空调装置制造方法
空调装置制造方法
【专利摘要】运算装置（52）基于根据流入节流装置（16b）的制冷剂的温度算出的入口液体焓、和根据从节流装置（16b）流出的制冷剂的温度或者制冷剂的压力算出的饱和气体焓和饱和液体焓，算出从节流装置（16b）流出的制冷剂的干燥度，基于从节流装置流出的制冷剂的温度、制冷剂的压力算出从节流装置（16b）流出的制冷剂的液相浓度和气相浓度，基于算出的干燥度、液相浓度以及气相浓度算出在制冷循环中循环的制冷剂的组成。
【专利说明】空调装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及适合于例如楼房用多联空调等的空调装置。
【背景技术】
[0002]在空调装置中，存在着像楼房用多联空调等那样，热源机(室外机)配置在建筑物外而室内机配置在建筑物的室内的空调装置。在这样的空调装置的制冷剂回路中循环的制冷剂向供给到室内机的热交换器的空气散热(吸热)，对该空气进行加热或冷却。然后，被加热或冷却了的空气被送入空调对象空间来进行制热或制冷。
[0003]由于普通楼房具有多个室内空间，因此相应地这样的空调装置也具有多个室内机。而且，在楼房的规模大的情况下，存在着连接室外机和室内机的制冷剂配管达到IOOm的情况。连接室外机和室内机的配管长度长的话，相应地填充在制冷剂回路中的制冷剂量增加。
[0004]这样的楼房用多联空调的室内机通常是配置在供人居住的室内空间(例如，办公室空间、居室、店铺等)中使用的。在由于某种原因而从配置在室内空间的室内机泄漏了制冷剂的情况下，根据制冷剂的种类不同而具有引火性、有毒性，从而从对人体的影响和安全性的观点出发存在着产生问题的可能性。而且，即使是对人体无害的制冷剂，随着制冷剂泄漏，也可想到室内空间中的氧气浓度降低而会对人体产生影响。
[0005]为了对应这样的课题，考虑下述方法:空调装置采用二次循环方式，一次侧循环以制冷剂进行，而二次侧循环则采用无害的水、载冷剂，从而对供人居住的空间进行空气调节。
[0006]而且，出于防止地球变暖的观点，要求采用地球温暖化系数(以下也称为GWP)小的制冷剂的空调装置的开发。作为有力的低GWP制冷剂，R32、HF01234yf、HF01234ze等被视为是有力的。当仅采用R32作为制冷剂时，与当前采用最多的R410A具有大致相同的物理性质，因此相对于现行设备的设计变更较少，开发负荷较小，但是GWP为675，是比较高的。另一方面，当仅采用HF01234yf或HF01234ze作为制冷剂时，由于低压状态(气体状态、气液两相气体状态)下的密度小，因此制冷剂的压力低，相应地压力损失增大。然而，为了减少压力损失而增大制冷剂配管的直径(内径)的话，相应地成本升高。
[0007]因此，通过将R32与HF01234yf或HF01234ze混合作为制冷剂，能够在提高制冷剂的压力的同时，减少GWP。在此，由于R32的沸点和HF01234yf的沸点、以及R32的沸点和HF01234ze的沸点分别不同，因此这些混合制冷剂为非共沸混合制冷剂。
[0008]在采用该非共沸混合制冷剂的空调装置中，已知填充的制冷剂组成和实际在制冷循环内循环的制冷剂组成是不同的。这是因为，如上所述，混合的制冷剂的沸点不同。通过该循环时制冷剂组成变化，过热度和过冷却度相对于原来的值发生偏差，难以将节流装置的开度等各种设备控制成最佳，导致了空调装置的性能降低。为了抑制这样的性能降低，提出了各种具备检测制冷剂组成的机构的制冷空调装置(例如，参照专利文献1、2)。
[0009]专利文献I记载的技术为，具有以旁通压缩机的方式连接的旁通回路，并将该旁通回路与双重管热交换器和毛细管连接。并且，基于在该旁通回路设置的各种检测机构的检测结果和临时设定的制冷剂组成来算出制冷剂组成。
[0010]专利文献2记载的技术为，也与专利文献I记载的技术同样地，具有以旁通压缩机的方式连接的旁通回路，并将该旁通回路与双重管热交换器和毛细管连接。并且，基于在该旁通回路设置的各种检测机构的检测结果和临时设定的制冷剂组成来算出制冷剂组成。
[0011]在先技术文献
[0012]专利文献
[0013]专利文献1:日本特开平8-75280号公报(例如，第5页，图1等)
[0014]专利文献2:日本特开平11-63447号公报(例如，第5页，图1等)
【发明内容】
[0015]发明要解决的课题
[0016]在专利文献1、2记载的技术中，具有以旁通压缩机的方式连接的旁通回路，并将该旁通回路与双重管热交换器和毛细管连接，以制冷剂自身的蒸发热使制冷剂气体液化。在该方式中，由于旁通压缩机的排出侧和吸入侧，因此导致了制冷能力、制热能力的降低。
[0017]而且，在专利文献1、2记载的技术中，由于旁通流量小，因此容易受到外部气体温度等的外部干扰的影响。其结果是，导致检测精度的降低。
[0018]本发明的目的在于提供一种空调装置，其既抑制了制冷循环的性能降低，又提高了循环组成的预测精度。
[0019]用于解决课题的方案
[0020]本发明涉及的空调装置为，利用制冷剂配管连接压缩机、第一制冷剂流路切换装置、第一热交换器、在制冷剂和热介质之间进行热交换的第二热交换器的制冷剂流路、与所述第二热交换器对应的节流装置、以及第二制冷剂流路切换装置而构成制冷循环；用热介质配管连接所述第二热交换器的热介质流路和利用侧热交换器来构成与所述制冷剂不同的热介质循环的热介质循环回路；在多个所述节流装置中的一个节流装置的前后设置第一温度检测机构和第二温度检测机构；在该节流装置的前后设置第一压力检测机构和第二压力检测机构；该空调装置具备基于所述第一温度检测机构和第二温度检测机构以及第一压力检测机构或第二压力检测机构的检测结果来算出在所述制冷循环中循环的制冷剂的组成的运算装置；所述运算装置根据基于来自所述第一温度检测机构的温度算出的入口液体焓、以及基于来自所述第二温度检测机构的温度信息和来自所述第一压力检测机构或第二压力检测机构的压力信息算出的饱和气体焓和饱和液体焓，来算出从所述节流装置中的一个节流装置流出的制冷剂的干燥度；基于从该节流装置流出的制冷剂的温度和制冷剂的压力，算出从该节流装置流出的制冷剂的液相浓度和气相浓度；基于算出的所述干燥度、所述液相浓度和所述气相浓度，算出在所述制冷循环中循环的制冷剂的组成。
[0021]发明效果
[0022]根据本发明涉及的空调装置，能够大幅地提高制冷剂组成的检测精度。
【专利附图】
【附图说明】
[0023]图1是表示本发明的实施方式的空调装置的设置例的示意图。[0024]图2是表示本发明的实施方式的空调装置的回路构成的一例的概要回路构成图。
[0025]图3是表示图2所示的本发明的实施方式的空调装置在全制冷运转模式时的制冷剂流动的制冷剂回路图。
[0026]图4是表示图2所示的本发明的实施方式的空调装置在全制热运转模式时的制冷剂流动的制冷剂回路图。
[0027]图5是表示图2所示的本发明的实施方式的空调装置在制冷主体运转模式时的制冷剂流动的制冷剂回路图。
[0028]图6是表示图2所示的本发明的实施方式的空调装置在制热主体运转模式时的制冷剂流动的制冷剂回路图。
[0029]图7是表示本发明的实施方式的空调装置在全制冷运转模式时的制冷剂的状态变化的P-H线图。
[0030]图8是在制冷剂回路上示出与图7所示的点A?点D对应的位置的制冷剂回路图。
[0031]图9是表示本发明的实施方式的空调装置所采用的制冷剂组成检测的处理的流程的流程图。
[0032]图10是表示饱和液温度与液体制冷剂浓度的相关性、以及制冷剂的饱和气体温度与气体制冷剂浓度的相关性的图表。
[0033]图11是表示干燥度与制冷剂组成的相关性的图表。
[0034]图12是用于说明通过算出制冷剂组成的控制流程设定的制冷剂组成对算出的制冷剂组成带来多大程度的误差的表。
[0035]图13是用于说明算出制冷剂组成的控制流程中的各种检测结果对算出的制冷剂组成带来多大程度的误差的表。
[0036]图14是用于说明第三温度传感器的检测结果对算出的制冷剂组成带来多大程度的误差的图表。
[0037]图15是用于说明第一压力传感器的检测结果对算出的制冷剂组成带来多大程度的误差的图表。
[0038]图16是表示干燥度与R32的制冷剂组成的关系的图。
[0039]图17是表示质量通量[kg/m2s]和通过吸热带来的干燥度Xr的变化的计算结果的图表。
【具体实施方式】
[0040]下面，参照【专利附图】
【附图说明】本发明的实施方式。
[0041]图1是表示本发明的实施方式的空调装置的设置例的示意图。基于图1，说明本实施方式的空调装置的设置例。该空调装置具有使制冷剂循环的制冷循环，使各室内机2可以自由地选择制冷模式或制热模式作为运转模式。另外，包括图1在内，下述附图中各构成部件的大小关系有时与实际的不相同。
[0042]并且，本实施方式的空调装置具有采用非共沸混合制冷剂作为制冷剂的制冷剂循环回路A (参照图2)和采用水等作为热介质的热介质循环回路B (参照图2)，而且实施了高精度地算出在该制冷剂循环回路A中循环的制冷剂组成的改良。
[0043]另外，在本实施方式中，采用R32和HF01234yf作为非共沸混合制冷剂。低沸点制冷剂为R32，高沸点制冷剂为HF01234yf。而且，作为本实施方式中的制冷剂组成，如果没有特别讲明，则指的是在制冷循环中循环的作为低沸点制冷剂的R32的组成。并且，对于作为高沸点制冷剂的HF01234yf的制冷剂组成，只要算出R32的制冷剂组成的话，就能够惟一地确定，因此省略说明。
[0044]本实施方式的空调装置采用间接地利用制冷剂(热源侧制冷剂)的方式(间接方式)。即，将储存在热源侧制冷剂中的冷能或热能传递至与热源侧制冷剂不同的制冷剂(以下，称为热介质)，利用储存在热介质中的冷能或者热能对空调对象空间进行制冷或者制热。
[0045]如图1所示，本实施方式的空调装置具有作为热源机的一台室外机1、多台室内机
2、和位于室外机I与室内机2之间的热介质转换机3。热介质转换机3进行热源侧制冷剂和热介质的热交换。室外机I和热介质转换机3由用于使热源侧制冷剂循环的制冷剂配管4连接。热介质转换机3和室内机2由用于使热介质循环的配管(热介质配管)5连接。在室外机I生成的冷能或热能经由热介质转换机3被发送到室内机2。
[0046]室外机I通常配置在楼房等建筑物9之外的空间(例如屋顶等)即室外空间6，经由热介质转换机3,将冷能或热能供给到室内机2。
[0047]室内机2配置在能将制冷用空气或制热用空气供给到建筑物9内部的空间(例如居室等)即室内空间7的位置，将制冷用空气或制热用空气供给到作为空调对象空间的室内空间7。
[0048]热介质转换机3作为与室外机I和室内机2不同的箱体,设置在不同于室外空间6和室内空间7的位置。该热介质转换机3将室外机I和室内机2经由制冷剂配管4和配管5分别连接起来，将从室外机I供给的冷能或者热能传递至室内机2。
[0049]如图1所示，在本实施方式的空调装置中，用2根制冷剂配管4连接室外机I和热介质转换机3,用2根配管5连接热介质转换机3和各室内机2a?2d。这样,在实施方式I的空调装置中，用制冷剂配管4和配管5连接各单元(室外机1、室内机2和热介质转换机3)，从而施工变得容易。
[0050]另外，在图1中，举例示出了热介质转换机3设置在建筑物9内部但与室内空间7不同的空间即天花板里面等空间(例如，建筑物9的天花板里面等空间，下面简称为空间8)内的状态。热介质转换机3也可以设置在其它有电梯等的共用空间等内。而且，在图1中，举例示出了室内机2为天花板盒型的情况，不过并不限定于此。即，空调装置100只要能够直接或通过管道等将制热用空气或者制冷用空气吹出到室内空间7中，可以为天花板埋入型、天花板吊下式等任意种类。
[0051]而且，在图1中举例示出了室外机I设置在室外空间6的情况，但并不限定于此。例如，室外机I可以设置在带换气口的机房等包围起来的空间中，只要是能够通过排气管道将废热排出到建筑物9之外、还可以设置在建筑物9的内部。而且，即使是在采用水冷式的室外机I的情况下，也可以设置在建筑物9的内部。即使将室外机I设置在这些场所，也不会产生特别的问题。
[0052]另外，热介质转换机3也可以设置在室外机I的附近。但需要注意的是，如果从热介质转换机3到室内机2的距离过长，则热介质的运送动力变得过大，从而节能效果减小。另外，室外机1、室内机2和热介质转换机3的连接台数并不限定于图1所示的台数，例如，可根据设置本实施方式的空调装置的建筑物9来决定台数。
[0053]图2是表示本实施方式的空调装置(下面称为空调装置100)的回路构成的一例的概要回路构成图。基于图2来说明空调装置100的详细构成。如图2所示，室外机I和热介质转换机3,经由热介质转换机3所具有的热介质间热交换器15a和热介质间热交换器15b,用制冷剂配管4连接。另外，热介质转换机3和室内机2也通过热介质间热交换器15a和热介质间热交换器15b，用配管5连接。关于制冷剂配管4和配管5，将在后面详细说明。
[0054][室外机I]
[0055]在室外机1，通过制冷剂配管4连接而搭载有压缩制冷剂的压缩机10、由四通阀等构成的第一制冷剂流路切换装置11、作为蒸发器或冷凝器发挥作用的热源侧热交换器12以及储存剩余制冷剂的储液器19。
[0056]另外，在室外机I中，设有第一连接配管4a、第二连接配管4b、单向阀13a、单向阀13b、单向阀13c和单向阀13d。通过设置第一连接配管4a、第二连接配管4b、单向阀13a、单向阀13b、单向阀13c和单向阀13d，不管室内机2要求什么样的运转，都可以使得流入热介质转换机3的热源侧制冷剂的流动朝向一定方向。
[0057]压缩机10吸入热源侧制冷剂，并且将该热源侧制冷剂压缩成为高温高压的状态，可由例如容量可控制的变频压缩机等构成。
[0058]第一制冷剂流路切换装置11切换制热运转时(全制热运转模式时和制热主体运转模式时)的热源侧制冷剂的流动和制冷运转时(全制冷运转模式时和制冷主体运转模式时)的热源侧制冷剂的流动。
[0059]热源侧热交换器12，在制热运转时起到蒸发器的作用，在制冷运转时起到冷凝器的作用，在从省略图示的风扇等送风机供给来的空气与热源侧制冷剂之间进行热交换。
[0060]储液器19设在压缩机10的吸入侧，储存由制热运转模式时和制冷运转模式时的差别而产生的剩余制冷剂、通过过渡的运转变化(例如，室内机2的运转台数的变化)和负荷条件而产生的剩余制冷剂。在该储液器19中，分离成含高沸点的制冷剂较多的液相和含低沸点的制冷剂较多的气相。并且，含高沸点的制冷剂较多的液相的制冷剂储存在储液器19内。由此，当在储液器19内存在液相的制冷剂时，在空调装置100中循环的制冷剂组成显示出低沸点制冷剂变多的趋势。
[0061]而且,在室外机I搭载有控制装置57。控制装置57基于从后述的热介质转换机3的控制装置发送的组成信息来控制在室外机I搭载的压缩机10等动作要素(执行器)。
[0062][室内机2]
[0063]在室内机2分别搭载有利用侧热交换器26。该利用侧热交换器26，借助配管5，与热介质转换机3的热介质流量调整装置25及第二热介质流路切换装置23连接。该利用侧热交换器26进行从未图示的风扇等送风机供给的空气与热介质之间的热交换，生成用于供给室内空间7的制热用空气或制冷用空气。
[0064]在该图2中，例示了 4台室内机2与热介质转换机3连接的情况，从纸面下侧起表示为室内机2a、室内机2b、室内机2c、室内机2d。另外，与室内机2a?室内机2d相应地，利用侧热交换器26也是从纸面下侧起表示为利用侧热交换器26a、利用侧热交换器26b、利用侧热交换器26c、利用侧热交换器26d。另外，室内机2的连接台数并不限定于图2所示的4台。[0065][热介质转换机3]
[0066]在热介质转换机3中设有:制冷剂与热介质进行热交换的两个热介质间热交换器15、对制冷剂减压的两个节流装置16、开闭制冷剂配管4的流路的两个开闭装置17、切换制冷剂流路的两个第二制冷剂流路切换装置18、使热介质循环的两个泵21、与配管5的一方连接的四个第一热介质流路切换装置22、与配管5的另一方连接的四个第二热介质流路切换装置23、以及与第二热介质流路切换装置22所连接的一方的配管5连接的四个热介质流量调整装置25。
[0067]两个热介质间热交换器15 (热介质间热交换器15a、热介质间热交换器15b,以下有时统称为热介质间热交换器15)起到冷凝器(散热器)或蒸发器的作用，在热源侧制冷剂和热介质之间进行热交换，将在室外机I生成并储存在热源侧制冷剂中的冷能或热能传递给热介质。热介质间热交换器15a设在制冷剂循环回路A中的节流装置16a与第二制冷剂流路切换装置18a之间,在制冷制热混合运转模式时,用于热介质的冷却。另外,热介质间热交换器15b设在制冷剂循环回路A中的节流装置16b与第二制冷剂流路切换装置18b之间，在制冷制热混合运转模式时，用于热介质的加热。
[0068]两个节流装置16 (节流装置16a、节流装置16b，以下有时统称为节流装置16)具有减压阀、膨胀阀的作用，使热源侧制冷剂减压并膨胀。节流装置16a，在全制冷运转模式时的热源侧制冷剂的流动中，设在热介质间热交换器15a的上游侧。节流装置16b,在全制冷运转模式时的热源侧制冷剂的流动中，设在热介质间热交换器15b的上游侧。两个节流装置16可以由可控制为开度可变的装置、例如电子式膨胀阀等构成。
[0069]两个开闭装置17 (开闭装置17a、开闭装置17b)由二通阀等构成，用于开闭制冷剂配管4。开闭装置17a设置于热源侧制冷剂入口侧的制冷剂配管4。开闭装置17b设置于连接热源侧制冷剂入口侧和出口侧的制冷剂配管4的配管。
[0070]两个第二制冷剂流路切换装置18 (第二制冷剂流路切换装置18a、第二制冷剂流路切换装置18b，以下有时统称为第二制冷剂流路切换装置18)由例如四通阀等构成，对应于运转模式，切换热源侧制冷剂的流动。第二制冷剂流路切换装置18a，在全制冷运转模式时的热源侧制冷剂的流动中，设在热介质间热交换器15a的下游侧。第二制冷剂流路切换装置18b,在全制冷运转模式时的热源侧制冷剂的流动中，设在热介质间热交换器15b的下游侧。
[0071]两个泵21 (泵21a、泵21b，以下有时统称为泵21)使在配管5中导通的热介质循环。泵21a设置于热介质间热交换器15a与第二热介质流路切换装置23之间的配管5。泵21b设置于热介质间热交换器15b与第二热介质流路切换装置23之间的配管5。两个泵21可以由例如容量可控制的泵等构成。另外，泵21a可以设置于热介质间热交换器15a与第一热介质流路切换装置22之间的配管5。而且，泵21b可以设置于热介质间热交换器15b与第一热介质流路切换装置22之间的配管5。
[0072]四个第一热介质流路切换装置22 (第一热介质流路切换装置22a?第一热介质流路切换装置22d，以下有时统称为第一热介质流路切换装置22)由三通阀等构成，其切换热介质的流路。第一热介质流路切换装置22设有对应于室内机2的设置台数的个数(这里是四个)。第一热介质流路切换装置22设置于利用侧热交换器26的热介质流路的出口侧，其三通中的一方与热介质间热交换器15a连接,三通中的一方与热介质间热交换器15b连接，三通中的一方与热介质流量调整装置25连接。另外，与室内机2对应地，从纸面下侧起表示为第一热介质流路切换装置22a、第一热介质流路切换装置22b、第一热介质流路切换装置22c、第一热介质流路切换装置22d。另外，在热介质流路的切换中，不仅包括从一方完全切换到另一方的情况，还包括从一方部分地切换到另一方的情况。
