JP4751940B2 - 空気調和機 - Google Patents

Description

本発明は、室外機に複数の室内機を備えて、熱交換器及び高低圧ガス管の高低圧を切替えることにより、ある室内機は冷房運転を行いつつ他の室内機は暖房運転を行う、冷暖同時マルチ型の空気調和機に関する。

冷暖同時マルチ型の空気調和機の室外熱交換器の凝縮器／蒸発器の切替と、高低圧ガス管の高圧／低圧切替とは、冷房と暖房が同時に運転されるため、連動しない場合があり、それぞれ別個に切替えを行なう必要がある。その際、三方弁や電磁弁ではなく、冷凍サイクルに多用される安価な四方弁の三箇所を使い三方切替弁のように切替えを行なう場合がある。

具体的には、四方弁の４端子のうち３端子に、（Ａ）圧縮機吐出側配管系統と（Ｂ）圧縮機吸入側配管系統のいずれかが、（Ｃ）室外熱交換器又は高低圧ガス管に繋がるように接続し、（Ｄ）残りの空の１端子は、未使用状態で完全封止される。

しかし、四方弁は残りの空端子が未使用状態で完全封止されると、他の端子から入り込んだ冷媒が凝縮されて空端子に溜まり込み、流通する冷媒が不足するため、キャピラリを介して圧縮機吸入配管に接続することで溜まり込みを防止している。室外熱交換器に四方弁とキャピラリを用いた例として、例えば特許文献１（特開２００６−１２５７６１号）を挙げることができる。

特開２００５−３３７６５９号公報

特許文献１では、上記符号（Ａ）〜（Ｄ）を参照して説明すると、暖房運転時は四路切換弁（四方弁）６１３の各端子を図１の破線で示す状態に切換え、（Ｂ）圧縮機６１１の吸入側配管系統に（Ｃ）室外熱交換器６１２をつなぎ、（Ａ）圧縮機吐出側配管系統と（Ｄ）切換弁６１３の残り一端子をつなぐ状態となる。しかしこの接続状態では、圧縮機吐出側の高圧ガス冷媒が、切替弁６１３とキャピラリーチューブ６３７を経由して、圧縮機６１１の吸入側にバイパスされるため、室内機へ送られる冷媒循環量が低下して能力が低下する。

本発明の目的は、上記従来技術の欠点に鑑み、冷房運転、暖房運転、暖房主体運転での冷媒のバイパス損失を防止し性能低下を防止し、また、室外熱交換器が凝縮器で高低圧ガス管が高圧の場合（冷房主体運転時）の四方弁バイパス損失も少なくして、全ての運転状態で性能を向上させた空気調和機を提供することにある。

上記目的を達成するために本発明は、室内熱交換器を有する室内機と、圧縮機および室外熱交換器を有する室外機とを冷媒を流す高低圧ガス管および液管で接続した空気調和機において、上記室外機は、上記室外熱交換器を圧縮機吐出側か吸入側のいずれかへ接続する熱交換器用四方弁と、上記高低圧ガス管を圧縮機吐出側か吸入側のいずれかへ接続する高低圧ガス管用四方弁とを備え、上記高低圧ガス管用四方弁の空端子と熱交換器の間を第１キャピラリで接続し、上記熱交換器用四方弁の空端子と上記高低圧ガス管の間を第２キャピラリで接続したことを特徴とする。

上記目的を達成するために本発明は、室内熱交換器を有する室内機と、圧縮機および室外熱交換器を有する室外機とを冷媒を流す高低圧ガス管および液管で接続した空気調和機において、
上記室外機は、上記室外熱交換器を圧縮機吐出側か吸入側のいずれかへ接続する熱交換器用四方弁と、上記高低圧ガス管を圧縮機吐出側か吸入側のいずれかへ接続する高低圧ガス管用四方弁とを備え、上記高低圧ガス管用四方弁は、高低圧ガス管端子、高圧端子、低圧端子および空端子を有し、この空端子と熱交換器の間を第１キャピラリで接続し、上記熱交換器用四方弁は、熱交換器端子、高圧端子、低圧端子および空端子を有し、この空端子と上記高低圧ガス管の間を第２キャピラリで接続したことを特徴とする。

また、上記記載の空気調和機において、冷房運転時に、冷媒が上記高低圧ガス管用四方弁の空端子から上記第１キャピラリを介して上記室外熱交換器に流れ、上記室内機からの戻り冷媒が上記第２キャピラリを介して上記熱交換機用四方弁の空端子から上記圧縮機吸入側に流れることを特徴とする。

また、上記記載の空気調和機において、暖房運転時に、冷媒が上記熱交換機用四方弁の空端子から上記第２キャピラリを介して上記高低圧ガス管側に流れ、上記室外機からの戻り冷媒が上記第１キャピラリを介して上記高低圧ガス管用四方弁の空端子から上記圧縮機吸入側に流れることを特徴とする。

