WO2017145219A1 - 冷凍サイクル装置 - Google Patents

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refrigeration cycle
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refrigerant
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拓未 西山
航祐 田中
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三菱電機株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a refrigeration cycle apparatus having a counterflow type heat exchanger.
  • the present invention has been made against the background of the above problems, and an object thereof is to obtain a refrigeration cycle apparatus that further improves the heat transfer performance of a heat exchanger that performs heat exchange as a counterflow.
  • the refrigeration cycle apparatus includes a heat exchanger, and includes a flow path switching circuit that switches the heat exchanger to one of an evaporator and a condenser, and the flow path switching circuit is provided in the heat exchanger.
  • the heat exchanger functions as an evaporator and when the heat exchanger functions as a condenser
  • the refrigerant flows from the same direction
  • the heat exchanger has a plurality of paths.
  • a path switching circuit wherein the path switching circuit includes an order of the plurality of paths through which the refrigerant flows when the heat exchanger functions as an evaporator, and a refrigerant when the heat exchanger functions as a condenser. Is switched between the order of the plurality of paths that circulate.
  • the order of the plurality of paths through which the refrigerant flows in the counterflow heat exchanger is switched between the cooling operation and the heating operation, and the volume changes due to the phase change of the refrigerant.
  • the pressure loss can be reduced and the heat exchange efficiency can be further improved.
  • FIG. 1 is a configuration diagram of a refrigeration cycle apparatus 100 according to Embodiment 1.
  • FIG. 2 is a perspective view of a six-way valve according to Embodiment 1.
  • FIG. 3 is a switching explanatory diagram of a six-way valve according to Embodiment 1.
  • 1 is a configuration diagram of a path switching circuit 10 according to a first embodiment. It is a block diagram which shows the modification 1 of the refrigerating-cycle apparatus 100 which concerns on Embodiment 1.
  • FIG. It is a block diagram which shows the modification 2 of the refrigerating-cycle apparatus 100 which concerns on Embodiment 1.
  • FIG. It is a block diagram which shows the modification 3 of the refrigerating-cycle apparatus 100 which concerns on Embodiment 1.
  • FIG. 6 is a configuration diagram showing a fourth modification of the refrigeration cycle apparatus 100 according to the first embodiment. It is a block diagram which shows the modification 5 of the refrigerating-cycle apparatus 100 which concerns on Embodiment 1.
  • FIG. It is a block diagram which shows the modification 6 of the refrigerating-cycle apparatus 100 which concerns on Embodiment 1.
  • FIG. It is a block diagram which shows the modification 7 of the refrigerating-cycle apparatus 100 which concerns on Embodiment 1.
  • FIG. It is a block diagram which shows the modification 8 of the refrigerating-cycle apparatus 100 which concerns on Embodiment 1.
  • FIG. It is a block diagram which shows the modification 9 of the refrigerating-cycle apparatus 100 which concerns on Embodiment 1.
  • FIG. 6 is a configuration diagram showing a first modification of the path switching circuit 10 according to the first embodiment.
  • FIG. 6 is a configuration diagram illustrating a second modification of the path switching circuit 10 according to the first embodiment.
  • FIG. 6 is a configuration diagram showing a third modification of the path switching circuit 10 according to the first embodiment.
  • FIG. 6 is a configuration diagram of a refrigeration cycle apparatus 400 according to Embodiment 2. It is a block diagram which shows the modification 1 of the refrigerating-cycle apparatus 400 which concerns on Embodiment 2.
  • FIG. 1 It is a block diagram which shows the modification 2 of the refrigerating-cycle apparatus 400 which concerns on Embodiment 2.
  • FIG. 2 is a block diagram which shows the modification 3 of the refrigerating-cycle apparatus 400 which concerns on Embodiment 2.
  • FIG. 2 is a block diagram which shows the modification 4 of the refrigerating-cycle apparatus 400 which concerns on Embodiment 2.
  • FIG. 1 is a block diagram which shows the modification 2 of the refrigerating-cycle apparatus 400 which concerns on Embodiment 2.
  • FIG. 2 It is a block diagram which shows the modification 3 of the refrigerating-cycle apparatus 400 which concerns on Embodiment 2.
  • FIG. 2 is a block diagram which shows the modification 4 of the refrigerating-cycle apparatus 400 which concerns on Embodiment 2.
  • FIG. 1 is a configuration diagram of a refrigeration cycle apparatus 100 according to the first embodiment.
  • the refrigeration cycle apparatus 100 includes an outdoor unit 110 and an indoor unit 120.
  • the outdoor unit 110 and the indoor unit 120 are connected to each other through the refrigerant pipe 3.
  • a refrigerant circuit is formed by the outdoor unit 110, the indoor unit 120, and the refrigerant pipe.
  • the refrigerant circuit (corresponding to the flow path switching circuit of the present invention) is provided with a compressor 1, a six-way valve 2, an outdoor heat exchanger 4, an expansion valve 5, and an indoor heat exchanger 6.
  • the compressor 1, the six-way valve 2, the outdoor heat exchanger 4, and the expansion valve 5 are accommodated in the outdoor unit 110.
  • the indoor heat exchanger 6 is accommodated in the indoor unit 120.
  • an outdoor fan 4 f that supplies air for heat exchange to the outdoor heat exchanger 4 is installed.
  • an indoor fan 6 f that supplies air for heat exchange to the indoor heat exchanger 6 is installed in the vicinity of the indoor heat exchanger 6.
  • the said structure is a minimum component which can implement
  • the refrigerant used in the refrigeration cycle apparatus 100 can employ not only a single refrigerant but also an azeotropic, pseudoazeotropic, non-azeotropic mixed refrigerant mixed refrigerant in which at least two kinds of refrigerants are mixed. .
  • refrigerant to be mixed for example, refrigerants such as R32, HFO1234yf, HFO1234ze (E), R125, HFO1123, R134a, and R290 can be configured at an arbitrary mixing ratio.
  • FIG. 2 is a perspective view of the six-way valve according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is an explanatory diagram of switching of the six-way valve according to the first embodiment.
  • the six-way valve 2 has six ports A to F as shown in FIG.
  • the board portion 2B is connected to five ports B to F, and the rotating portion 2A is rotatably attached to the board portion 2B.
  • FIG. 3 when the rotating unit 2 ⁇ / b> A rotates with respect to the substrate unit 2 ⁇ / b> B, adjacent ports are connected to each other so that the heating mode and the cooling mode of the refrigeration cycle apparatus 100 can be switched.
  • Has been. 2 and 3 show the rotary type six-way valve, but a slide type or the like may be adopted.
  • the refrigeration cycle apparatus 100 can realize a cooling operation and a heating operation by switching the flow path of the six-way valve 2.
  • the refrigeration cycle is formed in a state where the six-way valve 2 is switched to the flow path in the solid line shown in FIG.
  • the refrigerant sent from the compressor 1 flows in the order of the six-way valve 2, the outdoor heat exchanger 4, the six-way valve 2, the expansion valve 5, the indoor heat exchanger 6, the six-way valve 2, and the compressor 1.
  • the indoor heat exchanger 6 functions as an evaporator
  • the outdoor heat exchanger 4 functions as a condenser.
  • the refrigeration cycle is formed in a state where the six-way valve 2 is switched to the flow path along the broken line shown in FIG.
  • the refrigerant sent from the compressor 1 flows in the order of the six-way valve 2, the indoor heat exchanger 6, the expansion valve 5, the six-way valve 2, the outdoor heat exchanger 4, the six-way valve 2, and the compressor 1.
  • the indoor heat exchanger 6 functions as a condenser
  • the outdoor heat exchanger 4 functions as an evaporator.
  • FIG. 4 is a configuration diagram of the path switching circuit 10 according to the first embodiment.
  • the outdoor heat exchanger 4 has, for example, three paths and is configured by a path switching circuit 10.
  • a first heat exchanging part 4a, a second heat exchanging part 4b, and a third heat exchanging part 4c are connected in parallel to the three paths, respectively.
  • the path switching circuit 10 includes a first flow path 10a connecting the refrigerant pipes on the lee side of the first heat exchange unit 4a, the second heat exchange unit 4b, and the third heat exchange unit 4c, the first heat exchange unit 4a,
  • the second heat exchange unit 4b and the third heat exchange unit 4c are connected to the second flow path 10b connecting the refrigerant pipes on the windward side, and the first flow path 10a and the second flow path 10b are connected to perform third heat exchange. It is comprised by the 3rd flow path 10c which bypasses the part 4c.
  • a first on-off valve 7a is disposed between the second heat exchange unit 4b and the third heat exchange unit 4c in the first flow path.
  • a first three-way valve 8a having three ports (A to C ports) is disposed at a connection position between the first flow path 10a and the third flow path 10c.
  • the outdoor heat exchanger 4 and the indoor heat exchanger 6 may employ a plate fin heat exchanger, a fin-and-tube heat exchanger, a flat tube (multi-hole tube) heat exchanger, or the like.
  • the path switching circuit 10 of the outdoor heat exchanger 4 is shown as an example, the indoor heat exchanger 6 may have a similar path configuration.
  • the refrigerant flows through the path switching circuit 10 of the outdoor heat exchanger 4 as shown by the solid line. That is, by closing the first on-off valve 7a, the high-pressure gas refrigerant flowing into the path switching circuit 10 first flows into the first heat exchange unit 4a and the second heat exchange unit 4b and condenses. The refrigerant that has flowed out of the first heat exchange unit 4a and the second heat exchange unit 4b is closed to the third heat exchange unit 4c by closing the A port of the first three-way valve 8a and opening the B port and the C port. It flows in and becomes a liquid refrigerant. Then, the liquid refrigerant is supplied to the indoor heat exchanger 6. At this time, the refrigerant having a low dryness flows from the first heat exchange unit 4a and the second heat exchange unit 4b toward the third heat exchange unit 4c which is lower in position.
  • the refrigerant flows through the path switching circuit 10 of the outdoor heat exchanger 4 as shown by a broken line. That is, by opening the first on-off valve 7a, the low-pressure liquid refrigerant flowing into the path switching circuit 10 is parallel to the first heat exchange unit 4a, the second heat exchange unit 4b, and the third heat exchange unit 4c. It flows and evaporates. The gas refrigerant flowing out of each heat exchange section is sucked into the compressor 1 by closing the B port of the first three-way valve 8a and opening the A port and the C port.
  • the improvement of the heat exchange efficiency by a counterflow becomes remarkable when the non-azeotropic refrigerant mixture which a temperature gradient produces at the time of heat exchange is used.
  • the evaporating temperature at the time of heating operation can be maintained high by setting it as a counterflow, and the amount of frost formation can be reduced.
  • the 3rd heat exchange part 4c can guide the condensed liquid refrigerant to the gravitational direction by arrange
  • the order of the plurality of paths through which the refrigerant of the outdoor heat exchanger 4 flows is changed between the cooling operation and the heating operation, and the outdoor heat exchanger 4 Only when functioning as a condenser, the inflow side is changed to two passes and the outflow side is changed to one pass. Then, since the path is reduced in accordance with the decrease in volume due to the phase change of the refrigerant, the pressure loss can be reduced, and the heat exchange efficiency can be further improved.
  • FIG. 5 is a configuration diagram showing a first modification of the refrigeration cycle apparatus 100 according to the first embodiment.
  • the refrigeration cycle apparatus 200 according to the modified example 1 has the same direction of the refrigerant flowing through the indoor heat exchanger 6 during the cooling operation and the heating operation, and is counterflowed. Is different.
  • ⁇ Configuration of refrigeration cycle apparatus 200 In the refrigerant circuit (corresponding to the flow path switching circuit of the present invention) of the refrigeration cycle apparatus 200, as in the refrigeration cycle apparatus 100, the compressor 1, the six-way valve 2, the outdoor heat exchanger 4, the expansion valve 5, and the indoor heat An exchanger 6 is provided.
  • the compressor 1, the six-way valve 2, the outdoor heat exchanger 4, and the expansion valve 5 are accommodated in the outdoor unit 110.
  • the indoor heat exchanger 6 is accommodated in the indoor unit 120.
  • the refrigeration cycle apparatus 100 can realize a cooling operation and a heating operation by switching the flow path of the six-way valve 2.
  • the refrigeration cycle is formed in a state where the six-way valve 2 is switched to the flow path in the solid line shown in FIG.
  • the refrigerant sent from the compressor 1 flows in the order of the six-way valve 2, the outdoor heat exchanger 4, the expansion valve 5, the six-way valve 2, the indoor heat exchanger 6, the six-way valve 2, and the compressor 1.
  • the indoor heat exchanger 6 functions as an evaporator
  • the outdoor heat exchanger 4 functions as a condenser.
  • the refrigeration cycle is formed in a state where the six-way valve 2 is switched to the flow path along the broken line shown in FIG.
  • the refrigerant sent from the compressor 1 flows in the order of the six-way valve 2, the indoor heat exchanger 6, the six-way valve 2, the expansion valve 5, the outdoor heat exchanger 4, the six-way valve 2, and the compressor 1.
  • the indoor heat exchanger 6 functions as a condenser
  • the outdoor heat exchanger 4 functions as an evaporator.
  • FIG. 6 is a configuration diagram showing a second modification of the refrigeration cycle apparatus 100 according to the first embodiment.
  • the refrigeration cycle apparatus 210 according to the modified example 2 is implemented in that the refrigerant flows in both the outdoor heat exchanger 4 and the indoor heat exchanger 6 in the same direction during the cooling operation and the heating operation, and is counterflowed. This is different from the refrigeration cycle apparatus 100 according to the first embodiment.
  • the refrigerant circuit (corresponding to the flow path switching circuit of the present invention) of the refrigeration cycle apparatus 210 includes the compressor 1, the eight-way valve 11, the outdoor heat exchanger 4, the first expansion valve 5a, the second expansion valve 5b, A heat exchanger 6 is provided.
  • the compressor 1, the eight-way valve 11, the outdoor heat exchanger 4, the first expansion valve 5a, and the second expansion valve 5b are accommodated in the outdoor unit 110.
  • the indoor heat exchanger 6 is accommodated in the indoor unit 120.
  • the refrigeration cycle apparatus 210 can realize a cooling operation and a heating operation by switching the flow path of the eight-way valve 11.
  • the refrigeration cycle is formed in a state where the eight-way valve 11 is switched to the flow path in the solid line shown in FIG.
  • the refrigerant sent from the compressor 1 is the eight-way valve 11, the outdoor heat exchanger 4, the first expansion valve 5 a, the eight-way valve 11, the indoor heat exchanger 6, the second expansion valve 5 b, and the eight-way valve 11.
