WO2018029817A1 - 冷凍サイクル装置 - Google Patents

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WO2018029817A1
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heat exchange
exchange unit
refrigerant
heat exchanger
expansion valve
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PCT/JP2016/073594
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拓未 西山
航祐 田中
拓也 松田
傑 鳩村
豊 青山
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三菱電機株式会社
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    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B13/00—Compression machines, plants or systems, with reversible cycle
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F1/00—Room units for air-conditioning, e.g. separate or self-contained units or units receiving primary air from a central station
    • F24F1/06—Separate outdoor units, e.g. outdoor unit to be linked to a separate room comprising a compressor and a heat exchanger
    • F24F1/14—Heat exchangers specially adapted for separate outdoor units
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
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    • F25B41/24—Arrangement of shut-off valves for disconnecting a part of the refrigerant cycle, e.g. an outdoor part
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    • F25B2313/00—Compression machines, plants or systems with reversible cycle not otherwise provided for
    • F25B2313/025—Compression machines, plants or systems with reversible cycle not otherwise provided for using multiple outdoor units
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    • F25B2313/02533—Compression machines, plants or systems with reversible cycle not otherwise provided for using multiple outdoor units in parallel arrangements during heating
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    • F25B2313/025—Compression machines, plants or systems with reversible cycle not otherwise provided for using multiple outdoor units
    • F25B2313/0254—Compression machines, plants or systems with reversible cycle not otherwise provided for using multiple outdoor units in series arrangements
    • F25B2313/02541—Compression machines, plants or systems with reversible cycle not otherwise provided for using multiple outdoor units in series arrangements during cooling

Definitions

  • the present invention relates to a refrigeration cycle apparatus.
  • an air conditioner in which two unit channels are connected in series during cooling operation, and two unit channels are connected in parallel during heating operation.
  • Such an air conditioner is described in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2015-117936 (Patent Document 1).
  • the air conditioner described in the above publication does not assume operation during high outside air heating, low outside air cooling, or low capacity air conditioning. Therefore, there is a problem that the capacity of the heat exchanger cannot be controlled in accordance with the operation during high outside air heating, low outside air cooling, and low capacity air conditioning.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a refrigeration cycle apparatus capable of controlling the capacity of a heat exchanger.
  • the refrigeration cycle apparatus of the present invention includes a compressor, a flow path switching device, a first heat exchanger, a flow path conversion device, a first expansion valve, and a second heat exchanger.
  • the compressor compresses the refrigerant.
  • the flow path switching device is connected to the compressor.
  • the first heat exchanger is connected to the flow path switching device and includes a first heat exchange unit and a second heat exchange unit.
  • the flow path converter connects the first heat exchange unit and the second heat exchange unit.
  • the first expansion valve is connected to the first heat exchange unit and the second heat exchange unit.
  • the second heat exchanger is connected to the first expansion valve and the flow path switching device.
  • the flow path switching device is configured to switch between flowing the refrigerant compressed by the compressor to the first heat exchanger or the second heat exchanger.
  • the refrigerant flows in order through the first heat exchange unit and the second heat exchange unit, or the refrigerant flows through the first heat exchange unit and the second heat exchange unit in parallel, or the first heat exchange unit It is comprised so that it may switch whether a refrigerant
  • coolant is made to flow through either a 2nd heat exchange part or a 2nd heat exchange part.
  • the flow path conversion device causes the refrigerant to flow sequentially through the first heat exchange unit and the second heat exchange unit, or in parallel with the first heat exchange unit and the second heat exchange unit.
  • the refrigerant is flown to either the first heat exchange part or the second heat exchange part.
  • the flow path converter can control the capacity
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a refrigeration cycle apparatus according to Embodiment 1.
  • FIG. 3 is a schematic configuration diagram showing a refrigerant flow (cooling / heating) of a heat exchanger of the refrigeration cycle apparatus according to Embodiment 1.
  • FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing an arrangement in a stage direction and a column direction of a heat exchanger of the refrigeration cycle apparatus according to Embodiment 1.
  • 2 is a schematic configuration diagram illustrating a configuration of a heat exchanger of the refrigeration cycle apparatus according to Embodiment 1.
  • FIG. 2 is a schematic configuration diagram illustrating a Ph diagram of the refrigeration cycle according to Embodiment 1.
  • FIG. 3 is a diagram showing a relationship of a flow path number ratio (Nb / Na) to an air-refrigerant temperature difference ratio according to Embodiment 1.
  • FIG. 4 is a diagram showing a relationship of a heat exchange capacity ratio (Vb / Va) to a temperature difference ratio between air and refrigerant according to the first embodiment.
  • FIG. 5 is a schematic configuration diagram showing a modification of the flow path conversion device of the refrigeration cycle apparatus according to Embodiment 1. It is a schematic block diagram which shows the case where the attachment position of the 1st expansion valve of the refrigeration cycle apparatus which concerns on Embodiment 1 is made into the indoor unit side.
  • FIG. 3 is a schematic configuration diagram showing a refrigeration cycle apparatus according to Embodiment 2.
  • FIG. 10 is a schematic configuration diagram showing a modification of the flow path conversion device of the refrigeration cycle apparatus according to Embodiment 2.
  • 6 is a schematic configuration diagram showing a refrigeration cycle apparatus according to Embodiment 3.
  • FIG. 6 is a schematic configuration diagram showing a refrigeration cycle apparatus according to Embodiment 4.
  • FIG. 10 is a schematic configuration diagram showing a modification of the flow path conversion device of the refrigeration cycle apparatus according to Embodiment 4.
  • 6 is a schematic configuration diagram showing a refrigeration cycle apparatus according to Embodiment 5.
  • FIG. FIG. 10 is a schematic configuration diagram showing a modification of the flow path conversion device of the refrigeration cycle apparatus according to Embodiment 4.
  • 10 is a schematic configuration diagram showing a modification of the refrigeration cycle apparatus according to Embodiment 5.
  • 10 is a schematic configuration diagram showing a refrigeration cycle apparatus according to Embodiment 6.
  • FIG. It is a schematic block diagram which shows an example at the time of providing a flow-path conversion apparatus in an indoor unit.
  • the refrigeration cycle apparatus includes a compressor 1, a flow path switching device 2, a first heat exchange unit 4a, and a second heat exchange unit 4b.
  • First heat exchanger 4 flow path converter 10 (first header 3a, second header 3b, first distributor 5a, second distributor 5b, first on-off valve 6a, first reverse A stop valve 7a, a second expansion valve 8b), a first expansion valve 8a, and a second heat exchanger 9 are provided.
  • a refrigerant circuit is configured by connecting these components through a pipe.
  • the refrigeration cycle apparatus includes a control device (controller) (not shown).
  • the control device is configured to control each means, device, and the like of the refrigeration apparatus by performing calculations, instructions, and the like.
  • the control device is configured to control the operation of the valves of the flow path switching device 2 and the flow path conversion device 10, for example.
  • the first heat exchanger 4 is an outdoor unit heat exchanger
  • the second heat exchanger 9 is an indoor unit heat exchanger.
  • the 1st heat exchanger 4 which has the compressor 1, the flow-path switching apparatus 2, the 1st heat exchange part 4a, and the 2nd heat exchange part 4b, and the flow-path conversion apparatus 10 (1st header) 3a, second header 3b, first distributor 5a, second distributor 5b, first on-off valve 6a, first check valve 7a, second expansion valve 8b), and first expansion valve 8a is provided in the outdoor unit.
  • the second heat exchanger 9 is provided in the indoor unit.
  • the refrigeration cycle apparatus has a refrigerant flowing through the refrigerant circuit.
  • a refrigerant flowing through the refrigerant circuit For example, R410a, R32, R1234yf, or the like can be used as the refrigerant.
  • the compressor 1 is configured to compress the refrigerant.
  • the compressor 1 may be a constant speed compressor with a constant compression capacity, or may be an inverter compressor with a variable compression capacity.
  • This inverter compressor is configured to be able to variably control the rotation speed. Specifically, the rotation speed of the inverter compressor is adjusted by changing the drive frequency based on an instruction from a control device (controller) (not shown). Thereby, the compression capacity changes.
  • This compression capacity is the amount of refrigerant delivered per unit time.
  • the flow path switching device 2 is connected to the compressor 1.
  • the flow path switching device 2 is configured to switch the flow of the refrigerant between the cooling operation and the heating operation.
  • the flow path switching device 2 is a four-way valve. It is possible to combine two three-way valves instead of the four-way valve.
  • the first heat exchanger 4 is connected to the flow path switching device 2.
  • the first expansion valve 8a is connected to the first heat exchange unit 4a and the second heat exchange unit 4b.
  • the first expansion valve 8a is configured to expand (depressurize) the refrigerant.
  • the first expansion valve 8a is an electronic expansion valve, for example.
  • the second expansion valve 8b described below may be an electronic expansion valve.
  • the flow path conversion device 10 connects the first heat exchange unit 4a and the second heat exchange unit 4b.
  • the flow path conversion device 10 is configured to switch the flow path of the refrigerant flowing through the first heat exchange unit 4a and the second heat exchange unit 4b.
  • the second heat exchanger 9 is connected to the first expansion valve 8 a and the flow path switching device 2.
  • the first heat exchanger 4 and the second heat exchanger 9 are for exchanging heat between the refrigerant and air, respectively.
  • Each of the first heat exchanger 4 and the second heat exchanger 9 is composed of, for example, a pipe and a fin.
  • FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing the relationship between the heat transfer area A and the number N of flow paths of the first heat exchange unit 4a and the second heat exchange unit 4b of the refrigeration cycle apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. .
  • the first heat exchange unit 4a and the second heat exchange unit 4b are connected in series.
  • the number of flow paths is Na with a large number of flow paths on the gas-rich inlet side, and Nb with a small number of flow paths on the liquid-rich outlet side.
  • the number of channels is the sum (Na + Nb) of the number of channels Na of the first heat exchange unit 4a and the number of channels Nb of the second heat exchange unit 4b.
  • FIG. 3 is a schematic configuration diagram showing the arrangement in the step direction and the column direction of the first heat exchange unit 4a and the second heat exchange unit 4b described in FIG. 1 and FIG.
  • the number of stages C of the heat exchanger is set as the number of stages Ca of the first heat exchange unit 4a and the number of stages Cb of the second heat exchange unit 4b. , Ca> Cb.
  • the number of rows R of the heat exchanger is the number of rows Ra of the first heat exchange unit 4a and the number of rows of the second heat exchange unit 4b.
  • a relationship of Ra> Rb is established.
  • the liquid phase ratio increases as the flow becomes the wake and is influenced by the position head. Therefore, it is preferable to provide a heat exchanger so as to flow in the direction of gravity.
  • the gas phase ratio increases as the flow becomes the wake, and it is not affected by the position head. Therefore, it is preferable to provide a heat exchanger so as to flow against the direction of gravity.
  • the heat exchangers having the same heat exchange capacity and unit flow path may be combined in parallel to form the first heat exchange unit 4a and the second heat exchange unit 4b. Note that heat exchangers having different heat exchange capacities and unit flow paths may be combined. From a manufacturing point of view, it may be preferable to produce and combine similar heat exchangers in large quantities.
  • FIG. 5 is a schematic configuration diagram showing a Ph diagram of the refrigeration cycle.
  • the liquid part has a smaller ratio during condensation than the gas / two-phase part. Therefore, for each of the first heat exchange part 4a and the second heat exchange part 4b, the heat transfer area A is Aa and Ab, the heat exchange volume V is Va and Vb, and the number N of flow paths is Na and Nb. Aa> Ab, Va> Vb, and Na> Nb.
  • most or all of the gas / two-phase part having a large pressure loss is heat-exchanged by the first heat exchanging part 4a, and the first or second part of the refrigerant flowing through the second heat exchanging part 4b is in the liquid phase. It is preferable to divide the heat exchanger 4 (outdoor unit heat exchanger).
  • FIG. 6 is a diagram showing the relationship of the flow rate ratio (Nb / Na) of the first heat exchange unit 4a and the second heat exchange unit 4b with respect to the temperature difference ratio between the air and the refrigerant in the refrigeration cycle. It is preferable to reduce the number of flow paths as the temperature difference becomes smaller than in FIG.
  • the flow rate ratio is at least smaller than 100%.
  • the pressure loss decreases with increasing liquid ratio and decreasing flow velocity with increasing liquid ratio. Since the heat transfer performance also decreases, it is necessary to improve the heat transfer performance by increasing the flow velocity while keeping the pressure loss equal to or less.
  • FIG. 7 is a diagram showing the relationship of the heat exchange capacity ratio (Vb / Va) of the first heat exchange unit 4a and the second heat exchange unit 4b with respect to the temperature difference ratio between the air and the refrigerant in the refrigeration cycle.
  • the heat exchange capacity ratio is within the range of 0% ⁇ heat exchange capacity ratio ⁇ 50%.
  • the heat exchange capacity ratio is 0%, there is no second heat exchanging portion 4b, so the heat exchange capacity ratio is at least larger than 0%.
  • the heat exchange capacity ratio is 50% or more, the heat exchange capacity of the first heat exchange part 4a having high heat transfer performance as a gas / two-phase part is smaller than the heat exchange capacity of the second heat exchange part 4b. On the contrary, the performance is degraded.
  • a refrigeration cycle apparatus may be formed by connecting devices such as a gas-liquid branching device, a receiver, an accumulator, and a high-low pressure heat exchanger.
  • the first heat exchanger (outdoor unit heat exchanger) 4 and the second heat exchanger (indoor unit heat exchanger) 9 are, for example, a plate fin heat exchanger, a fin-and-tube heat exchanger, a flat tube (multi-hole tube) ) Either a heat exchanger or a corrugated heat exchanger may be used.
  • the heat exchange medium that exchanges heat with the refrigerant may be water or antifreeze (for example, propylene glycol, ethylene glycol, etc.) in addition to air.
  • the type of heat exchanger and the shape of the fins may be different for the outdoor unit heat exchanger and the indoor unit heat exchanger.
