JPWO2019215916A1

JPWO2019215916A1 - 冷凍サイクル装置

Info

Publication number: JPWO2019215916A1
Application number: JP2020517739A
Authority: JP
Inventors: 千歳田中
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2018-05-11
Filing date: 2018-05-11
Publication date: 2021-05-13
Anticipated expiration: 2038-05-11
Also published as: US20210063033A1; US11365914B2; EP3792570A1; WO2019215916A1; EP3792570A4; JP7034272B2

Abstract

従来の冷凍サイクル装置と比べて、製造コストが低減されており、かつ圧力損失が低減された冷凍サイクル装置を提供する。冷凍サイクル装置（１００）は、室外機（１０）と、室外機（１０）と第１管路（１）および第２管路（２）を介して接続されている中継機（３０）と、中継機（３０）と第３管路（３ａ）および第４管路（４ａ）を介して接続されている第１室内機（２０ａ）と、中継機（３０）と第５管路（３ｂ）および第６管路（４ｂ）を介して接続されている第２室内機（２０ｂ）とを備える。冷媒回路は、圧縮機（１１）、第１熱交換器（１３）、第２熱交換器（２１ａ）、第３熱交換器（２２ａ）および六方弁（１２）を含む。六方弁（１２）は、第１熱交換器（１３）が凝縮器として作用し、少なくとも第２熱交換器（２１ａ）が蒸発器として作用する第１状態と、第１熱交換器（１３）が蒸発器として作用し、少なくとも第２熱交換器（２１ａ）が凝縮器として作用する第２状態とを切り替える。

Description

本発明は、冷凍サイクル装置に関し、特に室外機、複数の室内機および中継機を備える冷凍サイクル装置に関する。

従来、室外機、複数の室内機および中継機を備え、室外機と複数の室内機とが中継機を介して接続された冷凍サイクル装置が知られている。

特開平４−６３６１号公報には、上記冷凍サイクル装置であって、室外機と中継機とが第１冷媒配管および第２冷媒配管を介して接続された冷凍サイクル装置が開示されている。当該冷凍サイクル装置は、室外機内に配置された第１冷媒流路切替機構と、中継機内に配置された第２冷媒流路切替機構とを備えている。

第１流路切替機構は、１つの四方弁および４つの逆止弁を含む。当該第１冷媒流路機構によって、室外熱交換器が凝縮器として作用している第１運転状態と室外熱交換器が蒸発器として作用している第２運転状態とが切替えられ、かつ第１運転状態と第２運転状態との切替によらず第１冷媒配管を流れる冷媒の圧力が第２冷媒配管を流れる冷媒の圧力よりも低い状態が維持される。第１冷媒配管の内径は第２冷媒配管の内径よりも大きく設けられている。これにより、上記冷凍サイクル装置では、第１運転状態と第２運転状態との切替に伴う第１冷媒配管および第２冷媒配管内の圧力損失の増大が抑制されており、運転能力の低下が抑制されている。

また、第２流路切替機構は、複数の流路切替弁を含む。当該第２冷媒流路機構によって、上記第１運転状態または上記第２運転状態において、複数の室内機の全てが蒸発器または凝縮器として作用する全冷房運転状態または全暖房運転状態と、複数の室内機の一部が凝縮器として作用するとともに複数の室内機の他の一部が蒸発器として作用する冷房主体運転状態または暖房主体運転状態とが切り替えられる。

特開平４−６３６１号公報

しかしながら、上記冷凍サイクル装置では、４つの逆止弁と１つの四方弁とを含むため、部品点数が多く、製造コストが比較的高い。そのため、上記冷凍サイクル装置の製造コストの低減が求められている。

また、上記冷凍サイクル装置では、冷媒は、いずれの運転状態においても２つの逆止弁と四方弁内の２つの流路を流れる。そのため、冷媒が２つの逆止弁および四方弁内の２つの流路を流れるときに生じる圧力損失は、比較的大きくなる。特に、上記冷凍サイクル装置が全冷房運転状態または冷房主体運転状態にあるときには、蒸発器として作用する室内熱交換器から流出したガス単相冷媒は１つの逆止弁と四方弁内の１つの流路を流れて圧縮機の吸入口に至る。そのため、いわゆる吸入圧力損失が比較的大きくなる。

一方、このような冷媒の圧力損失を小さくするために逆止弁の口径を大きくすると、冷凍サイクル装置の製造コストが増大する。

本発明の主たる目的は、上記従来の冷凍サイクル装置と比べて、製造コストが低減されており、かつ圧力損失が低減された冷凍サイクル装置を提供することにある。

本発明に係る冷凍サイクル装置は、室外機と、室外機と第１管路および第２管路を介して接続されている中継機と、中継機と第３管路および第４管路を介して接続されている第１室内機と、中継機と第５管路および第６管路を介して接続されている第２室内機とを備える。冷媒回路は、圧縮機、第１熱交換器、第２熱交換器、第３熱交換器および六方弁を含む。圧縮機、第１熱交換器、および六方弁は、室外機内に配置されている。第２熱交換器は、中継機または第１室内機内に配置されている。第３熱交換器は、中継機または第２室内機内に配置されている。第１熱交換器は、冷媒回路において冷媒が流出入する第１流出入部および第２流出入部を有している。六方弁は、第１熱交換器が凝縮器として作用し、少なくとも第２熱交換器が蒸発器として作用する第１状態と、第１熱交換器が蒸発器として作用し、少なくとも第２熱交換器が凝縮器として作用する第２状態とを切り替える。第１状態において、六方弁は、圧縮機の吐出口と第１熱交換器の第１流出入部との間を接続する第１流路と、第１熱交換器の第２流出入部と第２管路との間を接続する第２流路と、第１管路と圧縮機の吸入口との間を接続する第３流路とを有している。第２状態において、六方弁は、圧縮機の吐出口と第２管路との間を接続する第４流路と、第１管路と第１熱交換器の第２流出入部との間を接続する第５流路と、第１熱交換器の第１流出入部と圧縮機の吸入口との間を接続する第６流路とを有している。

本発明に係る冷凍サイクル装置は、六方弁を備え、上記特許文献１に記載の冷凍サイクル装置において１つの四方弁および４つの逆止弁により実現されていた２つの状態間の切替を、１つの六方弁により実現することができる。そのため、本発明によれば、上記冷凍サイクル装置と比べて製造コストの低減と圧力損失のさらなる低減が同時に実現された冷凍サイクル装置を提供することができる。

実施の形態１に係る冷凍サイクル装置を示す図である。図１に示される冷凍サイクル装置が全冷房運転されているときの冷媒回路を示す図である。図１に示される冷凍サイクル装置が冷房主体運転されているときの冷媒回路を示す図である。図１に示される冷凍サイクル装置が全暖房運転されているときの冷媒回路を示す図である。図１に示される冷凍サイクル装置が暖房主体運転されているときの冷媒回路を示す図である。実施の形態２に係る冷凍サイクル装置を示す図である。実施の形態２に係る冷凍サイクル装置の変形例を示す図である。実施の形態２に係る冷凍サイクル装置の他の変形例を示す図である。実施の形態３に係る冷凍サイクル装置が冷房主体運転されているときの冷媒回路を示す図である。実施の形態４に係る冷凍サイクル装置が冷房主体運転されているときの冷媒回路を示す図である。実施の形態５に係る冷凍サイクル装置が冷房主体運転されているときの冷媒回路を示す図である。実施の形態５に係る冷凍サイクル装置が暖房主体運転されているときの冷媒回路を示す図である。

以下、本発明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、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は原則として繰り返さない。

実施の形態１．
図１に示されるように、実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１００は、冷媒が循環する冷媒回路を備える。冷媒回路は、圧縮機１１、六方弁１２、第１熱交換器としての第１室外熱交換器１３、第２熱交換器としての第１室内熱交換器２１ａ、第３熱交換器としての第２室内熱交換器２１ｂ、第１減圧部２２ａ、第２減圧部２２ｂ、複数の開閉弁３１ａ，３１ｂ，３２ａ，３２ｂ、第３減圧部４１、および第４減圧部４２を含む。冷媒は、特に制限されるものではない。

