WO2023012891A1 - 冷凍サイクル装置 - Google Patents

Abstract

冷凍サイクル装置は、熱源ユニット（３０１）と、複数の室内機（３０３ａ，３０３ｂ）と、中継する中継機（３０２）とを備える。中継機（３０２）は、複数の室内機（３０３ａ，３０３ｂ）にそれぞれ対応して設けられる複数の六方弁（１０ａ，１０ｂ）を含む。各六方弁は、第１～第６ポートを有する筐体（４１）と、筐体内部に配置され第１流路および第２流路が形成される弁体（４２）とを有する。第２切替状態では、第１流路によって第１ポートと第２ポートとが連通し、かつ第２流路によって第４ポートと第５ポートとが連通する。第１切替状態では、第１流路によって第２ポートと第３ポートとが連通し、かつ第２流路によって第５ポートと第６ポートとが連通する。

Description

冷凍サイクル装置

　本開示は、冷凍サイクル装置に関する。

　室外機に対して、中継機（branch　unit）を介在させて、複数台の室内機が接続された冷凍サイクル装置が知られている。このような冷凍サイクル装置では、複数台の室内機の各々が、他の室内機の冷房／暖房の運転状態とは独立して、冷房／暖房を選択することが可能なものが存在する。

　たとえば、大規模建物では、一般事務室では暖房が必要だが、コンピュータルームまたは厨房等の発熱を有する部屋では冷房が必要な場合がある。このような場合に、前述の冷凍サイクル装置を用いると、１台の冷凍サイクル装置で別々の部屋の冷房と暖房の空調を同時に実施できる。この空調システムは一般に、冷暖同時式空調システムと呼ばれる。

　この冷暖同時式空調システムの一例として、室外機と中継機が第１配管と第２配管の合計２本の冷媒配管で接続されるものが知られている（たとえば特開２０１１－１１２２３３号公報、特許文献１）。

特開２０１１－１１２２３３号公報

　しかし、上記特開２０１１－１１２２３３号公報（特許文献１）のように、各室内機の冷房運転と暖房運転の切替機構として電磁弁２個と逆止弁２個を用いる構成では、部品点数が多くコスト高であり、必要な設置スペースも大きくなる、という課題がある。

　本開示は、上記のような課題を解決する実施の形態を説明するためになされたもので、中継機において、各室内機の冷房運転と暖房運転の切替機構を六方弁によって実現する、冷凍サイクル装置に関する。

　本開示は、冷凍サイクル装置に関する。冷凍サイクル装置は、圧縮機、室外熱交換器を有する熱源ユニットと、複数の室内機と、熱源ユニットと複数の室内機との間に接続され、冷媒を中継する中継機とを備える。中継機は、熱源ユニットから送出される冷媒が通過する第１配管と、熱源ユニットに戻る冷媒が通過する第２配管と、第３配管と、第４配管と、第１配管と第３配管との間に設けられる第１膨張弁と、第４配管と第２配管との間に設けられる第２膨張弁と、複数の室内機にそれぞれ対応して設けられる複数の六方弁とを含む。複数の六方弁の各々は、第２配管に接続される第１ポートと、対応する室内機の冷媒流路の一方端に接続される第２ポートと、第１配管に接続される第３ポートと、第４配管に接続される第４ポートと、対応する室内機の冷媒流路の他方端に接続される第５ポートと、第３配管に接続される第６ポートと、第１～第６ポートを有する筐体と、筐体の内部に配置され第１流路および第２流路が形成される弁体とを有する。弁体は、第１切替状態と第２切替状態に複数の六方弁の各々の連通状態を切替可能に構成される。第２切替状態では、第１流路によって第１ポートと第２ポートとが連通し、かつ第２流路によって第４ポートと第５ポートとが連通する。このとき、第３ポートと第６ポートは閉じている。第１切替状態では、第１流路によって第２ポートと第３ポートとが連通し、かつ第２流路によって第５ポートと第６ポートとが連通する。このとき、第１ポートと第４ポートは閉じている。

　本開示の冷凍サイクル装置によれば、室内機の冷暖切替機構を六方弁によって実施し、電磁弁２個と逆止弁２個を用いるよりも、低コストでコンパクトな、冷凍サイクル装置を実現できる。

実施の形態１の冷凍サイクル装置３００の冷媒回路構成を示す冷媒回路図である。 １台の室内機とそれに対応する１つの六方弁（ロータリー式）を代表的に示した図である。 室内機が暖房運転を行なう場合の六方弁（ロータリー式）の状態を示す図である。 室内機が冷房運転を行なう場合の六方弁（ロータリー式）の状態を示す図である。 １台の室内機とそれに対応する１つの六方弁（スライド式）を代表的に示した図である。 室内機が暖房運転を行なう場合の六方弁（スライド式）の状態を示す図である。 室内機が冷房運転を行なう場合の六方弁（スライド式）の状態を示す図である。 比較例の冷凍サイクル装置５００の冷媒回路構成を示す冷媒回路図である。 実施の形態２で用いられる六方弁（ロータリー式）の室内機が暖房運転を行なう場合の状態を示す図である。 実施の形態２で用いられる六方弁（ロータリー式）の室内機が冷房運転を行なう場合の状態を示す図である。 実施の形態２で用いられる六方弁（スライド式）の室内機が暖房運転を行なう場合の状態を示す図である。 実施の形態２で用いられる六方弁（スライド式）の室内機が冷房運転を行なう場合の状態を示す図である。 実施の形態３で用いられる六方弁（スライド式）の室内機が暖房運転を行なう場合の状態を示す図である。 実施の形態３で用いられる六方弁（スライド式）の運転切替え途中の状態を示す図である。 実施の形態３で用いられる六方弁（スライド式）の室内機が冷房運転を行なう場合の状態を示す図である。 実施の形態３で用いられる六方弁（ロータリー式）の運転切替え途中の状態を示す図である。 実施の形態４の六方弁制御を説明するための中継機、室内機および制御装置の構成を示す図である。 制御装置１００が実行する六方弁の切替え制御を説明するためのフローチャートである。

