b…加热用制热剂回流管，8a…加热用制热剂供给管，8b…加热用制热剂回流管，9…分配管，9a…进水管，9b…回水管，20、30、40、50…控制部，21、31、41、51…壳体、31b…冷却用中间热交换器、32b…加热用中间热交换器、31d、32d、34…温度传感器、35…压力传感器、41a…进水阀、42a…回水阀、E11、E21…入口，E12、E22…出口。

Claims (12)

1.一种空调机，其特征在于，包括：

室外单元，该室外单元具有用于使制冷剂循环的压缩机、室外侧热交换器、和第一膨胀阀；

热交换单元，该热交换单元具有用于使制冷剂和制热剂进行热交换的多个中间热交换器、和对应于多个所述中间热交换器的第二膨胀阀；

室内单元，该室内单元具有用于使所述制热剂和室内空气进行热交换的室内侧热交换器；

阀单元，该阀单元具有用于使经所述中间热交换器冷却后的所述制热剂和加热后的所述制热剂中的任一个流入所述室内侧热交换器的流路切换阀；以及

控制单元，该控制单元具有用于控制各个单元的控制部，

所述室外单元、所述热交换单元、所述室内单元、和所述阀单元分别分割并形成有外壳，

通过将经所述室外侧热交换器冷凝后的冷凝液输送到所述热交换单元或将经所述中间热交换器冷凝后的冷凝液输送到所述室外单元的液体配管、将经所述中间热交换器蒸发后的制冷剂输送到所述室外单元的吸入气体配管、以及将经所述压缩机压缩后的排出气体输送到所述热交换单元的排出气体配管来连接所述室外单元和所述热交换单元，

所述控制单元通过使所述排出气体流入所述中间热交换器来进行加热运行，

通过由所述室外侧热交换器使所述排出气体冷凝，使该冷凝后的冷凝液经由所述第二膨胀阀流入所述中间热交换器来进行冷却运行，

通过使所述排出气体的一部分流入多个所述中间热交换器中的一个所述中间热交换器并冷凝，使所述排出气体的剩余部分经所述室外侧热交换器冷凝，使该冷凝后的冷凝液通过所述液体配管与经所述中间热交换器冷凝后的制冷剂混合，使该混合后的冷凝液经由所述第二膨胀阀流入另一个所述中间热交换器中并蒸发，从而进行冷却优先的冷却加热混合运行，

通过使所述排出气体流入多个所述中间热交换器中的一个所述中间热交换器并冷凝，使所述排出气体的一部分通过所述液体配管流入所述室外侧热交换器并蒸发，使所述冷凝液的剩余部分经由所述第二膨胀阀流入另一个所述中间热交换器并蒸发，从而进行加热优先的冷却加热混合运行。

2.如权利要求1所述的空调机，其特征在于，

连接所述室外单元和所述热交换单元的配管的配管直径成立以下关系：所述吸入气体配管>所述排出气体配管>所述液体配管。

3.如权利要求2所述的空调机，其特征在于，

多个所述中间热交换器中，至少一个所述中间热交换器是在冷却运行时冷却所述制冷剂的冷却用中间热交换器，剩余的所述中间热交换器是在加热运行时加热所述制冷剂的加热用中间热交换器，