異なる観点から言えば、冷凍サイクル装置１００は、室外機１０、第１室内機２０ａ、第２室内機２０ｂ、および中継機３０を備える。室外機１０の内部には、圧縮機１１、六方弁１２、および第１室外熱交換器１３を含む上記冷媒回路の第１回路部が配置されている。第１室内機２０ａの内部には、第１室内熱交換器２１ａおよび第１減圧部２２ａを含む上記冷媒回路の第２回路部が配置されている。第２室内機２０ｂの内部には、第２室内熱交換器２１ｂおよび第２減圧部２２ｂを含む上記冷媒回路の第３回路部が配置されている。中継機３０の内部には、複数の開閉弁３１ａ，３１ｂ，３２ａ，３２ｂ、第３減圧部４１、および第４減圧部４２を含む上記冷媒回路の第４回路部が配置されている。

室外機１０内に配置された上記冷媒回路の上記第１回路部と、中継機３０内に配置された上記冷媒回路の上記第４回路部とは、第１配管１および第２配管２を介して接続されている。中継機３０内に配置された上記冷媒回路の上記第４回路部と、第１室内機２０ａ内に配置された上記冷媒回路の上記第２回路部とは、第３配管３ａおよび第４配管４ａを介して接続されている。中継機３０内に配置された上記冷媒回路の上記第４回路部と、第２室内機２０ｂ内に配置された上記冷媒回路の上記第３回路部とは、第５管路３ｂおよび第６管路４ｂを介して接続されている。上記冷媒回路の上記第２回路部と上記第３回路部とは、上記第４回路部に対して並列に接続されている。

圧縮機１１は、冷媒が吐出される吐出口と、冷媒が吸入される吸入口とを有している。圧縮機１１の吐出口は、吐出配管５に接続されている。圧縮機１１の吸入口は、吸入配管６に接続されている。圧縮機１１は、例えば回転数がインバータ制御されるインバータ圧縮機である。

第１室外熱交換器１３は、冷媒が流出入する第１流出入部１３ａおよび第２流出入部１３ｂを有している。第１流出入部１３ａは、第１流出入配管７に接続されている。第２流出入部１３ｂは、第２流出入配管８に接続されている。

六方弁１２は、第１室外熱交換器１３が凝縮器として作用し、少なくとも第１室内熱交換器２１ａが蒸発器として作用する第１状態と、第１室外熱交換器１３が蒸発器として作用し、少なくとも第１室内熱交換器２１ａが凝縮器として作用する第２状態とを切り替える。

六方弁１２は、第１開口部Ｐ１、第２開口部Ｐ２、第３開口部Ｐ３、第４開口部Ｐ４、第５開口部Ｐ５、および第６開口部Ｐ６を有している。第１開口部Ｐ１は、吐出配管５を介して圧縮機１１の吐出口に接続されている。第２開口部Ｐ２は、第２配管２に接続されている。第３開口部Ｐ３は、第２流出入配管８を介して第１室外熱交換器１３の第２流出入部１３ｂに接続されている。第４開口部Ｐ４は、第１配管１に接続されている。第５開口部Ｐ５は、吸入配管６を介して圧縮機１１の吸入口に接続されている。第６開口部Ｐ６は、第１流出入配管７を介して第１室外熱交換器１３の第１流出入部１３ａに接続されている。

第１状態において、六方弁１２の内部には、圧縮機１１の吐出口と第１室外熱交換器１３の第１流出入部１３ａとの間を接続する第１流路と、第１室外熱交換器１３の第２流出入部１３ｂと第２配管２との間を接続する第２流路と、第１配管１と圧縮機１１の吸入口との間を接続する第３流路が配置される。

第２状態において、六方弁１２の内部には、圧縮機１１の吐出口と第２配管２との間を接続する第４流路と、第１配管１と第１室外熱交換器１３の第２流出入部１３ｂとの間を接続する第５流路と、第１室外熱交換器１３の第１流出入部１３ａと圧縮機１１の吸入口との間を接続する第６流路が配置される。

第１室内熱交換器２１ａは、第１減圧部２２ａと直列に接続されている。第１室内熱交換器２１ａは、冷媒が流出入する２つの流出入部を有している。第１室内熱交換器２１ａの１つの流出入部は、第３配管３ａに接続されている。第１室内熱交換器２１ａの他の流出入部は、第１減圧部２２ａを介して第４配管４ａに接続されている。

第２室内熱交換器２１ｂは、第２減圧部２２ｂと直列に接続されている。第２室内熱交換器２１ｂは、冷媒が流出入する２つの流出入部を有している。第２室内熱交換器２１ｂの１つの流出入部は、第５管路３ｂに接続されている。第２室内熱交換器２１ｂの他の流出入部は、第２減圧部２２ｂを介して第６管路４ｂに接続されている。

中継機３０内に配置された上記冷媒回路の上記第４回路部は、さらに、第１配管１に対し第３配管３ａと第５管路３ｂとを並列に接続する第１接続管路と、第２配管２に対し第３配管３ａと第５管路３ｂとを並列に接続する第２接続管路と、第１配管１に対し第４配管４ａと第６管路４ｂとを並列に接続する第３接続管路と、第２配管２に対し第４配管４ａと第６管路４ｂとを並列に接続する第４接続管路とを有している。

第３接続管路は、第１接続管路から分岐された管路である。第１接続管路および第３接続管路は第１分岐部Ｖ１を有しており、第１分岐部Ｖ１よりも第１配管１側に位置する部分を共有している。第４接続管路は、第２接続管路から分岐された管路である。第２接続管路および第４接続管路は第２分岐部Ｖ２を有しており、第２分岐部Ｖ２よりも第２配管２側に位置する部分を共有している。

開閉弁３１ａは、上記第１接続管路に含まれる第３分岐部Ｖ３よりも第３配管３ａ側に配置されている。開閉弁３１ａは、第１配管１と第３配管３ａとの間に配置されている。開閉弁３１ａは、上記第１接続管路において第１配管１と第３配管３ａとの間を接続する管路を開閉する。

開閉弁３１ｂは、上記第１接続管路に含まれる第３分岐部Ｖ３よりも第５管路３ｂ側に配置されている。開閉弁３１ｂは、第１配管１と第５管路３ｂとの間に配置されている。開閉弁３１ｂは、上記第１接続管路において第１配管１と第５管路３ｂとの間を接続する管路を開閉する。

開閉弁３２ａは、上記第２接続管路に含まれる第４分岐部Ｖ４よりも第３配管３ａ側に配置されている。開閉弁３２ａは、第２配管２と第３配管３ａとの間に配置されている。開閉弁３２ａは、上記第２接続管路において第２配管２と第３配管３ａとの間を接続する管路を開閉する。

開閉弁３２ｂは、上記第２接続管路に含まれる第４分岐部Ｖ４よりも第５管路３ｂ側に配置されている。開閉弁３２ｂは、第２配管２と第５管路３ｂとの間に配置されている。開閉弁３２ｂは、上記第２接続管路において第２配管２と第５管路３ｂとの間を接続する管路を開閉する。複数の開閉弁３１ａ，３１ｂ，３２ａ，３２ｂは、開閉動作を制御できる限りにおいて任意の構成を有していればよく、例えば電磁弁である。

第３減圧部４１は、上記第３接続管路に含まれる第５分岐部Ｖ５よりも、第１配管１側に配置されている。第３減圧部４１は、第１配管１と第４配管４ａおよび第６管路４ｂとの間に配置されている。第３減圧部４１は、上記第３接続管路を開閉する。

第４減圧部４２は、上記第４接続管路に含まれる第６分岐部Ｖ６よりも、第２配管２側に配置されている。第４減圧部４２は、第２配管２と第４配管４ａおよび第６管路４ｂとの間に配置されている。第４減圧部４２は、上記第４接続管路を開閉する。

上記第２接続管路と上記第４接続管路との第２分岐部Ｖ２には、分岐管３３により構成されている。分岐管３３は、第２配管２と接続されている流出入部と、第２接続管路に含まれる流出入部と、第４接続管路に含まれる流出入部とを有している。分岐管３３において、第２接続管路に含まれる流出入部は、第４接続管路に含まれる流出入部よりも上方に配置されている。