　以下、実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。以下では、複数の実施の形態について説明するが、各実施の形態で説明された構成を適宜組み合わせることは出願当初から予定されている。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。

　実施の形態１．
＜装置構成＞
　図１は、実施の形態１の冷凍サイクル装置３００の冷媒回路構成を示す冷媒回路図である。図１に示す冷凍サイクル装置３００の構成および動作について説明する。

　冷凍サイクル装置３００は、蒸気圧縮式の冷凍サイクル運転を行なうことによって、各室内機において選択された冷房運転、暖房運転を同時に処理することができる２管式のマルチシステム空気調和装置である。

　なお、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。また、符号の後に「ａ」が付くものは室内機３０３ａに、符号の後に「ｂ」が付くものは室内機３０３ｂに、それぞれ配設されている。

　冷凍サイクル装置３００は、熱源ユニット３０１と、中継機３０２と、室内機３０３ａ、室内機３０３ｂとを備える。なお、室内機３０３ａ、室内機３０３ｂのいずれかを代表して、以下では室内機３０３と呼ぶことがある。

　熱源ユニット３０１と中継機３０２とは、高圧接続配管６および低圧接続配管２４で接続されている。具体的には、逆止弁５の出口側と中継機３０２の高圧管Ｈとが高圧接続配管６によって接続されている。また、逆止弁２５の入口と中継機３０２の低圧管Ｌとが低圧接続配管２４によって接続されている。

　中継機３０２の４本の配管と室内機３０３ａとは、六方弁（six-way　valve）１０ａを介して接続されている。中継機３０２の４本の配管と室内機３０３ｂとは、六方弁１０ｂを介して接続されている。

　なお、実施の形態１では、熱源ユニット１台に室内機２台が接続された場合を例に示しているが、これに限定されるものではなく、それぞれ図示している以上または以下の台数を備えていてもよい。また、冷凍サイクル装置３００に用いられる冷媒は、たとえば、Ｒ３２、Ｒ４１０ＡなどのＨＦＣ（ハイドロフルオロカーボン）冷媒、または炭化水素、二酸化炭素、アンモニアのような自然冷媒などがある。

　＜熱源ユニット３０１の運転モード＞
　ここで、冷凍サイクル装置３００が実行する運転モードについて簡単に説明しておく。

　冷凍サイクル装置３００では、接続されている室内機３０３の冷房負荷および暖房負荷の割合によって、熱源ユニット３０１の運転モードが決定される。冷凍サイクル装置３００は、以下の４つの運転モードを実行する。
（ａ）暖房負荷がなく、室内機３０３のすべてが冷房運転を実行する場合における熱源ユニット３０１の運転モード（以下、全冷房運転モードと称する）。
（ｂ）室内機３０３が冷房運転および暖房運転のいずれも同時に実行する冷暖房同時運転において、冷房負荷が大きい場合における熱源ユニット３０１の運転モード（以下、冷房主体運転モードと称する）。
（ｃ）冷房負荷がなく、室内機３０３のすべてが暖房運転を実行する場合における熱源ユニット３０１の運転モード（以下、全暖房運転モードと称する）。
（ｄ）室内機３０３が冷房運転および暖房運転のいずれも同時に実行する冷暖房同時運転において、暖房負荷が大きい場合における熱源ユニット３０１の運転モード（以下、暖房主体運転モードと称する）。

　＜室内機３０３＞
　室内機３０３は、空調対象域に調和空気を吹き出すことができる場所に設置される。室内機３０３は、たとえば、屋内の天井への埋め込みまたは吊り下げ等、もしくは、壁面への壁掛け等により、そのような場所に設置される。室内機３０３は、中継機３０２と高圧接続配管６および低圧接続配管２４とを介して熱源ユニット３０１に接続されており、冷媒回路の一部を構成している。

　室内機３０３ａは、冷媒回路の一部を構成する室内側冷媒回路を備えている。この室内側冷媒回路は、利用側熱交換器としての室内熱交換器１２ａと、室内熱交換器１２ａに直列に接続されている室内減圧機構１４ａとで構成されている。また、室内機３０３ａには、室内熱交換器１２ａの冷媒と熱交換した後の調和空気を室内等の空調対象域に供給するための室内送風機（図示せず）が設けられている。

　同様に、室内機３０３ｂは、冷媒回路の一部を構成する室内側冷媒回路を備えている。この室内側冷媒回路は、利用側熱交換器としての室内熱交換器１２ｂと、室内熱交換器１２ｂに直列に接続されている室内減圧機構１４ｂとで構成されている。また、室内機３０３ｂには、室内熱交換器１２ｂの冷媒と熱交換した後の調和空気を室内等の空調対象域に供給するための室内送風機（図示せず）が設けられている。

　室内熱交換器１２ａ，１２ｂの各々は、たとえば、伝熱管と多数のフィンとにより構成されたクロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型熱交換器で構成することができる。また、室内熱交換器１２ａ，１２ｂの各々は、マイクロチャネル熱交換器、シェルアンドチューブ式熱交換器、ヒートパイプ式熱交換器、あるいは、二重管式熱交換器で構成してもよい。室内熱交換器１２ａ，１２ｂは、室内機３０３ａ，３０３ｂがそれぞれ実行する運転モードが冷房運転モードの場合では、冷媒の蒸発器として機能して空調対象域の空気を冷却し、暖房運転モードの場合では冷媒の凝縮器として機能して空調対象域の空気を加熱する。

　図示しない室内送風機は、室内機３０３ａ，３０３ｂの各々の内部に室内空気を吸入して、室内空気を室内熱交換器１２ａ，１２ｂにおいて冷媒と熱交換させた後に、調和空気として空調対象域に供給する機能を有している。つまり、室内機３０３ａ，３０３ｂの各々では、室内送風機により取り込まれる室内空気と室内熱交換器１２ａ，１２ｂを流れる冷媒とで熱交換させることが可能となっている。

　室内送風機は、対応する室内熱交換器に供給する調和空気の流量を可変することが可能であり、たとえば遠心ファンまたは多翼ファン等のファンと、このファンを駆動する、たとえばＤＣファンモータからなるモータとを備えている。

