CN109844422A - 制冷循环装置 - Google Patents

Abstract

制冷循环装置(50)具备供非共沸混合制冷剂循环的制冷剂回路。制冷剂回路包括压缩机(1)、室外热交换器(5)、室内热交换器(8)、膨胀阀(7)以及四通阀(2)。四通阀(2)构成为能够采取第1状态(制冷)和第2状态(制热)。室外热交换器(5)包括多个制冷剂流路(10a、10b)和线性流路切换阀(12)，该线性流路切换阀在制冷剂串联地流动的串联状态与并联地流动的并联状态之间切换多个制冷剂流路(10a、10b)的连接。控制装置(30)在多路阀处于第2状态(制热)时，在串联状态与并联状态之间切换线性流路切换阀(12)。

Description

制冷循环装置

技术领域

本发明涉及制冷循环装置，特别是涉及以蒸发器中的制冷剂温度的温度差缩小的方式构成蒸发器的流路数的制冷循环装置。

背景技术

在空调装置中，为了有效利用热交换器的性能，进行提高效率的运转，原则上以下方式是有效的：在冷凝器的情况下，减少分支数而以流速快的状态使用，在蒸发器的情况下，增加分支数而以流速慢的状态使用。其理由是，在冷凝器中，取决于流速的热传递对于性能的提高是支配性的，在蒸发器中，使取决于流速的压力损失减少对于性能的提高是支配性的。

例如在日本特开2015-117936号公报(专利文献1)中提出了着眼于冷凝器和蒸发器的这种特性的室外热交换器。该热交换器中，多个单位流路中的至少两个单位流路根据是进行制冷运转还是进行制热运转而相互串联或并联地连结，从而能够改变制冷剂通过的流路的个数或长度。由于适当地选择并利用流路的个数或长度，因此能够提高效率。

另一方面，为了降低全球变暖潜能值(GWP)，正在研究将全球变暖潜能值低、且不燃的非共沸混合制冷剂引入制冷循环装置(国际公开第2010/002014号(专利文献2))。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2015-117936号公报

专利文献2：国际公开第2010/002014号

发明内容

发明所要解决的课题

对于全球变暖潜能值低且不燃的非共沸混合制冷剂，有时蒸发器的入口的制冷剂温度与出口的制冷剂温度的温度差会根据使用状况而变化，使得入口制冷剂温度变得比出口制冷剂温度低。在这样的情况下会在蒸发器的入口部分结霜，虽然蒸发器的大部分没有附着霜却开始除霜运转，从而降低制冷循环的效率。另外，若在蒸发器部分地发生结露，则会使热交换器的效率降低。

本发明是为了解决以上那样的课题而完成的，其目的在于提供一种防止偏结霜、偏结露且效率提高的制冷循环装置。

用于解决课题的手段

本申请实施方式所公开的制冷循环装置具备供非共沸混合制冷剂循环的制冷剂回路。制冷剂回路包括压缩机、第1热交换器、第2热交换器、膨胀阀以及多路阀。多路阀构成为能够采取第1状态和第2状态。在第1状态下，非共沸混合制冷剂在制冷剂回路中按照第1热交换器、膨胀阀、第2热交换器的顺序流动。在第2状态下，非共沸混合制冷剂在制冷剂回路中按照第2热交换器、膨胀阀、第1热交换器的顺序流动。第1热交换器包括多个制冷剂流路和流路切换装置，该流路切换装置在制冷剂串联地流动的串联状态与并行地流动的并联状态之间切换多个制冷剂流路的连接。控制装置在多路阀处于第2状态时，在串联状态与并联状态之间切换流路切换装置。

发明效果

根据本发明，通过在运转中变更蒸发器的多个制冷剂流路的连接以便适当地切换流路数，能够防止偏结霜、偏结露，提高制冷循环装置的运转效率。

附图说明

图1是表示实施方式1的制冷循环装置的结构的框图。

图2是表示室外热交换器5及室内热交换器8的结构的框图。

图3是表示正常制冷剂的制冷循环和等温线的p-h图。

图4是表示非共沸混合制冷剂的制冷循环和等温线的p-h图。

图5是表示非共沸混合制冷剂(R1234yf：R32：R125)的组成范围的第1例的图。

图6是表示非共沸混合制冷剂(R1234yf：R32：R125)的组成范围的第2例的图。

图7是表示非共沸混合制冷剂(R1234yf：R32：R125)的组成范围的第3例的图。

图8是表示非共沸混合制冷剂(R1234yf：R32：R125)的组成范围的第4例的图。

图9是表示非共沸混合制冷剂(R1234yf：R32：R125)的组成范围的第5例的图。

图10是表示非共沸混合制冷剂(R1234yf：R32：R125)的组成范围的第6例的图。

图11是表示非共沸混合制冷剂(R1123：R32：R125)的组成范围的第1例的图。

图12是表示非共沸混合制冷剂(R1123：R32：R125)的组成范围的第2例的图。

图13是表示非共沸混合制冷剂(R1123：R32：R125)的组成范围的第3例的图。

图14是表示蒸发器中的正常制冷剂(共沸)的入口制冷剂温度及出口制冷剂温度与流路数的关系的图。

图15是表示运转条件发生了变化的情况下的正常制冷剂(共沸)的入口制冷剂温度及出口制冷剂温度与流路数的关系的图。

图16是表示蒸发器中的非共沸混合制冷剂的入口制冷剂温度及出口制冷剂温度与流路数的关系的图。

图17是表示运转条件发生了变化的情况下的非共沸混合制冷剂的入口制冷剂温度及出口制冷剂温度与流路数的关系的图。

图18是表示本实施方式中的冷凝时的热交换器中的制冷剂的流动的图。

图19是表示本实施方式中的蒸发时且选择流路数多的方式时的热交换器中的制冷剂的流动的图。

图20是表示本实施方式中的蒸发时且选择流路数少的方式时的热交换器中的制冷剂的流动的图。

图21是表示本实施方式中的选择热交换器的流路数的控制的主例程的流程图。

图22是表示图21中的步骤S1的处理的详细情况的流程图。

图23是表示图21中的步骤S2的处理的详细情况的流程图。

图24是表示实施方式2的制冷循环装置的结构的框图。

图25是用于说明实施方式2中的流路数选择处理的流程图。

图26是表示图25的步骤S53中执行的提高COP的处理的详细情况的流程图。

图27是表示实施方式3的制冷循环装置的结构的框图。

图28是用于说明实施方式3中的流路数选择处理的流程图。

图29是表示能够应用于实施方式1～3的制冷循环装置的第1变形例的结构的框图。

图30是表示图29中的六通阀的第1状态的图。

图31是表示图29中的六通阀的第2状态的图。

图32是表示流路数少的状态下的室外热交换器的制冷剂的流动的图。

图33是表示流路数多的状态下的室外热交换器的制冷剂的流动的图。

图34是用于说明本实施方式的合流部的配管的配置例的图。

图35是从XXXV-XXXV方向观察图34所示的配管的合流部的图。

图36是用于说明比较例的合流部的配管的配置例的图。

图37是从XXXVII-XXXVII方向观察图36所示的配管的合流部的图。

图38是表示能够应用于实施方式1～3的制冷循环装置的第2变形例的结构的框图。

图39是表示能够应用于实施方式1～3的制冷循环装置的第3变形例的结构的框图。

图40是表示能够应用于实施方式1～3的制冷循环装置的第4变形例的结构的框图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式进行详细说明。此外，在以下的附图中，有时各构成构件的大小的关系与实际的不同。另外，在以下的附图中，标注相同的附图标记的构件是相同或与其相当的构件，这在说明书全文中是共通的。并且，说明书全文所表示的构成部件的方式只不过是例示，并不限定于这些记载。

实施方式1

图1是表示实施方式1的制冷循环装置的结构的框图。参照图1，制冷循环装置50具备压缩机1、四通阀2、室外热交换器5、膨胀阀7、以及室内热交换器8。各部件通过配管连接，构成制冷剂回路。

制冷循环装置50还具备温度传感器105a、105b、108a、108b以及控制装置30。温度传感器105a、105b检测室外热交换器5的制冷剂入口和出口的温度，控制装置30检测室外热交换器5的制冷剂入口-出口间的温度差。温度传感器108a、108b检测室内热交换器8的制冷剂入口和出口的温度，控制装置30检测室内热交换器8的制冷剂入口-出口间的温度差。

压缩机1、四通阀2、室外热交换器5、膨胀阀7、温度传感器105a、105b以及控制装置30配置于室外机。温度传感器108a、108b以及室内热交换器8配置于室内机。