＜冷凍サイクル装置の運転＞
上述のように、六方弁１２は、上記第１状態と上記第２状態とを切替える。さらに、中継機３０は、冷凍サイクル装置１００が上記第１状態にあるときに、図２に示される第３状態と図３に示される第４状態とを切替える。さらに、中継機３０は、冷凍サイクル装置１００が上記第２状態にあるときに、図４に示される第５状態と図５に示される第６状態とを切替える。

図２に示されるように、上記第３状態では、全ての室内機が冷房運転される。つまり、上記第３状態は、全冷房運転時に実現される。図３に示されるように、上記第４状態では、第１室内機２０ａが冷房運転、第２室内機２０ｂが暖房運転され、かつ冷房空調負荷が暖房空調負荷よりも大きい。つまり、上記第４状態は、冷房主体運転時に実現される。言い換えると、冷凍サイクル装置１００が全冷房運転時および冷房主体運転時に、六方弁１２によって上記第１状態が実現される。

図４に示されるように、上記第５状態では、全ての室内機が暖房運転されている。つまり、上記第５状態は、全暖房運転時に実現される。図５に示されるように、上記第６状態では、第１室内機２０ａが冷房運転、第２室内機２０ｂが暖房運転されており、かつ、暖房空調負荷が冷房空調負荷よりも大きい。つまり、上記第６状態は、暖房主体運転時に実現される。言い換えると、冷凍サイクル装置１００が全暖房運転時および暖房主体運転時に、六方弁１２によって上記第２状態が実現される。

＜全冷房運転＞
図２に示されるように、全冷房運転時には、六方弁１２によって上記第１状態が実現されており、かつ中継機３０によって上記第３状態が実現されている。全冷房運転時では、中継機３０の開閉弁３１ａ，３１ｂ，第４減圧部４２が開放され、中継機３０の開閉弁３２ａ，３２ｂ，第３減圧部４１が閉止されている。これにより、冷凍サイクル装置１００が上記第３状態にあるときに、上記冷媒回路には以下のような冷媒流路が形成される。

圧縮機１１から吐出されたガス単相冷媒は、吐出配管５、六方弁１２の上記第１流路および第１流出入配管７を通って第１流出入部１３ａから第１室外熱交換器１３に流入する。第１室外熱交換器１３に流入したガス単相冷媒は、室外の空気と熱交換することにより凝縮し、液単相冷媒となる。第１室外熱交換器１３の第２流出入部１３ｂから流出した液単相冷媒は、六方弁１２の上記第２流路および第２配管２を通って中継機３０に流入する。

中継機３０に流入した液単相冷媒は、第４減圧部４２を通った後、第６分岐部Ｖ６において、第１室内機２０ａに供給される一部と、第２室内機２０ｂに供給される残部とに分けられる。一部の液単相冷媒は、第４配管４ａを通って第１室内機２０ａに流入し、第１減圧部２２ａにて減圧膨張されて気液２相冷媒となる。残部の液単相冷媒は第６管路４ｂを通って第２減圧部２２ｂに流入し、第２減圧部２２ｂにて減圧膨張されて気液２相冷媒となる。

第１室内熱交換器２１ａおよび第２室内熱交換器２１ｂに流入した気液２相冷媒は、各室内の空気と熱交換することにより蒸発し、ガス単相冷媒となる。第１室内熱交換器２１ａから流出したガス単相冷媒は、第３配管３ａおよび開閉弁３１ａを通って第３分岐部Ｖ３に至る。第２室内熱交換器２１ｂから流出したガス単相冷媒は、第５管路３ｂおよび開閉弁３１ｂを通って第３分岐部Ｖ３に至る。第１室内熱交換器２１ａから流出したガス単相冷媒と、第２室内熱交換器２１ｂから流出したガス単相冷媒とは、第３分岐部Ｖ３において合流し、第１配管１を通って室外機１０に流入する。第１配管１を流れるガス単相冷媒の圧力は、第２配管２を流れる液単相冷媒の圧力よりも低い。

室外機１０に流入したガス単相冷媒は、六方弁１２の上記第３流路および吸入配管６を通って圧縮機１１の吸入口に吸入される。ガス単相冷媒は、圧縮機１１によって圧縮された後、再び吐出口から吐出される。

＜冷房主体運転＞
図３に示されるように、冷房主体運転時には、六方弁１２によって上記第１状態が実現されており、かつ中継機３０によって上記第４状態が実現されている。冷房主体運転時では、中継機３０の開閉弁３１ａ，３２ｂが開放され、中継機３０の開閉弁３１ｂ，３２ａ，第３減圧部４１が閉止されている。第４減圧部４２の開度は、冷房空調負荷と暖房空調負荷との差に応じて、適宜調整される。これにより、冷凍サイクル装置１００が上記第４状態にあるときに、上記冷媒回路には以下のような冷媒流路が形成される。

圧縮機１１から吐出されたガス単相冷媒は、吐出配管５、六方弁１２の上記第１流路および第１流出入配管７を通って第１流出入部１３ａから第１室外熱交換器１３に流入する。第１室外熱交換器１３に流入したガス単相冷媒は、室外の空気と熱交換することにより凝縮し、気液２相冷媒となる。第１室外熱交換器１３の第２流出入部１３ｂから流出した気液２相冷媒は、六方弁１２の上記第２流路および第２配管２を通って中継機３０に流入する。

中継機３０に流入した気液２相冷媒は、第２分岐部Ｖ２に配置された分岐管３３によって、上記第２接続管路を流れるガス単相冷媒と、上記第４接続管路を流れる液単相冷媒とに分けられる。これは、上述のように、第２接続管路に含まれる分岐管３３の流出入部が、第４接続管路に含まれる分岐管３３の流出入部よりも上方に配置されているためである。

分岐管３３によって気液分離されたガス単相冷媒は、上記第２接続管路に配置された開閉弁３２ｂ、および第５管路３ｂを通って第２室内熱交換器２１ｂに流入し、室内の空気と熱交換することにより凝縮し、液単相冷媒となる。液単相冷媒は第２減圧部２２ｂおよび第６管路４ｂを通って中継機３０に流入し、第６分岐部Ｖ６に至る。分岐管３３によって気液分離された液単相冷媒は、上記第４接続管路に配置された第４減圧部４２を通って第６分岐部Ｖ６に至り、第６管路４ｂを通って第６分岐部Ｖ６に流入した液単相冷媒と合流する。液単相冷媒は、第４配管４ａを通って第１減圧部２２ａに流入し、第１減圧部２２ａにて減圧膨張されて気液２相冷媒となる。第１室内熱交換器２１ａに流入した気液２相冷媒は、室内の空気と熱交換することにより蒸発し、ガス単相冷媒となる。

第１室内熱交換器２１ａから流出したガス単相冷媒は、第３配管３ａ、開閉弁３１ａ、および第１配管１を通って室外機１０に流入する。第１配管１を流れるガス単相冷媒の圧力は、第２配管２を流れる気液２相冷媒の圧力よりも低い。

＜全暖房運転＞
図４に示されるように、全暖房運転時には、六方弁１２によって上記第２状態が実現されており、かつ中継機３０によって上記第５状態が実現されている。全暖房運転では、中継機３０の開閉弁３２ａ，３２ｂ，第３減圧部４１が開放され、中継機３０の開閉弁３１ａ，３１ｂ，第４減圧部４２が閉止されている。これにより、冷凍サイクル装置１００が上記第５状態にあるときに、上記冷媒回路には以下のような冷媒流路が形成される。

圧縮機１１から吐出されたガス単相冷媒は、吐出配管５、六方弁１２の上記第４流路および第２配管２を通って中継機３０に流入する。中継機３０に流入したガス単相冷媒は、上記第２接続管路を通った後、第４分岐部において第１室内機２０ａに供給される一部と、第２室内機２０ｂに供給される残部とに分けられる。一部のガス単相冷媒は、開閉弁３２ａおよび第３配管３ａを通って第１室内熱交換器２１ａに流入する。残部のガス単相冷媒は、開閉弁３２ｂおよび第５管路３ｂを通って第２室内熱交換器２１ｂに流入する。