　＜熱源ユニット３０１＞
　熱源ユニット３０１は、たとえば屋外に設置されており、高圧接続配管６および低圧接続配管２４と中継機３０２とを介して室内機３０３に接続されており、冷凍サイクル装置３００における冷媒回路の一部を構成している。

　なお、熱源ユニット３０１では、中継機３０２に出入りする冷媒の流れ方向を一定にするために、高圧接続配管６と低圧接続配管２４と接続する２つの接続配管２７，２９が設けられている。

　熱源ユニット３０１は、冷媒回路の一部を構成する室外側冷媒回路を備える。この室外側冷媒回路は、冷媒を圧縮する圧縮機１と、冷媒の流れる方向を切替えるための四方弁２と、熱源側熱交換器としての室外熱交換器３と、冷媒の流れ方向を一方にのみ許容することで冷媒の流れを制御する４つの逆止弁５，２５，２６および２８と、余剰冷媒を貯留するためのアキュムレータ３０とで構成される。また、熱源ユニット３０１には、室外熱交換器３に空気を供給するための室外送風機４が設けられる。

　圧縮機１は、冷媒を吸入し、その冷媒を圧縮して高温かつ高圧の状態にする。実施の形態１に係る空気調和装置に搭載される圧縮機１は、運転容量を可変することが可能であり、たとえば、インバータにより制御されるモータ（図示省略）によって駆動される容積式圧縮機で構成される。実施の形態１では、圧縮機１が１台のみである場合を例に示すが、これに限定されず、室内機の接続台数等に応じて、２台以上の圧縮機１が並列に接続されたものであってもよい。

　四方弁２は、熱源ユニット３０１の運転モードによって冷媒の流れの方向を切替える流路切替装置として働く。四方弁２は、全冷房運転モードまたは冷房主体運転モードの場合には、室外熱交換器３を圧縮機１において圧縮される冷媒の凝縮器として機能させるために、圧縮機１の吐出側と室外熱交換器３のガス側とを接続するとともに逆止弁２５を経由して圧縮機１の吸入側と低圧接続配管２４側とを接続する。この場合は、四方弁２中の実線に示すように流路が形成される。

　また、四方弁２は、全暖房運転モードまたは暖房主体運転モードの場合には、室外熱交換器３を冷媒の蒸発器として機能させるために、圧縮機１の吐出側と逆止弁２６を経由して高圧接続配管６側とを接続するとともに圧縮機１の吸入側と室外熱交換器３のガス側とを接続する。この場合は、四方弁２中の破線に示すように流路が形成される。

　逆止弁５は、高圧接続配管６と接続配管２７との接続部分ａと、高圧接続配管６と接続配管２９との接続部分ｂとの間に設けられ、熱源ユニット３０１から中継機３０２に向かう方向のみに冷媒の流通を許容する。

　逆止弁２５は、低圧接続配管２４と接続配管２７との接続部分ｃと、低圧接続配管２４と接続配管２９との接続部分ｄとの間に設けられ、中継機３０２から熱源ユニット３０１に向かう方向のみに冷媒の流通を許容する。

　逆止弁２６は、接続配管２７に設けられ、熱源ユニット３０１から中継機３０２に向かう方向のみに冷媒の流通を許容する。

　逆止弁２８は、接続配管２９に設けられ、中継機３０２から熱源ユニット３０１に向かう方向のみに冷媒の流通を許容する。

　このように４つの逆止弁５，２５，２６および２８を配置することによって、高圧接続配管６において熱源ユニット３０１から中継機３０２に向かう方向のみに冷媒の流通を許容し、低圧接続配管２４において中継機３０２から熱源ユニット３０１に向かう方向のみに冷媒の流通を許容する。このような構成とすることによって四方弁２が切替わった場合における冷媒の流れ方向が決定される。

　室外熱交換器３は、たとえば、伝熱管と多数のフィンとにより構成されたクロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型熱交換器で構成することができる。また、室外熱交換器３は、マイクロチャネル熱交換器、シェルアンドチューブ式熱交換器、ヒートパイプ式熱交換器、または二重管式熱交換器で構成してもよい。室外熱交換器３は、全冷房運転モードおよび冷房主体運転モードでは冷媒の凝縮器として機能して冷媒は放熱し、全暖房運転モードおよび暖房主体運転モードでは冷媒の蒸発器として機能して冷媒は吸熱する。室外熱交換器３は、ガス側が四方弁２に接続され、液側が逆止弁５および逆止弁２８に接続される。

　室外送風機４は、熱源ユニット３０１内に室外空気を吸入して、室外空気を室外熱交換器３によって熱交換した後に、室外に排出する機能を有する。熱源ユニット３０１は、室外送風機４により取り込まれる室外空気と室外熱交換器３を流れる冷媒とで熱交換させる。

　室外送風機４は、室外熱交換器３に供給する空気の流量を可変することが可能であり、プロペラファン等のファンと、このファンを駆動する、たとえばＤＣファンモータからなるモータとを備える。

　アキュムレータ３０は、冷凍サイクル装置３００に異常が発生したときまたは運転制御の変更の際に伴う運転状態の過渡応答時において、液冷媒を貯留して圧縮機１への液バックを防ぐために、圧縮機１の吸入側に接続される。

　また、圧縮機１、四方弁２および室外送風機４の動作は、全冷房運転モード、冷房主体運転モード、全暖房運転モード、暖房主体運転モードを含む通常運転を行なう通常運転コントローラとして機能する制御装置１００によって制御される。

　制御装置１００は、ＣＰＵ（Central　Processing　Unit）１０１と、メモリ１０２（ＲＯＭ（Read　Only　Memory）およびＲＡＭ（Random　Access　Memory））と、入出力バッファ（図示せず）等を含んで構成される。ＣＰＵ１０１は、ＲＯＭに格納されているプログラムをＲＡＭ等に展開して実行する。ＲＯＭに格納されるプログラムは、制御装置１００の処理手順が記されたプログラムである。制御装置１００は、これらのプログラムに従って、冷凍サイクル装置３００における各機器の制御を実行する。この制御については、ソフトウェアによる処理に限られず、専用のハードウェア（電子回路）で処理することも可能である。