  • the compressor 1 flows in this order.
  • the indoor heat exchanger 6 functions as an evaporator
  • the outdoor heat exchanger 4 functions as a condenser.
  • the refrigeration cycle is formed in a state where the eight-way valve 11 is switched to the flow path along the broken line shown in FIG.
  • the refrigerant sent from the compressor 1 is the eight-way valve 11, the indoor heat exchanger 6, the second expansion valve 5 b, the eight-way valve 11, the outdoor heat exchanger 4, the first expansion valve 5 a, and the eight-way valve 11.
  • the compressor 1 flows in this order.
  • the indoor heat exchanger 6 functions as a condenser
  • the outdoor heat exchanger 4 functions as an evaporator.
  • the inflow direction of the refrigerant into the outdoor heat exchanger 4 and the indoor heat exchanger 6 is the same during the cooling operation and the heating operation, and the air inflow direction Therefore, in both the outdoor heat exchanger 4 and the indoor heat exchanger 6, the same effect as that of the outdoor heat exchanger 4 according to the first embodiment can be obtained.
  • FIG. 7 is a configuration diagram showing a third modification of the refrigeration cycle apparatus 100 according to the first embodiment.
  • the refrigeration cycle apparatus 220 according to the modified example 3 is implemented in that the refrigerant flows in both the outdoor heat exchanger 4 and the indoor heat exchanger 6 in the same direction during the cooling operation and the heating operation, and is counterflowed. This is different from the refrigeration cycle apparatus 100 according to the first embodiment.
  • the refrigerant circuit (corresponding to the flow path switching circuit of the present invention) of the refrigeration cycle apparatus 220 includes the compressor 1, the first four-way valve 12a, the second four-way valve 12b, the outdoor heat exchanger 4, the expansion valve 5, and the indoor heat.
  • An exchanger 6 is provided.
  • the compressor 1, the first four-way valve 12 a, the second four-way valve 12 b, the outdoor heat exchanger 4, and the expansion valve 5 are accommodated in the outdoor unit 110.
  • the indoor heat exchanger 6 is accommodated in the indoor unit 120.
  • the refrigeration cycle apparatus 220 can realize a cooling operation and a heating operation by switching the flow paths of the first four-way valve 12a and the second four-way valve 12b.
  • the refrigeration cycle is formed in a state where the first four-way valve 12a and the second four-way valve 12b are switched to the flow paths in the solid line shown in FIG.
  • the refrigerant sent from the compressor 1 includes the first four-way valve 12a, the outdoor heat exchanger 4, the second four-way valve 12b, the expansion valve 5, the first four-way valve 12a, the indoor heat exchanger 6,
  • the two-way valve 12b and the compressor 1 flow in this order.
  • the indoor heat exchanger 6 functions as an evaporator
  • the outdoor heat exchanger 4 functions as a condenser.
  • the refrigerant sent from the compressor 1 includes the first four-way valve 12a, the indoor heat exchanger 6, the second four-way valve 12b, the expansion valve 5, the first four-way valve 12a, the outdoor heat exchanger 4, The two-way valve 12b and the compressor 1 flow in this order.
  • the indoor heat exchanger 6 functions as a condenser
  • the outdoor heat exchanger 4 functions as an evaporator.
  • the inflow direction of the refrigerant into the outdoor heat exchanger 4 and the indoor heat exchanger 6 is the same during the cooling operation and the heating operation, and the air inflow direction Therefore, in both the outdoor heat exchanger 4 and the indoor heat exchanger 6, the same effect as that of the outdoor heat exchanger 4 according to the first embodiment can be obtained.
  • FIG. 8 is a configuration diagram showing a fourth modification of the refrigeration cycle apparatus 100 according to the first embodiment.
  • the refrigeration cycle apparatus 230 according to the modification 4 is a circuit in which the direction of the refrigerant flowing in the outdoor heat exchanger 4 is the same in the cooling operation and the heating operation in the same manner as in the first embodiment, and the counter flow is made.
  • the refrigerant circuit (corresponding to the flow path switching circuit of the present invention) of the refrigeration cycle apparatus 230 includes a compressor 1, a four-way valve 12, a first check valve bridge circuit 13 composed of four check valves, an outdoor heat. An exchanger 4, an expansion valve 5, and an indoor heat exchanger 6 are provided.
  • the first check valve bridge circuit 13 the first check valve 13a, the second check valve 13b, the third check valve 13c, and the fourth check valve 13d are arranged on a rectangular circuit as shown in FIG. Configured.
  • the compressor 1, the four-way valve 12, the first check valve bridge circuit 13, the outdoor heat exchanger 4, and the expansion valve 5 are accommodated in the outdoor unit 110.
  • the indoor heat exchanger 6 is accommodated in the indoor unit 120.
  • the refrigeration cycle apparatus 230 can realize a cooling operation and a heating operation by switching the flow path of the four-way valve 12.
  • the refrigeration cycle is formed in a state where the four-way valve 12 is switched to the flow path in the solid line shown in FIG.
  • the refrigerant sent from the compressor 1 is the four-way valve 12, the first check valve 13a, the outdoor heat exchanger 4, the third check valve 13c, the expansion valve 5, the indoor heat exchanger 6, and the four-way valve. It flows in the order of the valve 12 and the compressor 1.
  • the indoor heat exchanger 6 functions as an evaporator
  • the outdoor heat exchanger 4 functions as a condenser.
  • the refrigeration cycle is formed in a state where the four-way valve 12 is switched to the flow path along the broken line shown in FIG.
  • the refrigerant sent from the compressor 1 is the four-way valve 12, the indoor heat exchanger 6, the expansion valve 5, the second check valve 13b, the outdoor heat exchanger 4, the fourth check valve 13d, and the four-way valve. It flows in the order of the valve 12 and the compressor 1.
  • the indoor heat exchanger 6 functions as a condenser
  • the outdoor heat exchanger 4 functions as an evaporator.
  • the refrigerant inflow direction to the outdoor heat exchanger 4 is the same during the cooling operation and the heating operation, and the air inflow direction is counterflowed.
  • the same effect as that of the outdoor heat exchanger 4 according to Embodiment 1 can be obtained.
  • FIG. 9 is a configuration diagram showing a fifth modification of the refrigeration cycle apparatus 100 according to the first embodiment.
  • the refrigeration cycle apparatus 240 according to the modified example 5 is implemented in that the refrigerant flows in both the outdoor heat exchanger 4 and the indoor heat exchanger 6 in the same direction during the cooling operation and the heating operation, and is counterflowed. This is different from the refrigeration cycle apparatus 100 according to the first embodiment.
  • the refrigerant circuit (corresponding to the flow path switching circuit of the present invention) of the refrigeration cycle apparatus 240 includes a compressor 1, a four-way valve 12, a first check valve bridge circuit 13, and four four check valves.
  • a second check valve bridge circuit 14 composed of a check valve, an outdoor heat exchanger 4, an expansion valve 5, and an indoor heat exchanger 6 are provided.
  • the first check valve bridge circuit 13 the first check valve 13a, the second check valve 13b, the third check valve 13c, and the fourth check valve 13d are arranged on a rectangular circuit as shown in FIG. Configured.
  • the first check valve 14a, the second check valve 14b, the third check valve 14c, and the fourth check valve 14d are arranged on a rectangular circuit as shown in FIG. Configured.
  • the compressor 1, the four-way valve 12, the first check valve bridge circuit 13, the second check valve bridge circuit 14, the outdoor heat exchanger 4, and the expansion valve 5 are accommodated in the outdoor unit 110. Yes.
  • the indoor heat exchanger 6 is accommodated in the indoor unit 120.
  • the refrigeration cycle apparatus 240 can realize a cooling operation and a heating operation by switching the flow path of the four-way valve 12.
  • the refrigeration cycle is formed in a state where the four-way valve 12 is switched to the flow path in the solid line shown in FIG.
  • the refrigerant sent from the compressor 1 is a four-way valve 12, a first check valve 13a, an outdoor heat exchanger 4, a third check valve 13c, an expansion valve 5, a second check valve 14b, It flows in the order of the indoor heat exchanger 6, the fourth check valve 14d, the four-way valve 12, and the compressor 1.
  • the indoor heat exchanger 6 functions as an evaporator
  • the outdoor heat exchanger 4 functions as a condenser.
  • the refrigeration cycle is formed in a state where the four-way valve 12 is switched to the flow path along the broken line shown in FIG.
  • the refrigerant sent from the compressor 1 is a four-way valve 12, a third check valve 14c, an indoor heat exchanger 6, a first check valve 14a, an expansion valve 5, a second check valve 13b, It flows in order of the outdoor heat exchanger 4, the fourth check valve 13d, the four-way valve 12, and the compressor 1.
  • the indoor heat exchanger 6 functions as a condenser
  • the outdoor heat exchanger 4 functions as an evaporator.
  • FIG. 10 is a configuration diagram illustrating a sixth modification of the refrigeration cycle apparatus 100 according to the first embodiment.
  • the refrigeration cycle apparatus 250 according to the modification 6 is different only in that the receiver tank 16 is disposed in the refrigeration cycle apparatus 100 described in FIG. 1 according to the first embodiment.
  • the supercooled liquid refrigerant stored in the receiver tank 16 during the cooling operation is supplied to the indoor heat exchanger 6 that functions as an evaporator. Therefore, in addition to the effects of the refrigeration cycle apparatus 100 according to Embodiment 1, the cooling capacity is improved, and the efficiency of the refrigeration cycle apparatus 250 is improved.
  • FIG. 11 is a configuration diagram illustrating a seventh modification of the refrigeration cycle apparatus 100 according to the first embodiment.
  • the refrigeration cycle apparatus 260 according to Modification 7 is different only in that the gas vent valve 17 is arranged in the receiver tank 16 illustrated in FIG. 10 according to Modification 6 of Embodiment 1.
  • ⁇ Configuration of refrigeration cycle apparatus 260> In the refrigerant circuit (corresponding to the flow path switching circuit of the present invention) of the refrigeration cycle apparatus 260, a gas vent pipe 17a having a gas vent valve 17 is arranged in the receiver tank 16 of the refrigeration cycle apparatus 250 shown in FIG. .
  • Other configurations are the same as those of the refrigeration cycle apparatus 250 according to the sixth modification of the first embodiment shown in FIG.
  • the refrigeration cycle apparatus 260 according to the seventh modification of the first embodiment includes the gas vent valve 17 that is opened during the heating operation and closed during the cooling operation. For this reason, especially the liquid refrigerant stored in the receiver tank 16 during the heating operation becomes a supercooled state and is supplied to the outdoor heat exchanger 4 that functions as an evaporator. Therefore, in addition to the effect of the refrigeration cycle apparatus 250 according to Modification 6 of Embodiment 1, the heating capacity is improved, and the efficiency of the refrigeration cycle apparatus 250 is improved.
  • FIG. 12 is a configuration diagram illustrating Modification 8 of the refrigeration cycle apparatus 100 according to Embodiment 1.
  • the refrigeration cycle apparatus 270 according to the modification 8 is different only in that the check valve 18 is arranged in the receiver tank 16 illustrated in FIG. 10 according to the modification 6 of the first embodiment.
  • ⁇ Configuration of refrigeration cycle apparatus 270> In the refrigerant circuit (corresponding to the flow path switching circuit of the present invention) of the refrigeration cycle apparatus 270, a gas vent pipe 18a having a check valve 18 is arranged in the receiver tank 16 of the refrigeration cycle apparatus 250 shown in FIG. .
  • Other configurations are the same as those of the refrigeration cycle apparatus 250 according to the sixth modification of the first embodiment shown in FIG.
  • the refrigeration cycle apparatus 270 includes the gas vent pipe 18a through which the gas refrigerant passes during the cooling operation and the heating operation. For this reason, the liquid refrigerant stored in the receiver tank 16 enters a supercooled state and is supplied to the outdoor heat exchanger 4 or the indoor heat exchanger 6 that functions as an evaporator. Therefore, in addition to the effect of the refrigeration cycle apparatus 250 according to Modification 6 of Embodiment 1, the cooling / heating capacity is improved, and the efficiency of the refrigeration cycle apparatus 270 is improved.
  • FIG. 13 is a configuration diagram showing a ninth modification of the refrigeration cycle apparatus 100 according to the first embodiment.
  • the refrigeration cycle apparatus 280 according to the modification 9 is different only in that the receiver tank 16 is disposed in the refrigeration cycle apparatus 200 illustrated in FIG. 5 according to the modification 1 of the first embodiment.
  • the supercooled liquid refrigerant stored in the receiver tank 16 during the cooling operation is supplied to the indoor heat exchanger 6 that functions as an evaporator. Therefore, in addition to the effect of the refrigeration cycle apparatus 200 according to Modification 1 of Embodiment 1, the cooling capacity is improved, and the efficiency of the refrigeration cycle apparatus 280 is improved.
  • FIG. 14 is a configuration diagram illustrating Modification 10 of the refrigeration cycle apparatus 100 according to Embodiment 1.
  • the refrigeration cycle apparatus 290 according to Modification 10 is different only in that the gas vent valve 17 is arranged in the receiver tank 16 illustrated in FIG. 13 according to Modification 9 of Embodiment 1.
  • ⁇ Configuration of refrigeration cycle apparatus 290> In the refrigerant circuit of the refrigeration cycle apparatus 290 (corresponding to the flow path switching circuit of the present invention), a gas vent pipe 17a having a gas vent valve 17 is arranged in the receiver tank 16 of the refrigeration cycle apparatus 280 shown in FIG. .
  • Other configurations are the same as those of the refrigeration cycle apparatus 280 according to the modification 9 of the first embodiment shown in FIG.
  • the refrigeration cycle apparatus 290 includes the gas vent valve 17 that is opened during the heating operation and closed during the cooling operation. For this reason, especially the liquid refrigerant stored in the receiver tank 16 during the heating operation becomes a supercooled state and is supplied to the outdoor heat exchanger 4 that functions as an evaporator. Therefore, in addition to the effect of the refrigeration cycle apparatus 280 according to Modification 9 of Embodiment 1, the heating capacity is improved and the efficiency of the refrigeration cycle apparatus 290 is improved.
  • FIG. 15 is a configuration diagram illustrating Modification 11 of the refrigeration cycle apparatus 100 according to Embodiment 1.
  • the refrigeration cycle apparatus 300 according to the modification 11 is different only in that the check valve 18 is disposed in the receiver tank 16 illustrated in FIG. 13 according to the modification 9 of the first embodiment.