また、本発明は、室内熱交換器を有する室内機と、圧縮機および室外熱交換器を有する室外機とを冷媒を流す高低圧ガス管および液管で接続した空気調和機において、
上記室外機は、上記室外熱交換器を圧縮機吐出側か吸入側のいずれかへ接続する熱交換器用四方弁と、上記高低圧ガス管を圧縮機吐出側か吸入側のいずれかへ接続する高低圧ガス管用四方弁とを備え、上記高低圧ガス管用四方弁は、高低圧ガス管端子、高圧端子、低圧端子および空端子を有し、この空端子と熱交換器との間を熱交換器方向に冷媒を流す第１バイパス弁でつなぎ、上記熱交換器用四方弁は、熱交換器端子、高圧端子、低圧端子および空端子を有し、この空端子と上記高低圧ガス管との間を高低圧ガス管方向に冷媒を流す第２バイパス弁でつないだことを特徴とする。

また、上記記載の空気調和機において、上記第1バイパス弁と第２バイパス弁はそれぞれ第１逆止弁と第２逆止弁であることを特徴とする。

また、上記記載の空気調和機において、冷房運転時に、冷媒が上記高低圧ガス管用四方弁の空端子から上記第１逆止弁を介して上記室外熱交換器に流れることを特徴とする。

また、上記記載の空気調和機において、暖房運転時に、冷媒が上記熱交換器用四方弁の空端子から上記第２逆止弁を介して上記高低圧ガス管に流れることを特徴とする。

また、上記記載の空気調和機において、上記第1バイパス弁と第２バイパス弁は、共に開閉弁で構成され、上記少なくとも一方の四方弁の上記空端子が圧縮機吐出側に接続される四方弁切替の場合に前記切替の四方弁の上記空端子を開とし、上記両四方弁の上記空端子が共に圧縮機吸入側に接続される四方弁切替の場合に上記開閉弁を共に閉にすることを特徴とする。

本発明によれば、冷暖同時マルチ型空気調和機での冷房運転、暖房運転、暖房・冷房同時運転を安価な四方弁を用いて切換運転する際に、冷媒のバイパス損失を防止し性能を向上させることができる。また、四方弁の端子から入り込んだ液冷媒が凝縮されて空端子に溜まり込むのを防止することができる。

本発明の実施例１の形態による冷凍サイクル系統図である。 本発明の実施例２の形態による冷凍サイクル系統図である。 本発明の実施例３の形態による冷凍サイクル系統図である。

以下、本発明の冷暖同時マルチ型空気調和機の実施の形態について図を参照して説明する。

図１は本発明の冷暖同時マルチ型空気調和機の冷凍サイクルの実施例１の系統図である。この空気調和機は、１台の室外機１０ａと３台の室内機４０ａ、４０ｂ、４０ｃを、冷媒の液管３０、冷媒の高低圧ガス管３４及び低圧ガス管３７にそれぞれ並列に接続して構成される。ここで、接続される室外機の台数は１台より多くても良く、また、接続される室内機も３台より多くても少なくても１台でも良い。

室外機１０ａの筐体内には、図に示すように、冷媒を圧縮して吐出する圧縮機１１ａと、圧縮機１１ａから吐出される冷媒を吐出方向に流すための逆止弁１２ａと、冷媒の循環方向を切換える四方弁１６ａ、１３ａと、冷媒と外気との間で熱交換を行なう室外熱交換器１４ａと、室外熱交換器１４ａに外気を吹付ける室外ファン１９ａと、絞り機構として機能する室外膨張弁１５ａを備える。ここで、四方弁１６ａを熱交換器用四方弁、四方弁１３ａを高低圧ガス管用四方弁と称し、四方弁の４端子で、圧縮機吐出側配管２１ａの高圧側に接続する端子を高圧端子、圧縮機吸入側配管２３ａの低圧側に接続する端子を低圧端子、高低圧ガス管に接続する端子を高低圧ガス管端子、熱交換器に接続する端子を熱交換器端子、残りの端子を空端子と称する。

従って、上記高低圧ガス管用四方弁１３ａは、高低圧ガス管、高圧、低圧の各端子と空端子を有し、上記熱交換器用四方弁１６ａは、熱交換器、高圧、低圧の各端子と空端子を有する。

室外機１０ａの筐体内にはさらに、高低圧ガス管用四方弁１３ａの空端子と室外熱交換器１４ａの間に接続されるバイパスキャピラリ（第１キャピラリ）６１ａと、熱交換器用四方弁１６ａの空端子と高低圧ガス管（阻止弁３２ａ側）の間に接続されるバイパスキャピラリ（第２キャピラリ）６２ａを備えている。そして、上記室外膨張弁１５ａの他端が、液阻止弁３１ａを介して上記液管３０に接続され、上記高低圧ガス管用四方弁１３ａの低圧側が、上記高低圧阻止弁３２ａを介して上記高低圧ガス管３４に接続され、上記圧縮機吸入側配管２３ａが、低圧ガス阻止弁３９ａを介して上記低圧ガス管３７に接続される。なお、上記各阻止弁３１ａ、３２ａ、３９ａは、室外機１０ａが各管３０、３４、３７に接続されると開放し、それ以降の例えば、運転中は開いた状態が維持される。