通过切换四通阀2，在制热运转中，配置在室内机中的室内热交换器8成为冷凝器，配置在室外机中的室外热交换器5成为蒸发器，在制冷运转中，室外热交换器5成为冷凝器，室内热交换器8成为蒸发器。

下面，对上述结构的实施方式1的制冷循环装置50的基本动作进行说明。

在基本动作(制热时)中，制冷剂按照以下的H1～H3的顺序循环。

H1：从压缩机1排出高温高压的制冷剂，通过形成有虚线所示的流路的四通阀2而流入到室内热交换器8的制冷剂冷凝。

H2：冷凝的液体制冷剂在膨胀阀7中膨胀而成为低温低压，向室外热交换器5流入，制冷剂蒸发。

H3：蒸发的制冷剂(气体)经由四通阀2返回压缩机1。

在基本动作(制冷时)中，制冷剂按照以下的C1～C3的顺序循环。

C1：从压缩机1排出高温高压的制冷剂，通过形成有实线所示的流路的四通阀2而流入到室外热交换器5的制冷剂冷凝。

C2：冷凝的液体制冷剂在膨胀阀7中膨胀而成为低温低压，向室内热交换器8流入，制冷剂蒸发。

C3：蒸发的制冷剂(气体)经由四通阀2返回压缩机1。

在这样的结构中，在使用非共沸混合制冷剂的情况下，在蒸发器中产生制冷剂入口与制冷剂出口的温度差。在该情况下，有可能发生偏结霜、偏结露，热交换效率降低，并且，制冷或者制热运转中断而频繁发生除霜运转。因此，在本实施方式中，根据温度差变更热交换器的流路结构，以便减小作为蒸发器工作的热交换器的制冷剂入口与制冷剂出口的温度差来防止除霜运转频繁发生。

图2是表示室外热交换器5及室内热交换器8的结构的框图。参照图2，作为蒸发器工作的室外热交换器5(或室内热交换器8)被分割成具有多个制冷剂流路中的第1数量的制冷剂流路10a的第1热交换部5a(8a)和具有多个制冷剂流路中的比第1数量少的第2数量的制冷剂流路10b的第2热交换部5b(8b)。作为流路切换装置工作的线性流路切换阀12将第1热交换部5a(8a)与第2热交换部5b(8b)之间的连接路径切换为第1方式和第2方式，该第1方式使非共沸混合制冷剂在第1热交换部5a(8a)和第2热交换部5b(8b)并行地流动，该第2方式使非共沸混合制冷剂在第1热交换部5a(8a)和第2热交换部5b(8b)串联地流动。

控制装置30能够通过基于温度传感器105a、105b(108a、108b)的检测结果使线性流路切换阀12进行动作来切换向各热交换器的流动。

另外，室外热交换器5及室内热交换器8将热交换器分割为两个以上，冷凝时液体侧(下游侧)的流路数(以下，也称为路径数)及容积小(容积：5a>5b、8a>8b、路径数：5a>5b、8a>8b)。

线性流路切换阀12例如能够使用通过马达和螺纹机构使阀芯移动的阀。另外，也能够使用通过利用电磁铁(螺线管)使铁片(插棒)移动而使阀芯移动的电磁阀。这些阀在切换时不像四通阀那样在流路中需要压差，因此能够优选使用。

下面，对蒸发器的制冷剂入口与制冷剂出口的温度差进行说明。

图3是表示正常制冷剂的制冷循环和等温线的p-h图。图4是表示非共沸混合制冷剂的制冷循环和等温线的p-h图。

如图3所示，对于正常制冷剂，在p-h图中绘制的等温线在饱和液体线-饱和蒸汽线之间的区域的压力相等。即，如图3的虚线(5℃)所示为水平。即，蒸发器内部的两相制冷剂的温度和压力相等。

与此相对，如图4所示，非共沸混合制冷剂由于混合有沸点不同的多个制冷剂，所以沸点低的制冷剂先蒸发，沸点高的制冷剂后蒸发，因此等温线具有向右下降的梯度。将该斜率称为温度滑移(Temperature Glide)。

在制冷剂的压力恒定的情况下，在蒸发器中制冷剂温度朝向出口上升，饱和液体与饱和蒸汽的温度差达5度以上。

如果在这样的状态下，蒸发器周围的湿度高，蒸发器入口的温度为负，则在蒸发器的入口附近发生偏结霜。制冷循环装置往往被控制成在结霜发生时进行除霜运转，因此制热或制冷运转被中断，转向除霜运转。如果频繁发生除霜运转，则会降低制冷循环装置的效率。另外，在未转向除霜运转的情况下，由于偏结霜、偏结露会使蒸发器的热交换效率降低，因此也不优选。因此，后面在图14以后详细说明，在本实施方式中，变更蒸发器的流路结构，以使蒸发器的制冷剂入口与制冷剂出口的温度差缩小。通过变更流路结构，图4的制冷循环的蒸发器中的蒸发工序以在p-h图上接近向右下降的等温线的方式变化。

在此，对本实施方式中能够应用的各种非共沸混合制冷剂的种类和组成进行说明。

以往，作为用于空调机、制冷机等的制冷剂，使用氟氯烃(CFC)、氢氟氯烃(HCFC)等。但是，CFC、HCFC等含有氯的制冷剂由于对平流层的臭氧层的影响(对全球变暖的影响)大，因此目前被限制使用。

因此，作为制冷剂，使用不含氯而对臭氧层的影响小的氢氟烃(HFC)。作为这样的HFC，已知有例如二氟甲烷(也被称为氟化亚甲基、氟利昂32、HFC-32、R32等。以下，称为“R32”。)等。作为其他HFC，也已知有四氟乙烷、R125(1，1，1，2，2-五氟乙烷)等。特别地，R410A(R32和R125的伪共沸混合制冷剂)由于制冷能力高，因此被广泛使用。

但是，全球变暖潜能值(GWP)为675的R32等制冷剂也被指出有可能成为全球变暖的原因。因此，期望开发GWP更小、对臭氧层的影响小的制冷剂。

作为对全球变暖的影响小、且能够得到热循环系统的充分的循环性能的制冷剂(热循环用工作介质)，已知有含有GWP为约0.3的三氟乙烯(也被称为1，1，2-三氟乙烯、HFO1123、R1123等。以下，称为“R1123”。)的制冷剂。此外，R1123具有容易被大气中的OH自由基分解的碳-碳双键，因此被认为对臭氧层的影响小。

另外，也已知有含有HFO1123、2，3，3，3-四氟丙烯(也被称为2，3，3，3-四氟-1-丙烯、HFO-1234yf、R1234yf等。以下，称为“R1234yf”。)、以及R32的制冷剂。

(非共沸混合制冷剂的组成)

图5～图13表示本发明的实施方式的非共沸混合制冷剂中的(R1234yf、R32、R125)或(R1123、R32、R125)的各三种成分的质量比。

在各图中，记载了相对于作为以往制冷剂的R410A的GWP2090而GWP成为1500～2000的组成范围、与在混合的制冷剂组成中不燃的组成范围的重复区域范围。另外，考虑低温时-40℃下的使用，分开示出了大气压时的饱和气体温度至少为-40℃、-45℃、-50℃以下的组成范围。大气压时的饱和气体温度优选为-40℃以下，更优选为-45℃以下，进一步优选为-50℃以下。(此外，与R1123混合时的区域中，饱和气体温度全部低于-50℃)。

在上述组成范围内，优选大气压时的饱和气体温度越小、GWP越低，更优选为不燃。因此，在上述组成范围内不燃的边界与GWP的交叉点(点A、D、F、C1)最优选。

以下，对各图所示的组成范围的详细情况进行叙述。首先，使用图5～图7对在沸点为-40℃以下能够使用的组成范围进行说明。

图5是表示非共沸混合制冷剂(R1234yf：R32：R125)的组成范围的第1例的图。该组成范围是在沸点为-40℃以下能够使用且不燃且GWP≤2000的范围，含有R1234yf、R32、R125，这三种成分的质量比具有在组成图中处于以以下的A、B3、C1这3点为顶点的范围内的组成。

A)R1234yf：R32：R125＝7.4：44.0：48.6wt％

B3)R1234yf：R32：R125＝39.5：4.2：56.3wt％

C1)R1234yf：R32：R125＝51.3：13.0：35.8wt％

图6是表示非共沸混合制冷剂(R1234yf：R32：R125)的组成范围的第2例的图。该组成范围是在沸点为-40℃以下能够使用且不燃且GWP≤1750的范围，含有R1234yf、R32、R125，这三种成分的质量比具有在组成图中处于以以下的D、E2、C1这3点为顶点的范围内的组成。

