JP7423819B2 - 冷凍サイクル装置 - Google Patents

Description

本開示は、冷凍サイクル装置に関する。

従来、冷房運転および暖房運転の切替えが可能な空気調和機の室内熱交換器においては、冷房回路と暖房回路では冷媒の流れが逆向きとなり、特に冷房回路では冷媒と空気の流れが並行流となり、熱交換効率が低下するという問題があった。

特開２００３－０５００６１号公報（特許文献１）に開示される空気調和装置は、このような問題を解決するために、運転モードに関わらず第１の室内熱交換器から第２の室内熱交換器へと冷媒を流通させる流路切換手段と、第１流量制御弁と室内熱交換器または室外熱交換器との間に、圧縮機吸入側に接続されるガスバイパス回路を有した気液分離手段とを備える。

特開２００３－０５００６１号公報

特開２００３－０５００６１号公報（特許文献１）に開示される空気調和装置では、気液分離器の圧力は主冷媒回路の第１流量制御弁（膨張弁）の開度で決まるため、自由に圧力を変更することができず、気液分離器の内部に貯留する液冷媒の量の制御性、すなわち、流通ガス冷媒流量の制御性が悪いという課題がある。

本開示は以上のような課題を解決するためになされたもので、流通ガス冷媒流量の制御性向上と熱交換器の熱交換効率の改善とを両立させた冷凍サイクル装置を提供することを目的とする。

本開示は、冷凍サイクル装置に関する。冷凍サイクル装置は、圧縮機と、第１熱交換器と、第１減圧装置と、気液分離器と、第１冷媒ポートと第２冷媒ポートとを有する第２熱交換器と、第１運転モードと第２運転モードとの間で、圧縮機から吐出された冷媒が循環する順序を第１順序と第２順序とに切替えるように流路を変更する四方弁と、第１順序および第２順序のいずれの順序であっても第２熱交換器の第１冷媒ポートから冷媒が流入し、第２熱交換器の第２冷媒ポートから冷媒が流出するように流路を切り替えるように構成された流路切替装置とを備える。第１順序は、冷媒が、圧縮機、第１熱交換器、第１減圧装置、気液分離器、第２熱交換器の順に循環する順序である。第２順序は、冷媒が、圧縮機、第２熱交換器、気液分離器、第１減圧装置、第１熱交換器の順に循環する順序である。気液分離器は、液状態の冷媒を排出する排出ポートと、第１減圧装置と接続される第１ポートと、冷媒が出入りする第２ポートとを含む。冷凍サイクル装置は、排出ポートと第２熱交換器の第１冷媒ポートとの間に接続される第２減圧装置をさらに備える。流路切替装置は、第１運転モードにおいて、第２ポートと第２熱交換器の第２冷媒ポートとを圧縮機の吸入ポートに四方弁を経由して連通させるように構成される。流路切替装置は、第２運転モードにおいて、圧縮機の吸入ポートとの連通が遮断された状態で第２ポートと第２熱交換器の第２冷媒ポートとを連通させ、かつ、圧縮機の吐出ポートを第２熱交換器の第１冷媒ポートに四方弁を経由して連通させる、ように構成される。

本開示の冷凍サイクル装置によれば、流通ガス冷媒流量の制御性を悪化させることなく、熱交換器の熱交換効率の改善が可能となる。

実施の形態１の冷凍サイクル装置１１０の構成を示す冷媒回路図である。 第２熱交換器５の冷媒通路の概略構成を示す上面図である。 図２のＩＩＩ－ＩＩＩにおける断面の概略構成を示す断面図である。 冷凍サイクル装置１１０の第２運転モードにおける冷媒の流れを示す図である。 実施の形態１の冷凍サイクル装置１１０の第１運転モードにおける冷媒の状態変化を示すｐ－ｈ線図である。 実施の形態１の冷凍サイクル装置１１０の第２運転モードにおける冷媒の状態変化を示すｐ－ｈ線図である。 実施の形態１の変形例の冷凍サイクル装置１１０Ａの構成を示す冷媒回路図である。 冷凍サイクル装置１１０Ａの第２運転モードにおける冷媒の流れを示す図である。 実施の形態１の変形例における第２減圧装置８の制御を説明するためのフローチャートである。 実施の形態２の冷凍サイクル装置１１０Ｂの構成を示す冷媒回路図である。 冷凍サイクル装置１１０Ｂの第２運転モードにおける冷媒の流れを示す図である。 実施の形態２の冷凍サイクル装置１１０Ｂの第１運転モードにおける冷媒の状態変化を示すｐ－ｈ線図である。 実施の形態２の冷凍サイクル装置１１０Ｂの第２運転モードにおける冷媒の状態変化を示すｐ－ｈ線図である。 実施の形態２における第３減圧装置９の制御を説明するためのフローチャートである。 実施の形態３の冷凍サイクル装置１１０Ｃの構成を示す冷媒回路図である。 冷凍サイクル装置１１０Ｃの第２運転モードにおける冷媒の流れを示す図である。 実施の形態３の冷凍サイクル装置１１０Ｃの第１運転モードにおける冷媒の状態変化を示すｐ－ｈ線図である。 実施の形態３の冷凍サイクル装置１１０Ｃの第２運転モードにおける冷媒の状態変化を示すｐ－ｈ線図である。 実施の形態４の冷凍サイクル装置１１０Ｄの構成を示す冷媒回路図である。 冷凍サイクル装置１１０Ｄの第２運転モードにおける冷媒の流れを示す図である。 実施の形態４の冷凍サイクル装置１１０Ｄの第１運転モードにおける冷媒の状態変化を示すｐ－ｈ線図である。 実施の形態４の冷凍サイクル装置１１０Ｄの第２運転モードにおける冷媒の状態変化を示すｐ－ｈ線図である。 実施の形態４におけるバイパス弁１１の制御を説明するためのフローチャートである。

以下、本開示の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下の図面では各構成部材の大きさの関係が実際のものとは異なる場合がある。また、以下の図面において、同一の符号を付したものは、同一又はこれに相当するものであり、このことは明細書の全文において共通することとする。さらに、明細書全文に表わされている構成要素の形態は、あくまでも例示であって、これらの記載に限定されるものではない。

実施の形態１．
実施の形態１では、冷房運転と暖房運転とを切替えた際に、気液分離器６および流路切替装置７を用いて第２熱交換器５内の流れ方向を同一方向にする基本的な構成について説明する。

図１は、実施の形態１の冷凍サイクル装置１１０の構成を示す冷媒回路図である。図１に示す冷凍サイクル装置１１０は、少なくとも、圧縮機１、四方弁２、第１熱交換器３、第１減圧装置４、第２熱交換器５、気液分離器６、流路切替装置７、第２減圧装置８を含んで構成される。

四方弁２は、第１運転モードと第２運転モードとの間で、圧縮機１から吐出された冷媒が循環する順序を第１順序と第２順序とに切替えるように流路を変更する。

流路切替装置７は、運転モードが、第２熱交換器５に低圧冷媒が流入される第１運転モード（低圧運転モード）であるか、第２熱交換器５に高圧冷媒が流入される第２運転モード（高圧運転モード）であるかによって切り替えられる。

ここで、高圧冷媒は、圧縮機１から吐出された冷媒であり、低圧冷媒は、高圧冷媒が第１減圧装置４によって減圧された冷媒である。例えば、第１熱交換器３が室内機に搭載され、第２熱交換器５が室外機に搭載される場合には、第１運転モードは、暖房運転に対応し、第２運転モードは冷房運転に対応する。