室内機４０ａ、４０ｂ、４０ｃの各筐体には、冷媒と室内空気との熱交換を行なう室内熱交換器４１ａ、４１ｂ、４１ｃと、上記液管３０と上記各室内熱交換器の間に接続された室内膨張弁４２ａ、４２ｂ、４２ｃと、冷暖切替ユニット５０ａ、５０ｂ、５０ｃが収納されている。上記冷暖切替ユニット５０ａ、５０ｂ、５０ｃ内にはそれぞれ、上記高低圧ガス管３４と各室内熱交換器との間に接続される高圧側開閉機構５１ａ、５１ｂ、５１ｃと、上記低圧ガス管３７と各室内熱交換器との間に接続される低圧側開閉機構５２ａ、５２ｂ、５２ｃが収納されている。

上記のように構成される空気調和機においては、人間が操作する操作器または温度センサ（共に図示せず）からの運転信号に基いて、室外機１０ａの高低圧ガス管用四方弁１３ａと熱交換器用四方弁１６ａの切替制御、および室内機４０ａ、４０ｂ、４０ｃ内の高圧側開閉機構５１ａ、５１ｂ、５１ｃと、低圧側開閉機構５２ａ、５２ｂ、５２ｃの切替制御を行なう制御装置（図示せず）が設けられている。

次に、室外機１０ａ、室内機４０ａ、４０ｂ、４０ｃの冷房運転時の動作を説明する。高低圧ガス管用四方弁１３ａと熱交換器用四方弁１６ａが、図１で実線で示す接続状態にある。高低圧ガス管用四方弁１３ａは、高低圧ガス管３４と低圧端子が接続し、高圧端子と空端子が接続して高圧端子がバイパスキャピラリ６１ａを介して室外熱交換器１４ａに接続される。そして、熱交換器用四方弁１６ａは、室外熱交換器１４ａと高圧端子が接続し、低圧端子と空端子が接続して低圧端子がバイパスキャピラリ６２ａを介して高低圧阻止弁３２ａ側に接続される。

冷媒の流れは、圧縮機１１ａで圧縮された高圧ガス冷媒が、高低圧ガス管用四方弁１３ａと熱交換器用四方弁１６ａに送られる。高低圧ガス管用四方弁１３ａへ送られた高圧ガス冷媒は、バイパスキャピラリ６１ａを介して室外熱交換器１４ａへ送られ、熱交換器用四方弁１６ａに送られた高圧ガス冷媒も室外熱交換器１４ａへ送られる。高圧ガス冷媒の主な流れは四方弁１６ａを経由するが、バイパスキャピラリ６１ａにも流れが生じるため、高低圧ガス管側四方弁１３ａの空端子で高圧ガス冷媒が過剰に凝縮されず、液冷媒が溜まりこむということもない。また、このバイパスキャピラリ６１ａによって高低圧間のバイパスともならない。

室外熱交換器１４ａに送られた高圧ガス冷媒は、室外空気と熱交換し凝縮して高圧液冷媒となり、液阻止弁３１ａ、液管３０を通り室内機４０ａ、４０ｂ、４０ｃそれぞれで冷房運転に使われ、低圧ガス冷媒となる。各室内機から出た低圧ガスの戻り冷媒は、高低圧ガス管３４、低圧ガス管３７に分かれて室外機に戻る。高低圧ガス管３４の低圧ガス冷媒の、一部はバイパスキャピラリ６２ａを介して熱交換器用四方弁１６ａの空端子に送られ、残りは高低圧ガス管用四方弁１３ａへ送られる。熱交換器用四方弁１６ａ、高低圧ガス管用四方弁１３ａに送られた低圧ガス冷媒は配管２３ａで合流して圧縮機へ送られる。低圧ガス管３７の低圧ガス冷媒も圧縮機へ送られ、再び圧縮される。なお、熱交換器用四方弁１６ａのバイパスキャピラリ６２ａは、空端子を介して低圧端子に接続されており、冷媒が凝縮して四方弁に溜まりこむことはない。また、このバイパスキャピラリ６２ａによって高低圧バイパスともならない。

次に、室外機１０ａ、室内機４０ａ、４０ｂ、４０ｃが暖房運転時を説明する。なお、暖房室内機の中に一部冷房機が混在する暖房主体運転に関しても、四方弁周りの冷媒の流れは暖房運転と同じなので説明は省略する。

暖房運転時は、高低圧ガス管用四方弁１３ａと熱交換器用四方弁１６ａが、図１で破線で示す接続状態にある。高低圧ガス管用四方弁１３ａは、高低圧ガス管３４と高圧端子が接続し、低圧端子と空端子が接続して低圧端子がバイパスキャピラリ６１ａを介して室外熱交換器１４ａに接続される。そして、熱交換器用四方弁１６ａは、室外熱交換器１４ａと低圧端子が接続し、高圧端子と空端子が接続して、高圧端子がバイパスキャピラリ６２ａを介して高低圧阻止弁３２ａ側に接続される。