第１室内熱交換器２１ａおよび第２室内熱交換器２１ｂに流入したガス単相冷媒は、各室内の空気と熱交換することにより凝縮し、液単相冷媒となる。液単相冷媒は、第１減圧部２２ａまたは第２減圧部２２ｂにて減圧膨張されて気液２相冷媒となる。

第１室内機２０ａから流出した気液２相冷媒は、第４配管４ａを通って第５分岐部Ｖ５に至る。第２室内機２０ｂから流出した気液２相冷媒は、第６管路４ｂを通って第５分岐部Ｖ５に至る。第１室内機２０ａから流出した気液２相冷媒と、第２室内機２０ｂから流出した気液２相冷媒とは、第５分岐部Ｖ５において合流し、第３減圧部４１および第１配管１を通って室外機１０に流入する。第１配管１を流れる気液２相冷媒の圧力は、第２配管２を流れるガス単相冷媒の圧力よりも低い。

室外機１０に流入した気液２相冷媒は、六方弁１２の上記第５流路および第２流出入配管８を通って第２流出入部１３ｂから第１室外熱交換器１３に流入する。第１室外熱交換器１３に流入した気液２相冷媒は、室外の空気と熱交換することにより蒸発し、ガス単相冷媒となる。第１室外熱交換器１３の第１流出入部１３ａから流出したガス単相冷媒は、六方弁１２の上記第６流路および吸入配管６を通って圧縮機１１の吸入口に吸入される。ガス単相冷媒は、圧縮機１１によって圧縮された後、再び吐出口から吐出される。

＜暖房主体運転＞
図５に示されるように、暖房主体運転時には、六方弁１２によって上記第２状態が実現されており、かつ中継機３０によって上記第６状態が実現されている。暖房主体運転では、中継機３０の開閉弁３１ａ，３２ｂが開放され、中継機３０の開閉弁３２ａ，３１ｂ，第４減圧部４２が閉止されている。第３減圧部４１の開度は、冷房空調負荷と暖房空調負荷との差に応じて、適宜調整される。これにより、冷凍サイクル装置１００が上記第６状態にあるときに、上記冷媒回路には以下のような冷媒流路が形成される。

圧縮機１１から吐出されたガス単相冷媒は、吐出配管５、六方弁１２の上記第４流路および第２配管２を通って中継機３０に流入する。中継機３０に流入したガス単相冷媒は、上記第２接続管路に配置された開閉弁３２ｂ、および第５管路３ｂを通って第２室内熱交換器２１ｂに流入し、室内の空気と熱交換することにより凝縮し、液単相冷媒となる。液単相冷媒は第２減圧部２２ｂおよび第６管路４ｂを通って中継機３０に流入し、第５分岐部Ｖ５に至る。

第５分岐部Ｖ５に達した液単相冷媒の一部は、第３減圧部４１に流入し、第３減圧部４１にて減圧膨張されて気液２相冷媒となる。

第５分岐部Ｖ５に達した液単相冷媒の残部は、第４配管４ａを通って第１減圧部２２ａに流入し、第１減圧部２２ａにて減圧膨張されて気液２相冷媒となる。第１室内熱交換器２１ａに流入した気液２相冷媒は、室内の空気と熱交換することにより蒸発し、ガス単相冷媒となる。ガス単相冷媒は、第３配管３ａおよび開閉弁３１ａを通って第１分岐部Ｖ１に至り、第３減圧部４１を通って第１分岐部Ｖ１に流入した気液２相冷媒と合流する。気液２相冷媒は第１配管１を通って室外機１０に流入する。第１配管１を流れる気液２相冷媒の圧力は、第２配管２を流れるガス単相冷媒の圧力よりも低い。

＜作用効果＞
冷凍サイクル装置１００は、冷媒が循環する冷媒回路を備える冷凍サイクル装置である。冷凍サイクル装置１００は、室外機１０と、室外機１０と第１管路および第２管路を介して接続されている中継機３０と、中継機３０と第３管路および第４管路を介して接続されている第１室内機２０ａと、中継機３０と第５管路および第６管路を介して接続されている第２室内機２０ｂとを備えている。冷媒回路は、圧縮機１１、第１室外熱交換器１３、第１室内熱交換器２１ａ、第２室内熱交換器２１ｂおよび六方弁１２を含む。圧縮機１１、第１室外熱交換器１３、および六方弁１２は、室外機１０内に配置されている。第１室内熱交換器２１ａは、第１室内機２０ａ内に配置されている。第２室内熱交換器２１ｂは、第２室内機２０ｂ内に配置されている。第１室外熱交換器１３は、冷媒回路において冷媒が流出入する第１流出入部および第２流出入部を有している。

六方弁１２によって、第１室外熱交換器１３が凝縮器として作用し、少なくとも第２熱交換器が蒸発器として作用する第１状態と、第１室外熱交換器１３が蒸発器として作用し、少なくとも第２熱交換器が凝縮器として作用する第２状態とが切り替えられる。第１状態において、六方弁１２の内部には、圧縮機１１の吐出口と第１室外熱交換器１３の第１流出入部との間を接続する第１流路と、第１室外熱交換器１３の第２流出入部と第２管路との間を接続する第２流路と、第１管路と圧縮機１１の吸入口との間を接続する第３流路が配置される。第２状態において、六方弁１２の内部には、圧縮機１１の吐出口と第２管路との間を接続する第４流路と、第１管路と第１室外熱交換器１３の第２流出入部との間を接続する第５流路と、第１室外熱交換器１３の第１流出入部と圧縮機１１の吸入口との間を接続する第６流路が配置される。

第１状態では、中継機３０によって、第１室内熱交換器２１ａおよび第２室内熱交換器２１ｂが蒸発器として作用する第３状態と、第１室内熱交換器２１ａが蒸発器として作用しかつ第２室内熱交換器２１ｂが凝縮器として作用する第４状態とが切り替えられる。第２状態では、中継機３０によって、第１室内熱交換器２１ａおよび第２室内熱交換器２１ｂが凝縮器として作用する第５状態と、第２室内熱交換器２１ｂが凝縮器として作用しかつ第１室内熱交換器２１ａが蒸発器として作用する第６状態とが切り替えられる。

このような冷凍サイクル装置１００では、１つの六方弁１２と１つの中継機３０とによって、全冷房運転、冷房主体運転、全暖房運転、および暖房主体運転を切り替えることができる。例えば、大規模建物の空調設備では、一般居室内に配置された室内機の運転状態が暖房とされるときに、コンピュータルームまたは厨房等の発熱量が大きい室内に配置された室内機の運転状態が冷房とされる場合がある。上記冷凍サイクル装置１００は、このような空調設備に好適である。

さらに、冷凍サイクル装置１００では、上記全ての運転状態において第１配管１を流れる気液２相冷媒の圧力が第２配管２を流れるガス単相冷媒の圧力よりも低くなる。これに対し、上記特許文献１に記載の冷凍サイクル装置では、上記のような切り替えが１つの四方弁および４つの逆止弁と１つの中継機とによって実現される。

つまり、冷凍サイクル装置１００では、上記のような切り替えを行うための部品点数が、上記特許文献１に記載の冷凍サイクル装置と比べて削減されている。その結果、冷凍サイクル装置１００の製造コストは上記従来の冷凍サイクル装置の製造コストと比べて低減され得る。冷凍サイクル装置１００の製造コストは、上記従来の冷凍サイクル装置において４つの逆止弁が４つの電磁弁に置き換えられた場合の製造コストと比べても、低減されている。

また、上記従来の冷凍サイクル装置では、冷媒は、いずれの運転状態においても２つの逆止弁と四方弁内の２つの流路を流れる。逆止弁を流れる冷媒の圧力損失は、四方弁または六方弁１２の１つの流路を流れる冷媒の圧力損失と比べて、大きい。特に、逆止弁の口径がその製造コストを低減する観点から比較的小さくされている場合、逆止弁を流れる冷媒の圧力損失は、四方弁または六方弁１２の１つの流路を流れる冷媒の圧力損失と比べて、顕著に大きくなる。一方、逆止弁を流れる冷媒の圧力損失を小さくするために、逆止弁の口径を大きくすると、冷凍サイクル装置の製造コストが高くなる。