逆に、第１熱交換器３が室外機に搭載され、第２熱交換器５が室内機に搭載される場合には、第１運転モードは、冷房運転に対応し、第２運転モードは暖房運転に対応する。

図２は、第２熱交換器５の冷媒通路の概略構成を示す上面図である。図３は、図２のＩＩＩ－ＩＩＩにおける断面の概略構成を示す断面図である。

第２熱交換器５は、分配部（ディストリビュータ）５ａと、合流部（５ｂ）と、ファン５ｃと、冷媒が流れる第１流路５ｄ，第２流路５ｅ，第３流路５ｆとを含む。

ファン５ｃは、風向を示す矢印の向きに第１流路５ｄ，第２流路５ｅ，第３流路５ｆの順に空気が流れるように作動する送風装置である。第１流路５ｄ，第２流路５ｅ，第３流路５ｆは、空気の流れにおいて、上流から第３流路５ｆ，第２流路５ｅ，第１流路５ｄの順に配置される。一方で、冷媒の流れに着目すると、第１流路５ｄ，第２流路５ｅ，第３流路５ｆは、上流から第１流路５ｄ，第２流路５ｅ，第３流路５ｆの順に配置される。すなわち、風向と冷媒の流れの向きとの関係は、対向流となる。

一般に、対向流の方が並行流よりも熱交換器の効率が良いことが知られている。したがって、本実施の形態では、運転モードの切替え時に、四方弁２を切替えることによって冷媒が第１熱交換器３、第１減圧装置４、第２熱交換器５を流れる順序を逆転させるとともに、これに連動して、流路切替装置７を用いて、第２熱交換器５の第１冷媒ポートと第２冷媒ポートとをつなぎ替える。これにより、第２熱交換器５において、風向と冷媒の流れの向きとの関係は、常時対向流となる。

図１の冷凍サイクル装置１１０は、圧縮機１、四方弁２、第１減圧装置４、第２減圧装置８、および流路切替装置７を制御する制御装置１００をさらに備える。流路切替装置７は、第１開閉弁Ｖ１、第２開閉弁Ｖ２および第３開閉弁Ｖ３を含む。第１減圧装置４および第２減圧装置８としては、たとえば、制御信号によって開度を変更することが可能な電子膨張弁（ＬＥＶ）を使用することができる。

制御装置１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１０１と、メモリ１０２（ＲＯＭ（Read Only Memory）およびＲＡＭ（Random Access Memory））と、各種信号を入出力するための入出力バッファ（図示せず）等を含んで構成される。ＣＰＵ１０１は、ＲＯＭに格納されているプログラムをＲＡＭ等に展開して実行する。ＲＯＭに格納されるプログラムは、制御装置１００の処理手順が記されたプログラムである。制御装置１００は、これらのプログラムに従って、冷凍サイクル装置１１０における各機器の制御を実行する。この制御については、ソフトウェアによる処理に限られず、専用のハードウェア（電子回路）で処理することも可能である。

次に図１を参照しながら第１運転モードにおける冷媒の流れを説明する。第１運転モード（低圧運転モード）時には、制御装置１００は、図１において実線で示される流路が四方弁２に形成されるように、四方弁２を制御する。これとともに、制御装置１００は、第１開閉弁Ｖ１および第２開閉弁Ｖ２を開き、第３開閉弁Ｖ３を閉じる。

これによって、第１運転モード（低圧運転モード）時は、冷媒が、圧縮機１、四方弁２、第１熱交換器３、第１減圧装置４、気液分離器６、第２減圧装置８、流路切替装置７、第２熱交換器５の分配部（５ａ）、第２熱交換器５の合流部（５ｂ）、流路切替装置７、四方弁２、圧縮機１の順に循環するように、冷媒回路が構成される。

気液分離器６に流入した二相冷媒は、気体と液体に分離される。液体状態の冷媒は、気液分離器６からポートＰＤを通って第２減圧装置８に流入する。第２減圧装置８で減圧された冷媒は、第２熱交換器５の入口（５ａ）に流入する。一方、気体状態の冷媒は、気液分離器６のポートＰ２から圧縮機１と第２熱交換器５の出口（５ｂ）の間の部分に流入する。第２熱交換器５の入口（５ａ）の冷媒は、図２および図３に示したように空気と対向するように流れながら熱交換をし、第２熱交換器５の出口（５ｂ）から流出する。第２熱交換器５の出口（５ｂ）から流出した冷媒は、気体状態の冷媒とｆ点で合流し、四方弁２を通過して圧縮機１へ戻る。

図４は、冷凍サイクル装置１１０の第２運転モードにおける冷媒の流れを示す図である。第２運転モード（高圧運転モード）時には、制御装置１００は、図４において実線で示される流路が四方弁２に形成されるように、四方弁２を制御する。これとともに、制御装置１００は、第１開閉弁Ｖ１および第３開閉弁Ｖ３を開き、第２開閉弁Ｖ２および第２減圧装置８を閉じる。

これによって、第２運転モード（高圧運転モード）時は、冷媒が、圧縮機１、四方弁２、流路切替装置７、第２熱交換器５の分配部（５ａ）、第２熱交換器５の合流部（５ｂ）、流路切替装置７、気液分離器６、第１減圧装置４、第１熱交換器３、四方弁２、圧縮機１の順に循環するように、冷媒回路が構成される。

図５は、実施の形態１の冷凍サイクル装置１１０の第１運転モードにおける冷媒の状態変化を示すｐ－ｈ線図である。図１を参照しながら図５について説明する。四方弁２によって、図１の点ａと点ｂは連通状態となる。また、四方弁２および第２開閉弁Ｖ２によって、図１の点ｇと点ｆ’は連通状態となる。

圧縮機１から吐出された高温高圧のガス冷媒は、図５の線分ａ，ｂ－ｃに示されるように第１熱交換器３によって凝縮され、線分ｃ－ｄに示されるように第１減圧装置４において減圧され、気液分離器６に流入する。気液分離器６によって分離された中圧の点ｅの液冷媒は、線分ｅ－５ａに示されるように、第２減圧装置８によってさらに減圧され、線分５ａ－５ｂに示されるように第２熱交換器５において蒸発しガス冷媒となる。一方、気液分離器６によって分離された中圧の点ｆのガス冷媒は、線分ｆ－ｆ’に示されるように、第１開閉弁Ｖ１において減圧された後、点５ｂのガス冷媒と合流し、その後開閉弁Ｖ２および四方弁２を通過し圧縮機１に吸入される（点ｇ）。

図６は、実施の形態１の冷凍サイクル装置１１０の第２運転モードにおける冷媒の状態変化を示すｐ－ｈ線図である。図４を参照しながら図６について説明する。四方弁２および第３開閉弁Ｖ３によって、図１の点ａと点５ａは連通状態となる。また、四方弁２によって、図１の点ｂと点ｇは連通状態となる。