冷媒の流れは、圧縮機１１ａで圧縮された高圧ガス冷媒が、高低圧ガス管用四方弁１３ａと熱交換器用四方弁１６ａに送られる。高低圧ガス管用四方弁１３ａへ送られた高圧ガス冷媒は高低圧ガス管３４へ送られ、熱交換器用四方弁１６ａに送られた高圧ガス冷媒はバイパスキャピラリ６２ａを介して同様に高低圧ガス管３４へ送られる。高圧ガス冷媒の主な流れは四方弁１３ａを経由するが、バイパスキャピラリ６２ａにも流れが生じるため、熱交換器用四方弁１６ａの空端子で高圧ガス冷媒は過剰に凝縮せず、液冷媒が溜まりこむということもない。また、このバイパスキャピラリ６２ａによる高低圧バイパスともならない。

高低圧ガス管３４に送られた高圧ガス冷媒は、室内機４０ａ、４０ｂ、４０ｃそれぞれで暖房運転に使われ凝縮し高圧液冷媒となる。そして液管３０を通り、室外膨脹弁１５ａで絞られ室外熱交換器１４ａで室外空気と熱交換し低圧ガスの戻り冷媒となり、一部はバイパスキャピラリ６１ａを介して高低圧ガス管用四方弁１３ａの空端子へ送られ、残りは熱交換器用四方弁１６ａに送られる。高低圧ガス管用四方弁１３ａ、熱交換器用四方弁１６ａに送られた低圧ガス冷媒は配管２３ａで合流し圧縮機に送られ、再び圧縮される。なお、熱交換器用四方弁１３ａのバイパスキャピラリ６１ａは空端子を経由して低圧端子に接続されており、冷媒が凝縮して四方弁に溜まりこむことはない。また、バイパスキャピラリ６１ａにより高低圧バイパスともならない。

最後に、室外機１０ａ、室内機４０ａ、４０ｂは冷房運転、室内機４０ｃは暖房運転の冷房主体運転時を説明する。図１で高低圧ガス管用四方弁１３ａは破線で示し、また、熱交換器用四方弁１６ａは実線で示す接続状態にある。

高低圧ガス管用四方弁１３ａは、高低圧ガス管３４と高圧端子が接続し、熱交換器用四方弁１６ａは、室外熱交換器１４ａと高圧端子が接続される。ここで、高低圧ガス管用四方弁１３ａの低圧側は、空端子とバイパスキャピラリ６１ａを介して室外熱交換器１４ａ及び熱交換器用四方弁１６ａの高圧端子に接続される。熱交換器用四方弁１６ａの空端子は、バイパスキャピラリ６２ａを介して高低圧ガス阻止弁３２ａ側及び低圧端子に接続される。

冷媒の流れは、圧縮機１１ａで圧縮された高圧ガス冷媒が、高低圧ガス管用四方弁１３ａと熱交換器用四方弁１６ａに送られる。高低圧ガス管用四方弁１３ａへ送られた高圧ガス冷媒は、高低圧ガス管３４へ送られ、熱交換器用四方弁１６ａに送られた高圧ガス冷媒は室外熱交換器１４ａへ送られる。ここで室外熱交換器１４ａに送られる高圧ガス冷媒の一部は、バイパスキャピラリ６１ａ、高低圧ガス管用四方弁１３ａの空端子、低圧端子を介して圧縮機吸入配管２３ａへ送られる。

同様に、高低圧ガス管用四方弁１３ａを経由して高低圧ガス管３４へ送られる高圧ガス冷媒の一部は、バイパスキャピラリ６２ａ、熱交換器用四方弁１６ａの空端子、低圧端子を介して圧縮機吸入配管２３ａへ送られる。バイパスキャピラリ６１ａ、６２ａに冷媒の流れがあるため、高低圧ガス管用四方弁１３ａ、熱交換器用四方弁１６ａに液冷媒が溜まりこむということはないものの、両バイパスキャピラリを経由して高低圧バイパスとなるため、バイパス分だけ冷媒循環量が少なくなり性能も悪くなる。但し、冷暖同時運転で室内機の排熱回収運転を実施しているため、室外機容量に余力が生じており、能力不足になることはない。

なお、高低圧ガス管３４に送られた高圧ガス冷媒は、室内機４０ｃで暖房運転に使われ凝縮高圧液冷媒となる。また、室外熱交換器１４ａに送られた高圧ガス冷媒は室外空気と熱交換し凝縮して高圧液冷媒となり、液阻止弁３１ａ、液管３０を通り、室内機４０ｃで凝縮した液冷媒と合流し室内機４０ａ、４０ｂで冷房運転に使われ低圧ガス冷媒となる。各室内機から出た低圧ガス冷媒は、低圧ガス管３７を通り圧縮機に戻り再び圧縮される。

本実施例では、四方弁の空端子にバイパスキャピラリを用いたので、次の効果がある。すなわち、四方弁に液冷媒が溜まらない程度のバイパスなので細い管で済み、他の電磁弁等と比べはるかに安価であり、また他の弁などと比べ動作部が無いため動作不良（固渋）がなく、信頼性が高い。