所述排出气体配管连接到所述加热用中间热交换器，

所述吸入气体配管连接到所述冷却用中间热交换器，

所述液体配管连接到所述加热用中间热交换器和所述冷却用中间热交换器。

4.如权利要求3所述的空调机，其特征在于，

在所述热交换单元内设置有第三膨胀阀，

所述第三膨胀阀被设置在所述吸入气体配管和所述冷却用中间热交换器之间。

5.如权利要求4所述的空调机，其特征在于，

所述第三膨胀阀基于所述冷却用中间热交换器的入口温度或将所述冷却用中间热交换器的出口压力换算成饱和温度而得到的蒸发气体饱和温度来进行动作。

6.如权利要求1所述的空调机，其特征在于，

所述中间热交换器是通过层叠板而构成的板式热交换器，

多个所述板式热交换器包括用于冷却所述制热剂的多个冷却用中间热交换器、以及数量比多个所述冷却用中间热交换器的数量要少的加热所述制冷剂的加热用中间热交换器，

设置所述冷却用中间热交换器，使得所述制冷剂相对于设置面在垂直方向上流动，

设置所述加热用中间热交换器，使得所述制冷剂相对于设置面在水平方向上流动。

7.如权利要求1所述的空调机，其特征在于，

所述室外单元具有用于检测外部空气温度的外部空气温度传感器，

所述控制部基于对所述室内单元的制冷请求或制热请求的比例和由所述外部空气温度传感器检测到的所述外部空气温度，选择所述加热运行、所述冷却运行、所述冷却优先的冷却加热混合运行以及所述加热优先的冷却加热混合运行中的任一个来使所述室外单元运行。

8.如权利要求7所述的空调机，其特征在于，

所述控制部若将由所述外部空气温度传感器检测到的所述外部空气温度设为TO，将规定所述外部空气温度的范围的第一规定温度设为TH，将第二规定温度设为TL，

则在TL＜TO＜TH的情况下，当所述室外单元进行所述冷却优先的冷却加热混合运行时，如果对所述室内单元的制热请求的比例为第一阈值以上，则将所述室外单元从所述冷却优先的冷却加热混合运行切换到所述加热优先的冷却加热混合运行，当所述室外单元进行所述加热优先的冷却加热混合运行时，如果对所述室内单元的制冷请求的比例为第一阈值以上，则将所述室外单元从所述加热优先的冷却加热混合运行切换到所述冷却优先的冷却加热混合运行，

在TO≥TH的情况下，如果所述室外单元进行所述冷却优先的冷却加热混合运行，则即使对所述室内单元的制热请求的比例为所述第一阈值以上，也继续使所述室外单元进行所述冷却优先的冷却加热混合运行，

在TO≤TL的情况下，如果所述室外单元进行所述加热优先的冷却加热混合运行，则即使对所述室内单元的制冷请求的比例为所述第一阈值以上，也继续使所述室外单元进行所述加热优先的冷却加热混合运行。

9.如权利要求8所述的空调机，其特征在于，

所述控制部在TO≥TH的情况下，如果对所述室内单元的制热请求的比例为大于第一阈值的第二阈值以上，则将所述室外单元从所述冷却优先的冷却加热混合运行切换到所述加热优先的冷却加热混合运行，

在TO≤TL的情况下，如果对所述室内单元的制冷请求的比例为大于第一阈值的第三阈值以上，则将所述室外单元从所述加热优先的冷却加热混合运行切换到所述冷却优先的冷却加热混合运行。

10.如权利要求1所述的空调机，其特征在于，

所述热交换单元具有温度传感器，该温度传感器用于检测所述中间热交换器的下游侧的所述制热剂的温度，

所述控制单元存储冷却运行时和加热运行时的每个运行模式下的所述制热剂的目标温度的设定，并且获取由所述温度传感器检测到的所述制热剂的温度，基于获取到的该温度和所述目标温度来控制所述压缩机的转速，

所述运行模式具有第一模式、和比所述第一模式省电地进行动作的第二模式，

所述冷却运行时的所述第二模式的所述目标温度被设定为高于所述第一模式的所述目标温度，加热运行时的所述第二模式的所述目标温度被设定为低于所述第一模式的所述目标温度。

11.如权利要求10所述的空调机，其特征在于，

所述室外单元连接到控制面板，

所述空调机基于所述控制面板的指示从所述第一模式转移到所述第二模式。

12.如权利要求10所述的空调机，其特征在于，

所述阀单元包括通信单元，该通信单元用于分别与连接到该阀单元的多个所述室内单元进行通信，

所述控制单元经由所述阀单元获取多个所述室内单元的运行状态，并基于该获取到的多个所述室内单元的运行状态将所述空调机从所述第一模式转移到所述第二模式。

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