D)R1234yf：R32：R125＝23.1：33.4：43.5wt％

E2)R1234yf：R32：R125＝43.9：7.6：48.5wt％

C1)R1234yf：R32：R125＝51.3：13.0：35.8wt％

图7是表示非共沸混合制冷剂(R1234yf：R32：R125)的组成范围的第3例的图。该组成范围是在沸点为-40℃以下能够使用且不燃且GWP≤1500的范围，含有R1234yf、R32、R125，这三种成分的质量比具有在组成图中处于以以下的F、G、C1这3点为顶点的范围内的组成。

F)R1234yf：R32：R125＝40.2：21.0：38.8wt％

G)R1234yf：R32：R125＝48.4：10.9：40.7wt％

C1)R1234yf：R32：R125＝51.3：13.0：35.8wt％

图5～图7所示的组成范围是大气压时的饱和气体温度为-40℃以下的组成范围，即使在蒸发温度为-40℃下也能防止成为负压且保持不燃，并且与以往主要在空调制冷领域中使用的R410A相比能够降低GWP。(此外，-40℃相当于制冷机中的蒸发温度。)

另外，与R410A相比能够增大高外部气温时的能力。其理由是，通过增加R1234yf的组成比率而使工作压力降低，因此能够在高外部气温下提高冷凝温度，能够提高可输出的能力。(在将能够确保可靠性的压力设为上限的情况下，越是高压的制冷剂则冷凝温度越低，因此冷凝温度与空气的温度差变小。)

下面，使用图8、图9对在沸点为-45℃以下能够使用的组成范围进行说明。在该情况下，得到在更低温区域中也能防止负压、在高外部气温下能力大、且不燃、低GWP的制冷剂。

图8是表示非共沸混合制冷剂(R1234yf：R32：R125)的组成范围的第4例的图。该组成范围是在沸点为-45℃以下能够使用且不燃且GWP≤2000的范围，含有R1234yf、R32、R125，这三种成分的质量比具有在组成图中处于以以下的A、B2、C2这3点为顶点的范围内的组成。

A)R1234yf：R32：R125＝7.4：44.0：48.6wt％

B2)R1234yf：R32：R125＝27.9：18.6：53.5wt％

C2)R1234yf：R32：R125＝34.8：25.2：40.0wt％

图9是表示非共沸混合制冷剂(R1234yf：R32：R125)的组成范围的第5例的图。该组成范围是在沸点为-45℃以下能够使用且不燃且GWP≤1750的范围，含有R1234yf、R32、R125，这三种成分的质量比具有在组成图中处于以以下的D、E1、C2这3点为顶点的范围内的组成。

D)R1234yf：R32：R125＝23.1：33.4：43.5wt％

E1)R1234yf：R32：R125＝31.9：22.4：45.6wt％

C2)R1234yf：R32：R125＝34.8：25.2：40.0wt％

图8、图9所示的组成范围是大气压时的饱和气体温度为-45℃以下的组成范围，即使在蒸发温度为-45℃下也能防止成为负压且保持不燃，并且与以往主要在空调制冷领域中使用的R410A相比能够降低GWP。另外，与R410A时相比能够增大高外部气温时的能力。

下面，使用图10对沸点为-50℃以下能够使用的组成范围进行说明。在该情况下，得到在更低温区域中也防止负压、在高外部气温下能力大、且不燃、低GWP的制冷剂。

图10是表示非共沸混合制冷剂(R1234yf：R32：R125)的组成范围的第6例的图。该组成范围是在沸点为-50℃以下能够使用且不燃且GWP≤2000的范围，含有R1234yf、R32、R125，这三种成分的质量比具有在组成图中处于以以下的A、B1、C3这3点为顶点的范围内的组成。

A)R1234yf：R32：R125＝7.4：44.0：48.6wt％

B1)R1234yf：R32：R125＝10.9：39.6：49.5wt％

C3)R1234yf：R32：R125＝11.7：40.8：47.5wt％

图10所示的组成范围是大气压时的饱和气体温度为-50℃以下的组成范围，即使在蒸发温度为-50℃下也能防止成为负压且保持不燃，并且与以往主要在空调制冷领域中使用的R410A相比能够降低GWP。另外，与R410A时相比能够增大高外部气温时的能力。

下面，对使用R1123代替R1234yf的制冷剂进行说明。图11是表示非共沸混合制冷剂(R1123：R32：R125)的组成范围的第1例的图。该组成范围是在沸点为-50℃以下能够使用且不燃且GWP≤2000的范围，含有R1123、R32、R125，这三种成分的质量比具有在组成图中处于以以下的H、I、J这3点为顶点的范围内的组成。

H)R1123：R32：R125＝6.7：44.8：48.5wt％

I)R1123：R32：R125＝42.9：0：57.1wt％

J)R1123：R32：R125＝62.7：0：37.3wt％

图12是表示非共沸混合制冷剂(R1123：R32：R125)的组成范围的第2例的图。该组成范围是在沸点为-50℃以下能够使用且不燃且GWP≤1750的范围，含有R1123、R32、R125，这三种成分的质量比具有在组成图中处于以以下的K、L、J这3点为顶点的范围内的组成。

K)R1123：R32：R125＝27.0：28.5：44.5t％

L)R1123：R32：R125＝50.1：0：49.9wt％

J)R1123：R32：R125＝62.7：0：37.3wt％

图13是表示非共沸混合制冷剂(R1123：R32：R125)的组成范围的第3例的图。该组成范围是在沸点为-50℃以下能够使用且不燃且GWP≤1500的范围，含有R1123、R32、R125，这三种成分的质量比具有在组成图中处于以以下的M、N、J这3点为顶点的范围内的组成。

M)R1123：R32：R125＝46.7：13.0：40.3wt％

N)R1123：R32：R125＝57.2：0：42.8wt％

J)R1123：R32：R125＝62.7：0：42.8wt％

图11～图13所示的组成范围是大气压时的饱和气体温度为-50℃以下的组成范围，即使在蒸发温度为-50℃下也能防止成为负压且保持不燃，并且与以往主要在空调制冷领域中使用的R410A相比能够降低GWP。

另外，通过采用图5～图13所示的非共沸混合制冷剂，能够防止在运转范围内成为负压，从而防止空气的混入。

图5～图9所示的组成范围(A～G点)根据假定冷凝温度42℃、蒸发温度-40℃、吸入SH＝10度、SC＝5度、压缩机效率为0.8而实施理论计算得到的结果，能够将排出温度降低6.4～44.7℃，能够将高压的工作压力降低3～33％。

另外，图10～13所示的组成范围(H～N点)能够将排出温度降低3.2～37.1℃。

通过降低工作压力，能够提高压缩机在耐压方面的可靠性。另外，通过降低排出温度，能够提高压缩机中使用的零件在耐热方面的可靠性。

再次参照图1，实施方式1的制冷循环装置50具备供非共沸混合制冷剂循环的制冷剂回路。制冷剂回路包括压缩机1、第1热交换器(室外热交换器5)、第2热交换器(室内热交换器8)、膨胀阀7以及多路阀。多路阀在一个例子中是四通阀2，但也可以如之后图29所示那样是六通阀。多路阀构成为能够采取第1状态(制冷)和第2状态(制热)。在第1状态(制冷)下，在制冷剂回路中非共沸混合制冷剂按照第1热交换器(室外热交换器5)、膨胀阀7、第2热交换器(室内热交换器8)的顺序流动。在第2状态(制热)下，在制冷剂回路中非共沸混合制冷剂按照第2热交换器(室内热交换器8)、膨胀阀7、第1热交换器(室外热交换器5)的顺序流动。如图2所示，第1热交换器(室外热交换器5)包括多个制冷剂流路10a、10b和流路切换装置(线性流路切换阀12)，该流路切换装置在制冷剂串联地流动的串联状态与并行地流动的并联状态之间切换多个制冷剂流路10a、10b的连接。控制装置30在多路阀处于第2状态(制热)时，在串联状态与并联状态之间切换流路切换装置(线性流路切换阀12)。

此外，在多路阀处于制冷状态时，也可以切换流路切换装置(线性流路切换阀12)。此时，意图如第1热交换器(室内热交换器8)、第2热交换器(室外热交换器5)、第1状态(制热)、第2状态(制冷)那样变更对应关系。

