JPWO2018051408A1 - 空気調和装置 - Google Patents

Abstract

製造コストと実装容積の増大を抑制しつつ、暖房運転時および冷房運転時の熱交換性能の向上と暖房連続運転を実現できる空気調和装置を提供する。空気調和装置は、冷媒が循環する冷媒回路を備える。第２熱交換器は第１冷媒流路（３ａ）と第２冷媒流路（３ｂ）とを含む。流路切替装置の第１ポートは、圧縮機の吐出部と接続される。第２ポートは、第１熱交換器と接続される。第３ポートは、圧縮機の吸入部と接続される。第４ポートは、分岐点と第１冷媒流路とを接続する配管と接続される。第５ポートは、第２冷媒流路と接続される。第６ポートは、第１冷媒流路と接続される。

Description

この発明は、空気調和装置に関し、より特定的には、暖房運転、冷房運転、および暖房連続運転という運転状態を切替え可能な空気調和装置に関する。

一般に、空気調和機等のヒートポンプ装置やカーエアコンにおいては、空気の温度を冷やすことに熱交換器を用いる場合、当該熱交換器を蒸発器又はエバポレータと称する。この場合、熱交換器内を流れる冷媒（たとえばフロン系冷媒）は密度が数十倍異なるガス冷媒と液冷媒の混在した気液二相流の状態で熱交換器へ流入されている。流入された気液二相流の状態の冷媒（二相冷媒）は、主に液冷媒が空気の熱を吸収することで蒸発してガス冷媒へと相変化し、ガス単相冷媒となって熱交換器から流出される。空気側は上記のように熱が吸収されることで冷却され冷気となる。

また、空気の温度を温めることに熱交換器を用いる場合、当該熱交換器を凝縮器又はコンデンサと称する。この場合、圧縮機から吐出された高温高圧のガス単相冷媒が熱交換器内を流れている。熱交換器に流入されたガス単相冷媒は、空気により熱を吸収されることで凝縮して液単相冷媒へと相変化する際の潜熱と液化した単相冷媒が過冷却される際の顕熱によって過冷却状態の液単相冷媒となって熱交換器から流出される。空気側は上記熱を吸収することで暖められ暖気となる。

従来のヒートポンプにおいて、熱交換器は単純なサイクル運転とその冷媒の流れが逆方向に流れる逆サイクル運転とによって上記蒸発器と上記凝縮器どちらの用途にも使用出来るように扱われてきた。そのため、熱交換器内を流れる冷媒が、例えば冷媒流路を３分岐することで熱交換器内の複数の冷媒流路を並列に流れる場合、蒸発器・凝縮器どちらの用途に熱交換器を用いる場合であっても熱交換器内を並列に流れているのが一般的である。

しかし、熱交換器の性能を最大限有効に発揮するには、凝縮器として熱交換器を用いる場合、冷媒流路の分岐数を減らして冷媒の流速が速い状態で使用することが効果的である。一方、蒸発器として熱交換器を用いる場合、冷媒流の分岐数を増やして冷媒の流速が遅い状態で使用するのが効果的である。これは、凝縮器では冷媒の流速に依存する熱伝達が性能に対して支配的であり、蒸発器では冷媒の流速に依存した圧力損失を減少させることが性能に対して支配的であるためである。

蒸発器と凝縮器の特性に対応した熱交換器の工夫として、例えば特開２０１５−１１７９３６号公報（特許文献１）に示されているように、熱交換器を蒸発器として使用する場合には複数の流路（第１流路および第２流路）を冷媒が並列に流れるように、凝縮器として使用する場合には複数の流路を冷媒が直列に流れるようにすることを可能とする流路切替部を備えた空気調和装置が提案されている。

一方、近年の空気調和装置では、省エネルギーに留まらず新たな付加機能を持つ機種が製品化され、省エネルギーに代わる付加機能を軸とした競争が激化している。そのような付加機能の一つとして、例えば特開２００９−８５４８４号公報（特許文献２）に示されているように、暖房連続運転がある。

例えばヒートポンプ型の冷暖兼用の空調用室外機を使用して、寒冷時に暖房運転を行った場合、当該室外機の蒸発器におけるフィンや伝熱管の表面温度は氷点下まで低下する。この場合、空気中の水分がフィンや伝熱管表面に着霜する現象が発生する。この着霜現象が生じると蒸発器のフィン間を通過する空気の通風抵抗が大幅に増大し、またフィンと空気の熱交換における熱抵抗が増大する。この結果、熱交換効率が低下する。

また、上述のような着霜現象により熱交換効率が一定以上低下すると、従来のヒートポンプ型の冷暖兼用の空調用室外機では、除霜運転を開始する。除霜運転とは、蒸発器として機能する冷凍サイクルの流れを停止し、逆周りの冷媒の流れで再起動することによって圧縮機から吐出される高温ガス冷媒を空調用室外機に流す運転状態である。この場合、空調用室外機のフィンに付着した霜は高温ガス冷媒からフィンを介して熱を吸収して融解された水となる。暖房連続運転（暖房・除霜運転とも呼ぶ）では、熱交換器の一部を蒸発器として使用し、残りの一部を除霜運転状態で使用することで、除霜しながら暖房運転を継続的に持続させる。

暖房連続運転によって、除霜運転時間の間も室内を暖房し続けることが可能なため、室内の急激な温度変化を発生させることが無く快適性を維持することが可能となる。

特開２０１５−１１７９３６公報 特開２００９−８５４８４公報

しかしながら、熱交換器の冷媒流路数を増減させる特許文献１に記載された技術や、暖房連続運転を可能とさせる特許文献２に記載された技術は、冷媒回路上に複数の冷媒流路切替器を必要としていることで製造コストと実装容積が増大するという問題がある。

本発明の目的は、製造コストと実装容積の増大を抑制しつつ、暖房運転時および冷房運転時の熱交換性能の向上と暖房連続運転を実現できる空気調和装置を提供することである。

この発明に従った空気調和装置は、冷媒が循環する冷媒回路を備える。冷媒回路は、圧縮機、第１熱交換器、膨張弁、第２熱交換器、および流路切替装置を含む。第２熱交換器は、第１冷媒流路と第２冷媒流路とを含む。圧縮機は、吸入部および吐出部を含む。第１冷媒流路と第２冷媒流路とは、第１熱交換器と分岐点を介して並列に接続される。流路切替装置は、第１〜第６ポートを含む。第１ポートは、圧縮機の吐出部と接続される。第２ポートは、第１熱交換器と接続される。第３ポートは、圧縮機の吸入部と接続される。第４ポートは、分岐点と第１冷媒流路とを接続する配管と接続される。第５ポートは、第２冷媒流路と接続される。第６ポートは、第１冷媒流路と接続される。流路切替装置において、第２ポートは、第１ポートおよび第３ポートとの間で接続状態が変更可能に構成されている。第５ポートは、第１ポート、第３ポートおよび第４ポートとの間で接続状態が変更可能に構成されている。第６ポートは、第１ポートおよび第３ポートとの間で接続状態が変更可能に構成されている。

本発明に従った空気調和装置によれば、１つの流路切替装置を用いて暖房運転、冷房運転および暖房連続運転を実現できるので、暖房運転時および冷房運転時の熱交換性能を向上させるとともに暖房連続運転を実施できる空気調和装置を、省容積かつ低コストで実現できる。