  • a gas vent pipe 18a having a check valve 18 is disposed in the receiver tank 16 of the refrigeration cycle apparatus 280 shown in FIG. .
  • Other configurations are the same as those of the refrigeration cycle apparatus 280 according to the modification 9 of the first embodiment shown in FIG.
  • the refrigeration cycle apparatus 300 includes the gas vent pipe 18a through which the gas refrigerant passes during the cooling operation and the heating operation. For this reason, the liquid refrigerant stored in the receiver tank 16 enters a supercooled state and is supplied to the outdoor heat exchanger 4 or the indoor heat exchanger 6 that functions as an evaporator. Therefore, in addition to the effect of the refrigeration cycle apparatus 280 according to Modification 9 of Embodiment 1, the cooling / heating capacity is improved, and the efficiency of the refrigeration cycle apparatus 300 is improved.
  • FIG. 16 is a configuration diagram illustrating a first modification of the path switching circuit 10 according to the first embodiment.
  • the path switching circuit 20 according to the first modification is the same as the path switching circuit 10 according to the first embodiment in the basic connection configuration. However, since the arrangement of each switching valve is different, the configuration of each switching valve will be described.
  • the first flow path 20a connecting the refrigerant pipes on the lee side of the first heat exchange unit 4a, the second heat exchange unit 4b, and the third heat exchange unit 4c
  • the first flow path 20b connecting the refrigerant pipes on the windward side of the heat exchange section 4a, the second heat exchange section 4b, and the third heat exchange section 4c, and the first flow path 20a and the second flow path 20b are connected.
  • a third flow path 20c that bypasses the third heat exchange section 4c.
  • the 1st on-off valve 7a is arrange
  • the second on-off valve 7b is disposed at the connection position of the first flow path 20a with the third flow path 20c.
  • a third on-off valve 7c is disposed in the third flow path 20c.
  • the refrigerant flows through the path switching circuit 20 of the outdoor heat exchanger 4 as shown by a solid line. That is, by closing the first on-off valve 7a, the high-pressure gas refrigerant flowing into the path switching circuit 20 first flows into the first heat exchange unit 4a and the second heat exchange unit 4b and condenses. The refrigerant that has flowed out of the first heat exchange unit 4a and the second heat exchange unit 4b flows into the third heat exchange unit 4c by opening the second on-off valve 7b and closing the third on-off valve 7c. Becomes a refrigerant. Then, the liquid refrigerant is supplied to the indoor heat exchanger 6. At this time, the refrigerant having a low dryness flows from the first heat exchange unit 4a and the second heat exchange unit 4b toward the third heat exchange unit 4c which is lower in position.
  • the refrigerant flows through the path switching circuit 20 of the outdoor heat exchanger 4 as shown by a broken line. That is, by opening the first on-off valve 7a and closing the second on-off valve 7b, the low-pressure liquid refrigerant that has flowed into the path switching circuit 20 flows into the first heat exchange unit 4a, the second heat exchange unit 4b, and the second heat exchange unit 4b. 3 It flows into the heat exchange part 4c in parallel and evaporates. The gas refrigerant that has flowed out of each heat exchange section is sucked into the compressor 1 by opening the third on-off valve 7c.
  • FIG. 17 is a configuration diagram illustrating a second modification of the path switching circuit 10 according to the first embodiment.
  • the path switching circuit 21 according to the modification 2 is the same as the path switching circuit 10 according to the first embodiment in the basic connection configuration as shown in FIG. However, since the arrangement of each switching valve is different, the configuration of each switching valve will be described.
  • the first flow path 21a connecting the refrigerant pipes on the leeward side of each path of the first heat exchange unit 4a, the second heat exchange unit 4b, and the third heat exchange unit 4c;
  • the second flow path 21b connecting the refrigerant pipes on the windward side of each path of the first heat exchange section 4a, the second heat exchange section 4b, and the third heat exchange section 4c, the first flow path 21a and the second flow It is comprised by the 3rd flow path 21c which connects the path
  • a second three-way valve 8b having three ports (A to C ports) is arranged at a connection portion of the first flow path 21a with the third heat exchange unit 4c.
  • a third on-off valve 7c is arranged in the third flow path 21c.
  • the refrigerant flows through the path switching circuit 21 of the outdoor heat exchanger 4 as shown by a solid line. That is, the high-pressure gas refrigerant that has flowed into the path switching circuit 21 by closing the C port of the second three-way valve 8b and opening the A port and the B port causes the first heat exchange unit 4a and the second heat exchange unit 4b to First, it flows in and condenses.
  • the refrigerant that has flowed out of the first heat exchange unit 4a and the second heat exchange unit 4b flows into the third heat exchange unit 4c by closing the third on-off valve 7c, and becomes a liquid refrigerant.
  • the liquid refrigerant is supplied to the indoor heat exchanger 6.
  • the refrigerant having a low dryness flows from the first heat exchange unit 4a and the second heat exchange unit 4b toward the third heat exchange unit 4c which is lower in position.
  • the refrigerant flows through the path switching circuit 21 of the outdoor heat exchanger 4 as shown by a broken line. That is, by opening the B port and the C port of the second three-way valve 8b and closing the A port, the low-pressure liquid refrigerant that has flowed into the path switching circuit 21 flows into the first heat exchange unit 4a and the second heat exchange unit 4b. And flows into the third heat exchange part 4c in parallel and evaporates. The gas refrigerant that has flowed out of each heat exchange section is sucked into the compressor 1 by opening the third on-off valve 7c.
  • FIG. 18 is a configuration diagram illustrating a third modification of the path switching circuit 10 according to the first embodiment. As shown in FIG. 18, the path switching circuit 22 according to the third modification is different from the path switching circuit 10 according to the first embodiment in the connection configuration.
  • the path switching circuit 22 connects each path of the first heat exchange unit 4a, the second heat exchange unit 4b, and the third heat exchange unit 4c from 2 paths to 1 path, or from 1 path to 2 paths.
  • a four-way valve 9 a first three-way valve 8a, and a second three-way valve 8b.
  • Each of the first three-way valve 8a and the second three-way valve 8b has three ports (AC ports).
  • ⁇ Flow of refrigerant in path switching circuit 22> During the cooling operation, the refrigerant flows through the path switching circuit 22 of the outdoor heat exchanger 4 as shown by a solid line. That is, the four-way valve 9 is switched to the solid line direction, the C port of the first three-way valve 8a is closed, and the A port and the B port are opened. Further, the C port of the second three-way valve 8b is closed, and the A port and the B port are opened. Then, the high-pressure gas refrigerant that has flowed into the path switching circuit 22 first flows into the first heat exchange unit 4a and the second heat exchange unit 4b and condenses.
  • the refrigerant that has flowed out of the first heat exchange unit 4a and the second heat exchange unit 4b passes through the first three-way valve 8a, flows into the third heat exchange unit 4c, and becomes a liquid refrigerant. Then, the liquid refrigerant passes through the second three-way valve 8b and is supplied to the indoor heat exchanger 6. At this time, the refrigerant having a low dryness flows from the first heat exchange unit 4a and the second heat exchange unit 4b toward the third heat exchange unit 4c which is lower in position.
  • the refrigerant flows through the path switching circuit 22 of the outdoor heat exchanger 4 as shown by a broken line. That is, the four-way valve 9 is switched in the direction of the broken line, the B port of the first three-way valve 8a is closed, and the A port and the C port are opened. Further, the B port of the second three-way valve 8b is closed, and the A port and the C port are opened. Then, the high-pressure gas refrigerant flowing into the path switching circuit 22 passes through the four-way valve 9 and the second three-way valve 8b, flows into the third heat exchange unit 4c, and evaporates.
  • the refrigerant that has flowed out of the third heat exchange unit 4c passes through the four-way valve 9, flows into the first heat exchange unit 4a and the second heat exchange unit 4b, and becomes a gas refrigerant. Then, the gas refrigerant passes through the first three-way valve 8a and is sucked into the compressor 1.
  • each path is switched so that the refrigerant flows from two paths to one path, and as an evaporator.
  • the refrigerant is switched from one pass to two passes. Then. Since the path is changed in accordance with the decrease or increase in volume due to the phase change of the refrigerant, the pressure loss can be reduced and the heat exchange efficiency can be improved.
  • FIG. 19 is a configuration diagram of a refrigeration cycle apparatus 400 according to the second embodiment.
  • the refrigeration cycle apparatus 400 includes an outdoor unit 110 and an indoor unit 120.
  • the outdoor unit 110 and the indoor unit 120 are connected to each other through the refrigerant pipe 3.
  • a refrigerant circuit is formed by the outdoor unit 110, the indoor unit 120, and the refrigerant pipe 3.
  • the refrigerant circuit (corresponding to the flow path switching circuit of the present invention) is provided with a compressor 1, a first six-way valve 2a, a second six-way valve 2b, an outdoor heat exchanger 4, an expansion valve 5, and an indoor heat exchanger 6. It has been.
  • the compressor 1, the first six-way valve 2 a, the second six-way valve 2 b, the outdoor heat exchanger 4, and the expansion valve 5 are accommodated in the outdoor unit 110.
  • the indoor heat exchanger 6 is accommodated in the indoor unit 120.
  • An outdoor fan (not shown) that supplies air for heat exchange to the outdoor heat exchanger 4 is installed in the vicinity of the outdoor heat exchanger 4.
  • the outdoor heat exchanger 4 has, for example, three paths.
  • a first heat exchange unit 4a, a second heat exchange unit 4b, and a third heat exchange unit 4c are connected to the three paths, respectively.
  • the above configuration is a minimum component that can realize the present invention, and may be connected to a gas-liquid branching device, a receiver, an accumulator, a high-low pressure heat exchanger, or the like to form the refrigeration cycle apparatus 400.
  • the refrigerant used in the refrigeration cycle apparatus 400 not only a single refrigerant but also an azeotropic, pseudo-azeotropic, non-azeotropic mixed refrigerant mixed refrigerant in which at least two kinds of refrigerants are mixed can be adopted.
  • refrigerant to be mixed for example, refrigerants such as R32, HFO1234yf, HFO1234ze (E), R125, HFO1123, R134a, and R290 can be configured at an arbitrary mixing ratio.
  • the refrigeration cycle apparatus 400 can realize a cooling operation and a heating operation by switching the flow paths of the first six-way valve 2a and the second six-way valve 2b.
  • a refrigeration cycle is formed in a state where the first six-way valve 2a and the second six-way valve 2b are switched to the flow path in the solid line shown in FIG.
  • the refrigerant sent from the compressor 1 is the first six-way valve 2a, the second six-way valve 2b, the first heat exchange unit 4a, the second heat exchange unit 4b, the second six-way valve 2b, and the third heat.
  • the indoor heat exchanger 6 functions as an evaporator
  • the outdoor heat exchanger 4 functions as a condenser
  • the refrigerant sent from the compressor 1 includes the first six-way valve 2a, the indoor heat exchanger 6, the expansion valve 5, the first six-way valve 2a, the second six-way valve 2b, the third heat exchange unit 4c, The second six-way valve 2b, the first heat exchange unit 4a and the second heat exchange unit 4b, the second six-way valve 2b, the first six-way valve 2a, and the compressor 1 flow in this order.
  • the indoor heat exchanger 6 functions as a condenser
  • the outdoor heat exchanger 4 functions as an evaporator.
  • the refrigerant flows in the same direction in each path of the outdoor heat exchanger 4 during the cooling operation and during the heating operation.
  • the improvement of the heat exchange efficiency by a counterflow becomes remarkable when the non-azeotropic refrigerant mixture which a temperature gradient produces at the time of heat exchange is used.
  • the evaporating temperature at the time of heating operation can be maintained high by setting it as a counterflow, and the amount of frost formation can be reduced.
  • the 3rd heat exchange part 4c can guide the condensed liquid refrigerant to the gravitational direction by arrange
  • the refrigerant circuit according to the second embodiment when the number of passes of the outdoor heat exchanger 4 is switched between the cooling operation and the heating operation, and the outdoor heat exchanger 4 functions as a condenser, The inflow side is changed to 2 passes and the outflow side is changed to 1 pass. Further, when the outdoor heat exchanger 4 functions as an evaporator, the inflow side is changed to one pass and the outflow side is changed to two passes. Then, since the number of passes is changed in accordance with a decrease or increase in volume due to the phase change of the refrigerant, pressure loss can be reduced and heat exchange efficiency can be improved.
  • FIG. 20 is a configuration diagram illustrating a first modification of the refrigeration cycle apparatus 400 according to the second embodiment.
  • the refrigeration cycle apparatus 410 according to the first modification is the same as that of the refrigeration cycle apparatus 100 according to the first embodiment in that the refrigerant flows in the indoor heat exchanger 6 in the cooling operation and the heating operation with the same direction of the refrigerant. Is different.
  • ⁇ Configuration of refrigeration cycle apparatus 410> In the refrigerant circuit (corresponding to the flow path switching circuit of the present invention) of the refrigeration cycle apparatus 410, the compressor 1, the first six-way valve 2a, the second six-way valve 2b, the outdoor heat exchanger, as in the refrigeration cycle apparatus 400. 4, an expansion valve 5 and an indoor heat exchanger 6 are provided.
  • the compressor 1, the first six-way valve 2 a, the second six-way valve 2 b, the outdoor heat exchanger 4, and the expansion valve 5 are accommodated in the outdoor unit 110.
  • the indoor heat exchanger 6 is accommodated in the indoor unit 120.
  • the refrigeration cycle apparatus 410 can realize a cooling operation and a heating operation by switching the flow paths of the first six-way valve 2a and the second six-way valve 2b.
  • the refrigeration cycle is formed in a state where the first six-way valve 2a and the second six-way valve 2b are switched to the flow paths in the solid line shown in FIG.
  • the refrigerant sent from the compressor 1 includes the first six-way valve 2a, the outdoor heat exchanger 4, the expansion valve 5, the first six-way valve 2a, the second six-way valve 2b, the third heat exchange unit 6c, The second six-way valve 2b, the first heat exchange unit 6a and the second heat exchange unit 6b, the second six-way valve 2b, the first six-way valve 2a, and the compressor 1 flow in this order.
  • the indoor heat exchanger 6 functions as an evaporator
  • the outdoor heat exchanger 4 functions as a condenser.
  • the refrigeration cycle is formed in a state where the first six-way valve 2a and the second six-way valve 2b are switched to the flow paths on the broken lines shown in FIG.
