JP7401800B2 - 冷凍サイクル装置 - Google Patents

Description

冷凍サイクル装置に関する。

特許文献１（特開平７－２８０３７５号公報）は、２種類以上の非共沸冷媒を混合した非共沸混合冷媒を用いた冷媒回路において、暖房時と冷房時とで冷媒の流れる方向が反転することに起因する熱交換器での熱交換効率の低下を抑制する冷凍サイクル装置（冷凍サイクル装置）を開示している。特許文献１は、冷媒回路に２つの冷媒流路切り換え装置を設けて、暖房運転及び冷房運転のいずれの場合も、空気の流れに対して対向するように冷媒が流れる熱交換器を備えた冷凍サイクル装置を開示している。

熱交換器に流入する気液二相冷媒についての分流性能を確保するために、熱交換器が蒸発器として機能する場合に流入側となる端部に分流器及びキャピラリチューブを用いた流量調整部を設けた冷媒回路が知られている。熱交換器を通過する冷媒の流れる方向が常に同じである特許文献１の冷媒回路にこの技術を適用すると、熱交換器が放熱器として機能する場合にガス冷媒に分流器及び流量調整部を通過させる必要が生じる。この結果、熱交換器に流入するガス冷媒に発生する圧力損失が従来技術と比べて増加するため、冷凍サイクル装置の性能が低下するという課題がある。

本開示は、熱交換器での熱交換効率の確保と、熱交換器に流入する冷媒に発生する圧力損失に起因する装置の性能低下の抑制とを両立できる、非共沸混合冷媒を用いた冷凍サイクル装置を提案する。

第１観点の冷凍サイクル装置は、非共沸混合冷媒を冷媒に用いる。本冷凍サイクル装置は、冷媒回路と、制御部とを備える。冷媒回路は、空気と、冷媒との間で熱交換を行わせる熱交換器を有する。制御部は、この熱交換器を冷媒の放熱器として機能させる第１運転及び熱交換器を冷媒の蒸発器として機能させる第２運転を実行する。冷媒は、第１運転及び第２運転において空気の流れに対して対向するように熱交換器の内部を流れる。

冷媒回路は、熱交換器に流入する直前の冷媒が通過する流入部を有する。第１運転においてこの流入部を通過する冷媒に発生する圧力損失は、第２運転において流入部を通過する冷媒に発生する圧力損失よりも小さい。

本冷凍サイクル装置は、暖房運転及び冷房運転において空気の流れに対して対向するように熱交換器の内部を冷媒が流れることで、非共沸混合冷媒を用いた冷媒回路であっても熱交換器での熱交換効率が確保される。また、本冷凍サイクル装置では、第１運転において流入部を通過するガス冷媒に発生する圧力損失が、第２運転において流入部を通過する気液二相冷媒に発生する圧力損失よりも小さい。このため、本冷凍サイクル装置は、第１運転において熱交換器に流入する直前のガス冷媒に大きな圧力損失が生じることで、装置の性能が低下することが抑制される。したがって、本冷凍サイクル装置によれば、非共沸混合冷媒を用いながら、熱交換器での熱交換効率の確保と、熱交換器に流入する冷媒に発生する圧力損失に起因する装置の性能低下の抑制とを両立できる。

第２観点の冷凍サイクル装置は、第１観点の冷凍サイクル装置であって、流入部が、第１流路及び第２流路を有する。第１流路を通過する冷媒に発生する圧力損失は、第２流路を通過する冷媒に発生する圧力損失よりも小さい。冷媒は、第１運転において第１流路を通過して熱交換器に流入し、第２運転において第２流路を通過して熱交換器に流入する。

本冷凍サイクル装置は、熱交換器に流入する直前の冷媒を第１流路及び第２流路のいずれかに分岐させることで、冷媒に発生する圧力損失を変える。

第３観点の冷凍サイクル装置は、第２観点の冷凍サイクル装置であって、第１流路が有する第１冷媒配管は、第２流路が有する第２冷媒配管よりも流路面積が大きい。

本冷凍サイクル装置では、第１冷媒配管の流路面積が第２冷媒配管の流路面積よりも大きいことにより、第１流路を通過する冷媒に発生する圧力損失が、第２流路を通過する冷媒に発生する圧力損失よりも小さい。

第４観点の冷凍サイクル装置は、第２観点または第３観点のいずれかの冷凍サイクル装置であって、冷媒回路が、冷媒の流路を第１流路及び第２流路のいずれかに切り換える分岐部を有する。

第５観点の冷凍サイクル装置は、第４観点の冷凍サイクル装置であって、第１流路が、下流側の冷媒配管に設けられた第５逆止弁を有する。

本冷凍サイクル装置は、第５逆止弁が第２流路から第１流路への冷媒の逆流を抑制する。

第６観点の冷凍サイクル装置は、第４観点の冷凍サイクル装置であって、第１流路が、下流側の冷媒配管に設けられた開閉弁を有する。

本冷凍サイクル装置は、開閉弁が第２流路から第１流路への冷媒の逆流を抑制する。

冷凍サイクル装置１の概略構成図である。 制御部５０のブロック図である。 利用側熱交換器１１の概略構成図である 熱源側熱交換器２１の概略構成図である。 暖房運転における冷媒の流れを説明する概略構成図である。 冷房運転における冷媒の流れを説明する概略構成図である。 変形例Ａに係る冷凍サイクル装置１ａの概略構成図である。 変形例Ｂに係る冷凍サイクル装置１ｂの概略構成図である。 冷凍サイクル装置２の概略構成図である。 暖房運転における冷媒の流れを説明する概略構成図である。 冷房運転における冷媒の流れを説明する概略構成図である。

＜第１実施形態＞
（１）全体構成
冷凍サイクル装置１は、蒸気圧縮式の冷凍サイクルを利用する装置である。冷凍サイクル装置１は、空調対象空間（図示省略）内の空気を冷却する冷房運転及び空調対象空間内の空気を加熱する暖房を実行する空気調和装置である。冷凍サイクル装置１は、主として、１台の利用ユニット１０と、１台の熱源ユニット２０と、液冷媒連絡配管３０及びガス冷媒連絡配管４０と、制御部５０とを備える。図１は、冷凍サイクル装置１の概略構成図である。図２は、制御部５０のブロック図である。

詳細は後述するが、液冷媒連絡配管３０及びガス冷媒連絡配管４０は、利用ユニット１０と熱源ユニット２０とを接続する配管であり、熱源ユニット２０及び利用ユニット１０が有する各機器とともに冷媒回路１００を構成する。熱源ユニット２０及び利用ユニット１０が有する各機器は、第１冷媒配管６１又は第２冷媒配管６２を用いて接続されている。第２冷媒配管６２は、第１冷媒配管６１よりも流路面積が大きく形成されている。

冷媒回路１００は、２種類以上の非共沸冷媒を混合した非共沸混合冷媒が封入されている。本実施形態では、限定するものではないが、Ｒ４５４Ｃが冷媒として用いられる。

なお、本実施形態の冷凍サイクル装置１は、利用ユニット１０を１台有するが、利用ユニット１０の台数は１台に限定されず複数であってもよい。また、本実施形態の冷凍サイクル装置１は、熱源ユニット２０を１台有するが、熱源ユニット２０の台数は１台に限定されず、複数であってもよい。さらに、冷凍サイクル装置１は、熱源ユニット２０及び利用ユニット１０が単一の筐体に組み込まれている一体型装置であってもよい。

（２）詳細構成
（２－１）利用ユニット
利用ユニット１０は、空調対象空間内の空気Ａｉを冷却または加熱する。利用ユニット１０は、利用側熱交換器１１と、利用側ファン１２と、利用側分岐部１３と、利用側流入部１４と、利用側第２ヘッダＨｕ２とを有する。利用ユニット１０では、暖房運転が第１運転の一例であり、冷房運転が第２運転の一例である。

（２－１－１）利用側熱交換器
利用側熱交換器１１は、利用側熱交換器１１の内部を流れる冷媒に、空気Ａｉとの間での熱交換を行わせる。利用側熱交換器１１は、暖房運転時に放熱器として機能し、冷房運転時に蒸発器として機能する。図３は、利用側熱交換器１１の概略構成図である。図３では、冷媒の流れる方向は、白抜きの矢印で示される。また、利用側ファン１２が供給する空気Ａｉの流れる方向は、ハッチングを付した矢印で示される。さらに、以下の説明で言及する水平方向、上下方向、上、下、風上、風下等の各方向は、図３に示された矢印が示す方向に対応する。

利用側熱交換器１１は、複数の円筒状の伝熱管１１ｈｐと、複数のフィン１１ｆと、複数の第１接続管１１ｃａと、第２接続管１１ｃｂとを有するフィン・アンド・チューブ型熱交換器である。伝熱管１１ｈｐは、複数のフィン１１ｆを貫通し、第１方向（本実施形態では、水平方向）に沿って伸びるように配置される。複数のフィン１１ｆは、第１方向に沿って所定の間隔を空けて互いに平行に配置される。

