WO2018051409A1 - 冷凍サイクル装置 - Google Patents

冷凍サイクル装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2018051409A1
WO2018051409A1 PCT/JP2016/076969 JP2016076969W WO2018051409A1 WO 2018051409 A1 WO2018051409 A1 WO 2018051409A1 JP 2016076969 W JP2016076969 W JP 2016076969W WO 2018051409 A1 WO2018051409 A1 WO 2018051409A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
refrigerant
flow path
port
heat exchanger
refrigeration cycle
Prior art date
Application number
PCT/JP2016/076969
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
良太 赤岩
真哉 東井上
Original Assignee
三菱電機株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 三菱電機株式会社 filed Critical 三菱電機株式会社
Priority to PCT/JP2016/076969 priority Critical patent/WO2018051409A1/ja
Priority to US16/321,281 priority patent/US11262106B2/en
Priority to JP2018538988A priority patent/JP6832939B2/ja
Priority to EP16916194.0A priority patent/EP3514461B1/en
Publication of WO2018051409A1 publication Critical patent/WO2018051409A1/ja

Links

Images

Classifications

    • 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
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B5/00—Compression machines, plants or systems, with several evaporator circuits, e.g. for varying refrigerating capacity
    • F25B5/02—Compression machines, plants or systems, with several evaporator circuits, e.g. for varying refrigerating capacity arranged in parallel
    • 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
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B41/00—Fluid-circulation arrangements
    • F25B41/20—Disposition of valves, e.g. of on-off valves or flow control valves
    • F25B41/26—Disposition of valves, e.g. of on-off valves or flow control valves of fluid flow reversing valves
    • 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
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B5/00—Compression machines, plants or systems, with several evaporator circuits, e.g. for varying refrigerating capacity
    • 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
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B6/00—Compression machines, plants or systems, with several condenser circuits
    • F25B6/02—Compression machines, plants or systems, with several condenser circuits arranged in parallel
    • 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
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B6/00—Compression machines, plants or systems, with several condenser circuits
    • F25B6/04—Compression machines, plants or systems, with several condenser circuits arranged in series
    • 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
    • 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
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2313/00—Compression machines, plants or systems with reversible cycle not otherwise provided for
    • F25B2313/023—Compression machines, plants or systems with reversible cycle not otherwise provided for using multiple indoor units
    • F25B2313/0233—Compression machines, plants or systems with reversible cycle not otherwise provided for using multiple indoor units in parallel arrangements
    • 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
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • 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
    • F25B2313/0253—Compression machines, plants or systems with reversible cycle not otherwise provided for using multiple outdoor units in parallel arrangements
    • F25B2313/02531—Compression machines, plants or systems with reversible cycle not otherwise provided for using multiple outdoor units in parallel arrangements during cooling
    • 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
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • 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
    • F25B2313/0253—Compression machines, plants or systems with reversible cycle not otherwise provided for using multiple outdoor units in parallel arrangements
    • F25B2313/02533—Compression machines, plants or systems with reversible cycle not otherwise provided for using multiple outdoor units in parallel arrangements during heating
    • 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
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • 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
    • F25B2313/0254—Compression machines, plants or systems with reversible cycle not otherwise provided for using multiple outdoor units in series arrangements
    • F25B2313/02543—Compression machines, plants or systems with reversible cycle not otherwise provided for using multiple outdoor units in series arrangements during heating
    • 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
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2313/00—Compression machines, plants or systems with reversible cycle not otherwise provided for
    • F25B2313/027—Compression machines, plants or systems with reversible cycle not otherwise provided for characterised by the reversing means
    • F25B2313/02731—Compression machines, plants or systems with reversible cycle not otherwise provided for characterised by the reversing means using one three-way valve
    • 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
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2400/00—General features or devices for refrigeration machines, plants or systems, combined heating and refrigeration systems or heat-pump systems, i.e. not limited to a particular subgroup of F25B
    • F25B2400/04—Refrigeration circuit bypassing means
    • F25B2400/0411—Refrigeration circuit bypassing means for the expansion valve or capillary tube
    • 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
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2600/00—Control issues
    • F25B2600/25—Control of valves
    • F25B2600/2507—Flow-diverting valves