本発明の実施形態１に係る空気調和装置の構成図である。 本発明の実施形態１における暖房運転時の冷媒流れを示す概要図である。 本発明の実施形態１における冷房運転時の冷媒流れを示す概要図である。 本発明の実施形態１における暖房連続運転時の冷媒流れ(パターン１)を示す概要図である。 本発明の実施形態１における暖房連続運転時の冷媒流れ(パターン２)を示す概要図である。 本発明の実施形態１における流路切替回路を構成する流路切替装置の構成図である。 本発明の実施形態２における流路切替装回路を構成する流路切替装置の斜視模式図である。 本発明の実施形態２における流路切替装回路を構成する流路切替装置の斜視模式図である。 本発明の実施形態２における流路切替装置に備えられる分岐流路１０８の概要図である。 本発明の実施形態２における流路切替装置に備えられる分岐流路１０９の概要図である。 本発明の実施形態２における流路切替装置に備えられる分岐流路１１０の概要図である。 本発明の実施形態２における流路切替装置の横断面模式図である。 本発明の実施形態２における流路切替装置の縦断面模式図である。 本発明の実施形態２における流路切替装置の縦断面模式図である。 本発明の実施形態２における流路切替装置の縦断面模式図である。 本発明の実施形態２における流路切替装置の暖房運転時における状態を説明するための横断面概要図である。 本発明の実施形態２における流路切替装置の冷房運転時における状態を説明するための横断面概要図である。 本発明の実施形態２における流路切替装置の暖房除霜同時運転時における状態を説明するための横断面概要図である。 本発明の実施形態２における流路切替装置の暖房除霜同時運転時における状態を説明するための横断面概要図である。 本発明の実施形態３における流路切替装置の暖房運転時における状態を示す構成図である。 本発明の実施形態３における流路切替装置の冷房運転時における状態を示す構成図である。 本発明の実施形態３における流路切替装置の暖房除霜同時運転時における状態を示す構成図である。 本発明の実施形態３における流路切替装置の暖房除霜同時運転時における状態を示す構成図である。 本発明の実施の形態４における空気調和装置の構成を示す構成図である。 本発明の実施の形態４における空気調和装置の変形例の構成を示す構成図である。 本発明の実施の形態４における空気調和装置の変形例における流路切替装置の暖房運転時における状態を示す構成図である。

以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。以下の図面において同一または相当する部分には同一の参照番号を付し、その説明は繰り返さない。また、図１を含め、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。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．
＜空気調和装置の構成＞
図１は本実施形態の冷凍サイクル装置としての空気調和装置の構成図を示している。以下においては、例としてビル用マルチエアコンのような一つの室外機に対して複数の室内機を搭載した空気調和装置を用いて本実施形態の構成を説明する。

空気調和装置は、冷媒が循環する冷媒回路を備える。冷媒回路は、圧縮機１、第１熱交換器としての室内熱交換器７ａ〜７ｄ、ファンとしての室内ファン９ａ〜９ｂ、膨張弁６ａ〜６ｄ、三方管５、開閉弁としての膨張弁４ａ、膨張弁４ｂ、冷媒分配器１０ａ、１０ｂ、第２熱交換器（室外熱交換器３ａ、３ｂ）、ファンとしての室外ファン８、および流路切替装置１２を含む。冷媒は、たとえば暖房運転時に、上記冷媒回路を、圧縮機１、流路切替装置１２、室内熱交換器７ａ〜７ｄ、膨張弁６ａ〜６ｄ、三方管５、膨張弁４ａ、４ｂ、第２熱交換器、流路切替装置１２の順に流れる。第２熱交換器は、第１冷媒流路としての室外熱交換器３ａと第２冷媒流路としての室外熱交換器３ｂとを含む。圧縮機１は、吸入部および吐出部を含む。室外熱交換器３ａと室外熱交換器３ｂとは、室内熱交換器７ａ〜７ｄと分岐点としての三方管５を介して並列に接続される。上記開閉弁としての膨張弁４ａは、三方管５と室外熱交換器３ａ（第１冷媒流路）との間に配管２０４〜２０６を介して接続される。異なる観点から言えば、配管２０４〜２０６において、第４ポートＩＶに接続される接続点Ｂ”と分岐点としての三方管５との間に膨張弁４ａは設置される。なお、上記空気調和機は膨張弁６ａ〜６ｄが設置されていない構成としてもよい。

冷媒流路切替回路１０１を構成する流路切替装置１２は、第１〜第６ポートを含む。第１ポートＩは、圧縮機１の吐出部と配管２０９を介して接続される。第２ポートＩＩは、室内熱交換器７ａ〜７ｄと配管２０１を介して接続される。第３ポートＩＩＩは、配管２１０、２１１およびアキュムレータ１１を介して圧縮機１の吸入部と接続される。アキュムレータ１１は第３ポートＩＩＩと圧縮機１の吸入部との間に配置される。第４ポートＩＶは、分岐点としての三方管５と室外熱交換器３ａ（第１冷媒流路）との間の配管２０５の接続点Ｂ”と配管２０８を介して接続される。第５ポートＶは、室外熱交換器３ｂ（第２冷媒流路）と配管２０７を介して接続される。第６ポートＶＩは、室外熱交換器３ａ（第１冷媒流路）と配管２０７を介して接続される。

室内熱交換器７ａ〜７ｄは、それぞれ配管２０２を介して膨張弁６ａ〜６ｄと接続される。膨張弁６ａ〜６ｄは、配管２０３を介して三方管５に接続される。三方管５は配管２０４を介して膨張弁４ａ、４ｂと接続される。膨張弁４ａは配管２０５を介して冷媒分配器１０ａと接続される。配管２０５上に配管２０８との接続点Ｂ”が形成されている。冷媒分配器１０ａは配管２０６を介して室外熱交換器３ａと接続されている。膨張弁４ｂは配管２０５を介して冷媒分配器１０ｂと接続される。冷媒分配器１０ｂは配管２０６を介して室外熱交換器３ｂと接続されている。

後述するように、流路切替装置１２において、第２ポートＩＩは、第１ポートＩおよび第３ポートＩＩＩとの間で接続状態が変更可能に構成されている。第５ポートＶは、第１ポートＩ、第３ポートＩＩＩおよび第４ポートＩＶとの間で接続状態が変更可能に構成されている。第６ポートＶＩは、第１ポートＩおよび第３ポートＩＩとの間で接続状態が変更可能に構成されている。

＜空気調和装置の動作および作用効果＞
冷媒は、冷房運転時には図１中の実線の矢印で示す方向に冷媒回路中を流れる。また、暖房運転時には、冷媒は図１の点線の矢印で示す方向に冷媒回路中を流れる。以下、各運転状態における空気調和装置の動作を説明する。

図２は、暖房運転時の冷媒の流れを示す概略図である。図３は、冷房運転時の冷媒の流れを示す概略図である。図４および図５は、暖房連続運転時の冷媒流れ(パターン１およびパターン２)を示す概要図である。

（１） 暖房運転時
図２に示すように、暖房運転時において、圧縮機１で圧縮された高温高圧のガス冷媒は、流路切替装置１２の第１ポートＩに流入する。流路切替装置１２では、第１ポートＩと第２ポートＩＩとを繋ぐ流路が形成されている。このため、流路切替装置１２の第２ポートＩＩを通過したガス冷媒は配管２０１の点Ｄに到る。その後、ガス冷媒は分岐して複数の室内熱交換器７ａ〜７ｄをそれぞれ通過する。このとき、室内熱交換器７ａ〜７ｄはそれぞれ凝縮器として作用する。そのため、室内ファン９ａ〜９ｄによって室内熱交換器７ａ〜７ｄに供給される空気により室内熱交換器７ａ〜７ｄ中のガス冷媒は冷却され液化する。また、室内熱交換器７ａ〜７ｄにおいてガス冷媒からの熱により暖められた空気は暖房の対象となっている室内に供給される。

液化された液冷媒はそれぞれ膨張弁６ａ〜６ｄを通過することで低温低圧のガス冷媒と液冷媒が混在した二相冷媒状態となり配管２０３の点Ｃに到る。その後、二相冷媒状態となった冷媒（二相冷媒とも呼ぶ）は三方管５を通過し、二分岐されて２つの配管２０４にそれぞれ流れる。二分岐された二相冷媒は膨張弁４ａ、４ｂをそれぞれ経て冷媒分配器１０ａ、１０ｂに流入する。そして、冷媒はそれぞれ配管２０６の点Ｂ、点Ｂ’に到る。