これに対し、冷凍サイクル装置１００では、冷媒は、いずれの運転状態においても六方弁１２内の３つの流路を流れる。六方弁１２内の３つの流路を流れる冷媒の圧力損失の和は、２つの逆止弁と四方弁内の２つの流路を流れる冷媒の圧力損失の和と比べて、小さくされ得る。つまり、冷凍サイクル装置１００では、上記従来の冷凍サイクル装置と比べて、製造コストが低減されながらも、圧力損失が低減されている。

特に、上記従来の冷凍サイクル装置では、全冷房運転時および冷房主体運転時に蒸発器として作用する室内熱交換器から流出したガス単相冷媒が１つの逆止弁と四方弁内の１つの流路を流れるように構成されている。これに対し、冷凍サイクル装置１００では、全冷房運転時および冷房主体運転時に蒸発器として作用する室内熱交換器から流出したガス単相冷媒は、六方弁１２の第３流路を流れて圧縮機１１の吸入口に至る。そのため、冷凍サイクル装置１００は、上記従来の冷凍サイクル装置と比べて、全冷房運転時および冷房主体運転時の吸入圧力損失が小さく抑えられている。

また、冷凍サイクル装置１００では、上記従来の冷凍サイクル装置と比べて、部品点数が削減されているために部品間の接続数も削減されており、上記冷媒回路上でのロウ付け箇所の数も削減されている。その結果、冷凍サイクル装置１００においてロウ付け箇所の接続不良が発生するリスクは、上記従来の冷凍サイクル装置においてロウ付け箇所の接続不良が発生するリスクと比べて、低減されている。さらに、冷凍サイクル装置１００の室外機１０は、上記従来の冷凍サイクル装置の室外機と比べて、部品点数が削減されているために小型化され得る。

特に、上述した逆止弁には配置に関し制限が課せられるのに対し、六方弁１２にはこのような制限は課せられない。そのため、冷凍サイクル装置１００において六方弁１２に接続される冷媒管路は、上記従来の冷凍サイクル装置において４つの逆止弁に接続される冷媒管路と比べて、短くされ得る。その結果、冷凍サイクル装置１００の室外機１０は、上記従来の冷凍サイクル装置の室外機と比べて、小型化され得る。

また、上述した一般的な逆止弁の弁体には、冷媒流動により上方に向いた力と、重力またはバネの弾性力により下方に向いた力とが印加される。当該逆止弁の開閉は、この２つの力の一方と他方との大小関係に応じて切り替えられる。また、インバータ圧縮機では、空調負荷に応じて圧縮機の回転数が制御されるため、冷凍サイクル装置の空調負荷が小さい場合には圧縮機の回転数が抑えられ、冷媒流量が減少する。そのため、上記従来の冷凍サイクル装置が上記のような一般的な逆止弁とインバータ圧縮機とを備える場合、空調負荷が小さいときには、逆止弁の弁体に印加される上方に向いた力が小さくなって弁体に印加される下方に向いた力と釣り合う場合がある。この場合、弁体は固定されずに振動し、弁室等の逆止弁の他の部材と周期的に衝突する。その結果、弁体または逆止弁の他の部材が削れて逆止弁の閉止能力が損なわれ、また騒音が発生することがある。これに対し、六方弁１２による上記第１状態と上記第２状態との切り替えは冷媒流動により弁体に印加される力によって行われるものではないため、六方弁１２では、空調負荷が小さく冷媒流量が減少する場合にも、上記逆止弁に生じるような異常は生じない。そのため、冷凍サイクル装置１００では、圧縮機１１がインバータ圧縮機であっても上記異常の発生が抑制されており、インバータ圧縮機を備える冷凍サイクル装置に特に好適である。

また、上記従来の冷凍サイクル装置の室外機には、複数の分岐管が配置されている。例えば、室外熱交換器に対し室外機と中継機とを接続する２つの接続配管の各々に対して四方弁と室外熱交換器とを並列に接続するための分岐管が、室外機に配置されている。当該分岐管は、全冷房運転時および冷房主体運転時に冷媒が流れる流路と、全暖房運転時および暖房主体運転時に冷媒が流れる流路とを切り替えるためのものであり、各流路内に１つの逆止弁が配置されている。全暖房運転時および暖房主体運転時に室内熱交換器にて蒸発したガス単相冷媒は、１つの接続配管を通って室外機に流入し、上記分岐管により分岐された２つの流路のうち一方の流路を流れて圧縮機の吸入口に至る。ガス単相冷媒が上記分岐管を流れるときにも圧力損失が生じる。これに対し、冷凍サイクル装置１００では、六方弁１２が上記第１状態と上記第２状態とを切り替えるため、当該切り替えを行うための分岐管および逆止弁が不要とされている。その結果、冷凍サイクル装置１００では、上記従来の冷凍サイクル装置に対し、製造コストの低減と、圧力損失の低減とが同時に実現されている。

このように、冷凍サイクル装置１００では、上記従来の冷凍サイクル装置に対する、製造コストの低減、圧力損失の低減、ロウ付け箇所の接続不良が発生するリスクの低減、および室外機１０の小型化が、同時に実現されている。さらに、冷凍サイクル装置１００は、インバータ圧縮機を備える冷凍サイクル装置に特に好適である。

実施の形態２．
図６に示されるように、実施の形態２に係る冷凍サイクル装置１０１は、実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１００と基本的に同様の構成を備えるが、冷媒が循環する冷媒回路と、熱媒体が循環する熱媒体回路とを備える点で異なる。

冷媒回路は、圧縮機１１、六方弁１２、第１室外熱交換器１３、第２熱交換器としての第１中継機熱交換器５２ａ、第３熱交換器としての第２中継機熱交換器５２ｂ、複数の開閉弁５４ａ，５４ｂ，５５ａ，５５ｂ、第５減圧部５３ａ、第６減圧部５３ｂ、第７減圧部５６、第８減圧部５７を含む。

熱媒体回路は、第１ポンプ５１ａ、第２ポンプ５１ｂ、第１中継機熱交換器５２ａ、第２中継機熱交換器５２ｂ、複数の開閉弁６１，６２，６３，６４，６５，６６，６７，６８、第１室内熱交換器２１ａ、第２室内熱交換器２１ｂ、第１流量制御部２３ａ、および第２流量制御部２３ｂを含む。

冷媒は、特に制限されるものではないが、例えば蒸気圧縮式冷凍サイクルに適したフロン系冷媒であってもよい。熱媒体は、例えば水または不凍液（例えばプロピレングリコール、エチレングリコール等）である。

冷凍サイクル装置１０１は、室外機１０、第１室内機２０ａ、第２室内機２０ｂ、および中継機５０を備える。

室外機１０の内部には、圧縮機１１、六方弁１２、および第１室外熱交換器１３を含む上記冷媒回路の第１回路部が配置されている。中継機５０の内部には、第１中継機熱交換器５２ａ、第２中継機熱交換器５２ｂ、複数の開閉弁５４ａ，５４ｂ，５５ａ，５５ｂ、第５減圧部５３ａ、第６減圧部５３ｂ、第７減圧部５６、第８減圧部５７を含む上記冷媒回路の第５回路部が配置されている。

さらに、中継機５０の内部には、第１ポンプ５１ａ、第２ポンプ５１ｂ、第１中継機熱交換器５２ａ、第２中継機熱交換器５２ｂ、複数の開閉弁６１，６２，６３，６４，６５，６６，６７，６８を含む熱媒体回路の第１回路部が配置されている。第１室内機２０ａの内部には、第１室内熱交換器２１ａおよび第１流量制御部２３ａを含む上記熱媒体回路の第２回路部が配置されている。第２室内機２０ｂの内部には、第２室内熱交換器２１ｂおよび第２流量制御部２３ｂを含む上記熱媒体回路の第３回路部が配置されている。