図２は本発明の実施例２の冷凍サイクルの系統図である。図１に示すバイパスキャピラリ６１ａ、６２ａをそれぞれ、第１バイパス逆止弁（第１バイパス弁）６３ａと、第２バイパス逆止弁（第２バイパス弁）６４ａに変更した例である。ここで、第１バイパス逆止弁（第１バイパス弁）６３ａは、高低圧ガス管用四方弁１３ａの空端子と熱交換器１４ａとの間を熱交換器方向に冷媒が流れるように接続されている。そして、第２バイパス逆止弁（第２バイパス弁）６４ａは、熱交換器用四方弁１６ａの空端子と高低圧ガス管３４との間を高低圧ガス管方向に冷媒が流れるように接続されている。

まず、室外機１０ａ、室内機４０ａ、４０ｂ、４０ｃが冷房運転時を説明する。高低圧ガス管用四方弁１３ａと熱交換器用四方弁１６ａが、図２で実線で示す接続状態にある。高低圧ガス管用四方弁１３ａは、高低圧ガス管３４を低圧端子に接続し、熱交換器用四方弁１６ａは、室外熱交換器１４ａを高圧端子に接続する。高低圧ガス管用四方弁１３ａの高圧端子は、第１バイパス逆止弁６３ａを介して室外熱交換器１４ａに接続され、熱交換器用四方弁１６ａの低圧端子は、第２バイパス逆止弁６４ａを介して高低圧阻止弁３２ａ側に接続される。

冷媒の流れは、圧縮機１１ａで圧縮された高圧ガス冷媒が、高低圧ガス管用四方弁１３ａと熱交換器用四方弁１６ａに送られる。高低圧ガス管用四方弁１３ａへ送られた高圧ガス冷媒は、バイパス逆止弁６３ａを介して室外熱交換器１４ａへ送られ、熱交換器用四方弁１６ａに送られた高圧ガス冷媒も室外熱交換器１４ａへ送られる。バイパス逆止弁６３ａにより冷媒の流れが生じるため、高低圧ガス管側四方弁１３ａの空端子で高圧ガス冷媒は過剰に凝縮せず、液冷媒が溜まりこむということもない。また、バイパス逆止弁６３ａにより高低圧バイパスともならない。

室外熱交換器１４ａに送られた高圧ガス冷媒は、室外空気と熱交換し凝縮して高圧液冷媒となり、液阻止弁３１ａ、液管３０を通り室内機４０ａ、４０ｂ、４０ｃそれぞれで冷房運転に使われ、低圧ガス冷媒となる。各室内機から出た低圧ガスの戻り冷媒は、高低圧ガス管３４、低圧ガス管３７に分かれて室外機に戻る。高低圧ガス管３４の低圧ガス冷媒は高低圧ガス管用四方弁１３ａへ送られる。なお、熱交換器用四方弁１６ａへは空端子のバイパス逆止弁６４ａが逆向きとなるため送られない。但し、熱交換器用四方弁１６ａのバイパス逆止弁６４ａは低圧ガス冷媒側に接続されており、空端子の冷媒が凝縮して四方弁に溜まりこむことはなく、また、高低圧バイパスともならない。高低圧ガス管用四方弁１３ａに送られた低圧ガス冷媒は圧縮機へ送られ、低圧ガス管３７の低圧ガス冷媒も圧縮機へ送られ、再び圧縮される。

次に、室外機１０ａ、室内機４０ａ、４０ｂ、４０ｃが暖房運転時を説明する。高低圧ガス管用四方弁１３ａと熱交換器用四方弁１６ａが、図２で破線で示す接続状態にある。高低圧ガス管用四方弁１３ａは高低圧ガス管３４を高圧端子、熱交換器用四方弁１６ａは室外熱交換器１４ａを低圧端子に接続する向きとなる。そして、高低圧ガス管用四方弁１３ａの低圧端子は、空端子とバイパス逆止弁６３ａを介して室外熱交換器１４ａに接続され、熱交換器用四方弁１６ａの高圧端子は、空端子とバイパス逆止弁６４ａを介して高低圧阻止弁３２ａ側に接続される。

冷媒の流れは、圧縮機１１ａで圧縮された高圧ガス冷媒は、高低圧ガス管用四方弁１３ａと熱交換器用四方弁１６ａに送られる。高低圧ガス管用四方弁１３ａへ送られた高圧ガス冷媒は高低圧ガス管３４へ送られ、熱交換器用四方弁１６ａに送られた高圧ガス冷媒はバイパス逆止弁６４ａを介して同様に高低圧ガス管３４へ送られる。バイパス逆止弁６４ａにより冷媒の流れが生じるため、熱交換器用四方弁１６ａの空端子で高圧ガス冷媒は過剰に凝縮せず、液冷媒が溜まりこむということもなく、また、高低圧バイパスともならない。

高低圧ガス管３４に送られた高圧ガス冷媒は、室内機４０ａ、４０ｂ、４０ｃそれぞれで暖房運転に使われ凝縮し高圧液冷媒となる。そして液管３０を通り、室外膨脹弁１５ａで絞られ室外熱交換器１４ａで室外空気と熱交換し低圧ガス冷媒となり、熱交換器用四方弁１６ａに送られる。なお、高低圧ガス管用四方弁１３ａの空端子へはバイパス逆止弁６３ａが逆向きとなるため送られない。但し、高低圧ガス管用四方弁１３ａのバイパス逆止弁６３ａは低圧ガス冷媒側の低圧に接続されており、空端子で冷媒が凝縮して四方弁に溜まりこむことはなく、また、高低圧バイパスともならない。熱交換器用四方弁１６ａに送られた低圧ガス冷媒は圧縮機１１ａに送られ、再び圧縮される。