　＜中継機３０２＞
　中継機３０２は、たとえば屋内に設置され、低圧接続配管２４および高圧接続配管６を介して熱源ユニット３０１と接続され、配管１１および配管１５を介して室内機３０３と接続され、冷凍サイクル装置３００における冷媒回路の一部を構成している。中継機３０２は、熱源ユニット３０１と室内機３０３との間に介在し、各室内機３０３に要求されている運転に応じて冷媒の流れを制御する機能を有する。

　中継機３０２は、冷媒回路の一部を構成する中継冷媒回路を備える。この中継冷媒回路は、冷媒の熱交換をするための熱交換部１９および熱交換部２１と、冷媒の分配流量を制御するための膨張弁２０および２２と、低圧管Ｌと、高圧管Ｈと、中圧合流管（middle　pressure　junction　pipe）ＭＪと、中圧分岐管（middle　pressure　branched　pipe）ＭＢと、六方弁１０ａ，１０ｂとを備える。

　高圧接続配管６から供給された冷媒は、膨張弁２０および膨張弁２２を通過して低圧接続配管に流れるが、膨張弁２０および膨張弁２２の開度を調整することによって、高圧管Ｈ、中圧分岐管ＭＢに分配される。

　図２は、１台の室内機とそれに対応する１つの六方弁（ロータリー式）を代表的に示した図である。図３は、室内機が暖房運転を行なう場合の六方弁（ロータリー式）の状態を示す図である。図４は、室内機が冷房運転を行なう場合の六方弁（ロータリー式）の状態を示す図である。

　室内機３０３ａに要求されている運転に応じて、六方弁１０ａは、配管１１ａを低圧管Ｌ、高圧管Ｈのいずれか一方に接続するとともに、配管１５ａを中圧合流管ＭＪ、中圧分岐管ＭＢのいずれか他方に接続する。

　室内機３０３ｂに要求されている運転に応じて、六方弁１０ｂは、配管１１ｂを低圧管Ｌ、高圧管Ｈのいずれか一方に接続するとともに、配管１５ｂを中圧合流管ＭＪ、中圧分岐管ＭＢのいずれか他方に接続する。

　以下の説明では、室内機３０３ａ，３０３ｂを室内機３０３と、六方弁１０ａ，１０ｂを六方弁１０と、配管１１ａ，１１ｂを配管１１と、配管１５ａ，１５ｂを配管１５と、それぞれ総称する場合がある。

　対応する室内機３０３に暖房運転が要求された場合は、六方弁１０は、図３に示すように設定される。六方弁１０は、筐体４１と弁体４２とを含む。弁体４２には、第１流路Ｃ１および第２流路Ｃ２が形成されている。弁体４２の回転位置が図３に示すように制御されることによって、六方弁１０には暖房流路が形成される。この場合、第１流路Ｃ１によってポートＰ２とポートＰ３とが連通し、第２流路Ｃ２によってポートＰ５とポートＰ６とが連通し、ポートＰ１およびＰ４は、弁体４２によって閉止される。これにより、六方弁１０によって、配管１１と高圧管Ｈとが接続され、配管１５と中圧合流管ＭＪとが接続される。そして、低圧管Ｌおよび中圧分岐管ＭＢは、六方弁１０において端部が遮断される。六方弁１０に暖房流路が形成されると、図２の実線で示すように六方弁１０に流路が形成される。

　対応する室内機３０３に冷房運転が要求された場合は、六方弁１０は、図４に示すように設定される。弁体４２の回転位置が図４に示すように制御されることによって、六方弁１０には冷房流路が形成される。この場合、第１流路Ｃ１によってポートＰ２とポートＰ１とが連通し、第２流路Ｃ２によってポートＰ５とポートＰ４とが連通し、ポートＰ３およびＰ６は、弁体４２によって閉止される。これにより、六方弁１０によって、配管１１と低圧管Ｌとが接続され、配管１５と中圧分岐ＭＢとが接続される。そして、高圧管Ｈおよび中圧合流管ＭＪは、六方弁１０において端部が遮断される。六方弁１０に冷房流路が形成されると、図２の破線で示すように六方弁１０に流路が形成される。

　再び図１に戻って説明を続ける。熱交換部１９は、流路３１と流路３２とを有し、流路３１を流れる冷媒と流路３２を流れる冷媒との間で熱交換を行なうように構成される。熱交換部２１は、流路３３と流路３４とを有し、流路３３を流れる冷媒と流路３４を流れる冷媒との間で熱交換を行なうように構成される。高圧管Ｈを流れる冷媒の一部は流路３１を通過して膨張弁２０に至る。膨張弁２０の下流には、中圧合流管ＭＪが接続される。流路３３は、中圧合流管ＭＪと中圧分期間ＭＢとの間に接続される。中圧分岐管ＭＢから分岐した一部の冷媒は、膨張弁２２、流路３４、流路３２を順に通過して低圧管Ｌに向けて流れる。

　膨張弁２０および膨張弁２２の各々は、開度が可変に制御可能な流量制御装置で構成することができる。このような流量制御装置として、たとえば電子式膨張弁等の精密な流量制御装置または、膨張弁に代えて毛細管等の安価な冷媒流量調節装置を用いることができる。

　＜全冷房運転モード＞
　まず、全冷房運転モードについて説明する。全冷房運転モードとは、運転されるすべての室内機が、冷房運転状態であり、暖房運転状態の室内機が存在しないときの冷凍サイクル装置の運転モードである。

　全冷房運転モードでは、四方弁２が実線で示される状態、すなわち、圧縮機１の吐出側が室外熱交換器３のガス側に接続され、かつ、圧縮機１の吸入側が逆止弁２５を経由して低圧接続配管２４に接続された状態となる。また、室内機３０３はすべて冷房運転モードであり、六方弁１０ａ，１０ｂとも、冷房流路を形成するように制御されている。

　この冷媒回路の状態で、圧縮機１、室外送風機４および室内送風機１３を起動すると、低圧のガス冷媒は、圧縮機１に吸入され、圧縮されて高温かつ高圧のガス冷媒となる。その後、高温かつ高圧のガス冷媒は、四方弁２を経由して室外熱交換器３に送られ、室外送風機４によって供給される室外空気と熱交換を行なって凝縮されて高圧の液冷媒となる。