  • a flat tube may be applied to the outdoor unit heat exchanger
  • a fin-and-tube heat exchanger may be applied to the indoor unit heat exchanger.
  • the outdoor unit includes the first heat exchanging unit 4a and the second heat exchanging unit 4b is described. You may form so that it may become in series at the time of parallel and heating. In addition, since the role at the time of air conditioning is switched with an outdoor unit and an outdoor unit, series and parallel are also switched.
  • the outdoor unit heat exchanger is divided into two parts, a first heat exchange unit 4a and a second heat exchange unit 4b, but at least one of the outdoor unit heat exchangers is three. It may be divided as described above. For example, the heat exchange capacity and the number of flow paths of each indoor / outdoor unit heat exchanger may be changed for each phase of gas phase, two phase, and liquid phase.
  • first distributor 5a and second distributor 5b in FIG. 1 may be third header 3c and fourth header 3d. .
  • first expansion valve 8a may be provided in an indoor unit.
  • second expansion valve 8b may be second on-off valve 6b.
  • the refrigerant flows from the compressor 1 into the flow path switching device 2 and flows into the first heat exchange unit 4a via the first header 3a.
  • the refrigerant condenses in the first heat exchange unit 4a and flows into the second heat exchange unit 4b via the first distributor 5a, the first on-off valve 6a, and the second header 3b.
  • the refrigerant further condenses in the second heat exchange unit 4b and flows into the first expansion valve 8a via the second distributor 5b.
  • the refrigerant expands at the first expansion valve 8 a and then flows into the second heat exchanger 9.
  • the refrigerant evaporates in the second heat exchanger 9 and returns to the compressor 1 via the flow path switching device 2. That is, during cooling, the refrigerant circulates through the refrigeration cycle apparatus as indicated by solid arrows in FIG.
  • the refrigerant flows into the second heat exchanger 9 from the compressor 1 via the flow path switching device 2.
  • the refrigerant is condensed in the second heat exchanger 9 and flows into the first expansion valve 8a.
  • the refrigerant branches into a first flow path that flows to the second distributor 5b and a second flow path that flows to the second expansion valve 8b.
  • the refrigerant flows into the second heat exchange unit 4b via the second distributor 5b.
  • the refrigerant evaporates in the second heat exchange unit 4b and flows into the first header 3a via the second header 3b and the first check valve 7a.
  • the refrigerant flows into the first heat exchange unit 4a via the first distributor 5a.
  • the refrigerant evaporates in the first heat exchange unit 4a and flows into the first header 3a.
  • the refrigerant merges at the first header 3 a and then returns to the compressor 1 via the flow path switching device 2. That is, at the time of heating, the refrigerant circulates through the refrigeration cycle apparatus as indicated by broken line arrows in FIG.
  • the refrigerant flow during cooling is indicated by solid arrows
  • the refrigerant flow during heating is indicated by broken arrows.
  • the compressor may frequently start and stop (start and stop) if it exhibits more capacity than necessary.
  • the refrigeration cycle apparatus opens the first on-off valve 6a and the second expansion valve 8b during the high outside air heating operation, the low outside air cooling operation, or the low capacity air conditioning operation. Or close. Thereby, a refrigerant
  • AK value heat exchanger capacity
  • the first on-off valve 6a is closed during the low outside air cooling operation and the low capacity cooling operation.
  • the refrigerant flows from the compressor 1 into the flow path switching device 2, and flows into the first heat exchange unit 4a via the first header 3a.
  • the refrigerant condenses in the first heat exchange unit 4a and flows into the first expansion valve 8a via the first distributor 5a and the second expansion valve 8b.
  • the refrigerant expands at the first expansion valve 8 a and then flows into the second heat exchanger 9.
  • the refrigerant evaporates in the second heat exchanger 9 and returns to the compressor 1 via the flow path switching device 2.
  • the first on-off valve 6a is closed and the second expansion valve 8b (or the second on-off valve 6b in FIG. 10) is closed.
  • the refrigerant flows from the compressor 1 into the second heat exchanger 9 via the flow path switching device 2.
  • the refrigerant is condensed in the second heat exchanger 9 and flows into the first expansion valve 8a.
  • the refrigerant expands at the first expansion valve 8a, and then flows into the second heat exchange unit 4b via the second distributor 5b.
  • the refrigerant evaporates in the second heat exchange unit 4b, flows to the first header 3a via the second header 3b and the first check valve 7a, and returns to the compressor 1 via the flow path switching device 2. .
  • the flow path conversion device 10 causes the refrigerant to flow sequentially through the first heat exchange unit 4a and the second heat exchange unit 4b, or the first heat exchange unit 4a and the second heat exchange unit 4b. It is configured to switch between flowing the refrigerant in parallel with the heat exchange unit 4b or flowing the refrigerant to one of the first heat exchange unit 4a and the second heat exchange unit 4b. For this reason, the flow path converter 10 can control the capacity
  • the first heat exchange unit 4a and the second heat exchange unit 4a It is configured to switch between flowing the refrigerant in parallel with the heat exchange unit 4b or flowing the refrigerant only to the second heat exchange unit 4b. Therefore, during the high outside air heating, the low outside air cooling, and the low capacity air conditioning operation, the first on-off valve 6a is closed and the second expansion valve 8b (or the second on-off valve 6b) is closed, whereby the heat exchange capacity.
  • AK value reducing
  • the condensation pressure the compression ratio and the degree of supercooling can be ensured.
  • first on-off valve 6a is closed and the second expansion valve 8b (or the second on-off valve 6b in FIG. 10) is closed at the time of high outside air heating, low outside air cooling, and low capacity air conditioning operation.
  • the start / stop of the compressor 1 can be prevented.
  • the operating range of the refrigeration cycle apparatus can be expanded compared to the conventional one.
  • the capacity of the heat exchanger can be changed by switching the opening and closing of the valve of the flow path conversion device 10 during high outside air heating, low outside air cooling, and low capacity air conditioning operation.
  • the first heat exchanger capacity is larger than the second heat exchanger capacity, and the number of first flow paths is larger than the number of second flow paths. Therefore, the first heat exchange unit 4a and the second heat exchange unit 4b are in series during cooling and in parallel during heating, and the first heat exchange unit 4a has a larger heat exchanger capacity than the second heat exchange unit 4b.
  • the number of flow paths (number of passes) can be varied by cooling and heating.
  • the coefficient of performance (COP) can be improved for both cooling and heating, and the period efficiency (APF: Annual Performance Factor) can be improved.
  • the heat exchanger capacity of the first heat exchange unit 4a is made larger than the heat exchanger capacity of the second heat exchange unit 4b, so that the flow rate of the refrigerant flowing into the second heat exchange unit 4b becomes slow.
  • the liquid phase region ratio can be increased.
  • the flow rate of the refrigerant flowing into the second heat exchange unit 4b can be increased by increasing the number of channels of the first heat exchange unit 4a than the number of channels of the second heat exchange unit 4b. .
  • the pressure loss in the gas / two-phase region is reduced by increasing the number of flow paths and the heat exchanger capacity of the first heat exchange section 4a than the number of flow paths and the heat exchanger capacity of the second heat exchange section 4b.
  • heat transfer performance can be improved in the liquid phase region where the pressure loss is small.
  • the pressure rise at the time of condensation can be reduced by improving the heat transfer performance.
  • the compression input can be reduced by reducing the pressure rise during condensation.
  • the coefficient of performance can be improved by reducing the compression input.
  • the length of each flow path is shortened by making it the sum of the number of flow paths of the 1st heat exchange part 4a and the number of flow paths of the 2nd heat exchange part 4b at the time of heating. be able to.
  • the pressure drop during evaporation can be reduced by increasing the number of channels and shortening the channel length during heating.
  • the compression input can be reduced by reducing the pressure drop during evaporation. Further, the coefficient of performance (COP) can be improved by reducing the compression input.
  • COP coefficient of performance
  • Embodiment 2 of the present invention has the same basic configuration as that of Embodiment 1, but is capable of flowing a refrigerant in both directions through the first check valve 7a and the second expansion valve 8b.
  • the difference is that the two on-off valve 6b and the third on-off valve 6c (or the first three-way valve 10a and the second three-way valve 10b in FIG. 13) are changed.
  • capacity control becomes possible by selecting either the 1st heat exchange part 4a or the 2nd heat exchange part 4b at the time of cooling, and the 1st heat exchange part 4a or the 2nd heat exchange part 4b at the time of heating.
  • the same components as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof will not be repeated. This also applies to the third to sixth embodiments.
  • the refrigeration cycle apparatus includes a compressor 1, a flow path switching device 2, a first heat exchange unit 4a, and a second heat exchange unit 4b.
  • First heat exchanger 4 flow path conversion device 10 (first header 3a, second header 3b, first distributor 5a, second distributor 5b, first on-off valve 6a, and second on-off A valve 6b, a third on-off valve 6c), a first expansion valve 8a, and a second heat exchanger 9.
  • first on-off valve 6a, second on-off valve 6b, and third on-off valve 6c in FIG. 12 are replaced with first three-way valve 10a.
  • the second three-way valve 10b may be used.
  • the first distributor 5a and the second distributor 5b of the flow path converter 10 may be replaced with the third header 3c and the fourth header 3d of FIG.
  • the first on-off valve 6a and the third on-off valve 6c are closed, and the second on-off valve 6b. Is opened.
  • the refrigerant flows from the compressor 1 into the flow path switching device 2, and flows into the first heat exchange unit 4a via the first header 3a.
  • the refrigerant condenses in the first heat exchange unit 4a, passes through the first distributor 5a and the second on-off valve 6b, and then flows into the first expansion valve 8a.
  • the refrigerant expands at the first expansion valve 8a and then flows into the second heat exchanger 9.
  • the refrigerant evaporates in the second heat exchanger 9 and returns to the compressor 1 via the flow path switching device 2.
  • the first on-off valve 6a and the second on-off valve 6b are closed and the third on-off valve 6c is opened.
  • the refrigerant flows from the compressor 1 into the flow path switching device 2, and flows into the second heat exchange unit 4b via the first header 3a and the second header 3b.
  • the refrigerant condenses in the second heat exchange unit 4b, passes through the second distributor 5b, and then flows into the first expansion valve 8a.
  • the refrigerant expands at the first expansion valve 8a and then flows into the second heat exchanger 9.
  • the refrigerant evaporates in the second heat exchanger 9 and returns to the compressor 1 via the flow path switching device 2.
  • the first heat exchange unit 4a when used during high outside air heating and low capacity heating, the first on-off valve 6a and the third on-off valve 6c are closed and the second on-off valve 6b is opened.
  • the refrigerant flows from the compressor 1 into the second heat exchanger 9 via the flow path switching device 2.
  • the refrigerant is condensed in the second heat exchanger 9 and flows into the first expansion valve 8a.
  • the refrigerant expands at the first expansion valve 8a, and then flows into the first heat exchange unit 4a via the second on-off valve 6b and the first distributor 5a.
  • the refrigerant evaporates in the first heat exchange unit 4 a and returns to the compressor 1 through the first header 3 a and the flow path switching device 2.
  • the second heat exchange unit 4b when used during high outside air heating and low capacity heating, the first on-off valve 6a and the second on-off valve 6b are closed and the third on-off valve 6c is opened.
  • the refrigerant flows from the compressor 1 into the second heat exchanger 9 via the flow path switching device 2.
  • the refrigerant is condensed in the second heat exchanger 9 and flows into the first expansion valve 8a.
  • the refrigerant expands at the first expansion valve 8a, and then flows into the second heat exchange unit 4b via the second distributor 5b.
  • the refrigerant evaporates in the second heat exchange unit 4b and returns to the compressor 1 through the second header 3b, the first header 3a, and the flow path switching device 2.
  • the first heat exchanging unit 4a when the first heat exchanging unit 4a is used during the low outside air cooling operation and the low capacity cooling operation, the first three-way valve 10a is in the heating mode (broken line) and the second three-way valve 10b is in the cooling mode (solid line). ).
  • the refrigerant flows from the compressor 1 into the flow path switching device 2, and flows into the first heat exchange unit 4a via the first header 3a.
  • the refrigerant condenses in the first heat exchange unit 4a, passes through the first distributor 5a and the first three-way valve 10a, and then flows into the first expansion valve 8a.
  • the refrigerant expands at the first expansion valve 8a and then flows into the second heat exchanger 9.
  • the refrigerant evaporates in the second heat exchanger 9 and returns to the compressor 1 via the flow path switching device 2.
  • the first three-way valve 10a is switched to the cooling mode (solid line) and the second three-way valve 10b is switched to the heating mode (broken line).
  • the refrigerant flows from the compressor 1 into the flow path switching device 2, and flows into the second heat exchange unit 4b via the first header 3a, the second three-way valve 10b, and the second header 3b.
  • the refrigerant condenses in the second heat exchange unit 4b, passes through the second distributor 5b, and then flows into the first expansion valve 8a.
  • the refrigerant expands at the first expansion valve 8a and then flows into the second heat exchanger 9.
  • the refrigerant evaporates in the second heat exchanger 9 and returns to the compressor 1 via the flow path switching device 2.
  • the first heat exchange unit 4a when used during high outside air heating and low capacity heating, the first three-way valve 10a is switched to the heating mode (broken line) and the second three-way valve 10b is switched to the cooling mode (solid line).
  • the refrigerant flows from the compressor 1 into the second heat exchanger 9 via the flow path switching device 2.
  • the refrigerant is condensed in the second heat exchanger 9 and flows into the first expansion valve 8a.
  • the refrigerant is expanded by the first expansion valve 8a, and then flows into the first heat exchange unit 4a via the first three-way valve 10a and the first distributor 5a.
  • the refrigerant evaporates in the first heat exchange unit 4 a and returns to the compressor 1 through the first header 3 a and the flow path switching device 2.
  • the first three-way valve 10a is switched to the cooling mode (solid line) and the second three-way valve 10b is switched to the heating mode (broken line).
  • the refrigerant flows from the compressor 1 into the second heat exchanger 9 via the flow path switching device 2.