利用側熱交換器１１は、３つのパス１１ｐａ、１１ｐｂ、１１ｐｃを有する。パス１１ｐａ、１１ｐｂ、１１ｐｃは、同じ形状である。パス１１ｐａ、１１ｐｂ、１１ｐｃのそれぞれは、複数の伝熱管１１ｈｐと、複数の第１接続管１１ｃａと、第２接続管１１ｃｂとにより構成される。パス１１ｐａ、１１ｐｂ、１１ｐｃのそれぞれは、流入口１１ｉと、流出口１１ｏとを有する。パス１１ｐａ、１１ｐｂ、１１ｐｃは、第１方向に沿って配置されている。

パス１１ｐａ、１１ｐｂ、１１ｐｃのそれぞれは、複数の伝熱管１１ｈｐが第２方向（本実施形態では、上下方向）に沿って互いに平行に並べられた伝熱管群Ｒｕ１と、伝熱管群Ｒｕ２とを含む。本実施形態では、伝熱管群Ｒｕ１、Ｒｕ２は、それぞれ４本の伝熱管１１ｈｐを有する。言い換えると、パス１１ｐａ、１１ｐｂ、１１ｐｃのそれぞれは、第２方向に４段にわたって配置された伝熱管１１ｈｐが、第１方向に２列並べられて構成されている。

伝熱管群Ｒｕ１、Ｒｕ２は、それぞれに含まれる複数の伝熱管１１ｈｐの中心軸を含む平面が、所定の間隔を空けて互いに平行となるように配置される。また、伝熱管群Ｒｕ１、Ｒｕ２は、それぞれに含まれる複数の伝熱管１１ｈｐの中心軸を含む平面が、利用側ファン１２が供給する空気Ａｉの流れる方向（本実施形態では、水平方向）と交差するように配置される。伝熱管群Ｒｕ１は、利用側ファン１２が供給する空気Ａｉの流れる方向において、伝熱管群Ｒｕ２よりも風上側に配置される。

流入口１１ｉは、伝熱管群Ｒｕ２の最も上方に配置された伝熱管１１ｈｐの端部の開口である。流入口１１ｉは、利用側流入部１４に接続されている。

流出口１１ｏは、伝熱管群Ｒｕ１の最も下方に配置された伝熱管１１ｈｐの端部の開口である。流出口１１ｏは、第１冷媒配管６１を介して利用側第２ヘッダＨｕ２に接続されている。

第１接続管１１ｃａは、伝熱管１１ｈｐの端部まで流れた冷媒が第２方向に沿って隣り合う他の段の伝熱管１１ｈｐへ流入できるように伝熱管１１ｈｐの端部に設けられている。

第２接続管１１ｃｂは、隣あう伝熱管群Ｒｕ１、Ｒｕ２を連通する。具体的には、第２接続管１１ｃｂは、伝熱管群Ｒｕ２の最も下方に配置された伝熱管１１ｈｐの端部と伝熱管群Ｒｕ１の最も上方に配置された伝熱管１１ｈｐの端部のそれぞれを連通するように設けられている。

なお、上述した伝熱管群Ｒｕ１、Ｒｕ２の数、パス１１ｐａ、１１ｐｂ、１１ｐｃの数、及び伝熱管１１ｈｐの数等は、一例であり、これに限定されない。

（２－１－２）利用側ファン
利用側ファン１２は、利用側熱交換器１１に空気Ａｉを供給するファンである。利用側ファン１２は、ファンモータ１２ｍによって駆動される（図２参照）。制御部５０は、ファンモータ１２ｍの回転数を制御して、利用側熱交換器１１に供給される空気Ａｉの量を制御する。

（２－１－３）利用側分岐部
利用側分岐部１３は、暖房運転と冷房運転とで、熱源ユニット２０から流出した冷媒及び利用側熱交換器１１から流出した冷媒の流路を切り換える。利用側分岐部１３は、液冷媒連絡配管３０、ガス冷媒連絡配管４０、利用側流入部１４、及び利用側第２ヘッダＨｕ２に接続されている。

利用側分岐部１３は、第１逆止弁Ｖｕ１と、第２逆止弁Ｖｕ２と、第３逆止弁Ｖｕ３と、第４逆止弁Ｖｕ４とを有する。第１逆止弁Ｖｕ１、第２逆止弁Ｖｕ２、第３逆止弁Ｖｕ３、及び第４逆止弁Ｖｕ４は、いずれも流入口と流出口とを有する。第１逆止弁Ｖｕ１、第２逆止弁Ｖｕ２、第３逆止弁Ｖｕ３、及び第４逆止弁Ｖｕ４は、いずれも流入口から流出口（図に矢印で示した方向）への冷媒の流れを許容し、それとは反対の方向への冷媒の流れを制限する。

第１逆止弁Ｖｕ１の流出口は、第２逆止弁Ｖｕ２の流入口に接続されている。第３逆止弁Ｖｕ３の流出口は、第４逆止弁Ｖｕ４の流入口に接続されている。

第１逆止弁Ｖｕ１の流入口及び第３逆止弁Ｖｕ３の流入口は、第２冷媒配管６２を介して利用側第２ヘッダＨｕ２に接続されている。

第１逆止弁Ｖｕ１の流出口及び第２逆止弁Ｖｕ２の流入口は、第１冷媒配管６１を介して液冷媒連絡配管３０に接続されている。第３逆止弁Ｖｕ３の流出口及び第４逆止弁Ｖｕ４の流入口は、第２冷媒配管６２を介してガス冷媒連絡配管４０に接続されている。

第２逆止弁Ｖｕ２の流出口は、第１冷媒配管６１を介して利用側流入部１４の第２流路１４ｂ（後述）に接続されている。第４逆止弁Ｖｕ４の流出口は、第２冷媒配管６２を介して利用側流入部１４の第１流路１４ａ（後述）に接続されている。

（２－１－４）利用側流入部
利用側流入部１４は、利用側熱交換器１１に流入する直前の冷媒が通過する流路である。利用側流入部１４は、第１流路１４ａと、第２流路１４ｂとを有する。利用側流入部１４は、第１流路１４ａを通過する冷媒に発生する圧力損失が、第２流路１４ｂを通過する冷媒に発生する圧力損失よりも小さくなるように構成されている。

（２－１－４－１）第１流路
第１流路１４ａは、利用側熱交換器１１を冷媒の放熱器として機能させる運転（具体的には、暖房運転）において、冷媒が通過する流路である。第１流路１４ａに流入した冷媒は、第１流路１４ａでパス１１ｐａ、１１ｐｂ、１１ｐｃのそれぞれに分流される。第１流路１４ａは、利用側第１ヘッダＨｕ１と、複数の第５逆止弁Ｖｕ５とを有する。

利用側第１ヘッダＨｕ１は、内部を冷媒が流れる筒状の部材である。利用側第１ヘッダＨｕ１は、第２冷媒配管６２を介して利用側分岐部１３（具体的には、第４逆止弁Ｖｕ４の流出口）に接続されるとともに、第２冷媒配管６２を介して第５逆止弁Ｖｕ５の流入口に接続されている。

第５逆止弁Ｖｕ５は、流入口から流出口（図に矢印で示した方向）への冷媒の流れを許容し、それとは反対の方向への冷媒の流れを制限する。第５逆止弁Ｖｕ５の流入口は、第２冷媒配管６２を介して利用側第１ヘッダＨｕ１に接続されている。第５逆止弁Ｖｕ５は、利用側第１ヘッダＨｕ１からの冷媒の逆流を抑制する。第５逆止弁Ｖｕ５の流出口は、第２冷媒配管６２を介してパス１１ｐａ、１１ｐｂ、１１ｐｃのそれぞれの流入口１１ｉに接続されている。

本実施形態では、第１流路１４ａは、３つの第５逆止弁Ｖｕ５を有しており、３つの第５逆止弁Ｖｕ５がそれぞれ異なる第２冷媒配管６２を介して利用側第１ヘッダＨｕ１に接続されている。第１流路１４ａが有する第５逆止弁Ｖｕ５の数は、３つに限定されず、２つであってもよいし、４つ以上であってもよい。

（２－１－４－２）第２流路
第２流路１４ｂは、利用側熱交換器１１を冷媒の蒸発器として機能させる運転（具体的には、冷房運転）において、冷媒が通過する流路である。第２流路１４ｂに流入した冷媒は、第２流路１４ｂでパス１１ｐａ、１１ｐｂ、１１ｐｃのそれぞれに分流される。第２流路１４ｂは、分流器Ｄｕと、３つの流量調整部Ｃｕとを有する。

分流器Ｄｕは、利用側分岐部１３から流出した冷媒を分流させる部材である。分流器Ｄｕは、第１冷媒配管６１を介して利用側分岐部１３（具体的には、第２逆止弁Ｖｕ２）に接続されるとともに、第１冷媒配管６１を介して流量調整部Ｃｕの流入口に接続されている。