圧縮機１から吐出された高温高圧のガス冷媒は、図６の線分ａ，５ａ－５ｂ，ｆ’，ｆ，ｄに示されるように第２熱交換器５によって凝縮され、線分５ｂ，ｆ’，ｆ，ｄ，ｅ－ｃに示されるように第１減圧装置４において減圧される。第１減圧装置４において減圧された液冷媒は、線分ｃ－ｂ，ｇに示されるように第１熱交換器３において蒸発しガス冷媒となる。この場合、第２減圧装置８は閉止されているので、図５の点ｄに示したような中圧の冷媒が気液分離器６から流出する経路は存在せず、第２運転モードでは、単純なｐ－ｈ線図となる。

図２および図３で説明したように、第２熱交換器５は、第２熱交換器５の空気の流れと、第２熱交換器５の入口（５ａ）から出口（５ｂ）に向かう冷媒の流れの向きが、対向流となるように構成される。また、図１および図４に示すように、流路切替装置７は、第１、第２のどちらの運転モードでも第２熱交換器５の冷媒の流れ方向が入口（５ａ）から出口（５ｂ）に向かうように制御される。

以上説明したように、実施の形態１の冷凍サイクル装置１１０は、第１、第２運転モードのいずれであるかにかかわらず、第２熱交換器５内の冷媒の流れ方向を空気に対し対向流で流すことができるので、第２熱交換器５における伝熱性能を向上させることができる。

また、第２熱交換器５および配管に流れる冷媒の一部を、中圧で制御された気液分離器６から分岐させ、第２熱交換器５をバイパスさせることで、第１運転モード時の圧力損失を低減できる。これにより、実施の形態１の冷凍サイクル装置１１０によれば、流通ガス冷媒流量の制御性を悪化させることなく、熱交換器の熱交換効率の改善が可能となる。

また、第１運転モードでは、気液分離器６によって、第２熱交換器５の入口に流入する冷媒を液冷媒とし低乾き度化させることによって、分配部（５ａ）における冷媒の分配をよくすることができる。

実施の形態１の変形例．
実施の形態１の変形例では、第２熱交換器５に低圧冷媒が流入する運転時に気液分離器を中圧状態し、かつ第２熱交換器５出口の冷媒状態を目標値（例えば飽和状態）に制御する。

図７は、実施の形態１の変形例の冷凍サイクル装置１１０Ａの構成を示す冷媒回路図である。冷凍サイクル装置１１０Ａは、実施の形態１の冷凍サイクル装置１１０の構成において制御装置１００に代えて制御装置１００Ａを含み、加えてセンサ５０－１，５０－２をさらに含む。冷凍サイクル装置１１０Ａの他の部分の構成については、冷凍サイクル装置１１０と同様であるので、説明は繰返さない。

センサ５０－１は、第２熱交換器５の合流部（５ｂ）の冷媒状態を検知する温度センサである。センサ５０－１は圧力センサであってもよい。またセンサ５０－２は、圧縮機１の吐出温度を検知する温度センサである。

制御装置１００Ａは、センサ５０－１または５０－２の検出値が目標値となるように、第２減圧装置８を制御する。

図７には、冷凍サイクル装置１１０Ａの第１運転モードにおける冷媒の流れが示される。図８は、冷凍サイクル装置１１０Ａの第２運転モードにおける冷媒の流れを示す図である。以上の冷媒の流れについては、実施の形態１と同様であるので、説明は繰返さない。

図９は、実施の形態１の変形例における第２減圧装置８の制御を説明するためのフローチャートである。このフローチャートの処理が開始されると、ステップＳ１において制御装置１００Ａは、冷凍サイクル装置１１０Ａが運転停止中であるか否かを判断する。冷凍サイクル装置１１０Ａが運転停止中であれば（Ｓ１でＹＥＳ）、処理が終了となる。

一方、冷凍サイクル装置１１０Ａが運転中であれば（Ｓ１でＮＯ）ステップＳ２において制御装置１００Ａはセンサ５０－１から検知値を取得する。続いて、ステップＳ３において制御装置１００Ａは、センサ５０－１から取得した検知値（一例では温度Ｔｍ）が目標値より大きいか否かを判断する。

目標値＜検知値である場合（Ｓ３でＹＥＳ）、ステップＳ４において制御装置１００Ａは、第２減圧装置８の開度を増加させる。これにより、温度Ｔｍが低下し、検知値が目標値に近づくことが期待できる。

一方、目標値＜検知値でない場合（Ｓ３でＮＯ）、制御装置１００Ａは、ステップＳ５において検知値が目標値より小さいか否かを判断する。

目標値＞検知値である場合（Ｓ５でＹＥＳ）、ステップＳ６において制御装置１００Ａは、第２減圧装置８の開度を減少させる。これにより、温度Ｔｍが上昇し、検知値が目標値に近づくことが期待できる。

一方、目標値＞検知値でない場合（Ｓ５でＮＯ）、検知値が目標値に一致しているので、制御装置１００Ａは、処理を戻してステップＳ１からの処理を繰返す。

以上説明したように、実施の形態１の変形例の冷凍サイクル装置１１０Ａは、第１運転モード（低圧運転モード）時に、第２減圧装置８を用いて第２熱交換器５の出口の冷媒状態を制御することができるので、実施の形態１の冷凍サイクル装置１１０よりも、第２熱交換器５の伝熱性能をより一層向上させることができる。

実施の形態２．
実施の形態２では、第２熱交換器５に高圧冷媒が流入する運転時に、第３減圧装置９により中圧状態とすることで、余剰冷媒を気液分離器６に保持する構成および制御について説明する。

図１０は、実施の形態２の冷凍サイクル装置１１０Ｂの構成を示す冷媒回路図である。冷凍サイクル装置１１０Ｂは、実施の形態１の冷凍サイクル装置１１０の構成において、第１開閉弁Ｖ１および制御装置１００に代えて、それぞれ第３減圧装置９および制御装置１００Ｂを含み、加えてセンサ５１をさらに含む。冷凍サイクル装置１１０Ｂの他の部分の構成については、冷凍サイクル装置１１０と同様であるので、説明は繰返さない。たとえば、第３減圧装置９として電子膨張弁（ＬＥＶ）を用いることができる。

センサ５１は、第２運転モード（高圧運転モード）時の第２熱交換器５の出口の冷媒状態を検知する。センサ５１は、たとえば温度センサおよび圧力センサを含む。制御装置１００Ｂは、センサ５１の検知値が目標値となるように第３減圧装置９を制御する。

図１０を参照しながら、第１運転モードにおける冷媒の流れについて説明する。第１運転モードでは、主として、圧縮機１、四方弁２、第１熱交換器３、第１減圧装置４、気液分離器６、第２減圧装置８、流路切替装置７Ｂ、第２熱交換器５の入口（５ａ）、第２熱交換器５の出口（５ｂ）、流路切替装置７Ｂ、四方弁２、圧縮機１の順に冷媒が流れる。気液分離器６に流入した二相冷媒は、気体と液体に分離される。液体状態の冷媒は、気液分離器６から第２減圧装置８に流入し、減圧される。減圧された冷媒は、第２熱交換器５の入口（５ａ）に流入する。一方、気体状態の冷媒は、気液分離器６から圧縮機１と第２熱交換器５の出口（５ｂ）の間の部分に流入する。第２熱交換器５の入口（５ａ）の冷媒は、図２および図３に示したように空気と対向するように流れながら熱交換をし、第２熱交換器５の出口（５ｂ）から流出する。第２熱交換器５の出口（５ｂ）から流出した冷媒は、気体状態の冷媒とｆ’点で合流し、第２開閉弁Ｖ２および四方弁２を通過して圧縮機１へ戻る。