  • the refrigerant is condensed in the second heat exchanger 9 and flows into the first expansion valve 8a.
  • the refrigerant expands at the first expansion valve 8a, and then flows into the second heat exchange unit 4b via the second distributor 5b.
  • the refrigerant evaporates in the second heat exchange unit 4b and returns to the compressor 1 via the second header 3b, the second three-way valve 10b, the first header 3a, and the flow path switching device 2.
  • the flow path conversion device 10 includes the first heat exchange unit 4a and the second heat exchange unit when the flow path switching device 2 causes the refrigerant to flow through the first heat exchanger 4. It is configured to switch whether to select one of 4b and flow the refrigerant. Then, when the flow path switching device 2 causes the refrigerant to flow to the second heat exchanger 9, the flow path conversion device 10 selects either the first heat exchange unit 4a or the second heat exchange unit 4b to generate the refrigerant. It is comprised so that it may switch whether to flow. For this reason, the capacity
  • the condensation pressure is divided into a plurality of stages by the number of heat exchangers divided at least by the heat exchange capacity (AK value). Can be raised.
  • Condensation pressure is increased in multiple stages by the number of heat exchangers that divide the heat exchange capacity (AK value) by switching the opening and closing of the valve of the flow path conversion device 10 during high outside air heating, low outside air cooling, and low capacity air conditioning operation.
  • AK value heat exchange capacity
  • start and stop of the compressor 1 can be prevented by switching the opening and closing of the valve of the flow path conversion device 10 during high outside air heating, low outside air cooling, and low capacity air conditioning operation.
  • the operating range of the refrigeration cycle apparatus can be expanded compared to the conventional one.
  • Embodiment 3 FIG.
  • the refrigeration cycle apparatus according to Embodiment 3 of the present invention has the same basic configuration as that of Embodiment 1, but differs in that it includes a third expansion valve 8c. Thereby, the area
  • temperature detection means (not shown) is provided between the outlet of the first heat exchanger 4a and the outlet of the first header 3a, between the second heat exchanger 4b and the outlet of the second header 3b, and from the second heat exchanger 9 to the inlet of the compressor 1. By providing at least one point in between, the degree of superheat after the indoor unit heat exchanger outlet can be adjusted during cooling, and the degree of superheat after each outdoor unit heat exchanger outlet can be adjusted during heating.
  • the refrigeration cycle apparatus includes a compressor 1, a flow path switching device 2, a first heat exchange unit 4a, and a second heat exchange unit 4b.
  • First heat exchanger 4 flow path converter 10 (first header 3a, second header 3b, first distributor 5a, second distributor 5b, first on-off valve 6a, first reverse A stop valve 7a, a second expansion valve 8b, a third expansion valve 8c), a first expansion valve 8a, and a second heat exchanger 9 are provided.
  • the second expansion valve 8b is connected between the first heat exchange unit 4a and the first expansion valve 8a.
  • the third expansion valve 8c is connected between the second heat exchange unit 4b and the first expansion valve 8a.
  • first expansion valve 8a may be provided in an indoor unit.
  • an intermediate pressure region is formed between the first expansion valve 8a, the second expansion valve 8b, and the third expansion valve 8c.
  • the base cooling part 11 may be provided in this intermediate pressure region.
  • the substrate cooling unit 11 is attached to the pipe in the intermediate pressure region.
  • substrate cooling part 11 contacts the board
  • FIG. 17 shows a schematic configuration diagram of a cross section of the base cooling unit 11 as an example.
  • another form may be taken.
  • the first on-off valve 6a and the third expansion valve 8c are closed and the second expansion valve 8b is opened.
  • the refrigerant flows from the compressor 1 into the flow path switching device 2 and flows into the first heat exchange unit 4a via the first header 3a.
  • the refrigerant condenses in the first heat exchange unit 4a, passes through the first distributor 5a and the second expansion valve 8b, and then flows into the first expansion valve 8a.
  • the refrigerant expands at the first expansion valve 8a and then flows into the second heat exchanger 9.
  • the refrigerant evaporates in the second heat exchanger 9 and returns to the compressor 1 via the flow path switching device 2.
  • the first heat exchange unit 4a when used during high outside air heating and low capacity heating, the first on-off valve 6a and the third expansion valve 8c are closed and the second expansion valve 8b is opened.
  • the refrigerant flows from the compressor 1 into the second heat exchanger 9 via the flow path switching device 2.
  • the refrigerant is condensed in the second heat exchanger 9 and flows into the first expansion valve 8a.
  • the refrigerant expands at the first expansion valve 8a, and then flows into the first heat exchange unit 4a via the second expansion valve 8b and the first distributor 5a.
  • the refrigerant evaporates in the first heat exchange unit 4 a and returns to the compressor 1 through the first header 3 a and the flow path switching device 2.
  • the second heat exchange unit 4b when used during high outside air heating and low capacity heating, the first on-off valve 6a and the second expansion valve 8b are closed and the third expansion valve 8c is opened.
  • the refrigerant flows from the compressor 1 into the second heat exchanger 9 via the flow path switching device 2.
  • the refrigerant is condensed in the second heat exchanger 9 and flows into the first expansion valve 8a.
  • the refrigerant is expanded by the first expansion valve 8a, and then flows into the second heat exchange unit 4b via the third expansion valve 8c and the second distributor 5b.
  • the refrigerant evaporates in the second heat exchange unit 4b and returns to the compressor 1 via the second header 3b, the second check valve 7b, the first header 3a, and the flow path switching device 2.
  • the flow path conversion device 10 includes the second expansion valve 8b connected between the first heat exchange unit 4a and the first expansion valve 8a, and the second heat exchange. And a third expansion valve 8c connected between the portion 4b and the first expansion valve 8a. For this reason, an intermediate pressure region (intermediate pressure portion) can be formed between the first expansion valve 8a, the second expansion valve 8b, and the third expansion valve 8c.
  • the heat exchange capacity can be reduced by switching the opening and closing of the valve of the flow path conversion device 10 during low outside air cooling and low capacity cooling operation.
  • the condensation pressure can be increased in multiple stages by the number of heat exchangers at least divided in the heat exchange capacity (AK value). .
  • the heat exchange capacity (AK value) can be reduced and the condensing pressure can be increased by switching the opening and closing of the valve of the flow path conversion device 10 during low outside air cooling and low capacity cooling operation.
  • start and stop of the compressor 1 can be prevented by switching the opening and closing of the valve of the flow path conversion device 10 during high outside air heating, low outside air cooling, and low capacity air conditioning operation.
  • the operation range of the refrigeration cycle apparatus can be expanded as compared with the conventional one by enabling the operation to continue even during high outside air heating, low outside air cooling, and low capacity air conditioning operation.
  • the intermediate pressure portion can always be maintained in the refrigeration cycle apparatus capable of switching between cooling and heating.
  • the refrigeration cycle apparatus includes the base cooling unit 11 provided between the first expansion valve 8a, the second expansion valve 8b, and the third expansion valve 8c.
  • substrate can be radiated to a refrigerant
  • the temperature of the substrate can be lowered by dissipating the heat of the substrate to the refrigerant in the substrate cooling unit 11.
  • temperature detection means (not shown) is provided between the outlet of the first heat exchanger 4a and the outlet of the first header 3a, between the second heat exchanger 4b and the outlet of the second header 3b, and from the second heat exchanger 9 to the inlet of the compressor 1.
  • Embodiment 4 FIG.
  • the basic configuration of the refrigeration cycle apparatus according to Embodiment 4 of the present invention is the same as that of Embodiment 3, but the first check valve 7a is changed to a third on-off valve 6c capable of flowing refrigerant bidirectionally. Is different in that As a result, the capacity of the heat exchanger can be controlled by selecting either the first heat exchange unit 4a or the second heat exchange unit 4b during cooling and the first heat exchange unit 4a or the second heat exchange unit 4b during heating. It becomes.
  • the refrigeration cycle apparatus includes compressor 1, flow path switching device 2, first heat exchange unit 4 a, and second heat exchange unit 4 b.
  • First heat exchanger 4 flow path converter 10 (first header 3a, second header 3b, first distributor 5a, second distributor 5b, third on-off valve 6c, and second expansion A valve 8b, a third expansion valve 8c, a fourth expansion valve 8d), a first expansion valve 8a, and a second heat exchanger 9.
  • the fourth expansion valve 8d in FIG. 18 may be the first on-off valve 6a.
  • the first expansion valve 8a may be provided either indoors or outdoors.
  • an outdoor unit heat exchanger may be provided as a temperature detection means (not shown), and a defrost mode may be provided in which the operation is switched to the defrost operation.
  • the attachment position of the temperature detection means is preferably as low as possible, and it is more preferable to attach it to the lowermost part in order to detect root ice.
  • the first on-off valve 6a and the second expansion valve 8b are closed and the third expansion valve 8c, The third on-off valve 6c is opened.
  • the refrigerant flows from the compressor 1 into the flow path switching device 2, and flows into the second heat exchange unit 4b via the first header 3a, the third on-off valve 6c, and the second header 3b.
  • the refrigerant condenses in the second heat exchange unit 4b, passes through the second distributor 5b and the third expansion valve 8c, and then flows into the first expansion valve 8a.
  • the refrigerant expands at the first expansion valve 8a and then flows into the second heat exchanger 9.
  • the refrigerant evaporates in the second heat exchanger 9 and returns to the compressor 1 via the flow path switching device 2.
  • the frost prevention circuit will be described.
  • the second on-off valve 6b and the second expansion valve 8b are closed, and the opening degrees of the first expansion valve 8a, the third expansion valve 8c, and the fourth expansion valve 8d are adjusted.
  • the refrigerant flows from the compressor 1 into the second heat exchanger 9 via the flow path switching device 2.
  • the refrigerant is condensed in the second heat exchanger 9 and flows into the first expansion valve 8a.
  • the refrigerant expands by the first expansion valve 8a, forms an intermediate pressure of 0 ° C. or higher by the third expansion valve 8c, and flows into the second heat exchange unit 4b through the second distributor 5b.
  • the refrigerant evaporates in the second heat exchange unit 4b, re-expands in the fourth expansion valve 8d via the second header 3b, and evaporates in the first heat exchange unit 4a via the first distributor 5a. Return to the compressor 1 via the first header 3 a and the flow path switching device 2.
  • a heat exchanger having a different heat exchange capacity can be selected and changed by switching the opening and closing of the valve of the flow path conversion device 10 during high outside air heating, low outside air cooling, and low capacity air conditioning operation, and the first expansion valve
  • An intermediate pressure portion can be formed between 8a, the second expansion valve 8b, and the third expansion valve 8c.
  • Root ice can be prevented by setting the heat exchanger provided at the bottom to medium pressure when frost formation during heating is detected.
  • Embodiment 5 FIG.
  • the refrigeration cycle apparatus according to Embodiment 5 of the present invention has the same basic configuration as that of Embodiment 1, but the flow path switching device 2 is provided with a first four-way valve 2a and a second four-way valve 2b. It differs in that it is formed.
  • a refrigeration cycle apparatus includes a flow path switching device 2 having a compressor 1, a first four-way valve 2a, and a second four-way valve 2b, and a first A first heat exchanger 4 having a heat exchange part 4a and a second heat exchange part 4b; a flow path converter 10 (a first on-off valve 6a, a second on-off valve 6b, a third on-off valve 6c; A second expansion valve 8b, a third expansion valve 8c), a first expansion valve 8a, and a second heat exchanger are provided.
  • the first four-way valve 2a is connected to the first heat exchange unit 4a.
  • the second four-way valve 2b is connected to the second heat exchange unit 4b.
  • the first four-way valve 2a is connected to the second four-way valve 2b.
  • the second expansion valve is connected between the second heat exchange part 4b and the third on-off valve 6c.
  • second expansion valve 8b may be connected between second heat exchange unit 4b and second on-off valve 6b.
  • the first expansion valve 8a may be provided between the branch points between the second expansion valve 8b on the outdoor unit side and the third expansion valve 8c.
  • first header 3a a first header 3a, a second header 3b, a first distributor 5a, and a second distributor 5b (or not shown) (or not shown).
  • the third header 3c and the fourth header 3d) of FIG. 8 may be provided.
  • substrate cooling part 11 of FIG. 16 may be provided between the 1st expansion valve 8a, the 2nd expansion valve 8b, and the 3rd expansion valve 8c.
  • the operation of the refrigeration cycle apparatus according to Embodiment 5 having the above configuration will be described.
  • the first four-way valve 2a and the second four-way valve 2b are switched to the cooling mode (solid line). Further, the first on-off valve 6a and the second on-off valve 6b are opened, the third on-off valve 6c is closed, the third expansion valve 8c is closed, and the second expansion valve 8b is opened.
  • the 1st heat exchange part 4a and the 2nd heat exchange part 4b are connected in series.
  • the refrigerant flows from the compressor 1 into the second four-way valve 2b and flows into the first heat exchange unit 4a.
  • the refrigerant condenses in the first heat exchange unit 4a and flows into the second heat exchange unit 4b via the first on-off valve 6a and the second on-off valve 6b.
  • the refrigerant further condenses in the second heat exchanging section 4b, expands in the first expansion valve 8a via the second expansion valve 8b, evaporates in the second heat exchanger 9, and passes through the first four-way valve 2a. It returns to the compressor 1 via.
  • the first four-way valve 2a and the second four-way valve 2b are switched to the heating mode (broken line). Further, the first on-off valve 6a, the second on-off valve 6b, and the third on-off valve 6c are opened, the third expansion valve 8c is opened, and the second expansion valve 8b is closed. Thereby, the 1st heat exchange part 4a and the 2nd heat exchange part 4b are connected in parallel. As a result, the refrigerant flows from the compressor 1 into the second heat exchanger 9 via the first four-way valve 2a.
  • the refrigerant that has flowed to the first on-off valve 6a evaporates in the first heat exchange unit 4a, and returns to the compressor 1 via the second four-way valve 2b.
  • the refrigerant that has flowed to the second on-off valve 6b evaporates in the second heat exchange unit 4b, and returns to the compressor 1 via the third on-off valve 6c and the first four-way valve 2a.