室外機１０内に配置された上記冷媒回路の上記第１回路部と、中継機５０内に配置された上記冷媒回路の上記第５回路部とは、第１配管１および第２配管２を介して接続されている。中継機５０内に配置された上記熱媒体回路の上記第１回路部と、第１室内機２０ａ内に配置された上記熱媒体回路の上記第２回路部とは、第３配管３ａおよび第４配管４ａを介して接続されている。中継機５０内に配置された上記熱媒体回路の上記第１回路部と、第２室内機２０ｂ内に配置された上記熱媒体回路の上記第３回路部とは、第５管路３ｂおよび第６管路４ｂを介して接続されている。上記熱媒体回路の第２回路部と第３回路部とは、上記熱媒体回路の第１回路部に対して並列に接続されている。

冷凍サイクル装置１０１の室外機１０は、冷凍サイクル装置１００の室外機１０と同様の構成を備えている。すなわち、冷凍サイクル装置１０１の六方弁１２は、冷凍サイクル装置１００の六方弁１２と同様の構成を備えており、上記第１状態と上記第２状態とを切り替えることができる。

中継機５０内に配置された上記冷媒回路の第５回路部は、冷凍サイクル装置１００における分岐管３３と同様の構成を有している分岐管５８をさらに含む。分岐管５８は、第２配管２と接続されている流出入部と、該流出入部よりも上方に配置された流出入部と、該流出入部よりも下方に配置された流出入部とを有している。

上記第５回路部には、第１配管１と接続された第１１管路と、分岐管５８において下方に配置された流出入部に接続された第１２管路と、第１１管路と第１２管路との間を接続しかつ互いに並列に配置された第１３管路、第１４管路および第１５管路が配置されている。開閉弁５４ａ、第１中継機熱交換器５２ａ、および第５減圧部５３ａは、第１３管路に含まれており、第１配管１側から順に配置されている。開閉弁５４ｂ、第２中継機熱交換器５２ｂ、および第６減圧部５３ｂは、第１４管路に含まれており、第１配管１側から順に配置されている。第７減圧部５６は、第１５管路に含まれている。第８減圧部５７は、第１２管路に含まれている。

上記第５回路部には、さらに、分岐管５８において上方に配置された流出部に接続された第１６管路、第１３管路において開閉弁５４ａと第１中継機熱交換器５２ａとの間に位置する部分と第１６管路とを接続する第１７管路、および第１４管路において開閉弁５４ｂと第２中継機熱交換器５２ｂとの間に位置する部分と第１６管路とを接続する第１８管路が配置されている。開閉弁５５ａは第１７管路に含まれている。開閉弁５５ｂは第１８管路に含まれている。

中継機５０内に配置された上記熱媒体回路の第１回路部には、第１室内機２０ａ内に配置された上記熱媒体回路の第２回路部に対して並列に接続されている第２０管路および第２１管路と、第２室内機２０ｂ内に配置された上記熱媒体回路の第３回路部に対して並列に接続されている第２２管路および第２３管路とが配置されている。

上記第２０管路および上記第２２管路は一部を共有しており、第１ポンプ５１ａおよび第１中継機熱交換器５２ａは当該一部に含まれている。上記第２１管路および上記第２３管路は一部を共有しており、第２ポンプ５１ｂおよび第２中継機熱交換器５２ｂは当該一部に含まれている。開閉弁６１，６５は、上記第２０管路に含まれている。開閉弁６２，６６は、上記第２１管路に含まれている。開閉弁６３，６７は、上記第２２管路に含まれている。開閉弁６４，６８は、上記第２３管路に含まれている。

異なる観点から言えば、第１室内機２０ａおよび第２室内機２０ｂは、上記熱媒体回路において第１中継機熱交換器５２ａに対して並列に接続されている。さらに、第１室内機２０ａおよび第２室内機２０ｂは、上記熱媒体回路において第２中継機熱交換器５２ｂに対して並列に接続されている。

第１中継機熱交換器５２ａおよび第２中継機熱交換器５２ｂは、冷媒と熱媒体との間の熱交換を行うものである。第１中継機熱交換器５２ａは、上記第２０管路および上記第２２管路において、第１ポンプ５１ａの流出側に配置されている。第２中継機熱交換器５２ｂは、上記第２１管路および上記第２３管路において、第２ポンプ５１ｂの流出側に配置されている。

第１流量制御部２３ａは、第１室内熱交換器２１ａに供給される熱媒体の流量を制御する。第２流量制御部２３ｂは、第２室内熱交換器２１ｂに供給される熱媒体の流量を制御する。

＜冷凍サイクル装置の運転＞
上述のように、六方弁１２は、上記第１状態と上記第２状態とを切替える。さらに、中継機５０は、冷凍サイクル装置１０１が上記第１状態にあるときに、第１中継機熱交換器５２ａおよび第２中継機熱交換器５２ｂが蒸発器として作用する第７状態と、第１中継機熱交換器５２ａおよび第２中継機熱交換器５２ｂの一方が蒸発器として作用しかつ他方が凝縮器として作用する第８状態とを切り替える。さらに、中継機５０は、冷凍サイクル装置１０１が上記第２状態にあるときに、第１中継機熱交換器５２ａおよび第２中継機熱交換器５２ｂが凝縮器として作用する第９状態と、第１中継機熱交換器５２ａおよび第２中継機熱交換器５２ｂの一方が凝縮器として作用しかつ他方が蒸発器として作用する第１０状態とが切り替えられる。

上記第７状態は、全冷房運転時に実現される。上記第８状態は、冷房主体運転時に実現される。上記第９状態は、全暖房運転時に実現される。上記第１０状態は、暖房主体運転時に実現される。

冷凍サイクル装置１０１の上記第７状態、上記第８状態、上記第９状態および上記第１０状態での室外機１０内の冷媒流路は、それぞれ冷凍サイクル装置１００の上記第１状態、上記第２状態、上記第３状態および上記第４状態での室外機１０内の冷媒流路と同等である。

そのため、冷凍サイクル装置１０１は、冷凍サイクル装置１００と同様の効果を奏することができる。

さらに、冷凍サイクル装置１０１の上記冷媒回路は、室外機１０、中継機５０、第１配管１および第２配管２内にのみ配置されており、第１室内機２０ａおよび第２室内機２０ｂ内に配置されていない。そのため、冷凍サイクル装置１０１の上記冷媒回路に封入される冷媒量は、冷凍サイクル装置１００の上記冷媒回路に封入される冷媒量よりも削減され得る。さらに、冷凍サイクル装置１０１において冷媒が室内に漏えいするリスクは、冷凍サイクル装置１００において冷媒が室内に漏えいするリスクと比べて大きく軽減されている。

なお、冷凍サイクル装置１０１の上記冷媒回路において中継機５０内に配置された上記第５回路部および上記熱媒体回路は、任意の構成を有していればよく、上記構成に限られるものではない。冷凍サイクル装置１０１の上記第５回路部および上記熱媒体回路は、例えば冷媒回路と熱媒体回路とを備える従来の冷凍サイクル装置におけるこれらと同様の構成を有している。

＜変形例＞
図７および図８に示されるように、第１流量制御部２３ａおよび第２流量制御部２３ｂは、中継機５０内に配置されていてもよい。

図７に示されるように、第１流量制御部２３ａは、第４配管４ａと開閉弁６５および開閉弁６６との間に配置されていてもよい。第２流量制御部２３ｂは、第６管路４ｂと開閉弁６７および開閉弁６８との間に配置されていてもよい。

図８に示されるように、第１流量制御部２３ａは、第３配管３ａと開閉弁６１および開閉弁６２との間に配置されていてもよい。第２流量制御部２３ｂは、第５管路３ｂと開閉弁６３および開閉弁６４との間に配置されていてもよい。

実施の形態３．
図９に示されるように、実施の形態３に係る冷凍サイクル装置１０２は、実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１００と基本的に同様の構成を備えるが、第４熱交換器としての第２室外熱交換器１４および開閉弁１５，１６をさらに備えている点で異なる。冷凍サイクル装置１０２の冷媒回路は、冷凍サイクル装置１００の上記冷媒回路と基本的に同様の構成を備えるが、第２室外熱交換器１４、開閉弁１５，１６をさらに含む点で異なる。なお、図９は、冷凍サイクル装置１０２が冷房主体運転されているときの冷媒回路を示す図である。