図１１は、冷凍サイクル装置１１０Ｂの第２運転モードにおける冷媒の流れを示す図である。第２運転モード（高圧運転モード）時には、制御装置１００Ｂは、図１１において実線で示される流路が四方弁２に形成されるように、四方弁２を制御する。これとともに、制御装置１００Ｂは、第３開閉弁Ｖ３を開き、第２開閉弁Ｖ２および第２減圧装置８を閉じる。

これによって、第２運転モード（高圧運転モード）時は、冷媒が、圧縮機１、四方弁２、流路切替装置７Ｂ、第２熱交換器５の分配部（５ａ）、第２熱交換器５の合流部（５ｂ）、流路切替装置７Ｂ、第３減圧装置９、気液分離器６、第１減圧装置４、第１熱交換器３、四方弁２、圧縮機１の順に循環するように、冷媒回路が構成される。

図１２は、実施の形態２の冷凍サイクル装置１１０Ｂの第１運転モードにおける冷媒の状態変化を示すｐ－ｈ線図である。図１０を参照しながら図１２について説明する。四方弁２によって、図１０の点ａと点ｂは連通状態となる。また、四方弁２および第２開閉弁Ｖ２によって、図１０の点ｇと点ｆ’は連通状態となる。

圧縮機１から吐出された高温高圧のガス冷媒は、図１２の線分ａ，ｂ－ｃに示されるように第１熱交換器３によって凝縮され、線分ｃ－ｄに示されるように第１減圧装置４において減圧され、気液分離器６に流入する。気液分離器６によって分離された中圧の点ｅの液冷媒は、線分ｅ－５ａに示されるように、第２減圧装置８によってさらに減圧され、線分５ａ－５ｂに示されるように第２熱交換器５において蒸発しガス冷媒となる。一方、気液分離器６によって分離された中圧の点ｆのガス冷媒は、線分ｆ－ｆ’に示されるように第３減圧装置９によって減圧された後、点５ｂのガス冷媒と合流し、その後圧縮機１に吸入される（点ｇ）。

図１３は、実施の形態２の冷凍サイクル装置１１０Ｂの第２運転モードにおける冷媒の状態変化を示すｐ－ｈ線図である。図１１を参照しながら図１３について説明する。四方弁２および第３開閉弁Ｖ３によって、図１１の点ａと点５ａは連通状態となる。また、四方弁２によって、図１１の点ｂと点ｇは連通状態となる。

圧縮機１から吐出された高温高圧のガス冷媒は、線分ａ，５ａ－５ｂ，ｆ’に示されるように第２熱交換器５によって凝縮される。さらに、この冷媒は、線分５ｂ，ｆ’－ｃに示されるように第１減圧装置４において減圧される。第１減圧装置４において減圧された液冷媒は、線分ｃ－ｂ，ｇに示されるように第１熱交換器３において蒸発しガス冷媒となる。この場合、第２減圧装置８は閉止されているので、図１２の点ｄに示したような中圧の冷媒が気液分離器６から流出する経路は存在せず、第２運転モードでは、単純なｐ－ｈ線図となる。

この状態において、第３減圧装置９の開度を変更すると、図１３中に破線で示すように５ｂ，ｆ’－ｃの直線がｐ－ｈ線図上においてエンタルピーが増減する方向に平行移動する。点ｆ，ｄ，ｅは、気液分離器６の圧力を示し、液相線との交点であるので、第３減圧装置９の開度を変更することによって気液分離器６の圧力を自在に変更することができる。このため、第２運転モードにおいて冷凍サイクル内を循環させる冷媒量を調整することが可能となる。

図１４は、実施の形態２における第３減圧装置９の制御を説明するためのフローチャートである。このフローチャートの処理が開始されると、ステップＳ１１において制御装置１００Ｂは、冷凍サイクル装置１１０Ｂが運転停止中であるか否かを判断する。冷凍サイクル装置１１０Ｂが運転停止中であれば（Ｓ１１でＹＥＳ）、処理が終了となる。

一方、冷凍サイクル装置１１０Ｂが運転中であれば（Ｓ１１でＮＯ）ステップＳ１２において制御装置１００Ｂはセンサ５１から検知値を取得する。続いて、ステップＳ１３において制御装置１００Ｂは、センサ５１から取得した検知値（一例では温度Ｔｍ）が目標値より大きいか否かを判断する。

目標値＜検知値である場合（Ｓ１３でＹＥＳ）、ステップＳ１４において制御装置１００Ｂは、第３減圧装置９の開度を増加させる。これにより、温度Ｔｍが低下し、検知値が目標値に近づくことが期待できる。

一方、目標値＜検知値でない場合（Ｓ１３でＮＯ）、制御装置１００Ｂは、ステップＳ１５において検知値が目標値より小さいか否かを判断する。

目標値＞検知値である場合（Ｓ１５でＹＥＳ）、ステップＳ１６において制御装置１００Ｂは、第３減圧装置９の開度を減少させる。これにより、温度Ｔｍが上昇し、検知値が目標値に近づくことが期待できる。

一方、目標値＞検知値でない場合（Ｓ１５でＮＯ）、検知値が目標値に一致しているので、制御装置１００Ｂは、処理を戻してステップＳ１１からの処理を繰返す。

以上説明したように、実施の形態２の冷凍サイクル装置１１０Ｂは、第２運転モード（高圧運転モード）時に、第３減圧装置９を用いて気液分離器６に貯留する冷媒量を調節することができるので、実施の形態１の冷凍サイクル装置１１０よりも、空調性能をより一層向上させることができる。

また、気液分離器６内に貯留する余剰冷媒量を調整することができるため、冷凍サイクル装置に封入する冷媒量を必要最低限に近い量まで削減することができ、環境負荷を低減することができる。

実施の形態３．
実施の形態３では、気液分離器内に内部熱交換器を設置し、蒸発器から出た冷媒と気液分離器内の冷媒とを熱交換させることで、蒸発器出口を二相化し、圧縮機に吸入する冷媒を飽和状態または過熱度を付けた状態とする構成および制御について説明する。

図１５は、実施の形態３の冷凍サイクル装置１１０Ｃの構成を示す冷媒回路図である。冷凍サイクル装置１１０Ｃは、実施の形態２の冷凍サイクル装置１１０Ｂの構成において、気液分離器６、流路切替装置７Ｂおよび制御装置１００Ｂに代えて、それぞれ気液分離器６Ｃ、流路切替装置７Ｃおよび制御装置１００Ｃを含む。冷凍サイクル装置１１０Ｃの他の部分の構成については、冷凍サイクル装置１１０Ｂと同様であるので、説明は繰返さない。

気液分離器６Ｃは、図１０に示した気液分離器６の構成に加えて、ポートＰ３－Ｐ４間に接続され、内部熱交換器として作用する冷媒通路１０をさらに備える。冷媒通路１０は、気液分離器６Ｃの内部を通っている。気液分離器６Ｃの内部に貯留される冷媒と冷媒通路１０を流れる冷媒との間で熱交換が行なわれる。

図１５を参照しながら、第１運転モードにおける冷媒の流れについて説明する。第１運転モード（高圧運転モード）時には、制御装置１００Ｃは、図１５において実線で示される流路が四方弁２に形成されるように、四方弁２を制御する。これとともに、制御装置１００Ｃは、第２開閉弁Ｖ２および第２減圧装置８を開き、第３開閉弁Ｖ３を閉じる。