  • the first four-way valve 2a and the second four-way valve 2b are switched to the cooling mode (solid line). Further, the first on-off valve 6a is opened, the second on-off valve 6b and the third on-off valve 6c are closed, the second expansion valve 8b is closed, and the third expansion valve 8c is opened.
  • the refrigerant flows from the compressor 1 into the first heat exchange unit 4a via the second four-way valve 2b.
  • the refrigerant condenses in the first heat exchange unit 4a, passes through the first on-off valve 6a and the third expansion valve 8c, and then flows into the first expansion valve 8a.
  • the refrigerant expands in the first expansion valve 8a, evaporates in the second heat exchanger 9, and returns to the compressor 1 through the first four-way valve 2a.
  • the first four-way valve 2a is switched to the cooling mode (solid line) and the second four-way valve 2b is switched to the heating mode (broken line). Further, the first on-off valve 6a is closed, the second on-off valve 6b and the third on-off valve 6c are opened, the second expansion valve 8b is closed, and the third expansion valve 8c is opened. As a result, the refrigerant flows from the compressor 1 into the second heat exchange unit 4b via the first four-way valve 2a and the third on-off valve 6c.
  • the 1st heat exchange part 4a When the 1st heat exchange part 4a is used at the time of high outside air heating and low capacity heating, the 1st four-way valve 2a and the 2nd four-way valve 2b are switched to heating mode (dashed line). Further, the first on-off valve 6a is opened, the second on-off valve 6b, the third on-off valve 6c, and the second expansion valve 8b are closed, and the third expansion valve 8c is opened. As a result, the refrigerant is condensed by the second heat exchanger 9 from the compressor 1 via the first four-way valve 2a and expanded by the first expansion valve 8a, and then the third expansion valve 8c and the first on-off valve. It evaporates in the 1st heat exchange part 4a via 6a, and returns to the compressor 1 via the 2nd four-way valve 2b.
  • the 1st four-way valve 2a and the 2nd four-way valve 2b are switched to heating mode (dashed line). Further, the first on-off valve 6a is closed, the second on-off valve 6b and the third on-off valve 6c are opened, the second expansion valve 8b is closed, and the third expansion valve 8c is opened. As a result, the refrigerant is condensed by the second heat exchanger 9 from the compressor 1 via the first four-way valve 2a and expanded by the first expansion valve 8a, and then the third expansion valve 8c and the second on-off valve.
  • a heat exchanger having a different heat exchange capacity can be selected and changed by switching the opening and closing of the valve of the flow path conversion device during high outside air heating, low outside air cooling and low capacity air conditioning operation, and the first expansion valve 8a. And an intermediate pressure part can be formed between the 2nd expansion valve 8b and the 3rd expansion valve 8c.
  • an expansion valve can be provided in front of each outdoor unit heat exchanger during heating.
  • the amount of refrigerant flowing into each outdoor unit heat exchanger can be adjusted by providing an expansion valve in front of each outdoor unit heat exchanger.
  • the refrigeration cycle apparatus when one of the first heat exchange unit 4a and the second heat exchange unit 4b is used by switching the first four-way valve 2a and the second four-way valve 2b.
  • either one of the unused first heat exchange unit 4a and second heat exchange unit 4b is in a low pressure state. That is, by switching the first four-way valve 2a and the second four-way valve 2b, the unused heat exchange unit is brought into a low pressure state during capacity control using either the first heat exchange unit 4a or the second heat exchange unit 4b. Can do.
  • the unused heat exchange unit can be in a low pressure state.
  • the circuit is not physically cut off (for example, the second on-off valve 6b, the third on-off valve 6c, and the second expansion valve 8b are closed). Refrigerant condensation due to natural heat dissipation can be prevented.
  • Embodiment 6 FIG.
  • the refrigeration cycle apparatus according to Embodiment 6 of the present invention has the same basic configuration as that of Embodiment 1, but at least one of the outdoor unit and the indoor unit is combined to form a circuit. Is different.
  • at least one of the first heat exchanger 4 and the second heat exchanger 9 may be divided into two or more.
  • the refrigeration cycle apparatus includes a first outdoor unit, a second outdoor unit, a first indoor unit, and a second indoor unit.
  • the first outdoor unit includes a first compressor 1a, a first four-way valve 2a, a first heat exchanger 4a, a first heat exchanger 4 having a second heat exchanger 4b, and a flow path converter 10 ( A first header 3a, a second header 3b, a first distributor 5a, a second distributor 5b, a first on-off valve 6a, a first check valve 7a, a second expansion valve 8b, and a third It has an expansion valve 8c).
  • the second outdoor unit includes a second compressor 1b, a second four-way valve 2b, a third heat exchange unit 4c, a first heat exchanger 4 having a fourth heat exchange unit 4d, and a flow path conversion device 10 ( Third header 3c, fourth header 3d, third distributor 5c, fourth distributor 5d, second on-off valve 6b, second check valve 7b, fifth expansion valve 8e, sixth Expansion valve 8f).
  • the first indoor unit has a first expansion valve 8a and a second heat exchanger 9a.
  • the second indoor unit has a fourth expansion valve 8d and a second heat exchanger 9b.
  • At least the outdoor unit and the indoor unit such as the first indoor unit from the first indoor unit to the Nth indoor unit, or the first outdoor unit from the first outdoor unit to the Nth outdoor unit, etc. What is necessary is just to combine so that either may become more than one.
  • the flow path conversion device is not limited to the configuration shown in FIG. 22, and the flow path conversion device described in another embodiment may be used according to the application. Note that the flow path conversion device may be formed by combining elements used in the flow path conversion device as long as the combination has the same effect.