流量調整部Ｃｕは、利用側熱交換器１１のパス１１ｐａ、１１ｐｂ、１１ｐｃのそれぞれに接続され、パス１１ｐａ、１１ｐｂ、１１ｐｃのそれぞれに流入する冷媒の流量を調整する。本実施形態では、流量調整部Ｃｕは、流入口と流出口とを有する細管（キャピラリチューブ）である。流量調整部Ｃｕの流出口は、パス１１ｐａ、１１ｐｂ、１１ｐｃのそれぞれの流入口１１ｉに接続されている。流量調整部Ｃｕは、内部を通過する冷媒の流量を調整するために流路面積が第１冷媒配管６１及び第２冷媒配管６２よりも小さく形成されている。このため、流量調整部Ｃｕを通過する際に冷媒に発生する圧力損失は、第１冷媒配管６１及び第２冷媒配管６２を通過する際に冷媒が受ける圧力損失よりも大きい。パス１１ｐａ、１１ｐｂ、１１ｐｃのそれぞれに流入する冷媒の流量を調整するために、３つの流量調整部Ｃｕのそれぞれの長さ及び流路面積は、互いに異なっていてもよい。

このように、第１流路１４ａが、第２冷媒配管６２で接続された利用側第１ヘッダＨｕ１及び第５逆止弁Ｖｕ５により構成されているのに対して、第２流路１４ｂは、通過する冷媒に発生する圧力損失が第２冷媒配管６２よりも大きい流量調整部Ｃｕを有している。
したがって、利用側流入部１４では、第１流路１４ａを通過する冷媒に発生する圧力損失が、第２流路１４ｂを通過する冷媒に発生する圧力損失よりも小さい。

（２－１－５）利用側第２ヘッダ
利用側第２ヘッダＨｕ２は、内部を冷媒が流れる筒状の部材である。利用側第２ヘッダＨｕ２は、複数の第１冷媒配管６１を介して利用側熱交換器１１の流出口１１ｏに接続されるとともに、第２冷媒配管６２を介して利用側分岐部１３（具体的には、第１逆止弁Ｖｕ１の流入口及び第３逆止弁Ｖｕ３の流入口）に接続されている。

（２－１－６）利用側熱交換器における冷媒の流れ
利用側流入部１４から流出した冷媒は、パス１１ｐａ、１１ｐｂ、１１ｐｃそれぞれの流入口１１ｉから伝熱管群Ｒｕ２の最も上方の伝熱管１１ｈｐに流入する。伝熱管群Ｒｕ２に流入した冷媒は、伝熱管１１ｈｐと第１接続管１１ｃａとを交互に通過することで、伝熱管群Ｒｕ２を蛇行しながら下方に向かう。伝熱管群Ｒｕ２の最も下方の伝熱管１１ｈｐに流入した冷媒は、第２接続管１１ｃｂを通過して伝熱管群Ｒｕ１の最も上方の伝熱管１１ｈｐに流入する。伝熱管群Ｒｕ１に流入した冷媒も、伝熱管群Ｒｕ１を蛇行しながら下方に向かった、流出口１１ｏを通過して利用側第２ヘッダＨｕ２に流出する。

このように、利用側熱交換器１１において、パス１１ｐａ、１１ｐｂ、１１ｐｃのそれぞれを流れる冷媒は、伝熱管群Ｒｕ２、伝熱管群Ｒｕ１の順に、利用側ファン１２が供給する空気Ａｉの流れに対して対向するように利用側熱交換器１１の内部を流れる。

（２－２）熱源ユニット
熱源ユニット２０は、空調対象空間外に配置されている。熱源ユニット２０は、熱源側熱交換器２１と、熱源側ファン２２と、熱源側分岐部２３と、熱源側流入部２４と、熱源側第２ヘッダＨｈ２と、流向切換機構２５と、圧縮機２６と、膨張機構２７と、第１閉鎖弁２８と、第２閉鎖弁２９とを有する。熱源ユニット２０では、冷房運転が第１運転の一例であり、暖房運転が第２運転の一例である。

（２－２－１）熱源側熱交換器
熱源側熱交換器２１は、熱源側熱交換器２１の内部を流れる冷媒に、空調対象空間外の空気Ａｏとの間での熱交換を行わせる。熱源側熱交換器２１は、冷房運転時に放熱器として機能し、暖房運転時に蒸発器として機能する。図４は、熱源側熱交換器２１の概略構成図である。図４では、冷媒の流れる方向は、白抜きの矢印で示される。また、熱源側ファン２２が供給する空気Ａｏの流れる方向は、ハッチングを付した矢印で示される。さらに、以下の説明で言及する水平方向、上下方向、上、下、風上、風下等の各方向は、図４に示された矢印が示す方向に対応する。

熱源側熱交換器２１は、複数の円筒状の伝熱管２１ｈｐと、複数のフィン２１ｆと、複数の第１接続管２１ｃａと、第２接続管２１ｃｂとを有するフィン・アンド・チューブ型熱交換器である。伝熱管２１ｈｐは、複数のフィン２１ｆを貫通し、第１方向に沿って伸びるように配置される。複数のフィン２１ｆは、第１方向に沿って所定の間隔を空けて互いに平行に配置される。

熱源側熱交換器２１は、３つのパス２１ｐａ、２１ｐｂ、２１ｐｃを有する。３つのパス２１ｐａ、２１ｐｂ、２１ｐｃは、同じ形状である３つのパス２１ｐａ、２１ｐｂ、２１ｐｃのそれぞれは、複数の伝熱管２１ｈｐと、複数の第１接続管２１ｃａと、第２接続管２１ｃｂとにより構成される別の冷媒流路を有する。パス２１ｐａ、２１ｐｂ、２１ｐｃのそれぞれは、流入口２１ｉと、流出口２１ｏとを有する。３つのパス２１ｐａ、２１ｐｂ、２１ｐｃは、第１方向に沿って並んで配置されている。

パス２１ｐａ、２１ｐｂ、２１ｐｃのそれぞれは、複数の伝熱管２１ｈｐが第２方向に沿って互いに平行に並べられた伝熱管群Ｒｈ１と、伝熱管群Ｒｈ２とを含む。本実施形態では、伝熱管群Ｒｈ１、Ｒｈ２は、それぞれ４本の伝熱管２１ｈｐを有する。言い換えると、パス２１ｐａ、２１ｐｂ、２１ｐｃのそれぞれは、第２方向に４段にわたって配置された伝熱管２１ｈｐが、第１方向に２列並べられて構成されている。

伝熱管群Ｒｈ１、Ｒｈ２は、それぞれに含まれる複数の伝熱管２１ｈｐの中心軸を含む平面が、所定の間隔を空けて互いに平行となるように配置される。また、伝熱管群Ｒｕ１、Ｒｕ２は、それぞれに含まれる複数の伝熱管２１ｈｐの中心軸を含む平面が、熱源側ファン２２が供給する空気Ａｏの流れる方向（本実施形態では、水平方向）と交差するように配置される。伝熱管群Ｒｈ１は、熱源側ファン２２が供給する空気Ａｏの流れる方向において、伝熱管群Ｒｈ２よりも風上側に配置される。

流入口２１ｉは、伝熱管群Ｒｈ２の最も上方に配置された伝熱管２１ｈｐの端部の開口である。流入口２１ｉは、熱源側流入部２４に接続されている。

流出口２１ｏは、伝熱管群Ｒｈ１の最も下方に配置された伝熱管２１ｈｐの端部の開口である。流出口２１ｏは、第１冷媒配管６１を介して熱源側第２ヘッダＨｈ２に接続されている。

第１接続管２１ｃａは、伝熱管２１ｈｐの端部まで流れた冷媒が第２方向に沿って隣り合う他の段の伝熱管２１ｈｐへ流入できるように伝熱管２１ｈｐの端部に設けられている。

第２接続管２１ｃｂは、隣あう伝熱管群Ｒｈ１、Ｒｈ２を連通する。具体的には、第２接続管２１ｕは、伝熱管群Ｒｈ２の最も下方に配置された伝熱管２１ｈｐの端部と伝熱管群Ｒｈ１の最も上方に配置された伝熱管２１ｈｐの端部のそれぞれを連通するように設けられている。

なお、上述した伝熱管群Ｒｈ１、Ｒｈ２の数、パス２１ｐａ、２１ｐｂ、２１ｐｃの数、及び伝熱管２１ｈｐの数等は、一例であり、これに限定されない。

（２－２－２）熱源側ファン
熱源側ファン２２は、熱源側熱交換器２１に空気Ａｏ（熱源空気）を供給するファンである。熱源側ファン２２は、ファンモータ２２ｍによって駆動される（図２参照）。制御部５０は、ファンモータ２２ｍの回転数を制御して、熱源側熱交換器２１に供給される空気Ａｏの量を制御する。

（２－２－３）熱源側分岐部
熱源側分岐部２３は、暖房運転と冷房運転とで、利用ユニット１０から流出した冷媒及び熱源側熱交換器２１から流出した冷媒の流路を切り換える。熱源側分岐部２３は、液冷媒連絡配管３０、ガス冷媒連絡配管４０、利用側流入部１４、及び利用側第２ヘッダＨｕ２に接続されている。