その結果、第１運転モードでは、圧縮機１、四方弁２、第１熱交換器３、第１減圧装置４、気液分離器６Ｃ、第２減圧装置８、流路切替装置７Ｃ、第２熱交換器５の入口（５ａ）、第２熱交換器５の出口（５ｂ）、流路切替装置７Ｃ、四方弁２、圧縮機１の順に冷媒が流れる。気液分離器６Ｃに流入した二相冷媒は、気体と液体に分離される。液体状態の冷媒は、気液分離器６Ｃから第２減圧装置８に流入し、減圧される。減圧された冷媒は、第２熱交換器５の入口（５ａ）に流入する。一方、気体状態の冷媒は、気液分離器６Ｃから圧縮機１と第２熱交換器５の出口（５ｂ）の間の部分に流入する。第２熱交換器５の入口（５ａ）の冷媒は、図２および図３に示したように空気と対向するように流れながら熱交換をし、第２熱交換器５の出口（５ｂ）から流出する。第２熱交換器５の出口（５ｂ）から流出した冷媒は、気体状態の冷媒とｆ’点で合流し、冷媒通路１０、第２開閉弁Ｖ２および四方弁２を通過して圧縮機１へ戻る。このときに冷媒通路１０を通過する冷媒は、気液分離器６Ｃの内部に貯留されている中圧の冷媒と熱交換する。

図１６は、冷凍サイクル装置１１０Ｃの第２運転モードにおける冷媒の流れを示す図である。第２運転モード（高圧運転モード）時には、制御装置１００Ｃは、図１６において実線で示される流路が四方弁２に形成されるように、四方弁２を制御する。これとともに、制御装置１００Ｃは、第３開閉弁Ｖ３を開き、第２開閉弁Ｖ２および第２減圧装置８を閉じる。

これによって、第２運転モード（高圧運転モード）時は、冷媒が、圧縮機１、四方弁２、流路切替装置７Ｃ、第２熱交換器５の分配部（５ａ）、第２熱交換器５の合流部（５ｂ）、流路切替装置７Ｃ、第３減圧装置９、気液分離器６Ｃ、第１減圧装置４、第１熱交換器３、四方弁２、圧縮機１の順に循環するように、冷媒回路が構成される。

図１７は、実施の形態３の冷凍サイクル装置１１０Ｃの第１運転モードにおける冷媒の状態変化を示すｐ－ｈ線図である。図１５を参照しながら図１７について説明する。四方弁２によって、図１５の点ａと点ｂは連通状態となる。また、四方弁２および第２開閉弁Ｖ２によって、図１５の点ｇと点ｉは連通状態となる。

圧縮機１から吐出された高温高圧のガス冷媒は、線分ａ，ｂ－ｃに示されるように第１熱交換器３によって凝縮され、線分ｃ－ｄに示されるように第１減圧装置４において減圧され、気液分離器６に流入する。気液分離器６Ｃによって分離された中圧の点ｅの液冷媒は、線分ｅ－５ａに示されるように、第２減圧装置８によってさらに減圧され、線分５ａ－５ｂに示されるように第２熱交換器５において蒸発しガス冷媒となる。一方、気液分離器６Ｃによって分離された中圧の点ｆのガス冷媒は、線分ｆ－ｆ’に示されるように、第３減圧装置９を介して、点５ｂのガス冷媒とｈ点で合流し、その後線分ｈ－ｇ，ｉに示すように気液分離器６Ｃ内部の中圧の冷媒と熱交換することによって吸熱し、圧縮機１に吸入される（点ｇ）。

図１８は、実施の形態３の冷凍サイクル装置１１０Ｃの第２運転モードにおける冷媒の状態変化を示すｐ－ｈ線図である。図１６を参照しながら図１８について説明する。四方弁２および第３開閉弁Ｖ３によって、図１６の点ａと点５ａは連通状態となる。また、四方弁２によって、図１６の点ｂと点ｇは連通状態となる。

圧縮機１から吐出された高温高圧のガス冷媒は、線分ａ，５ａ－５ｂ，ｆ’，ｈ，ｉに示されるように第２熱交換器５によって凝縮される。さらにこの冷媒は、線分５ｂ，ｆ’－ｃに示されるように第１減圧装置４において減圧される。第１減圧装置４において減圧された液冷媒は、線分ｃ－ｂに示されるように第１熱交換器３において蒸発しガス冷媒となる。この場合、第２減圧装置８は閉止されているので、図１７の点ｄに示したような中圧の冷媒が気液分離器６から流出する経路は存在せず、第２運転モードでは、単純なｐ－ｈ線図となる。

実施の形態３の冷凍サイクル装置１１０Ｃによれば、第１運転モード（低圧運転モード）時、第２熱交換器５の出口の冷媒状態を気液二相とすることによって、第２熱交換器５の伝熱性能を向上させることができる。

さらに、圧縮機１の吸入冷媒の状態を飽和状態または過熱度を付けた状態に制御することによって、圧縮機１の断熱効率と体積効率を向上させ、圧縮機１の信頼性を確保することができる。

実施の形態４．
実施の形態４では、気液分離器のガス冷媒と液冷媒の流出配管を、運転モードが切り替わると同時に切り替える構成および制御について説明する。

図１９は、実施の形態４の冷凍サイクル装置１１０Ｄの構成を示す冷媒回路図である。冷凍サイクル装置１１０Ｄは、実施の形態３の冷凍サイクル装置１１０Ｃの構成において、気液分離器６Ｃ、流路切替装置７Ｃおよび制御装置１００Ｃに代えて、それぞれ気液分離器６Ｄ、流路切替装置７Ｄおよび制御装置１００Ｄを含み、さらに、バイパス流路７０と、バイパス弁１１とを含む。冷凍サイクル装置１１０Ｄの他の部分の構成については、冷凍サイクル装置１１０Ｃと同様であるので、説明は繰返さない。

気液分離器６Ｄは、図１５に示した気液分離器６Ｃの構成に加えて、バイパス流路７０に接続されるポートＰ５がさらに設けられる。ポートＰ５は、ポートＰ１，Ｐ２よりも高さが高い位置に設けられる。バイパス流路７０は、ポートＰ５と圧縮機１の吸入部との間に設けられる。バイパス弁１１は、バイパス流路７０の途中に配置され、冷媒の流量を調整したり、冷媒の流通を遮断したりすることが可能である。

図１９を参照しながら、第１運転モードにおける冷媒の流れについて説明する。第１運転モード（高圧運転モード）時には、制御装置１００Ｄは、図１９において実線で示される流路が四方弁２に形成されるように、四方弁２を制御する。これとともに、制御装置１００Ｃは、第３減圧装置、第２開閉弁Ｖ２および第２減圧装置８を開き、第３開閉弁Ｖ３およびバイパス弁１１を閉じる。