Definitions

  • the present invention relates to a refrigeration cycle apparatus, and more particularly to a refrigeration cycle apparatus capable of switching a refrigerant flow in a heat exchanger as a component between a parallel flow and a series flow.
  • the heat exchanger when a heat exchanger is used to cool air, the heat exchanger is referred to as an evaporator or an evaporator.
  • the refrigerant for example, chlorofluorocarbon refrigerant
  • the refrigerant flowing in the heat exchanger flows into the heat exchanger in a gas-liquid two-phase flow state in which a gas refrigerant and a liquid refrigerant having different densities are several tens of times.
  • the refrigerant in the state of the gas-liquid two-phase flow (two-phase refrigerant) that has flowed in is mainly evaporated by the liquid refrigerant absorbing the heat of the air, and changes into a gas refrigerant to become a gas single-phase refrigerant. It is discharged from the heat exchanger. Air is cooled and cooled by absorbing heat as described above.
  • the heat exchanger when a heat exchanger is used to warm the air, the heat exchanger is referred to as a condenser or a condenser.
  • the high-temperature and high-pressure gas single-phase refrigerant discharged from the compressor flows in the heat exchanger.
  • the gas single-phase refrigerant that has flowed into the heat exchanger is condensed by absorbing heat by air, and the latent heat generated when the phase change to the liquid single-phase refrigerant and the liquefied single-phase refrigerant are subcooled. It becomes a supercooled liquid single-phase refrigerant by sensible heat and flows out of the heat exchanger.
  • the air is warmed and warmed by absorbing the heat.
  • the heat exchanger has been treated so that it can be used for both the evaporator and the condenser by a simple cycle operation and a reverse cycle operation in which the refrigerant flows in the reverse direction. . Therefore, when the refrigerant flowing in the heat exchanger flows in parallel through a plurality of refrigerant flow paths in the heat exchanger by, for example, branching the refrigerant flow path into three branches, the heat exchanger is used for either an evaporator or a condenser. Even if it is used, it is general that the refrigerant flows in parallel in the heat exchanger.
  • Patent Document 1 As a device of a heat exchanger corresponding to the characteristics of an evaporator and a condenser, for example, as shown in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2015-117936 (Patent Document 1), when using a heat exchanger as an evaporator, Refrigerant flows through a plurality of flow paths (first flow path and second flow path) in parallel, and when the heat exchanger is used as a condenser, the refrigerant flows through the plurality of flow paths in series.
  • a refrigeration cycle apparatus including a flow path switching unit that enables the above.
  • Patent Document 1 that increases or decreases the number of refrigerant channels in the heat exchanger requires a plurality of refrigerant channel switching units on the refrigerant circuit, thereby reducing the manufacturing cost and the volume required for mounting the device. There is a problem of increasing.
  • An object of the present invention is to provide a refrigeration cycle apparatus capable of improving heat exchange performance during heating operation and cooling operation while suppressing an increase in manufacturing cost and volume required for mounting.
  • a refrigeration cycle apparatus includes a compressor, a first heat exchanger, an expansion valve, and a second heat exchanger, and includes a refrigerant circuit in which the refrigerant circulates.
  • the second heat exchanger includes a first refrigerant channel and a second refrigerant channel.
  • the first refrigerant flow path and the second refrigerant flow path are connected in parallel via the first heat exchanger and the branch portion.
  • the first refrigerant flow path includes a first end portion and a second end portion located on the opposite side of the first end portion.
  • the refrigerant circuit includes a flow path switching device, a third refrigerant flow path that connects the first end and the compressor, and a fourth refrigerant flow path that connects the second end and the branching section.
  • the flow path switching device includes a first port, a second port, and a third port. The first port is connected to the third refrigerant flow path. The second port is connected to the second refrigerant flow path. The third port is connected to the fourth refrigerant flow path. In the flow path switching device, the second port is configured to switch between a state connected to the first port and a state connected to the third port.
  • the flow of the refrigerant in the first refrigerant channel and the second refrigerant channel of the second heat exchanger is switched between parallel and series using one channel switching device. Therefore, it is possible to realize a refrigeration cycle apparatus capable of improving the heat exchange performance during heating operation and cooling operation at a reduced volume and at a low cost.
  • Embodiment 2 of this invention It is a schematic diagram for demonstrating the state at the time of the cooling operation of the flow-path switching apparatus in Embodiment 2 of this invention. It is a schematic diagram for demonstrating the state at the time of the heating operation of the flow-path switching apparatus in Embodiment 2 of this invention. It is a schematic diagram which shows the refrigerant
  • Embodiment 5 of this invention It is a schematic diagram for demonstrating the state at the time of the cooling operation of the flow-path switching apparatus in Embodiment 5 of this invention. It is a schematic diagram for demonstrating the state at the time of the heating operation of the flow-path switching apparatus in Embodiment 5 of this invention. It is a schematic diagram which shows the refrigerating-cycle apparatus which concerns on Embodiment 6 of this invention. It is a schematic diagram for demonstrating the state at the time of the cooling operation of the flow-path switching apparatus in Embodiment 6 of this invention. It is a schematic diagram for demonstrating the state at the time of the heating operation of the flow-path switching apparatus in Embodiment 6 of this invention.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing a refrigerant flow when the refrigeration cycle apparatus of the present embodiment is operated under heating operation conditions.
  • FIG. 2 is a schematic diagram showing a refrigerant flow when the refrigeration cycle apparatus of FIG. 1 is operated under cooling operation conditions.
  • the configuration of the refrigeration cycle apparatus shown in FIGS. 1 and 2 will be described. Below, the structure of this embodiment is demonstrated using the refrigerating-cycle apparatus which mounts several indoor unit with respect to one outdoor unit like a building multi air conditioner as an example.
  • the refrigeration cycle apparatus includes a refrigerant circuit in which a refrigerant circulates.
  • the refrigerant circuit includes a compressor 1, indoor heat exchangers 7a to 7d as first heat exchangers, indoor fans 9a to 9d as first fans, expansion valves 6a to 6d, branching unit 5, and refrigerant distributors 10a and 10b. (Hereinafter also referred to as a distributor), outdoor heat exchangers 3a and 3b as second heat exchangers, outdoor fan 8 as a second fan, compressor 1 and first heat exchanger (indoor heat exchangers 7a to 7d) ) And the flow path switching device 12.
  • the second heat exchanger includes an outdoor heat exchanger 3a as a first refrigerant flow path and an outdoor heat exchanger 3b as a second refrigerant flow path.
  • the outdoor heat exchanger 3a and the outdoor heat exchanger 3b are connected in parallel via the indoor heat exchangers 7a to 7d and the branch portion 5.
  • the branch part 5 is, for example, a three-way pipe.
  • the outdoor heat exchanger 3a (first refrigerant flow path) includes a first end 401 and a second end 402 located on the opposite side of the first end 401.
  • the refrigerant circuit includes a third refrigerant flow path (pipes 207, 209 to 211) that connects the first end 401 and the compressor 1, and a fourth refrigerant flow path that connects the second end 402 and the branching section 5. (Pipes 204 to 206).
  • the outdoor fan 8 blows air to the outdoor heat exchangers 3a and 3b.
  • the indoor fans 9a to 9d send air to the indoor heat exchangers 7a to 7d.
  • the flow path switching device 12 includes a first port I, a second port II, and a third port III.
  • the first port I is connected to the third refrigerant channel (pipe 207). Specifically, the first port I is connected to the pipe 207 by the pipe 213.
  • the pipe 213 is connected to the connection point A ′′ of the pipe 207.
  • the second port II is connected to the second refrigerant channel (outdoor heat exchanger 3b).
  • the second refrigerant channel ( The outdoor heat exchanger 3b) includes a third end 403 and a fourth end 404 located on the opposite side to the third end, and the second port II is connected to the outdoor heat exchanger 3b by a pipe 257.
  • the third port III is connected to the fourth refrigerant flow path (pipes 204 to 206), specifically, the third port III is connected to the fourth refrigerant flow path by the pipe 208.
  • the second port II switches between a state connected to the first port I and a state connected to the third port III. It is configured.
  • the compressor 1 includes a discharge part and a suction part.
  • the discharge part of the compressor 1 is connected to the four-way valve 2a via the pipe 209. Further, the suction portion of the compressor 1 is connected to the accumulator 11 via a pipe 210.
  • the accumulator 11 is connected to the four-way valve 2a via a pipe 211.
  • the four-way valve 2a is connected in parallel to the indoor heat exchangers 7a to 7d via the pipe 201.
  • the indoor heat exchangers 7a to 7d are connected to the expansion valves 6a to 6d via pipes 202, respectively.
  • the expansion valves 6a to 6d are connected to the branch portion 5 that is a three-way pipe via a pipe 203.
  • the branch portion 5 is connected to the expansion valves 4a and 4b via the pipes 204 and 254.
  • the expansion valve 4a is connected to the refrigerant distributor 10a via the pipe 205.
  • a connection point B ′′ with the pipe 208 is formed on the pipe 205.
  • the refrigeration cycle apparatus includes a connection point B ′′ and a branch portion in the fourth refrigerant flow path (the pipes 204 to 206).
  • the refrigerant distributor 10a is connected to the second end 402 of the outdoor heat exchanger 3a through a pipe 206.
  • the expansion valve 4b is connected to the refrigerant distributor 10b via the pipe 255.
  • the refrigerant distributor 10b is connected to the fourth end 404 of the outdoor heat exchanger 3b through a pipe 256.
  • the first end 401 of the outdoor heat exchanger 3a is connected to the four-way valve 2a via a pipe 207.
  • the first port I of the flow path switching device 12 is connected to the pipe 207 at a connection point A ′′ in the middle of the pipe 207 via the pipe 213.
  • the on-off valve (expansion valve 4a) and the expansion valve 4b are opened, and the second port II is connected to the first port I in the flow path switching device 12. It can be operated in the operation state (heating operation state).
  • the refrigeration cycle apparatus closes the on-off valve (expansion valve 4a) and opens the expansion valve 4b.
  • the second port II is connected to the third port III. It is possible to operate in the operation state (cooling operation state).
  • the liquefied liquid refrigerant passes through the expansion valves 6 a to 6 d, respectively, so that a two-phase refrigerant state in which low-temperature and low-pressure gas refrigerant and liquid refrigerant are mixed is reached to the point 203 of the pipe 203. Thereafter, the refrigerant passes through the branch portion 5 which is a three-way pipe.
  • the refrigerant bifurcated at the branching section 5 flows into the refrigerant distributors 10a and 10b through the expansion valves 4a and 4b, respectively.
  • the refrigerant that has passed through the refrigerant distributors 10a and 10b reaches point B of the pipe 206 and point B 'of the pipe 256, respectively.
  • a pipe 208 is connected to a point B ′′ between the expansion valve 4a and the refrigerant distributor 10a.
  • the pipe 208 bypasses the outdoor heat exchanger 3a from the pipe 205 and bypasses the refrigerant flow switching circuit 101.
  • the flow path is connected to the third port III of the flow path switching device 12.
  • the flow path switching device 12 does not have a flow path connected to the third port III as shown in FIG. In this state, no refrigerant flows in the pipe 208.
  • the outdoor heat exchangers 3a and 3b function as an evaporator. Therefore, the refrigerant is heated by the air supplied to the outdoor heat exchangers 3a and 3b by the outdoor fan 8, and reaches a point A of the pipe 207 and a point A 'of the pipe 257 in a gasified state (as a gas refrigerant).
  • the flow path switching device 12 since the flow path switching device 12 has a flow path connected from the second port II to the first port I, the gas refrigerant flowing from the point A ′ to the second port II flows to the first port I. .
  • the first port I of the flow path switching device 12 of the refrigerant flow path switching circuit 101 is connected to the pipe 207, the gas refrigerant that has passed through the point A of the pipe 207 is connected to the pipe 207.
  • the gas refrigerant supplied from the pipe 257 to the second port II of the flow path switching device 12 merges. Thereafter, the merged gas refrigerant returns to the compressor 1 through the four-way valve 2 a and the accumulator 11. With this cycle, a heating operation for heating indoor air is performed.
  • the gas refrigerant that has passed through the point A flows into the outdoor heat exchanger 3a.
  • the outdoor heat exchanger 3a functions as a condenser. Specifically, the gas refrigerant is cooled by the air supplied to the outdoor heat exchanger 3a by the outdoor fan 8, and the phase changes to a two-phase refrigerant state in which the gas refrigerant and the liquid refrigerant are mixed, or a single phase state of the liquid refrigerant. . Thereafter, the refrigerant discharged from the second end 402 of the outdoor heat exchanger 3a to the pipe 206 reaches the point B.
  • the refrigerant (two-phase refrigerant or liquid refrigerant) having passed through the point B reaches the point B ′′ via the refrigerant distributor 10a.
  • the expansion valve 4a is kept in a closed state.
  • the flow is guided to the refrigerant flow path switching circuit 101 via the pipe 208.
  • the refrigerant flowing through the pipe 208 reaches the third port III of the flow path switching device 12.
  • a flow path connecting the third port III and the second port II is formed. Therefore, the refrigerant (two-phase refrigerant or liquid refrigerant) flowing into the third port III flows into the pipe 257 from the second port II and reaches the point A ′. Thereafter, the refrigerant flows into the outdoor heat exchanger 3b. By the air supplied to the outdoor heat exchanger 3b by the outdoor fan 8, the refrigerant is cooled in the outdoor heat exchanger 3b to become a supercooled liquid single-phase refrigerant. This liquid single-phase refrigerant flows from the outdoor heat exchanger 3b to the pipe 256 and reaches the point B '.
  • the refrigerant flows so as to pass through the outdoor heat exchangers 3a and 3b in series in the process from point A to point B '.
  • the liquid single-phase refrigerant that has passed the point B ′ reaches the point C of the pipe 203 through the refrigerant distributor 10 b, the expansion valve 4 b, and the branch portion 5.
  • the liquid single-phase refrigerant that has passed through the point C is branched and passes through the plurality of expansion valves 6a to 6d, thereby forming a two-phase refrigerant state in which low-temperature and low-pressure gas refrigerant and liquid refrigerant are mixed.
  • the refrigerant in the two-phase refrigerant state passes through the plurality of indoor heat exchangers 7a to 7b.
  • the indoor heat exchangers 7a to 7d are allowed to act as evaporators.
  • the air supplied to the indoor heat exchangers 7a to 7d by the indoor fans 9a to 9d heats and vaporizes the liquid-phase refrigerant in the two-phase refrigerant state.
  • the gasified refrigerant (gas refrigerant) is discharged from the indoor heat exchangers 7a to 7d and then merged to reach the point D of the pipe 201. Thereafter, the refrigerant returns to the compressor 1 through the four-way valve 2 a and the accumulator 11. With this cycle, the indoor heat exchangers 7a to 7d perform a cooling operation in which heat is taken from the indoor air (cools the indoor air).