熱源側分岐部２３は、第１逆止弁Ｖｈ１と、第２逆止弁Ｖｈ２と、第３逆止弁Ｖｈ３と、第４逆止弁Ｖｈ４とを有する。第１逆止弁Ｖｈ１、第２逆止弁Ｖｈ２、第３逆止弁Ｖｈ３、及び第４逆止弁Ｖｈ４は、いずれも流入口と流出口とを有する。第１逆止弁Ｖｈ１、第２逆止弁Ｖｈ２、第３逆止弁Ｖｈ３、及び第４逆止弁Ｖｈ４は、いずれも流入口から流出口（図に矢印で示した方向）への冷媒の流れを許容し、それとは反対の方向への冷媒の流れを制限する。

第１逆止弁Ｖｈ１の流出口は、第２逆止弁Ｖｈ２の流入口に接続されている。第３逆止弁Ｖｈ３の流出口は、第４逆止弁Ｖｈ４の流入口に接続されている。

第１逆止弁Ｖｈ１の流入口及び第３逆止弁Ｖｈ３の流入口は、第１冷媒配管６１を介して熱源側第２ヘッダＨｈ２に接続されている。

第１逆止弁Ｖｈ１の流出口及び第２逆止弁Ｖｈ２の流入口は、第１冷媒配管６１を介して膨張機構２７に接続されている。第３逆止弁Ｖｈ３の流出口及び第４逆止弁Ｖｈ４の流入口は、第２冷媒配管６２を介して流向切換機構２５の第３ポートＰ３（後述）に接続されている。

第２逆止弁Ｖｈ２の流出口は、第１冷媒配管６１を介して熱源側流入部２４の第２流路２４ｂ（後述）に接続されている。第４逆止弁Ｖｈ４の流出口は、第２冷媒配管６２を介して熱源側流入部２４の第１流路２４ａ（後述）に接続されている。

（２－２－４）熱源側流入部
熱源側流入部２４は、熱源側熱交換器２１に流入する直前の冷媒が通過する流路である。熱源側流入部２４は、第１流路２４ａと、第２流路２４ｂとを有する。熱源側流入部２４は、第１流路２４ａを通過する冷媒に発生する圧力損失が、第２流路２４ｂを通過する冷媒に発生する圧力損失よりも小さくなるように構成されている。

（２－２－４－１）第１流路
第１流路２４ａは、熱源側熱交換器２１を冷媒の放熱器として機能させる運転（具体的には、冷房運転）において、冷媒が通過する流路である。第１流路２４ａに流入した冷媒は、第１流路２４ａでパス２１ｐａ、２１ｐｂ、２１ｐｃのそれぞれに分流される。第１流路２４ａは、熱源側第１ヘッダＨｈ１と、複数の第５逆止弁Ｖｈ５とを有する。

熱源側第１ヘッダＨｈ１は、内部を冷媒が流れる筒状の部材である。熱源側第１ヘッダＨｈ１は、第２冷媒配管６２を介して熱源側分岐部２３（具体的には、第４逆止弁Ｖｈ４の流出口）に接続されるとともに、第２冷媒配管６２を介して第５逆止弁Ｖｈ５の流入口に接続されている。

第５逆止弁Ｖｈ５は、流入口から流出口（図に矢印で示した方向）への冷媒の流れを許容し、それとは反対の方向への冷媒の流れを制限する。第５逆止弁Ｖｈ５の流入口は、第２冷媒配管６２を介して熱源側第１ヘッダＨｈ１に接続されている。第５逆止弁Ｖｈ５は、熱源側第１ヘッダＨｈ１からの冷媒の逆流を抑制する。第５逆止弁Ｖｈ５の流出口は、第２冷媒配管６２を介してパス２１ｐａ、２１ｐｂ、２１ｐｃのそれぞれの流入口２１ｉに接続されている。

本実施形態では、第１流路２４ａは、３つの第５逆止弁Ｖｈ５を有しており、３つの第５逆止弁Ｖｈ５がそれぞれ異なる第２冷媒配管６２を介して熱源側第１ヘッダＨｈ１に接続されている。第１流路２４ａが有する第５逆止弁Ｖｈ５の数は、３つに限定されず、２つであってもよいし、４つ以上であってもよい。

（２－２－４－２）第２流路
第２流路２４ｂは、熱源側熱交換器２１を冷媒の蒸発器として機能させる運転（具体的には、暖房運転）において、冷媒が通過する流路である。第２流路２４ｂに流入した冷媒は、第２流路２４ｂでパス２１ｐａ、２１ｐｂ、２１ｐｃのそれぞれに分流される。第２流路２４ｂは、分流器Ｄｈと、３つの流量調整部Ｃｈとを有する。

分流器Ｄｈは、熱源側分岐部２３から流出した冷媒を分流させる部材である。分流器Ｄｈは、第１冷媒配管６１を介して熱源側分岐部２３（具体的には、第２逆止弁Ｖｈ２）に接続されるとともに、第１冷媒配管６１を介して流量調整部Ｃｈの流入口に接続されている。

流量調整部Ｃｈは、熱源側熱交換器２１のパス２１ｐａ、２１ｐｂ、２１ｐｃのそれぞれに接続され、パス２１ｐａ、２１ｐｂ、２１ｐｃのそれぞれに流入する冷媒の流量を調整する。本実施形態では、流量調整部Ｃｈは、流入口と流出口とを有する細管（キャピラリチューブ）である。流量調整部Ｃｈの流出口は、パス２１ｐａ、２１ｐｂ、２１ｐｃのそれぞれの流入口２１ｉに接続されている。流量調整部Ｃｈは、内部を通過する冷媒の流量を調整するために流路面積が第１冷媒配管６１及び第２冷媒配管６２よりも小さく形成されている。このため、流量調整部Ｃｈを通過する際に冷媒に発生する圧力損失は、第１冷媒配管６１及び第２冷媒配管６２を通過する際に冷媒が受ける圧力損失よりも大きい。パス２１ｐａ、２１ｐｂ、２１ｐｃのそれぞれに流入する冷媒の流量を調整するために、３つの流量調整部Ｃｈのそれぞれの長さ及び流路面積は、互いに異なっていてもよい。

このように、第１流路２４ａが、第２冷媒配管６２で接続された熱源側第１ヘッダＨｈ１及び第５逆止弁Ｖｈ５により構成されているのに対して、第２流路２４ｂは、通過する冷媒に発生する圧力損失が第２冷媒配管６２よりも大きい流量調整部Ｃｕを有している。
したがって、熱源側流入部２４では、第１流路２４ａを通過する冷媒に発生する圧力損失が、第２流路２４ｂを通過する冷媒に発生する圧力損失よりも小さい。

（２－２－５）熱源側第２ヘッダ
熱源側第２ヘッダＨｈ２は、内部を冷媒が流れる筒状の部材である。熱源側第２ヘッダＨｈ２は、複数の第１冷媒配管６１を介して熱源側熱交換器２１の流出口２１ｏに接続されるとともに、第１冷媒配管６１を介して熱源側分岐部２３（具体的には、第１逆止弁Ｖｈ１の流入口及び第３逆止弁Ｖｈ３の流入口）に接続されている。

（２－２－６）流向切換機構
流向切換機構２５は、冷媒回路１００における冷媒の流向を切り換える。流向切換機構２５は、第１状態と第２状態との間で切り換わる四路切換弁である。流向切換機構２５は、第１ポートＰ１と、第２ポートＰ２と、第３ポートＰ３と、第４ポートＰ４とを有する。制御部５０は、流向切換機構２５を第１状態と第２状態との間で切り換える。

第１ポートＰ１は、第２冷媒配管６２を介してガス冷媒連絡配管４０に接続されている。第２ポートＰ２は、第１冷媒配管６１を介して圧縮機２６の吐出管２６ｂ（後述）に接続されている。第３ポートＰ３は、第２冷媒配管６２を介して熱源側分岐部２３（具体的には、第３逆止弁Ｖｈ３の流出口及び第４逆止弁Ｖｈ４の流入口）に接続されている。第４ポートＰ４は、第２冷媒配管６２を介して圧縮機２６の吸入管２６ａ（後述）に接続されている。

第１状態において流向切換機構２５は、第１ポートＰ１と第２ポートＰ２とを連通するとともに、第３ポートＰ３と第４ポートＰ４とを連通する（図１中の流向切換機構２５内の実線参照）。第２状態において流向切換機構２５は、第１ポートＰ１と第３ポートＰ３とを連通するとともに、第２ポートＰ２と第４ポートＰ４とを連通する（図１中の流向切換機構２５内の破線参照）。

なお、流向切換機構２５は四路切換弁に限られるものではない。例えば、流向切換機構２５は、複数の開閉弁及び冷媒管が上記のような冷媒の流れる方向の切り換えを実現できるように組み合わせられて構成されてもよい。