第２室外熱交換器１４、開閉弁１５，１６は、室外機１０の内部に配置されている。上記冷媒回路において、第２室外熱交換器１４および開閉弁１５，１６と、第１室外熱交換器１３とは、第１流出入配管７と第２流出入配管８との間に並列に接続されている。開閉弁１５は、第２室外熱交換器１４と第１流出入配管７との間に配置されている。開閉弁１６は、第２室外熱交換器１４と第２流出入配管８との間に配置されている。

開閉弁１５，１６の開閉動作は、例えば外気温に応じて制御される。開閉弁１５，１６は、例えば外気温が予め設定された温度以下となった場合に、閉止される。

冷凍サイクル装置１０２は、第１室外熱交換器１３と第２室外熱交換器１４とを備えるため、双方を凝縮器または蒸発器として作用させたときの冷暖房能力が、いずれか一方のみを備える冷凍サイクル装置の冷暖房能力と比べて、高められている。

さらに、冷凍サイクル装置１０２では、開閉弁１５，１６が閉止されることで、第２室外熱交換器１４を使用しない運転状態が実現される。例えば、冷房主体運転時に外気温が低い場合、第１室外熱交換器１３および第２室外熱交換器１４を凝縮器として作用させるとこれらの放熱能力が過大となり、凝縮圧力が低下する。その結果、暖房運転している室内熱交換器に供給される気相冷媒の飽和温度が低下し、要求される暖房能力が得られなくなる。このような場合、冷凍サイクル装置１０２では、開閉弁１５，１６を閉止することで、凝縮器の放熱能力を低下させることができ、凝縮圧力の低下が抑制される。その結果、冷凍サイクル装置１０２では、上記のような場合にも、要求される暖房能力を得ることができる。

実施の形態４．
図１０に示されるように、実施の形態４に係る冷凍サイクル装置１０３は、実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１００と基本的に同様の構成を備えるが、第２室外熱交換器１４および開閉弁１６，１７，１８をさらに備えている点で異なる。冷凍サイクル装置１０３の冷媒回路は、冷凍サイクル装置１００の上記冷媒回路と基本的に同様の構成を備えるが、第２室外熱交換器１４、開閉弁１６，１７，１８をさらに含む点で異なる。なお、図１０は、冷凍サイクル装置１０３が冷房主体運転されており、かつ第２室外熱交換器１４が凝縮器として作用していないときの冷媒回路を示す図である。

第２室外熱交換器１４、開閉弁１６，１７，１８は、室外機１０の内部に配置されている。上記冷媒回路において、第２室外熱交換器１４および開閉弁１６，１７と、第１室外熱交換器１３とは、吐出配管５と第２流出入配管８との間に並列に接続されている。開閉弁１６は、第２室外熱交換器１４と第２流出入配管８との間に配置されている。開閉弁１７は、第２室外熱交換器１４と吐出配管５との間に配置されている。開閉弁１８は、第２室外熱交換器１４と吸入配管６との間に配置されている。

開閉弁１６は、上記第１状態および上記第２状態において、第１室外熱交換器１３および第２室外熱交換器１４を使用する場合に開放され、第２室外熱交換器１４を使用しない場合に閉止される。

開閉弁１７は、上記第１状態において、第１室外熱交換器１３および第２室外熱交換器１４を使用する場合に開放され、第２室外熱交換器１４を使用しない場合に閉止される。開閉弁１７は、上記第２状態において閉止される。上記第１状態において、開閉弁１６，１７の開閉動作は、例えば外気温に応じて制御される。開閉弁１６，１７は、例えば外気温が予め設定された温度以上となった場合に、閉止される。

開閉弁１８は、上記第１状態において、第１室外熱交換器１３および第２室外熱交換器１４を使用する場合に閉止され、第２室外熱交換器１４を使用しない場合に開放される。開閉弁１８は、上記第２状態において、第１室外熱交換器１３および第２室外熱交換器１４を使用する場合に開放され、第２室外熱交換器１４を使用しない場合に閉止される。

冷凍サイクル装置１０３は、第１室外熱交換器１３と第２室外熱交換器１４とを備えるため、双方を凝縮器または蒸発器として作用させたときの冷暖房能力が、いずれか一方のみを備える冷凍サイクル装置の冷暖房能力と比べて、高められている。

さらに、冷凍サイクル装置１０３では、図１０に示されるように開閉弁１６，１７が閉止されることで、第２室外熱交換器１４を使用しない運転状態が実現される。このような運転状態は、例えば冷房主体運転時に外気温が低い場合に実現される。冷房主体運転時に外気温が低い場合、第１室外熱交換器１３および第２室外熱交換器１４を凝縮器として作用させるとこれらの放熱能力が過大となり、凝縮圧力が低下する。その結果、暖房運転している室内熱交換器に供給される気相冷媒の飽和温度が低下し、要求される暖房能力が得られなくなる。このような場合、冷凍サイクル装置１０３では、開閉弁１６，１７を閉止することで、凝縮器の放熱能力を低下させることができ、凝縮圧力の低下が抑制される。その結果、冷凍サイクル装置１０２では、上記のような場合にも、要求される暖房能力を得ることができる。

また、図１０に示されるように、第２室外熱交換器１４が使用されない運転時には、開閉弁１８は開放されているのが好ましい。このようにすれば、開閉弁１６または開閉弁１７の閉止能力が十分でなく冷媒が第２室外熱交換器１４内に流入する場合にも、第２室外熱交換器１４内に流入した冷媒は圧縮機１１に吸入され、第２室外熱交換器１４内に溜り込むことを防止できる。

実施の形態５．
図１１および図１２に示されるように、実施の形態５に係る冷凍サイクル装置１０４は、実施の形態３に係る冷凍サイクル装置１０２と基本的に同様の構成を備えるが、第４開口部Ｐ４が吸入配管６を介して圧縮機１１の吸入口に接続されており、かつ第５開口部Ｐ５が第１配管１に接続されている点で異なる。なお、図１１は、冷凍サイクル装置１０４が冷房主体運転されているときの冷媒回路を示す図である。図１２は、冷凍サイクル装置１０４が暖房主体運転されているときの冷媒回路を示す図である。

図１１および図１２に示されるように、冷凍サイクル装置１０４の第１流出入配管７は、上記第１状態および上記第２状態のいずれにおいても、第１室外熱交換器１３および第２室外熱交換器１４よりも上流に配置される。冷凍サイクル装置１０４の第２流出入配管８は、上記第１状態および上記第２状態のいずれにおいても、第１室外熱交換器１３および第２室外熱交換器１４よりも下流に配置される。そのため、冷凍サイクル装置１０４では、上記第１状態および上記第２状態のいずれにおいても、第１室外熱交換器１３および第２室外熱交換器１４を流れる冷媒の流通方向が一定とされる。

これにより、開閉弁１５は、上記第１状態および上記第２状態のいずれにおいても、第２室外熱交換器１４よりも上流に配置される。開閉弁１６は、上記第１状態および上記第２状態のいずれにおいても、第２室外熱交換器１４よりも下流に配置される。

開閉弁１５は、上記第１状態および上記第２状態において、第１室外熱交換器１３および第２室外熱交換器１４を使用する場合に開放され、第２室外熱交換器１４を使用しない場合に閉止される。開閉弁１５の開閉動作は例えば外気温等に応じて制御される。一方、開閉弁１６は、開閉弁１５と同様の構成を有していてもよいが、少なくとも第２流出入配管８から第２室外熱交換器１４への冷媒の流入を防止するように設けられていればよい。開閉弁１６は、例えば逆止弁で構成されていてもよい。開閉弁１６が逆止弁で構成されていれば、開閉弁１６が電磁弁等で構成されている場合と比べて、開閉弁１６を小型化することができ、また冷凍サイクル装置１０４の製造コストを削減することができる。