[0073]四个第二热介质流路切换装置23 (第二热介质流路切换装置23a?第二热介质流路切换装置23d，以下有时统称为第二热介质流路切换装置23)由三通阀等构成，其切换热介质的流路。第二热介质流路切换装置23设有对应于室内机2的设置台数的个数(这里是四个)。第二热介质流路切换装置23设置于利用侧热交换器26的热介质流路的入口侧，其三通中的一方与热介质间热交换器15a连接,三通中的一方与热介质间热交换器15b连接，三通中的一方与利用侧热交换器26连接。另外，与室内机2对应地，从纸面下侧起表示为第二热介质流路切换装置23a、第二热介质流路切换装置23b、第二热介质流路切换装置23c、第二热介质流路切换装置23d。另外，在热介质流路的切换中，不仅包括从一方完全切换到另一方的情况，还包括从一方部分地切换到另一方的情况。
[0074]四个热介质流量调整装置25 (热介质流量调整装置25a?热介质流量调整装置25d，以下有时统称为热介质流量调整装置25)由可控制开口面积的二通阀等构成，控制流向配管5的热介质的流量。热介质流量调整装置25设有对应于室内机2的设置台数的个数(这里是四个)。热介质流量调整装置25设置于利用侧热交换器26的热介质流路的出口侦牝其两通中的一方与利用侧热交换器26连接，另一方与第一热介质流路切换装置22连接。另外，与室内机2对应地,从纸面下侧起表示为热介质流量调整装置25a、热介质流量调整装置25b、热介质流量调整装置25c、热介质流量调整装置25d。另外，也可以将热介质流量调整装置25设置于利用侧热交换器26的热介质流路的入口侧。
[0075]而且，在热介质转换机3，设有各种检测机构(两个第一温度传感器31、四个第二温度传感器34、四个第三温度传感器35、一个第四温度传感器50、第一压力传感器36和第二压力传感器51)。这些检测机构检测的信息(例如，温度信息、压力信息、热源侧制冷剂的浓度信息)被送到统一控制空调装置100的动作的控制装置58，用于控制压缩机10的驱动频率、设于热源侧热交换器12和利用侧热交换器26附近的省略图示的送风机的转速、第一制冷剂流路切换装置11的切换、泵21的驱动频率、第二制冷剂流路切换装置18的切换、热介质流路的切换等。
[0076]控制部58由微机等构成，基于热介质转换机3的运算装置52的制冷剂组成的计算结果来计算蒸发温度、冷凝温度、饱和温度、过热度以及过冷却度。并且，控制装置58基于这些计算结果，控制节流装置16的开度、压缩机10的转速、热源侧热交换器12和利用侧热交换器26的送风机的速度(包括接通/断开)等，使空调装置100的性能达到最大。
[0077]此外，控制装置58基于各种检测机构的检测信息以及来自遥控器的指示，控制压缩机10的驱动频率、送风机的转速(包括接通/断开)、第一制冷剂流路切换装置11的切换、泵21的驱动、节流装置16的开度、开闭装置17的开闭、第二制冷剂流路切换装置18的切换、第一热介质流路切换装置22的切换、第二热介质流路切换装置23的切换以及热介质流量调整装置25的开度等。S卩，控制装置58是为了执行后述的各运转模式而统一控制各种设备的装置。
[0078]而且，在热介质转换机3搭载有运算装置52。该运算装置52具有算出制冷剂组成的功能。在该运算装置52设有ROM。在该ROM针对每种制冷剂组成的值存储有表示液体焓与制冷剂温度的相关性、饱和液体焓与制冷剂温度的相关性以及饱和气体焓与制冷剂温度的相关性的物理性质表。而且，在ROM中针对每种制冷剂的压力存储有表示制冷剂的饱和液温度与液体制冷剂浓度、以及制冷剂的饱和气体温度与气体制冷剂浓度的相关性的物理性质表(参照后述的图13、图8)。
[0079]另外，运算装置52的物理性质表能够在例如空调装置100的设置后等进行重新设定。而且，在运算装置52中，将表示上述相关性的物理性质表存储在ROM中，不过也可以存储公式化的函数而不是表。并且，对于制冷剂组成检测机构的制冷剂组成检测，将在后面详细地说明。
[0080]热介质转换机3的控制装置58可以是与热介质转换机3的运算装置52是一体的，也可以是分体的。而且，通过热介质转换机3的控制装置58兼用作室外机I的控制装置57的功能，也可以不搭载室外机I的控制装置57。
[0081]两个第一温度传感器31 (第一温度传感器31a、第一温度传感器31b，以下有时统称为第一温度传感器31)检测从热介质间热交换器15流出的热介质、即热介质间热交换器15的出口处的热介质的温度，可由例如热敏电阻等构成。第一温度传感器31a设置于泵21a入口侧的配管5。第一温度传感器31b设置于泵21b入口侧的配管5。
[0082]四个第二温度传感器34 (第二温度传感器34a?第二温度传感器34d，以下有时统称为第二温度传感器34)设在第一热介质流路切换装置22与热介质流量调整装置25之间，检测从利用侧热交换器26流出的热介质的温度，可由热敏电阻等构成。第二温度传感器34设有对应于室内机2的设置台数的个数(这里是四个)。另外，与室内机2对应地，从纸面下侧起表示为第二温度传感器34a、第二温度传感器34b、第二温度传感器34c、第二温度传感器34d。
[0083]四个第三温度传感器35 (第三温度传感器35a?第三温度传感器35d，以下有时统称为第三温度传感器35)设置于热介质间热交换器15的热源侧制冷剂的入口侧或出口侦牝检测流入热介质间热交换器15的热源侧制冷剂的温度或从热介质间热交换器15流出的热源侧制冷剂的温度，可由热敏电阻等构成。第三温度传感器35a设在热介质间热交换器15a与第二制冷剂流路切换装置18a之间。第三温度传感器35b设在热介质间热交换器15a与节流装置16a之间。第三温度传感器35c设在热介质间热交换器15b与第二制冷剂流路切换装置18b之间。第三温度传感器35d设在热介质间热交换器15b与节流装置16b之间。
[0084]第四温度传感器50用于得到检测制冷剂组成时使用的温度信息，其设于节流装置16a与节流装置16b之间。第四温度传感器50可以由例如热敏电阻等构成。
[0085]与第三温度传感器35d的设置位置同样地，第一压力传感器36设在热介质间热交换器15b与节流装置16b之间,检测在热介质间热交换器15b和节流装置16b之间流动的热源侧制冷剂的压力。
[0086]第二压力传感器51用于得到检测制冷剂组成时使用的压力信息，其设于节流装置16a与节流装置16b之间。
[0087]用于使热介质循环的配管5由与热介质间热交换器15a连接的配管和与热介质间热交换器15b连接的配管构成。配管5与热介质转换机3所连接的室内机的台数对应地分支(这里是四个分支)。配管5在第一热介质流路切换装置22和第二热介质流路切换装置23连接。通过控制第一热介质流路切换装置22和第二热介质流路切换装置23，来决定是使来自于热介质间热交换器15a的热介质流入利用侧热交换器26、还是使来自于热介质间热交换器15b的热介质流入利用侧热交换器26。
[0088][制冷剂组成检测机构]
[0089]接下来，对运算装置52算出的各种物理量进行说明。另外，详细内容在后面叙述，在本发明中，存在四种运转模式:全制冷运转模式(以下记为全冷)、制冷主体运转模式(以下记为冷主)、制热主体运转模式(以下记为热主)、全制热运转模式(以下记为全热模式)。因此，由于制冷剂的流向变更改变，因此即使是相同的温度传感器，也有时成为节流装置(节流装置16a、节流装置16b)的上游侧、有时成为节流装置的下游侧。
[0090]运算装置52能够基于物理性质表和检测节流装置16b的入口侧的温度的第四温度传感器50 (全冷)或者检测节流装置16b的出口侧的温度的第三温度传感器35d (全冷以外)的检测结果算出流入节流装置16b的制冷剂的液体焓(入口液体焓)。
[0091]而且，运算装置52基于该物理性质表和第四温度传感器50 (全冷以外)或者第三温度传感器35d (全冷)的检测结果分别算出从节流装置16b流出的制冷剂的饱和液体焓以及饱和气体焓。
[0092]另外，运算装置52在算出入口液体焓、饱和液体焓以及饱和气体焓时，虽然还不知道准确的制冷剂组成的值，但设定临时的制冷剂组成的值来算出这些值。即，基于与该设定的制冷剂组成的值对应的物理性质表、第四温度传感器50 (全冷)或者第三温度传感器35d (全冷以外)的检测结果算出液体焓，而且基于该物理性质表、第四温度传感器50 (全冷以外)或者第三温度传感器35d (全冷)的检测结果算出饱和液体焓和饱和气体焓。这样，即使不知道准确的制冷剂组成的值，空调装置100也能够高精度地算出制冷剂组成，因此无需以往那样的反复计算。对于这一点，在后面叙述。
[0093]并且，运算装置52能够基于该物理性质表和第四温度传感器50 (全冷以外)或者第三温度传感器35d (全冷)、以及检测节流装置16b的出口侧的压力的第一压力传感器36(全冷)或者检测节流装置16b的入口侧的压力的第二压力传感器51 (全冷以外)的检测结果，算出从节流装置16b流出的液体制冷剂的浓度以及从节流装置16b流出的气体制冷剂的浓度。
[0094]在此，运算装置52能够基于算出的入口液体焓、饱和液体焓以及饱和气体焓算出干燥度。该干燥度的算出时的算式通过以下所示的算式I算出。
[0095][算式I]
[0096]Xr = (Hin — His) / (Hgs — His)
[0097]并且，运算装置52基于该干燥度、液体制冷剂的浓度以及气体制冷剂的浓度算出制冷剂组成。算出该制冷剂组成时的算式通过以下所示的算式2算出。
[0098][算式2]
[0099]a = (1- Xr) XXr32 + XrXYR32
[0100][运转模式]
[0101]在空调装置100中，用制冷剂配管4连接压缩机10、第一制冷剂流路切换装置11、热源侧热交换器12、开闭装置17、第二制冷剂流路切换装置18、热介质间热交换器15a的制冷剂流路、节流装置16和储液器19，构成了制冷剂循环回路A。另外，用配管5连接热介质间热交换器15的热介质流路、泵21、第一热介质流路切换装置22、热介质流量调整装置25、利用侧热交换器26和第二热介质流路切换装置23，构成了热介质循环回路B。即，多台利用侧热交换器26并列地连接于各热介质间热交换器15，将热介质循环回路B形成为多系统。
[0102]因此，在空调装置100中，室外机I和热介质转换机3，经由设置于热介质转换机3的热介质间热交换器15a和热介质间热交换器15b连接；热介质转换机3和室内机2,也经由热介质间热交换器15a和热介质间热交换器15b连接。S卩，在空调装置100中，在制冷剂循环回路A中循环的热源侧制冷剂和在热介质循环回路B中循环的热介质，在热介质间热交换器15a和热介质间热交换器15b进行热交换。
[0103]下面，说明空调装置100执行的各运转模式。该空调装置100，按照来自于各室内机2的指示，可用该室内机2进行制冷运转或制热运转。即，空调装置100可以用全部的室内机2进行相同的运转，也可以用各室内机2进行不同的运转。
[0104]空调装置100实施的运转模式包括:驱动着的室内机2全部执行制冷运转的全制冷运转模式、驱动着的室内机2全部执行制热运转的全制热运转模式、作为制冷负荷比较大的制冷制热混合运转模式的制冷主体运转模式、和作为制热负荷比较大的制冷制热混合运转模式的制热主体运转模式。下面，对于各种运转模式，说明热源侧制冷剂和热介质的流动。
[0105][全制冷运转模式]
[0106]图3是表示图2所示的空调装置100在全制冷运转模式时的制冷剂流动的制冷剂回路图。在该图3中，以只在利用侧热交换器26a和利用侧热交换器26b产生冷能负荷的情况为例，说明全制冷运转模式。另外，图3中，粗线所示的配管表示制冷剂(热源侧制冷剂和热介质)流动的配管。而且，图3中，用实线箭头表示热源侧制冷剂的流动方向，用虚线箭头表示热介质的流动方向。
[0107]在图3所示的全制冷运转模式时，在室外机1，切换第一制冷剂流路切换装置11，使得从压缩机10排出的热源侧制冷剂流入热源侧热交换器12。在热介质转换机3，驱动泵21a和泵21b，将热介质流量调整装置25a和热介质流量调整装置25b开放，将热介质流量调整装置25c和热介质流量调整装置25d全闭，这样,热介质在热介质间热交换器15a和热介质间热交换器15b的每一个与利用侧热交换器26a及利用侧热交换器26b之间循环。
[0108]首先说明制冷剂循环回路A中的热源侧制冷剂的流动。
[0109]低温低压的制冷剂被压缩机10压缩，成为高温高压的气体制冷剂并排出。从压缩机10排出的高温高压的气体制冷剂，经由第一制冷剂流路切换装置11，流入热源侧热交换器12。然后,在热源侧热交换器12, —边向室外空气散热一边成为高压的液体制冷剂。从热源侧热交换器12流出的高压制冷剂，通过单向阀13a，从室外机I流出，通过制冷剂配管4流入热介质转换机3。流入到热介质转换机3的高压制冷剂，经过了开闭装置17a后分支，在节流装置16a和节流装置16b膨胀，成为低温低压的两相制冷剂。另外，开闭装置17b关闭。
[0110]该两相制冷剂分别流入起蒸发器作用的热介质间热交换器15a和热介质间热交换器15b，从在热介质循环回路B中循环的热介质吸热，由此一边将热介质冷却一边成为低温低压的气体制冷剂。从热介质间热交换器15a和热介质间热交换器15b流出的气体制冷齐IJ，经由第二制冷剂流路切换装置18a和第二制冷剂流路切换装置18b，从热介质转换机3流出，通过制冷剂配管4再流入室外机I。流入到室外机I的制冷剂，通过单向阀13d，经由第一制冷剂流路切换装置11和储液器19，再次被压缩机10吸入。
[0111]此时，第二制冷剂流路切换装置18a和第二制冷剂流路切换装置18b与低压配管连通。而且，控制节流装置16a的开度，以使作为由第三温度传感器35a检测到的温度与第三温度传感器35b检测到的温度的差而获得的过热度成为一定。同样地，控制节流装置16b的开度，以使作为由第三温度传感器35c检测到的温度与第三温度传感器35d检测到的温度的差而获得的过热度成为一定。
[0112]接着，说明热介质循环回路B中的热介质的流动。
[0113]在全制冷运转模式中，在热介质间热交换器15a和热介质间热交换器15b双方,热源侧制冷剂的冷能传递给热介质，被冷却的热介质在泵21a和泵21b的作用下在配管5内流动。被泵21a和泵21b加压而流出的热介质，经由第二热介质流路切换装置23a和第二热介质流路切换装置23b，流入利用侧热交换器26a和利用侧热交换器26b。然后，热介质在利用侧热交换器26a和利用侧热交换器26b从室内空气吸热，从而进行室内空间7的制冷。
[0114]然后,热介质从利用侧热交换器26a和利用侧热交换器26b流出，流入热介质流量调整装置25a和热介质流量调整装置25b。此时，在热介质流量调整装置25a和热介质流量调整装置25b的作用下，热介质的流量被控制为满足室内所需的空调负荷所必需的流量，流入利用侧热交换器26a和利用侧热交换器26b。从热介质流量调整装置25a和热介质流量调整装置25b流出的热介质，通过第一热介质流路切换装置22a和第一热介质流路切换装置22b,流入热介质间热交换器15a和热介质间热交换器15b,再次被泵21a和泵21b吸入。
[0115]另外，在利用侧热交换器26的配管5内，热介质从第二热介质流路切换装置23经过热介质流量调整装置25流向第一热介质流路切换装置22。另外，通过控制成将第一温度传感器31a检测到的温度或者第一温度传感器31b检测到的温度与第二温度传感器34检测到的温度之差保持为目标值，可以满足室内空间7所需的空调负荷。热介质间热交换器15的出口温度可以使用第一温度传感器31a或第一温度传感器31b中的任何一方的温度，也可以使用它们的平均温度。这时，为了确保通往热介质间热交换器15a和热介质间热交换器15b双方的流路，第一热介质流路切换装置22和第二热介质流路切换装置23被控制为中间的开度。
[0116]在执行全制冷运转模式时，由于不必使热介质流向没有热负荷的利用侧热交换器26 (包括温度传感器关闭)，所以，用热介质流量调整装置25将流路关闭，使热介质不流向利用侧热交换器26。在图3中，由于在利用侧热交换器26a和利用侧热交换器26b中有热负荷，所以使热介质流动，但是，在利用侧热交换器26c和利用侧热交换器26d没有热负荷，所以，将对应的热介质流量调整装置25c和热介质流量调整装置25d全闭。当从利用侧热交换器26c或利用侧热交换器26d产生了热负荷时，只要将热介质流量调整装置25c或热介质流量调整装置25d开放而使热介质循环即可。
[0117][全制热运转模式][0118]图4是表示图2所示的空调装置100在全制热运转模式时的制冷剂流动的制冷剂回路图。在该图4中，以只在利用侧热交换器26a和利用侧热交换器26b产生热能负荷的情况为例，说明全制热运转模式。另外，图4中，粗线所示的配管表示制冷剂(热源侧制冷剂和热介质)流动的配管。而且，图4中，用实线箭头表示热源侧制冷剂的流动方向，用虚线箭头表示热介质的流动方向。
[0119]在图4所示的全制热运转模式时，在室外机1，切换第一制冷剂流路切换装置11，使得从压缩机10排出的热源侧制冷剂不经过热源侧热交换器12就流入热介质转换机3。在热介质转换机3，驱动泵21a和泵21b，将热介质流量调整装置25a和热介质流量调整装置25b开放，将热介质流量调整装置25c和热介质流量调整装置25d全闭，这样，热介质在热介质间热交换器15a和热介质间热交换器15b的每一个与利用侧热交换器26a及利用侧热交换器26b之间循环。
[0120]首先说明制冷剂循环回路A中的热源侧制冷剂的流动。
[0121]低温低压的制冷剂被压缩机10压缩，成为高温高压的气体制冷剂并排出。从压缩机10排出的高温高压的气体制冷剂，通过第一制冷剂流路切换装置11、单向阀13b，从室外机I流出。从室外机I流出的高温高压的气体制冷剂，通过制冷剂配管4,流入热介质转换机3。流入到热介质转换机3的高温高压的气体制冷剂，分支后通过第二制冷剂流路切换装置18a和第二制冷剂流路切换装置18b,分别流入热介质间热交换器15a和热介质间热交换器 15b。
[0122]流入到热介质间热交换器15a和热介质间热交换器15b的高温高压的气体制冷齐U，一边向在热介质循环回路B中循环的热介质散热一边冷凝液化，成为高压的液体制冷齐U。从热介质间热交换器15a和热介质间热交换器15b流出的液体制冷剂,在节流装置16a和节流装置16b膨胀，成为低温低压的两相制冷剂。该两相制冷剂，通过开闭装置17b，从热介质转换机3流出，通过制冷剂配管4，再次流入室外机I。另外，开闭装置17a关闭。
[0123]流入到室外机I的制冷剂，通过单向阀13c，流入起蒸发器作用的热源侧热交换器12。流入到热源侧热交换器12的制冷剂，在热源侧热交换器12从室外空气吸热，成为低温低压的气体制冷剂。从热源侧热交换器12流出的低温低压的气体制冷剂，经由第一制冷剂流路切换装置11和储液器19，再次被压缩机10吸入。