最後に、室外機１０ａ、室内機４０ａ、４０ｂは冷房運転、室内機４０ｃは暖房運転の冷房主体運転時を説明する。図２で高低圧ガス管用四方弁１３ａは破線で示し、また、熱交換器用四方弁１６ａは実線で示す接続状態にある。高低圧ガス管用四方弁１３ａは高低圧ガス管３４を高圧端子、熱交換器用四方弁１６ａは室外熱交換器１４ａを高圧端子にそれぞれ接続する向きとなる。ここで、高低圧ガス管用四方弁１３ａの低圧端子は、空端子とバイパス逆止弁６３ａを介して室外熱交換器１４ａに接続される。熱交換器用四方弁１６ａの低圧端子は、空端子とバイパス逆止弁６４ａを介して高低圧ガス阻止弁３２ａ側に接続される。

四方弁まわりの冷媒の流れは、圧縮機１１ａで圧縮された高圧ガス冷媒が、高低圧ガス管用四方弁１３ａと熱交換器用四方弁１６ａに送られる。高低圧ガス管用四方弁１３ａへ送られた高圧ガス冷媒は、高低圧ガス管３４へ送られ、熱交換器用四方弁１６ａに送られた高圧ガス冷媒は、室外熱交換器１４ａへ送られる。

ここでバイパス逆止弁６３ａにも高圧がかかるが、方向が逆向きであるため高低圧ガス管用四方弁１３ａや圧縮機吸入配管２３ａへ冷媒は送られない。同様に、バイパス逆止弁６４ａにも高圧がかかるが、逆向きであるため熱交換器用四方弁１６ａや圧縮機吸入配管２３ａへ冷媒は送られない。これにより、前述の図１の実施例１で発生した、冷房主体運転時の高低圧バイパスが防止できる。

またそれぞれの逆止弁から高低圧ガス管用四方弁１３ａの空端子、熱交換器用四方弁１６ａの空端子の間は低圧に引かれているため、冷媒が凝縮して各四方弁の空端子に溜まりこむことはなく、また、高低圧バイパスともならない。

図３は、本発明の実施例３の冷凍サイクルの系統図である。図２に示す第１バイパス逆止弁６３ａと第２バイパス逆止弁６４ａを、それぞれ第１バイパス開閉弁６５ａ、第２バイパス開閉弁６６ａに変更した例である。

第１バイパス開閉弁（第１バイパス弁）６５ａは、高低圧ガス管用四方弁１３ａの空端子と熱交換器１４ａとの間で熱交換器方向に冷媒が流れるように開閉され、第２バイパス開閉弁（第２バイパス弁）６６ａは、熱交換器用四方弁１６ａの空端子と高低圧ガス管３４との間で高低圧ガス管方向に冷媒が流れるように開閉される。この開閉弁は電磁弁でも膨脹弁でもよい。バイパス開閉弁は、通常は開状態で、室外熱交換器１４ａが蒸発器である場合や、高低圧ガス管３４が低圧（特に冷房主体運転時）の場合に閉状態にするのを特徴とする。これにより、実施例２の図２と同様、図１で発生した冷房主体運転時の高低圧バイパスも防止できる。

まず、室外機１０ａ、室内機４０ａ、４０ｂ、４０ｃが冷房運転時を説明する。高低圧ガス管用四方弁１３ａと熱交換器用四方弁１６ａが、図３で実線で示す接続状態にある。高低圧ガス管用四方弁１３ａは、高低圧ガス管３４を低圧端子、熱交換器用四方弁１６ａは、室外熱交換器１４ａを高圧端子に接続する向きとなる。ここで、高低圧ガス管用四方弁１３ａの高圧端子は、空端子とバイパス開閉弁６５ａを介して室外熱交換器１４ａに接続される。熱交換器用四方弁１６ａの低圧端子は、空端子とバイパス開閉弁６６ａを介して高低圧阻止弁３２ａ側に接続される。このとき、バイパス開閉弁６５ａは必ず開とするが、バイパス開閉弁６６ａは開でも閉でもよい。

冷媒の流れは、圧縮機１１ａで圧縮された高圧ガス冷媒が、高低圧ガス管用四方弁１３ａと熱交換器用四方弁１６ａに送られる。高低圧ガス管用四方弁１３ａへ送られた高圧ガス冷媒は、バイパス開閉弁６５ａが開のため室外熱交換器１４ａ方向へ送られ、熱交換器用四方弁１６ａに送られた高圧ガス冷媒も室外熱交換器１４ａへ送られる。バイパス開閉弁６５ａの開状態により冷媒の流れが生じるため、高低圧ガス管側四方弁１３ａの空端子で高圧ガス冷媒は過剰に凝縮せず、液冷媒が溜まりこむということがなく、また、高低圧バイパスともならない。