  • the refrigerant sent from the compressor 1 is the first six-way valve 2a, the second six-way valve 2b, the first heat exchange unit 6a and the second heat exchange unit 6b, the second six-way valve 2b, and the third heat. It flows in the order of the exchange unit 6c, the second six-way valve 2b, the first six-way valve 2a, the expansion valve 5, the outdoor heat exchanger 4, the first six-way valve 2a, and the compressor 1.
  • the indoor heat exchanger 6 functions as a condenser, and the outdoor heat exchanger 4 functions as an evaporator.
  • the indoor heat exchanger 6 is comprised so that the inflow direction of the refrigerant
  • the refrigerant inflow direction to the indoor heat exchanger 6 is the same during the cooling operation and the heating operation, and the number of passes is changed depending on the operation mode. Therefore, in the indoor heat exchanger 6, the same effect as the outdoor heat exchanger 4 of the refrigeration cycle apparatus 400 according to the second embodiment can be obtained.
  • FIG. 21 is a configuration diagram showing a second modification of the refrigeration cycle apparatus 400 according to the second embodiment.
  • the refrigeration cycle apparatus 420 according to the modified example 2 is different from the refrigeration cycle apparatus 400 according to the second embodiment in that all paths of the refrigerant flowing through the outdoor heat exchanger 4 that functions as an evaporator during heating operation are parallelized. Yes.
  • the refrigerant circuit (corresponding to the flow path switching circuit of the present invention) of the refrigeration cycle apparatus 420 includes the compressor 1, the first six-way valve 2a, the second six-way valve 2b, and the outdoor heat exchanger. 4, an expansion valve 5 and an indoor heat exchanger 6 are provided.
  • the compressor 1, the first six-way valve 2 a, the second six-way valve 2 b, the outdoor heat exchanger 4, and the expansion valve 5 are accommodated in the outdoor unit 110.
  • the indoor heat exchanger 6 is accommodated in the indoor unit 120.
  • the refrigeration cycle apparatus 420 can realize a cooling operation and a heating operation by switching the flow paths of the first six-way valve 2a and the second six-way valve 2b.
  • the refrigeration cycle is formed in a state where the first six-way valve 2a and the second six-way valve 2b are switched to the flow paths in the solid line shown in FIG.
  • the refrigerant sent from the compressor 1 is the first six-way valve 2a, the second six-way valve 2b, the first heat exchange unit 4a, the second heat exchange unit 4b, the second six-way valve 2b, and the third heat.
  • the indoor heat exchanger 6 functions as an evaporator
  • the outdoor heat exchanger 4 functions as a condenser
  • a refrigeration cycle is formed in a state where the first six-way valve 2a and the second six-way valve 2b are switched to the flow paths on the broken lines shown in FIG.
  • the refrigerant sent from the compressor 1 branches to the first six-way valve 2a, the indoor heat exchanger 6, the expansion valve 5, the first six-way valve 2a, the second six-way valve 2b, and the check valve 15. It flows in the order of the point 15a.
  • One of the refrigerants branched at the branch point 15a passes through the check valve 15 and flows into the first heat exchange unit 4a and the second heat exchange unit 4b, and is sucked into the compressor 1 from the second six-way valve 2b.
  • the other refrigerant branched at the branch point 15a is sucked into the compressor 1 through the third heat exchange part 4c and the first six-way valve 2a.
  • the indoor heat exchanger 6 functions as a condenser
  • the outdoor heat exchanger 4 functions as an evaporator.
  • FIG. 22 is a configuration diagram illustrating a third modification of the refrigeration cycle apparatus 400 according to the second embodiment.
  • the refrigeration cycle apparatus 430 according to Modification 3 is different from the refrigeration cycle apparatus 400 according to Embodiment 2 in that all paths of the refrigerant flowing through the indoor heat exchanger 6 that functions as an evaporator during cooling operation are parallelized. .
  • the refrigerant circuit (corresponding to the flow path switching circuit of the present invention) of the refrigeration cycle apparatus 430 includes the compressor 1, the first six-way valve 2a, the second six-way valve 2b, and the outdoor heat exchanger. 4, an expansion valve 5 and an indoor heat exchanger 6 are provided.
  • the compressor 1, the first six-way valve 2 a, the outdoor heat exchanger 4, and the expansion valve 5 are accommodated in the outdoor unit 110.
  • the second six-way valve 2 b and the indoor heat exchanger 6 are accommodated in the indoor unit 120.
  • the refrigeration cycle apparatus 430 can realize a cooling operation and a heating operation by switching the flow paths of the first six-way valve 2a and the second six-way valve 2b.
  • a refrigeration cycle is formed in a state where the first six-way valve 2a and the second six-way valve 2b are switched to the flow paths in the solid lines shown in FIG.
  • the refrigerant sent from the compressor 1 proceeds to the first six-way valve 2a, the outdoor heat exchanger 4, the expansion valve 5, the first six-way valve 2a, and the second six-way valve 2b, and reaches the branch point 15a. To divert.
  • One of the divided refrigerant is sucked into the compressor 1 from the check valve 15 via the first heat exchange unit 6a, the second heat exchange unit 6b, and the second six-way valve 2b. Further, the other of the divided refrigerant is sucked into the compressor 1 via the third heat exchange part 6c and the first six-way valve 2a.
  • the indoor heat exchanger 6 functions as an evaporator
  • the outdoor heat exchanger 4 functions as a condenser.
  • the refrigerant sent from the compressor 1 is the first six-way valve 2a, the second six-way valve 2b, the first heat exchange unit 6a and the second heat exchange unit 6b, the second six-way valve 2b, and the third heat. It flows in the order of the exchange unit 6c, the first six-way valve 2a, the expansion valve 5, the outdoor heat exchanger 4, the first six-way valve 2a, and the compressor 1.
  • the indoor heat exchanger 6 functions as a condenser
  • the outdoor heat exchanger 4 functions as an evaporator.
  • the refrigerant inflow direction to each path of the indoor heat exchanger 6 is the same during the cooling operation and the heating operation.
  • the refrigerant inflow direction to the indoor heat exchanger 6 is the same during the cooling operation and the heating operation.
  • the effect similar to the outdoor heat exchanger 4 of the refrigerating cycle apparatus 400 which concerns on form 2 can be acquired.
  • FIG. 23 is a configuration diagram showing a fourth modification of the refrigeration cycle apparatus 400 according to the second embodiment.
  • the refrigeration cycle apparatus 440 according to the modification 4 is a refrigeration cycle apparatus according to the second embodiment in that the distributor 30 that uniformly distributes the refrigerant is arranged in each path of the outdoor heat exchanger 4 that functions as an evaporator during heating operation. 400 is different.
  • the refrigerant circuit (corresponding to the flow path switching circuit of the present invention) of the refrigeration cycle apparatus 440 is provided with the compressor 1, the four-way valve 12, the outdoor heat exchanger 4, the expansion valve 5, and the indoor heat exchanger 6. .
  • the path switching circuit 23 there is a circuit combining the first check valve 19a, the second check valve 19b, the third check valve 19c, the fourth check valve 19d, the distributor 30, and the on-off valve 7. ing.
  • the refrigerant pipe connected from the distributor 30 to each of the first heat exchange unit 4a, the second heat exchange unit 4b, and the third heat exchange unit 4c of the outdoor heat exchanger 4 has a capillary tube 3a having a narrower diameter than each refrigerant pipe 3. It is configured as.
  • the compressor 1, the outdoor heat exchanger 4, the expansion valve 5, and the path switching circuit 23 are accommodated in the outdoor unit 110.
  • the indoor heat exchanger 6 is accommodated in the indoor unit 120.
  • the refrigeration cycle apparatus 440 can realize a cooling operation and a heating operation by switching the flow path of the four-way valve 12.
  • the four-way valve 12 is switched to the flow path in the solid line shown in FIG. 23, and the refrigeration cycle is formed with the on-off valve 7 opened.
  • the refrigerant sent from the compressor 1 includes the second check valve 19b, the first heat exchange unit 4a and the second heat exchange unit 4b, the third heat exchange unit 4c, the distributor 30, the expansion valve 5, It flows in the order of the indoor heat exchanger 6, the four-way valve 12, and the compressor 1.
  • the indoor heat exchanger 6 functions as an evaporator
  • the outdoor heat exchanger 4 functions as a condenser.
  • the four-way valve 12 is switched to the flow path as indicated by the broken line shown in FIG.
  • the refrigerant sent from the compressor 1 circulates through the four-way valve 12, the indoor heat exchanger 6, and the expansion valve 5, and the distributor 30 uses the first heat exchange unit 4a, the second heat exchange unit 4b, and It branches and flows into the 3rd heat exchange part 4c.
  • the refrigerant from the three heat exchangers merges at the first check valve 19 a and is sucked into the compressor 1 through the four-way valve 12.
  • the indoor heat exchanger 6 functions as a condenser
  • the outdoor heat exchanger 4 functions as an evaporator.
  • the number of passes decreases from two passes to one pass in the outdoor heat exchanger 4 during the cooling operation, and the refrigerant is arranged in parallel with the three passes in the outdoor heat exchanger 4 during the heating operation. Flows in.

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Abstract

本発明に係る冷凍サイクル装置は、熱交換器を有し、前記熱交換器を蒸発器と凝縮器との一方に切り替える流路切替回路を備え、前記流路切替回路は、前記熱交換器に対して、前記熱交換器が蒸発器として機能する時と、前記熱交換器が凝縮器として機能する時とで、冷媒を同一方向から流入させ、前記熱交換器は、複数のパスを備えたパス切替回路を有し、前記パス切替回路は、前記熱交換器が蒸発器として機能する時の冷媒が流通する前記複数のパスの順序と、前記熱交換器が凝縮器として機能する時の冷媒が流通する前記複数のパスの順序と、を切り替えるものである。

Description

冷凍サイクル装置
 本発明は、対向流型の熱交換器を有する冷凍サイクル装置に関するものである。
 従来、例えば冷房運転と暖房運転とを切り替え可能な流路切り替え回路を有する冷凍サイクル装置において、冷媒の流通方向と熱交換用の空気の流通方向とが対向して流れる熱交換器の構成を採用したものが知られている(例えば、特許文献1参照)。
特開平8-189724号公報
 このような、対向流型の熱交換器では、冷媒の流通方向と熱交換用の空気の流通方向とが対向して流れるため、空気と冷媒との温度差を熱交換工程において常に小さく保つことで、熱交換効率が向上する。そして、対向流型の熱交換器において、さらなる熱交換効率の向上を狙い冷媒の圧力損失を低減するためには、伝熱管の多パス化を行う必要がある。
 しかし、熱交換器の多パス化により、1パスあたりの冷媒流量が低下することで特に凝縮時に液化し易く、冷媒と空気との伝熱性能が低下する問題があった。
 本発明は、上記のような課題を背景としてなされたものであり、対向流として熱交換する熱交換器の伝熱性能をさらに向上させる冷凍サイクル装置を得ることを目的とする。
 本発明に係る冷凍サイクル装置は、熱交換器を有し、前記熱交換器を蒸発器と凝縮器との一方に切り替える流路切替回路を備え、前記流路切替回路は、前記熱交換器に対して、前記熱交換器が蒸発器として機能する時と、前記熱交換器が凝縮器として機能する時とで、冷媒を同一方向から流入させ、前記熱交換器は、複数のパスを備えたパス切替回路を有し、前記パス切替回路は、前記熱交換器が蒸発器として機能する時の冷媒が流通する前記複数のパスの順序と、前記熱交換器が凝縮器として機能する時の冷媒が流通する前記複数のパスの順序と、を切り替えるものである。
 本発明に係る冷凍サイクル装置によれば、冷房運転時と、暖房運転時とで対向流型の熱交換器における冷媒が流通する複数のパスの順序を切り替え、冷媒の相変化による体積の変化に合わせてパス数を変更するため、圧力損失を低減することができ、さらに熱交換効率を向上させることができる。
実施の形態1に係る冷凍サイクル装置100の構成図である。 実施の形態1に係る六方弁の斜視図である。 実施の形態1に係る六方弁の切替説明図である。 実施の形態1に係るパス切替回路10の構成図である。 実施の形態1に係る冷凍サイクル装置100の変形例1を示す構成図である。 実施の形態1に係る冷凍サイクル装置100の変形例2を示す構成図である。 実施の形態1に係る冷凍サイクル装置100の変形例3を示す構成図である。 実施の形態1に係る冷凍サイクル装置100の変形例4を示す構成図である。 実施の形態1に係る冷凍サイクル装置100の変形例5を示す構成図である。 実施の形態1に係る冷凍サイクル装置100の変形例6を示す構成図である。 実施の形態1に係る冷凍サイクル装置100の変形例7を示す構成図である。 実施の形態1に係る冷凍サイクル装置100の変形例8を示す構成図である。 実施の形態1に係る冷凍サイクル装置100の変形例9を示す構成図である。 実施の形態1に係る冷凍サイクル装置100の変形例10を示す構成図である。 実施の形態1に係る冷凍サイクル装置100の変形例11を示す構成図である。 実施の形態1に係るパス切替回路10の変形例1を示す構成図である。 実施の形態1に係るパス切替回路10の変形例2を示す構成図である。 実施の形態1に係るパス切替回路10の変形例3を示す構成図である。 実施の形態2に係る冷凍サイクル装置400の構成図である。 実施の形態2に係る冷凍サイクル装置400の変形例1を示す構成図である。 実施の形態2に係る冷凍サイクル装置400の変形例2を示す構成図である。 実施の形態2に係る冷凍サイクル装置400の変形例3を示す構成図である。 実施の形態2に係る冷凍サイクル装置400の変形例4を示す構成図である。
 以下、本発明に係る冷凍サイクル装置について、図面を用いて説明する。
 なお、以下で説明する構成、動作等は、一例にすぎず、本発明に係る冷凍サイクル装置は、そのような構成、動作等である場合に限定されない。また、各図において、同一又は類似するものには、同一の符号を付すか、又は、符号を付すことを省略している。また、細かい構造については、適宜図示を簡略化又は省略している。また、重複又は類似する説明については、適宜簡略化又は省略している。
 実施の形態1.