  • FIG. 23 is a schematic configuration diagram showing a configuration including the same flow path conversion device for indoor unit heat exchange.
  • the first indoor unit heat exchanger 9a ′ has a larger heat exchanger capacity than the second indoor unit heat exchanger 9 ′′ and has a larger number of flow paths in parallel during cooling and in series during heating.
  • an indoor unit may be formed using the configuration shown in FIG. 23 .
  • first outdoor unit or the second outdoor unit may be operated depending on the required capacity of the indoor unit.
  • the first heat exchange unit 4a and the third heat exchange unit 4c are combined, or the second heat exchange unit 4b and the fourth heat exchange unit 4d are combined to change the capacity. You may let them.
  • At least one of the first heat exchanger 4 and the second heat exchanger 9 is divided into two or more. For this reason, heat can be exchanged by the plurality of first heat exchangers 4 or second heat exchangers 9. Therefore, heat exchange performance can be improved.
  • a heat exchanger having a different heat exchange capacity can be selected and changed by switching the opening and closing of the valve of the flow path conversion device during high outside air heating, low outside air cooling and low capacity air conditioning operation, and the first expansion valve 8a.
  • An intermediate pressure portion can be formed between the second expansion valve 8b, the third expansion valve 8c, the fourth expansion valve 8d, the fifth expansion valve 8e, and the sixth expansion valve 8f.

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Abstract

冷凍サイクル装置は、圧縮機(1)と、流路切替装置(2)と、第１熱交換部(4a)および第２熱交換部(4b)を有する第１熱交換器(4)と、流路変換装置(10)と、第１膨張弁(8a)と、第２熱交換器(9)とを備えている。流路切替装置は、圧縮機により圧縮された冷媒を第１熱交換器に流すか、第２熱交換器に流すかを切り替えるように構成されている。流路変換装置は、第１熱交換部と第２熱交換部とに順に冷媒を流すか、第１熱交換部と第２熱交換部とに並行して冷媒を流すか、第１熱交換部および第２熱交換部のいずれかに冷媒を流すかを切り替えるように構成されている。　これにより、流路変換装置は、第１熱交換部および第２熱交換部を切り替えることで第１熱交換器の容量を制御することができる。したがって、高外気暖房時、低外気冷房時および低容量冷暖房時の運転にあわせて熱交換器の容量を制御することができる。

Description

冷凍サイクル装置
　本発明は、冷凍サイクル装置に関するものである。
　従来、冷房運転時に２つの単位流路を直列に連結し、暖房運転時に２つの単位流路を並列に連結する空気調和機が知られている。このような空気調和機は、たとえば、特開２０１５－１１７９３６号公報（特許文献１）に記載されている。
特開２０１５－１１７９３６号公報
　上記公報に記載された空気調和機では、高外気暖房時、低外気冷房時および低容量冷暖房時の運転は想定されていない。そのため、高外気暖房時、低外気冷房時および低容量冷暖房時の運転にあわせて熱交換器の容量を制御することはできないという問題がある。
　本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、熱交換器の容量を制御することができる冷凍サイクル装置を提供することである。
　本発明の冷凍サイクル装置は、圧縮機と、流路切替装置と、第１熱交換器と、流路変換装置と、第１膨張弁と、第２熱交換器とを備えている。圧縮機は冷媒を圧縮する。流路切替装置は圧縮機に接続されている。第１熱交換器は流路切替装置に接続され、第１熱交換部および第２熱交換部を有する。流路変換装置は第１熱交換部と第２熱交換部とを接続する。第１膨張弁は第１熱交換部および第２熱交換部に接続されている。第２熱交換器は第１膨張弁および流路切替装置に接続されている。流路切替装置は、圧縮機により圧縮された冷媒を第１熱交換器に流すか、第２熱交換器に流すかを切り替えるように構成されている。流路変換装置は、第１熱交換部と第２熱交換部とに順に冷媒を流すか、第１熱交換部と第２熱交換部とに並行して冷媒を流すか、第１熱交換部および第２熱交換部のいずれかに冷媒を流すかを切り替えるように構成されている。
　本発明の冷凍サイクル装置によれば、流路変換装置は、第１熱交換部と第２熱交換部とに順に冷媒を流すか、第１熱交換部と第２熱交換部とに並行して冷媒を流すか、第１熱交換部および第２熱交換部のいずれかに冷媒を流すかを切り替えるように構成されている。このため、流路変換装置は、第１熱交換部および第２熱交換部を切り替えることで第１熱交換器の容量を制御することができる。したがって、高外気暖房時、低外気冷房時および低容量冷暖房時の運転にあわせて熱交換器の容量を制御することができる。
実施の形態１に係る冷凍サイクル装置を示す概略構成図である。 実施の形態１に係る冷凍サイクル装置の熱交換器の冷媒の流れ（冷暖）を示す概略構成図である。 実施の形態１に係る冷凍サイクル装置の熱交換器の段方向、列方向の配置を示す概略構成図である。 実施の形態１に係る冷凍サイクル装置の熱交換器の構成を示す概略構成図である。 実施の形態１に係る冷凍サイクルのＰ‐ｈ線図を示す概略構成図である。 実施の形態１に係る空気－冷媒間の温度差比に対する流路数比（Ｎｂ／Ｎａ）の関係を示す図である。 実施の形態１に係る空気－冷媒間の温度差比に対する熱交容量比（Ｖｂ／Ｖａ）の関係を示す図である。 実施の形態１に係る冷凍サイクル装置の流路変換装置の変形例を示す概略構成図である。 実施の形態１に係る冷凍サイクル装置の第１膨張弁の取付位置を室内機側にした場合を示す概略構成図である。 実施の形態１に係る冷凍サイクル装置の第１膨張弁を第２開閉弁にした場合を示す概略構成図である。 実施の形態１に係る冷暖でパス数を可変した時のＣＯＰのピークの差を示す概略構成図である。 実施の形態２に係る冷凍サイクル装置を示す概略構成図である。 実施の形態２に係る冷凍サイクル装置の流路変換装置の変形例を示す概略構成図である。 実施の形態３に係る冷凍サイクル装置を示す概略構成図である。 実施の形態３に係る冷凍サイクル装置の膨張弁の取付位置を室内機側にした場合を示す概略構成図である。 実施の形態３に係る冷凍サイクル装置の中圧部に基盤冷却部を設けた場合を示す概略構成図である。 図１６の基盤冷却部の断面を示す概略構成図である。 実施の形態４に係る冷凍サイクル装置を示す概略構成図である。 実施の形態４に係る冷凍サイクル装置の流路変換装置の変形例を示す概略構成図である。 実施の形態５に係る冷凍サイクル装置を示す概略構成図である。 実施の形態５に係る冷凍サイクル装置の変形例を示す概略構成図である。 実施の形態６に係る冷凍サイクル装置を示す概略構成図である。 室内機に流路変換装置を設けた場合の一例を示す概略構成図である。
　以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
　実施の形態１．
　図１を参照して、本発明の実施の形態１に係る冷凍サイクル装置は、圧縮機１と、流路切替装置２と、第１熱交換部４ａと、第２熱交換部４ｂとを有する第１熱交換器４と、流路変換装置１０（第１ヘッダ３ａと、第２ヘッダ３ｂと、第１分配器５ａと、第２分配器５ｂと、第１開閉弁６ａと、第１逆止弁７ａと、第２膨張弁８ｂ）と、第１膨張弁８ａと、第２熱交換器９とを備えている。これらの構成要素が配管を介して接続されることにより冷媒回路が構成されている。
　冷凍サイクル装置は図示しない制御装置（コントローラー）を備えている。制御装置（コントローラー）は演算、指示等を行って冷凍装置の各手段、機器等を制御するように構成されている。具体的には、制御装置（コントローラー）は、たとえば、流路切替装置２および流路変換装置１０の弁の動作を制御するように構成されている。
　図１では、第１熱交換器４は室外機熱交換器であり、第２熱交換器９は室内機熱交換器である。図１では、圧縮機１と、流路切替装置２と、第１熱交換部４ａと、第２熱交換部４ｂとを有する第１熱交換器４と、流路変換装置１０（第１ヘッダ３ａと、第２ヘッダ３ｂと、第１分配器５ａと、第２分配器５ｂと、第１開閉弁６ａと、第１逆止弁７ａと、第２膨張弁８ｂ）と、第１膨張弁８ａとは室外機に設けられている。第２熱交換器９は室内機に設けられている。
　冷凍サイクル装置は、冷媒回路を流れる冷媒を有している。冷媒は、たとえば、Ｒ４１０ａ、Ｒ３２、Ｒ１２３４ｙｆ等を用いることが可能である。
　圧縮機１は、冷媒を圧縮するように構成されている。圧縮機１は、圧縮容量が一定の一定速圧縮機であってもよく、また圧縮容量が可変のインバーター圧縮機であってもよい。このインバーター圧縮機は、回転数を可変に制御可能に構成されている。具体的には、このインバーター圧縮機は、図示しない制御装置（コントローラー）からの指示に基づいて駆動周波数が変更されることにより、回転数が調整される。これにより、圧縮容量が変化する。この圧縮容量は単位時間あたりの冷媒を送り出す量である。
　流路切替装置２は圧縮機１に接続されている。流路切替装置２は、冷房運転時と暖房運転時とによって冷媒の流れを切り替えるように構成されている。流路切替装置２は四方弁である。なお、四方弁の代わりに三方弁を２つ組み合わせることも可能である。
　第１熱交換器４は流路切替装置２に接続されている。第１膨張弁８ａは第１熱交換部４ａと、第２熱交換部４ｂとに接続されている。第１膨張弁８ａは冷媒を膨張（減圧）させるように構成されている。第１膨張弁８ａはたとえば電子膨張弁である。なお、以下で説明する第２膨張弁８ｂ等も電子膨張弁であってもよい。
　流路変換装置１０は、第１熱交換部４ａと、第２熱交換部４ｂとを接続している。流路変換装置１０は、第１熱交換部４ａと、第２熱交換部４ｂとを流れる冷媒の流路を切り換えるように構成されている。第２熱交換器９は第１膨張弁８ａおよび流路切替装置２に接続されている。第１熱交換器４および第２熱交換器９はそれぞれ冷媒と空気との熱交換を行うためのものである。第１熱交換器４および第２熱交換器９はそれぞれ、たとえばパイプとフィンとで構成されている。
　図２は、本発明の実施の形態１に係る冷凍サイクル装置の第１熱交換部４ａと、第２熱交換部４ｂの伝熱面積Ａ及び流路数Ｎの関係を示す概略構成図である。
　図２に示すように、冷房時には、第１熱交換部４ａと、第２熱交換部４ｂとが直列に接続される。流路数は、ガスリッチな入口側では流路数の多いＮａとなり、液リッチとなる出口側では流路数の少ないＮｂとなる。
　暖房時には、第１熱交換部４ａと、第２熱交換部４ｂとが並列に接続される。流路数は、第１熱交換部４ａの流路数Ｎａと第２熱交換部４ｂの流路数Ｎｂとの和（Ｎａ＋Ｎｂ）となる。
　図３は、図１および図２に記載された第１熱交換部４ａと第２熱交換部４ｂの段方向、列方向の配置を示す概略構成図である。第１熱交換部４ａと第２熱交換部４ｂの列数Ｒが同等の場合、熱交換器の段数Ｃは、第１熱交換部４ａの段数Ｃａおよび第２熱交換部４ｂの段数Ｃｂとして、Ｃａ＞Ｃｂの関係となる。また、第１熱交換部４ａと第２熱交換部４ｂの段数Ｃが同等の場合、熱交換器の列数Ｒは、第１熱交換部４ａの列数Ｒａおよび第２熱交換部４ｂの列数Ｒｂとして、Ｒａ＞Ｒｂの関係となる。
　冷媒の凝縮時には流れが後流になるに従い液相比率が上がり、位置ヘッドの影響を受けるため、重力方向に向かって流れるよう熱交換器を設けることが好ましい。冷媒の蒸発時には流れが後流になるに従いガス相比率が上がり、位置ヘッドの影響を受けなくため、重力方向に逆らって流れるよう熱交換器を設けることが好ましい。
　図４に示すように、同等の熱交容量および単位流路を有する熱交換器を並列に組み合わせて、第１熱交換部４ａおよび第２熱交換部４ｂとしてもよい。なお、熱交容量および単位流路の異なる熱交換器を組み合わせてもよい。製造の点から、同様の熱交換器を大量に生産し、組み合わせることが好ましい場合がある。
　図５は冷凍サイクルのＰ‐ｈ線図を示す概略構成図である。本実施の形態の冷凍サイクル装置において、液部はガス・二相部より凝縮時の比率が小さい。このため、第１熱交換部４ａおよび第２熱交換部４ｂの各々について、伝熱面積ＡをＡａおよびＡｂとし、熱交容積ＶをＶａおよびＶｂとし、流路数ＮをＮａおよびＮｂとして、Ａａ＞Ａｂ、Ｖａ＞Ｖｂ、Ｎａ＞Ｎｂの関係とする。これにより、圧力損失の大きいガス・二相部の大半または全部を第１熱交換部４ａで熱交換させ、第２熱交換部４ｂを流れる冷媒の大半または全部が液相となるように第１熱交換器４（室外機熱交換器）を分割することが好ましい。
　図６は、冷凍サイクルの空気－冷媒間の温度差比に対する第１熱交換部４ａおよび第２熱交換部４ｂの流路数比（Ｎｂ／Ｎａ）の関係を示す図である。図６より温度差が小さくなるにしたがって流路数を小さくする方が好ましい。