[0124]此时，第二制冷剂流路切换装置18a和第二制冷剂流路切换装置18b与高压配管连通。而且，控制节流装置16a的开度，以使作为将由第一压力传感器36检测到的压力换算为饱和温度后的值与由第三温度传感器35b检测到的温度的差而获得的过冷却度成为一定。同样地，控制节流装置16b的开度，以使作为将由第一压力传感器36检测到的压力换算为饱和温度后的值与由第三温度传感器35d检测到的温度的差而获得的过冷却度成为一定。另外，在能够测定热介质间热交换器15的中间位置的温度的情况下，也可以取代压力传感器36而采用该中间位置处的温度，能够廉价地构成系统。
[0125]接着，说明热介质循环回路B中的热介质的流动。
[0126]在全制热运转模式中，在热介质间热交换器15a和热介质间热交换器15b双方,热源侧制冷剂的热能传递给热介质，被加热的热介质在泵21a和泵21b的作用下在配管5内流动。被泵21a和泵21b加压而流出的热介质，经由第二热介质流路切换装置23a和第二热介质流路切换装置23b，流入利用侧热交换器26a和利用侧热交换器26b。然后，热介质在利用侧热交换器26a和利用侧热交换器26b中向室内空气散热，进行室内空间7的制热。
[0127]然后，热介质从利用侧热交换器26a和利用侧热交换器26b流出，流入热介质流量调整装置25a和热介质流量调整装置25b。此时，在热介质流量调整装置25a和热介质流量调整装置25b的作用下，热介质的流量被控制为满足室内所需的空调负荷所必需的流量，流入利用侧热交换器26a和利用侧热交换器26b。从热介质流量调整装置25a和热介质流量调整装置25b流出的热介质，通过第一热介质流路切换装置22a和第一热介质流路切换装置22b,流入热介质间热交换器15a和热介质间热交换器15b,再次被泵21a和泵21b吸入。
[0128]另外，在利用侧热交换器26的配管5内，热介质从第二热介质流路切换装置23经过热介质流量调整装置25流向第一热介质流路切换装置22。另外，通过控制成将第一温度传感器31a检测到的温度或者第一温度传感器31b检测到的温度与第二温度传感器34检测到的温度之差保持为目标值，可以满足室内空间7所需的空调负荷。热介质间热交换器15的出口温度可以使用第一温度传感器31a或第一温度传感器31b中的任何一方的温度，也可以使用它们的平均温度。
[0129]这时,为了确保通往热介质间热交换器15a和热介质间热交换器15b双方的流路，第一热介质流路切换装置22和第二热介质流路切换装置23被控制为中间的开度。而且，本来，利用侧热交换器26a应当是用其入口和出口的温度差来控制，但是，由于利用侧热交换器26的入口侧的热介质温度与第一温度传感器31b检测的温度几乎相同，所以，通过使用第一温度传感器31b，可以减少温度传感器的数目，可以低成本地构成系统。
[0130]另外，也可以根据热负荷的有无来控制热介质流量调整装置25的开闭，这一如全制冷运转模式中所说明的。
[0131 ][制冷主体运转模式]
[0132]图5是表示图2所示的空调装置100在制冷主体运转模式时的制冷剂流动的制冷剂回路图。在该图5中，以在利用侧热交换器26a产生冷能负荷、在利用侧热交换器26b产生热能负荷的情况为例，说明制冷主体运转模式。另外，在图5中，粗线所示的配管是制冷齐U(热源侧制冷剂和热介质)循环的配管。而且，在图5中，用实线箭头表示热源侧制冷剂的流动方向，用虚线箭头表示热介质的流动方向。
[0133]在图5所示的制冷主体运转模式时，在室外机1，切换第一制冷剂流路切换装置11，使得从压缩机10排出的热源侧制冷剂流入热源侧热交换器12。在热介质转换机3，驱动泵21a和泵21b，将热介质流量调整装置25a和热介质流量调整装置25b开放，将热介质流量调整装置25c和热介质流量调整装置25d全闭，这样，热介质分别在热介质间热交换器15a与利用侧热交换器26a之间、以及在热介质间热交换器15b与利用侧热交换器26b之间循环。
[0134]首先说明制冷剂循环回路A中的热源侧制冷剂的流动。
[0135]低温低压的制冷剂被压缩机10压缩，成为高温高压的气体制冷剂并排出。从压缩机10排出的高温高压的气体制冷剂，经由第一制冷剂流路切换装置11，流入热源侧热交换器12。然后,在热源侧热交换器12, —边向室外空气散热一边成为液体制冷剂。从热源侧热交换器12流出的制冷剂,从室外机I流出，通过单向阀13a、制冷剂配管4,流入热介质转换机3。流入到热介质转换机3的制冷剂，通过第二制冷剂流路切换装置18b，流入起冷凝器作用的热介质间热交换器15b。
[0136]流入到热介质间热交换器15b的制冷剂，一边向在热介质循环回路B中循环的热介质散热一边成为温度进一步降低了的制冷剂。从热介质间热交换器15b流出的制冷剂，在节流装置16b膨胀，成为低压两相制冷剂。该低压两相制冷剂经由节流装置16a流入起蒸发器作用的热介质间热交换器15a。流入到热介质间热交换器15a的低压两相制冷剂，从在热介质循环回路B中循环的热介质吸热，由此一边将热介质冷却一边成为低压的气体制冷剂。该气体制冷剂从热介质间热交换器15a流出，经由第二制冷剂流路切换装置18a从热介质转换机3流出，通过制冷剂配管4，再次流入室外机I。流入到室外机I的制冷剂，经由单向阀13d、第一制冷剂流路切换装置11和储液器19，再次被压缩机10吸入。
[0137]此时，第二制冷剂流路切换装置18a与低压配管连通，另一方面，第二制冷剂流路切换装置18b与高压侧配管连通。而且，控制节流装置16b的开度，以使作为由第三温度传感器35a检测到的温度与由第三温度传感器35b检测到的温度的差而获得的过热度成为一定。而且，节流装置16a是全开，开闭装置17a、开闭装置17b关闭。另外，控制节流装置16b的开度，以使作为将由第一压力传感器36检测到的压力换算为饱和温度的值与由第三温度传感器35d检测到的温度的差而获得的过冷却度成为一定。另外，也可以将节流装置16b全开，用节流装置16a控制过热度或过冷却度。
[0138]接着，说明热介质循环回路B中的热介质的流动。
[0139]在制冷主体运转模式中,在热介质间热交换器15b,热源侧制冷剂的热能传递给热介质，被加热的热介质在泵21b的作用下在配管5内流动。另外，在制冷主体运转模式中，在热介质间热交换器15a，热源侧制冷剂的冷能传递给热介质，被冷却的热介质在泵21a的作用下在配管5内流动。被泵21a和泵21b加压而流出的热介质，经由第二热介质流路切换装置23a和第二热介质流路切换装置23b，流入利用侧热交换器26a和利用侧热交换器26b。
[0140]在利用侧热交换器26b，热介质向室内空气散热，从而进行室内空间7的制热。另夕卜，在利用侧热交换器26a，热介质从室内空气吸热，由此进行室内空间7的制冷。此时，在热介质流量调整装置25a和热介质流量调整装置25b的作用下，热介质的流量被控制为满足室内所需的空调负荷所必需的流量，流入利用侧热交换器26a和利用侧热交换器26b。通过了利用侧热交换器26b而温度稍稍降低了的热介质，通过热介质流量调整装置25b和第一热介质流路切换装置22b,流入热介质间热交换器15b,再次被泵21b吸入。通过了利用侧热交换器26a而温度稍稍上升了的热介质，通过热介质流量调整装置25a和第一热介质流路切换装置22a，流入热介质间热交换器15a，再次被泵21a吸入。
[0141]在此期间，在第一热介质流路切换装置22和第二热介质流路切换装置23的作用下，热的热介质和冷的热介质相互不混合，分别被导入具有热能负荷、冷能负荷的利用侧热交换器26。另外，在利用侧热交换器26的配管5内，在制热侧和制冷侧，热介质都是从第二热介质流路切换装置23经过热介质流量调整装置25流向第一热介质流路切换装置22。而且，通过控制成在制热侧将由第一温度传感器31b检测到的温度与由第二温度传感器34检测到的温度之差保持为目标值、在制冷侧将由第二温度传感器34检测到的温度与由第一温度传感器31a检测到的温度之差保持为目标值，可以满足室内空间7所需的空调负荷。
[0142]另外，也可以根据热负荷的有无来控制热介质流量调整装置25的开闭，这一如全制冷运转模式中所说明的。
[0143][制热主体运转模式]
[0144]图6是表示图2所示的空调装置100在制热主体运转模式时的制冷剂流动的制冷剂回路图。在该图6中，以在利用侧热交换器26a产生热能负荷、在利用侧热交换器26b产生冷能负荷的情况为例，说明制热主体运转模式。另外，在图6中，粗线所示的配管是制冷齐U(热源侧制冷剂和热介质)循环的配管。而且，在图6中，用实线箭头表示热源侧制冷剂的流动方向，用虚线箭头表示热介质的流动方向。
[0145]在图6所示的制热主体运转模式时，在室外机1，切换第一制冷剂流路切换装置11，使得从压缩机10排出的热源侧制冷剂不经过热源侧热交换器12就流入热介质转换机
3。在热介质转换机3，驱动泵21a和泵21b，将热介质流量调整装置25a和热介质流量调整装置25b开放，将热介质流量调整装置25c和热介质流量调整装置25d全闭，这样，热介质分别在热介质间热交换器15a与利用侧热交换器26b之间、以及在热介质间热交换器15b与利用侧热交换器26a之间循环。
[0146]首先说明制冷剂循环回路A中的热源侧制冷剂的流动。
[0147]低温低压的制冷剂被压缩机10压缩，成为高温高压的气体制冷剂并排出。从压缩机10排出的高温高压的气体制冷剂，通过第一制冷剂流路切换装置11、单向阀13b，从室外机I流出。从室外机I流出的高温高压的气体制冷剂，通过制冷剂配管4,流入热介质转换机3。流入到热介质转换机3的高温高压的气体制冷剂，通过第二制冷剂流路切换装置18b，流入起冷凝器作用的热介质间热交换器15b。
[0148]流入到热介质间热交换器15b的气体制冷剂，一边向在热介质循环回路B中循环的热介质散热一边成为液体制冷剂。从热介质间热交换器15b流出的制冷剂,在节流装置16b膨胀，成为低压两相制冷剂。该低压两相制冷剂经由节流装置16a流入起蒸发器作用的热介质间热交换器15a。流入到热介质间热交换器15a的低压两相制冷剂，从在热介质循环回路B中循环的热介质吸热而蒸发,将热介质冷却。该低压两相制冷剂，从热介质间热交换器15a流出，经由第二制冷剂流路切换装置18a，从热介质转换机3流出，再次流入到室外机
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[0149]流入到室外机I的制冷剂，通过单向阀13c，流入起蒸发器作用的热源侧热交换器12。流入到热源侧热交换器12的制冷剂，在热源侧热交换器12从室外空气吸热，成为低温低压的气体制冷剂。从热源侧热交换器12流出的低温低压的气体制冷剂，经由第一制冷剂流路切换装置11和储液器19，再次被压缩机10吸入。
[0150]此时，第二制冷剂流路切换装置18a与低压侧配管连通，另一方面，第二制冷剂流路切换装置18b与高压侧配管连通。而且，控制节流装置16b的开度，以使作为将由第一压力传感器36检测到的压力换算为饱和温度后的值与由第三温度传感器35b检测到的温度的差而获得的过冷却度成为一定。而且，节流装置16a是全开，开闭装置17a、开闭装置17b关闭。另外，也可以将节流装置16b全开，用节流装置16a控制过冷却度。
[0151]接着，说明热介质循环回路B中的热介质的流动。
[0152]在制热主体运转模式中,在热介质间热交换器15b,热源侧制冷剂的热能传递给热介质，被加热的热介质在泵21b的作用下在配管5内流动。另外，在制热主体运转模式中，在热介质间热交换器15a，热源侧制冷剂的冷能传递给热介质，被冷却的热介质在泵21a的作用下在配管5内流动。被泵21a和泵21b加压而流出的热介质，经由第二热介质流路切换装置23a和第二热介质流路切换装置23b，流入利用侧热交换器26a和利用侧热交换器26b。
[0153]在利用侧热交换器26b，热介质从室内空气吸热，从而进行室内空间7的制冷。另夕卜，在利用侧热交换器26a，热介质向室内空气散热，从而进行室内空间7的制热。此时，在热介质流量调整装置25a和热介质流量调整装置25b的作用下，热介质的流量被控制为满足室内所需的空调负荷所必需的流量，流入利用侧热交换器26a和利用侧热交换器26b。通过了利用侧热交换器26b而温度稍稍上升了的热介质，通过热介质流量调整装置25b和第一热介质流路切换装置22b,流入热介质间热交换器15a,再次被泵21a吸入。通过了利用侧热交换器26a而温度稍稍降低了的热介质，通过热介质流量调整装置25a和第一热介质流路切换装置22a，流入热介质间热交换器15b，再次被泵21b吸入。
[0154]在此期间，在第一热介质流路切换装置22和第二热介质流路切换装置23的作用下，热的热介质和冷的热介质相互不混合，分别被导入具有热能负荷、冷能负荷的利用侧热交换器26。另外，在利用侧热交换器26的配管5内，在制热侧和制冷侧，热介质都是从第二热介质流路切换装置23经过热介质流量调整装置25流向第一热介质流路切换装置22。而且，通过控制成在制热侧将由第一温度传感器31b检测到的温度与由第二温度传感器34检测到的温度之差保持为目标值、在制冷侧将由第二温度传感器34检测到的温度与由第一温度传感器31a检测到的温度之差保持为目标值，可以满足室内空间7所需的空调负荷。
[0155]另外，也可以根据热负荷的有无来控制热介质流量调整装置25的开闭，这一如全制冷运转模式中所说明的。
[0156][制冷剂配管4]
[0157]如上所述，实施方式的空调装置100具备几种运转模式。在这些运转模式中，热源侧制冷剂在连接室外机I和热介质转换机3的配管4中流动。
[0158][配管5]
[0159]在本实施方式的空调装置100执行的几种运转模式中，水、防冻液等热介质在连接热介质转换机3和室内机2的配管5中流动。
[0160][热源侧制冷剂]
[0161]在本实施方式中，以采用R32和HF01234yf作为热源侧制冷剂的情况为例进行了说明。在此，对于其他两种成分类的非共沸混合制冷剂，通过采用后述的本实施方式的制冷剂组成的控制流程，也能够高精度地算出循环组成。
[0162][热介质]
[0163]作为热介质，例如可以使用载冷剂(防冻液)、水、载冷剂和水的混合液、水和防蚀效果高的添加剂的混合液等。因此，在空调装置100中，即使热介质经由室内机2泄漏到室内空间7内，由于使用安全性高的热介质，因此可提高安全性。
[0164]而且,在制冷主体运转模式和制热主体运转模式中，当热介质间热交换器15b与热介质间热交换器15a的状态(加热或冷却)变化时，此前的热水被冷却而成为冷水，此前的冷水被加热而成为热水，产生能量的浪费。因此，在空调装置100中，无论是制冷主体运转模式还是制热主体运转模式，都始终是热介质间热交换器15b为制热侧，并且热介质间热交换器15a是制冷侧。[0165]并且，在利用侧热交换器26同时产生制热负荷和制冷负荷时，将与进行制热运转的利用侧热交换器26对应的第一热介质流路切换装置22和第二热介质流路切换装置23，切换到与加热用的热介质间热交换器15b连接的流路上；将与进行制冷运转的利用侧热交换器26对应的第一热介质流路切换装置22和第二热介质流路切换装置23，切换到与冷却用的热介质间热交换器15a连接的流路上，这样，在各室内机2，可自由地进行制热运转、制冷运转。
[0166]对于空调装置100，说明了可以制冷制热混合运转的情况，但并不限定于此。例如，是热介质间热交换器15和节流装置16各设置一个并将多个利用侧热交换器26和热介质流量调整装置25并联地与它们连接而只进行制冷运转或制热运转中的一个的构造，也具有同样效果。
[0167]另外，只连接一个利用侧热交换器26和一个热介质流量调整装置25时也同样可以成立，这是不言而喻的，进而，作为热介质间热交换器15和节流装置16，即使设置了多个进行相同动作的装置自然也没有问题。另外，以热介质流量调整装置25内置于热介质转换机3内的情况为例进行了说明，但并不限定于此，也可以内置于室内机2内，也可以与热介质转换机3和室内机2分开地构成。
[0168]另外，通常，在热源侧热交换器12和利用侧热交换器26安装送风机并利用送风来促进冷凝或蒸发的情况居多，但并不限定于此。例如，作为利用侧热交换器26，也可以采用利用放射的板式加热器那样的热交换器；作为热源侧热交换器12，也可以采用利用水、防冻液而使热移动的水冷式热交换器，即，作为热源侧热交换器12和利用侧热交换器26，只要是能够散热或吸热的构造，不限种类，都可以采用。
[0169][制冷剂组成检测的详细内容]
[0170](制冷剂组成的算出)
[0171]接下来，对空调装置100采用的制冷剂组成检测进行详细说明。另外，在空调装置100中，如上所述，存在四种运转模式，但是在此列举全制冷运转模式(记为全冷)的情况为例进行说明。
[0172]图7是表示全冷时的制冷剂的状态变化的P-H线图。图8是在制冷剂回路上示出与图7所示的点A?点D对应的位置的制冷剂回路图。图9是表示空调装置100采用的制冷剂组成检测的处理的流程的流程图。图10是表示饱和液温度与液体制冷剂浓度的相关性、以及制冷剂的饱和气体温度与气体制冷剂浓度的相关性的图表。图11是表示干燥度与制冷剂组成的相关性的图表。参照图7?图11，对空调装置100执行的制冷剂组成检测进行说明。
[0173]另外，图7所示的点A?点D是P-H线图上的运转动作点，与图8所示的点A?点D对应。点A示出压缩机10的排出部的状态，点B示出节流装置16b的上游的状态，点C示出节流装置16b的下游的状态，点D示出压缩机10的吸入部的状态。S卩，点A表示制冷剂处于高温高压的气体状态的情况，点B表示制冷剂处于液体状态的情况，点C表示制冷剂处于气液两相状态的情况，点D表示低压的气体状态的情况。
[0174](步骤STl)
[0175]运算装置52读取第四温度传感器50的检测结果(THl)、第三温度传感器35d的检测结果(TH2)、以及第一压力传感器36的检测结果(P1)。然后，转移至步骤ST2。[0176](步骤ST2)
[0177]运算装置52临时设定循环制冷剂的组成的值，输出与设定值对应的物理性质表。接着，运算装置52基于步骤STl的第四温度传感器50的检测结果和该物理性质表，算出流入节流装置16b的制冷剂的焓Hin (入口液体焓)。然后，转移至步骤ST3。
[0178]在此，在本实施方式中，将设定的循环制冷剂的组成作为填充到空调装置100中的非共沸混合制冷剂的组成比率。而且，作为设定的循环制冷剂的组成，也可以预先进行实验等来调查发生比例较大的制冷剂组成，并采用该制冷剂组成。
[0179](步骤ST3)
[0180]运算装置52基于步骤STl的第三温度传感器35d的检测结果和步骤ST2的物理性质表，算出从节流装置16b流出的制冷剂的饱和液体焓Hls以及饱和气体焓Hgs。然后，转移至步骤ST4。
[0181](步骤ST4)
[0182]运算装置52基于步骤ST2的入口液体焓Hin、步骤ST3的饱和液体焓Hls和饱和气体焓Hgs、上述的算式1，算出干燥度Xr。然后，转移至步骤ST5。
[0183]另外，由于如步骤ST2所述地将填充的非共沸混合制冷剂的组成比率采用作制冷剂组成，因此算出的干燥度Xr为填充组成的干燥度Xr。
[0184](步骤ST5)
[0185]运算装置52基于步骤STl的第三温度传感器35d的检测结果以及步骤STl的第一压力传感器36的检测结果、物理性质表，算出从节流装置16b流出的液体制冷剂的浓度XR32以及从节流装置16b流出的气体制冷剂的浓度YR32。然后，转移至步骤ST6。