关于制热时的流路切换动作，也能够如下这样进行说明。参照图1、图2，制冷循环装置50具备制冷剂回路和控制装置30，在该制冷剂回路中，非共沸混合制冷剂按照压缩机1、冷凝器(室内热交换器8)、膨胀阀7及蒸发器(室外热交换器5)的顺序循环。蒸发器包括多个制冷剂流路10a、10b和流路切换装置(线性流路切换阀12)，该流路切换装置在制冷剂串联地流动的串联状态与并行地流动的并联状态之间切换多个制冷剂流路10a、10b的连接。控制装置30在以使非共沸混合制冷剂从膨胀阀7向蒸发器(室外热交换器5)流动的方式使压缩机1运转的过程中(制热中)，在串联状态与并联状态之间切换流路切换装置(线性流路切换阀12)。

另外，关于制冷时的流路切换动作，也能够如下这样进行说明。制冷循环装置50具备制冷剂回路和控制装置30，在该制冷剂回路中，非共沸混合制冷剂按照压缩机1、冷凝器(室外热交换器5)、膨胀阀7及蒸发器(室内热交换器8)的顺序循环。蒸发器(室内热交换器8)包括多个制冷剂流路10a、10b和流路切换装置(线性流路切换阀12)，该流路切换装置在制冷剂串联地流动的串联状态与并行地流动的并联状态之间切换多个制冷剂流路10a、10b的连接。控制装置30在以使非共沸混合制冷剂从膨胀阀7向蒸发器(室内热交换器8)流动的方式使压缩机1运转的过程中(制冷中)，在串联状态与并联状态之间切换流路切换装置(线性流路切换阀12)。

如图2所示，将蒸发器的热交换器分割为2个以上，在切换串联、并联来变更流路数(路径数)的情况下，有如下倾向：如果路径数增加，则蒸发器入口制冷剂温度降低，如果路径数增加，则蒸发器入口制冷剂温度上升。关于该关系，对正常制冷剂与非共沸混合制冷剂的不同进行图示说明。

图14是表示蒸发器中的正常制冷剂(共沸)的入口制冷剂温度及出口制冷剂温度与流路数的关系的图。图15是表示运转条件发生了变化的情况下的正常制冷剂(共沸)的入口制冷剂温度及出口制冷剂温度与流路数的关系的图。

如图3所示，以往的制冷剂(R32等)几乎没有温度滑移“温度梯度(TemperatureGlide)”。因此，如图14所示，如果增加路径数，则压力损失减少，出入口温度差变小，但入口温度和出口温度不会反转。将出入口温度差大致均衡的路径数(图14的纵虚线所示)作为最佳路径数使用。即使路径数与最佳路径数相比增加，也不会成为入口温度＜出口温度。该关系在运转状况变化而蒸发温度降低的图15的情况下也不变。

图16是表示蒸发器中的非共沸混合制冷剂的入口制冷剂温度及出口制冷剂温度与流路数的关系的图。图17是表示运转条件发生了变化的情况下的非共沸混合制冷剂的入口制冷剂温度及出口制冷剂温度与流路数的关系的图。

如图4所示，非共沸混合制冷剂存在温度滑移。在相同的压力下，在蒸发器中，具有气体侧(出口侧)的温度变高的倾向。如果增加路径数，压力损失消失，则入口温度(例如10℃)<出口温度(例如15℃)。因此，对于非共沸混合制冷剂，出现发生出口温度与入口温度的反转的交叉点(图16)。

对于共沸制冷剂，为了减小出入口温度差，只要增加路径数就能够减小出入口温度差，但在非共沸混合制冷剂的情况下，如果增加路径数，则入口侧的温度会比出口侧低，结果，会发生偏结霜、偏结露。

只要以仅在某特定条件下压力损失与温度梯度一致的方式构成蒸发器即可，但根据运转状况，压力损失等改变，成为交叉点的路径数发生变化。因此，在本实施方式中，通过根据运转状况、周围环境来变更路径数，以使出入口的温度差变小(成为交叉点)，从而形成符合运转状况的制冷剂回路。

但是，现实中无法无级地变更路径数，因此选择最接近交叉点的路径数。作为表示向交叉点的接近度的参数，能够使用制冷剂入口与制冷剂出口的温度差。如果温度差为零，则是交叉点，能够判断为温度差越接近零，路径数越接近交叉点。

在本实施方式中，其特征在于，基于检测蒸发器的入口-出口制冷剂温度差的温度传感器的输出，控制装置30切换线性流路切换阀12，减小入口-出口间温度差。

通过切换线性流路切换阀12，能够选择更接近交叉点的流路数。通过选择接近交叉点的流路数的方式，能够防止偏结露、偏结霜。通过防止偏结露，能够防止露水飞溅，另外能够以高效率使用热交换器。通过防止偏结霜，能够延长不被除霜运转中断的连续运转时间。另外，在运转范围中在更低温下也能够使用(这是由于，虽然当在热交换器的一部分大量结霜时开始除霜，但由于会更均匀地结霜，从而即使在更低温侧使用也不易结霜)。

以下，在图18～图20中，对制冷循环装置的各种运转状态和制冷剂流动的方向进行说明。

图18是表示本实施方式中的冷凝时的热交换器中的制冷剂的流动的图。在室外热交换器5(或室内热交换器8)作为冷凝器使用的情况下，在本实施方式中，从制冷剂入口流入的制冷剂通过热交换部5a(8a)，经由线性流路切换阀12的端口12c、端口12b后，通过热交换部5b(8b)，从制冷剂出口流出。由于端口12a及12d被线性流路切换阀12的阀芯关闭，因此制冷剂不流过端口12a及12d。

图19是表示本实施方式中的蒸发时且选择流路数多的方式时的热交换器中的制冷剂的流动的图。在室外热交换器5(或室内热交换器8)作为蒸发器使用且选择流路数多的方式的情况下，在本实施方式中，从制冷剂入口流入的制冷剂的一部分通过热交换部5b(8b)，之后经由端口12b、12a从制冷剂出口流出。对于从制冷剂入口流入的制冷剂的剩余部分，经由端口12d、12c后通过了热交换部5a(8a)的制冷剂从制冷剂出口流出。在该方式中，制冷剂在热交换部5a(8a)和热交换部5b(8b)并行地流动。

图20是表示本实施方式中的蒸发时且选择流路数少的方式时的热交换器中的制冷剂的流动的图。在室外热交换器5(或室内热交换器8)作为蒸发器使用且选择流路数少的方式的情况下，在本实施方式中，从制冷剂入口流入的制冷剂通过热交换部5b(8b)，经由线性流路切换阀12的端口12b、端口12c后，通过热交换部5a(8a)，从制冷剂出口流出。由于端口12a及12d被线性流路切换阀12的阀芯关闭，因此制冷剂不流过端口12a及12d。

通过采用图18～图20所示的线性流路切换阀，能够在制冷、制热时使流路数可变。并且，即使在制热时，也能够根据制冷循环装置的运转状态来变更流路数。此时的切换越接近蒸发器入口-出口温度的交叉点越优选。如图1所示，通过在热交换器的入口、出口设置温度传感器105a、105b、108a、108b来检测温度差，能够选择接近温度差变小的交叉点的方式。

图21是表示本实施方式中的选择热交换器的流路数的控制的主例程的流程图。参照图21，首先在步骤S1中，控制装置30根据是制热运转还是制冷运转，进行流路数的初始值的选择。接着，在步骤S2中，控制装置30基于温度、电力等的测定值，选择蒸发器的最佳流路数。

之后，在步骤S3中判断有无制冷和制热的切换。在步骤S3中发生了制冷和制热的切换的情况下(在S3中为“是”)，处理再次返回步骤S1。在步骤S3中没有发生制冷和制热的切换的情况下(在S3中为“否”)，处理进入步骤S4。

在步骤S4中，控制装置30判断是否由停止按钮、计时器等给出了运转停止的指令。在给出了运转停止的指令的情况下，处理从步骤S4进入步骤S5，制冷循环装置停止运转。另一方面，在没有给出运转停止的指令的情况下，处理从步骤S4返回到步骤S2，再次进行基于测定值选择最佳流路数的处理。

图22是表示图21中的步骤S1的处理的详细情况的流程图。参照图22，在步骤S11中判断为制热运转时(在S11中为“是”)，在步骤S12中在作为冷凝器工作的室内热交换器中选择少的流路数。具体而言，如图18所示，切换室内热交换器8的线性流路切换阀12，以使室内热交换器8的热交换部8a、8b串联连接，制冷剂依次在热交换部8a、8b流动。另外，在步骤S13中在作为蒸发器工作的室外热交换器5中选择多的流路数。具体而言，如图19所示，切换室外热交换器5的线性流路切换阀12，以使室外热交换器5的热交换部5a、5b并联连接，制冷剂并行地在热交换部5a、5b流动。