ここで、膨張弁４ａと冷媒分配器１０ａ間にある接続点Ｂ”には室外熱交換器３ａをバイパスして点Ａ”を通過し、冷媒流路切替回路１０１を構成する流路切替装置１２の第４ポートＩＶへと繋がる配管２０８が接続されている。しかし、流路切替装置１２においては、第４ポートＩＶと繋がる流路が形成されていないため、接続点Ｂ”から点Ａ”側に冷媒の流れが発生することは無い。

点Ｂ、点Ｂ’を通過した二相冷媒はそれぞれ、並列に配置されている室外熱交換器３ａ、３ｂ流れる。室外熱交換器３ａ、３ｂを蒸発器として作用する。室外熱交換器３ａ、３ｂでは、室外ファン８によって流れる空気により二相冷媒が加熱される。この結果、ガス化した状態の冷媒が配管２０７の点Ａ、点Ａ’に到る。点Ａ、点Ａ’を経たガス冷媒はそれぞれ流路切替装置１２の第６ポートＶＩおよび第５ポートＶに流入する。

冷媒流路切替回路１０１を構成する流路切替装置１２では、第６ポートＶＩと第５ポートＶを両方とも第３ポートＩＩＩに繋ぐ流路が形成される。このため、第６ポートＶＩおよび第５ポートＶに供給されたガス冷媒は、第３ポートＩＩＩを経てアキュムレータ１１に供給される。その後、ガス冷媒はアキュムレータ１１を経由して圧縮機１に戻る。このサイクルにより、室内空気を加熱する暖房運転がなされている。

上述した説明を要約すれば、上記空気調和装置は、第１運転状態としての暖房運転状態で運転可能である。暖房運転状態では、開閉弁としての膨張弁４ａは開状態なっている。また、暖房運転状態では、流路切替装置１２において、第１ポートＩと第２ポートＩＩとが接続され、第５ポートＶおよび第６ポートＶＩと第３ポートＩＩＩとが接続される。このようにすれば、蒸発器として作用する室外熱交換器３ａ、３ｂに対して、冷媒を並列に流しているので、冷媒の流速を遅くすることで流速に依存した圧力損失を減少させることができ、結果的に熱交換器の蒸発器としての性能を有効に発揮させることができる。

（２） 冷房運転時
次に図３に示す冷房運転時における冷媒の流れについて説明する。圧縮機１で圧縮された高温高圧のガス冷媒は、流路切替装置１２の第１ポートＩに流入する。冷媒流路切替回路１０１を構成する流路切替装置１２では、第１ポートＩと第６ポートＶＩを繋ぐ流路が形成されている。このため、ガス冷媒は配管２０７の点Ａに到る。その後、ガス冷媒は室外熱交換器３ａに流れる。室外熱交換器３ａは凝縮器として作用する。室外ファン８によって流れる空気により室外熱交換器３ａにおいてガス冷媒が冷却される。このため、ガス冷媒はガス冷媒と液冷媒が混在した二相冷媒状態、もしくは液冷媒の単相状態に相変化して配管２０６の点Ｂに到る。

点Ｂを経た二相冷媒もしくは液冷媒は、冷媒分配器１０ａを経由して配管２０５の接続点Ｂ”に到る。ここで開閉弁としての膨張弁４ａを閉塞状態にしておくことで、必然的に冷媒の流れは接続点Ｂ”から配管２０８の点Ａ”へと導かれる。その結果、冷媒は冷媒流路切替回路１０１を構成する流路切替装置１２の第４ポートＩＶに到る。流路切替装置１２では、第４ポートＩＶと第５ポートＶとを繋ぐ流路が形成されている。このため、冷媒（二相冷媒もしくは液冷媒）は配管２０７の点Ａ’に到る。その後、冷媒は室外熱交換器３ｂに流れる。この室外熱交換器３ｂにおいて、室外ファン８によって流れる空気により、冷媒は再び冷却されて過冷却状態の液単相冷媒となり、配管２０６の点Ｂ’に到る。

上記のように、冷媒は点Ａから点Ｂ’に到る過程において、室外熱交換器３ａ、３ｂを直列に通過している。配管２０６の点Ｂ’を通過した液冷媒は冷媒分配器１０ｂ、膨張弁４ｂ、三方管５を経て配管２０３の点Ｃに到る。点Ｃを通過した液冷媒は分岐してそれぞれ複数の膨張弁６ａ〜６ｄを通過することで低温低圧のガス冷媒と液冷媒が混在した二相冷媒状態となる。この２相冷媒状態となった冷媒は、複数の室内熱交換器７ａ〜７ｄをそれぞれ通過する。このとき、室内熱交換器７ａ〜７ｄは蒸発器として作用する。このため、室内ファン９ａ〜９ｄによって流れる空気により、熱交換器７ａ〜７ｄでは２相冷媒状態の冷媒中の液冷媒が蒸発してガス化する。ガス化した冷媒は合流して配管２０１の点Ｄに到り、流路切替装置１２の第２ポートＩＩに流入する。冷媒流路切替回路１０１を構成する流路切替装置１２では、第２ポートＩＩと第３ポートＩＩＩとを繋ぐ流路が形成されている。このため、ガス化した冷媒（ガス冷媒）は第３ポートＩＩＩを通過して冷媒流路切替回路１０１から流出される。当該ガス冷媒は、アキュムレータ１１を経由して圧縮機１に戻る。このサイクルにより、室内空気を冷却する冷房運転がなされている。

上述した説明を要約すれば、上記空気調和装置は、第２運転状態としての冷房運転状態で運転可能である。冷房運転状態では、開閉弁としての膨張弁４ａを閉状態とする。また、冷房運転状態では、流路切替装置１２において、第１ポートＩと第６ポートＶＩとが接続され、第２ポートＩＩと第３ポートＩＩＩとが接続され、第４ポートＩＶと第５ポートＶとが接続される。このようにすれば、凝縮器として室外熱交換器３ａ、３ｂを用いる場合、室外熱交換器３ａ、３ｂを直接に冷媒がなれるように、冷媒流路の分岐数を減らすことで、当該室外熱交換器３ａ、３ｂにおける冷媒の流速を速い状態とすることができる。このため、結果的に室外熱交換器３ａ、３ｂの凝縮器としての性能を有効に発揮させることができる。

以上のように、本実施の形態に係る空気調和装置では、暖房運転と冷房運転との双方において、室外熱交換器３ａ、３ｂの性能を有効に発揮させることができる。このため、熱交換器の発揮する機能にあわせて冷媒回路における流路の分岐状態を変更でき、熱交換効率を高めることが可能となっている。

（３） 暖房連続運転時（暖房・除霜運転時）
次に図４に示す暖房連続運転時(パターン１)における冷媒の流れについて説明する。図４に示す第３運転状態に対応する暖房連続運転では、圧縮機１で圧縮された高温高圧のガス冷媒は、流路切替装置１２の第１ポートＩに流入する。冷媒流路切替回路１０１を構成する流路切替装置１２では、第１ポートＩと第２ポートＩＩおよび第６ポートＶＩを繋ぐ流路を形成している。このため、第１ポートＩに流入したガス冷媒は、配管２０１の点Ｄと配管２０７の点Ａに到る。その後、点Ｄを通過したガス冷媒は分岐して複数の室内熱交換器７ａ〜７ｄをそれぞれ通過する。このとき、室内熱交換器７ａ〜７ｄは凝縮器として作用する。室内熱交換器７ａ〜７ｄでは、室内ファン９ａ〜９ｄによって流れる空気によりガス冷媒が冷却され液化する。液化された冷媒（液冷媒）はそれぞれ膨張弁６ａ〜６ｄを通過することで低温低圧のガス冷媒と液冷媒とが混在した二相冷媒状態となる。二相冷媒状態の冷媒（二相冷媒）は、その後配管２０３の点Ｃを経て三方管５に到る。