[0186](步骤ST6)
[0187]运算装置52基于由步骤ST4算出的干燥度Xr、由步骤ST5算出的液体制冷剂的浓度XR32以及气体制冷剂的浓度YR32、上述的算式2，算出制冷剂组成α。然后，转移至步骤ST7。
[0188](步骤ST7)
[0189]运算装置52将由步骤ST6算出的制冷剂组成α输出到控制装置58。
[0190]接着，参照图10对液体制冷剂浓度和气体制冷剂浓度的算出方法进行说明，参照图11对制冷剂组成的算出方法进行说明。在以下的说明中，将图10和图11也称为浓度平衡线图。
[0191]在该浓度平衡线图的说明之前，对从节流装置16b流出的气液两相状态的制冷剂的自由度进行说明。制冷剂的自由度能够通过下式算出。
[0192]F = η + 2 — r
[0193]在此，F:自由度，η:混合的制冷剂的数量，r:相数。
[0194]因此，空调装置100混合有两种制冷剂，因此气液两相状态下的自由度F为2+2-2=2。即，通过确定制冷剂的独立变量中的两个独立变量，就能够确定该系统的状态。在空调装置100中，分别利用第三温度传感器35d和第一压力传感器36检测从节流装置16b流出的气液两相状态的制冷剂的温度和压力。由此，能够确定气液两相状态的制冷循环的状态。即，能够确定低沸点制冷剂的液相的浓度以及低沸点制冷剂的气相的浓度。
[0195]如图10所示，可知当确定第三温度传感器35d的检测结果(TH2)以及第一压力传感器36的检测结果(PD时，低沸点制冷剂的液相浓度以及低沸点制冷剂的气相浓度被确定。
[0196]并且，当将由步骤ST4算出的干燥度应用到图10的图表中时，与图11的虚线对应。即，当将图10中图示的液相浓度XR32 (液侧浓度)和气相浓度YR32 (气体侧浓度)通过该干燥度换算成低沸点制冷剂的浓度(制冷剂组成)时，表现为图11的α。
[0197](制冷剂组成的算出误差)
[0198]接下来，参照图12?图16说明空调装置100的制冷剂组成的算出误差。图12是用于说明通过算出制冷剂组成的控制流程设定的制冷剂组成对算出的制冷剂组成带来多大程度的误差的表。图13是用于说明算出制冷剂组成的控制流程中的各种检测结果对算出的制冷剂组成带来多大程度的误差的表。图14是用于说明第三温度传感器35d的检测结果对算出的制冷剂组成带来多大程度的误差的图表。图15是用于说明第一压力传感器36的检测结果对算出的制冷剂组成带来多大程度的误差的图表。图16是表示干燥度与R32的制冷剂组成的关系的图。
[0199]图12中的ab是在步骤ST2中设定的制冷剂组成的值。并且，该设定值ab时的制冷剂组成的算出结果为α。另外，以第四温度传感器50的检测结果TH1=40 (V)、第三温度传感器35d的检测结果TH2=-3 ( V )、第一压力传感器36的检测结果Pl=0.6 (MPaabs),算出制冷剂组成。
[0200]另外，在该图12和图13中，示出采用由R32和R134a构成的非共沸混合制冷剂得到的数据。这是因为，由R32和R134a构成的非共沸混合制冷剂的数据的精度比较高。而且，混合比率为:R32为66wt%，R134a为34wt%。并且，物理性质值是通过NIST (NationalInstitute of Standards and Technology,美国国家标准与技术研究所)发售的REFPROPVersion8.0 得到的。
[0201]如图12所示，即使将在步骤ST2中临时设定的制冷剂组成a b的值从50大幅改变到74wt%，算出的制冷剂组成α的值也基本没有变化。即，根据该结果可知，在步骤ST2中将制冷剂组成设定为任意的值来算出干燥度Xr的方法对最终得到的制冷剂组成α基本没有影响。因此，空调装置100即使不像以往那样设定制冷剂组成并通过反复计算来算出制冷剂组成，也能够高精度地算出制冷剂组成。由此，能够减轻对运算装置52施加的计算负荷和对运算装置52的ROM施加的负荷。而且，由于能够减轻计算负荷和对ROM的容量负荷，因此无需运算装置52的运算速度提高和增设容量等改良，从而能够抑制空调装置100的成本升高。
[0202]在此，参照图16，对干燥度Xr与R32的制冷剂组成α的关系进行说明。如图16所示可知，即使R32的制冷剂组成变化，干燥度Xr也基本没有变化。在步骤ST4中求得的干燥度Xr基本不受制冷剂组成α的变化的影响，因此即使采用通过临时设定值求得的干燥度Xr，也能够高精度地算出制冷剂组成α。
[0203]运算装置100在算出制冷剂组成α时，在步骤ST4中算出干燥度Xr，在步骤ST5中算出液体制冷剂的浓度XR32以及气体制冷剂的浓度YR32。接着，在步骤ST7中，通过算出的干燥度Xr、液体制冷剂的浓度XR32以及气体制冷剂的浓度YR32算出制冷剂组成。即，为了预测制冷剂组成，可以说最好的方法是利用干燥度并使用通过第三温度传感器35d的检测结果和第一压力传感器36而得到的浓度平衡线图的推测方法。因此，空调装置100通过采用该计算方法能够高精度地算出制冷剂组成。
[0204]参照图13，对第四温度传感器50的检测结果给算出的制冷剂组成带来的误差进行说明。在图13中，制冷剂组成的检测结果α记载了两种。即，α (表格)和α (详细版)。α (表格)是利用运算装置52所具有的物理性质表算出制冷剂组成的结果。相对于此，α(详细版)是不采用物理性质表而利用REFPROPV Version8.0的解析来详细地算出制冷剂组成的结果。在此，在本实施方式中采用的是表格，但是无论是采用物理性质表还是REFPR0PVVersions.0，制冷剂组成都算出大致相同的值。S卩，空调装置100具有足够的算出精度。
[0205]如图13所示，即使第四温度传感器50的温度THl变化± I [°C ]，循环组成最多也仅变化±0.1% (参照图13中的序号I?3)。根据该结果可知，第四温度传感器50具有±1[°C ]的精度。
[0206]而且，如图14所示，可知为了将算出的制冷剂组成的值的误差抑制在例如大约±2[wt%](按比率讲大约±3%)的范围，使第三温度传感器35d的检测精度为大约+ 0.5 [°C ]就好。
[0207]并且，如图15所示，可知为了将算出的制冷剂组成的值的误差抑制在例如大约±2[wt%](按比率讲大约±3%)的范围，使第一压力传感器36的检测精度为大约±0.01 [MPa]就好。
[0208]因此，如图13?图15所示，通过使第四温度传感器50、第三温度传感器35d以及第一压力传感器36的检测结果处于上述范围内，运算装置52能够高精度地算出制冷剂组成。由此，控制装置58能够高精度地计算蒸发温度、冷凝温度、饱和温度、过热度和过冷却度，因此能够将节流装置16的开度、压缩机10的转速、热源侧热交换器12和利用侧热交换器26的风扇的速度(包括接通/断开)等控制为最佳。
[0209]在其他运转模式(制冷主体运转模式、制热主体运转模式、全制热运转模式)下，第三温度传感器35d的值为THl，第四温度传感器50的值为TH2、第二压力传感器51的值为P1。检测算法与全冷时说明的控制流程(图8所示的STl?ST7)相同。
[0210]本方式的制冷剂组成检测并非旁通回路(连接压缩机的排出部和吸入部的回路)的制冷剂组成检测，因此流入热介质间热交换器15a、热介质间热交换器15b的制冷剂流量不会减少。因此，不会引起性能降低。而且，制冷剂组成是通过第三温度传感器35d、第四温度传感器50、第一压力传感器36、第二压力传感器51推测出来的。这些传感器设置于大的制冷剂流量较大的部位，因此基本不存在外部气体温度等对干燥度变化等的影响，检测精度大幅地提闻。
[0211]图17是表示质量通量[kg/m2s]和通过吸热带来的干燥度Xr的变化的计算结果的图表。另外，设外部气体温度为50°C，两相温度(TH2)为0°C，配管长度为500 [mm]，管外热传导率为50[W/m2K]，管内热传导率为3000[W/m2K]。纵轴的[干燥度变化]表示通过外部气体使干燥度发生何种程度变化。例如，在干燥度因吸热而偏差0.05的情况下，通常的干燥度的值为0.3左右，因此误差为0.05/0.3=0.167 (16.7%)。
[0212]由图17还可知，在低质量通量下，干燥度变化飞跃性地增大。在利用旁通方式的制冷剂组成检测中，为了抑制性能的降低，需要尽量减小旁通流量，在10马力左右的情况下，旁通的制冷剂流量大约为10[kg/h]。在制冷剂流量为10[kg/h:]、旁通配管采用(|)6.35|mm]的情况下，质量通量为157 [kg/m2s]，根据图17，此时的干燥度变化为0.03，误差也大约为10%。
[0213]在空调装置100设置的制冷剂组成检测用的第三温度传感器35d、第四温度传感器50、第一压力传感器36、第二压力传感器51设于φ12.7的配管(以下，将该部分的配管称为检测部配管)。额定的制冷剂流量为500 [kg/h]，在该制冷剂全部流过检测部配管的情况下，干燥度的变化为极小的0.001，外部干扰导致的误差小。而且，在全制冷运转时，制冷剂流到热介质间热交换器15a、热介质间热交换器15b，因此全部流量的一半250 [kg/h]流入检测部配管，干燥度存在0.003左右的变化，外部干扰导致的误差小(大约1%的误差)。
[0214]以上，如所说明的那样，在空调装置100中，通过在流过大量的制冷剂的配管设置制冷剂组成检测用的温度传感器和压力传感器，能够大幅地提高检测精度。在现实中，在图17中，选择干燥度的变化接近饱和的质量通量的配管直径的话，能够抑制外部干扰导致的误差。具体来说，选择质量通量在500[kg/m2s]以上的配管直径即可。而且，制冷剂组成检测用的压力传感器和温度传感器是求得过热度和过冷却度时必要的传感器，因此能够将这些传感器兼用于制冷剂组成检测用的功能，能够进一步抑制产品的成本升高。
[0215]制冷剂组成由热介质转换机3的运算装置52算出，将该算出的制冷剂组成利用于热介质转换机3的执行器的控制，并且同时也向室外机I的控制装置57发送，利用于室外机I的执行器的控制。
[0216]另外，本实施方式中说明的第一热介质流路切换装置22和第二热介质流路切换装置23只要能切换流路即可，可以是三通阀等切换三向流路的装置、将两个开闭阀等进行双向流路开闭的阀组合而成的装置等。另外，还可以使用步进马达驱动式混合阀等使三向流路流量变化的装置、将两个电子式膨胀阀等使双向流路流量变化的阀组合而成的装置等，作为第一热介质流路切换装置22和第二热介质流路切换装置23。这时，可以防止流路突然开闭引起的水锤。另外，在本实施方式中，以热介质流量调整装置25是二通阀为例进行了说明，但是还可以作为具有三向流路的控制阀而与旁通利用侧热交换器26的旁通管一起设置。
[0217]另外，热介质流量调整装置25可以使用步进马达驱动式来控制流过流路的流量，还可以是二通阀、三通阀的一端封闭的装置。另外，也可以使用开闭阀等进行双向流路开闭的装置作为热介质流量调整装置25，通过反复接通/断开操作，控制平均的流量。
[0218]另外，示出了第二制冷剂流路切换装置18是四通阀，但是并不限定于此，也可以使用多个双向流路切换阀、三向流路切换阀，以同样的方式使制冷剂流过。
[0219]对本实施方式的空调装置100，说明了可以制冷制热混合运转的情况，但并不限定于此。即使是热介质间热交换器15和节流装置16各设置一个并将多个利用侧热交换器26和热介质流量调整装置25并联地与它们连接而只进行制冷运转或制热运转中的一个的构造，也具有同样效果。
[0220]另外，只连接一个利用侧热交换器26和一个热介质流量调整装置25时也同样可以成立，这是不言而喻的，进而，作为热介质间热交换器15和节流装置16，即使设置了多个进行相同动作的装置自然也没有问题。另外，以热介质流量调整装置25内置于热介质转换机3内的情况为例进行了说明，但并不限定于此，也可以内置于室内机2内，也可以与热介质转换机3和室内机2分开地构成。
[0221]作为热介质，例如可以使用载冷剂(防冻液)、水、载冷剂和水的混合液、水和防蚀效果高的添加剂的混合液等。因此，在空调装置100中，即使热介质经由室内机2泄漏到室内空间7内，由于使用安全性高的热介质，因此可提高安全性。
[0222]在本实施方式中，说明了空调装置100中有储液器19的例子，但是也可以不设置储液器19。另外，通常，在热源侧热交换器12和利用侧热交换器26安装送风机并利用送风来促进冷凝或蒸发的情况居多，但并不限定于此。例如，作为利用侧热交换器26，也可以采用利用放射的板式加热器那样的热交换器；作为热源侧热交换器12，也可以采用利用水、防冻液而使热移动的水冷式热交换器，即，作为热源侧热交换器12和利用侧热交换器26，只要是能够散热或吸热的构造，不限种类，都可以采用。
[0223]在本实施方式中，说明了有四个利用侧热交换器26的情况，但其个数并不特别限定。另外，以热介质间热交换器15a、热介质间热交换器15b这两个的情况为例进行了说明，但当然也并不限定于此，只要是能将热介质冷却或/和加热的构造，则可设置几个。另外，泵21a、泵21b并不限定于各设有一个，也可以将多个小容量的泵并联设置。
[0224]符号说明
[0225]1:室外机；2:室内机；2a:室内机；2b:室内机；2c:室内机；2d:室内机；3:热介质转换机；4:制冷剂配管；4a:第一连接配管；4b:第二连接配管；5:配管；6:室外空间；7:室内空间；8:空间；9:建筑物；10:压缩机；11:第一制冷剂流路切换装置；12:热源侧热交换器；13a:单向阀；13b:单向阀；13c:单向阀；13d:单向阀；15:热介质间热交换器；15a:热介质间热交换器；15b:热介质间热交换器；16:节流装置；16a:节流装置；16b:节流装置；17:开闭装置；17a:开闭装置；17b:开闭装置；18:第二制冷剂流路切换装置；18a:第二制冷剂流路切换装置；18b:第二制冷剂流路切换装置；19:储液器；21:泵；21a:泵；21b:泵；22:第一热介质流路切换装置；22a:第一热介质流路切换装置；22b:第一热介质流路切换装置；22c:第一热介质流路切换装置；22d:第一热介质流路切换装置；23:第二热介质流路切换装置；23a:第二热介质流路切换装置；23b:第二热介质流路切换装置；23c:第二热介质流路切换装置；23d:第二热介质流路切换装置；25:热介质流量调整装置；25a:热介质流量调整装置；25b:热介质流量调整装置；25c:热介质流量调整装置；25d:热介质流量调整装置；26:利用侧热交换器；26a:利用侧热交换器；26b:利用侧热交换器；26c:利用侧热交换器；26d:利用侧热交换器；31:第一温度传感器；31a:第一温度传感器；31b:第一温度传感器；34:第二温度传感器；34a:第二温度传感器；34b:第二温度传感器；34c:第二温度传感器；34d:第二温度传感器；35:第三温度传感器(权利要求中的第二温度检测机构)；35a:第三温度传感器；35b:第三温度传感器；35c:第三温度传感器；35d:第三温度传感器；36:第一压力传感器(权利要求中的第一压力检测机构);50:第四温度传感器(权利要求中的第一温度检测机构);51:第二压力传感器(权利要求中的第二压力检测机构)；52:运算装置；57:控制装置；58:控制装置；100:空调装置；A:制冷剂循环回路；B:热介质循环回路。
【权利要求】
1.一种空调装置，其特征在于， 利用制冷剂配管连接压缩机、第一制冷剂流路切换装置、第一热交换器、在制冷剂和热介质之间进行热交换的第二热交换器的制冷剂流路、与所述第二热交换器对应的节流装置、以及第二制冷剂流路切换装置而构成制冷循环， 用热介质配管连接所述第二热交换器的热介质流路和利用侧热交换器来构成与所述制冷剂不同的热介质循环的热介质循环回路， 在多个所述节流装置中的一个节流装置的前后设置第一温度检测机构和第二温度检测机构， 在该节流装置的前后设置第一压力检测机构和第二压力检测机构， 该空调装置具备基于所述第一温度检测机构和第二温度检测机构以及第一压力检测机构或第二压力检测机构的检测结果来算出在所述制冷循环中循环的制冷剂的组成的运算装置， 所述运算装置根据基于来自所述第一温度检测机构的温度算出的入口液体焓、以及基于来自所述第二温度检测机构的温度信息和来自所述第一压力检测机构或第二压力检测机构的压力信息算出的饱和气体焓和饱和液体焓，来算出从所述节流装置中的一个节流装置流出的制冷剂的干燥度， 基于从该节流装置流出的制冷剂的温度和制冷剂的压力，算出从该节流装置流出的制冷剂的液相浓度和气相浓度， 基于算出的所述干燥度、所述液相浓度和所述气相浓度，算出在所述制冷循环中循环的制冷剂的组成。
2.根据权利要求1所述的空调装置，其特征在于， 所述空调装置具备: 室外机，其搭载所述压缩机、第一制冷剂流路切换装置以及所述第一热交换器； 热介质转换机，其搭载所述第二热交换器、多个所述节流装置、多个第二制冷剂流路切换装置以及所述运算装置；以及 搭载利用侧热交换器的至少一个室内机。
3.根据权利要求1或2所述的空调装置，其特征在于， 在所述热介质转换机的内部设有所述第一温度检测机构、所述第二温度检测机构、所述第一压力检测机构以及所述第二压力检测机构。
4.根据权利要求1~3的任意一项所述的空调装置，其特征在于， 设有所述第一温度检测机构、所述第二温度检测机构、所述第一压力检测机构以及所述第二压力检测机构的配管的配管直径被选定为，使得质量通量达到500[kg/m2s]以上。
5.根据权利要求1~4的任意一项所述的空调装置，其特征在于， 所述运算装置预先设定所述制冷剂的组成， 基于该设定的所述制冷剂的组成、以及 向在设有所述第一温度检测机构、所述第二温度检测机构、所述第一压力检测机构和所述第二压力检测机构的配管上设置的节流装置流入的制冷剂的温度，来算出所述入口液体焓。
6.根据权利要求1~5的任意一项所述的空调装置，其特征在于，所述运算装置预先设定所述制冷剂的组成， 根据所述入口液体焓、以及饱和气体焓以及饱和液体焓来算出干燥度， 所述入口液体焓是基于该设定的所述制冷剂的组成、以及向在设有所述第一温度检测机构、所述第二温度检测机构、所述第一压力检测机构和所述第二压力检测机构的配管上设置的节流装置流入的制冷剂的温度而算出的， 所述饱和气体焓以及饱和液体焓是通过从节流装置流出的制冷剂的温度或压力算出的。
7.根据权利要求1~6的任意一项所述的空调装置，其特征在于， 所述第一温度检测机构和所述第二温度检测机构构成为使得制冷剂温度的检测精度在±0.5°C以内。
8.根据权利要求1~7的任意一项所述的空调装置，其特征在于， 所述第一压力检测机构和所述第二压力检测机构构成为使得制冷剂压力的检测精度在±0.01MPa以内。
9.根据权利要求1~8的任意一项所述的空调装置，其特征在于， 作为所述非共沸混合制冷剂，采用R32与HF01234yf的混合制冷剂、或者R32与HF01234ze的混合制冷剂。
【文档编号】F25B49/02GK103733005SQ201180072908
【公开日】2014年4月16日 申请日期:2011年9月30日 优先权日:2011年9月30日
【发明者】森本裕之, 山下浩司, 隅田嘉裕 申请人:三菱电机株式会社