另一方面，在步骤S11中不是制热的情况(在S11中为“否”，制冷的情况)下，处理进入步骤S14。在步骤S14中，在作为蒸发器工作的室内热交换器8中选择多的流路数。具体而言，如图19所示，切换室内热交换器8的线性流路切换阀12，以使室内热交换器8的热交换部8a、8b并联连接，制冷剂并行地在热交换部8a、8b流动。另外，在步骤S15中，在作为冷凝器工作的室外热交换器中选择少的流路数。具体而言，如图18所示，切换室外热交换器5的线性流路切换阀12，以使室外热交换器5的热交换部5a、5b串联连接，制冷剂依次在热交换部5a、5b流动。

当在步骤S12、S13、或者步骤S14、S15中完成流路数的初始设定，在步骤S16中，控制返回图21的流程图，执行步骤S2的处理。

图23是表示图21中的步骤S2的处理的详细情况的流程图。首先，在步骤S21中，从初始设定起经过规定时间后，控制装置30根据温度传感器105a、105b或温度传感器108a、108b的测定值计算蒸发器的入口-出口温度差ΔT，判断其大小|ΔT|是否小于阈值Tth。阈值Tth是用于判断ΔT大致为零的判定值。

在步骤S21中|ΔT|<Tth成立的情况下(在S21中为“是”)，蒸发器的流路数最佳，蒸发器在接近图16中的交叉点的状态下工作。因此，不需要变更蒸发器的流路数，因此处理进入步骤S28，在保持不变的状态下继续运转。

在步骤S21中|ΔT|<Tth不成立的情况下(在S21中为“否”)，蒸发器的流路数可能不是最佳。因此，为了判断是否需要变更蒸发器的流路数，执行步骤S22以下的处理。

首先，在步骤S22中，控制装置30将在步骤S21中计算出的温度差ΔT存储为温度差X。然后，在步骤S23中，控制装置30切换线性切换阀12以减少蒸发器的流路数。结果，制冷剂在蒸发器中从图19所示的状态向图20所示的状态流动。在经过了规定时间之后，在步骤S24中，控制装置30根据温度传感器105a、105b或温度传感器108a、108b的测定值计算温度差ΔT，将该值存储为温度差Y。

然后，控制装置30在步骤S25中，判断是否减少流路数而温度差增加。在步骤S25中X-Y≤0成立的情况下即ΔT增加的情况下，使线性流路切换阀12返回到流路数多的设定(步骤S26)。另一方面，在X-Y≤0不成立的情况下即ΔT减少的情况下，将线性流路切换阀12维持在流路数少的设定(步骤S27)。

以上，如图23所示，制冷循环装置50具备控制线性流路切换阀12的控制装置30。控制装置30在变更了制冷剂流路10a、10b的连接的情况下，在蒸发器的入口制冷剂温度与出口制冷剂温度的温度差缩小时维持变更后的连接状态，在温度差增大时将切换的连接状态复原。

这样，通过暂时使流路数变化，基于蒸发器的入口温度与出口温度的温度差如何变化来决定要使用的流路数，从而根据非共沸混合制冷剂的组成、运转状况来进行流路的选择，以便减小蒸发时的出入口温度差。

在选择的流路数下，在步骤S28中继续运转，之后，在步骤S29中，控制移向图21的步骤S3。

通过进行以上的控制，能够减小温度差ΔT，因此能够抑制偏结霜、偏结露等的发生。

实施方式2

图24是表示实施方式2的制冷循环装置的结构的框图。图24所示的制冷循环装置50A的基本结构与实施方式1的制冷循环装置50相同，但除了温度传感器105a、105b、108a、108b以外，还具备在室内侧检测吸入温度的温度传感器108f、检测吹出温度的温度传感器108e、以及功率计100。另外，制冷循环装置50A具备控制装置30A来代替控制装置30。控制装置30A基于温度传感器105a、105b、108a、108b、108e、108f的检测结果和功率计100的检测结果，切换蒸发器中的线性流路切换阀12。

此外，功率计100也可以是一般的能够测量电力的功率计，或者也可以是根据频率+设定温度+室内外气温来计算电力的功率计。例如，作为进行电力检测的手段，也可以具有能够预先根据运转频率和设定温度、室内温度以及外部空气温度来运算电力的表。

实施方式2的制冷循环装置50A使用非共沸混合制冷剂作为制冷剂，并具备压缩机1、四通阀2、室外热交换器5、膨胀阀7、室内热交换器8、分别设置于室外热交换器5及室内热交换器8的线性流路切换阀12、温度传感器105a、105b、108a、108b、108f、108e、功率计100、以及控制装置30A。其特征在于，控制装置30A基于温度传感器的温度的检测结果和功率计的电力检测结果，进行线性流路切换阀12的切换，并且，切换线性流路切换阀12以使在同等能力输出时功耗减小(COP达到最大)。

在实施方式2中，图21的主例程也相同，但代替步骤S2而执行步骤S2A。图25是用于说明实施方式2中的流路数选择处理的流程图。在图25的步骤S51中，对检测蒸发器的入口、出口温度的温度传感器105a、105b或温度传感器108a、108b的检测温度结果与结霜判定温度(例如0℃)进行比较，判断在蒸发器中是否有结霜的可能。

在步骤S51中，在有结霜的可能的情况下(在S51中为“是”)，处理进入步骤S52，控制装置30A执行缩小入口-出口温度差的处理。该步骤S52的处理是与图23中说明的步骤S2相同的处理。因此，在此不重复步骤S52的处理的说明。

另一方面，在步骤S51中，在没有结霜的可能的情况下(在S51中为“否”)，处理进入步骤S53，控制装置30A执行提高制冷循环装置的COP的处理。

即，如图25所示，控制装置30A构成为，在蒸发器的入口制冷剂温度和出口制冷剂温度均比结霜判定温度高的情况下，通过变更制冷剂流路10a、10b的连接来变更流路数，提高制冷循环装置的性能系数。

图26是表示图25的步骤S53中执行的提高COP的处理的详细情况的流程图。首先，在步骤S61中，根据由室内侧的风扇的转速运算出的风量Qa、空气的密度ρ、由吸入温度检测传感器运算出的吸入温度T1、吹出温度T2来计算空气质量流量Ga，使用其计算制热能力Q1。

Ga＝Qa×ρ

Q1＝Ga×Cp×(T1-T2)

然后，根据计算出的制热能力Q1和从功率计得到的功耗W，计算COP1(＝Q1/W1)。

接着，在步骤S62中，切换蒸发器侧的线性流路切换阀12，在步骤S63中，经过规定时间后，利用与步骤S61相同的方法，根据Q2＝Ga×Cp×(T1-T2)、COP2＝Q2/W2计算COP2。

控制装置30A在步骤S64中判断COP是否降低。如果在步骤S64中COP1≥COP2(在S64中为“是”)，则切换线性流路切换阀12，使流路数复原。如果在步骤S64中COP1<COP2(在S64中为“否”)，则将线性流路切换阀12保持该状态不变而维持减少了流路数的状态。

当在步骤S65或S66中流路数决定后，在步骤S67中继续运转，在步骤S68中控制返回到图21的主例程。

实施方式2的制冷循环装置50A具备检测制冷循环装置50A的功耗的功率计100。如图24所示，控制装置30A在变更了制冷剂流路10a、10b的连接的情况下，在基于功率计100的测定值计算出的性能系数比变更连接之前高时(在S64中为“否”)，维持变更后的连接状态(S66)，在性能系数降低时(在S64中为“是”)，将变更的连接状态复原(S65)。

根据以上说明的实施方式2的制冷循环装置，由于判断有无结霜的可能性，因此能够防止偏结霜。并且，能够在没有结霜的运转范围内进行功耗更小的运转。结果，能够在同等能力输出时降低功耗。另外，能够提高COP。

实施方式3

图27是表示实施方式3的制冷循环装置的结构的框图。图27所示的制冷循环装置50B的基本结构与实施方式2的制冷循环装置50A相同，但除了温度传感器105a、105b、108a、108b、108e、108f以外，还具备在室外侧检测吸入温度的温度传感器108h、检测吹出温度的温度传感器108g以及湿度传感器200a、200b。另外，制冷循环装置50B具备控制装置30B来代替控制装置30A。控制装置30B基于温度传感器105a、105b、108a、108b、108e、108f、108g、108h的检测结果和功率计100及湿度传感器200a、200b的检测结果，切换蒸发器中的线性流路切换阀12。