　熱交換器にて熱交換するため、乾き度は次第に低下し、圧力損失は低下する。そのため、流路数比は、少なくとも１００％より小さくなる。
　また、圧力損失は、液比率増加に伴い、密度増加、流速低下により低下する。伝熱性能も低下するため、圧力損失を同等以下にしつつ、流速を増加させ伝熱性能を向上する必要がある。
　図７は冷凍サイクルの空気－冷媒間の温度差比に対する第１熱交換部４ａおよび第２熱交換部４ｂの熱交容量比（Ｖｂ／Ｖａ）の関係を示す図である。
　ただし、熱交容量比は、０％＜熱交容量比＜５０％で示される比率の範囲内である。
　熱交容量比が０％では第２熱交換部４ｂがないため、熱交容量比は少なくとも０％よりも大きくなる。熱交容量比が５０％以上となると、ガス・二相部となる伝熱性能の高い第１熱交換部４ａの熱交容量が第２熱交換部４ｂの熱交容量よりも小さくなるため、逆に性能が低下してしまう。
　上記構成は本発明を実現可能かつ冷暖房運転が可能な最小要素であり、気液分岐器、レシーバー、アキュームレータ、高低圧熱交換器等の機器が接続されて冷凍サイクル装置が形成されてもよい。
　第１熱交換器（室外機熱交換器）４及び第２熱交換器（室内機熱交換器）９は、たとえば、プレートフィン熱交換器、フィンアンドチューブ熱交換器、扁平管(多穴管)熱交換器、コルゲート型熱交換器のいずれであってもよい。
　冷媒と熱交換させる熱交換媒体は、空気の他に、水、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)であってもよい。
　熱交換器の種類およびフィンの形状等は室外機熱交換器および室内機熱交換器で別々であってもよい。例えば、室外機熱交換器は扁平管が適用され、室内機熱交換器はフィンアンドチューブ熱交換器が適用されてもよい。
　また、本発明の実施の形態では、室外機が第１熱交換部４ａおよび第２熱交換部４ｂを備える場合についてのみ記載しているが、室内機に関しても同様の回路構成を備え、冷房時に並列、暖房時に直列となるよう形成されていてもよい。なお、室外機と室内外機とで冷暖房時の役割が入替わるため直列・並列も入替わる。
　本発明の実施の形態では、室外機熱交換器は第１熱交換部４ａおよび第２熱交換部４ｂの２つに分割されているが、室内外機熱交換器の少なくともいずれかは３つ以上に分割されてもよい。例えば、ガス相・二相・液相の各相別に各室内外機熱交換器の熱交容量、流路数が変えられてもよい。
　図８を参照して、本実施の形態における流路変換装置１０では、図１の第１分配器５ａおよび第２分配器５ｂが、第３ヘッダ３ｃおよび第４ヘッダ３ｄとなっていてもよい。
　図９を参照して、本実施の形態における冷凍サイクル装置では、第１膨張弁８ａは室内機に設けられていてもよい。
　図１０を参照して、本実施の形態における流路変換装置１０では、第２膨張弁８ｂが第２開閉弁６ｂとなっていてもよい。
　次に、上記構成の実施の形態１に係る冷凍サイクル装置の動作について説明する。
　まず、図１を参照して、基本的な冷房運転時の冷凍サイクル装置の動作を説明する。冷房時、冷媒は圧縮機１より流路切替装置２に流入し、第１ヘッダ３ａを経由して第１熱交換部４ａに流入する。冷媒は第１熱交換部４ａで凝縮し、第１分配器５ａ、第１開閉弁６ａ、第２ヘッダ３ｂを経由して第２熱交換部４ｂに流入する。冷媒は第２熱交換部４ｂにてさらに凝縮し、第２分配器５ｂを経由して第１膨張弁８ａに流入する。冷媒は第１膨張弁８ａにて膨張した後、第２熱交換器９に流入する。冷媒は第２熱交換器９で蒸発し、流路切替装置２を経由して圧縮機１へ戻る。すなわち、冷房時には図１中において実線矢印で示すように冷媒が冷凍サイクル装置を循環する。
　続いて、基本的な暖房運転時の冷凍サイクル装置の動作を説明する。暖房時、冷媒は圧縮機１より流路切替装置２を経由して、第２熱交換器９に流入する。冷媒は第２熱交換器９で凝縮し、第１膨張弁８ａに流入する。冷媒は第１膨張弁８ａで膨張した後、第２分配器５ｂに流れる第１流路と、第２膨張弁８ｂに流れる第２流路とに分岐する。第１流路では、冷媒は第２分配器５ｂを経由して、第２熱交換部４ｂに流入する。冷媒は第２熱交換部４ｂで蒸発し、第２ヘッダ３ｂ、第１逆止弁７ａを経由して第１ヘッダ３ａに流入する。第２流路では、冷媒は第１分配器５ａを経由して、第１熱交換部４ａに流入する。冷媒は第１熱交換部４ａにて蒸発し、第１ヘッダ３ａに流入する。冷媒は第１ヘッダ３ａにて合流した後、流路切替装置２を経由して圧縮機１へ戻る。すなわち、暖房時には図１中において破線矢印で示すように冷媒が冷凍サイクル装置を循環する。なお、以下の図においても冷房時の冷媒の流れが実線矢印で示されており、暖房時の冷媒の流れが破線矢印で示されている。
　続いて、高外気暖房、低外気冷房時および低容量冷暖房運転時の冷凍サイクル装置の動作を説明する。高外気暖房、低外気冷房時および低容量冷暖房運転時に、高圧低減・能力低減のために圧縮機周波数が低下すると、必要な圧縮比が確保できなくなるために、高圧低下により凝縮器出口で過冷却度を確保できず膨張弁入口側に二相冷媒が流入することがある。
　また、圧縮機周波数を低減しても必要な能力以上の能力を発揮してしまう場合、頻繁に圧縮機が発停（起動および停止）を繰り返してしまうことがある。
　上記のような動作をさせないため、実施の形態１に係る冷凍サイクル装置は、高外気暖房運転、低外気冷房運転時または低容量冷暖房運転時に、第１開閉弁６ａと第２膨張弁８ｂを開又は閉止する。これにより、冷房時に第１熱交換部４ａのみに冷媒を流入させ、暖房時に第２熱交換部４ｂのみに冷媒を流入させる。このようにして、熱交換器容量（ＡＫ値）を下げる回路を形成することができる。
　具体的には、低外気冷房運転および低容量冷房運転時、第１開閉弁６ａが閉止される。この結果、冷媒は圧縮機１より流路切替装置２に流入し、第１ヘッダ３ａを経由して第１熱交換部４ａに流入する。冷媒は第１熱交換部４ａで凝縮し、第１分配器５ａ、第２膨張弁８ｂを経由して、第１膨張弁８ａに流入する。冷媒は第１膨張弁８ａにて膨張した後、第２熱交換器９に流入する。冷媒は第２熱交換器９で蒸発し、流路切替装置２を経由して圧縮機１へ戻る。
　また、高外気暖房運転および低容量暖房運転時、第１開閉弁６ａが閉止されると共に、第２膨張弁８ｂ（または図１０の第２開閉弁６ｂ）が閉止される。この結果、冷媒は圧縮機１より流路切替装置２を経由して、第２熱交換器９に流入する。冷媒は第２熱交換器９で凝縮し、第１膨張弁８ａに流入する。冷媒は第１膨張弁８ａにて膨張した後、第２分配器５ｂを経由して、第２熱交換部４ｂに流入する。冷媒は第２熱交換部４ｂにて蒸発し、第２ヘッダ３ｂ、第１逆止弁７ａを経由して第１ヘッダ３ａへと流れ、流路切替装置２を経由して圧縮機１へ戻る。
　次に、上記構成の実施の形態１に係る冷凍サイクル装置の効果について、説明する。
　実施の形態１に係る冷凍サイクル装置によれば、流路変換装置１０は、第１熱交換部４ａと第２熱交換部４ｂとに順に冷媒を流すか、第１熱交換部４ａと第２熱交換部４ｂとに並行して冷媒を流すか、第１熱交換部４ａおよび第２熱交換部４ｂのいずれかに冷媒を流すかを切り替えるように構成されている。このため、流路変換装置１０は、第１熱交換部４ａおよび第２熱交換部４ｂを切り替えることで第１熱交換器４の容量を制御することができる。したがって、高外気暖房時、低外気冷房時および低容量冷暖房時の運転にあわせて熱交換器の容量を制御することができる。
　また、実施の形態１に係る冷凍サイクル装置によれば、流路切替装置２が圧縮機１により圧縮された冷媒を第２熱交換器９に流すときに、第１熱交換部４ａと第２熱交換部４ｂとに並行して冷媒を流すか、第２熱交換部４ｂのみに冷媒を流すかを切り替えるように構成されている。したがって、高外気暖房、低外気冷房時および低容量冷暖房運転時に、第１開閉弁６ａが閉止されると共に第２膨張弁８ｂ（または第２開閉弁６ｂ）が閉止されることで、熱交容量（ＡＫ値）を下げ、凝縮圧力を上げることで、圧縮比および過冷却度を確保することができる。
　また、高外気暖房、低外気冷房時および低容量冷暖房運転時に、第１開閉弁６ａが閉止されると共に第２膨張弁８ｂ（または図１０の第２開閉弁６ｂ）が閉止されることで、圧縮機１の発停を防止することができる。
　高外気暖房、低外気冷房時および低容量冷暖房運転時でも運転を継続可能にすることで、冷凍サイクル装置の運転範囲を従来よりも拡大することができる。
　高外気暖房、低外気冷房時および低容量冷暖房運転時に、流路変換装置１０の弁の開閉を切換えることで熱交換器の容量を変更することができる。
　また、実施の形態１に係る冷凍サイクル装置によれば、第１熱交換器容量は第２熱交換器容量よりも大きく、第１流路の数は第２流路の数よりも多い。このため、第１熱交換部４ａおよび第２熱交換部４ｂが冷房時に直列となり、暖房時に並列となると共に、第１熱交換部４ａが第２熱交換部４ｂよりも熱交換器容量が大きく、流路数が多くなることで、冷暖でそれぞれ最適な流路数を形成することができる。したがって、図１１に示すように、冷暖で流路数（パス数）を可変にすることができる。
　また、最適な流路数を形成することで、冷房、暖房のそれぞれで成績係数（ＣＯＰ：Coefficient　of　Performance）を向上させることができると共に期間効率（ＡＰＦ：Annual　Performance　Factor）を向上させことができる。
　また、冷房時に、第１熱交換部４ａの熱交換器容量を第２熱交換部４ｂの熱交換器容量よりも大きくすることで、第２熱交換部４ｂに流入する冷媒の流速の遅くなる液相領域比率を大きくすることができる。
　また、冷房時に、第１熱交換部４ａの流路数を第２熱交換部４ｂの流路数よりも多くすることで、第２熱交換部４ｂに流入する冷媒の流速を上げることができる。
　また、第１熱交換部４ａの流路数および熱交換器容量を第２熱交換部４ｂの流路数および熱交換器容量よりも多くすることで、ガス・二相領域の圧力損失を低減しつつ、圧力損失の小さい液相領域では伝熱性能を向上することができる。
　また、伝熱性能を向上することで、凝縮時の圧力上昇を低減することができる。
　また、凝縮時の圧力上昇を低減することで圧縮入力を低減することができる。
　また、圧縮入力を低減することで成績係数（ＣＯＰ）を向上させることができる。
　また、暖房時に、流路数を第１熱交換部４ａの流路数と第２熱交換部４ｂの流路数との和となるようにすることで、各流路の長さを短くすることができる。
　また、暖房時に、流路数を増加させ、流路の長さを短くすることで、蒸発時の圧力降下を低減することができる。
　また、蒸発時の圧力降下を低減することで圧縮入力を低減することができる。
　また、圧縮入力を低減することで成績係数（ＣＯＰ）を向上させることができる。
　実施の形態２．
　本発明の実施の形態２に係る冷凍サイクル装置は、基本構成については実施形態１と同様であるが、第１逆止弁７ａおよび第２膨張弁８ｂを双方向に冷媒を流すことができる第２開閉弁６ｂ、第３開閉弁６ｃ（または図１３の第１三方弁１０ａ、第２三方弁１０ｂ)に変更している点で異なる。これにより、冷房時に第１熱交換部４ａまたは第２熱交換部４ｂ、暖房時に第１熱交換部４ａまたは第２熱交換部４ｂのいずれかを選択することで容量制御が可能となる。なお、実施の形態１と同一の構成要素については、同一の符号を付し、説明を繰り返さない。この点は、実施の形態３から実施の形態６についても同様である。
　図１２を参照して、本発明の実施の形態２に係る冷凍サイクル装置は、圧縮機１と、流路切替装置２と、第１熱交換部４ａと、第２熱交換部４ｂとを有する第１熱交換器４と、流路変換装置１０（第１ヘッダ３ａと、第２ヘッダ３ｂと、第１分配器５ａと、第２分配器５ｂと、第１開閉弁６ａと、第２開閉弁６ｂと、第３開閉弁６ｃ）と、第１膨張弁８ａと、第２熱交換器９とを備えている。
　図１３を参照して、本実施の形態における流路変換装置１０では、図１２の第１開閉弁６ａと、第２開閉弁６ｂと、第３開閉弁６ｃとが、第１三方弁１０ａと、第２三方弁１０ｂとなっていてもよい。
　また、実施の形態１と同様に流路変換装置１０の第１分配器５ａと、第２分配器５ｂとが、図８の第３ヘッダ３ｃおよび第４ヘッダ３ｄと置き換えられていてもよい。
　次に、上記構成の実施の形態２に係る冷凍サイクル装置の動作について説明する。
　基本的な冷暖房運転については実施の形態１と同様のため説明を繰り返さない。
　図１２を参照して、低外気冷房運転および低容量冷房運転時に第１熱交換部４ａが用いられる場合、第１開閉弁６ａ、第３開閉弁６ｃが閉止されると共に、第２開閉弁６ｂが開かれる。この結果、冷媒は圧縮機１より流路切替装置２に流入し、第１ヘッダ３ａを経由して第１熱交換部４ａに流入する。冷媒は第１熱交換部４ａで凝縮し、第１分配器５ａ、第２開閉弁６ｂを経由した後、第１膨張弁８ａに流入する。冷媒は第１膨張弁８ａで膨張した後、第２熱交換器９に流入する。冷媒は第２熱交換器９で蒸発し、流路切替装置２を経由して圧縮機１へ戻る。
　また、低外気冷房運転および低容量冷房運転時に第２熱交換部４ｂが用いられる場合、第１開閉弁６ａ、第２開閉弁６ｂが閉止されると共に第３開閉弁６ｃが開かれる。この結果、冷媒は圧縮機１より流路切替装置２に流入し、第１ヘッダ３ａ、第２ヘッダ３ｂを経由して第２熱交換部４ｂに流入する。冷媒は第２熱交換部４ｂで凝縮し、第２分配器５ｂを経由した後、第１膨張弁８ａに流入する。冷媒は第１膨張弁８ａで膨張した後、第２熱交換器９に流入する。冷媒は第２熱交換器９で蒸発し、流路切替装置２を経由して圧縮機１へ戻る。
　また、高外気暖房および低容量暖房時に第１熱交換部４ａが用いられる場合、第１開閉弁６ａ、第３開閉弁６ｃが閉止されると共に、第２開閉弁６ｂが開かれる。この結果、冷媒は圧縮機１より流路切替装置２を経由して、第２熱交換器９に流入する。冷媒は第２熱交換器９で凝縮し、第１膨張弁８ａに流入する。冷媒は第１膨張弁８ａで膨張した後、第２開閉弁６ｂ、第１分配器５ａを経由して、第１熱交換部４ａに流入する。冷媒は第１熱交換部４ａで蒸発し、第１ヘッダ３ａ、流路切替装置２を経由して圧縮機１へ戻る。
　また、高外気暖房および低容量暖房時に第２熱交換部４ｂが用いられる場合、第１開閉弁６ａ、第２開閉弁６ｂが閉止されると共に、第３開閉弁６ｃが開かれる。この結果、冷媒は圧縮機１より流路切替装置２を経由して、第２熱交換器９に流入する。冷媒は第２熱交換器９で凝縮し、第１膨張弁８ａに流入する。冷媒は第１膨張弁８ａで膨張した後、第２分配器５ｂを経由して、第２熱交換部４ｂに流入する。冷媒は第２熱交換部４ｂで蒸発し、第２ヘッダ３ｂ、第１ヘッダ３ａ、流路切替装置２を経由して圧縮機１へ戻る。