  • the outdoor heat exchangers 3a and 3b act as a condenser as in the cooling operation
  • the outdoor heat exchange is performed by reducing the number of branches of the refrigerant flow path. It is possible to realize a state in which the flow rate of the refrigerant is high by allowing the refrigerant to flow in series in the containers 3a and 3b.
  • the outdoor heat exchangers 3a and 3b act as an evaporator as in the heating operation, the number of branches of the refrigerant flow path is increased so that the refrigerant flows in parallel in the outdoor heat exchangers 3a and 3b. A low flow rate can be achieved.
  • the flow path switching device 12 constituting the refrigerant flow path switching circuit 101 in the present embodiment will be described.
  • the flow path switching device 12 includes, for example, a three-way valve.
  • the flow path switching device 12 can be realized by using a pilot valve as shown in FIG.
  • the configuration of the flow path switching device shown in FIG. 3 will be described below.
  • the flow path switching device shown in FIG. 3 is a so-called pilot-type three-way valve, which is disposed in the main body portion in which the first port I, the second port II and the third port III are formed, and in the main body portion, A valve stem 309 having a valve 310 installed at the tip, a piston 307, an electromagnetic coil 302 disposed at the top of the main body, an outer box 301 covering the outer periphery of the electromagnetic coil 302, and the ground side of the electromagnetic coil 302 A plunger 303 that is movably disposed, an electromagnetic portion upper lid 304 and an upper lid 305 that are disposed between the main body portion and the electromagnetic coil 302, and a valve 306 that is positioned on the distal end side of the plunger 303.
  • the first port I and the second port II are constituted by a joint 308 connected to the main body.
  • the flow path switching device 12 when there is a difference in the Cv value of the flow path depending on the structure of the valve used, the pressure loss greatly contributes to the performance of the refrigeration cycle apparatus, and the Cv of the flow path connected from the second port II to the first port I The value may be relatively increased, and the Cv value of the flow path connected from the third port III to the second port II may be relatively decreased.
  • the flow path switching device 12 is driven by turning on the electromagnetic coil 302 during the cooling operation to open the flow path from the third port III to the second port II and during the heating operation. By switching off the energization of the electromagnetic coil 302, the flow path from the second port II to the first port I can be used properly.
  • the opening of the flow path by turning ON / OFF the energization of the electromagnetic coil 302 is not limited to the above-described conditions, and when the energization is turned ON, the flow path from the second port II to the first port I is opened and energized. When the switch is turned off, the flow path from the third port III to the second port II may be opened.
  • the control of the operation mode of the cooling operation and the heating operation is performed by a controller (microcomputer) on the basis of controlling various actuators of the refrigeration cycle device recognizing the operation mode, for example, to the flow path switching device 12 which is a three-way valve. This is possible by sending a signal for controlling whether or not current is applied.
  • pilot type valve has been described as an example of the flow path switching device 12, but this is only a representative example, and the flow path switching device 12 includes other rotor type valves and direct acting type valves. A valve may be used.
  • the flow switching device 12 configured as a single device unlike the conventional one. It is possible to function with.
  • FIG. 4 is a schematic diagram showing the refrigerant flow during heating operation and cooling operation in the refrigeration cycle apparatus according to the present embodiment.
  • FIG. 5 is a schematic diagram for explaining a state during the cooling operation of the flow path switching device in the refrigeration cycle apparatus shown in FIG. 4.
  • FIG. 6 is a schematic diagram for explaining a state during heating operation of the flow path switching device in the refrigeration cycle apparatus shown in FIG. 4.
  • the refrigeration cycle apparatus according to the present embodiment basically has the same configuration as the refrigeration cycle apparatus shown in FIGS. 1 to 3, but the configuration of the flow path switching device 12 is the refrigeration cycle shown in FIGS. Different from the device. This will be specifically described below.
  • the handling parts of the flow path switching device 12 constituting the refrigerant flow path switching circuit 101 are simplified. That is, the four-way valve 2b that is the same product as the four-way valve 2a is used as the flow path switching device 12 in the refrigeration cycle apparatus shown in FIG. From a different point of view, the flow path switching device 12 includes a four-way valve 2b. Of the four ports, the first port I to the fourth port IV of the four-way valve 2b, for the fourth port IV, the flow path connected to the fourth port IV is closed. As a result, the four-way valve 2b can exhibit the same function as the flow path switching device 12 in the first embodiment.
  • the refrigerant flows in the direction indicated by the dotted arrow in FIG. Flow and cooling operation can be implemented. Further, as shown in FIG. 5, in the state where the first port is connected to the second port II and the third port III is connected to the fourth port IV, the refrigerant flows in the direction indicated by the solid line arrow in FIG. Can be implemented.
  • a three-way valve that is a different type of component from the four-way valve 2a as in the first embodiment is not newly prepared as the flow path switching device 12, and the four-way valve 2a
  • the flow path switching device 12 can be configured by the same type of parts. For this reason, increasing the usage amount of the four-way valve leads to a reduction in the unit price of the parts due to the increase in the usage amount of the four-way valve.
  • the flow path switching device 12 is configured using the four-way valve 2b as in the present embodiment, and the parts are made common, resulting in the manufacturing cost of the refrigeration cycle device having the same effects as the first embodiment. It can be reduced.
  • FIG. 7 is a schematic diagram showing the refrigerant flow during heating operation and cooling operation in the refrigeration cycle apparatus according to the present embodiment.
  • FIG. 8 is a schematic diagram for explaining a state during cooling operation of the flow path switching device in the refrigeration cycle apparatus shown in FIG. 7.
  • FIG. 9 is a schematic diagram for explaining a state during heating operation of the flow path switching device in the refrigeration cycle apparatus shown in FIG. 7.
  • the refrigeration cycle apparatus according to this embodiment basically has the same configuration as the refrigeration cycle apparatus shown in FIGS. 1 to 3, but the configuration of the flow path switching device included in the refrigerant flow path switching circuit 101 is as shown in FIG. -Different from the refrigeration cycle apparatus shown in FIG. This will be specifically described below.
  • the flow path switching device 12 constituting the refrigerant flow path switching circuit 101 is constituted by an electromagnetic valve 21 and a check valve 22. From a different point of view, the flow path switching device 12 includes one or more openable and closable valves (electromagnetic valves 21).
  • one of the two ports of the electromagnetic valve 21 corresponds to the third port III, and the other of the two ports of the electromagnetic valve 21 is It is connected to the inlet side of the check valve 22.
  • the exit side of the check valve 22 corresponds to the first port I.
  • the second port II is arranged so as to be connected to the other of the two ports of the electromagnetic valve 21 and the inlet side of the check valve 22. Also with the flow path switching device 12 having such a configuration, the same function as that of the flow path switching device 12 in the first embodiment can be exhibited.
  • the operation of the refrigeration cycle apparatus according to the present embodiment is basically the same as that of the refrigeration cycle apparatus shown in FIGS. 1 to 3, and the same effect can be obtained.
  • a flow path is formed from the third port III to the second port II, and the refrigerant flows.
  • the refrigerant in the first port I is a high-temperature and high-pressure gas refrigerant. Therefore, since the pressure of the refrigerant on the first port I side is higher than the pressure of the refrigerant on the second port II side, the refrigerant flow from the second port II to the first port I is not formed. Further, the refrigerant flow from the first port I to the second port II is closed by the check valve 22. Therefore, the refrigerant flow from the first port I to the second port II is not formed.
  • both the outdoor heat exchangers 3a and 3b are used when the refrigerant amount (circulating refrigerant amount) flowing through the refrigerant circuit of the refrigeration cycle apparatus is small due to partial load operation, the flow rate of the refrigerant flowing through the outdoor heat exchangers 3a and 3b is There is a possibility that the heat transfer rate in the flow paths of the outdoor heat exchangers 3a and 3b is significantly reduced. In this case, as a result, the heat exchange efficiency in the outdoor heat exchangers 3a and 3b is lowered.
  • coolant flow path is applicable also to Embodiment 1 and Embodiment 2 mentioned above. Specifically, the same effect can be obtained by closing the expansion valve 4b after the flow path switching device 12 is in the cooling operation state.
  • the flow path switching device 12 is a combination of the solenoid valve 21 and the check valve 22 that is smaller and has a larger production volume than the three-way valve of the first embodiment and the four-way valve of the second embodiment. Manufacturing costs can be reduced. As a result, the same effects as those of the first and second embodiments can be implemented at a low cost.
  • FIG. 10 is a schematic diagram showing a refrigeration cycle apparatus according to the present embodiment.
  • FIG. 11 is a schematic diagram for explaining a state during cooling operation of the flow path switching device in the refrigeration cycle apparatus shown in FIG. 10.
  • FIG. 12 is a schematic diagram for explaining a state during heating operation of the flow path switching device in the refrigeration cycle apparatus shown in FIG. 10.
  • the refrigeration cycle apparatus according to the present embodiment basically has the same configuration as that of the refrigeration cycle apparatus shown in FIGS. 1 to 3, but the configuration of the connection portion between the outdoor heat exchangers 3a and 3b and the piping is as shown in FIG. -Different from the refrigeration cycle apparatus shown in FIG. This will be specifically described below.
  • the refrigeration cycle apparatus shown in FIGS. 10 to 12 shows a detailed configuration example regarding the distributors 10a to 10d used in the first to third embodiments.
  • the flow path of the outdoor heat exchanger 3a is 6 flow paths and the flow path of the outdoor heat exchanger 3b is 3 flow paths, but the number of flow paths of the outdoor heat exchangers 3a and 3b is shown in FIG.
  • the number is not limited to the example of channel distribution, and may be any number.
  • a distributor is used for the distributors 10a and 10b on the refrigerant inlet side.
  • a conventionally well-known structure can be adopted as the structure of the distributor.
  • the second refrigerant flow path (outdoor heat exchanger 3b) is connected to the third end (the outdoor heat exchanger 3b in the distributor 10d). End portion) and a fourth end portion (an end portion connected to the pipe 286 in the outdoor heat exchanger 3b) located on the side opposite to the third end portion.
  • the refrigerant circuit includes a fifth refrigerant channel (pipe 257) that connects the third end and the second port II, and a sixth refrigerant channel (pipes 286 and 255) that connects the fourth end and the branching unit 5. 254).
  • At least one of the first refrigerant channel (outdoor heat exchanger 3a) and the second refrigerant channel (outdoor heat exchanger 3b) includes a plurality of channels that are parallel to each other.
  • the refrigerant circuit includes a distributor (distributors 10a and 10b) and a hollow header (distributors 10c and 10d).
  • the distributors (distributors 10a and 10c) include a plurality of channels in one of the first refrigerant channel (outdoor heat exchanger 3a) and the second refrigerant channel (outdoor heat exchanger 3b), and a fourth refrigerant channel ( The pipe 276) or the sixth refrigerant channel (pipe 286) is connected.
  • the hollow headers include a plurality of flow paths in one of the first refrigerant flow path (outdoor heat exchanger 3a) and the second refrigerant flow path outdoor heat exchanger 3b), and a third refrigerant flow path. (Pipe 207) or the fifth refrigerant channel (Pipe 257) is connected.
  • a distributor generally distributes a two-phase refrigerant composed of a liquid refrigerant and a gas refrigerant by turbulently diffusing the refrigerant in an internal contracted portion.
  • the turbulent flow of the refrigerant due to the contracted portion increases the pressure loss inside the distributor.
  • the heating operation is performed by operating the sum of the pressure loss in the distributors 10a and 10b serving as the distributor and the decompression amount in the expansion valves 4a and 4b located upstream of the distributors 10a and 10b as a desired total decompression amount.
  • a refrigeration cycle can be established.
  • the distributors 10c and 10d on the refrigerant outlet side of the outdoor heat exchangers 3a and 3b during the heating operation will be described.
  • the distributors 10c and 10d for example, hollow headers having hollow inside are used. This is because the refrigerant gasified and discharged from the outdoor heat exchangers 3a and 3b passes through the distributors 10c and 10d with low pressure loss, so that the compressor on the downstream side as viewed from the outdoor heat exchangers 3a and 3b. This is because when the refrigerant is sucked into 1, the higher the suction pressure, the more efficiently the compressor 1 can be operated. Thus, by operating the compressor 1 efficiently, it can lead to the energy saving of a refrigerating cycle as a result.
  • the refrigeration cycle apparatus when the high-temperature and high-pressure gas refrigerant flows into the distributor 10c, the refrigeration cycle apparatus according to the present embodiment distributes the refrigerant.
  • the refrigerant In the vessel 10c, the refrigerant can be evenly distributed with a low pressure loss.
  • liquid single-phase refrigerant liquefied by the outdoor heat exchanger 3a or two-phase refrigerant in which liquid refrigerant and gas refrigerant are mixed flows into the distributor 10d.
  • the refrigerant heat-exchanged to the liquid single-phase refrigerant in the outdoor heat exchanger 3a is caused to flow into the distributor 10d, and the outdoor heat exchanger 3b is used for the purpose of supercooling the refrigerant. This is because a liquid single-phase refrigerant that does not cause a large density difference depending on the temperature can be distributed relatively evenly in the distributor 10d.
  • the reason for changing the configuration between the distributors 10a and 10b and the distributors 10c and 10d is that the distributors 10a and 10b through which a refrigerant (a two-phase refrigerant) in which a gas refrigerant and a liquid refrigerant are mixed flow.
  • a refrigerant a two-phase refrigerant
  • the gas refrigerant and the liquid refrigerant having greatly different densities are distributed unevenly due to the influence of gravity, and as a result, the heat exchange performance may be significantly reduced. Therefore, a distributor is used for the distributors 10a and 10b, and a hollow header is used for the distributors 10c and 10d.
  • Such a configuration is an example of the use of a distributor capable of efficiently functioning the heating operation.