实施方式3的制冷循环装置50B使用非共沸混合制冷剂作为制冷剂，并具备压缩机1、四通阀2、室外热交换器5、膨胀阀7、室内热交换器8、分别设置于室外热交换器5及室内热交换器8的线性流路切换阀12、温度传感器105a、105b、108a、108b、108f、108e、功率计100、湿度传感器200a、200b以及控制装置30B。其特征在于，控制装置30B基于温度传感器的温度检测结果、功率计的电力检测结果和湿度传感器的检测结果，进行线性流路切换阀12的切换，并且，切换线性流路切换阀12以使在同等能力输出时功耗减小(COP达到最大)。

在实施方式3中，图21的主例程也相同，但代替步骤S2而执行步骤S2B。图28是用于说明实施方式3中的流路数选择处理的流程图。在图28的步骤S81中，对检测蒸发器的入口、出口温度的温度传感器105a、105b或温度传感器108a、108b的检测温度结果与结霜判定温度(例如0℃)进行比较，判断在蒸发器中是否有结霜的可能。

在步骤S81中没有结霜的可能的情况下(在S81中为“否”)，处理进入步骤S82，判断是否有结露的可能性。在步骤S82中，能够通过所使用的湿度传感器进行各种判断。例如，在步骤S82中，利用空气吸入温度和湿度传感器来检测温湿度，基于此来运算露点温度Tsat。然后，根据空气吸入温度、吹出温度、湿度传感器的检测结果和露点温度，运算空气吸入焓、饱和焓、吹出焓。

如果蒸发器出口温度低于露点温度Tsat，则控制装置30B判断为存在结露可能性，如果蒸发器出口温度高于露点温度Tsat，则判断为没有结露的可能。

在步骤S81中有结霜的可能的情况下(在S81中为“是”)，或者在步骤S82中判断为有结露的可能性的情况下(在S82中为“是”)，处理进入步骤S83，控制装置30B执行缩小入口-出口温度差的处理。该步骤S83的处理是与图23中说明的步骤S2相同的处理。因此，在此不重复步骤S83的处理的说明。

另一方面，在步骤S82中判断为没有结露的可能性的情况下(在S82中为“否”)，在步骤S84中，进行提高COP的处理。该步骤S84的处理能够使用与在图26中说明的步骤S53相同的处理。此外，在计算COP的处理中，也可以将Q1、Q2设为由结露判定中使用的吸入焓、吹出焓运算结果计算出的能力(Q＝Ga×ΔH)。另外，除了切换蒸发侧的线性流路切换阀12以外，也可以切换冷凝侧的线性流路切换阀12，计算4种COP，抽取达到最大COP的条件来实施切换。

如图27所示，实施方式3的制冷循环装置50B还具备湿度传感器200a、200b。另外，如图28所示，控制装置30B在入口制冷剂温度和出口制冷剂温度均比结霜判定温度高(在S81中为“否”)且湿度传感器的输出比结露判定湿度低的情况下(在S82中为“否”)，通过变更制冷剂流路10a、10b的连接来变更流路数，提高制冷循环装置的性能系数(S84)。

根据实施方式3的制冷循环装置，由于判断结霜的可能性，因此能够防止偏结霜。另外，根据温湿度的检测结果判断结露的有无，因此能够防止偏结露。并且，能够在没有结霜、结露的运转范围内进行功耗更小的运转。因此，能够在同等能力输出时进一步降低功耗，能够提高COP。

[各种变形例]

图29是表示能够应用于实施方式1～3的制冷循环装置的第1变形例的结构的框图。参照图29，制冷循环装置66包括六通阀102、流路切换装置212、压缩机1、膨胀阀7、7d、第1热交换部5a及第2热交换部5b、出口集管6、温度传感器105a、105b。

流路切换装置212包括：第1入口集管4a，其构成为将制冷剂分配到第1热交换部5a的多个制冷剂流路(例如4根)；第2入口集管4b，其构成为将制冷剂分配到第1热交换部5a的多个制冷剂流路(例如4根)和第2热交换部5b；以及切换阀3a、3b。

为了避免附图变得复杂，图1的控制装置30在图29中未记载，但对六通阀102、切换阀3a、3b进行控制的控制装置与图1同样地设置。在图29以后的图中也是同样的。六通阀102是具有与图1的四通阀2相同的功能的多路阀，且在制冷时、制热时均能够使热交换器中的制冷剂流动方向为相同的方向。

图30是表示图29中的六通阀的第1状态的图。图31是表示图29中的六通阀的第2状态的图。

六通阀102包括在内部设置有空洞的阀主体、以及在阀主体内部滑动的滑动阀芯。

在制冷时，六通阀102中的滑动阀芯设定为图30所示的状态。在该情况下，流路形成为制冷剂从端口P1流到端口P3，制冷剂从端口P4流到端口P5，制冷剂从端口P6流到端口P2。

在制热时，六通阀102中的滑动阀芯设定为图31所示的状态。在该情况下，流路形成为制冷剂从端口P1流到端口P6，制冷剂从端口P5流到端口P3，制冷剂从端口P4流到端口P2。

通过如图30、图31所示那样切换六通阀102，在制冷运转时制冷剂如图29中的实线箭头所示那样流动，在制热运转时制冷剂如图29中的虚线箭头所示那样流动。此时，通过与六通阀102的切换协作地切换流路切换装置112的切换阀3a、3b，第1热交换部5a及第2热交换部5b的连接关系也变更，另外，用于将制冷剂分配到第1热交换部5a的多个制冷剂流路的分配装置也被切换。

第1流路切换阀3a构成为：在循环方向为第1方向(制冷)的情况下，使制冷剂通过入口集管4a，在循环方向为第2方向(制热)的情况下，使制冷剂通过入口集管4b。切换阀3b构成为：在循环方向为第1方向(制冷)的情况下，将第1热交换部5a的制冷剂出口集管6与第2热交换部5b的制冷剂入口连接，在循环方向为第2方向(制热)的情况下，使第1热交换部5a的制冷剂出口集管6与第2热交换部5b的出口合流。

图32是表示流路数少的状态下的室外热交换器的制冷剂的流动的图。参照图29、图32，在制冷时的初始状态下，第1流路切换阀3a被设定为将从压缩机1流入流路切换装置212的制冷剂引导至入口集管4a。此时，由于与入口集管4b连通的流路被关闭，因此制冷剂不流过入口集管4b。通过第1流路切换阀3a而在制冷时的制冷剂的分配中使用入口集管4a。

另外，在制冷时的初始状态下，切换阀3b被设定为将第1热交换部5a和第2热交换部5b串联连接。由此，在制冷时的初始状态下，从入口集管4a通过了第1热交换部5a及出口集管6的制冷剂流过第2热交换部5b。

结果，在制冷时的初始状态下，高温高压的气体制冷剂从压缩机1向流路切换装置212流入，经由第1流路切换阀3a、第1入口集管4a而向第1热交换部5a流入。流入的制冷剂冷凝，并从第1热交换部5a经由出口集管6、第2流路切换阀3b，在第2热交换部5b中进一步冷凝。在第2热交换部5b冷凝后的制冷剂进一步经由六通阀102并从膨胀阀7到达室内热交换器8而在那里蒸发，经由六通阀102返回压缩机1(参照图29的实线箭头)。

图33是表示流路数多的状态下的室外热交换器的制冷剂的流动的图。参照图29、图33，在制热时的初始状态下，第1流路切换阀3a被设定为将从膨胀阀7流入流路切换装置212的制冷剂引导至入口集管4b。此时，由于与入口集管4a连通的流路被关闭，因此制冷剂不流过入口集管4a。通过第1流路切换阀3a而在制热时的制冷剂的分配中使用入口集管4b。

另外，在制热时的初始状态下，切换阀3b被设定为将第1热交换部5a与第2热交换部5b并联连接。由此，在制热时的初始状态下，从入口集管4b分配至第1热交换部5a及第2热交换部5b的制冷剂并行地在第1热交换部5a及第2热交换部5b流动，之后合流。