 実施の形態1に係る冷凍サイクル装置について説明する。
<冷凍サイクル装置100の構成>
 図1は、実施の形態1に係る冷凍サイクル装置100の構成図である。
 冷凍サイクル装置100は、室外ユニット110と室内ユニット120とを備えている。室外ユニット110と室内ユニット120は、冷媒配管3を介して互いに接続されている。冷凍サイクル装置100では、室外ユニット110と、室内ユニット120と、冷媒配管とによって、冷媒回路が形成されている。
 冷媒回路(本発明の流路切替回路に相当する)には、圧縮機1、六方弁2、室外熱交換器4、膨張弁5、室内熱交換器6が設けられている。圧縮機1と、六方弁2と、室外熱交換器4と、膨張弁5とは、室外ユニット110に収容されている。一方、室内熱交換器6は、室内ユニット120に収容されている。室外熱交換器4の近傍には、熱交換用の空気を室外熱交換器4に供給する室外ファン4fが設置されている。また、室内熱交換器6の近傍には、熱交換用の空気を室内熱交換器6に供給する室内ファン6fが設置されている。
 なお、上記構成は、本発明を実現可能な最小構成要素であり、気液分岐器、レシーバー、アキュームレータ、高低圧熱交換器等と接続して冷凍サイクル装置100を形成してもよい。
 冷凍サイクル装置100に使用する冷媒は、単一の冷媒だけでなく、少なくとも2種類以上の冷媒が混合された共沸、擬似共沸、非共沸混合冷媒混合冷媒を採用することが可能である。なお、混合する冷媒は、例えばR32、HFO1234yf、HFO1234ze(E)、R125、HFO1123、R134a、R290等の冷媒を任意の混合比にて構成することが可能である。
<六方弁2の構成>
 図2は、実施の形態1に係る六方弁の斜視図である。
 図3は、実施の形態1に係る六方弁の切替説明図である。
 六方弁2は、図2に示すようにA~Fの6つのポートを備えている。そして、B~Fの5つのポートが接続される基板部2Bと、基板部2Bに回動可能に取り付けられた回転部2Aとにより構成されている。基板部2Bに対して回転部2Aが回動することによって、図3に示すように、隣接するポート同士をつなぎ変え、冷凍サイクル装置100の暖房モードと冷房モードとを切り替えることができるように構成されている。
 なお、図2、3はロータリー式六方弁を記載したが、スライド式等を採用してもよい。
<冷凍サイクル装置100の動作>
 次に、冷凍サイクル装置100の運転動作について説明する。冷凍サイクル装置100は、六方弁2の流路を切り替えることで冷房運転と暖房運転とを実現可能である。
 冷房運転中の冷媒回路では、六方弁2を図1に示した実線に流路に切り替えた状態で冷凍サイクルを形成する。冷房運転の場合、圧縮機1から送出された冷媒は、六方弁2、室外熱交換器4、六方弁2、膨張弁5、室内熱交換器6、六方弁2、圧縮機1の順に流れる。このとき、室内熱交換器6は蒸発器として機能し、室外熱交換器4は凝縮器として機能する。
 一方、暖房運転中の冷媒回路では、六方弁2を図1に示した破線に流路に切り替えた状態で冷凍サイクルを形成する。暖房運転の場合、圧縮機1から送出された冷媒は、六方弁2、室内熱交換器6、膨張弁5、六方弁2、室外熱交換器4、六方弁2、圧縮機1の順に流れる。このとき、室内熱交換器6は凝縮器として機能し、室外熱交換器4は蒸発器として機能する。
 このような冷媒回路とすることで、冷房運転時と暖房運転時とにおいて室外熱交換器4の各パスへの冷媒の流入方向が同一となるよう構成している。
<室外熱交換器4の構成>
 図4は、実施の形態1に係るパス切替回路10の構成図である。
 図4に示すように、室外熱交換器4は、例えば3つのパスを有し、パス切替回路10により構成されている。3つのパスにはそれぞれ第1熱交換部4aと、第2熱交換部4bと、第3熱交換部4cとが並列に接続されている。
 パス切替回路10は、第1熱交換部4a、第2熱交換部4b、第3熱交換部4cの風下側の各冷媒配管を接続する第1流路10aと、第1熱交換部4a、第2熱交換部4b、第3熱交換部4cの風上側の各冷媒配管を接続する第2流路10bと、第1流路10aと第2流路10bとを接続し、第3熱交換部4cをバイパスする第3流路10cとにより構成されている。
 第1流路における第2熱交換部4bと第3熱交換部4cとの間には第1開閉弁7aが配置されている。また、第1流路10aと第3流路10cとの接続位置には、3つのポート(A~Cポート)を有する第1三方弁8aが配置されている。
 なお、鉛直方向で、第3熱交換部4cは、第1熱交換部4aと第2熱交換部4bの下方に配置することが望ましい。
 また、室外熱交換器4、及び、室内熱交換器6は、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)熱交換器等を採用することができる。
 なお、例として室外熱交換器4のパス切替回路10を示しているが、室内熱交換器6を同様のパス構成としてもよい。
<パス切替回路10の冷媒の流れ>
 冷房運転時において、室外熱交換器4のパス切替回路10には実線のように冷媒が流れる。すなわち、第1開閉弁7aを閉とすることで、パス切替回路10に流入した高圧のガス冷媒は、第1熱交換部4aと第2熱交換部4bとにまず流入し凝縮する。第1熱交換部4aと第2熱交換部4bとを流出した冷媒は、第1三方弁8aのAポートを閉、BポートとCポートとを開とすることで第3熱交換部4cに流入し、液冷媒となる。そして、液冷媒は室内熱交換器6に供給される。このとき、第1熱交換部4aと第2熱交換部4bから位置的に低い第3熱交換部4c向かって乾き度の低くなった冷媒が流れることとなる。
 暖房運転時において、室外熱交換器4のパス切替回路10には破線のように冷媒が流れる。すなわち、第1開閉弁7aを開とすることで、パス切替回路10に流入した低圧の液冷媒は、第1熱交換部4aと第2熱交換部4bと第3熱交換部4cに並行に流入し蒸発する。各熱交換部を流出したガス冷媒は、第1三方弁8aのBポートを閉とし、AポートとCポートとを開とすることで圧縮機1に吸引される。
<効果>
 実施の形態1に係る冷凍サイクル装置100によれば、室外熱交換器4において、冷房運転時と暖房運転時とで同一方向から冷媒が流入する。よって、室外ファン4fから供給される熱交換用の空気と、室外熱交換器4の伝熱管を流れる冷媒とが、対向流として熱交換することとなる。すると、並行流に比べ空気と冷媒との温度差を熱交換工程において常に小さく保つことで、熱交換効率が向上し、冷凍サイクル装置100の高低圧差を小さく維持して圧縮機1の入力を小さくすることができる。なお、対向流による熱交換効率の向上は、熱交換時に温度勾配が生じる非共沸混合冷媒を使用したときが顕著となる。また、対向流とすることで暖房運転時の蒸発温度を高く維持し、着霜量を減らすことができる。また、鉛直方向で、第3熱交換部4cは、第1熱交換部4aと第2熱交換部4bの下方に配置することで、凝縮した液冷媒を重力方向に導くことができ、液ヘッドの影響を低減することができる。
 また、実施の形態1に係るパス切替回路10によれば、冷房運転時と、暖房運転時とで室外熱交換器4の冷媒が流通する複数のパスの順序を切り替え、室外熱交換器4が凝縮器として機能する際のみに流入側を2パスとし、流出側を1パスに変化させる。すると、冷媒の相変化による体積の減少に合わせてパスを減少させるため、圧力損失を低減することができ、さらに熱交換効率を向上させることができる。
 また、暖房運転時に室外熱交換器4が蒸発器として機能する際に、各パスに対して同一方向に冷媒を流すことで、各パスの最も着霜量の多い冷媒流入部に、逆サイクルを形成した際のホットガスが流入するため、効率よくデフロスト運転を行うことができる。なお、除霜効率の向上は、各パスの入口側の温度が低くなる非共沸混合冷媒を使用した場合に顕著となる。
 次に、実施の形態1に係る冷凍サイクル装置100の変形例について説明する。
[冷凍サイクル装置100の変形例1]
 図5は、実施の形態1に係る冷凍サイクル装置100の変形例1を示す構成図である。
 変形例1に係る冷凍サイクル装置200は、冷房運転時と暖房運転時とで室内熱交換器6を流れる冷媒の方向を同一とし、対向流化した点で実施の形態1に係る冷凍サイクル装置100と異なっている。
<冷凍サイクル装置200の構成>
 冷凍サイクル装置200の冷媒回路(本発明の流路切替回路に相当する)には、冷凍サイクル装置100と同様に、圧縮機1、六方弁2、室外熱交換器4、膨張弁5、室内熱交換器6が設けられている。圧縮機1と、六方弁2と、室外熱交換器4と、膨張弁5とは、室外ユニット110に収容されている。一方、室内熱交換器6は、室内ユニット120に収容されている。
<冷凍サイクル装置200の動作>
 次に、冷凍サイクル装置200の運転動作について説明する。冷凍サイクル装置100は、六方弁2の流路を切り替えることで冷房運転と暖房運転とを実現可能である。
 冷房運転中の冷媒回路では、六方弁2を図5に示した実線に流路に切り替えた状態で冷凍サイクルを形成する。冷房運転の場合、圧縮機1から送出された冷媒は、六方弁2、室外熱交換器4、膨張弁5、六方弁2、室内熱交換器6、六方弁2、圧縮機1の順に流れる。このとき、室内熱交換器6は蒸発器として機能し、室外熱交換器4は凝縮器として機能する。
 一方、暖房運転中の冷媒回路では、六方弁2を図5に示した破線に流路に切り替えた状態で冷凍サイクルを形成する。暖房運転の場合、圧縮機1から送出された冷媒は、六方弁2、室内熱交換器6、六方弁2、膨張弁5、室外熱交換器4、六方弁2、圧縮機1の順に流れる。このとき、室内熱交換器6は凝縮器として機能し、室外熱交換器4は蒸発器として機能する。
 このような冷媒回路とすることで、冷房運転時と暖房運転時とにおいて室内熱交換器6への冷媒の流入方向が同一となるよう構成している。
<効果>
 実施の形態1の変形例1に係る冷凍サイクル装置200では、冷房運転時と暖房運転時に、室内熱交換器6への冷媒の流入方向が同一となり空気の流入方向と対向流化するため、室内熱交換器6において、上記実施の形態1に係る室外熱交換器4と同様の効果を得ることができる。
[冷凍サイクル装置100の変形例2]
 図6は、実施の形態1に係る冷凍サイクル装置100の変形例2を示す構成図である。
 変形例2に係る冷凍サイクル装置210は、冷房運転時と暖房運転時とで室外熱交換器4と室内熱交換器6の両方を流れる冷媒の方向を同一とし、対向流化した点で実施の形態1に係る冷凍サイクル装置100と異なっている。
<冷凍サイクル装置210の構成>
 冷凍サイクル装置210の冷媒回路(本発明の流路切替回路に相当する)には、圧縮機1と、八方弁11、室外熱交換器4、第1膨張弁5a、第2膨張弁5b、室内熱交換器6が設けられている。圧縮機1と、八方弁11と、室外熱交換器4と、第1膨張弁5aと、第2膨張弁5bとは、室外ユニット110に収容されている。一方、室内熱交換器6は、室内ユニット120に収容されている。
<冷凍サイクル装置210の動作>
 次に、冷凍サイクル装置210の運転動作について説明する。冷凍サイクル装置210は、八方弁11の流路を切り替えることで冷房運転と暖房運転とを実現可能である。
 冷房運転中の冷媒回路では、八方弁11を図6に示した実線に流路に切り替えた状態で冷凍サイクルを形成する。冷房運転の場合、圧縮機1から送出された冷媒は、八方弁11、室外熱交換器4、第1膨張弁5a、八方弁11、室内熱交換器6、第2膨張弁5b、八方弁11、圧縮機1の順に流れる。このとき、室内熱交換器6は蒸発器として機能し、室外熱交換器4は凝縮器として機能する。
 一方、暖房運転中の冷媒回路では、八方弁11を図6に示した破線に流路に切り替えた状態で冷凍サイクルを形成する。暖房運転の場合、圧縮機1から送出された冷媒は、八方弁11、室内熱交換器6、第2膨張弁5b、八方弁11、室外熱交換器4、第1膨張弁5a、八方弁11、圧縮機1の順に流れる。このとき、室内熱交換器6は凝縮器として機能し、室外熱交換器4は蒸発器として機能する。
 このような冷媒回路とすることで、冷房運転時と暖房運転時とにおいて室外熱交換器4、及び、室内熱交換器6への冷媒の流入方向が同一となるよう構成している。
<効果>
 実施の形態1の変形例2に係る冷凍サイクル装置210では、冷房運転時と暖房運転時に、室外熱交換器4、及び、室内熱交換器6への冷媒の流入方向が同一となり空気の流入方向と対向流化するため、室外熱交換器4と室内熱交換器6との両方で、上記実施の形態1に係る室外熱交換器4と同様の効果を得ることができる。
[冷凍サイクル装置100の変形例3]
 図7は、実施の形態1に係る冷凍サイクル装置100の変形例3を示す構成図である。
 変形例3に係る冷凍サイクル装置220は、冷房運転時と暖房運転時とで室外熱交換器4と室内熱交換器6の両方を流れる冷媒の方向を同一とし、対向流化した点で実施の形態1に係る冷凍サイクル装置100と異なっている。
<冷凍サイクル装置220の構成>
 冷凍サイクル装置220の冷媒回路(本発明の流路切替回路に相当する)には、圧縮機1、第1四方弁12a、第2四方弁12b、室外熱交換器4、膨張弁5、室内熱交換器6が設けられている。圧縮機1と、第1四方弁12aと、第2四方弁12bと、室外熱交換器4と、膨張弁5とは、室外ユニット110に収容されている。一方、室内熱交換器6は、室内ユニット120に収容されている。
<冷凍サイクル装置220の動作>
 次に、冷凍サイクル装置220の運転動作について説明する。冷凍サイクル装置220は、第1四方弁12aと第2四方弁12bの流路を切り替えることで冷房運転と暖房運転とを実現可能である。
 冷房運転中の冷媒回路では、第1四方弁12aと第2四方弁12bとを図7に示した実線に流路に切り替えた状態で冷凍サイクルを形成する。冷房運転の場合、圧縮機1から送出された冷媒は、第1四方弁12a、室外熱交換器4、第2四方弁12b、膨張弁5、第1四方弁12a、室内熱交換器6、第2四方弁12b、圧縮機1の順に流れる。このとき、室内熱交換器6は蒸発器として機能し、室外熱交換器4は凝縮器として機能する。