【专利摘要】运算装置（52）基于根据流入节流装置（16b）的制冷剂的温度算出的入口液体焓、和根据从节流装置（16b）流出的制冷剂的温度或者制冷剂的压力算出的饱和气体焓和饱和液体焓，算出从节流装置（16b）流出的制冷剂的干燥度，基于从节流装置流出的制冷剂的温度、制冷剂的压力算出从节流装置（16b）流出的制冷剂的液相浓度和气相浓度，基于算出的干燥度、液相浓度以及气相浓度算出在制冷循环中循环的制冷剂的组成。
【专利说明】空调装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及适合于例如楼房用多联空调等的空调装置。
【背景技术】
[0002]在空调装置中，存在着像楼房用多联空调等那样，热源机(室外机)配置在建筑物外而室内机配置在建筑物的室内的空调装置。在这样的空调装置的制冷剂回路中循环的制冷剂向供给到室内机的热交换器的空气散热(吸热)，对该空气进行加热或冷却。然后，被加热或冷却了的空气被送入空调对象空间来进行制热或制冷。
[0003]由于普通楼房具有多个室内空间，因此相应地这样的空调装置也具有多个室内机。而且，在楼房的规模大的情况下，存在着连接室外机和室内机的制冷剂配管达到IOOm的情况。连接室外机和室内机的配管长度长的话，相应地填充在制冷剂回路中的制冷剂量增加。
[0004]这样的楼房用多联空调的室内机通常是配置在供人居住的室内空间(例如，办公室空间、居室、店铺等)中使用的。在由于某种原因而从配置在室内空间的室内机泄漏了制冷剂的情况下，根据制冷剂的种类不同而具有引火性、有毒性，从而从对人体的影响和安全性的观点出发存在着产生问题的可能性。而且，即使是对人体无害的制冷剂，随着制冷剂泄漏，也可想到室内空间中的氧气浓度降低而会对人体产生影响。
[0005]为了对应这样的课题，考虑下述方法:空调装置采用二次循环方式，一次侧循环以制冷剂进行，而二次侧循环则采用无害的水、载冷剂，从而对供人居住的空间进行空气调节。
[0006]而且，出于防止地球变暖的观点，要求采用地球温暖化系数(以下也称为GWP)小的制冷剂的空调装置的开发。作为有力的低GWP制冷剂，R32、HF01234yf、HF01234ze等被视为是有力的。当仅采用R32作为制冷剂时，与当前采用最多的R410A具有大致相同的物理性质，因此相对于现行设备的设计变更较少，开发负荷较小，但是GWP为675，是比较高的。另一方面，当仅采用HF01234yf或HF01234ze作为制冷剂时，由于低压状态(气体状态、气液两相气体状态)下的密度小，因此制冷剂的压力低，相应地压力损失增大。然而，为了减少压力损失而增大制冷剂配管的直径(内径)的话，相应地成本升高。
[0007]因此，通过将R32与HF01234yf或HF01234ze混合作为制冷剂，能够在提高制冷剂的压力的同时，减少GWP。在此，由于R32的沸点和HF01234yf的沸点、以及R32的沸点和HF01234ze的沸点分别不同，因此这些混合制冷剂为非共沸混合制冷剂。
[0008]在采用该非共沸混合制冷剂的空调装置中，已知填充的制冷剂组成和实际在制冷循环内循环的制冷剂组成是不同的。这是因为，如上所述，混合的制冷剂的沸点不同。通过该循环时制冷剂组成变化，过热度和过冷却度相对于原来的值发生偏差，难以将节流装置的开度等各种设备控制成最佳，导致了空调装置的性能降低。为了抑制这样的性能降低，提出了各种具备检测制冷剂组成的机构的制冷空调装置(例如，参照专利文献1、2)。
[0009]专利文献I记载的技术为，具有以旁通压缩机的方式连接的旁通回路，并将该旁通回路与双重管热交换器和毛细管连接。并且，基于在该旁通回路设置的各种检测机构的检测结果和临时设定的制冷剂组成来算出制冷剂组成。
[0010]专利文献2记载的技术为，也与专利文献I记载的技术同样地，具有以旁通压缩机的方式连接的旁通回路，并将该旁通回路与双重管热交换器和毛细管连接。并且，基于在该旁通回路设置的各种检测机构的检测结果和临时设定的制冷剂组成来算出制冷剂组成。
[0011]在先技术文献
[0012]专利文献
[0013]专利文献1:日本特开平8-75280号公报(例如，第5页，图1等)
[0014]专利文献2:日本特开平11-63447号公报(例如，第5页，图1等)
【发明内容】
[0015]发明要解决的课题
[0016]在专利文献1、2记载的技术中，具有以旁通压缩机的方式连接的旁通回路，并将该旁通回路与双重管热交换器和毛细管连接，以制冷剂自身的蒸发热使制冷剂气体液化。在该方式中，由于旁通压缩机的排出侧和吸入侧，因此导致了制冷能力、制热能力的降低。
[0017]而且，在专利文献1、2记载的技术中，由于旁通流量小，因此容易受到外部气体温度等的外部干扰的影响。其结果是，导致检测精度的降低。
[0018]本发明的目的在于提供一种空调装置，其既抑制了制冷循环的性能降低，又提高了循环组成的预测精度。
[0019]用于解决课题的方案
[0020]本发明涉及的空调装置为，利用制冷剂配管连接压缩机、第一制冷剂流路切换装置、第一热交换器、在制冷剂和热介质之间进行热交换的第二热交换器的制冷剂流路、与所述第二热交换器对应的节流装置、以及第二制冷剂流路切换装置而构成制冷循环；用热介质配管连接所述第二热交换器的热介质流路和利用侧热交换器来构成与所述制冷剂不同的热介质循环的热介质循环回路；在多个所述节流装置中的一个节流装置的前后设置第一温度检测机构和第二温度检测机构；在该节流装置的前后设置第一压力检测机构和第二压力检测机构；该空调装置具备基于所述第一温度检测机构和第二温度检测机构以及第一压力检测机构或第二压力检测机构的检测结果来算出在所述制冷循环中循环的制冷剂的组成的运算装置；所述运算装置根据基于来自所述第一温度检测机构的温度算出的入口液体焓、以及基于来自所述第二温度检测机构的温度信息和来自所述第一压力检测机构或第二压力检测机构的压力信息算出的饱和气体焓和饱和液体焓，来算出从所述节流装置中的一个节流装置流出的制冷剂的干燥度；基于从该节流装置流出的制冷剂的温度和制冷剂的压力，算出从该节流装置流出的制冷剂的液相浓度和气相浓度；基于算出的所述干燥度、所述液相浓度和所述气相浓度，算出在所述制冷循环中循环的制冷剂的组成。
[0021]发明效果
[0022]根据本发明涉及的空调装置，能够大幅地提高制冷剂组成的检测精度。
【专利附图】
【附图说明】
[0023]图1是表示本发明的实施方式的空调装置的设置例的示意图。[0024]图2是表示本发明的实施方式的空调装置的回路构成的一例的概要回路构成图。
[0025]图3是表示图2所示的本发明的实施方式的空调装置在全制冷运转模式时的制冷剂流动的制冷剂回路图。
[0026]图4是表示图2所示的本发明的实施方式的空调装置在全制热运转模式时的制冷剂流动的制冷剂回路图。
[0027]图5是表示图2所示的本发明的实施方式的空调装置在制冷主体运转模式时的制冷剂流动的制冷剂回路图。
[0028]图6是表示图2所示的本发明的实施方式的空调装置在制热主体运转模式时的制冷剂流动的制冷剂回路图。
[0029]图7是表示本发明的实施方式的空调装置在全制冷运转模式时的制冷剂的状态变化的P-H线图。
[0030]图8是在制冷剂回路上示出与图7所示的点A?点D对应的位置的制冷剂回路图。
[0031]图9是表示本发明的实施方式的空调装置所采用的制冷剂组成检测的处理的流程的流程图。
[0032]图10是表示饱和液温度与液体制冷剂浓度的相关性、以及制冷剂的饱和气体温度与气体制冷剂浓度的相关性的图表。
[0033]图11是表示干燥度与制冷剂组成的相关性的图表。
[0034]图12是用于说明通过算出制冷剂组成的控制流程设定的制冷剂组成对算出的制冷剂组成带来多大程度的误差的表。
[0035]图13是用于说明算出制冷剂组成的控制流程中的各种检测结果对算出的制冷剂组成带来多大程度的误差的表。
[0036]图14是用于说明第三温度传感器的检测结果对算出的制冷剂组成带来多大程度的误差的图表。
[0037]图15是用于说明第一压力传感器的检测结果对算出的制冷剂组成带来多大程度的误差的图表。
[0038]图16是表示干燥度与R32的制冷剂组成的关系的图。
[0039]图17是表示质量通量[kg/m2s]和通过吸热带来的干燥度Xr的变化的计算结果的图表。
【具体实施方式】
[0040]下面，参照【专利附图】
【附图说明】本发明的实施方式。
[0041]图1是表示本发明的实施方式的空调装置的设置例的示意图。基于图1，说明本实施方式的空调装置的设置例。该空调装置具有使制冷剂循环的制冷循环，使各室内机2可以自由地选择制冷模式或制热模式作为运转模式。另外，包括图1在内，下述附图中各构成部件的大小关系有时与实际的不相同。
[0042]并且，本实施方式的空调装置具有采用非共沸混合制冷剂作为制冷剂的制冷剂循环回路A (参照图2)和采用水等作为热介质的热介质循环回路B (参照图2)，而且实施了高精度地算出在该制冷剂循环回路A中循环的制冷剂组成的改良。
[0043]另外，在本实施方式中，采用R32和HF01234yf作为非共沸混合制冷剂。低沸点制冷剂为R32，高沸点制冷剂为HF01234yf。而且，作为本实施方式中的制冷剂组成，如果没有特别讲明，则指的是在制冷循环中循环的作为低沸点制冷剂的R32的组成。并且，对于作为高沸点制冷剂的HF01234yf的制冷剂组成，只要算出R32的制冷剂组成的话，就能够惟一地确定，因此省略说明。
[0044]本实施方式的空调装置采用间接地利用制冷剂(热源侧制冷剂)的方式(间接方式)。即，将储存在热源侧制冷剂中的冷能或热能传递至与热源侧制冷剂不同的制冷剂(以下，称为热介质)，利用储存在热介质中的冷能或者热能对空调对象空间进行制冷或者制热。
[0045]如图1所示，本实施方式的空调装置具有作为热源机的一台室外机1、多台室内机
2、和位于室外机I与室内机2之间的热介质转换机3。热介质转换机3进行热源侧制冷剂和热介质的热交换。室外机I和热介质转换机3由用于使热源侧制冷剂循环的制冷剂配管4连接。热介质转换机3和室内机2由用于使热介质循环的配管(热介质配管)5连接。在室外机I生成的冷能或热能经由热介质转换机3被发送到室内机2。
[0046]室外机I通常配置在楼房等建筑物9之外的空间(例如屋顶等)即室外空间6，经由热介质转换机3,将冷能或热能供给到室内机2。
[0047]室内机2配置在能将制冷用空气或制热用空气供给到建筑物9内部的空间(例如居室等)即室内空间7的位置，将制冷用空气或制热用空气供给到作为空调对象空间的室内空间7。
[0048]热介质转换机3作为与室外机I和室内机2不同的箱体,设置在不同于室外空间6和室内空间7的位置。该热介质转换机3将室外机I和室内机2经由制冷剂配管4和配管5分别连接起来，将从室外机I供给的冷能或者热能传递至室内机2。
[0049]如图1所示，在本实施方式的空调装置中，用2根制冷剂配管4连接室外机I和热介质转换机3,用2根配管5连接热介质转换机3和各室内机2a?2d。这样,在实施方式I的空调装置中，用制冷剂配管4和配管5连接各单元(室外机1、室内机2和热介质转换机3)，从而施工变得容易。
[0050]另外，在图1中，举例示出了热介质转换机3设置在建筑物9内部但与室内空间7不同的空间即天花板里面等空间(例如，建筑物9的天花板里面等空间，下面简称为空间8)内的状态。热介质转换机3也可以设置在其它有电梯等的共用空间等内。而且，在图1中，举例示出了室内机2为天花板盒型的情况，不过并不限定于此。即，空调装置100只要能够直接或通过管道等将制热用空气或者制冷用空气吹出到室内空间7中，可以为天花板埋入型、天花板吊下式等任意种类。
[0051]而且，在图1中举例示出了室外机I设置在室外空间6的情况，但并不限定于此。例如，室外机I可以设置在带换气口的机房等包围起来的空间中，只要是能够通过排气管道将废热排出到建筑物9之外、还可以设置在建筑物9的内部。而且，即使是在采用水冷式的室外机I的情况下，也可以设置在建筑物9的内部。即使将室外机I设置在这些场所，也不会产生特别的问题。
[0052]另外，热介质转换机3也可以设置在室外机I的附近。但需要注意的是，如果从热介质转换机3到室内机2的距离过长，则热介质的运送动力变得过大，从而节能效果减小。另外，室外机1、室内机2和热介质转换机3的连接台数并不限定于图1所示的台数，例如，可根据设置本实施方式的空调装置的建筑物9来决定台数。
[0053]图2是表示本实施方式的空调装置(下面称为空调装置100)的回路构成的一例的概要回路构成图。基于图2来说明空调装置100的详细构成。如图2所示，室外机I和热介质转换机3,经由热介质转换机3所具有的热介质间热交换器15a和热介质间热交换器15b,用制冷剂配管4连接。另外，热介质转换机3和室内机2也通过热介质间热交换器15a和热介质间热交换器15b，用配管5连接。关于制冷剂配管4和配管5，将在后面详细说明。
[0054][室外机I]
[0055]在室外机1，通过制冷剂配管4连接而搭载有压缩制冷剂的压缩机10、由四通阀等构成的第一制冷剂流路切换装置11、作为蒸发器或冷凝器发挥作用的热源侧热交换器12以及储存剩余制冷剂的储液器19。
[0056]另外，在室外机I中，设有第一连接配管4a、第二连接配管4b、单向阀13a、单向阀13b、单向阀13c和单向阀13d。通过设置第一连接配管4a、第二连接配管4b、单向阀13a、单向阀13b、单向阀13c和单向阀13d，不管室内机2要求什么样的运转，都可以使得流入热介质转换机3的热源侧制冷剂的流动朝向一定方向。
[0057]压缩机10吸入热源侧制冷剂，并且将该热源侧制冷剂压缩成为高温高压的状态，可由例如容量可控制的变频压缩机等构成。
[0058]第一制冷剂流路切换装置11切换制热运转时(全制热运转模式时和制热主体运转模式时)的热源侧制冷剂的流动和制冷运转时(全制冷运转模式时和制冷主体运转模式时)的热源侧制冷剂的流动。
[0059]热源侧热交换器12，在制热运转时起到蒸发器的作用，在制冷运转时起到冷凝器的作用，在从省略图示的风扇等送风机供给来的空气与热源侧制冷剂之间进行热交换。
[0060]储液器19设在压缩机10的吸入侧，储存由制热运转模式时和制冷运转模式时的差别而产生的剩余制冷剂、通过过渡的运转变化(例如，室内机2的运转台数的变化)和负荷条件而产生的剩余制冷剂。在该储液器19中，分离成含高沸点的制冷剂较多的液相和含低沸点的制冷剂较多的气相。并且，含高沸点的制冷剂较多的液相的制冷剂储存在储液器19内。由此，当在储液器19内存在液相的制冷剂时，在空调装置100中循环的制冷剂组成显示出低沸点制冷剂变多的趋势。
[0061]而且,在室外机I搭载有控制装置57。控制装置57基于从后述的热介质转换机3的控制装置发送的组成信息来控制在室外机I搭载的压缩机10等动作要素(执行器)。
[0062][室内机2]
[0063]在室内机2分别搭载有利用侧热交换器26。该利用侧热交换器26，借助配管5，与热介质转换机3的热介质流量调整装置25及第二热介质流路切换装置23连接。该利用侧热交换器26进行从未图示的风扇等送风机供给的空气与热介质之间的热交换，生成用于供给室内空间7的制热用空气或制冷用空气。
[0064]在该图2中，例示了 4台室内机2与热介质转换机3连接的情况，从纸面下侧起表示为室内机2a、室内机2b、室内机2c、室内机2d。另外，与室内机2a?室内机2d相应地，利用侧热交换器26也是从纸面下侧起表示为利用侧热交换器26a、利用侧热交换器26b、利用侧热交换器26c、利用侧热交换器26d。另外，室内机2的连接台数并不限定于图2所示的4台。[0065][热介质转换机3]
[0066]在热介质转换机3中设有:制冷剂与热介质进行热交换的两个热介质间热交换器15、对制冷剂减压的两个节流装置16、开闭制冷剂配管4的流路的两个开闭装置17、切换制冷剂流路的两个第二制冷剂流路切换装置18、使热介质循环的两个泵21、与配管5的一方连接的四个第一热介质流路切换装置22、与配管5的另一方连接的四个第二热介质流路切换装置23、以及与第二热介质流路切换装置22所连接的一方的配管5连接的四个热介质流量调整装置25。
[0067]两个热介质间热交换器15 (热介质间热交换器15a、热介质间热交换器15b,以下有时统称为热介质间热交换器15)起到冷凝器(散热器)或蒸发器的作用，在热源侧制冷剂和热介质之间进行热交换，将在室外机I生成并储存在热源侧制冷剂中的冷能或热能传递给热介质。热介质间热交换器15a设在制冷剂循环回路A中的节流装置16a与第二制冷剂流路切换装置18a之间,在制冷制热混合运转模式时,用于热介质的冷却。另外,热介质间热交换器15b设在制冷剂循环回路A中的节流装置16b与第二制冷剂流路切换装置18b之间，在制冷制热混合运转模式时，用于热介质的加热。
[0068]两个节流装置16 (节流装置16a、节流装置16b，以下有时统称为节流装置16)具有减压阀、膨胀阀的作用，使热源侧制冷剂减压并膨胀。节流装置16a，在全制冷运转模式时的热源侧制冷剂的流动中，设在热介质间热交换器15a的上游侧。节流装置16b,在全制冷运转模式时的热源侧制冷剂的流动中，设在热介质间热交换器15b的上游侧。两个节流装置16可以由可控制为开度可变的装置、例如电子式膨胀阀等构成。
[0069]两个开闭装置17 (开闭装置17a、开闭装置17b)由二通阀等构成，用于开闭制冷剂配管4。开闭装置17a设置于热源侧制冷剂入口侧的制冷剂配管4。开闭装置17b设置于连接热源侧制冷剂入口侧和出口侧的制冷剂配管4的配管。
[0070]两个第二制冷剂流路切换装置18 (第二制冷剂流路切换装置18a、第二制冷剂流路切换装置18b，以下有时统称为第二制冷剂流路切换装置18)由例如四通阀等构成，对应于运转模式，切换热源侧制冷剂的流动。第二制冷剂流路切换装置18a，在全制冷运转模式时的热源侧制冷剂的流动中，设在热介质间热交换器15a的下游侧。第二制冷剂流路切换装置18b,在全制冷运转模式时的热源侧制冷剂的流动中，设在热介质间热交换器15b的下游侧。
[0071]两个泵21 (泵21a、泵21b，以下有时统称为泵21)使在配管5中导通的热介质循环。泵21a设置于热介质间热交换器15a与第二热介质流路切换装置23之间的配管5。泵21b设置于热介质间热交换器15b与第二热介质流路切换装置23之间的配管5。两个泵21可以由例如容量可控制的泵等构成。另外，泵21a可以设置于热介质间热交换器15a与第一热介质流路切换装置22之间的配管5。而且，泵21b可以设置于热介质间热交换器15b与第一热介质流路切换装置22之间的配管5。
[0072]四个第一热介质流路切换装置22 (第一热介质流路切换装置22a?第一热介质流路切换装置22d，以下有时统称为第一热介质流路切换装置22)由三通阀等构成，其切换热介质的流路。第一热介质流路切换装置22设有对应于室内机2的设置台数的个数(这里是四个)。第一热介质流路切换装置22设置于利用侧热交换器26的热介质流路的出口侧，其三通中的一方与热介质间热交换器15a连接,三通中的一方与热介质间热交换器15b连接，三通中的一方与热介质流量调整装置25连接。另外，与室内机2对应地，从纸面下侧起表示为第一热介质流路切换装置22a、第一热介质流路切换装置22b、第一热介质流路切换装置22c、第一热介质流路切换装置22d。另外，在热介质流路的切换中，不仅包括从一方完全切换到另一方的情况，还包括从一方部分地切换到另一方的情况。