  • FIG. 13 is a Mollier diagram using enthalpy h (unit: kJ / kg) on the horizontal axis and pressure P (unit: MPa) on the vertical axis.
  • the distributor 10c evenly distributes the gas refrigerant to the plurality of channels in the outdoor heat exchanger 3a.
  • the gas refrigerant heat-exchanges with air by the temperature difference ⁇ T 3a with air and liquefies to a liquid single phase.
  • the liquefied refrigerant passes through the distributor 10a.
  • the distributor 10a the pressure loss [Delta] P 10a is generated by the distributor. Therefore, the two-phase refrigerant including the liquid refrigerant and the gas refrigerant flowing into the outdoor heat exchanger 3b is heat-exchanged by the distributor 10b by the temperature difference ⁇ T 3b with the air.
  • the outdoor heat exchanger 3b has a temperature difference ⁇ T 3a > ⁇ T 3b with respect to the outdoor heat exchanger 3a, it is difficult to secure a temperature difference with the air to be heat-exchanged. That is, the present embodiment is characterized by adopting a distributor configuration for efficiently operating the heating operation.
  • FIG. 14 is a schematic diagram showing a refrigeration cycle apparatus according to the present embodiment.
  • FIG. 15 is a schematic diagram for explaining a state during cooling operation of the flow path switching device in the refrigeration cycle apparatus shown in FIG.
  • FIG. 16 is a schematic diagram for explaining a state during heating operation of the flow path switching device in the refrigeration cycle apparatus shown in FIG. 14.
  • the refrigeration cycle apparatus according to the present embodiment basically has the same configuration as the refrigeration cycle apparatus shown in FIGS. 1 to 3, but the configuration of the connection portion between the outdoor heat exchangers 3a and 3b and the piping, and the air The point that the liquid separator 31 is provided is different from the refrigeration cycle apparatus shown in FIGS. This will be specifically described below.
  • the refrigeration cycle apparatus shown in FIGS. 14 to 16 is configured such that the distributors 10a to 10d used in the fourth embodiment can be effectively used in both the heating operation and the cooling operation.
  • the distributor 10a has a function of evenly distributing the refrigerant during the heating operation for controlling the flow path switching device 12 as shown in FIG. A function for ensuring a large temperature difference ⁇ T 3b in the outdoor heat exchanger 3b by combining the refrigerant with low pressure loss during the cooling operation shown in FIG. For this reason, in this embodiment, hollow headers are used for the distributors 10a and 10b. Further, in the heating operation, a mode in which the gas-liquid separator 31 is provided on the upstream side of the distributor 10a is used.
  • the distributor 10a which is a hollow head is connected to a plurality of flow paths of the outdoor heat exchanger 3a by a plurality of pipes 276.
  • the distributor 10b which is a hollow head, is also connected to a plurality of flow paths of the outdoor heat exchanger 3b by a plurality of pipes 286.
  • a gas-liquid separator 31 is arranged in the middle of the pipes 203 and 223 that connect the branch portion 5 and the expansion valves 6a to 6d (see FIG. 1).
  • the expansion valves 6 a to 6 d are connected to the gas-liquid separator 31 by the pipe 203.
  • the gas-liquid separator 31 is connected to the branch part 5 by a pipe 223.
  • the gas-liquid separator 31 is connected to the expansion valve 4 c by a pipe 224.
  • the expansion valve 4 c is connected to the pipe 207 by a pipe 225.
  • the pipe 225 is connected to a part located between the part connected to the first port I in the pipe 207 and the four-way valve 2a.
  • the second refrigerant flow path (outdoor heat exchanger 3b) has a third end (the end connected to the distributor 10d in the outdoor heat exchanger 3b). ) And a fourth end (an end connected to the pipe 286 in the outdoor heat exchanger 3b) located on the opposite side to the third end.
  • the refrigerant circuit includes a fifth refrigerant channel (pipe 257) that connects the third end and the second port II, and a sixth refrigerant channel (pipes 255 and 254) that connects the fourth end and the branching unit 5. ).
  • the refrigerant circuit includes a first hollow header (distributor 10a) and a second hollow header (distributor 10c).
  • the first hollow header (distributor 10a) includes a plurality of flow paths in one of the first refrigerant flow path (outdoor heat exchanger 3a) and the second refrigerant flow path (outdoor heat exchanger 3b), and a fourth refrigerant flow.
  • a channel (pipes 204 and 205) or a sixth refrigerant channel (pipes 254 and 255) is connected.
  • the second hollow header (distributor 10c) includes a plurality of flow paths in one of the first refrigerant flow path (outdoor heat exchanger 3a) and the second refrigerant flow path (outdoor heat exchanger 3b), and a third refrigerant flow.
  • the channel (pipe 207) or the fifth refrigerant channel (pipe 257) is connected.
  • the refrigerant circuit includes a gas-liquid separator 31 and a seventh refrigerant channel (pipes 224 and 225).
  • the gas-liquid separator 31 is connected to the first heat exchanger (indoor heat exchangers 7a to 7d) and the branch portion 5.
  • the seventh refrigerant flow path (pipes 224 and 225) connects the gas-liquid separator 31 and the third refrigerant flow path (pipe 207).
  • the use of hollow headers as distributor 10a is less resistance in the distributor 10a, it is possible to suppress the pressure loss [Delta] P 10a during the cooling operation as much as possible.
  • the gas-liquid separator 31 is utilized to distribute the two-phase refrigerant evenly to the outdoor heat exchanger 3a. Two-phase refrigerant including gas refrigerant and liquid refrigerant decompressed by the expansion valves 6a to 6d flows into the gas-liquid separator 31 from the indoor heat exchangers 7a to 7d.
  • the gas refrigerant flows from the gas-liquid separator 31 through the pipe 224, the expansion valve 4c, and the pipe 225 while being adjusted so that the liquid refrigerant is not mixed by the expansion valve 4c, thereby allowing the outdoor heat exchangers 3a and 3b to flow. Bypass.
  • the liquid single-phase refrigerant or the two-phase refrigerant that is close to the liquid single-phase refrigerant passes through the expansion valves 4a and 4b and flows into the outdoor heat exchangers 3a and 3b.
  • the distributors 10a and 10b distribute the liquid single-phase refrigerant or the two-phase refrigerant that is almost as close as the liquid single-phase refrigerant, so that the refrigerant can be distributed in a state almost similar to a desired uniform distribution. For this reason, it can suppress that the heat exchange conditions of the refrigerant
  • FIG. 17 is a schematic diagram showing a refrigeration cycle apparatus according to this embodiment.
  • FIG. 18 is a schematic diagram for explaining a state during cooling operation of the flow path switching device in the refrigeration cycle apparatus shown in FIG. 17.
  • FIG. 19 is a schematic diagram for explaining a state during heating operation of the flow path switching device in the refrigeration cycle apparatus shown in FIG.
  • the refrigeration cycle apparatus according to the present embodiment basically has the same configuration as the refrigeration cycle apparatus shown in FIGS. 1 to 3, but the configuration of the connection portion between the outdoor heat exchangers 3a and 3b and the pipe, and the liquid The point that the liquid heat exchanger 32 is provided is different from the refrigeration cycle apparatus shown in FIGS. This will be specifically described below.
  • the refrigeration cycle apparatus shown in FIGS. 17 to 19 can be effectively used in both the heating operation and the cooling operation with respect to the distributors 10a to 10d used in the fourth embodiment. It has become a structure.
  • the configuration of distributors 10a to 10d of the refrigeration cycle apparatus shown in FIG. 17 is the same as that of distributors 10a to 10d of the refrigeration cycle apparatus according to Embodiment 5 described above.
  • a mode in which the liquid-liquid heat exchanger 32 is provided on the upstream side of the distributor 10a is used.
  • the liquid-liquid heat exchanger 32 is disposed in the middle of the pipes 203 and 223 that connect the branch portion 5 and the expansion valves 6a to 6d (see FIG. 1). Specifically, the expansion valves 6 a to 6 d are connected to the liquid-liquid heat exchanger 32 by the pipe 203.
  • the liquid-liquid heat exchanger 32 is connected to the branch part 5 by a pipe 223.
  • An expansion valve 4 c is connected to the middle of the pipe 223 through a pipe 233.
  • the expansion valve 4 c is connected to the liquid-liquid heat exchanger 32 via a pipe 234.
  • the liquid-liquid heat exchanger 32 is connected to the pipe 207 via the pipe 235.
  • the pipe 235 is connected to a part of the pipe 207 located between the part connected to the first port I and the four-way valve 2a.
  • the refrigerant circuit includes the liquid-liquid heat exchanger 32, the eighth refrigerant channel (pipe 223), and the ninth refrigerant channel (pipes 233, 234). And a tenth refrigerant flow path.
  • the liquid-liquid heat exchanger 32 is connected to the branch portion 5 via the eighth refrigerant channel (pipe 223) and to the first heat exchanger (indoor heat exchangers 7a to 7d).
  • the ninth refrigerant channel (pipe 233, 234) connects the eighth refrigerant channel (pipe 223) and the liquid-liquid heat exchanger 32.
  • the tenth refrigerant flow path (pipe 235) flows the refrigerant flowing into the liquid-liquid heat exchanger 32 through the ninth refrigerant flow path (pipes 233, 234) to the third refrigerant flow path (pipe 207).
  • the liquid-liquid heat exchanger 32 and the third refrigerant channel (pipe 207) are connected.
  • the operation of the refrigeration cycle apparatus according to the present embodiment is basically the same as that of the refrigeration cycle apparatus shown in FIGS. 1 to 3, and the same effect can be obtained.
  • the refrigerant flowing into the distributors 10a and 10b during the heating operation as shown in FIG. A two-phase refrigerant close to a single-phase refrigerant can be obtained. That is, the refrigerant having a low temperature via the expansion valve 4c exchanges heat with the refrigerant flowing in from the pipe 203 in the liquid-liquid heat exchanger 32 (cooling the refrigerant flowing in from the pipe 203).
  • the refrigerant flowing into the distributors 10a and 10b can be a liquid single-phase refrigerant or a two-phase refrigerant that is as close as possible to a liquid single-phase refrigerant. For this reason, the effect similar to Embodiment 5 mentioned above can be acquired. That is, in the distributor 10a, the function of distributing the refrigerant evenly during the heating operation for controlling the flow path switching device 12 as shown in FIG. 19 and the low pressure loss during the cooling operation shown in FIG. It is possible to exhibit a function of ensuring a large temperature difference ⁇ T 3b in the outdoor heat exchanger 3b.
  • FIG. 20 is a schematic diagram showing a refrigeration cycle apparatus according to the present embodiment.
  • FIG. 21 is a schematic diagram for explaining a state during cooling operation of the flow path switching device in the refrigeration cycle apparatus shown in FIG. 20.
  • FIG. 22 is a schematic diagram for explaining a state during heating operation of the flow path switching device in the refrigeration cycle apparatus shown in FIG. 20.
  • the refrigeration cycle apparatus according to the present embodiment basically has the same configuration as the refrigeration cycle apparatus shown in FIGS. 1 to 3, but includes three outdoor heat exchangers 3a to 3c as outdoor heat exchangers.
  • the arrangement of the flow path switching device 12 is different from that of the refrigeration cycle apparatus shown in FIGS. This will be specifically described below.
  • the refrigeration cycle apparatus shown in FIGS. 20 to 22 includes outdoor heat exchangers 3a to 3c that are divided into three parts with respect to the configurations of the refrigeration cycle apparatuses according to Embodiments 1 to 6.
  • the first port I, the second port II, and the third port III of the flow path switching device 12 are By arranging as shown in FIG. 20, it is possible to have the same function as the refrigeration cycle apparatus according to the first to sixth embodiments.
  • the third outdoor heat exchanger 3c is connected to the distributor 10a via the pipes 266 and 206.
  • the outdoor heat exchanger 3c is connected to the four-way valve 2a via pipes 267 and 247.
  • the outdoor heat exchanger 3a is also connected to the four-way valve 2a via pipes 207 and 247.
  • the operation of the refrigeration cycle apparatus according to the present embodiment is basically the same as that of the refrigeration cycle apparatus shown in FIGS. 1 to 3, and the same effect can be obtained. That is, during the cooling operation, the second port II and the third port III of the flow path switching device 12 are connected as shown in FIG. 21, and the refrigerant flows in the direction indicated by the solid line arrow in FIG. Further, during the heating operation, the second port II and the first port I of the flow path switching device 12 are connected as shown in FIG. 22, and the refrigerant flows in the direction indicated by the dotted arrow in FIG. From the above, Embodiments 1 to 6 can be applied to a configuration in which the outdoor heat exchanger is divided into two or more.
  • FIG. 23 is a schematic view showing a refrigeration cycle apparatus according to the present embodiment.
  • the refrigeration cycle apparatus according to this embodiment basically has the same configuration as the refrigeration cycle apparatus shown in FIGS. 1 to 3, but the arrangement of the expansion valves 4c and 4d is the refrigeration cycle shown in FIGS. Different from the device. This will be specifically described below.
  • the expansion valve 4c is arranged on the upstream side (in the middle of the pipe 203) of the branch portion 5 during the heating operation.
  • An expansion valve 4d is disposed at the same position as the expansion valve 4a in FIG. Instead of the expansion valve 4d, another openable / closable mechanism such as an electromagnetic valve may be arranged.
  • the expansion valve 4b shown in FIG. 1 is not arrange
  • the branch part 5 is directly connected to the distributor 10b by a pipe 254.
  • the operation of the refrigeration cycle apparatus according to the present embodiment is basically the same as that of the refrigeration cycle apparatus shown in FIGS. 1 to 3, and the same effect can be obtained. That is, during the heating operation, the expansion valve 4c is opened, and the four-way valve 2a and the flow path switching device 12 are operated in the same manner as the refrigeration cycle apparatus shown in FIG. 1, so that the refrigeration cycle apparatus shown in FIG. The same effect can be obtained. Further, during the cooling operation, the expansion valve 4d is closed and the expansion valve 4c is opened, and the four-way valve 2a and the flow path switching device 12 are operated in the same manner as the refrigeration cycle apparatus shown in FIG. The same effect as the refrigeration cycle apparatus shown in FIG. 2 can be obtained.
  • the flow path switching device 12 includes the operating conditions of the compressor 1, the refrigerant temperature in the indoor heat exchangers 7a to 7d as the first heat exchanger, and the second heat exchanger as the second heat exchanger. Based on at least one selected from the group consisting of the refrigerant temperature in the outdoor heat exchangers 3a, 3b, and 3c and the operation mode of the refrigeration cycle apparatus (for example, cooling operation and heating operation), the second port II is You may be comprised so that it may switch between the state connected to 1 port I, and the state connected to the 3rd port III.
  • the expansion valves 4a, 4b, 4c, and 4d are opened and closed in accordance with the switching in the flow path switching device 12 to switch the refrigerant flow path during the cooling / heating operation.
  • Each embodiment is not limited to this configuration.
  • a mechanism for switching the connection between the pipes 203, 204, 254 may be provided in the branch portion 5. Then, the connection state between the pipes 203, 204, and 254 in the branch portion 5 may be switched in accordance with the switching in the flow path switching device 12.
  • the refrigeration cycle apparatus can be applied to, for example, a heat pump apparatus, a hot water supply apparatus, a refrigeration apparatus, and the like.