　この高圧の液冷媒は、逆止弁５を経由して高圧接続配管６を通過し、中継機３０２の高圧管Ｈに送られる。その後、冷媒は、熱交換部１９の高圧側の流路３１に流入する。流路３１に流入した冷媒は、熱交換部１９の低圧側の流路３２を流れる冷媒に熱を放出する。この冷媒は、流路３１から流出し、開度が全開となっている膨張弁２０に流れる。膨張弁２０を通った冷媒は、その後、熱交換部２１の高圧側の流路３３に流入し、熱交換部２１の低圧側の流路３４を流れる冷媒に熱を放出する。その後、この冷媒は膨張弁２２を流れる冷媒と、六方弁１０ａ，１０ｂを経由して配管１５ａ，１５ｂを流れる冷媒とに分配される。

　膨張弁２２に流入した冷媒は減圧され、低圧の気液二相状態となり、熱交換部２１の低圧側の流路３４に流入して、熱交換部２１の高圧側の流路３３を流れる冷媒によって加熱される。その後、この冷媒は、熱交換部２１の低圧側の流路３４から流出して、熱交換部１９の低圧側の流路３２に流入し、熱交換部１９の高圧側の流路３１を流れる冷媒によって加熱される。その後、冷媒は、バイパス接続配管２３を介して低圧接続配管２４へと流入する。

　なお、膨張弁２２は、熱交換部１９の低圧側の流路３２下流の過熱度が基準値になるような開度に、制御装置１００により制御される。これにより、熱交換部１９の低圧側の流路３２下流側において蒸発された低圧のガス冷媒は、基準値の過熱度を有する状態となる。このように、各空調空間において要求される冷房負荷に応じた流量の冷媒が室内機３０３ａ，室内機３０３ｂの各々に流れるように、膨張弁２２が制御されている。

　一方、中圧分岐管ＭＢから六方弁１０を経由して配管１５を流れる冷媒は、室内機３０３に流入する。その後、室内減圧機構１４により減圧され、低圧の気液二相状態となり、室内熱交換器１２に流入する。そして、室内送風機によって供給される室内空気と熱交換を行なって蒸発して低圧のガス冷媒となる。

　室内減圧機構１４では、室内熱交換器１２を流れる冷媒の流量を制御しており、室内熱交換器１２には、室内機３０３が設置された空調空間において要求される冷房負荷に応じた流量の冷媒が流れている。

　室内熱交換器１２で室内空気を冷却した低圧のガス冷媒は、室内熱交換器１２から流出して配管１１を流れ、室内機３０３より流出する。この冷媒は、六方弁１０の第１流路Ｃ１を経由して低圧接続配管２４へと流入し、膨張弁２２を通過した後にバイパス接続配管２３を流れてきた冷媒と合流する。

　合流した冷媒は、熱源ユニット３０１に流入し、逆止弁２５を経由して、四方弁２およびアキュムレータ３０を通過した後に、再び圧縮機１に吸入される。

　全冷房運転モードでは室内機３０３はすべて冷房運転となっており、暖房負荷がなく、冷房負荷だけとなる。そのため、蒸発温度Ｔeを圧縮機１の運転周波数を制御することによって、差温最大の冷房運転中の室内機３０３の冷房能力を制御する。また、室外送風機４の風量を最大にして室外熱交換器３の性能を最大にする。室内機３０３の接続台数が多い場合、差温が最大ではない室内機３０３では室内減圧機構１４の開度を差温に応じて制御することによって冷房能力を制御する。なお、差温最大の冷房運転中の室内機３０３の室内減圧機構１４の開度は圧縮機１に液バックが発生しない程度に開度を大きく制御する。

　＜冷房主体運転モード＞
　次に、冷房主体運転モードについて説明する。冷房主体運転モードとは、運転される室内機の中に、冷房運転状態の室内機と、暖房運転状態の室内機が混在しており、かつ冷房空調負荷の方が暖房空調負荷よりも大きい場合の冷凍サイクル装置の運転モードである。

　図１に示した構成では、室内機３０３ｂが冷房運転状態、室内機３０３ａが暖房運転状態である。冷房主体運転モードはこのときに、冷房運転負荷が暖房運転負荷よりも大きい状態における運転動作モードである。

　冷房主体運転モードでは、全冷房運転モードと同様に四方弁２中の実線に示す流路が形成されるように四方弁２が制御される。また、図１の実線で示すとおり、六方弁１０ａには暖房経路が形成され、六方弁１０ｂには冷房経路が形成されるように六方弁１０ａ，１０ｂが制御されている。

　この冷媒回路の状態で、圧縮機１、室外送風機４および室内送風機（図示せず）を起動すると、低圧のガス冷媒は、圧縮機１に吸入され、圧縮されて高温かつ高圧のガス冷媒となる。その後、高温かつ高圧のガス冷媒は、四方弁２を経由して室外熱交換器３に送られて、室外送風機４によって供給される室外空気と熱交換を行なって凝縮されて高圧の液冷媒となる。

　この高圧の液冷媒は、逆止弁５を経由して高圧接続配管６を通過し、中継機３０２に流入し、高圧管Ｈに送られる。

　高圧管Ｈから六方弁１０ａの第１流路Ｃ１を経由して配管１１ａに流入したガス冷媒は、室内機３０３ａの室内熱交換器１２ａにおいて室内空気と熱交換した結果、凝縮して高圧の液冷媒となる。その後、室内空気を加熱した高圧の液冷媒は、室内減圧機構１４ａにより減圧され、中間圧の気液二相または液相の冷媒となる。

　室内減圧機構１４ａでは、室内熱交換器１２ａを流れる冷媒の流量を制御しており、室内熱交換器１２ａには、室内機３０３ａが設置された空調空間において要求される暖房負荷に応じた流量の冷媒が流れている。冷媒は、その後、室内減圧機構１４ａを通過して、室内機３０３ａから流出し、六方弁１０ａの第２流路Ｃ２を経由して中圧合流管ＭＪに送られる。