结果，在制热时的初始状态下，从压缩机1排出的高温高压的气体制冷剂经由六通阀102到达室内热交换器8而冷凝，经由膨胀阀7、六通阀102向第1流路切换阀3a流入。然后，制冷剂从第1流路切换阀3a经由第2入口集管4b流入第1热交换部5a及第2热交换部5b，在第1热交换部5a及第2热交换部5b中蒸发。流入到第1热交换部5a的制冷剂经由出口集管6、第2流路切换阀3b在第2热交换部5b的出口侧与通过了第2热交换部5b的制冷剂合流。合流后的制冷剂进一步经由六通阀102返回压缩机1(参照图29的虚线箭头)。

并且，关于合流部15处的配管的配置也存在优选的配置。图34是用于说明本实施方式的合流部的配管的配置例的图。图35是从XXXV-XXXV方向观察图34所示的配管的合流部的图。图36是用于说明比较例的合流部的配管的配置例的图。图37是从XXXVII-XXXVII方向观察图36所示的配管的合流部的图。

如果如图36、图37所示的比较例那样以配管13的安装角度形成与重力方向(0°)相同的角度的方式安装配管13，则在两相制冷剂从配管14向热交换部5a流动时，液体制冷剂会流入配管13，从制冷剂的有效利用的观点出发并不优选。

因此，在本实施方式中，配管13存在于比配管14靠重力方向的上侧的位置，如图35所示，配管13向合流部15的安装角度如虚线所示，若将重力方向设为0°，则安装成90°<θ≤180°或-180°≤θ<-90°。另外，最优选如实线所示以角度为±180°的方式安装配管13。

制冷循环装置66在室内机中也采用流路的切换结构。制冷循环装置66的室内机包括室内热交换器分割而成的热交换部8a、8b、出口集管9、切换热交换部8a、8b的连接的流路切换装置1612、以及温度传感器108a、108b。流路切换装置1612包括入口集管1004a、1004b和切换阀1003a、1003b。

下面，对制冷时的制冷循环装置66的动作进行说明。在制冷时，六通阀被控制成如实线所示那样形成流路。另外，在制冷时初始状态下，切换阀3a、3b、1003a、1003b将流路切换为实线所示的一侧。膨胀阀7设为全开，膨胀阀7d作为正常的膨胀阀被控制开度。当压缩机1运转时，制冷剂如实线箭头所示那样流动。

从压缩机1排出的制冷剂经由六通阀102的端口P1、P3、切换阀3a向室外热交换器的入口集管4a流入，分配到热交换部5a的多个流路。

通过了热交换部5a的制冷剂经由出口集管6、切换阀3b并通过了热交换部5b之后，到达膨胀阀7d。通过膨胀阀7d而被减压的制冷剂经由六通阀102的端口P2、P6及切换阀1003a而到达室内热交换部的入口集管1004b，并被分配至热交换部8a的多个流路及热交换部8b。通过了热交换部8a的制冷剂经由出口集管9及切换阀1003b，与通过了热交换部8b的制冷剂合流，之后，经由全开的膨胀阀7以及六通阀102的端口P5、P4返回压缩机1的吸入口。

如以上说明的那样，在制冷时的初始状态下，室外机的热交换部5a、5b串联连接，室内机的热交换部8a、8b并联连接。

下面，对制热时的初始状态下的制冷循环装置66的动作进行说明。在制热时，六通阀102被控制成如虚线所示那样形成流路。另外，在制热时的初始状态下，切换阀3a、3b、1003a、1003b将流路切换到虚线所示的一侧。膨胀阀7d设为全开，膨胀阀7作为正常的膨胀阀被控制开度。当压缩机1运转时，制冷剂如虚线箭头所示那样流动。

从压缩机1排出的制冷剂经由六通阀102的端口P1、P6及切换阀1003a流入室内热交换器的入口集管1004a，分配到热交换部8a的多个流路。

通过了热交换部8a的制冷剂经由出口集管9、切换阀1003b并通过了热交换部8b之后，到达膨胀阀7。通过膨胀阀7而被减压的制冷剂经由六通阀102的端口P5、P3及第1流路切换阀3a而到达室外热交换部的入口集管4b，并被分配至热交换部5a的多个流路及热交换部5b的流路。通过了热交换部5a的制冷剂经由出口集管6及切换阀3b，在与通过了热交换部5b的制冷剂合流后，经由全开的膨胀阀7d及六通阀的端口P2、P4返回压缩机的吸入口。

如以上说明的那样，在制热时的初始状态下，室外机的热交换部5a、5b并联连接，室内机的热交换部8a、8b串联连接。

在这样的结构的制冷循环装置66中，也能够通过温度传感器105a、105b检测室外热交换器的入口-出口制冷剂温度差，与实施方式1同样地选择缩小温度差的流路数。同样地，能够通过温度传感器108a、108b检测室内热交换器的入口-出口制冷剂温度差，与实施方式1同样地选择缩小温度差的流路数。

根据第1变形例的制冷循环装置，形成为在室外机、室内机的每一个中，第1热交换部与第2热交换部相比热交换器容量大、流路数多，从而能够在制冷制热的初始状态下分别形成最佳的流路数。由此，能够在降低气体、两相区域的压力损失的同时，在压力损失小的液相区域提高传热性能。

另外，通过在室外机中使第1热交换部5a比第2热交换部5b大，能够形成为在制冷时流入第2热交换部5b的制冷剂的液相区域比率变大，减慢流速。

另外，通过在室内机中使第1热交换部8a比第2热交换部8b大，能够形成为在制热时流入第2热交换部8b的制冷剂的液相区域比率变大，减慢流速。

另外，通过在室外机、室内机的每一个中，在制冷、制热时变更分配装置而均等地分配制冷剂，能够提高传热性能。通过提高传热性能，制冷循环的工作压力能够在高压侧降低，在低压侧上升。通过制冷循环的工作压力在高压侧降低，在低压侧上升，压缩机输入降低，能够提高制冷循环的性能。

另外，由于使向热交换器流通的制冷剂流通方向在制热、制冷中均为相同的方向，因此在制冷时、制热时均能够使制冷剂与空气的流动为逆流。由于能够在制冷制热中始终逆流化，因此与并流时相比能够确保制冷剂与空气的温度差。

如果在制冷时、制热时的初始状态下进行以上的流路选择，并且以在制冷运转中或制热运转中缩小蒸发器的入口-出口制冷剂温度差的方式变更流路数，则与实施方式1～3同样地能够使使用非共沸混合制冷剂时不燃且低GWP且大气压时的饱和气体温度为-40℃以下，同时防止结霜、结露。因此，能够防止因除霜运转的频繁发生等导致的效率降低。并且，如果进行与实施方式2、3同样的控制，则能够提高COP。

此外，图29所示的变形例的流路切换装置212以及流路切换装置1612能够以各种结构实现。在此，示出几个结构例。

图38是表示能够应用于实施方式1～3的制冷循环装置的第2变形例的结构的框图。图38所示的制冷循环装置66A在图29所示的制冷循环装置66的结构中，代替切换阀3a、3b而包括线性切换阀3c，代替切换阀1003a、1003b而包括线性切换阀1003c。关于制冷循环装置66A的其他结构，由于与制冷循环装置66相同，因此不重复说明。

图39是表示能够应用于实施方式1～3的制冷循环装置的第3变形例的结构的框图。图39所示的制冷循环装置66B在图38所示的制冷循环装置66A的结构中，将线性切换阀3c分割为两个线性切换阀3ca、3cb，将线性切换阀1003c分割为两个线性切换阀1003a、1003b。关于制冷循环装置66B的其他结构，由于与制冷循环装置66A相同，因此不重复说明。

图40是表示能够应用于实施方式1～3的制冷循环装置的第4变形例的结构的框图。参照图40，制冷循环装置67具备：压缩机1、具有第1四通阀1202a和第2四通阀1202b的流路切换装置1202、具有第1热交换部1105a和第2热交换部1105b的室外热交换器1105、流路转换装置10(第1开闭阀1106a、第2开闭阀1106b、第3开闭阀1106c、第2膨胀阀1107b、第3膨胀阀1107c)、第1膨胀阀1107a以及室内热交换器1108。

此外，第1膨胀阀1107a在图40中设置在室内机中，但也可以设置在室外机的第2膨胀阀1107b与第3膨胀阀1107c的分支点的近前。

另外，在第1热交换部1105a及第2热交换部1105b的前后，也可以具备未图示的集管和分配器。

下面，对上述结构的实施方式5的制冷循环装置的动作进行说明。

在制冷时，第1四通阀1202a及第2四通阀1202b被切换为制冷模式(实线)。另外，打开第1开闭阀1106a、第2开闭阀1106b，关闭第3开关阀1106c，关闭第3膨胀阀1107c，打开第2膨胀阀1107b。由此，第1热交换部1105a与第2热交换部1105b串联连接。结果，制冷剂从压缩机1通过第2四通阀1202b流入第1热交换部1105a。制冷剂在第1热交换部1105a冷凝，经由第1开闭阀1106a、第2开闭阀1106b流入第2热交换部1105b。制冷剂在第2热交换部1105b中进一步冷凝，经由第2膨胀阀1107b，在第1膨胀阀1107a中膨胀后，在室内热交换器1108中蒸发，经由第1四通阀1202a返回压缩机1。