Abstract

製造コストと実装に要する容積の増大を抑制しつつ、暖房運転時および冷房運転時の熱交換性能の向上を実現できる冷凍サイクル装置を提供する。冷凍サイクル装置は、冷媒が循環する冷媒回路を備える。冷媒回路は、圧縮機（１）、室内熱交換器、分岐部（５）、室外熱交換器（３ａ、３ｂ）、および流路切替装置（１２）を含む。室外熱交換器は、室外熱交換器（３ａ）と室外熱交換器（３ｂ）とを含む。室外熱交換器（３ａ）と室外熱交換器（３ｂ）とは、室内熱交換器と分岐部（５）を介して並列に接続される。流路切替装置（１２）は、第１ポート（Ｉ）と第２ポート（ＩＩ）と第３ポート（ＩＩＩ）とを含む。第１ポートは、第３冷媒流路と接続される。第２ポートは、室外熱交換器と接続される。第３ポートは、第４冷媒流路と接続される。第２ポートは、第１ポートに接続された状態と第３ポートに接続された状態との間を切替えるように構成されている。

Description

冷凍サイクル装置
　この発明は、冷凍サイクル装置に関し、より特定的には、構成要素である熱交換器における冷媒の流れを並列流れと直列流れとの間で切替え可能な冷凍サイクル装置に関する。
　一般に、空気調和機等のヒートポンプ装置やカーエアコンにおいては、空気を冷やすことに熱交換器を用いる場合、当該熱交換器を蒸発器又はエバポレータと称する。この場合、熱交換器内を流れる冷媒（たとえばフロン系冷媒）は密度が数十倍異なるガス冷媒と液冷媒の混在した気液二相流の状態で熱交換器へ流入されている。流入された気液二相流の状態の冷媒（二相冷媒）は、主に液冷媒が空気の熱を吸収することで蒸発してガス冷媒へと相変化し、ガス単相冷媒となって熱交換器から流出される。空気は上記のように熱が吸収されることで冷却され冷気となる。
　また、空気を温めることに熱交換器を用いる場合、当該熱交換器を凝縮器又はコンデンサと称する。この場合、圧縮機から吐出された高温高圧のガス単相冷媒が熱交換器内を流れている。熱交換器に流入されたガス単相冷媒は、空気により熱を吸収されることで凝縮して液単相冷媒へと相変化する際の潜熱と液化した単相冷媒が過冷却される際の顕熱によって過冷却状態の液単相冷媒となって熱交換器から流出される。空気は上記熱を吸収することで暖められ暖気となる。
　従来のヒートポンプにおいて、熱交換器は単純なサイクル運転とその冷媒の流れが逆方向に流れる逆サイクル運転とによって上記蒸発器と上記凝縮器とのどちらの用途にも使用出来るように扱われてきた。そのため、熱交換器内を流れる冷媒が、例えば冷媒流路を３分岐することで熱交換器内の複数の冷媒流路を並列に流れる場合、蒸発器・凝縮器どちらの用途に熱交換器を用いる場合であっても熱交換器内を冷媒が並列に流れているのが一般的である。
　しかし、熱交換器の性能を最大限有効に発揮するには、凝縮器として熱交換器を用いる場合、冷媒流路の分岐数を減らして冷媒の流速が速い状態で使用することが効果的である。一方、蒸発器として熱交換器を用いる場合、冷媒流路の分岐数を増やして冷媒の流速が遅い状態で使用するのが効果的である。これは、凝縮器では冷媒の流速に依存する熱伝達が性能に対して支配的であり、蒸発器では冷媒の流速に依存した圧力損失を減少させることが性能に対して支配的であるためである。
　蒸発器と凝縮器の特性に対応した熱交換器の工夫として、例えば特開２０１５－１１７９３６号公報（特許文献１）に示されているように、熱交換器を蒸発器として使用する場合には複数の流路（第１流路および第２流路）を冷媒が並列に流れるようにし、熱交換器を凝縮器として使用する場合には複数の流路を冷媒が直列に流れるようにすることを可能とする流路切替部を備えた冷凍サイクル装置が提案されている。
特開２０１５－１１７９３６号公報
　しかしながら、熱交換器の冷媒流路数を増減させる特許文献１に記載された技術は、冷媒回路上に複数の冷媒流路切替器を必要としていることで製造コストと装置の実装に要する容積が増大するという問題がある。
　本発明の目的は、製造コストと実装に要する容積の増大を抑制しつつ、暖房運転時および冷房運転時の熱交換性能の向上を実現できる冷凍サイクル装置を提供することである。
　本発明の一実施形態に係る冷凍サイクル装置は、圧縮機、第１熱交換器、膨張弁、および第２熱交換器を含み、冷媒が循環する冷媒回路を備える。第２熱交換器は、第１冷媒流路と第２冷媒流路とを含む。第１冷媒流路と第２冷媒流路とは、第１熱交換器と分岐部を介して並列に接続される。第１冷媒流路は、第１端部と、当該第１端部と反対側に位置する第２端部とを含む。冷媒回路は、流路切替装置と、第１端部と圧縮機とを接続する第３冷媒流路と、第２端部と分岐部とを接続する第４冷媒流路とを含む。流路切替装置は、第１ポートと第２ポートと第３ポートとを含む。第１ポートは、第３冷媒流路と接続される。第２ポートは、第２冷媒流路と接続される。第３ポートは、第４冷媒流路と接続される。流路切替装置において、第２ポートは、第１ポートに接続された状態と第３ポートに接続された状態との間を切替えるように構成されている。
　本発明に従った冷凍サイクル装置によれば、１つの流路切替装置を用いて第２熱交換器の第１冷媒流路と第２冷媒流路とにおける冷媒の流れを並列と直列とに切り替えることができるので、暖房運転時および冷房運転時の熱交換性能を向上させることが可能な冷凍サイクル装置を、省容積かつ低コストで実現できる。
本発明の実施形態１に係る冷凍サイクル装置において暖房運転時の冷媒流れを示す概要図である。 本発明の実施形態１に係る冷凍サイクル装置において冷房運転時の冷媒流れを示す概要図である。 本発明の実施形態１に係る冷凍サイクル装置における流路切替装置の概要図である。 本発明の実施形態２に係る冷凍サイクル装置において暖房運転時および冷房運転時の冷媒流れを示す概要図である。 本発明の実施形態２における流路切替装置の冷房運転時の状態を説明するための模式図である。 本発明の実施形態２における流路切替装置の暖房運転時の状態を説明するための模式図である。 本発明の実施形態３に係る冷凍サイクル装置において暖房運転時および冷房運転時の冷媒流れを示す概要図である。 本発明の実施形態３における流路切替装置の冷房運転時の状態を説明するための模式図である。 本発明の実施形態３における流路切替装置の暖房運転時の状態を説明するための模式図である。 本発明の実施形態４に係る冷凍サイクル装置を示す概要図である。 本発明の実施形態４における流路切替装置の冷房運転時の状態を説明するための模式図である。 本発明の実施形態４における流路切替装置の暖房運転時の状態を説明するための模式図である。 冷凍サイクル装置におけるモリエル線図である。 本発明の実施形態５に係る冷凍サイクル装置を示す概要図である。 本発明の実施形態５における流路切替装置の冷房運転時の状態を説明するための模式図である。 本発明の実施形態５における流路切替装置の暖房運転時の状態を説明するための模式図である。 本発明の実施形態６に係る冷凍サイクル装置を示す概要図である。 本発明の実施形態６における流路切替装置の冷房運転時の状態を説明するための模式図である。 本発明の実施形態６における流路切替装置の暖房運転時の状態を説明するための模式図である。 本発明の実施形態７に係る冷凍サイクル装置において暖房運転時および冷房運転時の冷媒流れを示す概要図である。 本発明の実施形態７における流路切替装置の冷房運転時の状態を説明するための模式図である。 本発明の実施形態７における流路切替装置の暖房運転時の状態を説明するための模式図である。 本発明の実施形態８に係る冷凍サイクル装置において暖房運転時の冷媒流れを示す概要図である。
　以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。以下の図面において同一または相当する部分には同一の参照番号を付し、その説明は繰り返さない。また、図１を含め、以下の図面では各構成部材の大きさの関係が実際のものとは異なる場合がある。さらに、明細書全文に表わされている構成要素の形態は、あくまでも例示であって、これらの記載に限定されるものではない。
　実施の形態１．
　＜冷凍サイクル装置の構成＞
　図１は本実施形態の冷凍サイクル装置を暖房運転条件で動作させた場合の冷媒流れを示す概要図である。また、図２は、図１の冷凍サイクル装置を冷房運転条件で動作させた場合の冷媒流れを示す概要図である。図１および図２に示す冷凍サイクル装置の構成を説明する。以下においては、例としてビル用マルチエアコンのような一つの室外機に対して複数の室内機を搭載した冷凍サイクル装置を用いて本実施形態の構成を説明する。
　本発明の一実施形態に係る冷凍サイクル装置は、冷媒が循環する冷媒回路を備える。冷媒回路は、圧縮機１、第１熱交換器としての室内熱交換器７ａ～７ｄ、第１ファンとしての室内ファン９ａ～９ｄ、膨張弁６ａ～６ｄ、分岐部５、冷媒分配器１０ａ、１０ｂ（以下、分配器とも呼ぶ）、第２熱交換器としての室外熱交換器３ａ、３ｂ、第２ファンとしての室外ファン８、圧縮機１と第１熱交換器（室内熱交換器７ａ～７ｄ）とに接続された四方弁２ａ、および流路切替装置１２を含む。第２熱交換器は、第１冷媒流路としての室外熱交換器３ａと第２冷媒流路としての室外熱交換器３ｂとを含む。室外熱交換器３ａと室外熱交換器３ｂとは、室内熱交換器７ａ～７ｄと分岐部５を介して並列に接続される。分岐部５はたとえば三方管である。室外熱交換器３ａ（第１冷媒流路）は、第１端部４０１と、当該第１端部４０１と反対側に位置する第２端部４０２とを含む。冷媒回路は、第１端部４０１と圧縮機１とを接続する第３冷媒流路（配管２０７，２０９～２１１）と、第２端部４０２と分岐部５とを接続する第４冷媒流路（配管２０４～２０６）とを含む。室外ファン８は室外熱交換器３ａ、３ｂに空気を送風する。室内ファン９ａ～９ｄは室内熱交換器７ａ～７ｄに空気を送風する。
　流路切替装置１２は、第１ポートＩと第２ポートＩＩと第３ポートＩＩＩとを含む。第１ポートＩは、第３冷媒流路（配管２０７）と接続される。具体的には、第１ポートＩは配管２１３により配管２０７と接続される。配管２１３は配管２０７の接続点Ａ”に接続されている。第２ポートＩＩは、第２冷媒流路（室外熱交換器３ｂ）と接続される。具体的には、第２冷媒流路（室外熱交換器３ｂ）は第３端部４０３と当該第３端部とは反対側に位置する第４端部４０４とを含む。第２ポートＩＩは、配管２５７により室外熱交換器３ｂの第３端部４０３に接続される。第３ポートＩＩＩは、第４冷媒流路（配管２０４～２０６）と接続される。具体的には、第３ポートＩＩＩは、配管２０８により第４冷媒流路（配管２０４～２０６）と接続される。流路切替装置１２において、第２ポートＩＩは、第１ポートＩに接続された状態と第３ポートＩＩＩに接続された状態との間を切替えるように構成されている。
　上記冷凍サイクル装置では、圧縮機１が吐出部と吸入部とを含む。圧縮機１の吐出部は配管２０９を介して四方弁２ａに接続される。また、圧縮機１の吸入部は配管２１０を介してアキュムレータ１１と接続される。アキュムレータ１１は配管２１１を介して四方弁２ａに接続される。また、四方弁２ａは配管２０１を介して室内熱交換器７ａ～７ｄと互いに並列に接続される。
　室内熱交換器７ａ～７ｄは、それぞれ配管２０２を介して膨張弁６ａ～６ｄと接続される。膨張弁６ａ～６ｄは、配管２０３を介して三方管である分岐部５に接続される。分岐部５は配管２０４、２５４を介して膨張弁４ａ、４ｂと接続される。膨張弁４ａは配管２０５を介して冷媒分配器１０ａと接続される。配管２０５上に配管２０８との接続点Ｂ”が形成されている。異なる観点から言えば、上記冷凍サイクル装置は、第４冷媒流路（配管２０４～２０６）において、接続点Ｂ”と分岐部５との間に配置される開閉弁（膨張弁４ａ）をさらに備える。冷媒分配器１０ａは配管２０６を介して室外熱交換器３ａの第２端部４０２と接続されている。膨張弁４ｂは配管２５５を介して冷媒分配器１０ｂと接続される。冷媒分配器１０ｂは配管２５６を介して室外熱交換器３ｂの第４端部４０４と接続されている。なお、上述した構成において膨張弁４ａ、４ｂを配置しない態様としてもよい。
　室外熱交換器３ａの第１端部４０１は配管２０７を介して四方弁２ａに接続されている。流路切替装置１２の第１ポートＩは、配管２１３を介して配管２０７の途中の接続点Ａ”において配管２０７に接続されている。
　後述するように、上記冷凍サイクル装置は、開閉弁（膨張弁４ａ）および膨張弁４ｂを開状態とし、流路切替装置１２において、第２ポートＩＩが第１ポートＩに接続された第１の運転状態（暖房運転状態）で運転可能である。また、上記冷凍サイクル装置は、開閉弁（膨張弁４ａ）を閉状態とし、膨張弁４ｂを開状態とし、流路切替装置１２において、第２ポートＩＩが第３ポートＩＩＩに接続された第２の運転状態（冷房運転状態）で運転可能である。
　＜冷凍サイクル装置の動作および作用効果＞
　（１）　暖房運転時
　以下においては、図１に示した冷凍サイクル装置の運転状態を、図１に示した暖房運転時における冷媒の流れにそって説明する。図１に示すように、圧縮機１で圧縮された高温高圧のガス冷媒は、四方弁２ａを通過し、配管２０１の点Ｄに到達する。配管２０１の点Ｄを通過した後、ガス冷媒は分岐して複数の室内熱交換器７ａ～７ｄをそれぞれ通過する。このとき、室内熱交換器７ａ～７ｄを凝縮器として作用させ、室内ファン９ａ～９ｄによって流れる空気により室内熱交換器７ａ～７ｄ中の冷媒を冷却して液化する。
　液化された液冷媒は、それぞれ膨張弁６ａ～６ｄを通過することで、低温低圧のガス冷媒と液冷媒が混在した二相冷媒状態となり、配管２０３の点Ｃに到る。その後、冷媒は三方管である分岐部５を通過する。分岐部５にて二分岐された冷媒（二相冷媒）は膨張弁４ａ、４ｂをそれぞれ経て冷媒分配器１０ａ、１０ｂに流入する。その後、冷媒分配器１０ａ、１０ｂを通過した冷媒はそれぞれ配管２０６の点Ｂ、配管２５６の点Ｂ’に到る。この時、膨張弁４ａと冷媒分配器１０ａ間にある点Ｂ”には配管２０８が接続されている。配管２０８は、配管２０５から室外熱交換器３ａをバイパスして冷媒流路切替回路１０１を構成する流路切替装置１２の第３ポートＩＩＩへと繋がる流路となっている。しかし、流路切替装置１２において、図１に示すように第３ポートＩＩＩと繋がる流路が形成されていない状態であるため、当該配管２０８において冷媒の流れが発生することは無い。
　配管２０６の点Ｂ、配管２５６の点Ｂ’を通過した冷媒（二相冷媒）は、それぞれ室外熱交換器３ａ、３ｂへ並列に流入する。室外熱交換器３ａ、３ｂは蒸発器として作用する。そのため、室外ファン８によって室外熱交換器３ａ、３ｂに供給される空気により冷媒は加熱され、ガス化した状態で（ガス冷媒として）配管２０７の点Ａ、配管２５７の点Ａ’に到る。点Ａ’を経たガス冷媒は冷媒流路切替回路１０１の流路切替装置１２の第２ポートＩＩに流入する。
　ここで、流路切替装置１２では第２ポートＩＩから第１ポートＩへと繋がる流路が形成されているため、点Ａ’から第２ポートＩＩへ流入するガス冷媒は第１ポートＩへ流れる。一方、冷媒流路切替回路１０１の流路切替装置１２の第１ポートＩが配管２０７と接続されているので、配管２０７の点Ａを通過したガス冷媒は、第１ポートＩが配管２０７と接続された接続部において配管２５７から流路切替装置１２の第２ポートＩＩに供給されたガス冷媒と合流する。その後、合流したガス冷媒は、四方弁２ａ、アキュムレータ１１を経て、圧縮機１に戻る。このサイクルにより、室内空気を加熱する暖房運転がなされている。
　（２）　冷房運転時
　次に、冷凍サイクル装置の冷房運転時の運転状態を、図２に示す冷房運転時における冷媒の流れに沿って説明する。図２に示すように、圧縮機１で圧縮された高温高圧のガス冷媒は、配管２０９を介して四方弁２ａを通過し、流路切替装置１２の第１ポートＩが配管２０７に接続された接続部へ到達する。ここで、冷媒流路切替回路１０１を構成する流路切替装置１２では、図２に示すように、第１ポートＩから第２ポートＩＩもしくは第３ポートＩＩＩへと続く流路が形成されていない。このため、第１ポートＩから流路切替装置１２へ流入する冷媒の流れは生じない。そのため、四方弁２ａから配管２０７に供給された全ての高温高圧ガス状態である冷媒（ガス冷媒）は点Ａ”を通過して点Ａへと進む。
　点Ａを通過したガス冷媒は、室外熱交換器３ａに流入する。室外熱交換器３ａは凝縮器として作用する。具体的には、室外ファン８によって室外熱交換器３ａに供給される空気によりガス冷媒は冷却され、ガス冷媒と液冷媒が混在した二相冷媒状態、もしくは液冷媒の単相状態に相変化する。その後、室外熱交換器３ａの第２端部４０２から配管２０６に排出された冷媒は点Ｂに到る。点Ｂを経た冷媒（二相冷媒もしくは液冷媒）は、冷媒分配器１０ａを経由して点Ｂ”に到る。ここで膨張弁４ａを閉塞状態にしておく。このため、必然的に冷媒の流れは配管２０８を介して冷媒流路切替回路１０１へと導かれる。配管２０８を流れた冷媒は流路切替装置１２の第３ポートＩＩＩに到る。