　一方、高圧接続配管６を通過した冷媒の一部は、熱交換部１９の高圧側の流路３１に流入し、熱交換部１９の低圧側の流路３２を流れる冷媒に熱を放出し、膨張弁２０によって減圧され、中間圧の気液二相、または液相の冷媒となる。

　ここで、膨張弁２０は、高圧および中間圧の差圧が予め定めた目標値になるような開度に、制御装置１００により制御される。この差圧を検出するために高圧管Ｈおよび中圧合流管ＭＪにそれぞれ圧力センサを設けて圧力差を検出しても良い。

　膨張弁２０は、高圧側および中間圧側の差圧が目標値になるような開度に膨張弁２０を流れる冷媒の流量を制御しているため、高圧側および中間圧側の差圧は、暖房運転を行なうのに必要な圧力に制御される。このように、空調空間において要求される暖房運転負荷に応じた流量の冷媒が室内機３０３ａに流れるように、膨張弁２０が制御されている。

　膨張弁２０を通過した冷媒は、室内機３０３ａから流出して六方弁１０ａの第２流路Ｃ２および中圧合流管ＭＪを通過した冷媒と合流し、熱交換部２１の高圧側の流路３３に流入する。

　熱交換部２１の高圧側の流路３３を流れる冷媒は、低圧側の流路３４を流れる冷媒に熱を放出し、その後、膨張弁２２を流れる冷媒と中圧分岐管ＭＢを流れる冷媒とに分配される。

　膨張弁２２に流入した冷媒は減圧され、低圧の気液二相状態となり、熱交換部２１の低圧側の流路３４に流入する。流路３４に流入した冷媒は、熱交換部２１の高圧側の流路３３を流れる冷媒によって加熱される。その後、冷媒は、熱交換部１９の低圧側の流路３２に流入して、熱交換部１９において高圧側の流路３１を流れる冷媒によって加熱され、バイパス接続配管２３を経由して低圧接続配管２４へと流入する。

　なお、膨張弁２２は、熱交換部１９の低圧側下流の過熱度が目標値になるような開度に、制御装置１００により制御される。

　一方、六方弁１０ｂの第２流路Ｃ２に流入した冷媒は、配管１５ｂを経由して、室内機３０３ｂに流入する。室内機３０３ｂに流入した冷媒は室内減圧機構１４ｂにより減圧され、低圧の気液二相状態となり、室内熱交換器１２ｂに流入する。室内熱交換器１２ｂを通過する冷媒は、室内空気と熱交換を行なって蒸発して低圧のガス冷媒となる。

　室内減圧機構１４ｂでは、室内熱交換器１２ｂを流れる冷媒の流量を制御しており、室内熱交換器１２ｂには、室内機３０３ｂが設置された空調空間において要求される冷房負荷に応じた流量の冷媒が流れている。室内熱交換器１２ｂにおいて室内空気を冷却した冷媒は、室内機３０３ｂから流出する。

　室内機３０３ｂから流出した冷媒は、配管１１ｂを流れ、六方弁１０ｂの第１流路Ｃ１を経由して、低圧管Ｌへと流入する。低圧管Ｌに流入した冷媒は、膨張弁２２に流入しバイパス接続配管２３を経由してきた冷媒と合流し、低圧接続配管２４に送出される。

　合流した冷媒は、その後、熱源ユニット３０１に流入し、逆止弁２５を経由して、四方弁２、アキュムレータ３０を通過して、再び圧縮機１に吸入される。

　冷房主体運転では室内機３０３の冷房負荷および暖房負荷が同時に存在し、冷房負荷は暖房負荷よりも大きい。そのため、蒸発温度Ｔeを圧縮機１の運転周波数によって制御して、差温最大の冷房運転中の室内機３０３の冷房能力を制御する。また、凝縮温度Ｔcを室外送風機４の風量によって制御して、差温最大の暖房運転中の室内機３０３の暖房能力を制御する。室内機３０３の接続台数が多い場合、差温が最大ではない室内機３０３では室内減圧機構１４の開度を差温に応じて制御することによって空調能力を制御する。

　なお、差温最大の冷房運転中の室内機３０３の室内減圧機構１４の開度は、圧縮機１に液バックが発生しない程度に開度を大きく制御する。また、差温最大の暖房運転中の室内機３０３の室内減圧機構１４の開度は、室内熱交換器１２の性能が最大となるように開度を大きく制御する。

　たとえば図１の運転状態において、冷房運転中の室内機のうち室内機３０３ｂが差温４℃で最大である場合は、室内機３０３ｂの冷房能力を圧縮機１によって制御する。また、暖房運転中の室内機のうち室内機３０３ａが差温２℃で最大である場合には、室内機３０３ａの暖房能力を室外送風機４によって制御する。室内機３０３ａ，３０３ｂ以外に室内機が中継機に接続されている場合は、差温が最大でない室内機の冷房能力および暖房能力を室内減圧機構１４によって制御する。

　＜全暖房運転モード＞
　引続き、全暖房運転モードについて説明する。全暖房運転モードとは、運転されるすべての室内機が、暖房運転状態であり、冷房運転状態の室内機が存在しないときの冷凍サイクル装置の運転モードである。

　全暖房運転モードでは四方弁２が破線で示される状態、すなわち、圧縮機１の吐出側が逆止弁２６を経由して高圧接続配管６に接続され、かつ、圧縮機１の吸入側が室外熱交換器３のガス側に接続された状態となっている。また、室内機３０３はすべて暖房運転モードであり、六方弁１０ａ，１０ｂとも、暖房流路を形成するように制御されている。

　この冷媒回路の状態で、圧縮機１、室外送風機４および室内送風機（図示せず）を起動すると、低圧のガス冷媒は、圧縮機１に吸入され、圧縮されて高温かつ高圧のガス冷媒となる。その後、高温かつ高圧のガス冷媒は、四方弁２および逆止弁２６を経由して中継機３０２に流入する。中継機３０２に流入した冷媒は、高圧管Ｈおよび六方弁１０の第１流路Ｃ１を経由して室内機３０３に流入する。