[0073]四个第二热介质流路切换装置23 (第二热介质流路切换装置23a?第二热介质流路切换装置23d，以下有时统称为第二热介质流路切换装置23)由三通阀等构成，其切换热介质的流路。第二热介质流路切换装置23设有对应于室内机2的设置台数的个数(这里是四个)。第二热介质流路切换装置23设置于利用侧热交换器26的热介质流路的入口侧，其三通中的一方与热介质间热交换器15a连接,三通中的一方与热介质间热交换器15b连接，三通中的一方与利用侧热交换器26连接。另外，与室内机2对应地，从纸面下侧起表示为第二热介质流路切换装置23a、第二热介质流路切换装置23b、第二热介质流路切换装置23c、第二热介质流路切换装置23d。另外，在热介质流路的切换中，不仅包括从一方完全切换到另一方的情况，还包括从一方部分地切换到另一方的情况。
[0074]四个热介质流量调整装置25 (热介质流量调整装置25a?热介质流量调整装置25d，以下有时统称为热介质流量调整装置25)由可控制开口面积的二通阀等构成，控制流向配管5的热介质的流量。热介质流量调整装置25设有对应于室内机2的设置台数的个数(这里是四个)。热介质流量调整装置25设置于利用侧热交换器26的热介质流路的出口侦牝其两通中的一方与利用侧热交换器26连接，另一方与第一热介质流路切换装置22连接。另外，与室内机2对应地,从纸面下侧起表示为热介质流量调整装置25a、热介质流量调整装置25b、热介质流量调整装置25c、热介质流量调整装置25d。另外，也可以将热介质流量调整装置25设置于利用侧热交换器26的热介质流路的入口侧。
[0075]而且，在热介质转换机3，设有各种检测机构(两个第一温度传感器31、四个第二温度传感器34、四个第三温度传感器35、一个第四温度传感器50、第一压力传感器36和第二压力传感器51)。这些检测机构检测的信息(例如，温度信息、压力信息、热源侧制冷剂的浓度信息)被送到统一控制空调装置100的动作的控制装置58，用于控制压缩机10的驱动频率、设于热源侧热交换器12和利用侧热交换器26附近的省略图示的送风机的转速、第一制冷剂流路切换装置11的切换、泵21的驱动频率、第二制冷剂流路切换装置18的切换、热介质流路的切换等。
[0076]控制部58由微机等构成，基于热介质转换机3的运算装置52的制冷剂组成的计算结果来计算蒸发温度、冷凝温度、饱和温度、过热度以及过冷却度。并且，控制装置58基于这些计算结果，控制节流装置16的开度、压缩机10的转速、热源侧热交换器12和利用侧热交换器26的送风机的速度(包括接通/断开)等，使空调装置100的性能达到最大。
[0077]此外，控制装置58基于各种检测机构的检测信息以及来自遥控器的指示，控制压缩机10的驱动频率、送风机的转速(包括接通/断开)、第一制冷剂流路切换装置11的切换、泵21的驱动、节流装置16的开度、开闭装置17的开闭、第二制冷剂流路切换装置18的切换、第一热介质流路切换装置22的切换、第二热介质流路切换装置23的切换以及热介质流量调整装置25的开度等。S卩，控制装置58是为了执行后述的各运转模式而统一控制各种设备的装置。
[0078]而且，在热介质转换机3搭载有运算装置52。该运算装置52具有算出制冷剂组成的功能。在该运算装置52设有ROM。在该ROM针对每种制冷剂组成的值存储有表示液体焓与制冷剂温度的相关性、饱和液体焓与制冷剂温度的相关性以及饱和气体焓与制冷剂温度的相关性的物理性质表。而且，在ROM中针对每种制冷剂的压力存储有表示制冷剂的饱和液温度与液体制冷剂浓度、以及制冷剂的饱和气体温度与气体制冷剂浓度的相关性的物理性质表(参照后述的图13、图8)。
[0079]另外，运算装置52的物理性质表能够在例如空调装置100的设置后等进行重新设定。而且，在运算装置52中，将表示上述相关性的物理性质表存储在ROM中，不过也可以存储公式化的函数而不是表。并且，对于制冷剂组成检测机构的制冷剂组成检测，将在后面详细地说明。
[0080]热介质转换机3的控制装置58可以是与热介质转换机3的运算装置52是一体的，也可以是分体的。而且，通过热介质转换机3的控制装置58兼用作室外机I的控制装置57的功能，也可以不搭载室外机I的控制装置57。
[0081]两个第一温度传感器31 (第一温度传感器31a、第一温度传感器31b，以下有时统称为第一温度传感器31)检测从热介质间热交换器15流出的热介质、即热介质间热交换器15的出口处的热介质的温度，可由例如热敏电阻等构成。第一温度传感器31a设置于泵21a入口侧的配管5。第一温度传感器31b设置于泵21b入口侧的配管5。
[0082]四个第二温度传感器34 (第二温度传感器34a?第二温度传感器34d，以下有时统称为第二温度传感器34)设在第一热介质流路切换装置22与热介质流量调整装置25之间，检测从利用侧热交换器26流出的热介质的温度，可由热敏电阻等构成。第二温度传感器34设有对应于室内机2的设置台数的个数(这里是四个)。另外，与室内机2对应地，从纸面下侧起表示为第二温度传感器34a、第二温度传感器34b、第二温度传感器34c、第二温度传感器34d。
[0083]四个第三温度传感器35 (第三温度传感器35a?第三温度传感器35d，以下有时统称为第三温度传感器35)设置于热介质间热交换器15的热源侧制冷剂的入口侧或出口侦牝检测流入热介质间热交换器15的热源侧制冷剂的温度或从热介质间热交换器15流出的热源侧制冷剂的温度，可由热敏电阻等构成。第三温度传感器35a设在热介质间热交换器15a与第二制冷剂流路切换装置18a之间。第三温度传感器35b设在热介质间热交换器15a与节流装置16a之间。第三温度传感器35c设在热介质间热交换器15b与第二制冷剂流路切换装置18b之间。第三温度传感器35d设在热介质间热交换器15b与节流装置16b之间。
[0084]第四温度传感器50用于得到检测制冷剂组成时使用的温度信息，其设于节流装置16a与节流装置16b之间。第四温度传感器50可以由例如热敏电阻等构成。
[0085]与第三温度传感器35d的设置位置同样地，第一压力传感器36设在热介质间热交换器15b与节流装置16b之间,检测在热介质间热交换器15b和节流装置16b之间流动的热源侧制冷剂的压力。
[0086]第二压力传感器51用于得到检测制冷剂组成时使用的压力信息，其设于节流装置16a与节流装置16b之间。
[0087]用于使热介质循环的配管5由与热介质间热交换器15a连接的配管和与热介质间热交换器15b连接的配管构成。配管5与热介质转换机3所连接的室内机的台数对应地分支(这里是四个分支)。配管5在第一热介质流路切换装置22和第二热介质流路切换装置23连接。通过控制第一热介质流路切换装置22和第二热介质流路切换装置23，来决定是使来自于热介质间热交换器15a的热介质流入利用侧热交换器26、还是使来自于热介质间热交换器15b的热介质流入利用侧热交换器26。
[0088][制冷剂组成检测机构]
[0089]接下来，对运算装置52算出的各种物理量进行说明。另外，详细内容在后面叙述，在本发明中，存在四种运转模式:全制冷运转模式(以下记为全冷)、制冷主体运转模式(以下记为冷主)、制热主体运转模式(以下记为热主)、全制热运转模式(以下记为全热模式)。因此，由于制冷剂的流向变更改变，因此即使是相同的温度传感器，也有时成为节流装置(节流装置16a、节流装置16b)的上游侧、有时成为节流装置的下游侧。
[0090]运算装置52能够基于物理性质表和检测节流装置16b的入口侧的温度的第四温度传感器50 (全冷)或者检测节流装置16b的出口侧的温度的第三温度传感器35d (全冷以外)的检测结果算出流入节流装置16b的制冷剂的液体焓(入口液体焓)。
[0091]而且，运算装置52基于该物理性质表和第四温度传感器50 (全冷以外)或者第三温度传感器35d (全冷)的检测结果分别算出从节流装置16b流出的制冷剂的饱和液体焓以及饱和气体焓。
[0092]另外，运算装置52在算出入口液体焓、饱和液体焓以及饱和气体焓时，虽然还不知道准确的制冷剂组成的值，但设定临时的制冷剂组成的值来算出这些值。即，基于与该设定的制冷剂组成的值对应的物理性质表、第四温度传感器50 (全冷)或者第三温度传感器35d (全冷以外)的检测结果算出液体焓，而且基于该物理性质表、第四温度传感器50 (全冷以外)或者第三温度传感器35d (全冷)的检测结果算出饱和液体焓和饱和气体焓。这样，即使不知道准确的制冷剂组成的值，空调装置100也能够高精度地算出制冷剂组成，因此无需以往那样的反复计算。对于这一点，在后面叙述。
[0093]并且，运算装置52能够基于该物理性质表和第四温度传感器50 (全冷以外)或者第三温度传感器35d (全冷)、以及检测节流装置16b的出口侧的压力的第一压力传感器36(全冷)或者检测节流装置16b的入口侧的压力的第二压力传感器51 (全冷以外)的检测结果，算出从节流装置16b流出的液体制冷剂的浓度以及从节流装置16b流出的气体制冷剂的浓度。
[0094]在此，运算装置52能够基于算出的入口液体焓、饱和液体焓以及饱和气体焓算出干燥度。该干燥度的算出时的算式通过以下所示的算式I算出。
[0095][算式I]
[0096]Xr = (Hin — His) / (Hgs — His)
[0097]并且，运算装置52基于该干燥度、液体制冷剂的浓度以及气体制冷剂的浓度算出制冷剂组成。算出该制冷剂组成时的算式通过以下所示的算式2算出。
[0098][算式2]
[0099]a = (1- Xr) XXr32 + XrXYR32
[0100][运转模式]
[0101]在空调装置100中，用制冷剂配管4连接压缩机10、第一制冷剂流路切换装置11、热源侧热交换器12、开闭装置17、第二制冷剂流路切换装置18、热介质间热交换器15a的制冷剂流路、节流装置16和储液器19，构成了制冷剂循环回路A。另外，用配管5连接热介质间热交换器15的热介质流路、泵21、第一热介质流路切换装置22、热介质流量调整装置25、利用侧热交换器26和第二热介质流路切换装置23，构成了热介质循环回路B。即，多台利用侧热交换器26并列地连接于各热介质间热交换器15，将热介质循环回路B形成为多系统。
[0102]因此，在空调装置100中，室外机I和热介质转换机3，经由设置于热介质转换机3的热介质间热交换器15a和热介质间热交换器15b连接；热介质转换机3和室内机2,也经由热介质间热交换器15a和热介质间热交换器15b连接。S卩，在空调装置100中，在制冷剂循环回路A中循环的热源侧制冷剂和在热介质循环回路B中循环的热介质，在热介质间热交换器15a和热介质间热交换器15b进行热交换。
[0103]下面，说明空调装置100执行的各运转模式。该空调装置100，按照来自于各室内机2的指示，可用该室内机2进行制冷运转或制热运转。即，空调装置100可以用全部的室内机2进行相同的运转，也可以用各室内机2进行不同的运转。
[0104]空调装置100实施的运转模式包括:驱动着的室内机2全部执行制冷运转的全制冷运转模式、驱动着的室内机2全部执行制热运转的全制热运转模式、作为制冷负荷比较大的制冷制热混合运转模式的制冷主体运转模式、和作为制热负荷比较大的制冷制热混合运转模式的制热主体运转模式。下面，对于各种运转模式，说明热源侧制冷剂和热介质的流动。
[0105][全制冷运转模式]
[0106]图3是表示图2所示的空调装置100在全制冷运转模式时的制冷剂流动的制冷剂回路图。在该图3中，以只在利用侧热交换器26a和利用侧热交换器26b产生冷能负荷的情况为例，说明全制冷运转模式。另外，图3中，粗线所示的配管表示制冷剂(热源侧制冷剂和热介质)流动的配管。而且，图3中，用实线箭头表示热源侧制冷剂的流动方向，用虚线箭头表示热介质的流动方向。
[0107]在图3所示的全制冷运转模式时，在室外机1，切换第一制冷剂流路切换装置11，使得从压缩机10排出的热源侧制冷剂流入热源侧热交换器12。在热介质转换机3，驱动泵21a和泵21b，将热介质流量调整装置25a和热介质流量调整装置25b开放，将热介质流量调整装置25c和热介质流量调整装置25d全闭，这样,热介质在热介质间热交换器15a和热介质间热交换器15b的每一个与利用侧热交换器26a及利用侧热交换器26b之间循环。
[0108]首先说明制冷剂循环回路A中的热源侧制冷剂的流动。
[0109]低温低压的制冷剂被压缩机10压缩，成为高温高压的气体制冷剂并排出。从压缩机10排出的高温高压的气体制冷剂，经由第一制冷剂流路切换装置11，流入热源侧热交换器12。然后,在热源侧热交换器12, —边向室外空气散热一边成为高压的液体制冷剂。从热源侧热交换器12流出的高压制冷剂，通过单向阀13a，从室外机I流出，通过制冷剂配管4流入热介质转换机3。流入到热介质转换机3的高压制冷剂，经过了开闭装置17a后分支，在节流装置16a和节流装置16b膨胀，成为低温低压的两相制冷剂。另外，开闭装置17b关闭。
[0110]该两相制冷剂分别流入起蒸发器作用的热介质间热交换器15a和热介质间热交换器15b，从在热介质循环回路B中循环的热介质吸热，由此一边将热介质冷却一边成为低温低压的气体制冷剂。从热介质间热交换器15a和热介质间热交换器15b流出的气体制冷齐IJ，经由第二制冷剂流路切换装置18a和第二制冷剂流路切换装置18b，从热介质转换机3流出，通过制冷剂配管4再流入室外机I。流入到室外机I的制冷剂，通过单向阀13d，经由第一制冷剂流路切换装置11和储液器19，再次被压缩机10吸入。
[0111]此时，第二制冷剂流路切换装置18a和第二制冷剂流路切换装置18b与低压配管连通。而且，控制节流装置16a的开度，以使作为由第三温度传感器35a检测到的温度与第三温度传感器35b检测到的温度的差而获得的过热度成为一定。同样地，控制节流装置16b的开度，以使作为由第三温度传感器35c检测到的温度与第三温度传感器35d检测到的温度的差而获得的过热度成为一定。
[0112]接着，说明热介质循环回路B中的热介质的流动。
[0113]在全制冷运转模式中，在热介质间热交换器15a和热介质间热交换器15b双方,热源侧制冷剂的冷能传递给热介质，被冷却的热介质在泵21a和泵21b的作用下在配管5内流动。被泵21a和泵21b加压而流出的热介质，经由第二热介质流路切换装置23a和第二热介质流路切换装置23b，流入利用侧热交换器26a和利用侧热交换器26b。然后，热介质在利用侧热交换器26a和利用侧热交换器26b从室内空气吸热，从而进行室内空间7的制冷。
[0114]然后,热介质从利用侧热交换器26a和利用侧热交换器26b流出，流入热介质流量调整装置25a和热介质流量调整装置25b。此时，在热介质流量调整装置25a和热介质流量调整装置25b的作用下，热介质的流量被控制为满足室内所需的空调负荷所必需的流量，流入利用侧热交换器26a和利用侧热交换器26b。从热介质流量调整装置25a和热介质流量调整装置25b流出的热介质，通过第一热介质流路切换装置22a和第一热介质流路切换装置22b,流入热介质间热交换器15a和热介质间热交换器15b,再次被泵21a和泵21b吸入。
[0115]另外，在利用侧热交换器26的配管5内，热介质从第二热介质流路切换装置23经过热介质流量调整装置25流向第一热介质流路切换装置22。另外，通过控制成将第一温度传感器31a检测到的温度或者第一温度传感器31b检测到的温度与第二温度传感器34检测到的温度之差保持为目标值，可以满足室内空间7所需的空调负荷。热介质间热交换器15的出口温度可以使用第一温度传感器31a或第一温度传感器31b中的任何一方的温度，也可以使用它们的平均温度。这时，为了确保通往热介质间热交换器15a和热介质间热交换器15b双方的流路，第一热介质流路切换装置22和第二热介质流路切换装置23被控制为中间的开度。
[0116]在执行全制冷运转模式时，由于不必使热介质流向没有热负荷的利用侧热交换器26 (包括温度传感器关闭)，所以，用热介质流量调整装置25将流路关闭，使热介质不流向利用侧热交换器26。在图3中，由于在利用侧热交换器26a和利用侧热交换器26b中有热负荷，所以使热介质流动，但是，在利用侧热交换器26c和利用侧热交换器26d没有热负荷，所以，将对应的热介质流量调整装置25c和热介质流量调整装置25d全闭。当从利用侧热交换器26c或利用侧热交换器26d产生了热负荷时，只要将热介质流量调整装置25c或热介质流量调整装置25d开放而使热介质循环即可。
[0117][全制热运转模式][0118]图4是表示图2所示的空调装置100在全制热运转模式时的制冷剂流动的制冷剂回路图。在该图4中，以只在利用侧热交换器26a和利用侧热交换器26b产生热能负荷的情况为例，说明全制热运转模式。另外，图4中，粗线所示的配管表示制冷剂(热源侧制冷剂和热介质)流动的配管。而且，图4中，用实线箭头表示热源侧制冷剂的流动方向，用虚线箭头表示热介质的流动方向。
[0119]在图4所示的全制热运转模式时，在室外机1，切换第一制冷剂流路切换装置11，使得从压缩机10排出的热源侧制冷剂不经过热源侧热交换器12就流入热介质转换机3。在热介质转换机3，驱动泵21a和泵21b，将热介质流量调整装置25a和热介质流量调整装置25b开放，将热介质流量调整装置25c和热介质流量调整装置25d全闭，这样，热介质在热介质间热交换器15a和热介质间热交换器15b的每一个与利用侧热交换器26a及利用侧热交换器26b之间循环。
[0120]首先说明制冷剂循环回路A中的热源侧制冷剂的流动。
[0121]低温低压的制冷剂被压缩机10压缩，成为高温高压的气体制冷剂并排出。从压缩机10排出的高温高压的气体制冷剂，通过第一制冷剂流路切换装置11、单向阀13b，从室外机I流出。从室外机I流出的高温高压的气体制冷剂，通过制冷剂配管4,流入热介质转换机3。流入到热介质转换机3的高温高压的气体制冷剂，分支后通过第二制冷剂流路切换装置18a和第二制冷剂流路切换装置18b,分别流入热介质间热交换器15a和热介质间热交换器 15b。
[0122]流入到热介质间热交换器15a和热介质间热交换器15b的高温高压的气体制冷齐U，一边向在热介质循环回路B中循环的热介质散热一边冷凝液化，成为高压的液体制冷齐U。从热介质间热交换器15a和热介质间热交换器15b流出的液体制冷剂,在节流装置16a和节流装置16b膨胀，成为低温低压的两相制冷剂。该两相制冷剂，通过开闭装置17b，从热介质转换机3流出，通过制冷剂配管4，再次流入室外机I。另外，开闭装置17a关闭。
[0123]流入到室外机I的制冷剂，通过单向阀13c，流入起蒸发器作用的热源侧热交换器12。流入到热源侧热交换器12的制冷剂，在热源侧热交换器12从室外空气吸热，成为低温低压的气体制冷剂。从热源侧热交换器12流出的低温低压的气体制冷剂，经由第一制冷剂流路切换装置11和储液器19，再次被压缩机10吸入。