　流路切替装置１２では、第３ポートＩＩＩと第２ポートＩＩとを繋ぐ流路を形成しておく。このため、第３ポートＩＩＩに流入した冷媒（二相冷媒もしくは液冷媒）は、第２ポートＩＩから配管２５７に流入し、点Ａ’に到る。その後、冷媒は室外熱交換器３ｂに流入する。室外ファン８によって室外熱交換器３ｂに供給される空気により、室外熱交換器３ｂにおいて冷媒は冷却されて過冷却状態の液単相冷媒となる。この液単相冷媒は室外熱交換器３ｂから配管２５６に流れ、点Ｂ’に到る。上記のように、冷媒は点Ａから点Ｂ’に到る過程において、室外熱交換器３ａ、３ｂを直列に通過するように流れている。点Ｂ’を通過した液単相冷媒は、冷媒分配器１０ｂ、膨張弁４ｂ、分岐部５を経て配管２０３の点Ｃに到る。点Ｃを通過した液単相冷媒は、分岐してそれぞれ複数の膨張弁６ａ～６ｄを通過することで低温低圧のガス冷媒と液冷媒が混在した二相冷媒状態となる。そして、二相冷媒状態となった冷媒は複数の室内熱交換器７ａ～７ｂをそれぞれ通過する。このとき、室内熱交換器７ａ～７ｄを蒸発器として作用させる。具体的には室内ファン９ａ～９ｄによって室内熱交換器７ａ～７ｄに供給される空気により、二相冷媒状態の冷媒における液相の冷媒が加熱されて蒸発しガス化する。ガス化された冷媒（ガス冷媒）は、室内熱交換器７ａ～７ｄより排出された後合流して配管２０１の点Ｄに到る。その後、冷媒は四方弁２ａ、アキュムレータ１１を経て、圧縮機１に戻る。このサイクルにより、室内熱交換器７ａ～７ｄにおいて室内の空気から熱を奪う（室内空気を冷却する）冷房運転がなされている。
　以上のように暖房運転と冷房運転とをそれぞれ実施することによって、冷房運転時のように室外熱交換器３ａ、３ｂを凝縮器として作用させる場合、冷媒流路の分岐数を減らして室外熱交換器３ａ、３ｂを直列に冷媒が流れるようにし、冷媒の流速の速い状態を実現できる。また、暖房運転時のように室外熱交換器３ａ、３ｂを蒸発器として作用させる場合、冷媒流路の分岐数を増やして室外熱交換器３ａ、３ｂを並列に冷媒が流れるようにし、冷媒の流速が遅い状態を実現できる。この結果、熱交換器の発揮する機能にあわせて有効な冷媒流路の分岐数にすることで、室外熱交換器３ａ、３ｂでの熱交換効率を高めることが可能となっている。
　＜流路切替装置の構成例＞
　次に本実施形態における冷媒流路切替回路１０１を構成する流路切替装置１２について説明する。流路切替装置１２はたとえば三方弁を含む。たとえば、流路切替装置１２は図３で示すようなパイロット式弁などを用いることで実現することが可能である。図３に示す流路切替装置の構成を以下説明する。
　図３に示す流路切替装置はいわゆるパイロット式の三方弁であって、第１ポートＩ、第２ポートＩＩおよび第３ポートＩＩＩが形成された本体部と、当該本体部の内部に配置され、先端部に弁３１０が設置された弁棒３０９と、ピストン３０７と、本体部の上部に配置された電磁コイル３０２と、当該電磁コイル３０２の外周を覆う外函３０１と、電磁コイル３０２の地側に移動可能に配置されたプランジャ３０３と、本体部と電磁コイル３０２との間に配置された電磁部上蓋３０４および上蓋３０５と、プランジャ３０３の先端側に位置する弁３０６とを備える。第１ポートＩ、第２ポートＩＩは本体部に接続された継手３０８により構成される。
　流路切替装置１２では、用いる弁の構造により流路のＣｖ値に差が生じる場合、圧力損失が冷凍サイクル装置の性能に大きく寄与する第２ポートＩＩから第１ポートＩに連なる流路のＣｖ値を相対的に大きくし、第３ポートＩＩＩから第２ポートＩＩに連なる流路のＣｖ値を相対的に小さくするようにしてもよい。流路切替装置１２の駆動方法は、冷房運転の際に電磁コイル３０２の通電をＯＮすることで、第３ポートＩＩＩから第２ポートＩＩへの流路が開通する場合と、暖房運転の際に電磁コイル３０２への通電をＯＦＦすることで第２ポートＩＩから第１ポートＩへの流路が開通する場合とで、使い分けることが可能である。また、電磁コイル３０２の通電のＯＮ、ＯＦＦによる流路の開通は、上述した条件に限らず、当該通電をＯＮした場合に第２ポートＩＩから第１ポートＩへの流路が開通し、通電をＯＦＦした場合に第３ポートＩＩＩから第２ポートＩＩへの流路が開通するようにしてもよい。また、冷房運転と暖房運転の運転モードの制御は、冷凍サイクル装置の各種アクチュエータを制御する基盤にあるコントローラ（マイコン）が、運転モードの認識をし、たとえば三方弁である流路切替装置１２への通電の有無を制御する信号を送出することで可能である。
　また、本実施形態では流路切替装置１２の一例として上記パイロット式の弁を説明したが、これはあくまでも代表例であり、流路切替装置１２としては、その他ロータ式の弁や直動式の弁を用いてもよい。
　以上のように、本実施形態の冷媒流路切替回路１０１では、従来とは異なり単一の装置で構成される流路切替装置１２によって、効率的な暖房運転、冷房運転を低コスト・低スペースで機能させることが可能となっている。
　実施の形態２．
　＜冷凍サイクル装置の構成＞
　図４は、本実施形態に係る冷凍サイクル装置において暖房運転時および冷房運転時の冷媒流れを示す概要図である。図５は、図４に示した冷凍サイクル装置における流路切替装置の冷房運転時の状態を説明するための模式図である。図６は、図４に示した冷凍サイクル装置における流路切替装置の暖房運転時の状態を説明するための模式図である。本実施形態に係る冷凍サイクル装置は、基本的に図１～図３に示した冷凍サイクル装置と同様の構成を備えるが、流路切替装置１２の構成が図１～図３に示した冷凍サイクル装置と異なっている。以下、具体的に説明する。
　図４～図６に示した冷凍サイクル装置では、冷媒流路切替回路１０１を構成する流路切替装置１２について、取扱い部品を単純化した形態としている。つまり、図４に示した冷凍サイクル装置における流路切替装置１２としては、四方弁２ａと同一品である四方弁２ｂが用いられている。異なる観点から言えば、流路切替装置１２は四方弁２ｂを含む。四方弁２ｂの第１ポートＩ～第４ポートＩＶという４つのポートのうち、第４ポートＩＶについては、当該第４ポートＩＶと繋がる流路が閉鎖されている。この結果、四方弁２ｂは実施形態１における流路切替装置１２と同様の機能を発揮することができる。
　例えば、図５に示すように、四方弁２ｂの第１ポートＩが第４ポートＩＶと繋がり、第２ポートＩＩが第３ポートＩＩＩと繋がる状態では、図４の点線矢印で示す方向に冷媒が流れ、冷房運転を実施できる。また、図５に示すように、第１ポートが第２ポートＩＩと繋がり、第３ポートＩＩＩが第４ポートＩＶと繋がる状態では、図４に実線矢印で示す方向に冷媒が流れ、暖房運転を実施できる。
　このようにすれば、実施形態１における冷凍サイクル装置と同様に、効率的な暖房運転および冷房運転を実施できる。さらに、本実施形態の構成を用いることで、実施形態１のように四方弁２ａとは異なる種類の部品である三方弁を流路切替装置１２として新たに用意することがなく、四方弁２ａと同じ種類の部品により流路切替装置１２を構成できる。このため、四方弁の使用量を増加することで、四方弁の使用量増加による部品の単価減少に繋がる。また、実施形態１のように三方弁を流路切替装置１２として用いる場合には、当該三方弁について在庫管理などを行う必要がでてくる。しかし、本実施形態のように四方弁２ｂを用いて流路切替装置１２を構成し、部品の共通化を図ることで、結果として実施形態１と同一の効果を奏する冷凍サイクル装置の製造コストを低減し得る。
　＜冷凍サイクル装置の動作および作用効果＞
　本実施形態に係る冷凍サイクル装置の動作は、基本的に図１～図３に示した冷凍サイクル装置と同様であり、同様の効果を得ることができる。
　実施の形態３．
　＜冷凍サイクル装置の構成＞
　図７は、本実施形態に係る冷凍サイクル装置において暖房運転時および冷房運転時の冷媒流れを示す概要図である。図８は、図７に示した冷凍サイクル装置における流路切替装置の冷房運転時の状態を説明するための模式図である。図９は、図７に示した冷凍サイクル装置における流路切替装置の暖房運転時の状態を説明するための模式図である。本実施形態に係る冷凍サイクル装置は、基本的に図１～図３に示した冷凍サイクル装置と同様の構成を備えるが、冷媒流路切替回路１０１に含まれる流路切替装置の構成が図１～図３に示した冷凍サイクル装置と異なっている。以下、具体的に説明する。
　図７～図９に示した冷凍サイクル装置では、冷媒流路切替回路１０１を構成する流路切替装置１２を、電磁弁２１と逆止弁２２とにより構成している。異なる観点から言えば、流路切替装置１２は、１つ以上の開閉可能な弁（電磁弁２１）を含む。
　図７に示した流路切替装置１２では、図７に示すように電磁弁２１の２つのポートのうちの一方が第３ポートＩＩＩに対応し、電磁弁２１の２つのポートのうちの他方が逆止弁２２の入側に接続されている。逆止弁２２の出側は第１ポートＩに対応する。また、電磁弁２１の上記２つのポートのうちの他方と逆止弁２２の入側とに接続されるように、第２ポートＩＩが配置されている。このような構成の流路切替装置１２によっても、実施形態１における流路切替装置１２と同様の機能を発揮することができる。
　＜冷凍サイクル装置の動作および作用効果＞
　本実施形態に係る冷凍サイクル装置の動作は、基本的に図１～図３に示した冷凍サイクル装置と同様であり、同様の効果を得ることができる。たとえば、図８に示すように冷房運転時には第３ポートＩＩＩから第２ポートＩＩへと流路が形成されて冷媒が流れる。一方、第２ポートＩＩから第１ポートＩへの流路については、第１ポートＩにおける冷媒が高温高圧のガス冷媒となっている。そのため、第１ポートＩ側の冷媒の圧力が第２ポートＩＩ側の冷媒の圧力より高くなっているので、第２ポートＩＩから第１ポートＩへの冷媒の流れは形成されない。さらに、第１ポートＩから第２ポートＩＩへの冷媒の流れは、逆止弁２２により閉通している。そのため、第１ポートＩから第２ポートＩＩへの冷媒の流れは形成されない。
　次に、図９に示すように、暖房運転時には第３ポートＩＩＩに接続された電磁弁２１の流路を閉通することで、第２ポートＩＩから第１ポートＩへの冷媒の流れのみを形成することができる。さらに、冷房運転の負荷が小さい部分負荷運転等では、膨張弁４ｂと電磁弁２１とを閉通することで、室外熱交換器３ａのみ冷媒流路として使用することが可能である。
　部分負荷運転によって冷凍サイクル装置の冷媒回路を流れる冷媒量（循環冷媒量）が少ない場合に、室外熱交換器３ａ、３ｂの両方を使用すると、室外熱交換器３ａ、３ｂを流れる冷媒の流速が著しく低下し、室外熱交換器３ａ、３ｂの流路内の熱伝達率が大幅に低下する可能性がある。この場合、結果的に室外熱交換器３ａ、３ｂでの熱交換効率が低下してしまう。一方、室外熱交換器３ａのみ冷媒流路として使用すると、室外熱交換器３ａを流れる冷媒の流速が上述した場合より増加し、室外熱交換器３ａでの流路内の熱伝達率を低下させることなく効率の良い熱交換が可能となる。
　なお、室外熱交換器３ａのみを冷媒流路として使用する方法は、上述した実施形態１および実施形態２にも適用できる。具体的には、流路切替装置１２を冷房運転時の状態にした上で、膨張弁４ｂを閉通することで同様の効果を得ることが可能である。
　本実施形態では流路切替装置１２として実施形態１の三方弁や実施形態２の四方弁よりも小型で生産量の多い電磁弁２１および逆止弁２２の組合せを用いることで、冷凍サイクル装置の製造コストを削減し得る。この結果、実施形態１や実施の形態２と同一の効果を安価で実施することが可能となる。
　実施の形態４．
　＜冷凍サイクル装置の構成＞
　図１０は、本実施形態に係る冷凍サイクル装置を示す概要図である。図１１は、図１０に示した冷凍サイクル装置における流路切替装置の冷房運転時の状態を説明するための模式図である。図１２は、図１０に示した冷凍サイクル装置における流路切替装置の暖房運転時の状態を説明するための模式図である。本実施形態に係る冷凍サイクル装置は、基本的に図１～図３に示した冷凍サイクル装置と同様の構成を備えるが、室外熱交換器３ａ、３ｂと配管との接続部の構成が図１～図３に示した冷凍サイクル装置と異なっている。以下、具体的に説明する。
　図１０～図１２に示した冷凍サイクル装置では、上述した実施形態１～３に用いる分配器１０ａ～１０ｄに関して詳細な構成例を示している。ここでは、室外熱交換器３ａの流路を６流路とし、室外熱交換器３ｂの流路を３流路としているが、室外熱交換器３ａ、３ｂの流路の数は図１０に示した流路振り分け例に限られず、任意の数としてもよい。
　本実施形態では図１２に示すように室外熱交換器３ａ、３ｂを蒸発器として使用する暖房運転を効率的に行うため、冷媒入口側となる分配器１０ａ、１０ｂに関してディストリビュータを使用している。なおディストリビュータの構成としては従来周知の構成を採用することができる。
　また、異なる観点から言えば、図１０に示した冷凍サイクル装置において、第２冷媒流路（室外熱交換器３ｂ）は、第３端部（室外熱交換器３ｂにおいて分配器１０ｄと接続される端部）と、当該第３端部と反対側に位置する第４端部（室外熱交換器３ｂにおいて配管２８６と接続される端部）とを含む。冷媒回路は、第３端部と第２ポートＩＩとを接続する第５冷媒流路（配管２５７）と、第４端部と分岐部５とを接続する第６冷媒流路（配管２８６、２５５、２５４）とを含む。第１冷媒流路（室外熱交換器３ａ）および第２冷媒流路（室外熱交換器３ｂ）の少なくとも一方は、互いに並列な複数の流路を含む。冷媒回路は、ディストリビュータ（分配器１０ａ、１０ｂ）と中空ヘッダ（分配器１０ｃ、１０ｄ）とを含む。ディストリビュータ（分配器１０ａ、１０ｃ）は、第１冷媒流路（室外熱交換器３ａ）および第２冷媒流路（室外熱交換器３ｂ）の一方における複数の流路と、第４冷媒流路（配管２７６）または第６冷媒流路（配管２８６）とを接続する。中空ヘッダ（分配器１０ｃ、１０ｄ）は、第１冷媒流路（室外熱交換器３ａ）および第２冷媒流路）室外熱交換器３ｂ）の一方における複数の流路と、第３冷媒流路（配管２０７）または第５冷媒流路（配管２５７）とを接続する。
　ディストリビュータは、一般的に内部の縮流部において冷媒を乱流拡散させることで、液冷媒とガス冷媒とからなる二相冷媒を均等に分配させることが知られている。一方、縮流部による冷媒の乱流が、当該ディストリビュータ内部の圧力損失を大きくするという問題がある。しかし、ディストリビュータとなる分配器１０ａ、１０ｂにおける圧力損失と、分配器１０ａ、１０ｂの上流側に位置する膨張弁４ａ、４ｂにおける減圧量の総和を所望の総減圧量として作動させることで、暖房運転となる冷凍サイクルを成立させることが出来る。
　次に、暖房運転時において室外熱交換器３ａ、３ｂの冷媒出口側となる分配器１０ｃ、１０ｄに関して述べる。分配器１０ｃ、１０ｄとしては、たとえば内部が中空となっている中空ヘッダを用いる。これは、室外熱交換器３ａ、３ｂからガス化して流出する冷媒が、低圧力損失で分配器１０ｃ、１０ｄを通過することで、当該室外熱交換器３ａ、３ｂから見て下流側の圧縮機１に冷媒を吸入する際、吸入圧力が高いほうが圧縮機１を効率的に作動させることが可能なためである。このように圧縮機１を効率的に作動させることで、結果として冷凍サイクルの省エネルギ化に繋げることができる。
　また、図１１に示すように室外熱交換器３ａ、３ｂを凝縮器として使用する冷房運転において、高温高圧のガス冷媒が分配器１０ｃに流入する際、本実施形態に係る冷凍サイクル装置では、分配器１０ｃにおいて低圧力損失で均等に冷媒を振り分けることができる。一方、分配器１０ｄには、室外熱交換器３ａによって液化した液単相冷媒、もしくは液冷媒とガス冷媒とが混在する二相冷媒が流入する。そのため、室外熱交換器３ａで液単相冷媒まで熱交換した冷媒を分配器１０ｄに流入させ、室外熱交換器３ｂは冷媒を過冷却させる用途に利用することが好ましい。これは、温度によって大きな密度差の生じない液単相冷媒なら、分配器１０ｄ内で冷媒を比較的均等に振り分けることが可能だからである。
　図１０に示すように分配器１０ａ、１０ｂと分配器１０ｃ、１０ｄとで形態を変更する理由は、ガス冷媒と液冷媒の混在する冷媒（二相冷媒）が流れる分配器１０ａ、１０ｂに対して中空ヘッダを用いると、密度が大きく異なるガス冷媒と液冷媒とが重力の影響により不均等に分配され、結果として熱交換性能を著しく低下させる可能性があるからである。そのため、分配器１０ａ、１０ｂについてはディストリビュータを用い、分配器１０ｃ、１０ｄについては中空ヘッダを使用する。このような構成は、暖房運転を効率的に機能させることが可能な分配器の使用例である。