（２－２－７）圧縮機
圧縮機２６は、吸入管２６ａから冷凍サイクルにおける低圧の冷媒を吸入し、圧縮機構（図示省略）で冷媒を圧縮して、圧縮した冷媒を吐出管２６ｂから吐出する。圧縮機２６の圧縮機構は、圧縮機構モータ２６ｍによって駆動される（図２参照）。制御部５０は、圧縮機構モータ２６ｍの回転数を制御して、圧縮機２６の容量を制御する。

圧縮機２６の吸入管２６ａは、第２冷媒配管６２を介して流向切換機構２５の第４ポートＰ４に接続されている。

圧縮機２６の吐出管２６ｂは、第１冷媒配管６１を介して流向切換機構２５の第２ポートＰ２に接続されている。

（２－２－８）膨張機構
膨張機構２７は、通過する冷媒の圧力や流量の調節を行う。本実施形態では、膨張機構２７は開度可変の電動膨張機構である。制御部５０は、膨張機構２７の開度を制御する。膨張機構２７の一端は、第１冷媒配管６１を介して液冷媒連絡配管３０に接続されている。膨張機構２７の他端は、第１冷媒配管６１を介して熱源側分岐部２３（具体的には、第１逆止弁Ｖｈ１の流出口及び第２逆止弁Ｖｈ２の流入口）に接続されている。

なお、膨張機構２７は、電動膨張機構に限定されるものではなく感温筒式の膨張機構やキャピラリチューブであってもよい。また、熱源ユニット２０が膨張機構２７を有する代わりに、利用ユニット１０が膨張機構２７と同様の膨張機構を有してもよい。

（２－２－９）第１閉鎖弁及び第２閉鎖弁
第１閉鎖弁２８及び第２閉鎖弁２９は、冷媒配管を閉鎖して冷媒の流れを遮断する弁である。第１閉鎖弁２８及び第２閉鎖弁２９は、例えば、手動で操作される弁であって、冷凍サイクル装置１の設置時等において作業者によって開閉される。

第１閉鎖弁２８は、膨張機構２７と液冷媒連絡配管３０とを接続する第１冷媒配管６１に設けられている。

第２閉鎖弁２９は、流向切換機構２５とガス冷媒連絡配管４０とを接続する第２冷媒配管６２に設けられている。

（２－２－１０）熱源側熱交換器における冷媒の流れ
熱源側流入部２４から流出した冷媒は、パス２１ｐａ、２１ｐｂ、２１ｐｃそれぞれの流入口２１ｉから伝熱管群Ｒｈ２の最も上方の伝熱管２１ｈｐに流入する。伝熱管群Ｒｈ２に流入した冷媒は、伝熱管２１ｈｐと第１接続管２１ｃａとを交互に通過することで、伝熱管群Ｒｈ２を蛇行しながら下方に向かう。伝熱管群Ｒｈ２の最も下方の伝熱管２１ｈｐに流入した冷媒は、第２接続管２１ｃｂを通過して伝熱管群Ｒｈ１の最も下方の伝熱管２１ｈｐに流入する。伝熱管群Ｒｈ１に流入した冷媒も、伝熱管群Ｒｈ１を蛇行しながら下方に向かった後、流出口２１ｏを通過して熱源側第２ヘッダＨｈ２に流出する。

このように、熱源側熱交換器２１において、パス２１ｐａ、２１ｐｂ、２１ｐｃのそれぞれを流れる冷媒は、伝熱管群Ｒｈ２、伝熱管群Ｒｈ１の順に、熱源側ファン２２が供給する空気Ａｏの流れに対して対向するように熱源側熱交換器２１の内部を流れる。

（２－３）冷媒連絡配管及びガス冷媒連絡配管
液冷媒連絡配管３０及びガス冷媒連絡配管４０は、利用ユニット１０と熱源ユニット２０とを接続する配管である。より詳細には、液冷媒連絡配管３０は、第１冷媒配管６１を介して、第１逆止弁Ｖｕ１の流出口及び第２逆止弁Ｖｕ２の流入口と膨張機構２７の一端とに接続されている。ガス冷媒連絡配管４０は、第２冷媒配管６２を介して、第３逆止弁Ｖｕ３の流出口及び第４逆止弁Ｖｕ４の流入口と流向切換機構２５の第１ポートＰ１とに接続されている。

ガス冷媒連絡配管４０は、液冷媒連絡配管３０よりも流路面積が大きく形成されている。

液冷媒連絡配管３０及びガス冷媒連絡配管４０は、例えば、冷凍サイクル装置１の設置時において冷凍サイクル装置１の設置サイトで施工される配管である。

（２－４）制御部
制御部５０は、利用側ファン１２、熱源側ファン２２、流向切換機構２５、圧縮機２６、及び膨張機構２７を制御可能に電気的に接続されている。詳細は後述するが、冷凍サイクル装置１が冷房運転及び暖房運転を実行する際に、制御部５０がこれらの機器を制御する。

制御部５０は、コンピュータにより実現される。制御部５０は、制御演算装置と記憶装置とを備える（いずれも図示省略）。制御演算装置には、ＣＰＵ又はＧＰＵといったプロセッサを使用できる。制御演算装置は、記憶装置に記憶されているプログラムを読み出し、このプログラムに従って所定の画像処理や演算処理を行う。さらに、制御演算装置は、プログラムに従って、演算結果を記憶装置に書き込んだり、記憶装置に記憶されている情報を読み出したりすることができる。記憶装置は、データベースとして用いることができる。

（３）冷凍サイクル装置の動作
暖房運転及び冷房転における冷凍サイクル装置１の各部の動作について説明する。図５は、暖房運転における冷媒の流れを説明する概略構成図である。図６は、冷房運転における冷媒の流れを説明する概略構成図である。図５及び図６において、冷媒の流れは矢印で示される。

（３－１）暖房運転における動作
冷凍サイクル装置１に対して暖房運転の実行が指示されると、制御部５０は、流向切換機構２５を第１状態とし、利用側ファン１２、熱源側ファン２２、及び圧縮機２６の運転を開始し、膨張機構２７の開度を制御する。冷凍サイクル装置１が暖房運転を実行すると、次に説明するように冷媒が冷媒回路１００を流れる。

圧縮機２６の運転が始まると、冷凍サイクルにおける低圧のガス冷媒が吸入管２６ａから圧縮機２６に吸入される。圧縮機２６で圧縮されて冷凍サイクルにおける高圧のガス冷媒となった冷媒は、第２ポートＰ２から流向切換機構２５に流入する。流向切換機構２５に流入した冷媒は、第１ポートＰ１から流出した後、ガス冷媒連絡配管４０を経由して利用ユニット１０に流入する。利用ユニット１０に流入した冷媒は、利用側分岐部１３の第３逆止弁Ｖｕ３の流出口及び第４逆止弁Ｖｕ４の流入口に流入する。利用側分岐部１３に流入した冷媒は、第３逆止弁Ｖｕ３の流入口への流れが規制されながら、第４逆止弁Ｖｕ４を通過して利用側流入部１４の第１流路１４ａへ流入する。第１流路１４ａへ流入した冷媒は、利用側第１ヘッダＨｕ１及び第５逆止弁Ｖｕ５を経由して流入口１１ｉから利用側熱交換器１１に流入する。利用側熱交換器１１に流入した冷媒は、利用側ファン１２によって供給される空気Ａｉと熱交換を行って放熱し、高圧の液冷媒となる。言い換えると、このとき、利用側熱交換器１１は、冷媒回路１００において放熱器として機能する。利用側熱交換器１１へ供給された空気Ａｉの温度は、利用側熱交換器１１に流入した冷媒と熱交換することで上昇した後、利用ユニット１０外に吹き出す。利用側熱交換器１１から流出した高圧の液冷媒は、流出口１１ｏから流出すると利用側第２ヘッダＨｕ２を経由して利用側分岐部１３の第１逆止弁Ｖｕ１の流入口に流入する。第１逆止弁Ｖｕ１を通過した冷媒は、液冷媒連絡配管３０を経由して熱源ユニット２０に流入する。

熱源ユニット２０に流入した冷媒は、膨張機構２７を経由して熱源側分岐部２３の第１逆止弁Ｖｈ１の流出口及び第２逆止弁Ｖｈ２の流入口に流入する。冷媒は、膨張機構２７を通過する際に圧縮機２６の吸入圧力近くまで減圧され、気液二相状態の冷媒となる。熱源側分岐部２３に流入した冷媒は、第１逆止弁Ｖｈ１の流入口への流れが規制されながら、第２逆止弁Ｖｈ２を通過して熱源側流入部２４の第２流路２４ｂへ流入する。第２流路２４ｂへ流入した冷媒は、分流器Ｄｈ及び流量調整部Ｃｈを経由して流入口２１ｉから熱源側熱交換器２１に流入する。熱源側熱交換器２１に流入した低圧の気液二相状態の冷媒は、熱源側ファン２２によって供給される空気Ａｏと熱交換を行って蒸発して低圧のガス冷媒となる。言い換えると、このとき、熱源側熱交換器２１は、冷媒回路１００において蒸発器として機能する。熱源側熱交換器２１から流出した低圧のガス冷媒は、流出口２１ｏから流出すると熱源側第２ヘッダＨｈ２を経由して熱源側分岐部２３の第３逆止弁Ｖｈ３の流入口に流入する。第３逆止弁Ｖｈ３を通過した冷媒は、第３ポートＰ３から流向切換機構２５に流入する。流向切換機構２５に流入した冷媒は、第４ポートＰ４から流出した後、再び、吸入管２６ａから圧縮機２６に吸入される。