　室内機３０３に流入した冷媒は、室内熱交換器１２に流入し、室内空気と熱交換を行なって凝縮して高圧の液冷媒となり、室内熱交換器１２より流出する。室内熱交換器１２において室内空気を加熱した冷媒は、室内減圧機構１４により減圧され、中間圧の気液二相または液相の冷媒となる。

　室内減圧機構１４を通った冷媒は、室内機３０３から流出し、六方弁１０の第２流路Ｃ２および中圧合流管ＭＪを経由して、熱交換部２１へと流入する。なお、膨張弁２０は全閉に制御されている。

　熱交換部２１の高圧側の流路３３に流入した冷媒は、熱交換部２１の低圧側の流路３４を流れる冷媒に熱を放出し、その後、膨張弁２２に流入して、減圧されて低圧の気液二相冷媒となる。

　ここで、膨張弁２２は、高圧および中間圧の差圧が目標値になるような開度に、制御装置１００によって制御される。高圧および中間圧の差圧は、圧力センサ（図示せず）によって検出することができる。このように、空調空間において要求される暖房運転負荷に応じた流量の冷媒が室内機３０３に流れるように、膨張弁２２は制御されている。

　膨張弁２２を通過した冷媒は、その後、熱交換部２１の低圧側の流路３４において熱交換部２１の高圧側の流路３３を流れる冷媒により加熱され、さらに、熱交換部１９の低圧側の流路３２に流入し、バイパス接続配管２３を介して低圧接続配管２４に流入する。

　その後、熱源ユニット３０１に流入し、逆止弁２８を経由して、室外熱交換器３に流入した冷媒は、室外送風機４によって供給される室外空気と熱交換を行なって蒸発して低圧のガス冷媒となる。その後、四方弁２を経由して、アキュムレータ３０を通過後に再び圧縮機１に吸入される。

　全暖房運転では室内機３０３はすべて暖房運転となっており、冷房負荷がなく、暖房負荷だけとなる。そのため、凝縮温度Ｔcを圧縮機１の運転周波数によって制御して、差温最大の暖房運転中の室内機３０３の暖房能力を制御する。また、室外送風機４の風量を最大にして室外熱交換器３の性能を最大にする。室内機３０３の接続台数が多い場合、差温が最大ではない室内機３０３では室内減圧機構１４の開度を差温に応じて制御することによって暖房能力を制御する。また、差温最大の暖房運転中の室内機３０３の室内減圧機構１４の開度は、室内熱交換器１２の性能が最大となるように開度を大きく制御する。

　＜暖房主体運転モード＞
　最後に、暖房主体運転モードについて説明する。暖房主体運転モードとは、運転される室内機の中に、冷房運転状態の室内機と、暖房運転状態の室内機が混在しており、かつ暖房空調負荷の方が冷房空調負荷よりも大きい場合の冷凍サイクル装置の運転モードである。

　図１に示した構成では、室内機３０３ｂが冷房運転状態、室内機３０３ａが暖房運転状態である。暖房主体運転モードはこのときに、暖房運転負荷が冷房運転負荷よりも大きい状態における運転動作モードである。

　この暖房主体運転モードでは、四方弁２が全暖房運転モードと同様に制御される。また、図１の実線で示すとおり、六方弁１０ａには暖房経路が形成され、六方弁１０ｂには冷房経路が形成されるように六方弁１０ａ，１０ｂが制御されている。

　この冷媒回路の状態で、圧縮機１、室外送風機４および室内送風機（図示せず）を起動すると、低圧のガス冷媒は、圧縮機１に吸入され、圧縮されて高温かつ高圧のガス冷媒となる。

　この高圧の液冷媒は、四方弁２および逆止弁２６を経由して高圧接続配管６を通過し、中継機３０２に流入し、高圧管Ｈに送られる。

　高圧管Ｈから六方弁１０ａの第１流路Ｃ１を経由して配管１１ａに流入したガス冷媒は、室内機３０３ａの室内熱交換器１２ａにおいて室内空気と熱交換した結果、凝縮して高圧の液冷媒となる。その後、室内空気を加熱した高圧の液冷媒は、室内減圧機構１４ａにより減圧され、中間圧の気液二相または液相の冷媒となる。

　室内減圧機構１４ａを通過した冷媒は、室内機３０３ａから流出して、配管１５ａ、六方弁１０ａの第２流路Ｃ２および流中圧合流管ＭＪを経由して、熱交換部２１の高圧側の流路３３へ流入する。なお、膨張弁２０は全閉に制御されている。

　熱交換部２１の高圧側の流路３３に流入した冷媒は、熱交換部２１の低圧側の流路３４を流れる冷媒に熱を放出しする。流路３３を通過した冷媒は、膨張弁２２に向かう冷媒と、中圧分岐管ＭＢに向かう冷媒とに分配される。

　分配後に膨張弁２２に流入した冷媒は、減圧されて低圧の気液二相状態となり、熱交換部２１の低圧側の流路３４に流入する。ここで、膨張弁２２は、高圧および中間圧の差圧が目標値になるような開度に、制御装置１００によって制御される。

　熱交換部２１の流路３４に流入した冷媒は、熱交換部２１の高圧側の流路３３を流れる冷媒により加熱され、その後、熱交換部１９の低圧側の流路３２に流入し、バイパス接続配管２３を介して低圧接続配管２４に流入する。

　一方、分配後に中圧分期間ＭＢに流入した冷媒は、六方弁１０ｂの第２流路Ｃ２および配管１５ｂを経由して、室内機３０３ｂに流入する。室内機３０３ｂに流入した冷媒は、まず室内減圧機構１４ｂにより減圧され、低圧の気液二相状態となり、室内熱交換器１２ｂに流入する。室内熱交換器１２ｂに流入した冷媒は室内空気と熱交換を行なって蒸発して低圧のガス冷媒となる。

　室内熱交換器１２ｂで室内空気を冷却した低圧のガス冷媒は、室内熱交換器１２ｂから流出して配管１１ｂを流れ、室内機３０３ｂから流出する。室内機３０３ｂから流出した冷媒は、六方弁１０ｂの第１流路Ｃ１および低圧管Ｌを経由して、バイパス接続配管２３を流れてきた冷媒と合流した後に、低圧接続配管２４へと流入する。