在制热时的初始状态下，第1四通阀1202a及第2四通阀1202b被切换为制热模式(虚线)。另外，打开第1开闭阀1106a、第2开闭阀1106b、第3开闭阀1106，打开第3膨胀阀1107c，关闭第2膨胀阀1107b。由此，第1热交换部1105a与第2热交换部1105b并联连接。结果，制冷剂从压缩机1经由第1四通阀1202a流入室内热交换器1108。制冷剂在室内热交换器1108中冷凝，经过第1膨胀阀1107a、第3膨胀阀1107c后，分支到第1开闭阀1106a和第2开闭阀1106b。流到第1开闭阀1106a的制冷剂在第1热交换部1105a中蒸发，经由第2四通阀1202b返回压缩机1。流到第2开闭阀1106b的制冷剂在第2热交换部1105b中蒸发，经由第3开关阀1106c、第1四通阀1202a返回压缩机1。

在由温度传感器105a、105b检测出的室外热交换器的制冷剂入口-出口温度差不是大致为零的情况下，与图23所示的处理同样地将并联连接的第1热交换部1105a和第2热交换部1105b重新连接成串联连接，判断温度差是否缩小。通过打开第1开闭阀1106a、第2开闭阀1106b、第2膨胀阀1107b，关闭第3膨胀阀1107c、第3开关阀1106c，第1热交换部1105a和第2热交换部1105b成为串联连接。

结果，制冷剂从压缩机1经由第1四通阀1202a流入室内热交换器1108。制冷剂在室内热交换器1108中冷凝，经过第1膨胀阀1107a、第2膨胀阀1107b，在第2热交换部1105b中蒸发。然后，制冷剂进一步经由第2开闭阀1106b、第1开闭阀1106a后，在第1热交换部1105a中进一步蒸发，经由第2四通阀1202b返回压缩机1。

在该状态下等待规定时间而温度差缩小的情况下，维持该状态(串联连接)不变，在温度差扩大的情况下，返回到原来的连接(并联连接)。

即使是这样的结构，通过在制热运转中切换蒸发器的流路结构，也能够缩小制冷剂入口温度与出口温度的温度差来防止偏结霜，或提高COP。另外，对于图40，还可以在室内热交换器1108采用分割的结构来切换流路结构。

本次公开的实施方式1记载的制冷剂的组合及组成范围是一例，也可以是组合了三种以上的制冷剂的非共沸混合制冷剂，例如也可以是R32、R125、R134a、R1234yf这四种混合制冷剂或R32、R125、R134a、R1234yf和CO2这五种混合制冷剂。虽然各非共沸混合制冷剂产生的温度梯度不同，但在本实施方式中能够得到同样的效果。

应该认为本次公开的实施方式在所有方面都是例示而不是限制性的。本发明的范围不由上述实施方式的说明表示，而是由权利要求书表示，意图包含与权利要求书等同的意思及范围内的所有变更。

附图标记说明

1压缩机；2、1202a、1202b四通阀；3a、3b、1003a、1003b切换阀；3c、3ca、3cb、12、1003a、1003b、1003c线性切换阀；4a、4b、1004a、1004b入口集管；5、1105室外热交换器；5a、5b、8a、8b、1105a、1105b热交换部；6、9出口集管；7、7d膨胀阀；8、1108室内热交换器；10流路转换装置；10a、10b制冷剂流路；12a～12d、P1～P6端口；13、14配管；15合流部；30、30A、30B控制装置；50、50A、50B、66、66A、66B、67制冷循环装置；100功率计；102六通阀；105、105a、105b、108a、108b、108e、108f、108g、108h温度传感器；112、212、1202、1612流路切换装置；200a、200b湿度传感器；1106a、1106b、1106c开闭阀；1107a、1107b、1107c膨胀阀。

Claims (11)

1.一种制冷循环装置，其中，

所述制冷循环装置具备供非共沸混合制冷剂循环的制冷剂回路，

所述制冷剂回路包括压缩机、第1热交换器、第2热交换器、膨胀阀以及多路阀，

所述多路阀具有第1状态和第2状态，在所述第1状态下所述非共沸混合制冷剂按照所述第1热交换器、所述膨胀阀、所述第2热交换器的顺序流动，在所述第2状态下所述非共沸混合制冷剂按照所述第2热交换器、所述膨胀阀、所述第1热交换器的顺序流动，

所述第1热交换器包括：

多个制冷剂流路；以及

流路切换装置，其在制冷剂串联地流动的串联状态与制冷剂并行地流动的并联状态之间切换所述多个制冷剂流路的连接，

所述制冷循环装置还具备控制装置，所述控制装置在所述多路阀处于所述第2状态时，在所述串联状态与所述并联状态之间切换所述流路切换装置。

2.根据权利要求1所述的制冷循环装置，其中，所述控制装置在切换了所述多个制冷剂流路的连接的情况下，在所述第1热交换器的入口制冷剂温度与所述第1热交换器的出口制冷剂温度的温度差缩小时维持切换后的连接状态，在所述温度差增大时将切换的连接状态复原。

3.根据权利要求2所述的制冷循环装置，其中，所述控制装置在所述入口制冷剂温度和所述出口制冷剂温度均比结霜判定温度高的情况下，变更所述多个制冷剂流路的连接，提高所述制冷循环装置的性能系数。

4.根据权利要求3所述的制冷循环装置，其中，

所述制冷循环装置还具备功率计，所述功率计检测所述制冷循环装置的功耗，

所述控制装置在切换了所述多个制冷剂流路的连接的情况下，在基于所述功率计的测定值计算出的所述性能系数比切换连接前高时维持切换后的连接状态，在所述性能系数降低时将切换的连接状态复原。

5.根据权利要求2所述的制冷循环装置，其中，

所述制冷循环装置还具备湿度传感器，

所述控制装置在所述入口制冷剂温度和所述出口制冷剂温度均比结霜判定温度高且所述湿度传感器的输出比结露判定湿度低的情况下，变更所述多个制冷剂流路的连接，提高所述制冷循环装置的性能系数。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的制冷循环装置，其中，

所述第1热交换器配置在室外机中，

所述第2热交换器配置在室内机中，

所述流路切换装置在制热运转中变更所述多个制冷剂流路的连接。

7.根据权利要求1至5中任一项所述的制冷循环装置，其中，

所述第2热交换器配置在室外机中，

所述第1热交换器配置在室内机中，

所述流路切换装置在制冷运转中变更所述多个制冷剂流路的连接。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的制冷循环装置，其中，

所述第1热交换器分割为：

第1热交换部，其具有所述多个制冷剂流路中的第1数量的制冷剂流路；以及

第2热交换部，其具有所述多个制冷剂流路中的比所述第1数量少的第2数量的制冷剂流路，

所述流路切换装置将所述第1热交换部与所述第2热交换部之间的连接路径切换为第1方式和第2方式，所述第1方式使所述非共沸混合制冷剂在所述第1热交换部和所述第2热交换部并行地流动，所述第2方式使所述非共沸混合制冷剂在所述第1热交换部和所述第2热交换部串联地流动。

9.一种制冷循环装置，其中，

所述制冷循环装置具备使非共沸混合制冷剂按照压缩机、冷凝器、膨胀阀以及蒸发器的顺序循环的制冷剂回路，

所述蒸发器包括：

多个制冷剂流路；以及

流路切换装置，其在制冷剂串联地流动的串联状态与制冷剂并行地流动的并联状态之间切换所述多个制冷剂流路的连接，

所述制冷循环装置还具备控制装置，所述控制装置在以使所述非共沸混合制冷剂从所述膨胀阀向所述蒸发器流动的方式使所述压缩机运转的过程中，在所述串联状态与所述并联状态之间切换所述流路切换装置。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的制冷循环装置，其中，所述非共沸混合制冷剂是R125、R32、R1234yf混合而成的制冷剂。

11.根据权利要求1至9中任一项所述的制冷循环装置，其中，所述非共沸混合制冷剂是R125、R32、R1123混合而成的制冷剂。