一方、点Ａを通過したガス冷媒は室外熱交換器３ａに流れる。室外熱交換器３ａは凝縮器として作用する。室外ファン８によって流れる空気により室外熱交換器３ａにおいてガス冷媒は冷却され、ガス冷媒と液冷媒が混在した二相冷媒状態、もしくは液冷媒の単相状態に相変化する。相変化した冷媒は配管２０６の点Ｂを通過し、冷媒分配器１０ａと点Ｂ”とを経て膨張弁４ａに到る。このとき、膨張弁４ａを冷媒が通過することで、当該冷媒は低温低圧のガス冷媒と液冷媒が混在した二相冷媒状態となり、三方管５に到る。

ここで点Ｄ及び点Ｃを経て三方管５に流入した二相冷媒と、点Ａ及び点Ｂを経て三方管５に流入した二相冷媒が合流する。合流した二相冷媒は三方管５から膨張弁４ｂへと流れる。その後、二相冷媒は冷媒分配器１０ｂと点Ｂ’とを経て、室外熱交換器３ｂに流れる。室外熱交換器３ｂは蒸発器として作用する。室外ファン８によって流れる空気により室外熱交換器３ｂにおいて二相冷媒は加熱されガス化した状態で点Ａ’に到る。点Ａ’を経たガス冷媒は流路切替装置１２の第５ポートＶに流入する。冷媒流路切替回路１０１を構成する流路切替装置１２では、第５ポートＶと第３ポートＩＩＩとを繋ぐ流路が形成されている。ガス冷媒は、第３ポートＩＩＩを経て冷媒流路切替回路１０１から配管２１１へ流出される。その後、ガス冷媒はアキュムレータ１１を経由して圧縮機１に戻る。

上述した説明を要約すれば、上記空気調和装置は、第３運転状態としての暖房連続運転状態（パターン１）で運転可能である。暖房連続運転状態（パターン１）では、開閉弁としての膨張弁４ａを開状態とする。また、流路切替装置１２において、第１ポートＩと第２ポートＩＩおよび第６ポートＶＩとが接続され、第３ポートＩＩＩと第５ポートＶとが接続される。

このサイクルにより、室内空気を加熱する暖房運転がなされている状態であるが、室外熱交換器３ａ、３ｂのうち室外熱交換器３ａに高温高圧の冷媒が流れることで、室外熱交換器３ａに外気中の水分が結露したり着霜したりすることを防止し、また当該室外熱交換器３ａにおいて空気中の水分が着霜していても、当該霜を加熱して除去することができる。

次に図５の暖房連続運転時（パターン２）における冷媒の流れについて説明する。図５に示す第４運転状態に対応する暖房連続運転では、基本的には上記図４に示した冷媒の流れと同様になっているが、上記図４に示した冷媒流れに対して、室外熱交換器３ａと室外熱交換器３ｂとの機能と冷媒の流れ方を交代させた構成となっている。すなわち、図５に示した暖房連続運転では、図４における冷媒流路切替回路１０１を構成する流路切替装置１２において第１ポートＩと第２ポートＩＩおよび第５ポートＶとを繋ぐ流路が形成され、また、第６ポートＶＩと第３ポートＩＩＩとを繋ぐ流路が形成されている。上述した説明を要約すれば、上記空気調和装置は、第４運転状態としての暖房連続運転状態（パターン２）で運転可能である。暖房連続運転状態（パターン２）では、開閉弁としての膨張弁４ａを開状態とする。また、流路切替装置１２において、第１ポートＩと第２ポートＩＩおよび第５ポートＶとが接続され、第３ポートＩＩＩと第６ポートＶＩとが接続される。

このような構成によっても、室内空気を加熱する暖房運転がなされている状態であるが、室外熱交換器３ａ、３ｂのうち室外熱交換器３ｂに高温高圧の冷媒が流れることで、室外熱交換器３ｂに外気中の水分が結露したり着霜したりすることを防止し、また当該室外熱交換器３ｂにおいて空気中の水分が着霜していても、当該霜を加熱して除去することができる。

暖房連続運転では、上記図４に示した暖房連続運転時（パターン１）と図５に示した暖房連続運転時（パターン２）とを繰り返し交互に切り替えて実施することによって、室外熱交換器３ａ、３ｂのどちらか一方に着霜しても、パターン１およびパターン２のいずれかに切り替えた運転の際には当該霜を除去できる。このため、室外熱交換器３ａ、３ｂのいずれにおいても、蒸発器として十分な能力を発揮する運転が可能である。そのため、室内空気を加熱する暖房運転がなされている状態を継続的に維持することが出来る。

以上のことから、本実施形態に係る空気調和装置では、冷媒流路切替回路１０１を備えることによって、効率的な暖房運転、冷房運転、暖房連続運転を機能させることが可能となっている。つまり、本実施形態に係る空気調和装置のようなヒートポンプ装置における室外熱交換器は、複数の冷媒流路（室外熱交換器３ａ、３ｂ）を含む。当該室外熱交換器では、複数の冷媒流路について、暖房運転では冷媒を並列に流し、冷房運転では冷媒を直列に流すことが可能である。さらに、上記室外熱交換器では、暖房連続運転（暖房・除霜同時運転）では室外熱交換器の一部（たとえば１つの冷媒流路としての室外熱交換器３ａ）を除霜運転しながら、室外熱交換器の残りの一部（たとえば他の冷媒流路としての室外熱交換器３ｂ）を蒸発器として作用するように冷媒を流すことができる。このような暖房運転、冷房運転、および暖房連続運転を簡易な回路で可能にすることができる。

＜流路切替装置の構成例＞
次に本実施形態における冷媒流路切替回路１０１を構成する流路切替装置１２の構成例について説明する。流路切替装置１２は、図６で示すような冷媒流路と、例えば開閉可能な複数の電磁弁２１〜２７との組み合わせで構成することが可能である。以下、具体的に説明する。

図６に示す流路切替装置１２は、筐体に形成された第１ポートＩ〜第６ポートＶＩと、第１ポートＩ〜第６ポートＶＩとの間を接続する配管と、当該配管に設置された３つ以上の開閉可能な弁としての複数の電磁弁２１〜２７とを含む。第１ポートＩは点Ｋ，電磁弁２１および点Ｊを介して第６ポートＶＩと配管により接続される。また、第１ポートＩは、点Ｋ、点Ｌ、電磁弁２３、点Ｉを介して第２ポートＩＩと配管により接続される。第２ポートＩＩは、点Ｉ，電磁弁２４、点Ｇを介して第３ポートＩＩＩと配管により接続される。第３ポートＩＩＩは、点Ｇ、点Ｈ，電磁弁２５、点Ｊを介して第６ポートＶＩと配管により接続される。第３ポートＩＩＩは、点Ｇ、点Ｈ，電磁弁２６、点Ｍを介して第５ポートＶと配管により接続される。第４ポートＩＶは、電磁弁２７、点Ｍ、電磁弁２２、点Ｌ、点Ｋを介して第１ポートＩと配管により接続される。

図６に示した流路切替装置１２を構成する電磁弁２１〜２７の動作状態（開閉状態）を、各運転条件ごとに表１に示す。

このような構成の流路切替装置１２を用いて、図２〜図５に示した各運転状態を実現できる。

実施の形態２．
＜空気調和装置の構成＞
図７〜図１５に、本実施形態に係る空気調和装置を構成する流路切替装置の構成を示す。図７および図８は、本実施形態に係る流路切替装置の斜視模式図である。図９〜図１１は、図７および図８に示した流路切替装置を構成する分岐流路１０８〜１１０の概要図である。図１２は本実施形態に係る流路切替装置の横断面模式図である。図１３〜図１５は本実施形態に係る流路切替装置の縦断面模式図である。本実施形態に係る空気調和装置は、基本的に図１〜図６に示した空気調和装置と同様の構成を備えるが、流路切替装置１２の構成が図１〜図６に示した空気調和装置と異なっている。以下、流路切替装置の構成を説明する。