その結果、第１運転モードでは、主として、圧縮機１、四方弁２、第１熱交換器３、第１減圧装置４、気液分離器６Ｄ、第２減圧装置８、流路切替装置７Ｄ、第２熱交換器５の入口（５ａ）、第２熱交換器５の出口（５ｂ）、流路切替装置７Ｄ、四方弁２、圧縮機１の順に冷媒が流れる。気液分離器６Ｄに流入した二相冷媒は、気体と液体に分離される。液体状態の冷媒は、気液分離器６Ｄから第２減圧装置８に流入し、減圧される。減圧された冷媒は、第２熱交換器５の入口（５ａ）に流入する。一方、気体状態の冷媒は、気液分離器６Ｄから圧縮機１と第２熱交換器５の出口（５ｂ）の間の部分に流入する。第２熱交換器５の入口（５ａ）の冷媒は、図２および図３に示したように空気と対向するように流れながら熱交換をし、第２熱交換器５の出口（５ｂ）から流出する。第２熱交換器５の出口（５ｂ）から流出した冷媒は、気体状態の冷媒とｆ’点で合流し、冷媒通路１０、第２開閉弁Ｖ２および四方弁２を通過して圧縮機１へ戻る。このときに冷媒通路１０を通過する冷媒は、気液分離器６Ｃの内部に貯留されている中圧の冷媒と熱交換する。

図２０は、冷凍サイクル装置１１０Ｄの第２運転モードにおける冷媒の流れを示す図である。第２運転モード（高圧運転モード）時には、制御装置１００Ｄは、図２０において実線で示される流路が四方弁２に形成されるように、四方弁２を制御する。これとともに、制御装置１００Ｄは、第３開閉弁Ｖ３およびバイパス弁１１を開き、第２開閉弁Ｖ２および第２減圧装置８を閉じる。

これによって、第２運転モード（高圧運転モード）時は、冷媒が、圧縮機１、四方弁２、流路切替装置７Ｄ、第２熱交換器５の分配部（５ａ）、第２熱交換器５の合流部（５ｂ）、流路切替装置７Ｄ、第３減圧装置９、気液分離器６Ｄ、第１減圧装置４、第１熱交換器３、四方弁２、圧縮機１の順に循環するように、主たる冷媒回路が構成される。また、バイパス弁１１を開くことによって、気液分離器６Ｄ内部の中圧のガス冷媒の一部がバイパス流路７０を通って圧縮機１の吸入部に流れる。

図２１は、実施の形態４の冷凍サイクル装置１１０Ｄの第１運転モードにおける冷媒の状態変化を示すｐ－ｈ線図である。図１９を参照しながら図２１について説明する。四方弁２によって、図１９の点ａと点ｂは連通状態となる。また、四方弁２および第２開閉弁Ｖ２によって、図１９の点ｇと点ｉは連通状態となる。第１運転モードでは、バイパス弁１１は閉止されているので、冷媒は、実施の形態３の冷凍サイクル装置１１０Ｃと同じ経路で循環する。したがって、図２１は、実施の形態３の冷凍サイクル装置１１０Ｃの第１運転モードを説明した図１７と同じになるため、説明は繰返さない。

図２２は、実施の形態４の冷凍サイクル装置１１０Ｄの第２運転モードにおける冷媒の状態変化を示すｐ－ｈ線図である。図２０を参照しながら図２２について説明する。四方弁２および第３開閉弁Ｖ３によって、図２０の点ａと点５ａは連通状態となる。また、四方弁２によって、図２０の点ｂと点ｇは連通状態となる。この状態でバイパス弁１１が開かれると、点ｊと点Ｊ’，ｋとの間にバイパス弁１１が接続され、これが減圧装置として作動する。

圧縮機１から吐出された高温高圧のガス冷媒は、線分ａ，５ａ－５ｂ，ｆ’，ｈ，ｉに示されるように第２熱交換器５によって凝縮される。さらにこの冷媒は、線分５ｂ，ｆ’，ｈ，ｉ－ｆに示されるように第３減圧装置９において減圧される。第３減圧装置９において減圧された冷媒は、気液分離器６Ｄに流入し、ガス冷媒の一部がバイパス流路７０から線分ｊ－ｊ’の経路で減圧される。残りの冷媒は、気液分離器６ＤのポートＰ１から第１減圧装置４に流れ、第１減圧装置４において線分ｄ－ｃに示されるように減圧される。第１減圧装置４において減圧された液冷媒は、線分ｃ－ｂ，ｇに示されるように第１熱交換器３において蒸発しガス冷媒となる。

その後、気液分離器６から一部が流出した中圧の点ｊのガス冷媒は、ｊ－ｊ’に示されるようにバイパス弁１１で減圧され、点ｂ，ｇのガス冷媒とｋ点で合流し、圧縮機１に吸入される。

図２３は、実施の形態４におけるバイパス弁１１の制御を説明するためのフローチャートである。このフローチャートの処理が開始されると、ステップＳ３１において制御装置１００Ｄは、冷凍サイクル装置１１０Ｄが運転停止中であるか否かを判断する。冷凍サイクル装置１１０Ｄが運転停止中であれば（Ｓ３１でＹＥＳ）、処理が終了となる。

一方、冷凍サイクル装置１１０Ｄが運転中であれば（Ｓ３１でＮＯ）ステップＳ３２において制御装置１００Ｄはセンサ５１から温度Ｔｍを取得し、運転モードを取得する。たとえば、温度Ｔｍが判定値よりも低い場合は、第１運転モード、判定値よりも高い場合は第２運転モードであるとして運転モードを取得することができる。

続いて、ステップＳ３３において制御装置１００Ｄは、運転モードが第１運転モードであるか否かを判断する。

ステップＳ３３の条件が成立した場合（Ｓ３３でＹＥＳ）、ステップＳ３５において制御装置１００Ｄは、バイパス弁１１を閉に操作する。

ステップＳ３３の条件が成立しない場合（Ｓ３３でＮＯ）、続いて、ステップＳ３５において制御装置１００Ｄは、運転モードが第２運転モードであるか否かを判断する。

ステップＳ３５の条件が成立した場合（Ｓ３５でＹＥＳ）、ステップＳ３６において制御装置１００Ｄは、バイパス弁１１を開に操作する。

ステップＳ３４またはＳ３６においてバイパス弁１１の状態が決定された場合、または運転モードが第１運転モードでも第２運転モードでもなかった場合には、制御装置１００Ｄは、再びステップＳ３１からの処理を繰返す。

以上説明した実施の形態４の冷凍サイクル装置１１０Ｄによれば、第２運転モード（高圧運転モード）時でも、第１熱交換器３および配管に流れる冷媒の一部を気液分離器６Ｄからバイパスさせて圧縮機１に戻すことにより、圧力損失を低減できる。

また、第２運転モード（高圧運転モード）時でも、第１熱交換器３の入口（ｃ）の乾き度を低くし液状態に近づけることによって、第１熱交換器３の入口（ｃ）における冷媒の分配を均一にすることができる。

（まとめ）
以下に、再び図面を参照して本実施の形態について総括する。

本開示は、冷凍サイクル装置に関する。図１の冷凍サイクル装置１１０は、圧縮機１と、第１熱交換器３と、第１減圧装置４と、気液分離器６と、第１冷媒ポート（５ａ）と第２冷媒ポート（５ｂ）とを有する第２熱交換器５と、第１運転モードと第２運転モードとの間で、圧縮機１から吐出された冷媒が循環する順序を第１順序と第２順序とに切替えるように流路を変更する四方弁２と、流路切替装置７とを備える。流路切替装置７は、第１順序および第２順序のいずれの順序であっても第２熱交換器５の第１冷媒ポート（５ａ）から冷媒が流入し、第２熱交換器５の第２冷媒ポート（５ｂ）から冷媒が流出するように流路を切り替えるように構成される。