室外熱交換器１４ａに送られた高圧ガス冷媒は、室外空気と熱交換し凝縮して高圧液冷媒となり、液阻止弁３１ａ、液管３０を通り室内機４０ａ、４０ｂ、４０ｃそれぞれで冷房運転に使われ低圧ガス冷媒となる。各室内機から出た低圧ガスの戻り冷媒は、高低圧ガス管３４、低圧ガス管３７に分かれて室外機に戻る。高低圧ガス管３４の低圧ガス冷媒は高低圧ガス管用四方弁１３ａへ送られる。なお、熱交換器用四方弁１６ａへはバイパス開閉弁６６ａが開でも閉でもよいため冷媒が送られても送られなくてもよい。

熱交換器用四方弁１６ａの低圧端子とバイパス開閉弁６６ａの間の配管（空端子も含む）は低圧ガス冷媒側に接続されており、空端子に冷媒が凝縮して四方弁に溜まりこむことはない。また、高低圧バイパスともならない。高低圧ガス管用四方弁１３ａに送られた低圧ガス冷媒は圧縮機へ送られる。低圧ガス管３７の低圧ガス冷媒も圧縮機へ送られ、再び圧縮される。

次に、室外機１０ａ、室内機４０ａ、４０ｂ、４０ｃが暖房運転時を説明する。高低圧ガス管用四方弁１３ａと熱交換器用四方弁１６ａが、図３で破線で示す接続状態にある。高低圧ガス管用四方弁１３ａは、高低圧ガス管３４を高圧端子、熱交換器用四方弁１６ａは室外熱交換器１４ａを低圧端子に接続する向きとなる。ここで、高低圧ガス管用四方弁１３ａの低圧端子はバイパス開閉弁６５ａを介して室外熱交換器１４ａに接続される。熱交換器用四方弁１６ａの高圧端子はバイパス開閉弁６６ａを介して高低圧阻止弁側に接続される。なお、バイパス開閉弁６６ａは必ず開とするが、バイパス開閉弁６５ａは開でも閉でもよい。

冷媒の流れは、圧縮機１１ａで圧縮された高圧ガス冷媒が、高低圧ガス管用四方弁１３ａと熱交換器用四方弁１６ａに送られる。高低圧ガス管用四方弁１３ａへ送られた高圧ガス冷媒は、高低圧ガス管３４へ送られ、熱交換器用四方弁１６ａに送られた高圧ガス冷媒は、バイパス開閉弁６６ａが開のため高低圧ガス管３４へ送られる。バイパス開閉弁６６ａにより冷媒の流れが生じるため、熱交換器用四方弁１６ａの空端子で高圧ガス冷媒は過剰に凝縮せず、液冷媒が溜まりこむということもない。高低圧バイパスともならない。

高低圧ガス管３４に送られた高圧ガス冷媒は、室内機４０ａ、４０ｂ、４０ｃそれぞれで暖房運転に使われ凝縮し高圧液冷媒となる。そして液管３０を通り、室外膨脹弁１５ａで絞られ室外熱交換器１４ａで室外空気と熱交換し低圧ガス冷媒となり、熱交換器用四方弁１６ａに送られる。なお、高低圧ガス管用四方弁１３ａへはバイパス開閉弁６５ａが開でも閉でもよいため冷媒が送られても送られなくてもよい。高低圧ガス管用四方弁１３ａとバイパス開閉弁６５ａの間の空端子は低圧ガス冷媒側に接続されており、空端子に冷媒が凝縮して四方弁に溜まりこむことはない。また、高低圧バイパスともならない。熱交換器用四方弁１６ａに送られた低圧ガス冷媒は圧縮機に送られ、再び圧縮される。

最後に、室外機１０ａ、室内機４０ａ、４０ｂは冷房運転、室内機４０ｃは暖房運転の冷房主体運転時を説明する。図３で、高低圧ガス管用四方弁１３ａは破線で示し、また、熱交換器用四方弁１６ａは実線で示す接続状態にある。高低圧ガス管用四方弁１３ａは高低圧ガス管３４を高圧端子に、熱交換器用四方弁１６ａは室外熱交換器１４ａを高圧端子に接続する向きとなる。ここで、高低圧ガス管用四方弁１３ａの低圧側はバイパス開閉弁６５ａを介して室外熱交換器１４ａに接続される。熱交換器用四方弁１６ａの低圧側はバイパス開閉弁６６ａを介して高低圧ガス阻止弁３２ａ側に接続される。なお、バイパス開閉弁６５ａ、６６ａは共に閉とする。

四方弁まわりの冷媒の流れは、圧縮機１１ａで圧縮された高圧ガス冷媒が、高低圧ガス管用四方弁１３ａと熱交換器用四方弁１６ａに送られる。高低圧ガス管用四方弁１３ａへ送られた高圧ガス冷媒は、高低圧ガス管３４へ送られ、熱交換器用四方弁１６ａに送られた高圧ガス冷媒は、室外熱交換器１４ａへ送られる。ここで、バイパス開閉弁６５ａにも高圧がかかるが、閉であるため高低圧ガス管用四方弁１３ａや圧縮機吸入配管２３ａへ冷媒は送られない。同様に、バイパス開閉弁６６ａにも高圧がかかるが、閉であるため熱交換器用四方弁１６ａや圧縮機吸入配管２３ａへ冷媒は送られない。またそれぞれの開閉弁から各空端子を介して高低圧ガス管用四方弁１３ａ、熱交換器用四方弁１６ａの間は低圧に引かれているため、冷媒が凝縮して四方弁に溜まりこむことはない。また、高低圧バイパスともならない。