このように、暖房運転において、冷媒は、利用側熱交換器１１に流入する直前に第１流路１４ａを通過し、熱源側熱交換器２１に流入する直前に第２流路２４ｂを通過する。より詳細には、暖房運転において放熱器として機能する利用側熱交換器１１に流入する直前のガス冷媒は、第２流路１４ｂよりも発生する圧力損失が小さい第１流路１４ａにおいてパス１１ｐａ、１１ｐｂ、１１ｐｃのそれぞれに分流される。また、暖房運転において蒸発器として機能する熱源側熱交換器２１に流入する直前の気液二相冷媒は、第１流路２４ａよりも発生する圧力損失が大きい第２流路２４ｂにおいてパス２１ｐａ、２１ｐｂ、２１ｐｃのそれぞれに分流される。

（３－２）冷房運転における動作
冷凍サイクル装置１に対して冷房運転の実行が指示されると、制御部５０は、流向切換機構２５を第２状態とし、利用側ファン１２、熱源側ファン２２、及び圧縮機２６の運転を開始し、膨張機構２７の開度を制御する。冷凍サイクル装置１が冷房運転を実行すると、次に説明するように冷媒が冷媒回路１００を流れる。

圧縮機２６の運転が始まると、冷凍サイクルにおける低圧のガス冷媒が吸入管２６ａから圧縮機２６に吸入される。圧縮機２６で圧縮されて冷凍サイクルにおける高圧のガス冷媒となった冷媒は、第２ポートＰ２から流向切換機構２５に流入する。流向切換機構２５に流入した冷媒は、第３ポートＰ３から流出した後、熱源側分岐部２３の第３逆止弁Ｖｈ３の流出口及び第４逆止弁Ｖｈ４の流入口に流入する。熱源側分岐部２３に流入した冷媒は、第３逆止弁Ｖｈ３の流入口への流入を規制されながら、第４逆止弁Ｖｈ４を通過して熱源側流入部２４の第１流路２４ａへ流入する。第１流路２４ａへ流入した冷媒は、熱源側第１ヘッダＨｈ１及び第５逆止弁Ｖｈ５を経由して流入口２１ｉから熱源側熱交換器２１に流入する。熱源側熱交換器２１に流入した冷媒は、熱源側ファン２２によって供給される空気Ａｏと熱交換を行って放熱し、高圧の液冷媒となる。言い換えると、このとき、熱源側熱交換器２１は、冷媒回路１００において放熱器として機能する。熱源側熱交換器２１から流出した高圧の液冷媒は、流出口２１ｏから流出すると熱源側第２ヘッダＨｈ２を経由して熱源側分岐部２３の第１逆止弁Ｖｈ１の流入口に流入する。第１逆止弁Ｖｕ１を通った冷媒は、膨張機構２７及び液冷媒連絡配管３０を経由して利用ユニット１０に流入する。冷媒は、膨張機構２７を通過する際に圧縮機２６の吸入圧力近くまで減圧され、気液二相状態の冷媒となる。

利用ユニット１０に流入した冷媒は、利用側分岐部１３の第１逆止弁Ｖｕ１の流出口及び第２逆止弁Ｖｕ２の流入口に流入する。利用側分岐部１３に流入した冷媒は、第１逆止弁Ｖｕ１の流入口への流入を規制されながら、第２逆止弁Ｖｕ２を通過して利用側流入部１４の第２流路１４ｂへ流入する。第２流路１４ｂへ流入した冷媒は、分流器Ｄｕ及び流量調整部Ｃｕを経由して流入口１１ｉから利用側熱交換器１１に流入する。利用側熱交換器１１に流入した低圧の気液二相状態の冷媒は、利用側ファン１２によって供給される空気Ａｉと熱交換を行って蒸発して低圧のガス冷媒となる。言い換えると、このとき、利用側熱交換器１１は、冷媒回路１００において蒸発器として機能する。利用側熱交換器１１へ供給された空気Ａｉの温度は、利用側熱交換器１１に流入した冷媒と熱交換することで下降した後、利用ユニット１０外に吹き出す。利用側熱交換器１１から流出した低圧のガス冷媒は、流出口１１ｏから流出すると利用側第２ヘッダＨｕ２を経由して利用側分岐部１３の第３逆止弁Ｖｕ３の流入口に流入する。第３逆止弁Ｖｕ３を通過した冷媒は、ガス冷媒連絡配管４０を経由して熱源ユニット２０に流入する。熱源ユニット２０に流入した冷媒は、第１ポートＰ１から流向切換機構２５に流入する。流向切換機構２５に流入した冷媒は、第４ポートＰ４から流出した後、再び、吸入管２６ａから圧縮機２６に吸入される。

このように、冷房運転において、冷媒は、利用側熱交換器１１に流入する直前に第２流路２４ｂを通過し、熱源側熱交換器２１に流入する直前に第１流路２４ａを通過する。より詳細には、冷房運転において蒸発器として機能する利用側熱交換器１１に流入する直前の気液二相冷媒は、第１流路１４ａよりも発生する圧力損失が大きい第２流路１４ｂにおいてパス１１ｐａ、１１ｐｂ、１１ｐｃのそれぞれに分流される。また、冷房運転において放熱器として機能する熱源側熱交換器２１に流入する直前の気液二相冷媒は、第２流路２４ｂよりも発生する圧力損失が小さい第１流路１４ａにおいてパス２１ｐａ、２１ｐｂ、２１ｐｃのそれぞれに分流される。

（４）特徴
（４－１）
冷凍サイクル装置１は、非共沸混合冷媒を冷媒に用いる。冷凍サイクル装置１は、冷媒回路１００と、制御部５０とを備える。冷媒回路１００は、空気Ａｉ、Ａｏと、冷媒との間で熱交換を行わせる熱交換器１１、２１（利用側熱交換器１１及び熱源側熱交換器２１）を有する。制御部５０は、この熱交換器１１、２１を冷媒の放熱器として機能させる第１運転及び熱交換器１１、２１を冷媒の蒸発器として機能させる第２運転を実行する。冷媒は、暖房運転及び冷房運転において空気Ａｉ、Ａｏの流れに対して対向するように熱交換器１１、２１の内部を流れる。

冷媒回路１００は、熱交換器１１、２１に流入する直前の冷媒が通過する流入部１４、２４（利用側流入部１４及び熱源側流入部２４）を有する。第１運転においてこの流入部１４、２４を通過する冷媒に発生する圧力損失は、第２運転において流入部１４、２４を通過する冷媒に発生する圧力損失よりも小さい。

冷凍サイクル装置１は、暖房運転及び冷房運転において空気Ａｉ、Ａｏの流れに対して対向するように熱交換器１１、２１の内部を冷媒が流れることで、非共沸混合冷媒を用いた冷媒回路１００であっても熱交換器１１、２１での熱交換効率が確保される。また、冷凍サイクル装置１では、第１運転において流入部１４、２４を通過する冷媒（ガス冷媒）に発生する圧力損失が、第２運転において流入部１４、２４を通過する冷媒（気液二相冷媒）に発生する圧力損失よりも小さい。このため、冷凍サイクル装置１は、第１運転において熱交換器１１、２１に流入する直前のガス冷媒に大きな圧力損失が生じることで、装置の性能が低下することが抑制される。したがって、冷凍サイクル装置１によれば、非共沸混合冷媒を用いながら、熱交換器１１、２１での熱交換効率の確保と、熱交換器１１、２１に流入する冷媒に発生する圧力損失に起因する装置の性能低下の抑制とを両立できる。

（４－２）
流入部１４、２４は、第１流路１４ａ、２４ａ及び第２流路１４ｂ、２４ｂを有する。第１流路１４ａ、２４ａを通過する冷媒に発生する圧力損失は、第２流路１４ｂ、２４ｂを通過する冷媒に発生する圧力損失よりも小さい。冷媒は、第１運転において第１流路１４ａ、２４ａを通過して熱交換器１１、２１に流入し、第２運転において第２流路１４ｂ、２４ｂを通過して熱交換器１１、２１に流入する。

冷凍サイクル装置１は、熱交換器１１、２１に流入する直前の冷媒を第１流路１４ａ、２４ａ及び第２流路１４ｂ、２４ｂのいずれかに分岐させることで、冷媒に発生する圧力損失を変える。