第１順序は、冷媒が、圧縮機１、第１熱交換器３、第１減圧装置４、気液分離器６、第２熱交換器５の順に循環する順序である。第２順序は、冷媒が、圧縮機１、第２熱交換器５、気液分離器６、第１減圧装置４、第１熱交換器３の順に循環する順序である。

気液分離器６は、液状態の冷媒を排出する排出ポートＰＤと、第１減圧装置４と接続される第１ポートＰ１と、冷媒が出入りする第２ポートＰ２とを含む。

冷凍サイクル装置１１０は、排出ポートＰＤと第２熱交換器５の第１冷媒ポート（５ａ）との間に接続される第２減圧装置８をさらに備える。流路切替装置７は、第１運転モードにおいて、第２ポートＰ２と第２熱交換器５の第２冷媒ポート（５ｂ）とを圧縮機１の吸入ポートｇに四方弁２を経由して連通させるように構成される。流路切替装置７は、第２運転モードにおいて、圧縮機１の吸入ポートｇとの連通が遮断された状態で第２ポートＰ２と第２熱交換器５の第２冷媒ポート（５ｂ）とを連通させ、かつ、圧縮機１の吐出ポートａを第２熱交換器５の第１冷媒ポート（５ａ）に四方弁２を経由して連通させる、ように構成される。

このような構成とすることにより、第１運転モードにおいて、流通ガス冷媒流量の制御性を悪化させることなく、熱交換器の熱交換効率の改善が可能となる。

好ましくは、図２、図３に示す第２熱交換器５は、第１冷媒ポート（５ａ）に接続される第１流路５ｄと、第１流路５ｄより冷媒流の下流側に配置され、第１流路５ｄと直列に接続される第２流路５ｅと、第２流路５ｅから第１流路５ｄに向かうように空気の流れを発生させるファン５ｃとを含む。流路切替装置７によって、つねに第２熱交換器５の第１冷媒ポート（５ａ）から冷媒が流入し、第２熱交換器５の第２冷媒ポート（５ｂ）から冷媒が流出するように流路が切替えられるため、空気と冷媒が対向流の関係となるので、第２熱交換器５の熱交換効率を運転モードによらず良い状態とすることが可能である。

好ましくは、図１および図４に示す流路切替装置７は、第１運転モードにおいて、第２ポートＰ２と第２熱交換器５の第２冷媒ポート（５ｂ）とを連通させるように構成された第１開閉弁Ｖ１と、図１に示す第１運転モードにおいて、第２熱交換器５の第２冷媒ポート（５ｂ）と圧縮機１の吸入ポートｇとを四方弁２を経由して連通させるように構成された第２開閉弁Ｖ２と、図４に示す第２運転モードにおいて、第２熱交換器５の第１冷媒ポート（５ａ）と圧縮機１の吐出ポートａとを四方弁２を経由して連通させる第３開閉弁Ｖ３とを含む。このような構成によって、流路切替装置７を実現することができる。

好ましくは、図７に示す冷凍サイクル装置１１０Ａは、第２熱交換器５の第２冷媒ポート（５ｂ）の冷媒状態を検知するためのセンサ５０－１または圧縮機１の吐出温度を検出するためのセンサ５０－２と、第２減圧装置８の減圧度合いを制御する制御装置１００Ａとをさらに備える。制御装置１００Ａは、第１運転モードにおいて、センサ５０－１または５０－２の出力が目標値に近づくように減圧度合いを決定するように構成される。

好ましくは、図８に示す冷凍サイクル装置１１０Ａは、第２熱交換器５の第２冷媒ポート（５ｂ）の冷媒状態を検知するためのセンサ５０－１または圧縮機１の吐出温度を検出するためのセンサ５０－２と、第２減圧装置８の減圧度合いを制御する制御装置１００Ａとをさらに備える。制御装置１００Ａは、第２運転モードにおいて、センサ５０－１または５０－２の出力が目標値に近づくように減圧度合いを決定するように構成される。

好ましくは、図１５および図１６に示す気液分離器６Ｃは、排出ポートＰＤ、第１ポートＰ１および第２ポートＰ２と連通する空間に冷媒を貯留する筐体６１と、第３ポートＰ３および第４ポートＰ４と、第３ポートＰ３と第４ポートＰ４とを連通させる冷媒通路１０とをさらに備える。冷媒通路１０は、筐体６１の内部に貯留される冷媒と、冷媒通路１０を流れる冷媒とが熱交換するように構成される。流路切替装置７Ｃは、図１５に示す第１運転モードにおいて、第２熱交換器５の第２冷媒ポート（５ｂ）を冷媒通路１０および四方弁２を経由して圧縮機１の吸入ポートｇに連通させるように構成され、図１６に示す第２運転モードにおいて、冷媒通路１０に流れる冷媒を遮断するように構成される。

このような構成とすることによって、第１運転モード時において第２熱交換器５の出口部分の冷媒状態を二相状態とすることによって、第２熱交換器５の伝熱性能を向上させることができる。また、圧縮機の吸入冷媒を飽和状態または過熱度を付けた状態に調整することが容易となるので、圧縮機の断熱効率および体積効率が向上し、信頼性を高めることができる。

より好ましくは、図１９および図２０に示す気液分離器６Ｃは、筐体６１の内部において冷媒を吸引する配管端部が第１ポートＰ１および第２ポートＰ２よりも高い位置に設けられた第５ポートＰ５をさらに備える。冷凍サイクル装置１１０Ｄは、第５ポートＰ５と圧縮機１の吸入ポート（ｋ）とを接続するバイパス流路７０と、バイパス流路７０に設けられる開閉弁であるバイパス弁１１とをさらに備える。

さらに好ましくは、冷凍サイクル装置１１０Ｄは、四方弁２およびバイパス弁１１を制御する制御装置１００Ｄをさらに備える。制御装置１００Ｄは、図１９に示す第１運転モードにおいて、バイパス弁１１を閉止し、図２０に示す第２運転モードにおいてバイパス弁１１を開くように構成される。

このような構成とすることによって、第２運転モード（高圧運転モード）時でも、第１熱交換器３および配管に流れる冷媒の一部を気液分離器６Ｄからバイパスさせて圧縮機１に戻すことにより、圧力損失を低減できる。

また、第２運転モード（高圧運転モード）時でも、第１熱交換器３の入口（ｃ）の乾き度を低くして液状態に近づけることによって、第１熱交換器３の入口（ｃ）における冷媒の分配を均一にすることができる。

今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本開示の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１ 圧縮機、２ 四方弁、３ 第１熱交換器、４ 第１減圧装置、５ 第２熱交換器、５ｃ ファン、５ｄ 第１流路、５ｅ 第２流路、５ｆ 第３流路、６，６Ｃ，６Ｄ 気液分離器、７，７Ｃ，７Ｄ 切替装置、８ 第２減圧装置、９ 第３減圧装置、１０ 冷媒通路、１１ バイパス弁、５０，５１ センサ、６１ 筐体、７０ 流路、１００，１００Ａ～１００Ｄ 制御装置、１０１ ＣＰＵ、１０２ メモリ、１１０，１１０Ａ～１１０Ｄ 冷凍サイクル装置、Ｐ０～Ｐ５ ポート、ＰＤ 排出ポート、Ｖ１ 第１開閉弁、Ｖ２ 第２開閉弁、Ｖ３ 第３開閉弁、ａ 吐出ポート、ｇ 吸入ポート。