　＜冷凍サイクル装置の動作および作用効果＞
　本実施形態に係る冷凍サイクル装置の動作は、基本的に図１～図３に示した冷凍サイクル装置と同様であり、同様の効果を得ることができる。
　また、本実施形態を冷房運転で使用した際、室外熱交換器３ａ、３ｂを通過する冷媒の動作状態に関して、図１３のモリエル線図を用いて説明する。図１３は、横軸にエンタルピｈ（単位：ｋＪ／ｋｇ）、縦軸に圧力Ｐ（単位：ＭＰａ）を用いたモリエル線図である。冷房運転において室外熱交換器３ａ、３ｂを凝縮器として用いた場合、分配器１０ｃはガス冷媒を均等に室外熱交換器３ａ内の複数の流路に分配する。そして空気との温度差ΔＴ3aによってガス冷媒は空気と熱交換して液単相まで液化する。液化した冷媒（液冷媒）は分配器１０ａを通過する。この際、分配器１０ａにおいて、ディストリビュータにより圧力損失ΔＰ10aが発生する。そのため、分配器１０ｂによって、室外熱交換器３ｂに流入した液冷媒とガス冷媒とを含む二相冷媒は空気との温度差ΔＴ3bによって熱交換をする。ここで、室外熱交換器３ｂは、室外熱交換器３ａに対して温度差ΔＴ3a＞ΔＴ3bとなるため熱交換する空気との温度差の確保が困難である。すなわち、本実施形態では暖房運転を効率的に作動させるための分配器構成を採用していることが特徴である。
　実施の形態５．
　＜冷凍サイクル装置の構成＞
　図１４は、本実施形態に係る冷凍サイクル装置を示す概要図である。図１５は、図１４に示した冷凍サイクル装置における流路切替装置の冷房運転時の状態を説明するための模式図である。図１６は、図１４に示した冷凍サイクル装置における流路切替装置の暖房運転時の状態を説明するための模式図である。本実施形態に係る冷凍サイクル装置は、基本的に図１～図３に示した冷凍サイクル装置と同様の構成を備えるが、室外熱交換器３ａ、３ｂと配管との接続部の構成、および気液分離器３１を備える点が図１～図３に示した冷凍サイクル装置と異なっている。以下、具体的に説明する。
　図１４～図１６に示した冷凍サイクル装置は、上記実施形態４において用いた分配器１０ａ～１０ｄに関して、暖房運転および冷房運転の両方において有効的に利用することが可能な構成となっている。実施形態４に係る冷凍サイクル装置に関して説明したように、分配器１０ａには、図１６に示したように流路切替装置１２を制御する暖房運転時において、均等に冷媒を分配させる機能と、図１５に示した冷房運転時において低圧力損失に冷媒を合流させて室外熱交換器３ｂでの温度差ΔＴ3bを大きく確保する機能が必要である。このため、本実施形態では、分配器１０ａ、１０ｂに中空ヘッダを用いている。さらに、暖房運転において、分配器１０ａの上流側に、気液分離器３１を備えた形態を用いる。
　具体的には、中空ヘッドである分配器１０ａは複数の配管２７６により室外熱交換器３ａの複数の流路に接続されている。また、中空ヘッドである分配器１０ｂも複数の配管２８６により室外熱交換器３ｂの複数の流路に接続されている。
　また、分岐部５と膨張弁６ａ～６ｄ（図１参照）とを接続する配管２０３、２２３の途中に気液分離器３１が配置されている。具体的には、配管２０３により膨張弁６ａ～６ｄが気液分離器３１に接続されている。気液分離器３１は配管２２３により分岐部５と接続されている。気液分離器３１は配管２２４により膨張弁４ｃと接続されている。膨張弁４ｃは配管２２５により配管２０７と接続されている。配管２２５は配管２０７における第１ポートＩと接続された部分と四方弁２ａとの間に位置する部分に接続されている。
　異なる観点から言えば、図１４に示した冷凍サイクル装置において、第２冷媒流路（室外熱交換器３ｂ）は、第３端部（室外熱交換器３ｂにおいて分配器１０ｄと接続される端部）と、第３端部と反対側に位置する第４端部（室外熱交換器３ｂにおいて配管２８６と接続される端部）とを含む。冷媒回路は、第３端部と第２ポートＩＩとを接続する第５冷媒流路（配管２５７）と、第４端部と分岐部５とを接続する第６冷媒流路（配管２５５、２５４）とを含む。第１冷媒流路（室外熱交換器３ａ）および第２冷媒流路（室外熱交換器３ｂ）の一方は、互いに並列な複数の流路を含む。冷媒回路は、第１の中空ヘッダ（分配器１０ａ）と第２の中空ヘッダ（分配器１０ｃ）とを含む。第１の中空ヘッダ（分配器１０ａ）は、第１冷媒流路（室外熱交換器３ａ）および第２冷媒流路（室外熱交換器３ｂ）の一方における複数の流路と、第４冷媒流路（配管２０４、２０５）または第６冷媒流路（配管２５４、２５５）とを接続する。第２の中空ヘッダ（分配器１０ｃ）は、第１冷媒流路（室外熱交換器３ａ）および第２冷媒流路（室外熱交換器３ｂ）の一方における複数の流路と、第３冷媒流路（配管２０７）または第５冷媒流路（配管２５７）とを接続する。また、冷媒回路は、気液分離器３１と第７冷媒流路（配管２２４、２２５）とを含む。気液分離器３１は、第１熱交換器（室内熱交換器７ａ～７ｄ）と分岐部５とに接続される。第７冷媒流路（配管２２４、２２５）は、気液分離器３１と第３冷媒流路（配管２０７）とを接続する。
　＜冷凍サイクル装置の動作および作用効果＞
　本実施形態に係る冷凍サイクル装置の動作は、基本的に図１～図３に示した冷凍サイクル装置と同様であり、同様の効果を得ることができる。
　また、図１４に示すように、分配器１０ａとして中空のヘッダを用いると、分配器１０ａ内の抵抗が少なく、冷房運転時の圧力損失ΔＰ10aを極力抑えることが可能である。一方、暖房運転時において、二相冷媒を均等に室外熱交換器３ａへと分配するためには、気液分離器３１を活用する。気液分離器３１には室内熱交換器７ａ～７ｄから膨張弁６ａ～６ｄによって減圧されたガス冷媒と液冷媒とを含む二相冷媒が流入する。そこで、ガス冷媒は膨張弁４ｃにより液冷媒が混在しないように調節されながら、気液分離器３１から配管２２４、膨張弁４ｃ、配管２２５を介して流れることにより、室外熱交換器３ａ、３ｂをバイパスする。一方、液単相冷媒もしくは限りなく液単相冷媒に近い二相冷媒は、膨張弁４ａ、４ｂを通過して室外熱交換器３ａ、３ｂに流入する。その際、分配器１０ａ、１０ｂは、液単相冷媒もしくは限りなく液単相冷媒に近い二相冷媒を分配することになるので、ほとんど所望の均等分配に近い状態で冷媒を分配できる。このため、室外熱交換器３ａ、３ｂでの冷媒の熱交換条件が劣化することを抑制できる。この結果、分配器１０ａ、１０ｂに中空ヘッダを用いても、暖房運転において室外熱交換器３ａ、３ｂでの効率的な熱交換を実現できる。
　実施の形態６．
　＜冷凍サイクル装置の構成＞
　図１７は、本実施形態に係る冷凍サイクル装置を示す概要図である。図１８は、図１７に示した冷凍サイクル装置における流路切替装置の冷房運転時の状態を説明するための模式図である。図１９は、図１７に示した冷凍サイクル装置における流路切替装置の暖房運転時の状態を説明するための模式図である。本実施形態に係る冷凍サイクル装置は、基本的に図１～図３に示した冷凍サイクル装置と同様の構成を備えるが、室外熱交換器３ａ、３ｂと配管との接続部の構成、および液液熱交換器３２を備える点が図１～図３に示した冷凍サイクル装置と異なっている。以下、具体的に説明する。
　図１７～図１９に示した冷凍サイクル装置も、実施形態５と同様に、上記実施形態４において用いた分配器１０ａ～１０ｄに関して、暖房運転および冷房運転の両方において有効的に利用することが可能な構成となっている。図１７に示した冷凍サイクル装置の分配器１０ａ～１０ｄの構成は、上述した実施形態５に係る冷凍サイクル装置の分配器１０ａ～１０ｄと同様の構成である。さらに、暖房運転において、分配器１０ａの上流側に、液液熱交換器３２を備えた形態を用いる。
　液液熱交換器３２は、分岐部５と膨張弁６ａ～６ｄ（図１参照）とを接続する配管２０３、２２３の途中に配置されている。具体的には、配管２０３により膨張弁６ａ～６ｄが液液熱交換器３２に接続されている。液液熱交換器３２は配管２２３により分岐部５と接続されている。配管２２３の途中には配管２３３を介して膨張弁４ｃが接続されている。膨張弁４ｃは配管２３４を介して液液熱交換器３２に接続されている。液液熱交換器３２は配管２３５を介して配管２０７に接続される。配管２３４を介して液液熱交換器３２に流入された冷媒は、配管２３５を介して配管２０７に流入する。配管２３５は配管２０７における第１ポートＩと接続された部分と四方弁２ａとの間に位置する部分に接続されている。
　異なる観点から言えば、図１７に示した冷凍サイクル装置において、冷媒回路は、液液熱交換器３２と、第８冷媒流路（配管２２３）と、第９冷媒流路（配管２３３、２３４）と第１０冷媒流路とを含む。液液熱交換器３２は、分岐部５と第８冷媒流路（配管２２３）を介して接続されるとともに、第１熱交換器（室内熱交換器７ａ～７ｄ）と接続される。第９冷媒流路（配管２３３、２３４）は、第８冷媒流路（配管２２３）と液液熱交換器３２とを接続する。第１０冷媒流路（配管２３５）は、第９冷媒流路（配管２３３、２３４）を介して液液熱交換器３２に流入した冷媒を第３冷媒流路（配管２０７）に流すように、液液熱交換器３２と第３冷媒流路（配管２０７）とを接続する。
　＜冷凍サイクル装置の動作および作用効果＞
　本実施形態に係る冷凍サイクル装置の動作は、基本的に図１～図３に示した冷凍サイクル装置と同様であり、同様の効果を得ることができる。また、図１７に示した冷凍サイクル装置では、液液熱交換器３２を用いて、図１９に示すような暖房運転時における分配器１０ａ、１０ｂに流入する冷媒が液単相冷媒もしくは限りなく液単相冷媒に近い二相冷媒とすることができる。すなわち、膨張弁４ｃを経由して低温になった冷媒が液液熱交換器３２において配管２０３から流入した冷媒と熱交換する（配管２０３から流入した冷媒を冷却する）ことで、分岐部５および分配器１０ａ、１０ｂに流入する冷媒を液単相冷媒もしくは限りなく液単相冷媒に近い二相冷媒とすることができる。このため、上述した実施形態５と同様の効果を得ることができる。すなわち、分配器１０ａにおいて、図１９に示したように流路切替装置１２を制御する暖房運転時において、均等に冷媒を分配させる機能と、図１８に示した冷房運転時において低圧力損失に冷媒を合流させて室外熱交換器３ｂでの温度差ΔＴ3bを大きく確保する機能を発揮させることが可能になる。
　実施の形態７．
　＜冷凍サイクル装置の構成＞
　図２０は、本実施形態に係る冷凍サイクル装置を示す概要図である。図２１は、図２０に示した冷凍サイクル装置における流路切替装置の冷房運転時の状態を説明するための模式図である。図２２は、図２０に示した冷凍サイクル装置における流路切替装置の暖房運転時の状態を説明するための模式図である。本実施形態に係る冷凍サイクル装置は、基本的に図１～図３に示した冷凍サイクル装置と同様の構成を備えるが、室外熱交換器としての３つの室外熱交換器３ａ～３ｃを備える点、および流路切替装置１２の配置が図１～図３に示した冷凍サイクル装置と異なっている。以下、具体的に説明する。
　図２０～図２２に示した冷凍サイクル装置は、上記実施形態１～６に係る冷凍サイクル装置の構成に対して３分割された室外熱交換器３ａ～３ｃを備える。図２０に示すように、室外熱交換器として少なくとも三つ以上に分割した熱交換器３ａ～３ｃを用いる場合、流路切替装置１２の第１ポートＩ、第２ポートＩＩ、第３ポートＩＩＩを図２０に示すように配置することで、上記実施形態１～６に係る冷凍サイクル装置と同様の機能を持たすことが可能である。具体的には、３つめの室外熱交換器３ｃが、配管２６６、２０６を介して分配器１０ａに接続される。また、室外熱交換器３ｃは、配管２６７、２４７を介して四方弁２ａと接続される。室外熱交換器３ａも、配管２０７、２４７を介して四方弁２ａと接続される。
　＜冷凍サイクル装置の動作および作用効果＞
　本実施形態に係る冷凍サイクル装置の動作は、基本的に図１～図３に示した冷凍サイクル装置と同様であり、同様の効果を得ることができる。すなわち、冷房運転時では、図２１に示すように流路切替装置１２の第２ポートＩＩと第３ポートＩＩＩとが接続され、図２０における実線矢印で示す方向に冷媒が流れる。また、暖房運転時には、図２２に示すように流路切替装置１２の第２ポートＩＩと第１ポートＩとが接続され、図２０における点線矢印で示す方向に冷媒が流れる。以上のことから本実施形態１～６は室外熱交換器を２つ以上の複数分割した構成に対しても適用できる。
　実施の形態８．
　＜冷凍サイクル装置の構成＞
　図２３は、本実施形態に係る冷凍サイクル装置を示す概要図である。本実施形態に係る冷凍サイクル装置は、基本的に図１～図３に示した冷凍サイクル装置と同様の構成を備えるが、膨張弁４ｃ、４ｄの配置が図１～図３に示した冷凍サイクル装置と異なっている。以下、具体的に説明する。
　図２３に示した冷凍サイクル装置では、膨張弁４ｃが暖房運転時における分岐部５の上流側（配管２０３の途中）に配置されている。また、図１の膨張弁４ａと同じ位置に膨張弁４ｄが配置されている。なお、膨張弁４ｄに替えて、電磁弁など他の開閉可能な機構を配置してもよい。そして、図１に示した膨張弁４ｂは配置されていない。分岐部５は分配器１０ｂと配管２５４により直接接続されている。
　＜冷凍サイクル装置の動作および作用効果＞
　本実施形態に係る冷凍サイクル装置の動作は、基本的に図１～図３に示した冷凍サイクル装置と同様であり、同様の効果を得ることができる。すなわち、暖房運転時には膨張弁４ｃを開状態とし、四方弁２ａや流路切替装置１２を図１に示した冷凍サイクル装置と同様に操作することで、基本的に図１に示した冷凍サイクル装置と同様の作用効果を得ることができる。また、冷房運転時には、膨張弁４ｄを閉塞状態、膨張弁４ｃを開状態とし、四方弁２ａや流路切替装置１２を図２に示した冷凍サイクル装置と同様に操作することで、基本的に図２に示した冷凍サイクル装置と同様の作用効果を得ることができる。
　また、上述した各実施の形態において、流路切替装置１２は、圧縮機１の運転条件、第１熱交換器としての室内熱交換器７ａ～７ｄでの冷媒温度、第２熱交換器としての室外熱交換器３ａ、３ｂ、３ｃでの冷媒温度、および冷凍サイクル装置の運転モード（たとえば冷房運転および暖房運転）からなる群から選択される少なくとも１つに基づいて、第２ポートＩＩは、第１ポートＩに接続された状態と第３ポートＩＩＩに接続された状態との間を切替えるように構成されていてもよい。
　また、上述した各実施の形態において、流路切替装置１２での切替えに合わせて膨張弁４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄを開閉させ、冷房・暖房運転時の冷媒流路の切替えを行っているが、各実施の形態は当該構成に限定されない。たとえば、膨張弁４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄを設けない構成を採用してもよい。この場合、たとえば分岐部５に配管２０３、２０４、２５４間の接続を切替える機構を設けてもよい。そして、流路切替装置１２での切替えに合わせて分岐部５内での上記配管２０３、２０４、２５４間の接続状態を切替えるようにしてもよい。
　以上のように本発明の実施の形態について説明を行ったが、上述の実施の形態を様々に変形することも可能である。また、本発明の範囲は上述の実施の形態に限定されるものではない。本発明の範囲は、請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むことが意図される。
　本発明の一実施形態に係る冷凍サイクル装置は、例えば、ヒートポンプ装置、給湯装置、冷凍装置等に適用することができる。
　１　圧縮機、２ａ，２ｂ　四方弁、３ａ～３ｃ　室外熱交換器、４ａ～４ｄ，６ａ～６ｄ　膨張弁、５　分岐部、７ａ～７ｄ　室内熱交換器、８　室外ファン、９ａ～９ｄ　室内ファン、１０ａ～１０ｄ　分配器、１１　アキュムレータ、１２　流路切替装置、２１　電磁弁、２２　逆止弁、３１　気液分離器、３２　液液熱交換器、１０１　冷媒流路切替回路、２０１～２１１，２１３、２２３，２２４，２２５，２３３，２３４，２３５，２５４，２５５，２５６，２５７，２６６，２６７，２７６，２８６　配管、３０１　外函、３０２　電磁コイル、３０３　プランジャ、３０４　電磁部上蓋、３０５　上蓋、３０６，３１０　弁、３０７　ピストン、３０８　継手、３０９　弁棒、４０１　第１端部、４０２　第２端部、４０３　第３端部、４０４　第４端部。