 一方、暖房運転中の冷媒回路では、第1四方弁12aと第2四方弁12bとを図7に示した破線に流路に切り替えた状態で冷凍サイクルを形成する。暖房運転の場合、圧縮機1から送出された冷媒は、第1四方弁12a、室内熱交換器6、第2四方弁12b、膨張弁5、第1四方弁12a、室外熱交換器4、第2四方弁12b、圧縮機1の順に流れる。このとき、室内熱交換器6は凝縮器として機能し、室外熱交換器4は蒸発器として機能する。
 このような冷媒回路とすることで、冷房運転時と暖房運転時とにおいて室外熱交換器4、及び、室内熱交換器6への冷媒の流入方向が同一となるよう構成している。
<効果>
 実施の形態1の変形例3に係る冷凍サイクル装置220では、冷房運転時と暖房運転時に、室外熱交換器4、及び、室内熱交換器6への冷媒の流入方向が同一となり空気の流入方向と対向流化するため、室外熱交換器4と室内熱交換器6との両方で、上記実施の形態1に係る室外熱交換器4と同様の効果を得ることができる。
[冷凍サイクル装置100の変形例4]
 図8は、実施の形態1に係る冷凍サイクル装置100の変形例4を示す構成図である。
 変形例4に係る冷凍サイクル装置230は、実施の形態1と同様に冷房運転時と暖房運転時とで室外熱交換器4を流れる冷媒の方向を同一とし、対向流化した回路である。
<冷凍サイクル装置230の構成>
 冷凍サイクル装置230の冷媒回路(本発明の流路切替回路に相当する)には、圧縮機1、四方弁12、4つの逆止弁で構成された第1逆止弁ブリッジ回路13、室外熱交換器4、膨張弁5、室内熱交換器6が設けられている。第1逆止弁ブリッジ回路13は、第1逆止弁13a、第2逆止弁13b、第3逆止弁13c、第4逆止弁13dを図8に示すように、矩形回路上に配置して構成されている。圧縮機1と、四方弁12と、第1逆止弁ブリッジ回路13と、室外熱交換器4と、膨張弁5とは、室外ユニット110に収容されている。一方、室内熱交換器6は、室内ユニット120に収容されている。
<冷凍サイクル装置230の動作>
 次に、冷凍サイクル装置230の運転動作について説明する。冷凍サイクル装置230は、四方弁12の流路を切り替えることで冷房運転と暖房運転とを実現可能である。
 冷房運転中の冷媒回路では、四方弁12を図8に示した実線に流路に切り替えた状態で冷凍サイクルを形成する。冷房運転の場合、圧縮機1から送出された冷媒は、四方弁12、第1逆止弁13a、室外熱交換器4、第3逆止弁13c、膨張弁5、室内熱交換器6、四方弁12、圧縮機1の順に流れる。このとき、室内熱交換器6は蒸発器として機能し、室外熱交換器4は凝縮器として機能する。
 一方、暖房運転中の冷媒回路では、四方弁12を図8に示した破線に流路に切り替えた状態で冷凍サイクルを形成する。暖房運転の場合、圧縮機1から送出された冷媒は、四方弁12、室内熱交換器6、膨張弁5、第2逆止弁13b、室外熱交換器4、第4逆止弁13d、四方弁12、圧縮機1の順に流れる。このとき、室内熱交換器6は凝縮器として機能し、室外熱交換器4は蒸発器として機能する。
 このような冷媒回路とすることで、冷房運転時と暖房運転時とにおいて室外熱交換器4への冷媒の流入方向が同一となるよう構成している。
<効果>
 実施の形態1の変形例4に係る冷凍サイクル装置230では、冷房運転時と暖房運転時に、室外熱交換器4への冷媒の流入方向が同一となり空気の流入方向と対向流化するため、上記実施の形態1に係る室外熱交換器4と同様の効果を得ることができる。
[冷凍サイクル装置100の変形例5]
 図9は、実施の形態1に係る冷凍サイクル装置100の変形例5を示す構成図である。
 変形例5に係る冷凍サイクル装置240は、冷房運転時と暖房運転時とで室外熱交換器4と室内熱交換器6の両方を流れる冷媒の方向を同一とし、対向流化した点で実施の形態1に係る冷凍サイクル装置100と異なっている。
<冷凍サイクル装置240の構成>
 冷凍サイクル装置240の冷媒回路(本発明の流路切替回路に相当する)には、圧縮機1、四方弁12、4つの逆止弁で構成された第1逆止弁ブリッジ回路13、4つの逆止弁で構成された第2逆止弁ブリッジ回路14、室外熱交換器4、膨張弁5、室内熱交換器6が設けられている。第1逆止弁ブリッジ回路13は、第1逆止弁13a、第2逆止弁13b、第3逆止弁13c、第4逆止弁13dを図9に示すように、矩形回路上に配置して構成されている。第2逆止弁ブリッジ回路14は、第1逆止弁14a、第2逆止弁14b、第3逆止弁14c、第4逆止弁14dを図9に示すように、矩形回路上に配置して構成されている。圧縮機1と、四方弁12と、第1逆止弁ブリッジ回路13と、第2逆止弁ブリッジ回路14と、室外熱交換器4と、膨張弁5とは、室外ユニット110に収容されている。一方、室内熱交換器6は、室内ユニット120に収容されている。
<冷凍サイクル装置240の動作>
 次に、冷凍サイクル装置240の運転動作について説明する。冷凍サイクル装置240は、四方弁12の流路を切り替えることで冷房運転と暖房運転とを実現可能である。
 冷房運転中の冷媒回路では、四方弁12を図9に示した実線に流路に切り替えた状態で冷凍サイクルを形成する。冷房運転の場合、圧縮機1から送出された冷媒は、四方弁12、第1逆止弁13a、室外熱交換器4、第3逆止弁13c、膨張弁5、第2逆止弁14b、室内熱交換器6、第4逆止弁14d、四方弁12、圧縮機1の順に流れる。このとき、室内熱交換器6は蒸発器として機能し、室外熱交換器4は凝縮器として機能する。
 一方、暖房運転中の冷媒回路では、四方弁12を図9に示した破線に流路に切り替えた状態で冷凍サイクルを形成する。暖房運転の場合、圧縮機1から送出された冷媒は、四方弁12、第3逆止弁14c、室内熱交換器6、第1逆止弁14a、膨張弁5、第2逆止弁13b、室外熱交換器4、第4逆止弁13d、四方弁12、圧縮機1の順に流れる。このとき、室内熱交換器6は凝縮器として機能し、室外熱交換器4は蒸発器として機能する。
 このような冷媒回路とすることで、冷房運転時と暖房運転時とにおいて室外熱交換器4、及び、室内熱交換器6への冷媒の流入方向が同一となるよう構成している。
<効果>
 実施の形態1の変形例5に係る冷凍サイクル装置240では、冷房運転時と暖房運転時に、室内熱交換器6、及び、室外熱交換器4への冷媒の流入方向が同一となり空気の流入方向と対向流化するため、室内熱交換器6、及び、室外熱交換器4の両方で実施の形態1に係る室外熱交換器4と同様の効果を得ることができる。
[冷凍サイクル装置100の変形例6]
 図10は、実施の形態1に係る冷凍サイクル装置100の変形例6を示す構成図である。
 変形例6に係る冷凍サイクル装置250は、実施の形態1に係る図1に記載の冷凍サイクル装置100にレシーバータンク16を配置した点のみが異なっている。
<冷凍サイクル装置250の構成>
 冷凍サイクル装置250の冷媒回路(本発明の流路切替回路に相当する)には、図1に記載の冷凍サイクル装置100の膨張弁と、六方弁2との間にレシーバータンク16が配置される。その他の構成は図1に係る実施の形態1に係る冷凍サイクル装置100と同一である。
<効果>
 実施の形態1の変形例6に係る冷凍サイクル装置250では、冷房運転時にレシーバータンク16に貯留された過冷却液冷媒が蒸発器として機能する室内熱交換器6に供給される。よって、実施の形態1に係る冷凍サイクル装置100の効果に加え、冷房能力が向上し、冷凍サイクル装置250の効率が向上する。
[冷凍サイクル装置100の変形例7]
 図11は、実施の形態1に係る冷凍サイクル装置100の変形例7を示す構成図である。
 変形例7に係る冷凍サイクル装置260は、実施の形態1の変形例6に係る図10に記載のレシーバータンク16にガス抜き弁17を配置した点のみが異なっている。
<冷凍サイクル装置260の構成>
 冷凍サイクル装置260の冷媒回路(本発明の流路切替回路に相当する)には、図10に記載の冷凍サイクル装置250のレシーバータンク16にガス抜き弁17を有するガス抜き配管17aが配置される。その他の構成は図10に係る実施の形態1の変形例6に係る冷凍サイクル装置250と同一である。
<効果>
 実施の形態1の変形例7に係る冷凍サイクル装置260では、暖房運転時に開とされ冷房運転時に閉とされるガス抜き弁17を備えている。このため、特に暖房運転時にレシーバータンク16に貯留された液冷媒が過冷却状態となり蒸発器として機能する室外熱交換器4に供給される。よって、実施の形態1の変形例6に係る冷凍サイクル装置250の効果に加え、暖房能力が向上し、冷凍サイクル装置250の効率が向上する。
[冷凍サイクル装置100の変形例8]
 図12は、実施の形態1に係る冷凍サイクル装置100の変形例8を示す構成図である。
 変形例8に係る冷凍サイクル装置270は、実施の形態1の変形例6に係る図10に記載のレシーバータンク16に逆止弁18を配置した点のみが異なっている。
<冷凍サイクル装置270の構成>
 冷凍サイクル装置270の冷媒回路(本発明の流路切替回路に相当する)には、図10に記載の冷凍サイクル装置250のレシーバータンク16に逆止弁18を有するガス抜き配管18aが配置される。その他の構成は図10に係る実施の形態1の変形例6に係る冷凍サイクル装置250と同一である。
<効果>
 実施の形態1の変形例8に係る冷凍サイクル装置270では、冷房運転時及び暖房運転時にガス冷媒が通過するガス抜き配管18aを備えている。このため、レシーバータンク16に貯留された液冷媒が過冷却状態となり蒸発器として機能する室外熱交換器4または室内熱交換器6に供給される。よって、実施の形態1の変形例6に係る冷凍サイクル装置250の効果に加え、冷暖房能力が向上し、冷凍サイクル装置270の効率が向上する。
[冷凍サイクル装置100の変形例9]
 図13は、実施の形態1に係る冷凍サイクル装置100の変形例9を示す構成図である。
 変形例9に係る冷凍サイクル装置280は、実施の形態1の変形例1に係る図5に記載の冷凍サイクル装置200にレシーバータンク16を配置した点のみが異なっている。
<冷凍サイクル装置280の構成>
 冷凍サイクル装置280の冷媒回路(本発明の流路切替回路に相当する)には、図5に記載の冷凍サイクル装置100の膨張弁5と、六方弁2との間にレシーバータンク16が配置される。その他の構成は図5に係る実施の形態1の変形例1に係る冷凍サイクル装置200と同一である。
<効果>
 実施の形態1の変形例9に係る冷凍サイクル装置280では、冷房運転時にレシーバータンク16に貯留された過冷却液冷媒が蒸発器として機能する室内熱交換器6に供給される。よって、実施の形態1の変形例1に係る冷凍サイクル装置200の効果に加え、冷房能力が向上し、冷凍サイクル装置280の効率が向上する。
[冷凍サイクル装置100の変形例10]
 図14は、実施の形態1に係る冷凍サイクル装置100の変形例10を示す構成図である。
 変形例10に係る冷凍サイクル装置290は、実施の形態1の変形例9に係る図13に記載のレシーバータンク16にガス抜き弁17を配置した点のみが異なっている。
<冷凍サイクル装置290の構成>
 冷凍サイクル装置290の冷媒回路(本発明の流路切替回路に相当する)には、図13に記載の冷凍サイクル装置280のレシーバータンク16にガス抜き弁17を有するガス抜き配管17aが配置される。その他の構成は図13に係る実施の形態1の変形例9に係る冷凍サイクル装置280と同一である。
<効果>
 実施の形態1の変形例10に係る冷凍サイクル装置290では、暖房運転時に開とされ冷房運転時に閉とされるガス抜き弁17を備えている。このため、特に暖房運転時にレシーバータンク16に貯留された液冷媒が過冷却状態となり蒸発器として機能する室外熱交換器4に供給される。よって、実施の形態1の変形例9に係る冷凍サイクル装置280の効果に加え、暖房能力が向上し、冷凍サイクル装置290の効率が向上する。
[冷凍サイクル装置100の変形例11]
 図15は、実施の形態1に係る冷凍サイクル装置100の変形例11を示す構成図である。
 変形例11に係る冷凍サイクル装置300は、実施の形態1の変形例9に係る図13に記載のレシーバータンク16に逆止弁18を配置した点のみが異なっている。
<冷凍サイクル装置300の構成>
 冷凍サイクル装置300の冷媒回路(本発明の流路切替回路に相当する)には、図13に記載の冷凍サイクル装置280のレシーバータンク16に逆止弁18を有するガス抜き配管18aが配置される。その他の構成は図13に係る実施の形態1の変形例9に係る冷凍サイクル装置280と同一である。
<効果>
 実施の形態1の変形例11に係る冷凍サイクル装置300では、冷房運転時及び暖房運転時にガス冷媒が通過するガス抜き配管18aを備えている。このため、レシーバータンク16に貯留された液冷媒が過冷却状態となり蒸発器として機能する室外熱交換器4または室内熱交換器6に供給される。よって、実施の形態1の変形例9に係る冷凍サイクル装置280の効果に加え、冷暖房能力が向上し、冷凍サイクル装置300の効率が向上する。
 次に、実施の形態1に係るパス切替回路10の変形例について説明する。
[パス切替回路10の変形例1]
 図16は、実施の形態1に係るパス切替回路10の変形例1を示す構成図である。
 変形例1に係るパス切替回路20は、図16に示すように、基本的な接続構成において実施の形態1に係るパス切替回路10と同一である。しかしながら、各切替弁の配置等が異なるため、各切替弁の構成について説明する。
 変形例1に係るパス切替回路20では、第1熱交換部4a、第2熱交換部4b、第3熱交換部4cの風下側の各冷媒配管を接続する第1流路20aと、第1熱交換部4a、第2熱交換部4b、第3熱交換部4cの風上側の各冷媒配管を接続する第2流路20bと、第1流路20aと第2流路20bとを接続し、第3熱交換部4cをバイパスする第3流路20cとにより構成されている。