Claims (7)

1. 冷凍サイクル装置であって、
   圧縮機と、
   第１熱交換器と、
   第１減圧装置と、
   気液分離器と、
   第１冷媒ポートと第２冷媒ポートとを有する第２熱交換器と、
   第１運転モードと第２運転モードとの間で、前記圧縮機から吐出された冷媒が循環する順序を第１順序と第２順序とに切替えるように流路を変更する四方弁と、
   前記第１順序および前記第２順序のいずれの順序であっても前記第２熱交換器の前記第１冷媒ポートから冷媒が流入し、前記第２熱交換器の前記第２冷媒ポートから冷媒が流出するように流路を切り替えるように構成された流路切替装置とを備え、
   前記第１順序は、冷媒が、前記圧縮機、前記第１熱交換器、前記第１減圧装置、前記気液分離器、前記第２熱交換器の順に循環する順序であり、
   前記第２順序は、冷媒が、前記圧縮機、前記第２熱交換器、前記気液分離器、前記第１減圧装置、前記第１熱交換器の順に循環する順序であり、
   前記気液分離器は、
   液状態の冷媒を排出する排出ポートと、
   前記第１減圧装置と接続される第１ポートと、
   冷媒が出入りする第２ポートとを含み、
   前記冷凍サイクル装置は、
   前記排出ポートと前記第２熱交換器の前記第１冷媒ポートとの間に接続される第２減圧装置をさらに備え、
   前記流路切替装置は、
   前記第１運転モードにおいて、前記第２ポートと前記第２熱交換器の前記第２冷媒ポートとを前記圧縮機の吸入ポートに前記四方弁を経由して連通させ、
   前記第２運転モードにおいて、前記圧縮機の前記吸入ポートとの連通が遮断された状態で前記第２ポートと前記第２熱交換器の前記第２冷媒ポートとを連通させ、かつ、前記圧縮機の吐出ポートを前記第２熱交換器の前記第１冷媒ポートに前記四方弁を経由して連通させる、ように構成され、
   前記流路切替装置は、
   前記第１運転モードにおいて、前記第２ポートと前記第２熱交換器の前記第２冷媒ポートとを連通させるように構成された第１開閉弁と、
   前記第１運転モードにおいて、前記第２熱交換器の前記第２冷媒ポートと前記圧縮機の前記吸入ポートとを前記四方弁を経由して連通させるように構成された第２開閉弁と、
   前記第２運転モードにおいて、前記第２熱交換器の前記第１冷媒ポートと前記圧縮機の前記吐出ポートとを前記四方弁を経由して連通させる第３開閉弁とを含む、冷凍サイクル装置。
2. 前記第２熱交換器は、
   前記第１冷媒ポートに接続される第１流路と、
   前記第１流路より下流に配置され、前記第１流路と直列に接続される第２流路と、
   前記第２流路から前記第１流路に向かうように空気の流れを発生させる送風装置とを含む、請求項１に記載の冷凍サイクル装置。
3. 前記第２熱交換器の前記第２冷媒ポートの冷媒状態を検知するためのセンサまたは前記圧縮機の吐出温度を検出するためのセンサと、
   前記第２減圧装置の減圧度合いを制御する制御装置とをさらに備え、
   前記制御装置は、前記第１運転モードにおいて、前記センサの出力が目標値に近づくように前記減圧度合いを決定するように構成される、請求項１に記載の冷凍サイクル装置。
4. 前記第２熱交換器の前記第２冷媒ポートの冷媒状態を検知するためのセンサまたは前記圧縮機の吐出温度を検出するためのセンサと、
   前記第２減圧装置の減圧度合いを制御する制御装置とをさらに備え、
   前記制御装置は、前記第２運転モードにおいて、前記センサの出力が目標値に近づくように前記減圧度合いを決定するように構成される、請求項１に記載の冷凍サイクル装置。
5. 冷凍サイクル装置であって、
   圧縮機と、
   第１熱交換器と、
   第１減圧装置と、
   気液分離器と、
   第１冷媒ポートと第２冷媒ポートとを有する第２熱交換器と、
   第１運転モードと第２運転モードとの間で、前記圧縮機から吐出された冷媒が循環する順序を第１順序と第２順序とに切替えるように流路を変更する四方弁と、
   前記第１順序および前記第２順序のいずれの順序であっても前記第２熱交換器の前記第１冷媒ポートから冷媒が流入し、前記第２熱交換器の前記第２冷媒ポートから冷媒が流出するように流路を切り替えるように構成された流路切替装置とを備え、
   前記第１順序は、冷媒が、前記圧縮機、前記第１熱交換器、前記第１減圧装置、前記気液分離器、前記第２熱交換器の順に循環する順序であり、
   前記第２順序は、冷媒が、前記圧縮機、前記第２熱交換器、前記気液分離器、前記第１減圧装置、前記第１熱交換器の順に循環する順序であり、
   前記気液分離器は、
   液状態の冷媒を排出する排出ポートと、
   前記第１減圧装置と接続される第１ポートと、
   冷媒が出入りする第２ポートとを含み、
   前記冷凍サイクル装置は、
   前記排出ポートと前記第２熱交換器の前記第１冷媒ポートとの間に接続される第２減圧装置をさらに備え、
   前記流路切替装置は、
   前記第１運転モードにおいて、前記第２ポートと前記第２熱交換器の前記第２冷媒ポートとを前記圧縮機の吸入ポートに前記四方弁を経由して連通させ、
   前記第２運転モードにおいて、前記圧縮機の前記吸入ポートとの連通が遮断された状態で前記第２ポートと前記第２熱交換器の前記第２冷媒ポートとを連通させ、かつ、前記圧縮機の吐出ポートを前記第２熱交換器の前記第１冷媒ポートに前記四方弁を経由して連通させる、ように構成され、
   前記気液分離器は、
   前記排出ポート、前記第１ポートおよび前記第２ポートと連通する空間に冷媒を貯留する筐体と、
   第３ポートおよび第４ポートと、
   前記第３ポートと前記第４ポートとを連通させる冷媒通路とをさらに備え、
   前記冷媒通路は、前記筐体の内部に貯留される冷媒と、前記冷媒通路を流れる冷媒とが熱交換するように構成され、
   前記流路切替装置は、
   前記第１運転モードにおいて、前記第２熱交換器の前記第２冷媒ポートを前記冷媒通路および前記四方弁を経由して前記圧縮機の前記吸入ポートに連通させるように構成され、
   前記第２運転モードにおいて、前記冷媒通路に流れる冷媒を遮断するように構成される、冷凍サイクル装置。
6. 前記気液分離器は、
   前記筐体の内部において冷媒を吸引する配管端部が前記第１ポートおよび前記第２ポートよりも高い位置に設けられた第５ポートをさらに備え、
   前記冷凍サイクル装置は、
   前記第５ポートと前記圧縮機の前記吸入ポートとを接続するバイパス流路と、
   前記バイパス流路に設けられる開閉弁とをさらに備える、請求項５に記載の冷凍サイクル装置。
7. 前記四方弁および前記開閉弁を制御する制御装置をさらに備え、
   前記制御装置は、前記第１運転モードにおいて、前記開閉弁を閉止し、前記第２運転モードにおいて前記開閉弁を開くように構成される、請求項６に記載の冷凍サイクル装置。

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