Claims (13)

  1. 　圧縮機、第１熱交換器、膨張弁、および第２熱交換器を含み、冷媒が循環する冷媒回路を備え、
    　前記第２熱交換器は、第１冷媒流路と第２冷媒流路とを含み、
    　前記第１冷媒流路と前記第２冷媒流路とは、前記第１熱交換器と分岐部を介して並列に接続され、
    　前記第１冷媒流路は、第１端部と、前記第１端部と反対側に位置する第２端部とを含み、
    　前記冷媒回路は、流路切替装置と、前記第１端部と前記圧縮機とを接続する第３冷媒流路と、前記第２端部と前記分岐部とを接続する第４冷媒流路とを含み、
    　前記流路切替装置は、
    　前記第３冷媒流路と接続された第１ポートと、
    　前記第２冷媒流路と接続された第２ポートと、
    　前記第４冷媒流路と接続された第３ポートとを含み、
    　前記流路切替装置において、
    　前記第２ポートは、前記第１ポートに接続された状態と前記第３ポートに接続された状態との間を切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４冷媒流路において、前記第３ポートと接続される接続点と前記分岐部との間に配置される開閉弁をさらに備える、請求項１に記載の冷凍サイクル装置。
  3. 　前記開閉弁を開状態とし、
    　前記流路切替装置において、前記第２ポートが前記第１ポートに接続された第１の運転状態で運転可能である、請求項２に記載の冷凍サイクル装置。
  4. 　前記開閉弁を閉状態とし、
    　前記流路切替装置において、前記第２ポートが前記第３ポートに接続された第２の運転状態で運転可能である、請求項２または請求項３に記載の冷凍サイクル装置。
  5. 　前記流路切替装置において、前記圧縮機の運転条件、前記第１熱交換器での冷媒温度、前記第２熱交換器での冷媒温度、および前記冷凍サイクル装置の運転モードからなる群から選択される少なくとも１つに基づいて、前記第２ポートは、前記第１ポートに接続された状態と前記第３ポートに接続された状態との間を切替えるように構成されている、請求項１～請求項４のいずれか１項に記載の冷凍サイクル装置。
  6. 　前記流路切替装置は、１つ以上の開閉可能な弁を含む、請求項１～請求項５のいずれか１項に記載の冷凍サイクル装置。
  7. 　前記流路切替装置は三方弁を含む、請求項１～請求項５のいずれか１項に記載の冷凍サイクル装置。
  8. 　前記流路切替装置は四方弁を含む、請求項１～請求項５のいずれか１項に記載の冷凍サイクル装置。
  9. 　前記第２冷媒流路は、第３端部と、前記第３端部と反対側に位置する第４端部とを含み、
    　前記冷媒回路は、前記第３端部と前記第２ポートとを接続する第５冷媒流路と、前記第４端部と前記分岐部とを接続する第６冷媒流路とを含み、
    　前記第１冷媒流路および前記第２冷媒流路の一方は、互いに並列な複数の流路を含み、
    　前記冷媒回路は、
    　前記第１冷媒流路および前記第２冷媒流路の前記一方における前記複数の流路と、前記第４冷媒流路または前記第６冷媒流路とを接続するディストリビュータと、
    　前記第１冷媒流路および前記第２冷媒流路の前記一方における前記複数の流路と、前記第３冷媒流路または前記第５冷媒流路とを接続する中空ヘッダとを含む、請求項１～請求項８のいずれか１項に記載の冷凍サイクル装置。
  10. 　前記第２冷媒流路は、第３端部と、前記第３端部と反対側に位置する第４端部とを含み、
    　前記冷媒回路は、前記第３端部と前記第２ポートとを接続する第５冷媒流路と、前記第４端部と前記分岐部とを接続する第６冷媒流路とを含み、
    　前記第１冷媒流路および前記第２冷媒流路の一方は、互いに並列な複数の流路を含み、
    　前記冷媒回路は、
    　前記第１冷媒流路および前記第２冷媒流路の前記一方における前記複数の流路と、前記第４冷媒流路または前記第６冷媒流路とを接続する第１の中空ヘッダと、
    　前記第１冷媒流路および前記第２冷媒流路の前記一方における前記複数の流路と、前記第３冷媒流路または前記第５冷媒流路とを接続する第２の中空ヘッダとを含む、請求項１～請求項９のいずれか１項に記載の冷凍サイクル装置。
  11. 　前記冷媒回路は、
    　前記第１熱交換器と前記分岐部とに接続された気液分離器と、
    　前記気液分離器と前記第３冷媒流路とを接続する第７冷媒流路とを含む、請求項１～請求項１０のいずれか１項に記載の冷凍サイクル装置。
  12. 　前記冷媒回路は、
    　前記分岐部と第８冷媒流路を介して接続されるとともに、前記第１熱交換器と接続された液液熱交換器と、
    　前記第８冷媒流路と前記液液熱交換器とを接続する第９冷媒流路と、
    　前記第９冷媒流路を介して前記液液熱交換器に流入した冷媒を前記第３冷媒流路に流すように、前記液液熱交換器と前記第３冷媒流路とを接続する第１０冷媒流路とを含む、請求項１～請求項１０のいずれか１項に記載の冷凍サイクル装置。
  13. 　前記第１熱交換器に空気を送風する第１ファンと、
    　前記第２熱交換器に空気を送風する第２ファンとをさらに備える、請求項１～請求項１２のいずれか１項に記載の冷凍サイクル装置。
PCT/JP2016/076969 2016-09-13 2016-09-13 冷凍サイクル装置 WO2018051409A1 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2016/076969 WO2018051409A1 (ja) 2016-09-13 2016-09-13 冷凍サイクル装置
US16/321,281 US11262106B2 (en) 2016-09-13 2016-09-13 Refrigeration cycle apparatus
JP2018538988A JP6832939B2 (ja) 2016-09-13 2016-09-13 冷凍サイクル装置
EP16916194.0A EP3514461B1 (en) 2016-09-13 2016-09-13 Refrigeration cycle apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2016/076969 WO2018051409A1 (ja) 2016-09-13 2016-09-13 冷凍サイクル装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2018051409A1 true WO2018051409A1 (ja) 2018-03-22

Family

ID=61619061

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2016/076969 WO2018051409A1 (ja) 2016-09-13 2016-09-13 冷凍サイクル装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US11262106B2 (ja)
EP (1) EP3514461B1 (ja)
JP (1) JP6832939B2 (ja)
WO (1) WO2018051409A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020192087A1 (zh) * 2019-03-26 2020-10-01 青岛海尔空调电子有限公司 多联机空调及其控制方法

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10976085B2 (en) * 2014-05-19 2021-04-13 Mitsubishi Electric Corporation Air-conditioning apparatus
CN111912056A (zh) * 2019-05-07 2020-11-10 开利公司 空调系统

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10170081A (ja) * 1996-12-11 1998-06-26 Toshiba Corp 空気調和装置
JP2006308166A (ja) * 2005-04-27 2006-11-09 Mitsubishi Electric Corp 冷凍サイクル装置
JP2012107857A (ja) * 2010-11-18 2012-06-07 Lg Electronics Inc 空気調和機
US20160040896A1 (en) * 2014-08-05 2016-02-11 Samsung Electronics Co., Ltd. Air conditioner

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1137587A (ja) 1997-07-18 1999-02-12 Fujitsu General Ltd 空気調和機
JP2003127632A (ja) * 2001-10-29 2003-05-08 Denso Corp 車両用空調装置
KR100788550B1 (ko) * 2004-11-10 2007-12-26 다이킨 고교 가부시키가이샤 냉동장치
US20090183867A1 (en) * 2008-01-23 2009-07-23 Compressor Systems Inc. Varying ambient heat exchanger for a compressor
US20110259551A1 (en) * 2010-04-23 2011-10-27 Kazushige Kasai Flow distributor and environmental control system provided the same
US9848509B2 (en) * 2011-06-27 2017-12-19 Ebullient, Inc. Heat sink module
WO2013005270A1 (ja) * 2011-07-01 2013-01-10 三菱電機株式会社 冷凍サイクル装置及び空気調和機
EP2889559B1 (en) * 2012-08-03 2018-05-23 Mitsubishi Electric Corporation Air-conditioning device
CN107110547B (zh) 2015-01-13 2019-08-20 三菱电机株式会社 制冷循环装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10170081A (ja) * 1996-12-11 1998-06-26 Toshiba Corp 空気調和装置
JP2006308166A (ja) * 2005-04-27 2006-11-09 Mitsubishi Electric Corp 冷凍サイクル装置
JP2012107857A (ja) * 2010-11-18 2012-06-07 Lg Electronics Inc 空気調和機
JP2015117936A (ja) 2010-11-18 2015-06-25 エルジー エレクトロニクス インコーポレイティド 空気調和機
US20160040896A1 (en) * 2014-08-05 2016-02-11 Samsung Electronics Co., Ltd. Air conditioner

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP3514461A4

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020192087A1 (zh) * 2019-03-26 2020-10-01 青岛海尔空调电子有限公司 多联机空调及其控制方法

Also Published As

Publication number Publication date
EP3514461A4 (en) 2019-10-09
US11262106B2 (en) 2022-03-01
JPWO2018051409A1 (ja) 2019-06-24
JP6832939B2 (ja) 2021-02-24
US20190195539A1 (en) 2019-06-27
EP3514461B1 (en) 2024-01-24
EP3514461A1 (en) 2019-07-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109328287B (zh) 制冷循环装置
US10830502B2 (en) Air conditioner
WO2014020651A1 (ja) 空気調和装置
US10619892B2 (en) Air conditioning system
US6237356B1 (en) Refrigerating plant
US10393418B2 (en) Air-conditioning apparatus
JP6739344B2 (ja) 冷却設備
CN101755177A (zh) 具有流控制的节能制冷剂系统
CN102597658A (zh) 热泵
CN108151350B (zh) 三管制多联机系统及其控制方法
CN105180489B (zh) 一种适应变工况运行的混合工质节流制冷机及其制冷方法
WO2018051409A1 (ja) 冷凍サイクル装置
CN107238161A (zh) 多联机系统及其模式切换控制方法
EP2771627B1 (en) Regenerative air-conditioning apparatus
JP2013204851A (ja) ヒートポンプ式加熱装置
CN112432255B (zh) 室外机及空调器
CN107560213A (zh) 空调系统及空调
KR102337394B1 (ko) 공기조화기
KR102198332B1 (ko) 공기 조화기 및 기액분리 유닛
JP2004324947A (ja) 空気調和装置
JP4906885B2 (ja) 冷凍サイクル装置
KR101127758B1 (ko) 냉온수 및 냉난방 공급시스템
CN108397825A (zh) 空气调节装置
CN109386989A (zh) 两管制喷气增焓室外机及多联机系统
JPH05133635A (ja) 蓄冷熱式空気調和装置

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 16916194

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2018538988

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2016916194

Country of ref document: EP

Effective date: 20190415