図７〜図１５に示すように、流路切替装置１２は、筐体１２０に分岐流路１０８〜１１０と、配管１１１〜１１３とが設けられている。分岐流路１０８の外周端は流路切替装置１２の第２ポートＩＩに対応する。分岐流路１０９の外周端は流路切替装置１２の第５ポートＶに対応する。分岐流路１１０の外周端は流路切替装置１２の第６ポートＶＩに対応する。配管１１１の外周端は流路切替装置１２の第４ポートＩＶに対応する。配管１１２の外周端は流路切替装置１２の第１ポートＩに対応する。配管１１３の外周端は流路切替装置１２の第３ポートＩＩＩに対応する。

流路切替装置１２の内部には、積層配置された３つの流路１０５〜１０７が形成されている。分岐流路１０８は流路１０５と流路１０６とに切替弁１０３ａを介して接続されている。分岐流路１０９は、流路１０５、１０６、１０７のすべてに切替弁１０３ｂを介して接続されている。分岐流路１１０は流路１０５、１０６に切替弁１０３ｃを介して接続されている。また、配管１１１は流路１０７に接続されている。配管１１２は流路１０５に接続されている。配管１１３は流路１０６に接続されている。切替弁１０３ａは棒状体であり、冷媒の流路となる開口部１０４ａが形成されている。切替弁１０３ｂは棒状体であり、冷媒の流路となる２つの開口部１０４ｂ、１０４ｃが形成されている。切替弁１０３ｃは棒状体であり、冷媒の流路となる２つの開口部１０４ｄ、１０４ｅが形成されている。

第１〜第３切替弁としての切替弁１０３ａ〜１０３ｃは、流路切替装置１２内部において切替弁１０３ａ〜１０３ｃの延在方向に沿って摺動可能に配置されている。切替弁１０３ａ〜１０３ｃは、各分岐流路１０８〜１１０と流路１０５〜１０７との接続部に形成された摺動孔内に配置される。切替弁１０３ａ〜１０３ｃは、摺動されて上記開口部の配置を変更することにより、分岐流路１０８〜１１０と流路１０５〜１０７との接続状態を変更できる。図７および図８に示すように、流路切替装置１２の筐体１２０の上部には、切替弁１０３ａ〜１０３ｃを摺動させるための駆動装置１２１ａ〜１２１ｃが配置されている。駆動装置１２１ａ〜１２１ｃは、切替弁１０３ａ〜１０３ｃを移動させることができれば任意の構成を採用できるが、たとえば電導モータとギアとの組合せ、あるいはアクチュエータなどを用いることができる。以下、流路切替装置１２の内部構造を説明する。

図１２および図１３は分岐流路１０８を含む流路切替装置１２の断面構造を示している。流路切替装置１２は図１３に示すように内部に３つの冷媒流路１０５〜１０７が積層するように独立して設けられている。なお、後述する図１６〜図１９では、上記冷媒流路１０５〜１０７の流路断面を断面Ａ−Ａ、Ｂ−Ｂ、Ｃ−Ｃにおける断面模式図として示している。ここで第１ポートＩ、第４ポートＩＶ，第３ポートＩＩＩからの配管はそれぞれ筐体１２０内部の流路１０５、１０７、１０６と連通するように設けている。また、流路切替装置１２に備えられている切替弁１０３ａ〜１０３ｃのうち、分岐流路１０８と関係するものは切替弁１０３ａである。切替弁１０３ａには冷媒流路となる開口部１０４ａが設けられている。切替弁１０３ａはたとえば通電の有無によって冷媒流路としての開口部１０４ａが流路１０５と分岐流路１０８とを連通するように、あるいは流路１０６と分岐流路１０８とを連通するように、その配置が変化する。

次に、図１４は分岐流路１０９を含む流路切替装置１２の断面構造を示している。流路切替装置１２に備えられている切替弁１０３ａ〜１０３ｃのうち、分岐流路１０９と関係するのは切替弁１０３ｂである。切替弁１０３ｂには冷媒流路としての２つの開口部１０４ｂ、１０４ｃが設けられている。切替弁１０３ｂはたとえば通電の調整によって冷媒流路としての開口部１０４ｂ、１０４ｃの位置を変化させる。たとえば、開口部１０４ｂが流路１０６と分岐流路１０９とを連通するように配置される状態、開口部１０４ｃが流路１０５と分岐流路１０９とを連通するように配置される状態、冷媒流路としての開口部１０４ｂと開口部１０４ｃとがそれぞれ流路１０７、１０６と分岐流路１０９とを連通するように配置される状態、といういずれかの状態に切替弁１０３ｂの配置は変化する。

次に図１５は分岐流路１１０を含む流路切替装置１２の断面構造を示している。流路切替装置１２に備えられている切替弁１０３ａ〜１０３ｃのうち、分岐流路１１０と関係するものは切替弁１０３ｃである。切替弁１０３ｃには冷媒流路としての２つの開口部１０４ｄ、１０４ｅが設けられている。切替弁１０３ｃはたとえば通電の調整によって開口部１０４ｄ、１０４ｅの位置を変化させる。冷媒流路としての開口部１０４ｄが流路１０６と分岐流路１１０とを連通する状態、冷媒流路としての開口部１０４ｅが流路１０５と分岐流路１１０とを連通する状態、冷媒流路としての２つの開口部１０４ｄ、１０４ｅがそれぞれ流路１０５、１０６と分岐流路１１０とを連通する状態、といういずれかの状態に切替弁１０３ｃの配置は変化する。

異なる観点から言えば、図７〜図１５に示した流路切替装置１２は、筐体１２０と、第１〜第３切替弁としての切替弁１０３ａ〜１０３ｃとを含む。筐体１２０には第１ポートＩから第６ポートＶＩが形成される。第１切替弁としての切替弁１０３ａは、図１３に示すように第１ポートＩおよび第３ポートＩＩＩと第２ポートＩＩとの接続状態を切替える。第２切替弁としての切替弁１０３ｂは、図１４に示すように第１ポートＩ、第３ポートＩＩＩおよび第４ポートＩＶと第５ポートＶとの接続状態を切替える。第３切替弁としての切替弁１０３ｃは、図１５に示すように第１ポートＩおよび第３ポートＩＩＩと第６ポートＶＩとの接続状態を切替える。

＜空気調和装置の動作および作用効果＞
本実施形態に係る空気調和装置の動作は、基本的に図１〜図６に示した空気調和装置と同様である。しかし、本実施形態では流路切替装置１２の具体的な構成が図１〜図６に示した空気調和装置と異なっているため、以下では流路切替装置の具体的な動作を中心に図１６〜図１９を用いて説明する。なお、図１６〜図１９では、図１３〜図１５のＡ−Ａ断面を（Ａ）とし、図１３〜図１５のＣ−Ｃ断面を（Ｂ）とし、図１３〜図１５のＢ−Ｂ断面を（Ｃ）として記載している。なお、図１６〜図１９では、冷媒の流れを矢印で示している。

（１） 暖房運転時
図１６は空気調和装置における暖房運転時の流路切替装置１２における冷媒流れを示している。図１６（Ａ）に示したＡ−Ａ断面では第１ポートＩから第２ポートＩＩへ、配管１１２、流路１０５、分岐流路１０８を介して矢印で示すように冷媒が流れる。また、図１６（Ｂ）に示したＣ−Ｃ断面では、切替弁１０３ｂ（図１４参照）により流路１０７と分岐流路１０９との接続が遮断されているので、冷媒は流れない。図１６（Ｃ）に示したＢ−Ｂ断面では、第５ポートＶ、第６ポートＶＩから第３ポートＩＩＩへ、分岐流路１０９、１１０から流路１０６、配管１１３を介して冷媒が流れる。