[0124]此时，第二制冷剂流路切换装置18a和第二制冷剂流路切换装置18b与高压配管连通。而且，控制节流装置16a的开度，以使作为将由第一压力传感器36检测到的压力换算为饱和温度后的值与由第三温度传感器35b检测到的温度的差而获得的过冷却度成为一定。同样地，控制节流装置16b的开度，以使作为将由第一压力传感器36检测到的压力换算为饱和温度后的值与由第三温度传感器35d检测到的温度的差而获得的过冷却度成为一定。另外，在能够测定热介质间热交换器15的中间位置的温度的情况下，也可以取代压力传感器36而采用该中间位置处的温度，能够廉价地构成系统。
[0125]接着，说明热介质循环回路B中的热介质的流动。
[0126]在全制热运转模式中，在热介质间热交换器15a和热介质间热交换器15b双方,热源侧制冷剂的热能传递给热介质，被加热的热介质在泵21a和泵21b的作用下在配管5内流动。被泵21a和泵21b加压而流出的热介质，经由第二热介质流路切换装置23a和第二热介质流路切换装置23b，流入利用侧热交换器26a和利用侧热交换器26b。然后，热介质在利用侧热交换器26a和利用侧热交换器26b中向室内空气散热，进行室内空间7的制热。
[0127]然后，热介质从利用侧热交换器26a和利用侧热交换器26b流出，流入热介质流量调整装置25a和热介质流量调整装置25b。此时，在热介质流量调整装置25a和热介质流量调整装置25b的作用下，热介质的流量被控制为满足室内所需的空调负荷所必需的流量，流入利用侧热交换器26a和利用侧热交换器26b。从热介质流量调整装置25a和热介质流量调整装置25b流出的热介质，通过第一热介质流路切换装置22a和第一热介质流路切换装置22b,流入热介质间热交换器15a和热介质间热交换器15b,再次被泵21a和泵21b吸入。
[0128]另外，在利用侧热交换器26的配管5内，热介质从第二热介质流路切换装置23经过热介质流量调整装置25流向第一热介质流路切换装置22。另外，通过控制成将第一温度传感器31a检测到的温度或者第一温度传感器31b检测到的温度与第二温度传感器34检测到的温度之差保持为目标值，可以满足室内空间7所需的空调负荷。热介质间热交换器15的出口温度可以使用第一温度传感器31a或第一温度传感器31b中的任何一方的温度，也可以使用它们的平均温度。
[0129]这时,为了确保通往热介质间热交换器15a和热介质间热交换器15b双方的流路，第一热介质流路切换装置22和第二热介质流路切换装置23被控制为中间的开度。而且，本来，利用侧热交换器26a应当是用其入口和出口的温度差来控制，但是，由于利用侧热交换器26的入口侧的热介质温度与第一温度传感器31b检测的温度几乎相同，所以，通过使用第一温度传感器31b，可以减少温度传感器的数目，可以低成本地构成系统。
[0130]另外，也可以根据热负荷的有无来控制热介质流量调整装置25的开闭，这一如全制冷运转模式中所说明的。
[0131 ][制冷主体运转模式]
[0132]图5是表示图2所示的空调装置100在制冷主体运转模式时的制冷剂流动的制冷剂回路图。在该图5中，以在利用侧热交换器26a产生冷能负荷、在利用侧热交换器26b产生热能负荷的情况为例，说明制冷主体运转模式。另外，在图5中，粗线所示的配管是制冷齐U(热源侧制冷剂和热介质)循环的配管。而且，在图5中，用实线箭头表示热源侧制冷剂的流动方向，用虚线箭头表示热介质的流动方向。
[0133]在图5所示的制冷主体运转模式时，在室外机1，切换第一制冷剂流路切换装置11，使得从压缩机10排出的热源侧制冷剂流入热源侧热交换器12。在热介质转换机3，驱动泵21a和泵21b，将热介质流量调整装置25a和热介质流量调整装置25b开放，将热介质流量调整装置25c和热介质流量调整装置25d全闭，这样，热介质分别在热介质间热交换器15a与利用侧热交换器26a之间、以及在热介质间热交换器15b与利用侧热交换器26b之间循环。
[0134]首先说明制冷剂循环回路A中的热源侧制冷剂的流动。
[0135]低温低压的制冷剂被压缩机10压缩，成为高温高压的气体制冷剂并排出。从压缩机10排出的高温高压的气体制冷剂，经由第一制冷剂流路切换装置11，流入热源侧热交换器12。然后,在热源侧热交换器12, —边向室外空气散热一边成为液体制冷剂。从热源侧热交换器12流出的制冷剂,从室外机I流出，通过单向阀13a、制冷剂配管4,流入热介质转换机3。流入到热介质转换机3的制冷剂，通过第二制冷剂流路切换装置18b，流入起冷凝器作用的热介质间热交换器15b。
[0136]流入到热介质间热交换器15b的制冷剂，一边向在热介质循环回路B中循环的热介质散热一边成为温度进一步降低了的制冷剂。从热介质间热交换器15b流出的制冷剂，在节流装置16b膨胀，成为低压两相制冷剂。该低压两相制冷剂经由节流装置16a流入起蒸发器作用的热介质间热交换器15a。流入到热介质间热交换器15a的低压两相制冷剂，从在热介质循环回路B中循环的热介质吸热，由此一边将热介质冷却一边成为低压的气体制冷剂。该气体制冷剂从热介质间热交换器15a流出，经由第二制冷剂流路切换装置18a从热介质转换机3流出，通过制冷剂配管4，再次流入室外机I。流入到室外机I的制冷剂，经由单向阀13d、第一制冷剂流路切换装置11和储液器19，再次被压缩机10吸入。
[0137]此时，第二制冷剂流路切换装置18a与低压配管连通，另一方面，第二制冷剂流路切换装置18b与高压侧配管连通。而且，控制节流装置16b的开度，以使作为由第三温度传感器35a检测到的温度与由第三温度传感器35b检测到的温度的差而获得的过热度成为一定。而且，节流装置16a是全开，开闭装置17a、开闭装置17b关闭。另外，控制节流装置16b的开度，以使作为将由第一压力传感器36检测到的压力换算为饱和温度的值与由第三温度传感器35d检测到的温度的差而获得的过冷却度成为一定。另外，也可以将节流装置16b全开，用节流装置16a控制过热度或过冷却度。
[0138]接着，说明热介质循环回路B中的热介质的流动。
[0139]在制冷主体运转模式中,在热介质间热交换器15b,热源侧制冷剂的热能传递给热介质，被加热的热介质在泵21b的作用下在配管5内流动。另外，在制冷主体运转模式中，在热介质间热交换器15a，热源侧制冷剂的冷能传递给热介质，被冷却的热介质在泵21a的作用下在配管5内流动。被泵21a和泵21b加压而流出的热介质，经由第二热介质流路切换装置23a和第二热介质流路切换装置23b，流入利用侧热交换器26a和利用侧热交换器26b。
[0140]在利用侧热交换器26b，热介质向室内空气散热，从而进行室内空间7的制热。另夕卜，在利用侧热交换器26a，热介质从室内空气吸热，由此进行室内空间7的制冷。此时，在热介质流量调整装置25a和热介质流量调整装置25b的作用下，热介质的流量被控制为满足室内所需的空调负荷所必需的流量，流入利用侧热交换器26a和利用侧热交换器26b。通过了利用侧热交换器26b而温度稍稍降低了的热介质，通过热介质流量调整装置25b和第一热介质流路切换装置22b,流入热介质间热交换器15b,再次被泵21b吸入。通过了利用侧热交换器26a而温度稍稍上升了的热介质，通过热介质流量调整装置25a和第一热介质流路切换装置22a，流入热介质间热交换器15a，再次被泵21a吸入。
[0141]在此期间，在第一热介质流路切换装置22和第二热介质流路切换装置23的作用下，热的热介质和冷的热介质相互不混合，分别被导入具有热能负荷、冷能负荷的利用侧热交换器26。另外，在利用侧热交换器26的配管5内，在制热侧和制冷侧，热介质都是从第二热介质流路切换装置23经过热介质流量调整装置25流向第一热介质流路切换装置22。而且，通过控制成在制热侧将由第一温度传感器31b检测到的温度与由第二温度传感器34检测到的温度之差保持为目标值、在制冷侧将由第二温度传感器34检测到的温度与由第一温度传感器31a检测到的温度之差保持为目标值，可以满足室内空间7所需的空调负荷。
[0142]另外，也可以根据热负荷的有无来控制热介质流量调整装置25的开闭，这一如全制冷运转模式中所说明的。
[0143][制热主体运转模式]
[0144]图6是表示图2所示的空调装置100在制热主体运转模式时的制冷剂流动的制冷剂回路图。在该图6中，以在利用侧热交换器26a产生热能负荷、在利用侧热交换器26b产生冷能负荷的情况为例，说明制热主体运转模式。另外，在图6中，粗线所示的配管是制冷齐U(热源侧制冷剂和热介质)循环的配管。而且，在图6中，用实线箭头表示热源侧制冷剂的流动方向，用虚线箭头表示热介质的流动方向。
[0145]在图6所示的制热主体运转模式时，在室外机1，切换第一制冷剂流路切换装置11，使得从压缩机10排出的热源侧制冷剂不经过热源侧热交换器12就流入热介质转换机
3。在热介质转换机3，驱动泵21a和泵21b，将热介质流量调整装置25a和热介质流量调整装置25b开放，将热介质流量调整装置25c和热介质流量调整装置25d全闭，这样，热介质分别在热介质间热交换器15a与利用侧热交换器26b之间、以及在热介质间热交换器15b与利用侧热交换器26a之间循环。
[0146]首先说明制冷剂循环回路A中的热源侧制冷剂的流动。
[0147]低温低压的制冷剂被压缩机10压缩，成为高温高压的气体制冷剂并排出。从压缩机10排出的高温高压的气体制冷剂，通过第一制冷剂流路切换装置11、单向阀13b，从室外机I流出。从室外机I流出的高温高压的气体制冷剂，通过制冷剂配管4,流入热介质转换机3。流入到热介质转换机3的高温高压的气体制冷剂，通过第二制冷剂流路切换装置18b，流入起冷凝器作用的热介质间热交换器15b。
[0148]流入到热介质间热交换器15b的气体制冷剂，一边向在热介质循环回路B中循环的热介质散热一边成为液体制冷剂。从热介质间热交换器15b流出的制冷剂,在节流装置16b膨胀，成为低压两相制冷剂。该低压两相制冷剂经由节流装置16a流入起蒸发器作用的热介质间热交换器15a。流入到热介质间热交换器15a的低压两相制冷剂，从在热介质循环回路B中循环的热介质吸热而蒸发,将热介质冷却。该低压两相制冷剂，从热介质间热交换器15a流出，经由第二制冷剂流路切换装置18a，从热介质转换机3流出，再次流入到室外机
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[0149]流入到室外机I的制冷剂，通过单向阀13c，流入起蒸发器作用的热源侧热交换器12。流入到热源侧热交换器12的制冷剂，在热源侧热交换器12从室外空气吸热，成为低温低压的气体制冷剂。从热源侧热交换器12流出的低温低压的气体制冷剂，经由第一制冷剂流路切换装置11和储液器19，再次被压缩机10吸入。
[0150]此时，第二制冷剂流路切换装置18a与低压侧配管连通，另一方面，第二制冷剂流路切换装置18b与高压侧配管连通。而且，控制节流装置16b的开度，以使作为将由第一压力传感器36检测到的压力换算为饱和温度后的值与由第三温度传感器35b检测到的温度的差而获得的过冷却度成为一定。而且，节流装置16a是全开，开闭装置17a、开闭装置17b关闭。另外，也可以将节流装置16b全开，用节流装置16a控制过冷却度。
[0151]接着，说明热介质循环回路B中的热介质的流动。
[0152]在制热主体运转模式中,在热介质间热交换器15b,热源侧制冷剂的热能传递给热介质，被加热的热介质在泵21b的作用下在配管5内流动。另外，在制热主体运转模式中，在热介质间热交换器15a，热源侧制冷剂的冷能传递给热介质，被冷却的热介质在泵21a的作用下在配管5内流动。被泵21a和泵21b加压而流出的热介质，经由第二热介质流路切换装置23a和第二热介质流路切换装置23b，流入利用侧热交换器26a和利用侧热交换器26b。
[0153]在利用侧热交换器26b，热介质从室内空气吸热，从而进行室内空间7的制冷。另夕卜，在利用侧热交换器26a，热介质向室内空气散热，从而进行室内空间7的制热。此时，在热介质流量调整装置25a和热介质流量调整装置25b的作用下，热介质的流量被控制为满足室内所需的空调负荷所必需的流量，流入利用侧热交换器26a和利用侧热交换器26b。通过了利用侧热交换器26b而温度稍稍上升了的热介质，通过热介质流量调整装置25b和第一热介质流路切换装置22b,流入热介质间热交换器15a,再次被泵21a吸入。通过了利用侧热交换器26a而温度稍稍降低了的热介质，通过热介质流量调整装置25a和第一热介质流路切换装置22a，流入热介质间热交换器15b，再次被泵21b吸入。
[0154]在此期间，在第一热介质流路切换装置22和第二热介质流路切换装置23的作用下，热的热介质和冷的热介质相互不混合，分别被导入具有热能负荷、冷能负荷的利用侧热交换器26。另外，在利用侧热交换器26的配管5内，在制热侧和制冷侧，热介质都是从第二热介质流路切换装置23经过热介质流量调整装置25流向第一热介质流路切换装置22。而且，通过控制成在制热侧将由第一温度传感器31b检测到的温度与由第二温度传感器34检测到的温度之差保持为目标值、在制冷侧将由第二温度传感器34检测到的温度与由第一温度传感器31a检测到的温度之差保持为目标值，可以满足室内空间7所需的空调负荷。
[0155]另外，也可以根据热负荷的有无来控制热介质流量调整装置25的开闭，这一如全制冷运转模式中所说明的。
[0156][制冷剂配管4]
[0157]如上所述，实施方式的空调装置100具备几种运转模式。在这些运转模式中，热源侧制冷剂在连接室外机I和热介质转换机3的配管4中流动。
[0158][配管5]
[0159]在本实施方式的空调装置100执行的几种运转模式中，水、防冻液等热介质在连接热介质转换机3和室内机2的配管5中流动。
[0160][热源侧制冷剂]
[0161]在本实施方式中，以采用R32和HF01234yf作为热源侧制冷剂的情况为例进行了说明。在此，对于其他两种成分类的非共沸混合制冷剂，通过采用后述的本实施方式的制冷剂组成的控制流程，也能够高精度地算出循环组成。
[0162][热介质]
[0163]作为热介质，例如可以使用载冷剂(防冻液)、水、载冷剂和水的混合液、水和防蚀效果高的添加剂的混合液等。因此，在空调装置100中，即使热介质经由室内机2泄漏到室内空间7内，由于使用安全性高的热介质，因此可提高安全性。
[0164]而且,在制冷主体运转模式和制热主体运转模式中，当热介质间热交换器15b与热介质间热交换器15a的状态(加热或冷却)变化时，此前的热水被冷却而成为冷水，此前的冷水被加热而成为热水，产生能量的浪费。因此，在空调装置100中，无论是制冷主体运转模式还是制热主体运转模式，都始终是热介质间热交换器15b为制热侧，并且热介质间热交换器15a是制冷侧。[0165]并且，在利用侧热交换器26同时产生制热负荷和制冷负荷时，将与进行制热运转的利用侧热交换器26对应的第一热介质流路切换装置22和第二热介质流路切换装置23，切换到与加热用的热介质间热交换器15b连接的流路上；将与进行制冷运转的利用侧热交换器26对应的第一热介质流路切换装置22和第二热介质流路切换装置23，切换到与冷却用的热介质间热交换器15a连接的流路上，这样，在各室内机2，可自由地进行制热运转、制冷运转。
[0166]对于空调装置100，说明了可以制冷制热混合运转的情况，但并不限定于此。例如，是热介质间热交换器15和节流装置16各设置一个并将多个利用侧热交换器26和热介质流量调整装置25并联地与它们连接而只进行制冷运转或制热运转中的一个的构造，也具有同样效果。
[0167]另外，只连接一个利用侧热交换器26和一个热介质流量调整装置25时也同样可以成立，这是不言而喻的，进而，作为热介质间热交换器15和节流装置16，即使设置了多个进行相同动作的装置自然也没有问题。另外，以热介质流量调整装置25内置于热介质转换机3内的情况为例进行了说明，但并不限定于此，也可以内置于室内机2内，也可以与热介质转换机3和室内机2分开地构成。
[0168]另外，通常，在热源侧热交换器12和利用侧热交换器26安装送风机并利用送风来促进冷凝或蒸发的情况居多，但并不限定于此。例如，作为利用侧热交换器26，也可以采用利用放射的板式加热器那样的热交换器；作为热源侧热交换器12，也可以采用利用水、防冻液而使热移动的水冷式热交换器，即，作为热源侧热交换器12和利用侧热交换器26，只要是能够散热或吸热的构造，不限种类，都可以采用。
[0169][制冷剂组成检测的详细内容]
[0170](制冷剂组成的算出)
[0171]接下来，对空调装置100采用的制冷剂组成检测进行详细说明。另外，在空调装置100中，如上所述，存在四种运转模式，但是在此列举全制冷运转模式(记为全冷)的情况为例进行说明。
[0172]图7是表示全冷时的制冷剂的状态变化的P-H线图。图8是在制冷剂回路上示出与图7所示的点A?点D对应的位置的制冷剂回路图。图9是表示空调装置100采用的制冷剂组成检测的处理的流程的流程图。图10是表示饱和液温度与液体制冷剂浓度的相关性、以及制冷剂的饱和气体温度与气体制冷剂浓度的相关性的图表。图11是表示干燥度与制冷剂组成的相关性的图表。参照图7?图11，对空调装置100执行的制冷剂组成检测进行说明。
[0173]另外，图7所示的点A?点D是P-H线图上的运转动作点，与图8所示的点A?点D对应。点A示出压缩机10的排出部的状态，点B示出节流装置16b的上游的状态，点C示出节流装置16b的下游的状态，点D示出压缩机10的吸入部的状态。S卩，点A表示制冷剂处于高温高压的气体状态的情况，点B表示制冷剂处于液体状态的情况，点C表示制冷剂处于气液两相状态的情况，点D表示低压的气体状态的情况。
[0174](步骤STl)
[0175]运算装置52读取第四温度传感器50的检测结果(THl)、第三温度传感器35d的检测结果(TH2)、以及第一压力传感器36的检测结果(P1)。然后，转移至步骤ST2。[0176](步骤ST2)
[0177]运算装置52临时设定循环制冷剂的组成的值，输出与设定值对应的物理性质表。接着，运算装置52基于步骤STl的第四温度传感器50的检测结果和该物理性质表，算出流入节流装置16b的制冷剂的焓Hin (入口液体焓)。然后，转移至步骤ST3。
[0178]在此，在本实施方式中，将设定的循环制冷剂的组成作为填充到空调装置100中的非共沸混合制冷剂的组成比率。而且，作为设定的循环制冷剂的组成，也可以预先进行实验等来调查发生比例较大的制冷剂组成，并采用该制冷剂组成。
[0179](步骤ST3)
[0180]运算装置52基于步骤STl的第三温度传感器35d的检测结果和步骤ST2的物理性质表，算出从节流装置16b流出的制冷剂的饱和液体焓Hls以及饱和气体焓Hgs。然后，转移至步骤ST4。
[0181](步骤ST4)
[0182]运算装置52基于步骤ST2的入口液体焓Hin、步骤ST3的饱和液体焓Hls和饱和气体焓Hgs、上述的算式1，算出干燥度Xr。然后，转移至步骤ST5。
[0183]另外，由于如步骤ST2所述地将填充的非共沸混合制冷剂的组成比率采用作制冷剂组成，因此算出的干燥度Xr为填充组成的干燥度Xr。
[0184](步骤ST5)
[0185]运算装置52基于步骤STl的第三温度传感器35d的检测结果以及步骤STl的第一压力传感器36的检测结果、物理性质表，算出从节流装置16b流出的液体制冷剂的浓度XR32以及从节流装置16b流出的气体制冷剂的浓度YR32。然后，转移至步骤ST6。