１０ａ…室外機、１１a…圧縮機、１２a…圧縮機吐出側逆止弁、１３ａ…高低圧ガス管用四方弁、１６ａ…熱交換器用四方弁、１４ａ…室外熱交換器、１５ａ…室外膨張弁、１９ａ…室外ファン、２１ａ…圧縮機吐出側配管、２３ａ…圧縮機吸入側配管、３０…液管、３４…高低圧ガス管、３７…低圧ガス管、３１ａ…液阻止弁、３２ａ…高低圧ガス阻止弁、３９ａ…低圧ガス阻止弁、４０ａ、４０ｂ、４０ｃ…室内機、４１ａ、４１ｂ、４１ｃ…室内熱交換器、４２ａ、４２ｂ、４２ｃ…室内膨張弁、５０ａ、５０ｂ、５０ｃ…冷暖切替ユニット、５１ａ、５１ｂ、５１ｃ…（高圧側）開閉機構、５２ａ、５２ｂ、５２ｃ…低圧側開閉機構、６１ａ、６２ａ…バイパスキャピラリ（キャピラリ）、６３ａ、６４ａ…バイパス逆止弁（バイパス弁）、６５ａ、６６ａ…バイパス開閉弁（バイパス弁）。

Claims (8)

1. 室内熱交換器を有する室内機と、圧縮機および室外熱交換器を有する室外機とを冷媒を流す高低圧ガス管および液管で接続した空気調和機において、
   上記室外機は、上記室外熱交換器を圧縮機吐出側か吸入側のいずれかへ接続する熱交換器用四方弁と、上記高低圧ガス管を圧縮機吐出側か吸入側のいずれかへ接続する高低圧ガス管用四方弁とを備え、上記高低圧ガス管用四方弁は、高低圧ガス管端子、高圧端子、低圧端子および空端子を有し、この空端子と熱交換器の間を第１キャピラリで接続し、上記熱交換器用四方弁は、熱交換器端子、高圧端子、低圧端子および空端子を有し、この空端子と上記高低圧ガス管の間を第２キャピラリで接続したことを特徴とする空気調和機。
2. 請求項１記載の空気調和機において、冷房運転時に、冷媒が上記高低圧ガス管用四方弁の空端子から上記第１キャピラリを介して上記室外熱交換器に流れ、上記室内機からの戻り冷媒が上記第２キャピラリを介して上記熱交換機用四方弁の空端子から上記圧縮機吸入側に流れることを特徴とする空気調和機。
3. 請求項１記載の空気調和機において、暖房運転時に、冷媒が上記熱交換機用四方弁の空端子から上記第２キャピラリを介して上記高低圧ガス管側に流れ、上記室内機からの戻り冷媒が上記第１キャピラリを介して上記高低圧ガス管用四方弁の空端子から上記圧縮機吸入側に流れることを特徴とする空気調和機。
4. 室内熱交換器を有する室内機と、圧縮機および室外熱交換器を有する室外機とを冷媒を流す高低圧ガス管および液管で接続した空気調和機において、
   上記室外機は、上記室外熱交換器を圧縮機吐出側か吸入側のいずれかへ接続する熱交換器用四方弁と、上記高低圧ガス管を圧縮機吐出側か吸入側のいずれかへ接続する高低圧ガス管用四方弁とを備え、上記高低圧ガス管用四方弁は、高低圧ガス管端子、高圧端子、低圧端子および空端子を有し、この空端子と熱交換器との間を熱交換器方向に冷媒を流す第１バイパス弁でつなぎ、上記熱交換器用四方弁は、熱交換器端子、高圧端子、低圧端子および空端子を有し、この空端子と上記高低圧ガス管との間を高低圧ガス管方向に冷媒を流す第２バイパス弁でつないだことを特徴とする空気調和機。
5. 請求項４記載の空気調和機において、上記第1バイパス弁と第２バイパス弁はそれぞれ第１逆止弁と第２逆止弁であることを特徴とする空気調和機。
6. 請求項５記載の空気調和機において、冷房運転時に、冷媒が上記高低圧ガス管用四方弁の空端子から上記第１逆止弁を介して上記室外熱交換器に流れることを特徴とする空気調和機。
7. 請求項５記載の空気調和機において、暖房運転時に、冷媒が上記熱交換器用四方弁の空端子から上記第２逆止弁を介して上記高低圧ガス管に流れることを特徴とする空気調和機。
8. 請求項４記載の空気調和機において、上記第1バイパス弁と第２バイパス弁は、共に開閉弁で構成され、上記少なくとも一方の四方弁の上記空端子が圧縮機吐出側に接続される四方弁切替の場合に前記切替の四方弁の上記空端子を開とし、上記両四方弁の上記空端子が共に圧縮機吸入側に接続される四方弁切替の場合に上記開閉弁を共に閉にすることを特徴とする空気調和機。

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