（２） 冷房運転時
図１７は空気調和装置における冷房運転時の流路切替装置１２における冷媒流れを示している。図１７（Ａ）に示したＡ−Ａ断面では第１ポートＩから第６ポートＶＩへ、配管１１２、流路１０５、分岐流路１１０を介して矢印で示すように冷媒が流れる。また、図１７（Ｂ）に示したＣ−Ｃ断面では、第４ポートＩＶから第５ポートＶへ、配管１１１、流路１０７、分岐流路１０９を介して冷媒が流れる。図１７（Ｃ）に示したＢ−Ｂ断面では、第２ポートＩＩから第３ポートＩＩＩへ、分岐流路１０８、流路１０６、配管１１３を介して冷媒が流れる。

（３） 暖房・除霜運転時
図１８は空気調和装置における暖房連続運転時（パターン１）の流路切替装置１２における冷媒流れを示している。図１８（Ａ）に示したＡ−Ａ断面では第１ポートＩから第２ポートＩＩおよび第６ポートＶＩへ、配管１１２、流路１０５、分岐流路１０８、１１０を介して矢印で示すように冷媒が流れる。また、図１８（Ｂ）に示したＣ−Ｃ断面では、切替弁１０３ｂ（図１４参照）により流路１０７と分岐流路１０９との接続が遮断されているので、冷媒は流れない。図１８（Ｃ）に示したＢ−Ｂ断面では、第５ポートＶから第３ポートＩＩＩへ、分岐流路１０９から流路１０６、配管１１３を介して冷媒が流れる。

図１９は空気調和装置における暖房連続運転時（パターン２）の流路切替装置１２における冷媒流れを示している。図１９（Ａ）に示したＡ−Ａ断面では第１ポートＩから第２ポートＩＩおよび第５ポートＶへ、配管１１２、流路１０５、分岐流路１０８、１０９を介して矢印で示すように冷媒が流れる。また、図１９（Ｂ）に示したＣ−Ｃ断面では、切替弁１０３ｂ（図１４参照）により流路１０７と分岐流路１０９との接続が遮断されているので、冷媒は流れない。図１９（Ｃ）に示したＢ−Ｂ断面では、第６ポートＶＩから第３ポートＩＩＩへ、分岐流路１１０から流路１０６、配管１１３を介して冷媒が流れる。

以上の流路切替装置１２を用いた冷媒流路切替回路１０１を用いることによって、実施の形態１と比較して流路切替装置１２における弁の数の削減、とりまわし配管の削減による流路切替装置の製造コストの低減と省スペース化とを図ることができる。

実施の形態３．
＜空気調和装置の構成＞
図２０〜図２３は、本実施形態に係る空気調和装置を構成する流路切替装置の構成を示す構成図である。図２０〜図２３は、それぞれ暖房運転時、冷房運転時、暖房連続運転時（パターン１）、暖房連続運転時（パターン２）における流路切替装置の状態を示している。本実施形態に係る空気調和装置は、基本的に図１〜図６に示した空気調和装置と同様の構成を備えるが、流路切替装置１２の構成が図１〜図６に示した空気調和装置と異なっている。以下、流路切替装置の構成を説明する。

図２０〜図２３に示した本実施形態の冷媒流路切替回路を構成する流路切替装置１２は、既存の部品を利用した簡素な形態として実現されている。すなわち、本実施形態における流路切替装置１２は、少なくとも１つ以上の四方弁３１と、３つ以上の三方弁３２〜３４とを含み、当該四方弁３１と三方弁３２〜３４とが配管により接続されている。以下、具体的に説明する。

図２２に示すように、流路切替装置１２は、筐体に形成された第１ポートＩ〜第６ポートＶＩと、第１ポートＩ〜第６ポートＶＩとの間を接続する配管と、当該配管に設置された一つの四方弁３１と三つの三方弁３２〜３４とを含む。第１ポートＩは四方弁３１と接続されている。第２ポートＩＩは、点Ｏを介して四方弁３１と接続されている。また、第２ポートＩＩは、点Ｏを介して三方弁３４と接続されている。また、第２ポートＩＩは、点Ｏを介して三方弁３２と接続されている。第３ポートＩＩＩは、四方弁３１と接続されている。第４ポートＩＶは、三方弁３４および三方弁３３を介して第５ポートＶと配管により接続されている。第５ポートＶは、三方弁３３、点Ｐを介して四方弁３１と接続されている。第６ポートＶＩは、三方弁３２、点Ｐを介して四方弁３１と接続されている。このような構成の流路切替装置１２を用いて、図２０〜図２３に示した各運転状態を実現できる。

＜空気調和装置の動作および作用効果＞
（１） 暖房運転時
図２０は空気調和装置における暖房運転時の流路切替装置１２における冷媒流れを示している。第１ポートＩからの冷媒は四方弁３１を通過して第２ポートＩＩへ流れる。第５ポートＶｉおよび第６ポートＶＩからの冷媒はそれぞれ三方弁３３、３２を通過して点Ｐで合流し、四方弁３１を通過して第３ポートＩＩＩへ流れる。第４ポートＩＶからの流れは三方弁３４で流路が遮断されているので流れが発生しない状態となる。このようにして、本実施形態における空気調和装置では暖房運転が実施される。

（２） 冷房運転時
図２１は空気調和装置における冷房運転時の流路切替装置１２における冷媒流れを示している。第１ポートＩからの冷媒は四方弁３１、点Ｐおよび三方弁３２を通過して第６ポートＶＩへ流れる。第４ポートＩＶからの冷媒は三方弁３４、三方弁３３を通過して第５ポートＶへ流れる。第２ポートＩＩからの冷媒は四方弁３１を通過して第３ポートＩＩＩへ流れる。このようにして、本実施形態における空気調和装置では冷房運転が実施される。

（３） 暖房・除霜運転時
図２２は空気調和装置における暖房連像運転時（パターン１）の流路切替装置１２における冷媒流れを示している。第１ポートＩからの冷媒は四方弁３１を通過して一部は第２ポートＩＩへ、残りの一部は点Ｏ、三方弁３２を通過して第６ポートＶＩへ流れる。第５ポートＶからの冷媒は三方弁３３、点Ｐおよび四方弁３１を通過して第３ポートＩＩＩへ流れる。第４ポートＩＶからの冷媒は三方弁３４で流路が遮断されているので流れが発生しない状態となる。このようにして、本実施形態における空気調和装置では暖房連続運転（パターン１）が実施される。

図２３は空気調和装置における暖房連像運転時（パターン２）の流路切替装置１２における冷媒流れを示している。第１ポートＩからの冷媒は四方弁３１、点Ｏを通過して一部は第２ポートＩＩへ、残りの一部は三方弁３４と三方弁３３を通過して第５ポートＶへ流れる。第６ポートＶＩからの冷媒は三方弁３２、点Ｐ、および四方弁３１を通過して第３ポートＩＩＩへ流れる。第４ポートＩＶからの冷媒は三方弁３４で流路が遮断されているので流れない状態となる。このようにして、本実施形態における空気調和装置では暖房連続運転（パターン２）が実施される。以上のように流路切替装置１２を構成することによって、既存の部品を利用した簡素な構成により流路切替装置１２を実現できるので、本実施形態に係る空気調和装置を容易に実現できる。

実施の形態４．
図２４は、本実施形態に係る空気調和装置の構成を示す構成図である。図２４に示した空気調和装置は、基本的に図１〜図６に示した空気調和装置と同様の構成を備えるが、第１冷媒流路としての室外熱交換器３ａに空気を送風する第１ファンとしての室外ファン８が配置され、また、第２冷媒流路としての室外熱交換器３ｂに空気を送風する第２ファンとしての室外ファン８が配置されている点が、図１〜図６に示した空気調和装置と異なっている。室外熱交換器３ａ、３ｂは、それぞれ室外ファン８を有する独立した室外熱交換器となっている。

このような構成によっても、図１〜図６に示した空気調和装置と同様の効果を得ることができる。なお、図２４に示した流路切替装置１２の構成は、上述した実施の形態１〜実施の形態３のいずれかに記載された構成を採用できる。