（４－３）
第１流路１４ａ、２４ａが有する第１冷媒配管６１は、第２流路１４ｂ、２４ｂが有する第２冷媒配管６２よりも流路面積が大きい。

冷凍サイクル装置１では、第１冷媒配管６１の流路面積が第２冷媒配管６２の流路面積よりも大きいことにより、第１流路１４ａ、２４ａを通過する冷媒に発生する圧力損失が、第２流路１４ｂ、２４ｂを通過する冷媒に発生する圧力損失よりも小さい。

（４－４）
冷媒回路１００は、冷媒の流路を第１流路１４ａ、２４ａ及び第２流路１４ｂ、２４ｂのいずれかに切り換える分岐部（利用側分岐部１３、熱源側分岐部２３）を有する。

（４－５）
第１流路１４ａ、２４ａは、下流側の第２冷媒配管６２に設けられた第５逆止弁Ｖｕ５、Ｖｈ５を有する。

第５逆止弁Ｖｕ５、Ｖｈ５は、第２流路１４ｂ、２４ｂから第１流路１４ａ、２４ａへの冷媒の逆流を抑制する。

（５）変形例
（５－１）変形例Ａ
図７は、変形例Ａに係る冷凍サイクル装置１ａの概略構成図である。冷凍サイクル装置１ａは、利用側分岐部１３及び利用側流入部１４の第１流路１４ａを有さない。冷凍サイクル装置１ａでは、利用側第２ヘッダＨｕ２は、ガス冷媒連絡配管４０に接続されている。また、第２流路１４ｂの分流器Ｄｕは、液冷媒連絡配管３０に接続されている。

冷凍サイクル装置１ａでは、暖房運転において、ガス冷媒連絡配管４０を通過して利用ユニット１０に流入した冷媒は、利用側第２ヘッダＨｕ２を通過して利用側熱交換器１１に流入する。利用側熱交換器１１に流入した冷媒は、空気Ａｉと熱交換を行って放熱すると、第２流路１４ｂ及び液冷媒連絡配管３０を通過して熱源ユニット２０に流入する。また、冷房運転において、液冷媒連絡配管３０を通過して利用ユニット１０に流入した冷媒は、第２流路１４ｂを通過して利用側熱交換器１１に流入する。利用側熱交換器１１に流入した冷媒は、空気Ａｉと熱交換を行って蒸発すると、利用側第２ヘッダＨｕ２及びガス冷媒連絡配管４０を通過して熱源ユニット２０に流入する。その他の箇所における冷媒の流れは、冷凍サイクル装置１と同様であるため説明は省略する。

冷凍サイクル装置１ａでは、利用側熱交換器１１を流れる冷媒の方向は、暖房運転と冷媒運転とで反対方向に切り換わる。

（５－２）変形例Ｂ
図８は、変形例Ｂに係る冷凍サイクル装置１ｂの概略構成図である。冷凍サイクル装置１ｂは、熱源側分岐部２３及び熱源側流入部２４の第１流路２４ａを有さない。冷凍サイクル装置１ｂでは、熱源側第２ヘッダＨｈ２は、流向切換機構２５の第３ポートＰ３に接続されている。また、第２流路２４ｂの分流器Ｄｈは、膨張機構２７の他端に接続されている。

冷凍サイクル装置１ｂでは、暖房運転において、液冷媒連絡配管３０を通過して熱源ユニット２０に流入した冷媒は、膨張機構２７及び第２流路２４ｂを通過して熱源側熱交換器２１に流入する。熱源側熱交換器２１に流入した冷媒は、空気Ａｏと熱交換を行って蒸発すると、熱源側第２ヘッダＨｈ２を通過して流向切換機構２５の第３ポートＰ３に流入する。また、冷房運転において、流向切換機構２５の第３ポートＰ３から流出した冷媒は、熱源側第２ヘッダＨｈ２を通過して熱源側熱交換器２１に流入する。熱源側熱交換器２１に流入した冷媒は、空気Ａｏと熱交換を行って放熱すると、第２流路２４ｂを通過して膨張機構２７に流入する。その他の箇所における冷媒の流れは、冷凍サイクル装置１と同様であるため説明は省略する。

冷凍サイクル装置１ｂでは、熱源側熱交換器２１を流れる冷媒の方向は、暖房運転と冷媒運転とで反対方向に切り換わる。

（５－３）変形例Ｃ
利用側熱交換器１１は、利用側ファン１２が供給する空気Ａｉの流れに対して対向するように利用側熱交換器１１の内部を冷媒が流れることができれば、伝熱管１１ｈｐ及びフィン１１ｆの数、形状、配置等は、実施形態で説明した態様に限定されない。同様に、熱源側熱交換器２１も、熱源側ファン２２が供給する空気Ａｏの流れに対して対向するように熱源側熱交換器２１の内部を冷媒が流れることができれば、伝熱管２１ｈｐ及びフィン２１ｆの数、形状、配置等は、実施形態で説明した態様に限定されない。

（５－４）変形例Ｄ
第５逆止弁Ｖｕ５、Ｖｈ５は、制御部５０により開閉が制御される開閉弁であってもよい。この場合、制御部５０は、冷媒が第１流路１４ａ、２４ａを通過する運転において当該開閉弁を開き、冷媒が第２流路１４ｂ、２４ｂを通過する運転において当該開閉弁を閉じればよい。具体的には、制御部５０は、暖房運転において、第１流路１４ａが有する開閉弁を開き、第１流路２４ａが有する開閉弁を閉じればよい。また、冷房運転において、制御部５０は、第１流路１４ａが有する開閉弁を閉じ、第１流路２４ａが有する開閉弁を開けばよい。

変形例Ｄに係る冷凍サイクル装置１によれば、開閉弁が第２流路１４ｂ、２４ｂから第１流路１４ａ、２４ａへの冷媒の逆流を抑制する。

＜第２実施形態＞
（１）全体構成
冷凍サイクル装置１と冷凍サイクル装置２との違いは、冷凍サイクル装置２が利用側分岐部１３に代えて利用側分岐部１３ａを有し、熱源側分岐部２３に代えて熱源側分岐部２３ａを有する点である。以下では、冷凍サイクル装置１と冷凍サイクル装置２との違いを中心に説明する。図９は、冷凍サイクル装置１の概略構成図である。冷凍サイクル装置１と冷凍サイクル装置２との間で同一又は対応する構成については、同一の参照符号を付して説明を適宜省略する。

（２）詳細構成
（２－１）利用側分岐部
利用側分岐部１３ａは、第１逆止弁Ｖｕ１、第２逆止弁Ｖｕ２、第３逆止弁Ｖｕ３、及び第４逆止弁Ｖｕ４に加えて第１開閉弁Ｖｕ６及び第２開閉弁Ｖｕ７をさらに有する。制御部５０は、第１開閉弁Ｖｕ６及び第２開閉弁Ｖｕ７それぞれの開度を制御する。また、利用側分岐部１３ａの第２逆止弁Ｖｕ２及び第４逆止弁Ｖｕ４の流出口は、第２冷媒配管６２を介して第１開閉弁Ｖｕ６の一端及び第２開閉弁Ｖｕ７の一端に接続されている。

第１開閉弁Ｖｕ６は、制御部５０により開閉が制御される電磁弁である。第１開閉弁Ｖｕ６の他端は、第２冷媒配管６２を介して利用側流入部１４が有する第１流路１４ａの利用側第１ヘッダＨｕ１に接続されている。

第２開閉弁Ｖｕ７は、制御部５０により開閉が制御される電磁弁である。第２開閉弁Ｖｕ７の他端は、第１冷媒配管６１を介して利用側流入部１４が有する第２流路１４ｂの分流器Ｄｕに接続されている。

（２－２）熱源側分岐部
熱源側分岐部２３ａは、第１逆止弁Ｖｈ１、第２逆止弁Ｖｈ２、第３逆止弁Ｖｈ３、及び第４逆止弁Ｖｈ４に加えて第１開閉弁Ｖｈ６及び第２開閉弁Ｖｈ７をさらに有する。制御部５０は、第１開閉弁Ｖｈ６及び第２開閉弁Ｖｈ７それぞれの開度を制御する。また、利用側分岐部１３ａの第２逆止弁Ｖｈ２及び第４逆止弁Ｖｈ４の流出口は、第２冷媒配管６２を介して第１開閉弁Ｖｈ６の一端及び第２開閉弁Ｖｈ７の一端に接続されている。

第１開閉弁Ｖｈ６は、制御部５０により開閉が制御される電磁弁である。第１開閉弁Ｖｈ６の他端は、第２冷媒配管６２を介して熱源側流入部２４が有する第１流路１４ａの熱源側第１ヘッダＨｈ１に接続されている。

第２開閉弁Ｖｕ７は、制御部５０により開閉が制御される電磁弁である。第２開閉弁Ｖｈ７の他端は、第１冷媒配管６１を介して熱源側流入部２４が有する第２流路１４ｂの分流器Ｄｈに接続されている。

（２－３）制御部
制御部５０は、利用側ファン１２、熱源側ファン２２、流向切換機構２５、圧縮機２６、及び膨張機構２７に加えて、第１開閉弁Ｖｕ６、Ｖｈ６及び第２開閉弁Ｖｕ７、Ｖｈ７を制御可能に電気的に接続されている。