[0186](步骤ST6)
[0187]运算装置52基于由步骤ST4算出的干燥度Xr、由步骤ST5算出的液体制冷剂的浓度XR32以及气体制冷剂的浓度YR32、上述的算式2，算出制冷剂组成α。然后，转移至步骤ST7。
[0188](步骤ST7)
[0189]运算装置52将由步骤ST6算出的制冷剂组成α输出到控制装置58。
[0190]接着，参照图10对液体制冷剂浓度和气体制冷剂浓度的算出方法进行说明，参照图11对制冷剂组成的算出方法进行说明。在以下的说明中，将图10和图11也称为浓度平衡线图。
[0191]在该浓度平衡线图的说明之前，对从节流装置16b流出的气液两相状态的制冷剂的自由度进行说明。制冷剂的自由度能够通过下式算出。
[0192]F = η + 2 — r
[0193]在此，F:自由度，η:混合的制冷剂的数量，r:相数。
[0194]因此，空调装置100混合有两种制冷剂，因此气液两相状态下的自由度F为2+2-2=2。即，通过确定制冷剂的独立变量中的两个独立变量，就能够确定该系统的状态。在空调装置100中，分别利用第三温度传感器35d和第一压力传感器36检测从节流装置16b流出的气液两相状态的制冷剂的温度和压力。由此，能够确定气液两相状态的制冷循环的状态。即，能够确定低沸点制冷剂的液相的浓度以及低沸点制冷剂的气相的浓度。
[0195]如图10所示，可知当确定第三温度传感器35d的检测结果(TH2)以及第一压力传感器36的检测结果(PD时，低沸点制冷剂的液相浓度以及低沸点制冷剂的气相浓度被确定。
[0196]并且，当将由步骤ST4算出的干燥度应用到图10的图表中时，与图11的虚线对应。即，当将图10中图示的液相浓度XR32 (液侧浓度)和气相浓度YR32 (气体侧浓度)通过该干燥度换算成低沸点制冷剂的浓度(制冷剂组成)时，表现为图11的α。
[0197](制冷剂组成的算出误差)
[0198]接下来，参照图12?图16说明空调装置100的制冷剂组成的算出误差。图12是用于说明通过算出制冷剂组成的控制流程设定的制冷剂组成对算出的制冷剂组成带来多大程度的误差的表。图13是用于说明算出制冷剂组成的控制流程中的各种检测结果对算出的制冷剂组成带来多大程度的误差的表。图14是用于说明第三温度传感器35d的检测结果对算出的制冷剂组成带来多大程度的误差的图表。图15是用于说明第一压力传感器36的检测结果对算出的制冷剂组成带来多大程度的误差的图表。图16是表示干燥度与R32的制冷剂组成的关系的图。
[0199]图12中的ab是在步骤ST2中设定的制冷剂组成的值。并且，该设定值ab时的制冷剂组成的算出结果为α。另外，以第四温度传感器50的检测结果TH1=40 (V)、第三温度传感器35d的检测结果TH2=-3 ( V )、第一压力传感器36的检测结果Pl=0.6 (MPaabs),算出制冷剂组成。
[0200]另外，在该图12和图13中，示出采用由R32和R134a构成的非共沸混合制冷剂得到的数据。这是因为，由R32和R134a构成的非共沸混合制冷剂的数据的精度比较高。而且，混合比率为:R32为66wt%，R134a为34wt%。并且，物理性质值是通过NIST (NationalInstitute of Standards and Technology,美国国家标准与技术研究所)发售的REFPROPVersion8.0 得到的。
[0201]如图12所示，即使将在步骤ST2中临时设定的制冷剂组成a b的值从50大幅改变到74wt%，算出的制冷剂组成α的值也基本没有变化。即，根据该结果可知，在步骤ST2中将制冷剂组成设定为任意的值来算出干燥度Xr的方法对最终得到的制冷剂组成α基本没有影响。因此，空调装置100即使不像以往那样设定制冷剂组成并通过反复计算来算出制冷剂组成，也能够高精度地算出制冷剂组成。由此，能够减轻对运算装置52施加的计算负荷和对运算装置52的ROM施加的负荷。而且，由于能够减轻计算负荷和对ROM的容量负荷，因此无需运算装置52的运算速度提高和增设容量等改良，从而能够抑制空调装置100的成本升高。
[0202]在此，参照图16，对干燥度Xr与R32的制冷剂组成α的关系进行说明。如图16所示可知，即使R32的制冷剂组成变化，干燥度Xr也基本没有变化。在步骤ST4中求得的干燥度Xr基本不受制冷剂组成α的变化的影响，因此即使采用通过临时设定值求得的干燥度Xr，也能够高精度地算出制冷剂组成α。
[0203]运算装置100在算出制冷剂组成α时，在步骤ST4中算出干燥度Xr，在步骤ST5中算出液体制冷剂的浓度XR32以及气体制冷剂的浓度YR32。接着，在步骤ST7中，通过算出的干燥度Xr、液体制冷剂的浓度XR32以及气体制冷剂的浓度YR32算出制冷剂组成。即，为了预测制冷剂组成，可以说最好的方法是利用干燥度并使用通过第三温度传感器35d的检测结果和第一压力传感器36而得到的浓度平衡线图的推测方法。因此，空调装置100通过采用该计算方法能够高精度地算出制冷剂组成。
[0204]参照图13，对第四温度传感器50的检测结果给算出的制冷剂组成带来的误差进行说明。在图13中，制冷剂组成的检测结果α记载了两种。即，α (表格)和α (详细版)。α (表格)是利用运算装置52所具有的物理性质表算出制冷剂组成的结果。相对于此，α(详细版)是不采用物理性质表而利用REFPROPV Version8.0的解析来详细地算出制冷剂组成的结果。在此，在本实施方式中采用的是表格，但是无论是采用物理性质表还是REFPR0PVVersions.0，制冷剂组成都算出大致相同的值。S卩，空调装置100具有足够的算出精度。
[0205]如图13所示，即使第四温度传感器50的温度THl变化± I [°C ]，循环组成最多也仅变化±0.1% (参照图13中的序号I?3)。根据该结果可知，第四温度传感器50具有±1[°C ]的精度。
[0206]而且，如图14所示，可知为了将算出的制冷剂组成的值的误差抑制在例如大约±2[wt%](按比率讲大约±3%)的范围，使第三温度传感器35d的检测精度为大约+ 0.5 [°C ]就好。
[0207]并且，如图15所示，可知为了将算出的制冷剂组成的值的误差抑制在例如大约±2[wt%](按比率讲大约±3%)的范围，使第一压力传感器36的检测精度为大约±0.01 [MPa]就好。
[0208]因此，如图13?图15所示，通过使第四温度传感器50、第三温度传感器35d以及第一压力传感器36的检测结果处于上述范围内，运算装置52能够高精度地算出制冷剂组成。由此，控制装置58能够高精度地计算蒸发温度、冷凝温度、饱和温度、过热度和过冷却度，因此能够将节流装置16的开度、压缩机10的转速、热源侧热交换器12和利用侧热交换器26的风扇的速度(包括接通/断开)等控制为最佳。
[0209]在其他运转模式(制冷主体运转模式、制热主体运转模式、全制热运转模式)下，第三温度传感器35d的值为THl，第四温度传感器50的值为TH2、第二压力传感器51的值为P1。检测算法与全冷时说明的控制流程(图8所示的STl?ST7)相同。
[0210]本方式的制冷剂组成检测并非旁通回路(连接压缩机的排出部和吸入部的回路)的制冷剂组成检测，因此流入热介质间热交换器15a、热介质间热交换器15b的制冷剂流量不会减少。因此，不会引起性能降低。而且，制冷剂组成是通过第三温度传感器35d、第四温度传感器50、第一压力传感器36、第二压力传感器51推测出来的。这些传感器设置于大的制冷剂流量较大的部位，因此基本不存在外部气体温度等对干燥度变化等的影响，检测精度大幅地提闻。
[0211]图17是表示质量通量[kg/m2s]和通过吸热带来的干燥度Xr的变化的计算结果的图表。另外，设外部气体温度为50°C，两相温度(TH2)为0°C，配管长度为500 [mm]，管外热传导率为50[W/m2K]，管内热传导率为3000[W/m2K]。纵轴的[干燥度变化]表示通过外部气体使干燥度发生何种程度变化。例如，在干燥度因吸热而偏差0.05的情况下，通常的干燥度的值为0.3左右，因此误差为0.05/0.3=0.167 (16.7%)。
[0212]由图17还可知，在低质量通量下，干燥度变化飞跃性地增大。在利用旁通方式的制冷剂组成检测中，为了抑制性能的降低，需要尽量减小旁通流量，在10马力左右的情况下，旁通的制冷剂流量大约为10[kg/h]。在制冷剂流量为10[kg/h:]、旁通配管采用(|)6.35|mm]的情况下，质量通量为157 [kg/m2s]，根据图17，此时的干燥度变化为0.03，误差也大约为10%。
[0213]在空调装置100设置的制冷剂组成检测用的第三温度传感器35d、第四温度传感器50、第一压力传感器36、第二压力传感器51设于φ12.7的配管(以下，将该部分的配管称为检测部配管)。额定的制冷剂流量为500 [kg/h]，在该制冷剂全部流过检测部配管的情况下，干燥度的变化为极小的0.001，外部干扰导致的误差小。而且，在全制冷运转时，制冷剂流到热介质间热交换器15a、热介质间热交换器15b，因此全部流量的一半250 [kg/h]流入检测部配管，干燥度存在0.003左右的变化，外部干扰导致的误差小(大约1%的误差)。
[0214]以上，如所说明的那样，在空调装置100中，通过在流过大量的制冷剂的配管设置制冷剂组成检测用的温度传感器和压力传感器，能够大幅地提高检测精度。在现实中，在图17中，选择干燥度的变化接近饱和的质量通量的配管直径的话，能够抑制外部干扰导致的误差。具体来说，选择质量通量在500[kg/m2s]以上的配管直径即可。而且，制冷剂组成检测用的压力传感器和温度传感器是求得过热度和过冷却度时必要的传感器，因此能够将这些传感器兼用于制冷剂组成检测用的功能，能够进一步抑制产品的成本升高。
[0215]制冷剂组成由热介质转换机3的运算装置52算出，将该算出的制冷剂组成利用于热介质转换机3的执行器的控制，并且同时也向室外机I的控制装置57发送，利用于室外机I的执行器的控制。
[0216]另外，本实施方式中说明的第一热介质流路切换装置22和第二热介质流路切换装置23只要能切换流路即可，可以是三通阀等切换三向流路的装置、将两个开闭阀等进行双向流路开闭的阀组合而成的装置等。另外，还可以使用步进马达驱动式混合阀等使三向流路流量变化的装置、将两个电子式膨胀阀等使双向流路流量变化的阀组合而成的装置等，作为第一热介质流路切换装置22和第二热介质流路切换装置23。这时，可以防止流路突然开闭引起的水锤。另外，在本实施方式中，以热介质流量调整装置25是二通阀为例进行了说明，但是还可以作为具有三向流路的控制阀而与旁通利用侧热交换器26的旁通管一起设置。
[0217]另外，热介质流量调整装置25可以使用步进马达驱动式来控制流过流路的流量，还可以是二通阀、三通阀的一端封闭的装置。另外，也可以使用开闭阀等进行双向流路开闭的装置作为热介质流量调整装置25，通过反复接通/断开操作，控制平均的流量。
[0218]另外，示出了第二制冷剂流路切换装置18是四通阀，但是并不限定于此，也可以使用多个双向流路切换阀、三向流路切换阀，以同样的方式使制冷剂流过。
[0219]对本实施方式的空调装置100，说明了可以制冷制热混合运转的情况，但并不限定于此。即使是热介质间热交换器15和节流装置16各设置一个并将多个利用侧热交换器26和热介质流量调整装置25并联地与它们连接而只进行制冷运转或制热运转中的一个的构造，也具有同样效果。
[0220]另外，只连接一个利用侧热交换器26和一个热介质流量调整装置25时也同样可以成立，这是不言而喻的，进而，作为热介质间热交换器15和节流装置16，即使设置了多个进行相同动作的装置自然也没有问题。另外，以热介质流量调整装置25内置于热介质转换机3内的情况为例进行了说明，但并不限定于此，也可以内置于室内机2内，也可以与热介质转换机3和室内机2分开地构成。
[0221]作为热介质，例如可以使用载冷剂(防冻液)、水、载冷剂和水的混合液、水和防蚀效果高的添加剂的混合液等。因此，在空调装置100中，即使热介质经由室内机2泄漏到室内空间7内，由于使用安全性高的热介质，因此可提高安全性。
[0222]在本实施方式中，说明了空调装置100中有储液器19的例子，但是也可以不设置储液器19。另外，通常，在热源侧热交换器12和利用侧热交换器26安装送风机并利用送风来促进冷凝或蒸发的情况居多，但并不限定于此。例如，作为利用侧热交换器26，也可以采用利用放射的板式加热器那样的热交换器；作为热源侧热交换器12，也可以采用利用水、防冻液而使热移动的水冷式热交换器，即，作为热源侧热交换器12和利用侧热交换器26，只要是能够散热或吸热的构造，不限种类，都可以采用。
[0223]在本实施方式中，说明了有四个利用侧热交换器26的情况，但其个数并不特别限定。另外，以热介质间热交换器15a、热介质间热交换器15b这两个的情况为例进行了说明，但当然也并不限定于此，只要是能将热介质冷却或/和加热的构造，则可设置几个。另外，泵21a、泵21b并不限定于各设有一个，也可以将多个小容量的泵并联设置。
[0224]符号说明
[0225]1:室外机；2:室内机；2a:室内机；2b:室内机；2c:室内机；2d:室内机；3:热介质转换机；4:制冷剂配管；4a:第一连接配管；4b:第二连接配管；5:配管；6:室外空间；7:室内空间；8:空间；9:建筑物；10:压缩机；11:第一制冷剂流路切换装置；12:热源侧热交换器；13a:单向阀；13b:单向阀；13c:单向阀；13d:单向阀；15:热介质间热交换器；15a:热介质间热交换器；15b:热介质间热交换器；16:节流装置；16a:节流装置；16b:节流装置；17:开闭装置；17a:开闭装置；17b:开闭装置；18:第二制冷剂流路切换装置；18a:第二制冷剂流路切换装置；18b:第二制冷剂流路切换装置；19:储液器；21:泵；21a:泵；21b:泵；22:第一热介质流路切换装置；22a:第一热介质流路切换装置；22b:第一热介质流路切换装置；22c:第一热介质流路切换装置；22d:第一热介质流路切换装置；23:第二热介质流路切换装置；23a:第二热介质流路切换装置；23b:第二热介质流路切换装置；23c:第二热介质流路切换装置；23d:第二热介质流路切换装置；25:热介质流量调整装置；25a:热介质流量调整装置；25b:热介质流量调整装置；25c:热介质流量调整装置；25d:热介质流量调整装置；26:利用侧热交换器；26a:利用侧热交换器；26b:利用侧热交换器；26c:利用侧热交换器；26d:利用侧热交换器；31:第一温度传感器；31a:第一温度传感器；31b:第一温度传感器；34:第二温度传感器；34a:第二温度传感器；34b:第二温度传感器；34c:第二温度传感器；34d:第二温度传感器；35:第三温度传感器(权利要求中的第二温度检测机构)；35a:第三温度传感器；35b:第三温度传感器；35c:第三温度传感器；35d:第三温度传感器；36:第一压力传感器(权利要求中的第一压力检测机构);50:第四温度传感器(权利要求中的第一温度检测机构);51:第二压力传感器(权利要求中的第二压力检测机构)；52:运算装置；57:控制装置；58:控制装置；100:空调装置；A:制冷剂循环回路；B:热介质循环回路。
【权利要求】
1.一种空调装置，其特征在于， 利用制冷剂配管连接压缩机、第一制冷剂流路切换装置、第一热交换器、在制冷剂和热介质之间进行热交换的第二热交换器的制冷剂流路、与所述第二热交换器对应的节流装置、以及第二制冷剂流路切换装置而构成制冷循环， 用热介质配管连接所述第二热交换器的热介质流路和利用侧热交换器来构成与所述制冷剂不同的热介质循环的热介质循环回路， 在多个所述节流装置中的一个节流装置的前后设置第一温度检测机构和第二温度检测机构， 在该节流装置的前后设置第一压力检测机构和第二压力检测机构， 该空调装置具备基于所述第一温度检测机构和第二温度检测机构以及第一压力检测机构或第二压力检测机构的检测结果来算出在所述制冷循环中循环的制冷剂的组成的运算装置， 所述运算装置根据基于来自所述第一温度检测机构的温度算出的入口液体焓、以及基于来自所述第二温度检测机构的温度信息和来自所述第一压力检测机构或第二压力检测机构的压力信息算出的饱和气体焓和饱和液体焓，来算出从所述节流装置中的一个节流装置流出的制冷剂的干燥度， 基于从该节流装置流出的制冷剂的温度和制冷剂的压力，算出从该节流装置流出的制冷剂的液相浓度和气相浓度， 基于算出的所述干燥度、所述液相浓度和所述气相浓度，算出在所述制冷循环中循环的制冷剂的组成。
2.根据权利要求1所述的空调装置，其特征在于， 所述空调装置具备: 室外机，其搭载所述压缩机、第一制冷剂流路切换装置以及所述第一热交换器； 热介质转换机，其搭载所述第二热交换器、多个所述节流装置、多个第二制冷剂流路切换装置以及所述运算装置；以及 搭载利用侧热交换器的至少一个室内机。
3.根据权利要求1或2所述的空调装置，其特征在于， 在所述热介质转换机的内部设有所述第一温度检测机构、所述第二温度检测机构、所述第一压力检测机构以及所述第二压力检测机构。
4.根据权利要求1~3的任意一项所述的空调装置，其特征在于， 设有所述第一温度检测机构、所述第二温度检测机构、所述第一压力检测机构以及所述第二压力检测机构的配管的配管直径被选定为，使得质量通量达到500[kg/m2s]以上。
5.根据权利要求1~4的任意一项所述的空调装置，其特征在于， 所述运算装置预先设定所述制冷剂的组成， 基于该设定的所述制冷剂的组成、以及 向在设有所述第一温度检测机构、所述第二温度检测机构、所述第一压力检测机构和所述第二压力检测机构的配管上设置的节流装置流入的制冷剂的温度，来算出所述入口液体焓。
6.根据权利要求1~5的任意一项所述的空调装置，其特征在于，所述运算装置预先设定所述制冷剂的组成， 根据所述入口液体焓、以及饱和气体焓以及饱和液体焓来算出干燥度， 所述入口液体焓是基于该设定的所述制冷剂的组成、以及向在设有所述第一温度检测机构、所述第二温度检测机构、所述第一压力检测机构和所述第二压力检测机构的配管上设置的节流装置流入的制冷剂的温度而算出的， 所述饱和气体焓以及饱和液体焓是通过从节流装置流出的制冷剂的温度或压力算出的。
7.根据权利要求1~6的任意一项所述的空调装置，其特征在于， 所述第一温度检测机构和所述第二温度检测机构构成为使得制冷剂温度的检测精度在±0.5°C以内。
8.根据权利要求1~7的任意一项所述的空调装置，其特征在于， 所述第一压力检测机构和所述第二压力检测机构构成为使得制冷剂压力的检测精度在±0.01MPa以内。
9.根据权利要求1~8的任意一项所述的空调装置，其特征在于， 作为所述非共沸混合制冷剂，采用R32与HF01234yf的混合制冷剂、或者R32与HF01234ze的混合制冷剂。
【文档编号】F25B49/02GK103733005SQ201180072908
【公开日】2014年4月16日 申请日期:2011年9月30日 优先权日:2011年9月30日
【发明者】森本裕之, 山下浩司, 隅田嘉裕 申请人:三菱电机株式会社
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