 第1流路20aにおける第2熱交換部4bと第3熱交換部4cとの間には第1開閉弁7aが配置されている。また、第1流路20aにおける第3流路20cとの接続位置には、第2開閉弁7bが配置されている。さらに、第3流路20cには、第3開閉弁7cが配置されている。
<パス切替回路20の冷媒の流れ>
 冷房運転時において、室外熱交換器4のパス切替回路20には実線のように冷媒が流れる。すなわち、第1開閉弁7aを閉とすることで、パス切替回路20に流入した高圧のガス冷媒は、第1熱交換部4aと第2熱交換部4bとにまず流入し凝縮する。第1熱交換部4aと第2熱交換部4bとを流出した冷媒は、第2開閉弁7bを開、第3開閉弁7cを閉とすることで第3熱交換部4cに流入し、液冷媒となる。そして、液冷媒は室内熱交換器6に供給される。このとき、第1熱交換部4aと第2熱交換部4bから位置的に低い第3熱交換部4c向かって乾き度の低くなった冷媒が流れることとなる。
 暖房運転時において、室外熱交換器4のパス切替回路20には破線のように冷媒が流れる。すなわち、第1開閉弁7aを開、第2開閉弁7bを閉とすることで、パス切替回路20に流入した低圧の液冷媒は、第1熱交換部4aと第2熱交換部4bと第3熱交換部4cに並行に流入し蒸発する。各熱交換部を流出したガス冷媒は、第3開閉弁7cを開とすることで圧縮機1に吸引される。
<効果>
 実施の形態1に係る変形例1のパス切替回路20によれば、上記実施の形態1に係るパス切替回路10と同一の効果を得ることができる。
[パス切替回路10の変形例2]
 図17は、実施の形態1に係るパス切替回路10の変形例2を示す構成図である。
 変形例2に係るパス切替回路21は、図17に示すように、基本的な接続構成において実施の形態1に係るパス切替回路10と同一である。しかしながら、各切替弁の配置等が異なるため、各切替弁の構成について説明する。
 変形例2に係るパス切替回路21では、第1熱交換部4a、第2熱交換部4b、第3熱交換部4cの各パスの風下側の各冷媒配管を接続する第1流路21aと、第1熱交換部4a、第2熱交換部4b、第3熱交換部4cの各パスの風上側の各冷媒配管を接続する第2流路21bと、第1流路21aと第2流路21bとを接続し、第3熱交換部4cをバイパスする第3流路21cとにより構成されている。
 第1流路21aにおける第3熱交換部4cとの接続部には、3つのポート(A~Cポート)を有する第2三方弁8bが配置されている。また、第3流路21cには、第3開閉弁7cが配置されている。
<パス切替回路21の冷媒の流れ>
 冷房運転時において、室外熱交換器4のパス切替回路21には実線のように冷媒が流れる。すなわち、第2三方弁8bのCポートを閉とし、AポートとBポートを開くことでパス切替回路21に流入した高圧のガス冷媒は、第1熱交換部4aと第2熱交換部4bとにまず流入し凝縮する。第1熱交換部4aと第2熱交換部4bとを流出した冷媒は、第3開閉弁7cを閉とすることで第3熱交換部4cに流入し、液冷媒となる。そして、液冷媒は室内熱交換器6に供給される。このとき、第1熱交換部4aと第2熱交換部4bから位置的に低い第3熱交換部4c向かって乾き度の低くなった冷媒が流れることとなる。
 暖房運転時において、室外熱交換器4のパス切替回路21には破線のように冷媒が流れる。すなわち、第2三方弁8bのBポートとCポートとを開き、Aポートを閉じることで、パス切替回路21に流入した低圧の液冷媒は、第1熱交換部4aと第2熱交換部4bと第3熱交換部4cに並行に流入し蒸発する。各熱交換部を流出したガス冷媒は、第3開閉弁7cを開とすることで圧縮機1に吸引される。
<効果>
 実施の形態1に係る変形例2のパス切替回路21によれば、上記実施の形態1に係るパス切替回路10と同一の効果を得ることができる。
[パス切替回路10の変形例3]
 図18は、実施の形態1に係るパス切替回路10の変形例3を示す構成図である。
 変形例3に係るパス切替回路22は、図18に示すように、接続構成において実施の形態1に係るパス切替回路10と異なっている。
 変形例3に係るパス切替回路22は、第1熱交換部4a、第2熱交換部4b、第3熱交換部4cの各パスを2パスから1パス、または、1パスから2パスの接続に切り替える四方弁9と、第1三方弁8aと、第2三方弁8bとを有して構成されている。
 第1三方弁8aと、第2三方弁8bとは、それぞれ、3つのポート(A~Cポート)を有している。
<パス切替回路22の冷媒の流れ>
 冷房運転時において、室外熱交換器4のパス切替回路22には実線のように冷媒が流れる。すなわち、四方弁9を実線方向に切り替え、第1三方弁8aのCポートを閉とし、AポートとBポートを開く。また、第2三方弁8bのCポートを閉とし、AポートとBポートを開く。すると、パス切替回路22に流入した高圧のガス冷媒は、第1熱交換部4aと第2熱交換部4bとにまず流入し凝縮する。第1熱交換部4aと第2熱交換部4bとを流出した冷媒は、第1三方弁8aを通過し、第3熱交換部4cに流入して液冷媒となる。そして、液冷媒は、第2三方弁8bを通過して室内熱交換器6に供給される。このとき、第1熱交換部4aと第2熱交換部4bから位置的に低い第3熱交換部4c向かって乾き度の低くなった冷媒が流れることとなる。
 暖房運転時において、室外熱交換器4のパス切替回路22には破線のように冷媒が流れる。すなわち、四方弁9を破線方向に切り替え、第1三方弁8aのBポートを閉とし、AポートとCポートを開く。また、第2三方弁8bのBポートを閉とし、AポートとCポートを開く。すると、パス切替回路22に流入した高圧のガス冷媒は、四方弁9、第2三方弁8bを通過し、第3熱交換部4cに流入し蒸発する。第3熱交換部4cを流出した冷媒は、四方弁9を通過し、第1熱交換部4aと第2熱交換部4bに流入してガス冷媒となる。そして、ガス冷媒は、第1三方弁8aを通過して圧縮機1に吸引される。
<効果>
 実施の形態1の変形例3に係るパス切替回路22によれば、室外熱交換器4が凝縮器として機能するときに各パスを2パスから1パスに冷媒が流れるように切り替え、蒸発器として機能するときに1パスから2パスに冷媒が流れるように切り替える。すると。冷媒の相変化による体積の減少、増加に合わせてパスを変更するため、圧力損失を低減することができ、熱交換効率を向上させることができる。
 実施の形態2.
 実施の形態2に係る冷凍サイクル装置について説明する。
<冷凍サイクル装置400の構成>
 図19は、実施の形態2に係る冷凍サイクル装置400の構成図である。
 冷凍サイクル装置400は、室外ユニット110と室内ユニット120とを備えている。室外ユニット110と室内ユニット120は、冷媒配管3を介して互いに接続されている。冷凍サイクル装置400では、室外ユニット110と、室内ユニット120と、冷媒配管3とによって、冷媒回路が形成されている。
 冷媒回路(本発明の流路切替回路に相当する)には、圧縮機1、第1六方弁2a、第2六方弁2b、室外熱交換器4、膨張弁5、室内熱交換器6が設けられている。圧縮機1と、第1六方弁2aと、第2六方弁2bと、室外熱交換器4と、膨張弁5とは、室外ユニット110に収容されている。一方、室内熱交換器6は、室内ユニット120に収容されている。室外熱交換器4の近傍には、熱交換用の空気を室外熱交換器4に供給する室外ファン(図示しない)が設置されている。また、室内熱交換器6の近傍には、熱交換用の空気を室内熱交換器6に供給する室内ファン(図示しない)が設置されている。室外熱交換器4は、例えば3つのパスを有している。3つのパスにはそれぞれ第1熱交換部4aと、第2熱交換部4bと、第3熱交換部4cとが接続されている。なお、鉛直方向で、第3熱交換部4cは、第1熱交換部4aと第2熱交換部4bの下方に配置することが望ましい。
 なお、上記構成は、本発明を実現可能な最小構成要素であり、気液分岐器、レシーバー、アキュームレータ、高低圧熱交換器等と接続して冷凍サイクル装置400を形成してもよい。
 冷凍サイクル装置400に使用する冷媒は、単一の冷媒だけでなく、少なくとも2種類以上の冷媒が混合された共沸、擬似共沸、非共沸混合冷媒混合冷媒を採用することが可能である。なお、混合する冷媒は、例えばR32、HFO1234yf、HFO1234ze(E)、R125、HFO1123、R134a、R290等の冷媒を任意の混合比にて構成することが可能である。
<冷凍サイクル装置400の動作>
 次に、冷凍サイクル装置400の運転動作について説明する。冷凍サイクル装置400は、第1六方弁2aと第2六方弁2bの流路を切り替えることで冷房運転と暖房運転とを実現可能である。
 冷房運転中の冷媒回路では、第1六方弁2aと第2六方弁2bを図19に示した実線に流路に切り替えた状態で冷凍サイクルを形成する。冷房運転の場合、圧縮機1から送出された冷媒は、第1六方弁2a、第2六方弁2b、第1熱交換部4a及び第2熱交換部4b、第2六方弁2b、第3熱交換部4c、第2六方弁2b、第1六方弁2a、膨張弁5、室内熱交換器6、第1六方弁2a、圧縮機1の順に流れる。このとき、室内熱交換器6は蒸発器として機能し、室外熱交換器4は凝縮器として機能する。
 一方、暖房運転中の冷媒回路では、第1六方弁2aと第2六方弁2bを図19に示した破線に流路に切り替えた状態で冷凍サイクルを形成する。暖房運転の場合、圧縮機1から送出された冷媒は、第1六方弁2a、室内熱交換器6、膨張弁5、第1六方弁2a、第2六方弁2b、第3熱交換部4c、第2六方弁2b、第1熱交換部4a及び第2熱交換部4b、第2六方弁2b、第1六方弁2a、圧縮機1の順に流れる。このとき、室内熱交換器6は凝縮器として機能し、室外熱交換器4は蒸発器として機能する。
 このような冷媒回路とすることで、冷房運転時と暖房運転時とにおいて室外熱交換器4の各パスへの冷媒の流入方向が同一となるよう構成している。
<効果>
 実施の形態2に係る冷凍サイクル装置400によれば、室外熱交換器4において、冷房運転時と暖房運転時とで同一方向から冷媒が流入する。よって、室外ファンから供給される熱交換用の空気と、室外熱交換器4の伝熱管を流れる冷媒とが、対向流として熱交換することとなる。すると、並行流に比べ空気と冷媒との温度差を熱交換工程において常に小さく保つことができることで、熱交換効率が向上し、冷凍サイクル装置300の高低圧差を小さく維持して圧縮機1の入力を小さくすることができる。なお、対向流による熱交換効率の向上は、熱交換時に温度勾配が生じる非共沸混合冷媒を使用したときが顕著となる。また、対向流とすることで暖房運転時の蒸発温度を高く維持し、着霜量を減らすことができる。また、鉛直方向で、第3熱交換部4cは、第1熱交換部4aと第2熱交換部4bの下方に配置することで、凝縮した液冷媒を重力方向に導くことができ、液ヘッドの影響を低減することができる。
 また、実施の形態2に係る冷媒回路によれば、冷房運転時と、暖房運転時とで室外熱交換器4のパス数を切り替え、室外熱交換器4が凝縮器として機能する際には、流入側を2パスとし、流出側を1パスに変化させる。また、室外熱交換器4が蒸発器として機能する際には、流入側を1パスとし、流出側を2パスに変化させる。すると、冷媒の相変化による体積の減少や増加に合わせてパス数を変更させるため、圧力損失を低減することができ、熱交換効率を向上させることができる。
 次に、実施の形態2に係る冷凍サイクル装置400の変形例について説明する。
[冷凍サイクル装置400の変形例1]
 図20は、実施の形態2に係る冷凍サイクル装置400の変形例1を示す構成図である。
 変形例1に係る冷凍サイクル装置410は、冷房運転時と暖房運転時とで室内熱交換器6を流れる冷媒の方向を同一とし、対向流化した点で実施の形態1に係る冷凍サイクル装置100と異なっている。
<冷凍サイクル装置410の構成>
 冷凍サイクル装置410の冷媒回路(本発明の流路切替回路に相当する)には、冷凍サイクル装置400と同様に、圧縮機1、第1六方弁2a、第2六方弁2b、室外熱交換器4、膨張弁5、室内熱交換器6が設けられている。圧縮機1と、第1六方弁2aと、第2六方弁2bと、室外熱交換器4と、膨張弁5とは、室外ユニット110に収容されている。一方、室内熱交換器6は、室内ユニット120に収容されている。
<冷凍サイクル装置410の動作>
 次に、冷凍サイクル装置410の運転動作について説明する。冷凍サイクル装置410は、第1六方弁2aと第2六方弁2bの流路を切り替えることで冷房運転と暖房運転とを実現可能である。
 冷房運転中の冷媒回路では、第1六方弁2aと第2六方弁2bを図20に示した実線に流路に切り替えた状態で冷凍サイクルを形成する。冷房運転の場合、圧縮機1から送出された冷媒は、第1六方弁2a、室外熱交換器4、膨張弁5、第1六方弁2a、第2六方弁2b、第3熱交換部6c、第2六方弁2b、第1熱交換部6a及び第2熱交換部6b、第2六方弁2b、第1六方弁2a、圧縮機1の順に流れる。このとき、室内熱交換器6は蒸発器として機能し、室外熱交換器4は凝縮器として機能する。
 一方、暖房運転中の冷媒回路では、第1六方弁2aと第2六方弁2bを図20に示した破線に流路に切り替えた状態で冷凍サイクルを形成する。暖房運転の場合、圧縮機1から送出された冷媒は、第1六方弁2a、第2六方弁2b、第1熱交換部6a及び第2熱交換部6b、第2六方弁2b、第3熱交換部6c、第2六方弁2b、第1六方弁2a、膨張弁5、室外熱交換器4、第1六方弁2a、圧縮機1の順に流れる。このとき、室内熱交換器6は凝縮器として機能し、室外熱交換器4は蒸発器として機能する。
 このような冷媒回路とすることで、冷房運転時と暖房運転時とにおいて室内熱交換器6への冷媒の流入方向が同一となるよう構成している。
<効果>
 実施の形態2の変形例1に係る冷凍サイクル装置410では、冷房運転時と暖房運転時に、室内熱交換器6への冷媒の流入方向が同一となり、また、パス数が運転モードにより変更されるため、室内熱交換器6において上記実施の形態2に係る冷凍サイクル装置400の室外熱交換器4と同様の効果を得ることができる。