図２５は、本実施形態に係る空気調和装置の変形例の構成を示す構成図である。図２５に示した空気調和装置は、基本的には図１〜図６に示した空気調和装置と同様の構成を備えるが、図１〜図６に示した室外熱交換器３ａ、３ｂに加えて、追加の室外熱交換器３ａ’、３ｂ’が冷媒回路に接続されている点、および流路切替装置１２の構成が図１〜図６に示した空気調和装置と異なっている。

図２５に示した空気調和装置では、図１〜図６に示した空気調和装置の構成に加えて、膨張弁６ａ〜６ｄが、配管２０３、点Ｃ、配管２０３’点Ｃ’を介して第２の三方管５に接続される。他の分岐点としての第２の三方管５は配管２０４’を介して第２の膨張弁４ａ、４ｂと接続される。第２の膨張弁４ａは配管２０５’を介して第２の冷媒分配器１０ａと接続される。配管２０５’上に配管２０８’との第２の接続点Ｂ”が形成されている。第２の冷媒分配器１０ａは配管２０６’を介して追加の室外熱交換器３ａ’と接続されている。第２の膨張弁４ｂは配管２０５’を介して第２の冷媒分配器１０ｂと接続される。第２の冷媒分配器１０ｂは配管２０６’を介して追加の室外熱交換器３ｂ’と接続されている。

流路切替装置１２では、第１ポートＩ〜第６ポートＶＩに加えて、第７ポートとしての追加の第４ポートＩＶ、第８ポートとしての追加の第５ポートＶ、第９ポートとしての追加の第６ポートＶＩが形成されている。配管２０８’は追加の第４ポートＩＶに接続される。追加の室外熱交換器３ａ’は、配管２０７’を介して追加の第６ポートＶＩに接続される。追加の室外熱交換器３ｂ’は、配管２０７’を介して追加の第５ポートＶに接続される。

追加の第４ポートＩＶ〜追加の第６ポートＶＩについては、図１〜図６に示した空気調和装置における流路切替装置１２における第４ポートＩＶ〜第６ポートＶＩの切替動作と同様にその接続先が切り替えられる。

図２５に示した流路切替装置１２の具体的な構成例について、図２６を用いて説明する。図２６は、図２０で説明した実施の形態３の暖房運転に相当する運転状態を満たす冷媒流れ概要図である。図２６では、図２５で示した２つの第４ポートＩＶ、２つの第５ポートＶ、２つの第６ポートＶＩのそれぞれに対して、流路切替装置１２内で配管経路が２分岐する点Ｘ、点Ｙ、点Ｚが存在する。それぞれの点Ｘ、点Ｙ、点Ｚは均等に冷媒を２分岐することで、室外熱交換器３ａと追加の室外熱交換器３ａ’、室外熱交換器３ｂと追加の室外熱交換器３ｂ’を、同様の冷媒状態として作動させることが可能となる。そのため、本発明の実施の形態３に係る空気調和装置と同用の効果を得ることが可能となる。また、実施の形態１、２に係る空気調和装置を構成する流路切替装置１２に対しても、図２６に示した流路切替装置１２と同様に、追加の第４ポートＩＶ〜第６ポートＶＩを形成してもよい。また、この場合、２つの第４ポートＩＶ、２つの第５ポートＶ、および２つの第６ポートＶＩのそれぞれに対して、流路切替装置１２内で配管経路を２分岐する点Ｘ、点Ｙ、点Ｚを設けることで、図２６に示した流路切替装置１２と同様の動作を実現できる。

ここで、上記図２５および図２６に示した空気調和装置の特徴的な構成を要約すれば、第２熱交換器は、第３冷媒流路としての追加の室外熱交換器３ａ’と、第４冷媒流路としての追加の室外熱交換器３ｂ’とを含む。第３冷媒流路（追加の室外熱交換器３ａ’）と第４媒流路（追加の室外熱交換器３ｂ’）とは、第１熱交換器（］室内熱交換器７ａ〜７ｄ）と他の分岐点としての第２の三方管５を介して並列に接続される。流路切替装置１２は、第７ポート〜第９ポート（追加の第４ポートＩＶ〜追加の第６ポートＶＩ）を含む。第７ポート（追加の第４ポートＩＶ）は、他の分岐点（第２の三方管５）と第３冷媒流路（追完お室外熱交換器３ａ’）とを接続する他の配管２０４’〜２０６’と接続される。第８ポート（追加の第５ポートＶ）は、第４冷媒流路（追加の室外熱交換器３ｂ’）と接続される。第９ポート（追加の第６ポートＶＩ）は、第３冷媒流路（追加の室外熱交換器３ａ’）と接続される。流路切替装置１２において、第４ポートＩＶと第７ポート（追加の第４ポートＩＶ）とは、図２６に示されるように点Ｘにおいて互いに接続された第１のポート群を構成する。第５ポートＶと第８ポート（追加の第５ポートＶ）とは、点Ｙにおいて互いに接続された第２のポート群を構成する。第６ポートＶＩと第９ポート（追加の第６ポートＶＩ）とは、点Ｚにおいて互いに接続された第３のポート群を構成する。第２のポート群は、第１ポートＩ、第３ポートＩＩＩおよび第１のポート群との間で接続状態が変更可能に構成されている。第３のポート群は、第１ポートＩおよび第３ポートＩＩＩとの間で接続状態が変更可能に構成されている。

また、図２５のように二台の第２熱交換器としての室外熱交換器のそれぞれが、複数の冷媒流路（たとえば室外熱交換器３ａ、３ｂまたは室外熱交換器３ａ’、３ｂ’）を含む場合、上述のように流路切替装置１２において第４ポートＩＶ〜第６ポートＶＩを第２熱交換器の数に対応して複数形成してもよい。さらに、流路切替装置１２において、追加した第２熱交換器の数に対応して点Ｘ、点Ｙ、点Ｚにおける分岐数をそれぞれ増加させることで、室外熱交換器の数に制限無く流路切替装置１２を成立させることが可能となる。

また、たとえば図１〜図６に示した構成に対して、追加された室外熱交換器（第２熱交換器）を、図１〜図６に示した構成における室外熱交換器と同様に冷媒回路に接続する。このような構成によっても、図１〜図６に示した空気調和装置と同様の効果を得ることができる。特に図２５のような冷凍サイクル装置としての空気調和装置の場合、一台の室外熱交換器（第２熱交換器）において、分割された２つの室外熱交換器３ａ、３ｂがそれぞれ別の機能を果たす暖房連続運転を作動させることが可能である。つまり、以上のことから明らかなように、上述した本発明の実施の形態１〜３では、室外熱交換器を複数台設置した構成であっても上述した効果を得ることができる。

以上のように本発明の実施の形態について説明を行ったが、上述の実施の形態を様々に変形することも可能である。また、本発明の範囲は上述の実施の形態に限定されるものではない。本発明の範囲は、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を含むことが意図される。

本発明は、例えば、ヒートポンプ装置等、給湯装置、冷凍装置等に適用することができる。

１ 圧縮機、３ａ，３ｂ，３ａ’，３ｂ’ 室外熱交換器、４ａ，４ｂ，６ａ〜６ｄ 膨張弁、５ 三方管、７ａ〜７ｄ 室内熱交換器、８ 室外ファン、９ａ〜９ｄ 室内ファン、１０ａ，１０ｂ 冷媒分配器、１１ アキュムレータ、１２ 流路切替装置、２１〜２７ 電磁弁、３１ 四方弁、３２〜３４ 三方弁、１０１ 冷媒流路切替回路、１０３ａ〜１０３ｃ 切替弁、１０４ａ〜１０４ｅ 開口部、１０５〜１０７ 冷媒流路、１０８〜１１０ 分岐流路、１１１〜１１３，２０１〜２１１ 配管、１２０ 筐体、１２１ａ〜１２１ｃ 駆動装置。