なお、図９〜図１１に示された実施の形態３〜５に係る冷凍サイクル装置１０２〜１０４は、実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１００と同等の構成を備える第１室内機２０ａ、第２室内機２０ｂおよび中継機３０を備えているが、実施の形態２に係る冷凍サイクル装置１０１と同等の構成を備える第１室内機２０ａ、第２室内機２０ｂおよび中継機５０を備えていてもよい。

また、図１１に示された実施の形態５に係る冷凍サイクル装置１０４は、実施の形態３に係る冷凍サイクル装置１０２と同等の構成を備える第２室外熱交換器１４、開閉弁１５，１６を備えているが、実施の形態４に係る冷凍サイクル装置１０３と同等の構成を備える第２室外熱交換器１４、開閉弁１６，１７，１８を備えていてもよい。

また、上述した、開閉弁１７，１８、開閉弁３１ａ，３１ｂ、開閉弁３２ａ，３２ｂ，開閉弁５４ａ，５５ａ、開閉弁５４ｂ，５５ｂ、開閉弁６１，６２、開閉弁６３，６４、開閉弁６５，６６、開閉弁６７，６８の各ペアは、例えば三方弁として構成されていてもよい。

以上のように本発明の実施の形態について説明を行なったが、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。

１第１配管、２第２配管、３ａ第３配管、３ｂ第５管路、４ａ第４配管、４ｂ第６管路、５吐出配管、６吸入配管、７，８入配管、１０室外機、１１圧縮機、１２六方弁、１３第１室外熱交換器、１３ａ第１流出入部、１３ｂ第２流出入部、１４第２室外熱交換器、１５，１６，１７，１８，３１ａ，３１ｂ，３２ａ，３２ｂ，５４ａ，５４ｂ，５５ａ，５５ｂ，６１，６２，６３，６４，６５，６６，６７，６８開閉弁、２０ａ第１室内機、２０ｂ第２室内機、２１ａ第１室内熱交換器、２１ｂ第２室内熱交換器、２２ａ第１減圧部、２２ｂ第２減圧部、２３ａ第１流量制御部、２３ｂ第２流量制御部、３０，５０中継機、３３，５８分岐管、４１第３減圧部、４２第４減圧部、５１ａ第１ポンプ、５１ｂ第２ポンプ、５２ａ第１中継機熱交換器、５２ｂ第２中継機熱交換器、５３ａ第５減圧部、５３ｂ第６減圧部、５６第７減圧部、５７第８減圧部、１００，１０１，１０２，１０３，１０４冷凍サイクル装置。

Claims

冷媒が循環する冷媒回路を備える冷凍サイクル装置であって、
室外機と、
前記室外機と第１管路および第２管路を介して接続されている中継機と、
前記中継機と第３管路および第４管路を介して接続されている第１室内機と、
前記中継機と第５管路および第６管路を介して接続されている第２室内機とを備え、
前記冷媒回路は、圧縮機、第１熱交換器、第２熱交換器、第３熱交換器および六方弁を含み、
前記圧縮機、前記第１熱交換器、および前記六方弁は、前記室外機内に配置されており、
前記第２熱交換器は、前記中継機または前記第１室内機内に配置されており、
前記第３熱交換器は、前記中継機または前記第２室内機内に配置されており、
前記第１熱交換器は、前記冷媒回路において冷媒が流出入する第１流出入部および第２流出入部を有し、
前記六方弁は、前記第１熱交換器が凝縮器として作用し、少なくとも前記第２熱交換器が蒸発器として作用する第１状態と、前記第１熱交換器が蒸発器として作用し、少なくとも前記第２熱交換器が凝縮器として作用する第２状態とを切り替え、
前記第１状態において、前記六方弁は、前記圧縮機の吐出口と前記第１熱交換器の前記第１流出入部との間を接続する第１流路と、前記第１熱交換器の前記第２流出入部と前記第２管路との間を接続する第２流路と、前記第１管路と前記圧縮機の吸入口との間を接続する第３流路とを有し、
前記第２状態において、前記六方弁は、前記圧縮機の吐出口と前記第２管路との間を接続する第４流路と、前記第１管路と前記第１熱交換器の前記第２流出入部との間を接続する第５流路と、前記第１熱交換器の前記第１流出入部と前記圧縮機の吸入口との間を接続する第６流路とを有する、冷凍サイクル装置。
前記第２熱交換器は、前記第１室内機内に配置されており、
前記第３熱交換器は、前記第２室内機内に配置されており、
前記第１状態では、前記中継機によって、前記第２熱交換器および前記第３熱交換器が蒸発器として作用する第３状態と、前記第２熱交換器および前記第３熱交換器の一方が蒸発器として作用しかつ他方が凝縮器として作用する第４状態とが切り替えられ、
前記第２状態では、前記中継機によって、前記第２熱交換器および前記第３熱交換器が凝縮器として作用する第５状態と、前記第２熱交換器および前記第３熱交換器の一方が凝縮器として作用しかつ他方が蒸発器として作用する第６状態とが切り替えられる、請求項１に記載の冷凍サイクル装置。
熱媒体が循環する熱媒体回路をさらに備え、
前記第２熱交換器および前記第３熱交換器は、前記中継機内に配置されており、
前記第２熱交換器および前記第３熱交換器では、前記冷媒回路を循環する冷媒と前記熱媒体回路を循環する熱媒体とが熱交換され、
前記第１状態では、前記中継機によって、前記第２熱交換器および前記第３熱交換器が蒸発器として作用する第７状態と、前記第２熱交換器および前記第３熱交換器の一方が蒸発器として作用しかつ他方が凝縮器として作用する第８状態とが切り替えられ、
前記第２状態では、前記中継機によって、前記第２熱交換器および前記第３熱交換器が凝縮器として作用する第９状態と、前記第２熱交換器および前記第３熱交換器の一方が凝縮器として作用しかつ他方が蒸発器として作用する第１０状態とが切り替えられる、請求項１に記載の冷凍サイクル装置。
前記六方弁は、第１開口部、第２開口部、第３開口部、第４開口部、第５開口部、および第６開口部を有し、
前記第１状態において、前記第１流路は前記第１開口部と前記第６開口部との間に配置され、前記第２流路は前記第３開口部と前記第２開口部との間に配置され、前記第３流路は前記第５開口部と前記第４開口部との間に配置され、
前記第２状態において、前記第４流路は前記第１開口部と前記第２開口部との間に配置され、前記第５流路は前記第５開口部と前記第６開口部との間に配置され、前記第６流路は前記第３開口部と前記第４開口部との間に配置され、
前記第１開口部は前記圧縮機の前記吐出口に接続され、
前記第２開口部は前記第２管路に接続され、
前記第３開口部は前記第１熱交換器の前記第２流出入部に接続され、
前記第６開口部は前記第１熱交換器の前記第１流出入部に接続され、
前記第４開口部は前記圧縮機の前記吸入口に接続され
前記第５開口部は前記第１管路に接続されている、請求項１〜３のいずれか１項に記載の冷凍サイクル装置。
前記冷媒回路は、第１開閉部、第４熱交換器、および第２開閉部をさらに含み、
前記第１開閉部、前記第４熱交換器、および前記第２開閉部は、互いに直列に接続されており、かつ前記第１熱交換器と並列に接続されており、
前記第４熱交換器は、前記冷媒回路において冷媒が流出入する第３流出入部および第４流出入部を有し、
前記第１開閉部は、前記圧縮機の前記吐出口と前記第４熱交換器の前記第３流出入部との間に配置されており、
前記第２開閉部は、前記第１状態において前記第４熱交換器の前記第４流出入部と前記第２管路との間に配置され、前記第２状態において前記第４熱交換器の前記第４流出入部と前記圧縮機の前記吸入口との間に配置される、請求項１〜４のいずれか１項に記載の冷凍サイクル装置。
前記冷媒回路は、第３開閉部をさらに含み、
前記第３開閉部は、前記圧縮機の前記吸入口と前記第４熱交換器の前記第３流出入部との間に配置されており、
前記第１状態および前記第２状態において、前記第１開閉部および前記第２開閉部が閉止されたときに前記第３開閉部が開放される、請求項５に記載の冷凍サイクル装置。