　図１３を参照して、低外気冷房運転、低容量冷房運転時に第１熱交換部４ａが用いられる場合、第１三方弁１０ａが暖房モード（破線）、第２三方弁１０ｂが冷房モード（実線）に切換えられる。この結果、冷媒は圧縮機１より流路切替装置２に流入し、第１ヘッダ３ａを経由して第１熱交換部４ａに流入する。冷媒は第１熱交換部４ａで凝縮し、第１分配器５ａ、第１三方弁１０ａを経由した後、第１膨張弁８ａに流入する。冷媒は第１膨張弁８ａで膨張した後、第２熱交換器９に流入する。冷媒は第２熱交換器９で蒸発し、流路切替装置２を経由して圧縮機１へ戻る。
　また、低外気冷房運転および低容量冷房運転時に第２熱交換部４ｂが用いられる場合、第１三方弁１０ａが冷房モード（実線）、第２三方弁１０ｂが暖房モード（破線）に切換えられる。この結果、冷媒は圧縮機１より流路切替装置２に流入し、第１ヘッダ３ａ、第２三方弁１０ｂ、第２ヘッダ３ｂを経由して第２熱交換部４ｂに流入する。冷媒は第２熱交換部４ｂで凝縮し、第２分配器５ｂを経由した後、第１膨張弁８ａに流入する。冷媒は第１膨張弁８ａで膨張した後、第２熱交換器９に流入する。冷媒は第２熱交換器９で蒸発し、流路切替装置２を経由して圧縮機１へ戻る。
　また、高外気暖房および低容量暖房時に第１熱交換部４ａが用いられる場合、第１三方弁１０ａが暖房モード（破線）、第２三方弁１０ｂが冷房モード（実線）に切換えられる。この結果、冷媒は圧縮機１より流路切替装置２を経由して、第２熱交換器９に流入する。冷媒は第２熱交換器９で凝縮し、第１膨張弁８ａに流入する。冷媒は第１膨張弁８ａで膨張した後、第１三方弁１０ａ、第１分配器５ａを経由して、第１熱交換部４ａに流入する。冷媒は第１熱交換部４ａで蒸発し、第１ヘッダ３ａ、流路切替装置２を経由して圧縮機１へ戻る。
　また、高外気暖房および低容量暖房時に第２熱交換部４ｂが用いられる場合、第１三方弁１０ａが冷房モード（実線）、第２三方弁１０ｂが暖房モード（破線）に切換えられる。この結果、冷媒は圧縮機１より流路切替装置２を経由して、第２熱交換器９に流入する。冷媒は第２熱交換器９で凝縮し、第１膨張弁８ａに流入する。冷媒は第１膨張弁８ａで膨張した後、第２分配器５ｂを経由して、第２熱交換部４ｂに流入する。冷媒は第２熱交換部４ｂで蒸発し、第２ヘッダ３ｂ、第２三方弁１０ｂ、第１ヘッダ３ａ、流路切替装置２を経由して圧縮機１へ戻る。
　次に、上記構成の実施の形態２に係る冷凍サイクル装置の効果について説明する。
　実施の形態２に係る冷凍サイクル装置によれば、流路変換装置１０は、流路切替装置２が冷媒を第１熱交換器４に流すときに第１熱交換部４ａおよび第２熱交換部４ｂのいずれか一方を選択して冷媒を流すかを切り替えるように構成されている。そして、流路変換装置１０は、流路切替装置２が冷媒を第２熱交換器９に流すときに、第１熱交換部４ａおよび第２熱交換部４ｂのいずれか一方を選択して冷媒を流すかを切り替えるように構成されている。このため、第１熱交換部４ａおよび第２熱交換部４ｂのいずれか一方を選択することで熱交換器の容量制御が可能となる。
　高外気暖房、低外気冷房時および低容量冷暖房運転時に流路変換装置１０の弁の開閉を切換えることで熱交容量の異なる熱交換器を選択して変更することができる。
　高外気暖房、低外気冷房時および低容量冷暖房運転時に流路変換装置１０の弁の開閉を切換えることで熱交容量（ＡＫ値）を少なくとも分割した熱交換器の数だけ凝縮圧力を複数段階で上げることができる。
　高外気暖房、低外気冷房時および低容量冷暖房運転時に流路変換装置１０の弁の開閉を切換えることで熱交容量（ＡＫ値）を分割した熱交換器の数だけ凝縮圧力を複数段階で上げることで、過度な圧力上昇を防止することができる。
　また、高外気暖房、低外気冷房時および低容量冷暖房運転時に流路変換装置１０の弁の開閉を切換えることで、圧縮機１の発停を防止することができる。
　高外気暖房、低外気冷房時および低容量冷暖房運転時でも運転を継続可能にすることで、冷凍サイクル装置の運転範囲を従来よりも拡大することができる。
　高外気暖房、低外気冷房時および低容量冷暖房運転時に、流路変換装置１０の弁の開閉を切換えることで熱交換器の容量を分割した熱交換器の数だけ変更することができる。
　実施の形態３．
　本発明の実施の形態３に係る冷凍サイクル装置は、基本構成については実施形態１と同様であるが、第３膨張弁８ｃを備えている点で異なる。これにより、冷暖で常に圧力を中間状態にすることが可能な領域を設けることができる。また、図示していない温度検出手段を第１熱交換部４ａ出口から第１ヘッダ３ａ出口間および第２熱交換部４ｂから第２ヘッダ３ｂ出口間、第２熱交換器９から圧縮機１入口間に少なくとも１点ずつ設けることにより冷房時に室内機熱交換器出口以降の過熱度を調整可能かつ暖房時に各室外機熱交換機出口以降の過熱度を調整可能にしている点が異なる。
　図１４を参照して、本発明の実施の形態３に係る冷凍サイクル装置は、圧縮機１と、流路切替装置２と、第１熱交換部４ａと、第２熱交換部４ｂとを有する第１熱交換器４と、流路変換装置１０（第１ヘッダ３ａと、第２ヘッダ３ｂと、第１分配器５ａと、第２分配器５ｂと、第１開閉弁６ａと、第１逆止弁７ａと、第２膨張弁８ｂと、第３膨張弁８ｃ）と、第１膨張弁８ａと、第２熱交換器９とを備えている。第２膨張弁８ｂは第１熱交換部４ａと第１膨張弁８ａとの間に接続されている。第３膨張弁８ｃは第２熱交換部４ｂと第１膨張弁８ａとの間に接続されている。
　図１５を参照して、本実施の形態における冷凍サイクル装置では、第１膨張弁８ａは室内機に設けられていてもよい。
　図１６を参照して、第１膨張弁８ａ、第２膨張弁８ｂと第３膨張弁８ｃとの間に中間圧力領域が形成されている。この中間圧力領域に基盤冷却部１１が設けられてもよい。基盤冷却部１１は、中間圧力領域において配管に取り付けられている。基盤冷却部１１は、冷凍サイクル装置の制御および起動停止等の信号を出している基盤に接触し、熱交換可能に構成されている。
　図１７に一例として基盤冷却部１１の断面の概略構成図を示す。なお、同様の効果を奏する場合、別の形態がとられてもよい。
　次に、上記構成の実施の形態３に係る冷凍サイクル装置の動作について説明する。
　基本的な冷暖房運転については実施例１と同様のため説明を繰り返さない。
　低外気冷房運転、低容量冷房運転時、第１開閉弁６ａ、第３膨張弁８ｃが閉止されると共に、第２膨張弁８ｂが開かれる。この結果、冷媒が圧縮機１より流路切替装置２へと流入し、第１ヘッダ３ａを経由して第１熱交換部４ａに流入する。冷媒は第１熱交換部４ａで凝縮し、第１分配器５ａ、第２膨張弁８ｂを経由した後、第１膨張弁８ａに流入する。冷媒は第１膨張弁８ａで膨張した後、第２熱交換器９に流入する。冷媒は第２熱交換器９で蒸発し、流路切替装置２を経由して圧縮機１へ戻る。
　また、高外気暖房、低容量暖房時に第１熱交換部４ａが用いられる場合、第１開閉弁６ａ、第３膨張弁８ｃが閉止されると共に第２膨張弁８ｂが開かれる。この結果、冷媒は圧縮機１より流路切替装置２を経由して、第２熱交換器９に流入する。冷媒は第２熱交換器９で凝縮し、第１膨張弁８ａに流入する。冷媒は第１膨張弁８ａで膨張した後、第２膨張弁８ｂ、第１分配器５ａを経由して、第１熱交換部４ａに流入する。冷媒は第１熱交換部４ａで蒸発し、第１ヘッダ３ａ、流路切替装置２を経由して圧縮機１へ戻る。
　また、高外気暖房、低容量暖房時に第２熱交換部４ｂが用いられる場合、第１開閉弁６ａ、第２膨張弁８ｂが閉止されると共に第３膨張弁８ｃが開かれる。この結果、冷媒は圧縮機１より流路切替装置２を経由して、第２熱交換器９に流入する。冷媒は第２熱交換器９で凝縮し、第１膨張弁８ａに流入する。冷媒は第１膨張弁８ａで膨張した後、第３膨張弁８ｃ、第２分配器５ｂを経由して、第２熱交換部４ｂに流入する。冷媒は第２熱交換部４ｂで蒸発し、第２ヘッダ３ｂ、第２逆止弁７ｂ、第１ヘッダ３ａ、流路切替装置２を経由して圧縮機１へ戻る。
　次に、上記構成の実施の形態３に係る冷凍サイクル装置の効果について説明する。
　実施の形態３に係る冷凍サイクル装置によれば、流路変換装置１０は、第１熱交換部４ａと第１膨張弁８ａとの間に接続された第２膨張弁８ｂと、第２熱交換部４ｂと第１膨張弁８ａとの間に接続された第３膨張弁８ｃとを有している。このため、第１膨張弁８ａ、第２膨張弁８ｂ、第３膨張弁８ｃの間に中間圧力領域（中圧部）を形成することができる。
　高外気暖房時および低容量暖房運転時に流路変換装置１０の弁の開閉を切換えることで熱交容量の異なる熱交換器を選択して変更することができる。
　低外気冷房時および低容量冷房運転時に流路変換装置１０の弁の開閉を切換えることで熱交容量を小さくすることができる。
　高外気暖房時および低容量暖房運転時に流路変換装置１０の弁の開閉を切換えることで熱交容量（ＡＫ値）を少なくとも分割した熱交換器の数だけ凝縮圧力を複数段階で上げることができる。
　低外気冷房時および低容量冷房運転時に流路変換装置１０の弁の開閉を切換えることで熱交容量（ＡＫ値）を小さくして凝縮圧力を上げることができる。
　また、高外気暖房、低外気冷房時および低容量冷暖房運転時に流路変換装置１０の弁の開閉を切換えることで、圧縮機１の発停を防止することができる。
　また、高外気暖房、低外気冷房時および低容量冷暖房運転時でも運転を継続可能にすることで、冷凍サイクル装置の運転範囲を従来よりも拡大することができる。
　また、中圧部を形成することで、冷暖切り替え可能な冷凍サイクル装置において、常に中間温度とすることができる。
　実施の形態３に係る冷凍サイクル装置によれば、第１膨張弁８ａ、第２膨張弁８ｂおよび第３膨張弁８ｃの間に設けられた基盤冷却部１１を備えている。これにより、第１膨張弁８ａと、第２膨張弁８ｂと、第３膨張弁８ｃ間に基盤冷却部１１を設けることで基盤の熱を冷媒へ放熱させることができる。
　また、基盤冷却部１１にて基盤の熱を冷媒へ放熱させることで基盤の温度を下げることができる。
　また、図示していない温度検出手段を第１熱交換部４ａ出口から第１ヘッダ３ａ出口間および第２熱交換部４ｂから第２ヘッダ３ｂ出口間、第２熱交換器９から圧縮機１入口間に少なくとも１点ずつ設けることにより冷房時に室内機熱交出口以降の過熱度を調整可能にし、かつ暖房時に各室外機熱交出口以降の過熱度を調整可能にすることができる。
　実施の形態４．
　本発明の実施の形態４に係る冷凍サイクル装置は、基本構成については実施形態３と同様であるが、第１逆止弁７ａを双方向に冷媒を流すことができる第３開閉弁６ｃに変更している点で異なっている。これにより、冷房時に第１熱交換部４ａまたは第２熱交換部４ｂ、暖房時に第１熱交換部４ａまたは第２熱交換部４ｂのいずれかを選択することで熱交換器の容量制御が可能となる。
　図１８を参照して、本発明の実施の形態４に係る冷凍サイクル装置は、圧縮機１と、流路切替装置２と、第１熱交換部４ａと、第２熱交換部４ｂとを有する第１熱交換器４と、流路変換装置１０（第１ヘッダ３ａと、第２ヘッダ３ｂと、第１分配器５ａと、第２分配器５ｂと、第３開閉弁６ｃと、第２膨張弁８ｂと、第３膨張弁８ｃ、第４膨張弁８ｄ）と、第１膨張弁８ａと、第２熱交換器９とを備えている。
　図１９を参照して、図１８の第４膨張弁８ｄは第１開閉弁６ａとなっていてもよい。
　なお、第１膨張弁８ａは室内外のどちらに設けられていてもよい。
　また、暖房時に発生する着霜を検知するために、図示していない温度検知手段を室外機熱交換器が設けられ、除霜運転に運転を切換える除霜モードが設けられていてもよい。なお、温度検知手段の取付位置は可能なかぎり下部が好ましく、根氷を検出するため、最下部に取り付ける方がさらに好ましい。
　次に、上記構成の実施の形態５に係る冷凍サイクル装置の動作について説明する。
　基本的な冷暖房運転については実施の形態１と同様のため説明を繰り返さない。
　低外気冷房運転、低容量冷房運転時に第１熱交換部４ａが用いられる場合は実施の形態３と同様のため説明を繰り返さない。
　図１９を参照して、低外気冷房運転、低容量冷房運転時に第２熱交換部４ｂが用いられる場合、第１開閉弁６ａ、第２膨張弁８ｂが閉止されると共に第３膨張弁８ｃ、第３開閉弁６ｃが開かれる。この結果、冷媒は圧縮機１より流路切替装置２に流入し、第１ヘッダ３ａ、第３開閉弁６ｃ、第２ヘッダ３ｂを経由して第２熱交換部４ｂに流入する。冷媒は第２熱交換部４ｂで凝縮し、第２分配器５ｂ、第３膨張弁８ｃを経由した後、第１膨張弁８ａに流入する。冷媒は第１膨張弁８ａで膨張した後、第２熱交換器９に流入する。冷媒は第２熱交換器９で蒸発し、流路切替装置２を経由して圧縮機１へ戻る。
　高外気暖房時および低容量暖房運転時については実施の形態３と同様のため説明を繰り返さない。
　図１８を参照して、着霜防止回路について説明する。暖房時、第２開閉弁６ｂ、第２膨張弁８ｂが閉止されると共に第１膨張弁８ａ、第３膨張弁８ｃ、第４膨張弁８ｄの開度が調整される。この結果、冷媒は圧縮機１より流路切替装置２を経由して、第２熱交換器９に流入する。冷媒は第２熱交換器９で凝縮し、第１膨張弁８ａに流入する。冷媒は第１膨張弁８ａで膨張した後、第３膨張弁８ｃで０℃以上の中間圧を形成し、第２分配器５ｂを経由して、第２熱交換部４ｂに流入する。冷媒は第２熱交換部４ｂで蒸発し、第２ヘッダ３ｂを経由して、第４膨張弁８ｄで再膨張し、第１分配器５ａを経由して、第１熱交換部４ａで蒸発し、第１ヘッダ３ａ、流路切替装置２を経由して圧縮機１へ戻る。
　次に、上記構成の実施の形態４に係る冷凍サイクル装置の効果について説明する。
　高外気暖房、低外気冷房時および低容量冷暖房運転時に流路変換装置１０の弁の開閉を切換えることで熱交容量の異なる熱交換器を選択して変更することができるとともに、第１膨張弁８ａと、第２膨張弁８ｂと、第３膨張弁８ｃ間に中圧部を形成することができる。
　また、暖房時の着霜を検知した際に下部に設けた熱交換器を中圧にすることで根氷を防止することができる。
　実施の形態５．
　本発明の実施の形態５に係る冷凍サイクル装置は、基本構成については実施の形態１と同様であるが、流路切替装置２が第１四方弁２ａおよび第２四方弁２ｂを設けて回路を形成している点で異なる。
　図２０を参照して、本発明の実施の形態５に係る冷凍サイクル装置は、圧縮機１と、第１四方弁２ａと、第２四方弁２ｂとを有する流路切替装置２と、第１熱交換部４ａと、第２熱交換部４ｂとを有する第１熱交換器４と、流路変換装置１０（第１開閉弁６ａと、第２開閉弁６ｂと、第３開閉弁６ｃと、第２膨張弁８ｂと、第３膨張弁８ｃ）と、第１膨張弁８ａと、第２熱交換器とを備えている。第１四方弁２ａは、第１熱交換部４ａに接続されている。第２四方弁２ｂは、第２熱交換部４ｂに接続されている。第１四方弁２ａは第２四方弁２ｂに接続されている。第２膨張弁は第２熱交換部４ｂと第３開閉弁６ｃとの間に接続されている。
　図２１を参照して、本実施の形態における冷凍サイクル装置では、第２膨張弁８ｂは第２熱交換部４ｂと第２開閉弁６ｂとの間に接続されていてもよい。
　なお、第１膨張弁８ａは室外機側の第２膨張弁８ｂと、第３膨張弁８ｃとの分岐点間に設けられていてもよい。