（３）冷凍サイクル装置の動作
暖房運転及び冷房転における冷凍サイクル装置２の各部の動作について、冷凍サイクル装置１との相違点を中心に説明する。図１０は、暖房運転における冷媒の流れを説明する概略構成図である。図１１は、冷房運転における冷媒の流れを説明する概略構成図である。図１０及び図１１において、冷媒の流れは矢印で示される。

（３－１）暖房運転における動作
冷凍サイクル装置２に対して暖房運転の実行が指示されると、制御部５０は、第１実施形態で説明した機器の制御に加えて、第１開閉弁Ｖｕ６、Ｖｈ６及び第２開閉弁Ｖｕ７、Ｖｈ７を制御する。具体的には、制御部５０は、第１開閉弁Ｖｕ６及び第２開閉弁Ｖｈ７を開き、第２開閉弁Ｖｕ７及び第１開閉弁Ｖｈ６を閉じる。冷凍サイクル装置２が暖房運転を実行すると、次に説明するように冷媒が冷媒回路１００を流れる。

圧縮機２６の運転が始まると、冷凍サイクルにおける低圧のガス冷媒が吸入管２６ａから圧縮機２６に吸入される。圧縮機２６で圧縮されて冷凍サイクルにおける高圧のガス冷媒となった冷媒は、第２ポートＰ２から流向切換機構２５に流入する。流向切換機構２５に流入した冷媒は、第１ポートＰ１から流出した後、ガス冷媒連絡配管４０を経由して利用ユニット１０に流入する。利用ユニット１０に流入した冷媒は、利用側分岐部１３の第３逆止弁Ｖｕ３の流出口及び第４逆止弁Ｖｕ４の流入口に流入する。利用側分岐部１３に流入した冷媒は、第３逆止弁Ｖｕ３の流入口への流れが規制されながら、第４逆止弁Ｖｕ４を通過する。第４逆止弁Ｖｕ４を通過した冷媒は、第２開閉弁Ｖｕ７により流れが規制されるため、第１開閉弁Ｖｕ６を通過して利用側流入部１４の第１流路１４ａへ流入する。これ以降、熱源ユニット２０の膨張機構２７を通過するまでの冷媒の流れは、第１実施形態と同じであるため説明を省略する。

その後、膨張機構２７を通過して熱源側分岐部２３に流入した冷媒は、第１逆止弁Ｖｈ１の流入口への流れが規制されながら、第２逆止弁Ｖｈ２を通過する。第２逆止弁Ｖｈ２を通過した冷媒は、第１開閉弁Ｖｈ６により流れが規制されるため、第２開閉弁Ｖｈ７を通過して熱源側流入部２４の第２流路２４ｂへ流入する。これ以降の冷媒の流れは、第１実施形態と同じであるため説明を省略する。

（３－２）暖房運転における動作
冷凍サイクル装置２に対して冷房運転の実行が指示されると、制御部５０は、第１実施形態で説明した機器の制御に加えて、第１開閉弁Ｖｕ６、Ｖｈ６及び第２開閉弁Ｖｕ７、Ｖｈ７を制御する。具体的には、制御部５０は、第１開閉弁Ｖｕ６及び第２開閉弁Ｖｈ７を閉じ、第２開閉弁Ｖｕ７及び第１開閉弁Ｖｈ６を開く。冷凍サイクル装置２が暖房運転を実行すると、次に説明するように冷媒が冷媒回路１００を流れる。

圧縮機２６の運転が始まると、冷凍サイクルにおける低圧のガス冷媒が吸入管２６ａから圧縮機２６に吸入される。圧縮機２６で圧縮されて冷凍サイクルにおける高圧のガス冷媒となった冷媒は、第２ポートＰ２から流向切換機構２５に流入する。流向切換機構２５に流入した冷媒は、第３ポートＰ３から流出した後、熱源側分岐部２３の第３逆止弁Ｖｈ３の流出口及び第４逆止弁Ｖｈ４の流入口に流入する。熱源側分岐部２３に流入した冷媒は、第３逆止弁Ｖｈ３の流入口への流入を規制されながら、第４逆止弁Ｖｈ４を通過する。第４逆止弁Ｖｈ４を通過した冷媒は、第２開閉弁Ｖｈ７により流れが規制されるため、第１開閉弁Ｖｈ６を通過して熱源側流入部２４の第１流路２４ａに流入する。これ以降、利用ユニット１０に流入するまでの冷媒の流れは、第１実施形態と同じであるため説明を省略する。

その後、利用ユニット１０に流入した冷媒は、利用側分岐部１３の第１逆止弁Ｖｕ１の流出口及び第２逆止弁Ｖｕ２の流入口に流入する。利用側分岐部１３に流入した冷媒は、第１逆止弁Ｖｕ１の流入口への流入を規制されながら、第２逆止弁Ｖｕ２を通過する。第２逆止弁Ｖｕ２を通過した冷媒は、第１開閉弁Ｖｕ６により流れが規制されるため、第２開閉弁Ｖｕ７を通過して利用側流入部１４の第２流路１４ｂへ流入する。これ以降の冷媒の流れは、第１実施形態と同じであるため説明を省略する。

（４）特徴
以上説明をしたように、冷凍サイクル装置１と同様に、冷凍サイクル装置２でも、第１運転において熱交換器１１、２１に流入する直前のガス冷媒に大きな圧力損失が生じることで、装置の性能が低下することが抑制される。したがって、冷凍サイクル装置２によっても、非共沸混合冷媒を用いながら、熱交換器１１、２１での熱交換効率の確保と、熱交換器１１、２１に流入する冷媒に発生する圧力損失に起因する装置の性能低下の抑制とを両立できる。

以上、本開示の実施形態を説明したが、特許請求の範囲に記載された本開示の趣旨及び範囲から逸脱することなく、形態や詳細の多様な変更が可能なことが理解されるであろう。

１ 冷凍サイクル装置
１０ 利用ユニット
１１ 利用側熱交換器
１２ 利用側ファン
１３ 利用側分岐部
１４ 利用側流入部
１４ａ 第１流路
Ｈｕ１ 利用側第１ヘッダ
Ｖｕ５ 第５逆止弁
１４ｂ 第２流路
Ｄｕ 分流器
Ｃｕ 流量調整部
Ｈｕ２ 利用側第２ヘッダ
２０ 熱源ユニット
２１ 熱源側熱交換器
２２ 熱源側ファン
２３ 熱源側分岐部
２４ 熱源側流入部
２４ａ 第１流路
Ｈｈ１ 利用側第１ヘッダ
Ｖｈ５ 第５逆止弁
２４ｂ 第２流路
Ｄｈ 分流器
Ｃｈ 流量調整部
２５ 流向切換機構
２６ 圧縮機
２７ 膨張機構
２８ 第１閉鎖弁
２９ 第２閉鎖弁
３０ 液冷媒連絡配管
４０ ガス冷媒連絡配管
５０ 制御部
６１ 第１冷媒配管
６２ 第２冷媒配管
１００ 冷媒回路
Ａｉ 空調対象空間内の空気
Ａｏ 空調対象空間外の空気

特開平７－２８０３７５号公報

Claims (3)

1. 非共沸混合冷媒を冷媒に用いる冷凍サイクル装置（１）であって、
   空気（Ａｉ、Ａｏ）と、前記冷媒との間で熱交換を行わせる熱交換器（１１、２１）を有する冷媒回路（１００）と、
   前記熱交換器を前記冷媒の放熱器として機能させる第１運転及び前記熱交換器を前記冷媒の蒸発器として機能させる第２運転を実行する制御部（５０）と
   を備え、
   前記冷媒は、
   前記第１運転及び前記第２運転において前記空気の流れに対して対向するように前記熱交換器の内部を流れ、
   前記冷媒回路は、
   前記熱交換器に流入する直前の前記冷媒が通過する第１流路（１４ａ、２４ａ）及び第２流路（１４ｂ、２４ｂ）と、
   前記冷媒の流路を前記第１流路及び前記第２流路のいずれかに切り換える分岐部（１３、２３）と
   を有し、
   前記第１流路を通過する前記冷媒に発生する圧力損失は、
   前記第２流路を通過する前記冷媒に発生する圧力損失よりも小さく、
   前記冷媒は、
   前記第１運転において前記第１流路を通過して前記熱交換器に流入し、
   前記第２運転において前記第２流路を通過して前記熱交換器に流入し、
   前記第１流路は、
   下流側の冷媒配管に設けられた逆止弁（Ｖｕ５、Ｖｈ５）を有する、
   冷凍サイクル装置。
2. 前記第１流路が有する第１冷媒配管（６１）は、
   前記第２流路が有する第２冷媒配管（６２）よりも流路面積が大きい
   請求項１に記載の冷凍サイクル装置。
3. 前記第１流路は、
   下流側の冷媒配管に設けられた開閉弁を有する、
   請求項１に記載の冷凍サイクル装置。