[冷凍サイクル装置400の変形例2]
 図21は、実施の形態2に係る冷凍サイクル装置400の変形例2を示す構成図である。
 変形例2に係る冷凍サイクル装置420は、暖房運転時に蒸発器として機能する室外熱交換器4を流れる冷媒の全てのパスを並列化した点で実施の形態2に係る冷凍サイクル装置400と異なっている。
<冷凍サイクル装置420の構成>
 冷凍サイクル装置420の冷媒回路(本発明の流路切替回路に相当する)には、冷凍サイクル装置400と同様に、圧縮機1、第1六方弁2a、第2六方弁2b、室外熱交換器4、膨張弁5、室内熱交換器6が設けられている。圧縮機1と、第1六方弁2aと、第2六方弁2bと、室外熱交換器4と、膨張弁5とは、室外ユニット110に収容されている。一方、室内熱交換器6は、室内ユニット120に収容されている。
<冷凍サイクル装置420の動作>
 次に、冷凍サイクル装置420の運転動作について説明する。冷凍サイクル装置420は、第1六方弁2aと第2六方弁2bの流路を切り替えることで冷房運転と暖房運転とを実現可能である。
 冷房運転中の冷媒回路では、第1六方弁2aと第2六方弁2bを図21に示した実線に流路に切り替えた状態で冷凍サイクルを形成する。冷房運転の場合、圧縮機1から送出された冷媒は、第1六方弁2a、第2六方弁2b、第1熱交換部4a及び第2熱交換部4b、第2六方弁2b、第3熱交換部4c、第2六方弁2b、第1六方弁2a、膨張弁5、室内熱交換器6、第1六方弁2a、圧縮機1の順に流れる。このとき、室内熱交換器6は蒸発器として機能し、室外熱交換器4は凝縮器として機能する。
 一方、暖房運転中の冷媒回路では、第1六方弁2aと第2六方弁2bを図21に示した破線に流路に切り替えた状態で冷凍サイクルを形成する。暖房運転の場合、圧縮機1から送出された冷媒は、第1六方弁2a、室内熱交換器6、膨張弁5、第1六方弁2a、第2六方弁2b、逆止弁15への分岐点15aの順に流れる。分岐点15aで分岐した冷媒の一方は、逆止弁15を通って第1熱交換部4a、第2熱交換部4bに流入し、第2六方弁2bから圧縮機1に吸入される。分岐点15aで分岐した冷媒の他方は、第3熱交換部4c、第1六方弁2aを通り圧縮機1に吸入される。このとき、室内熱交換器6は凝縮器として機能し、室外熱交換器4は蒸発器として機能する。
 このような冷媒回路とすることで、冷房運転時と暖房運転時とにおいて室外熱交換器4の各パスへの冷媒の流入方向が同一となるよう構成している。
<効果>
 実施の形態2の変形例2に係る冷凍サイクル装置420では、冷房運転時と暖房運転時に、室外熱交換器4への冷媒の流入方向が同一となるため、室内熱交換器6において上記実施の形態2に係る冷凍サイクル装置400の室外熱交換器4と同様の効果を得ることができる。
[冷凍サイクル装置400の変形例3]
 図22は、実施の形態2に係る冷凍サイクル装置400の変形例3を示す構成図である。
 変形例3に係る冷凍サイクル装置430は、冷房運転時に蒸発器として機能する室内熱交換器6を流れる冷媒の全てパスを並列化した点で実施の形態2に係る冷凍サイクル装置400と異なっている。
<冷凍サイクル装置430の構成>
 冷凍サイクル装置430の冷媒回路(本発明の流路切替回路に相当する)には、冷凍サイクル装置400と同様に、圧縮機1、第1六方弁2a、第2六方弁2b、室外熱交換器4、膨張弁5、室内熱交換器6が設けられている。圧縮機1と、第1六方弁2aと、室外熱交換器4と、膨張弁5とは、室外ユニット110に収容されている。一方、第2六方弁2bと室内熱交換器6は、室内ユニット120に収容されている。
<冷凍サイクル装置430の動作>
 次に、冷凍サイクル装置430の運転動作について説明する。冷凍サイクル装置430は、第1六方弁2aと第2六方弁2bの流路を切り替えることで冷房運転と暖房運転とを実現可能である。
 冷房運転中の冷媒回路では、第1六方弁2aと第2六方弁2bを図22に示した実線に流路に切り替えた状態で冷凍サイクルを形成する。冷房運転の場合、圧縮機1から送出された冷媒は、第1六方弁2a、室外熱交換器4、膨張弁5、第1六方弁2a、第2六方弁2b、と進み、分岐点15aにて分流する。分流した冷媒の一方は、逆止弁15から第1熱交換部6a及び第2熱交換部6b、第2六方弁2b、を経由し、圧縮機1に吸引される。また、分流した冷媒の他方は、第3熱交換部6c、第1六方弁2aを経由し、圧縮機1に吸引される。このとき、室内熱交換器6は蒸発器として機能し、室外熱交換器4は凝縮器として機能する。
 一方、暖房運転中の冷媒回路では、第1六方弁2aと第2六方弁2bを図22に示した破線に流路に切り替えた状態で冷凍サイクルを形成する。暖房運転の場合、圧縮機1から送出された冷媒は、第1六方弁2a、第2六方弁2b、第1熱交換部6a及び第2熱交換部6b、第2六方弁2b、第3熱交換部6c、第1六方弁2a、膨張弁5、室外熱交換器4、第1六方弁2a、圧縮機1の順に流れる。このとき、室内熱交換器6は凝縮器として機能し、室外熱交換器4は蒸発器として機能する。
 このような冷媒回路とすることで、冷房運転時と暖房運転時とにおいて室内熱交換器6の各パスへの冷媒の流入方向が同一となるよう構成している。
<効果>
 実施の形態2の変形例3に係る冷凍サイクル装置430では、冷房運転時と暖房運転時に、室内熱交換器6への冷媒の流入方向が同一となるため、室内熱交換器6において上記実施の形態2に係る冷凍サイクル装置400の室外熱交換器4と同様の効果を得ることができる。
[冷凍サイクル装置400の変形例4]
 図23は、実施の形態2に係る冷凍サイクル装置400の変形例4を示す構成図である。
 変形例4に係る冷凍サイクル装置440は、暖房運転時に蒸発器として機能する室外熱交換器4の各パスに冷媒を均一に分配するディストリビュータ30を配置した点で実施の形態2に係る冷凍サイクル装置400と異なっている。
<冷凍サイクル装置440の構成>
 冷凍サイクル装置440の冷媒回路(本発明の流路切替回路に相当する)には、圧縮機1、四方弁12、室外熱交換器4、膨張弁5、室内熱交換器6が設けられている。また、パス切替回路23として、第1逆止弁19a、第2逆止弁19b、第3逆止弁19c、第4逆止弁19d、ディストリビュータ30、開閉弁7とを組み合わせた回路を有している。ディストリビュータ30から室外熱交換器4の各第1熱交換部4a、第2熱交換部4b、第3熱交換部4cに接続される冷媒配管は、各冷媒配管3よりも細い口径のキャピラリチューブ3aとして構成されている。
圧縮機1と、室外熱交換器4と、膨張弁5と、パス切替回路23は、室外ユニット110に収容されている。一方、室内熱交換器6は、室内ユニット120に収容されている。
<冷凍サイクル装置440の動作>
 次に、冷凍サイクル装置440の運転動作について説明する。冷凍サイクル装置440は、四方弁12の流路を切り替えることで冷房運転と暖房運転とを実現可能である。
 冷房運転中の冷媒回路では、四方弁12を図23に示した実線に流路に切り替え、開閉弁7を開いた状態で冷凍サイクルを形成する。冷房運転の場合、圧縮機1から送出された冷媒は、第2逆止弁19b、第1熱交換部4a及び第2熱交換部4b、第3熱交換部4c、ディストリビュータ30、膨張弁5、室内熱交換器6、四方弁12、圧縮機1の順に流れる。このとき、室内熱交換器6は蒸発器として機能し、室外熱交換器4は凝縮器として機能する。
 一方、暖房運転中の冷媒回路では、四方弁12を図23に示した破線に流路に切り替え、開閉弁7を閉じた状態で冷凍サイクルを形成する。暖房運転の場合、圧縮機1から送出された冷媒は、四方弁12、室内熱交換器6、膨張弁5と流通し、ディストリビュータ30で第1熱交換部4a、第2熱交換部4b、及び第3熱交換部4cに分岐して流入する。その後、第1逆止弁19aで3つの熱交換器からの冷媒が合流し、四方弁12を介して圧縮機1に吸入される。このとき、室内熱交換器6は凝縮器として機能し、室外熱交換器4は蒸発器として機能する。
 このような冷媒回路とすることで、冷房運転時の室外熱交換器4で2パスから1パスにパス数が減少するとともに、暖房運転時の室外熱交換器4で3つのパスに並列に冷媒が流入する。
<効果>
 実施の形態2の変形例4に係る冷凍サイクル装置440では、実施の形態2に係る冷凍サイクル装置400の効果に加え、暖房運転時に、室外熱交換器4の各パスに流入する冷媒がディストリビュータ30により均一に分配される。よって、蒸発器として機能する室外熱交換器4の熱交換性能が向上する。
 1 圧縮機、2 六方弁、2A 回転部、2B 基板部、2a 第1六方弁、2b 第2六方弁、3 冷媒配管、3a キャピラリチューブ、4 室外熱交換器、4a 第1熱交換部、4b 第2熱交換部、4c 第3熱交換部、4f 室外ファン、5 膨張弁、5a 第1膨張弁、5b 第2膨張弁、6 室内熱交換器、6a 第1熱交換部、6b 第2熱交換部、6c 第3熱交換部、6f 室内ファン、7 開閉弁、7a 第1開閉弁、7b 第2開閉弁、7c 第3開閉弁、8a 第1三方弁、8b 第2三方弁、9 四方弁、10 パス切替回路、10a 第1流路、10b 第2流路、10c 第3流路、11 八方弁、12 四方弁、12a 第1四方弁、12b 第2四方弁、13 第1逆止弁ブリッジ回路、13a 第1逆止弁、13b 第2逆止弁、13c 第3逆止弁、13d 第4逆止弁、14 第2逆止弁ブリッジ回路、14a 第1逆止弁、14b 第2逆止弁、14c 第3逆止弁、14d 第4逆止弁、15 逆止弁、15a 分岐点、16 レシーバータンク、17 ガス抜き弁、17a ガス抜き配管、18 逆止弁、18a ガス抜き配管、19a 第1逆止弁、19b 第2逆止弁、19c 第3逆止弁、19d 第4逆止弁、20 パス切替回路、20a 第1流路、20b 第2流路、20c 第3流路、21 パス切替回路、21a 第1流路、21b 第2流路、21c 第3流路、22 パス切替回路、23 パス切替回路、30 ディストリビュータ、100 冷凍サイクル装置、110 室外ユニット、120 室内ユニット、200 冷凍サイクル装置、210,220,230,240,250,260,270,280,290,300,400,410,420,430,440 冷凍サイクル装置。

Claims (15)

  1.  熱交換器を有し、
     前記熱交換器を蒸発器と凝縮器との一方に切り替える流路切替回路を備え、
     前記流路切替回路は、前記熱交換器に対して、前記熱交換器が蒸発器として機能する時と、前記熱交換器が凝縮器として機能する時とで、冷媒を同一方向から流入させ、
     前記熱交換器は、複数のパスを備えたパス切替回路を有し、
     前記パス切替回路は、前記熱交換器が蒸発器として機能する時の冷媒が流通する前記複数のパスの順序と、前記熱交換器が凝縮器として機能する時の冷媒が流通する前記複数のパスの順序と、を切り替える冷凍サイクル装置。
  2.  前記パス切替回路は、
     第1パスと、該第1パスよりもパス数の少ない第2パスとを有し、
     前記熱交換器が凝縮器として機能する時に、前記第1パスから前記第2パスに冷媒が順に流れるように切り替えられ、
     前記熱交換器が凝縮器として機能する時に、前記第1パスと前記第2パスとに冷媒が並列に流れるように切り替えられる請求項1に記載の冷凍サイクル装置。
  3.  前記パス切替回路は、
     第1パスと、該第1パスよりもパス数の少ない第2パスとを有し、
     前記熱交換器が蒸発器として機能する時に、前記第2パスから前記第1パスに冷媒が順に流れるように切り替えられ、
     前記熱交換器が凝縮器として機能する時に、前記第1パスから前記第2パスに冷媒が順に流れるように切り替えられる請求項1に記載の冷凍サイクル装置。
  4.  前記第2パスは、前記第1パスよりも鉛直方向で下方に配置された請求項3に記載の冷凍サイクル装置。
  5.  前記熱交換器は、第1熱交換部と、第2熱交換部と、第3熱交換部とにより構成され、
     前記第1熱交換部と、前記第2熱交換部とは、前記第1パスに接続され、前記第3熱交換部は、前記第2パスに接続される請求項2~4のいずれか1項に記載の冷凍サイクル装置。
  6.  前記熱交換器には、熱交換用の空気を前記熱交換器に供給する送風機が配置され、
     前記送風機から吹き出される空気と、前記熱交換器を流れる冷媒とは、互いに対向して流れる請求項1~5のいずれか1項に記載の冷凍サイクル装置。
  7.  前記流路切替回路は、1つの六方弁を有する請求項1~6のいずれか1項に記載の冷凍サイクル装置。
  8.  前記流路切替回路は、1つの八方弁を有する請求項1~6のいずれか1項に記載の冷凍サイクル装置。
  9.  前記流路切替回路は、2つの四方弁を有する請求項1~6のいずれか1項に記載の冷凍サイクル装置。
  10.  前記流路切替回路は、4つの逆止弁で構成された逆止弁ブリッジ回路を有する請求項1~6のいずれか1項に記載の冷凍サイクル装置。
  11.  前記流路切替回路は、2つの六方弁を有する請求項1~6のいずれか1項に記載の冷凍サイクル装置。
  12.  前記流路切替回路は、液冷媒を貯留するレシーバータンクを有する請求項1~11のいずれか1項に記載の冷凍サイクル装置。
  13.  前記流路切替回路は、前記レシーバータンクから低圧の冷媒配管に接続されるガス抜き配管を有する請求項12に記載の冷凍サイクル装置。
  14.  非共沸混合冷媒を作動冷媒として封入した請求項1~13のいずれか1項に記載の冷凍サイクル装置。
  15.  共沸混合冷媒を作動冷媒として封入した請求項1~13のいずれか1項に記載の冷凍サイクル装置。
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