空気調和装置は、冷媒が循環する冷媒回路を備える。冷媒回路は、圧縮機１、第１熱交換器としての室内熱交換器７ａ〜７ｄ、ファンとしての室内ファン９ａ〜９ｄ、膨張弁６ａ〜６ｄ、三方管５、開閉弁としての膨張弁４ａ、膨張弁４ｂ、冷媒分配器１０ａ、１０ｂ、第２熱交換器（室外熱交換器３ａ、３ｂ）、ファンとしての室外ファン８、および流路切替装置１２を含む。冷媒は、たとえば暖房運転時に、上記冷媒回路を、圧縮機１、流路切替装置１２、室内熱交換器７ａ〜７ｄ、膨張弁６ａ〜６ｄ、三方管５、膨張弁４ａ、４ｂ、第２熱交換器、流路切替装置１２の順に流れる。第２熱交換器は、第１冷媒流路としての室外熱交換器３ａと第２冷媒流路としての室外熱交換器３ｂとを含む。圧縮機１は、吸入部および吐出部を含む。室外熱交換器３ａと室外熱交換器３ｂとは、室内熱交換器７ａ〜７ｄと分岐点としての三方管５を介して並列に接続される。上記開閉弁としての膨張弁４ａは、三方管５と室外熱交換器３ａ（第１冷媒流路）との間に配管２０４〜２０６を介して接続される。異なる観点から言えば、配管２０４〜２０６において、第４ポートＩＶに接続される接続点Ｂ”と分岐点としての三方管５との間に膨張弁４ａは設置される。なお、上記空気調和機は膨張弁６ａ〜６ｄが設置されていない構成としてもよい。

後述するように、流路切替装置１２において、第２ポートＩＩは、第１ポートＩおよび第３ポートＩＩＩとの間で接続状態が変更可能に構成されている。第５ポートＶは、第１ポートＩ、第３ポートＩＩＩおよび第４ポートＩＶとの間で接続状態が変更可能に構成されている。第６ポートＶＩは、第１ポートＩおよび第３ポートＩＩＩとの間で接続状態が変更可能に構成されている。

上述した説明を要約すれば、上記空気調和装置は、第２運転状態としての冷房運転状態で運転可能である。冷房運転状態では、開閉弁としての膨張弁４ａを閉状態とする。また、冷房運転状態では、流路切替装置１２において、第１ポートＩと第６ポートＶＩとが接続され、第２ポートＩＩと第３ポートＩＩＩとが接続され、第４ポートＩＶと第５ポートＶとが接続される。このようにすれば、凝縮器として室外熱交換器３ａ、３ｂを用いる場合、室外熱交換器３ａ、３ｂを直列に冷媒が流れるように、冷媒流路の分岐数を減らすことで、当該室外熱交換器３ａ、３ｂにおける冷媒の流速を速い状態とすることができる。このため、結果的に室外熱交換器３ａ、３ｂの凝縮器としての性能を有効に発揮させることができる。

＜空気調和装置の動作および作用効果＞
（１） 暖房運転時
図２０は空気調和装置における暖房運転時の流路切替装置１２における冷媒流れを示している。第１ポートＩからの冷媒は四方弁３１を通過して第２ポートＩＩへ流れる。第５ポートＶおよび第６ポートＶＩからの冷媒はそれぞれ三方弁３３、３２を通過して点Ｐで合流し、四方弁３１を通過して第３ポートＩＩＩへ流れる。第４ポートＩＶからの流れは三方弁３４で流路が遮断されているので流れが発生しない状態となる。このようにして、本実施形態における空気調和装置では暖房運転が実施される。

Claims (11)

1. 圧縮機、第１熱交換器、膨張弁、第２熱交換器、および流路切替装置を含み、冷媒が循環する冷媒回路を備え、
   前記第２熱交換器は、第１冷媒流路と第２冷媒流路とを含み、
   前記圧縮機は、吸入部および吐出部を含み、
   前記第１冷媒流路と前記第２冷媒流路とは、前記第１熱交換器と分岐点を介して並列に接続され、
   前記流路切替装置は、
   前記圧縮機の前記吐出部と接続された第１ポートと、
   前記第１熱交換器と接続された第２ポートと、
   前記圧縮機の前記吸入部と接続された第３ポートと、
   前記分岐点と前記第１冷媒流路とを接続する配管と接続された第４ポートと、
   前記第２冷媒流路と接続された第５ポートと、
   前記第１冷媒流路と接続された第６ポートと、を含み、
   前記流路切替装置において、
   前記第２ポートは、前記第１ポートおよび前記第３ポートとの間で接続状態が変更可能に構成されており、
   前記第５ポートは、前記第１ポート、前記第３ポートおよび前記第４ポートとの間で接続状態が変更可能に構成されており、
   前記第６ポートは、前記第１ポートおよび前記第３ポートとの間で接続状態が変更可能に構成されている、
   空気調和装置。
2. 前記配管において、前記第４ポートに接続される接続点と前記分岐点との間に前記膨張弁は設置される、請求項１に記載の空気調和装置。
3. 前記膨張弁を開状態とし、
   前記流路切替装置において、
   前記第１ポートと前記第２ポートとが接続され、
   前記第５ポートおよび前記第６ポートと前記第３ポートとが接続された、第１の運転状態で運転可能である、請求項２に記載の空気調和装置。
4. 前記膨張弁を閉状態とし、
   前記流路切替装置において、
   前記第１ポートと前記第６ポートとが接続され、
   前記第２ポートと前記第３ポートとが接続され、
   前記第４ポートと前記第５ポートとが接続された、第２の運転状態で運転可能である、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の空気調和装置。
5. 前記膨張弁を開状態とし、
   前記流路切替装置において、
   前記第１ポートと前記第２ポートおよび前記第６ポートとが接続され、
   前記第３ポートと前記第５ポートとが接続された、第３の運転状態で運転可能である、請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の空気調和装置。
6. 前記膨張弁を開状態とし、
   前記流路切替装置において、
   前記第１ポートと前記第２ポートおよび前記第５ポートとが接続され、
   前記第３ポートと前記第６ポートとが接続された、第４の運転状態で運転可能である、請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の空気調和装置。
7. 前記流路切替装置は、３つ以上の開閉可能な弁を含む、請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の空気調和装置。
8. 前記流路切替装置は、少なくとも１つ以上の四方弁と、３つ以上の三方弁とを含む、請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の空気調和装置。
9. 前記流路切替装置は、
   前記第１ポートから前記第６ポートが形成された筐体と、
   前記第１ポートおよび前記第３ポートと前記第２ポートとの接続状態を切替える第１切替弁と、
   前記第１ポート、第３ポートおよび第４ポートと前記第５ポートとの接続状態を切替える第２切替弁と、
   前記第１ポートおよび前記第３ポートと前記第６ポートとの接続状態を切替える第３切替弁とを備える、請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の空気調和装置。
10. 前記第１冷媒流路に空気を送風する第１ファンと、
    前記第２冷媒流路に空気を送風する第２ファンとをさらに備える、請求項１〜請求項９のいずれか１項に記載の空気調和装置。
11. 前記第２熱交換器は、第３冷媒流路と第４冷媒流路とを含み、
    前記第３冷媒流路と前記第４冷媒流路とは、前記第１熱交換器と他の分岐点を介して並列に接続され、
    前記流路切替装置は、
    前記他の分岐点と前記第３冷媒流路とを接続する他の配管と接続された第７ポートと、
    前記第４冷媒流路と接続された第８ポートと、
    前記第３冷媒流路と接続された第９ポートと、を含み、
    前記流路切替装置において、
    前記第４ポートと前記第７ポートとは、互いに接続された第１のポート群を構成し、
    前記第５ポートと前記第８ポートとは、互いに接続された第２のポート群を構成し、
    前記第６ポートと前記第９ポートとは、互いに接続された第３のポート群を構成し、
    前記第２のポート群は、前記第１ポート、前記第３ポートおよび前記第１のポート群との間で接続状態が変更可能に構成されており、
    前記第３のポート群は、前記第１ポートおよび前記第３ポートとの間で接続状態が変更可能に構成されている、請求項１〜請求項１０のいずれか１項に記載の空気調和装置。