　また、第１熱交換部４ａおよび第２熱交換部４ｂの前後には、図示していない第１ヘッダ３ａと、第２ヘッダ３ｂと、第１分配器５ａと、第２分配器５ｂ（または図８の第３ヘッダ３ｃ、第４ヘッダ３ｄ）とが備えられていてもよい。
　また、第１膨張弁８ａと、第２膨張弁８ｂと、第３膨張弁８ｃとの間に、図１６の基盤冷却部１１が設けられていてもよい。
　次に、上記構成の実施の形態５に係る冷凍サイクル装置の動作について説明する。
　冷房時、第１四方弁２ａおよび第２四方弁２ｂが冷房モード（実線）に切り替えられる。また、第１開閉弁６ａ、第２開閉弁６ｂが開かれ、第３開閉弁６ｃが閉止され、第３膨張弁８ｃが閉止され、第２膨張弁８ｂが開かれる。これにより、第１熱交換部４ａと、第２熱交換部４ｂとが直列に接続される。この結果、冷媒は圧縮機１より第２四方弁２ｂに流入し、第１熱交換部４ａと流入する。冷媒は第１熱交換部４ａで凝縮し、第１開閉弁６ａ、第２開閉弁６ｂを経由して第２熱交換部４ｂに流入する。冷媒は第２熱交換部４ｂでさらに凝縮し、第２膨張弁８ｂを経由して、第１膨張弁８ａにて膨張した後、第２熱交換器９で蒸発し、第１四方弁２ａを経由して圧縮機１へ戻る。
　暖房時、第１四方弁２ａおよび第２四方弁２ｂが暖房モード（破線）に切り替えられる。また、第１開閉弁６ａ、第２開閉弁６ｂ、第３開閉弁６ｃが開かれ、第３膨張弁８ｃが開かれ、第２膨張弁８ｂが閉止される。これにより、第１熱交換部４ａと、第２熱交換部４ｂとが並列に接続される。この結果、冷媒は圧縮機１より第１四方弁２ａを経由して、第２熱交換器９に流入する。冷媒は第２熱交換器９で凝縮し、第１膨張弁８ａ、第３膨張弁８ｃを経由した後、第１開閉弁６ａと、第２開閉弁６ｂに分岐する。第１開閉弁６ａに流れた冷媒は第１熱交換部４ａにて蒸発し、第２四方弁２ｂを経由して圧縮機１へ戻る。第２開閉弁６ｂに流れた冷媒は第２熱交換部４ｂにて蒸発し、第３開閉弁６ｃ、第１四方弁２ａを経由して圧縮機１へ戻る。
　低外気冷房運転、低容量冷房運転時に第１熱交換部４ａが用いられる場合、第１四方弁２ａおよび第２四方弁２ｂが冷房モード（実線）に切り替えられる。また、第１開閉弁６ａが開かれ、第２開閉弁６ｂ、第３開閉弁６ｃが閉止され、第２膨張弁８ｂが閉止され、第３膨張弁８ｃが開かれる。この結果、冷媒は圧縮機１より第２四方弁２ｂを経由して第１熱交換部４ａに流入する。冷媒は第１熱交換部４ａで凝縮し、第１開閉弁６ａ、第３膨張弁８ｃを経由した後、第１膨張弁８ａに流入する。冷媒は第１膨張弁８ａにて膨張した後、第２熱交換器９で蒸発し、第１四方弁２ａを経由して圧縮機１へ戻る。
　低外気冷房運転、低容量冷房運転時に第２熱交換部４ｂが用いられる場合、第１四方弁２ａが冷房モード（実線）、第２四方弁２ｂが暖房モード（破線）に切り替えられる。また、第１開閉弁６ａが閉止され、第２開閉弁６ｂ、第３開閉弁６ｃが開かれ、第２膨張弁８ｂが閉止され、第３膨張弁８ｃが開かれる。この結果、冷媒は圧縮機１より第１四方弁２ａ、第３開閉弁６ｃを経由して第２熱交換部４ｂに流入する。冷媒は第２熱交換部４ｂで凝縮し、第２開閉弁６ｂ、第３膨張弁８ｃを経由した後、第１膨張弁８ａにて膨張した後、第２熱交換器９で蒸発し、第１四方弁２ａを経由して圧縮機１へ戻る。この時、第１熱交換部４ａは第２四方弁２ｂが暖房モード（破線）となることで低圧状態となる。
　高外気暖房、低容量暖房時に第１熱交換部４ａが用いられる場合、第１四方弁２ａ、第２四方弁２ｂが暖房モード（破線）に切り替えられる。また、第１開閉弁６ａが開かれ、第２開閉弁６ｂ、第３開閉弁６ｃ、第２膨張弁８ｂが閉止され、第３膨張弁８ｃが開かれる。この結果、冷媒は圧縮機１より第１四方弁２ａを経由して、第２熱交換器９で凝縮し、第１膨張弁８ａにて膨張した後、第３膨張弁８ｃ、第１開閉弁６ａを経由して、第１熱交換部４ａにて蒸発し、第２四方弁２ｂを経由して圧縮機１へ戻る。
　高外気暖房、低容量暖房時に第２熱交換部４ｂが用いられる場合、第１四方弁２ａ、第２四方弁２ｂが暖房モード（破線）に切り替えられる。また、第１開閉弁６ａが閉止され、第２開閉弁６ｂ、第３開閉弁６ｃが開かれ、第２膨張弁８ｂが閉止され、第３膨張弁８ｃが開かれる。この結果、冷媒は圧縮機１より第１四方弁２ａを経由して、第２熱交換器９で凝縮し、第１膨張弁８ａにて膨張した後、第３膨張弁８ｃ、第２開閉弁６ｂを経由して、第２熱交換部４ｂにて蒸発し、第１四方弁２ａを経由して圧縮機１へ戻る。この時、第１熱交換部４ａは第２四方弁２ｂが暖房モード（破線）となることで低圧状態となる。
　次に、上記構成の実施の形態５に係る冷凍サイクル装置の効果について説明する。
　高外気暖房、低外気冷房時および低容量冷暖房運転時に流路変換装置の弁の開閉を切換えることで熱交容量の異なる熱交換器を選択して変更することができるとともに、第１膨張弁８ａと、第２膨張弁８ｂと、第３膨張弁８ｃ間に中圧部を形成することができる。
　図２１に示す回路構成とすることで、暖房時に各室外機熱交換器の手前にそれぞれ膨張弁を設けることができる。
　各室外機熱交換器の手前にそれぞれ膨張弁を設けることで各室外機熱交換器に流入する冷媒量を調整することができる。
　実施の形態５に係る冷凍サイクル装置によれば、第１四方弁２ａおよび第２四方弁２ｂを切り替えることにより、第１熱交換部４ａおよび第２熱交換部４ｂのいずれか一方が用いられるときに、未使用の第１熱交換部４ａおよび第２熱交換部４ｂのいずれか他方が低圧状態となる。つまり、第１四方弁２ａおよび第２四方弁２ｂを切り替えることにより、第１熱交換部４ａおよび第２熱交換部４ｂのいずれかを用いる容量制御時に未使用熱交換部を低圧状態にすることができる。たとえば、第２熱交換部４ｂのみを用いる容量制御時に、未使用熱交換部（第１熱交換部４ａ）を低圧状態にすることができる。
　冷媒の流れのない熱交換器を低圧状態にすることで、物理的に回路を遮断(例えば第２開閉弁６ｂと、第３開閉弁６ｃと、第２膨張弁８ｂを閉止等)することなく自然放熱による冷媒凝縮を防止することができる。
　自然放熱による冷媒凝縮を防止することで使用していない熱交換器に冷媒が滞留することを防止することができる。
　冷媒滞留を防止することで容量制御時に冷媒不足になることを防止することができる。
　実施の形態６．
　本発明の実施の形態６に係る冷凍サイクル装置は、基本構成については実施の形態１と同様であるが、少なくとも室外機および室内機のいずれかが１台よりも多くなるよう組み合わせて回路が形成されている点が異なる。本発明の実施の形態６に係る冷凍サイクル装置では、第１熱交換器４および第２熱交換器９の少なくともいずれかは、２つ以上に分割されていればよい。
　図２２を参照して、本発明の実施の形態６に係る冷凍サイクル装置は、第１室外機と、第２室外機と、第１室内機と、第２室内機とを備えている。
　第１室外機は、第１圧縮機１ａと、第１四方弁２ａと、第１熱交換部４ａと、第２熱交換部４ｂを有する第１熱交換器４と、流路変換装置１０（第１ヘッダ３ａと、第２ヘッダ３ｂと、第１分配器５ａと、第２分配器５ｂと、第１開閉弁６ａと、第１逆止弁７ａと、第２膨張弁８ｂと、第３膨張弁８ｃ）を有している。
　第２室外機は、第２圧縮機１ｂと、第２四方弁２ｂと、第３熱交換部４ｃと、第４熱交換部４ｄを有する第１熱交換器４と、流路変換装置１０（第３ヘッダ３ｃと、第４ヘッダ３ｄと、第３分配器５ｃと、第４分配器５ｄと、第２開閉弁６ｂと、第２逆止弁７ｂと、第５膨張弁８ｅと、第６膨張弁８ｆ）とを有している。
　第１室内機は、第１膨張弁８ａと、第２熱交換器９ａとを有している。第２室内機は、第４膨張弁８ｄと、第２熱交換器９ｂとを有している。
　なお、第１室外機１台に対し、第１室内機から第Ｎ室内機、または、第１室外機から第Ｎ室外機に対し、第１室内機とする等、少なくとも室外機と室内機のいずれかが１台よりも多くなるよう組み合わせていればよい。
　また、流路変換装置は、図２２に示す構成のみでなく、用途に合せて別の実施の形態にて記載した流路変換装置が用いられてもよい。なお、同様の効果を奏する組合せであれば、流路変換装置に用いる要素を組み合わせて流路変換装置が形成されてもよい。
　また、中圧部には図示していない基盤冷却部１１（図１６参照）を設けてもよい。
　また、図２３は、室内機熱交に関しても同様の流路変換装置を備えた構成を示す概略構成図である。冷房時に並列、暖房時に直列となると共に第１室内機熱交換器９ａ’が第２室内機熱交換器９’’よりも熱交換機容量が大きく、流路が多くなるよう形成されている。
　なお、室内機に関しても、図２３に示す構成のみでなく、用途に合せて別の実施の形態にて記載した流路変換装置が用いられてもよい。なお、同様の効果を奏する組合せであれば、流路変換装置に用いる要素を組み合わせて流路変換装置が形成されてもよい。また、実施の形態１～５に関しても図２３に示す構成を用いて室内機が形成されてもよい。
　次に、上記構成の実施の形態６に係る冷凍サイクル装置の動作について説明する。
　基本的な動作については実施の形態３と同様のため説明を繰り返さない。
　なお、室内機の必要能力により、第１室外機または、第２室外機のみ運転させる動作をしてもよい。
　また、熱交容量を変更する場合、例えば、第１熱交換部４ａと、第３熱交換部４ｃを組合せたり、第２熱交換部４ｂと、第４熱交換部４ｄを組合せて容量を変更させたりしてもよい。
　次に、上記構成の実施の形態６に係る冷凍サイクル装置の効果について説明する。
　実施の形態６に係る冷凍サイクル装置によれば、第１熱交換器４および第２熱交換器９の少なくともいずれかは、２つ以上に分割されている。このため、複数の第１熱交換器４または第２熱交換器９により熱交換することができる。したがって、熱交換性能を向上することができる。
　高外気暖房、低外気冷房時および低容量冷暖房運転時に流路変換装置の弁の開閉を切換えることで熱交容量の異なる熱交換器を選択して変更することができるとともに、第１膨張弁８ａと、第２膨張弁８ｂと、第３膨張弁８ｃ、第４膨張弁８ｄと、第５膨張弁８ｅと、第６膨張弁８ｆ間に中圧部を形成することができる。
　少なくとも室外機と室内機のいずれかが１台よりも多くなるよう組み合わせても中圧となる領域を設けることで、第１室外機、第２室外機等の各室内機に流れる冷媒量をコントロール可能になり冷媒を均等に分配することができる。
　上記の各実施の形態は適宜組み合わせることができる。
　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。本発明の範囲は上記した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　流路切替装置、２ａ　第１四方弁、２ｂ　第２四方弁、３ａ　第１ヘッダ、３ｂ　第２ヘッダ、４　第１熱交換器、４ａ　第１熱交換部、４ｂ　第２熱交換部、５ａ　第１分配器、５ｂ　第２分配器、６ａ　第１開閉弁、６ｂ　第２開閉弁、７ａ　第１逆止弁、８ａ　第１膨張弁、８ｂ　第２膨張弁、９　第２熱交換器、１０　流路変換装置、１１　基盤冷却部。

Claims (8)

  1. 　冷媒を圧縮する圧縮機と、
    　前記圧縮機に接続された流路切替装置と、
    　前記流路切替装置に接続され、第１熱交換部および第２熱交換部を有する第１熱交換器と、
    　前記第１熱交換部と前記第２熱交換部とを接続する流路変換装置と、
    　前記第１熱交換部および第２熱交換部に接続された第１膨張弁と、
    　前記第１膨張弁および前記流路切替装置に接続された第２熱交換器とを備え、
    　前記流路切替装置は、前記圧縮機により圧縮された前記冷媒を前記第１熱交換器に流すか、前記第２熱交換器に流すかを切り替えるように構成されており、
    　前記流路変換装置は、前記第１熱交換部と前記第２熱交換部とに順に前記冷媒を流すか、前記第１熱交換部と前記第２熱交換部とに並行して前記冷媒を流すか、前記第１熱交換部および前記第２熱交換部のいずれかに前記冷媒を流すかを切り替えるように構成されている、冷凍サイクル装置。
  2. 　前記第１熱交換部は、第１熱交換器容量および第１流路を有し、
    　前記第２熱交換部は、第２熱交換器容量および第２流路を有し、
    　前記第１熱交換器容量は前記第２熱交換器容量よりも大きく、
    　前記第１流路の数は前記第２流路の数よりも多い、請求項１に記載の冷凍サイクル装置。
  3. 　前記流路変換装置は、
    　前記流路切替装置が前記圧縮機により圧縮された前記冷媒を前記第１熱交換器に流すときに、前記第１熱交換部と前記第２熱交換部とに順に前記冷媒を流すか、前記第１熱交換部のみに前記冷媒を流すかを切り替えるように構成されており、
    　前記流路切替装置が前記圧縮機により圧縮された前記冷媒を前記第２熱交換器に流すときに、前記第１熱交換部と前記第２熱交換部とに並行して前記冷媒を流すか、前記第２熱交換部のみに前記冷媒を流すかを切り替えるように構成されている、請求項１または２に記載の冷凍サイクル装置。
  4. 　前記流路変換装置は、
    　前記流路切替装置が前記圧縮機により圧縮された前記冷媒を前記第１熱交換器に流すときに、前記第１熱交換部と前記第２熱交換部とに順に前記冷媒を流すか、前記第１熱交換部および前記第２熱交換部のいずれか一方を選択して前記冷媒を流すかを切り替えるように構成されており、
    　前記流路切替装置が前記圧縮機により圧縮された前記冷媒を前記第２熱交換器に流すときに、前記第１熱交換部と前記第２熱交換部とに並行して前記冷媒を流すか、前記第１熱交換部および前記第２熱交換部のいずれか一方を選択して前記冷媒を流すかを切り替えるように構成されている、請求項１または２に記載の冷凍サイクル装置。
  5. 　前記流路変換装置は、
    　前記第１熱交換部と前記第１膨張弁との間に接続された第２膨張弁と、
    　前記第２熱交換部と前記第１膨張弁との間に接続された第３膨張弁とを有している、請求項１～４のいずれか１項に記載の冷凍サイクル装置。
  6. 　前記第１膨張弁、前記第２膨張弁および前記第３膨張弁の間に設けられた基盤冷却部をさらに備えて、請求項５に記載の冷凍サイクル装置。
  7. 　前記流路切替装置は、第１四方弁と、第２四方弁とを有し、
    　前記第１四方弁は、前記第１熱交換部に接続されており、
    　前記第２四方弁は、前記第２熱交換部および前記第１四方弁に接続されており、
    　前記第１四方弁および前記第２四方弁を切り替えることにより、前記第１熱交換部および前記第２熱交換部のいずれか一方が用いられるときに、未使用の前記第１熱交換部および前記第２熱交換部のいずれか他方が低圧状態となる、請求項１～６のいずれか１項に記載の冷凍サイクル装置。
  8. 　前記第１熱交換器および前記第２熱交換器の少なくともいずれかは、２つ以上に分割されている、請求項１～７のいずれか１項に記載の冷凍サイクル装置。
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