　合流した冷媒は、熱源ユニット３０１に流入し、逆止弁２８を経由して、室外熱交換器３に流入する。室外熱交換器３に流入した冷媒は、室外送風機４によって供給される室外空気と熱交換を行なって蒸発して低圧のガス冷媒となる。

　その後、冷媒は、四方弁２の破線側の流路を経由して、アキュムレータ３０を通過後に再び圧縮機１に吸入される。

　暖房主体運転では室内機３０３の暖房負荷および冷房負荷が同時に存在し、暖房負荷は冷房負荷よりも大きい。そのため、凝縮温度Ｔcを圧縮機１の運転周波数によって制御して、差温最大の暖房運転中の室内機３０３の暖房能力を制御する。また、蒸発温度Ｔeを室外送風機４の風量によって制御して、差温最大の冷房運転中の室内機３０３の冷房能力を制御する。室内機３０３の接続台数が多い場合、差温が最大ではない室内機３０３では室内減圧機構１４の開度を差温に応じて制御することによって空調能力を制御する。

　なお、差温最大の冷房運転中の室内機３０３の室内減圧機構１４の開度は圧縮機１に液バックが発生しない程度に開度を大きく制御する。また、差温最大の暖房運転中の室内機３０３の室内減圧機構１４の開度は、室内熱交換器１２の性能が最大となるように開度を大きく制御する。

　たとえば、暖房運転中の室内機のうち室内機３０３ａが差温８℃で最大となる場合には、室内機３０３ａの暖房能力を圧縮機１によって制御する。また、冷房運転中の室内機のうち室内機３０３ｂが差温２℃で最大となる場合には、室内機３０３ｂの冷房能力を室外送風機４によって制御する。さらに室内機が接続されている場合には、差温が最大ではない室内機の冷房能力および暖房能力を室内減圧機構１４によって制御する。

　このように、実施の形態１の冷凍サイクル装置３００では、全冷房運転モード、冷房主体運転、全暖房運転、暖房主体運転のいずれにおいても、六方弁の流路切替機能によって、運転される室内機の冷房運転と暖房運転を個別に切替えることができる。

　（六方弁の変形例）
　図１～４では、六方弁の弁体の構造は、ロータリー式の弁体としたが、スライド式の弁体を採用しても良い。

　図５は、１台の室内機とそれに対応する１つの六方弁（スライド式）を代表的に示した図である。図６は、室内機が暖房運転を行なう場合の六方弁（スライド式）の状態を示す図である。図７は、室内機が冷房運転を行なう場合の六方弁（スライド式）の状態を示す図である。

　図５に示す変形例では、図２に示した構成においてロータリー式の六方弁１０に代えてスライド式の六方弁４１０が用いられる。

　室内機３０３ａに要求されている運転に応じて、六方弁４１０ａは、配管１１ａを低圧管Ｌ、高圧管Ｈのいずれか一方に接続するとともに、配管１５ａを中圧合流管ＭＪ、中圧分岐管ＭＢのいずれか他方に接続する。

　室内機３０３ｂに要求されている運転に応じて、六方弁４１０ｂは、配管１１ｂを低圧管Ｌ、高圧管Ｈのいずれか一方に接続するとともに、配管１５ｂを中圧合流管ＭＪ、中圧分岐管ＭＢのいずれか他方に接続する。

　以下の説明では、室内機３０３ａ，３０３ｂを室内機３０３と、六方弁１０ａ，１０ｂを六方弁１０と、配管１１ａ，１１ｂを配管１１と、配管１５ａ，１５ｂを配管１５と、それぞれ総称する場合がある。

　対応する室内機３０３に暖房運転が要求された場合は、六方弁４１０は、図６に示すように設定される。六方弁４１０は、筐体４１１と弁体４１２とを含む。弁体４１２には、第１流路Ｃ１および第２流路Ｃ２が形成されている。弁体４１２のスライド位置が図６に示すように制御されることによって、六方弁４１０には暖房流路が形成される。この場合、第１流路Ｃ１によってポートＰ２とポートＰ３とが連通し、第２流路Ｃ２によってポートＰ５とポートＰ６とが連通し、ポートＰ１およびＰ４は、弁体４１２によって閉止される。これにより、六方弁４１０によって、配管１１と高圧管Ｈとが接続され、配管１５と中圧合流管ＭＪとが接続される。そして、低圧管Ｌおよび中圧分岐管ＭＢは、六方弁４１０において端部が遮断される。六方弁４１０に暖房流路が形成されると、図５のように六方弁４１０に流路が形成される。

　対応する室内機３０３に冷房運転が要求された場合は、六方弁４１０は、図７に示すように設定される。弁体４１２のスライド位置が図７に示すように制御されることによって、六方弁４１０には冷房流路が形成される。この場合、第１流路Ｃ１によってポートＰ２とポートＰ１とが連通し、第２流路Ｃ２によってポートＰ５とポートＰ４とが連通し、ポートＰ３およびＰ６は、弁体４１２によって閉止される。これにより、六方弁４１０によって、配管１１と低圧管Ｌとが接続され、配管１５と中圧分岐ＭＢとが接続される。そして、高圧管Ｈおよび中圧合流管ＭＪは、六方弁４１０において端部が遮断される。

　図８は、比較例の冷凍サイクル装置５００の冷媒回路構成を示す冷媒回路図である。冷凍サイクル装置５００は、図１の冷凍サイクル装置３００の構成において、中継機３０２に代えて中継機５０２が配置されている。

　図８に示す比較例の冷凍サイクル装置は、四方弁１個と逆止弁４個を用いた冷媒流路切替機構により、熱源ユニット３０１内の室外熱交換器３を凝縮器として運転する四方弁２の第１切替状態と、室外熱交換器３を蒸発器として運転する四方弁２の第２切替状態の双方において、低圧接続配管２４を低圧管、高圧接続配管６を高圧管として使用することを特徴とし、冷暖同時式空調システムとして一般的な室外機－中継機間を配管の３管で接続するシステムと比較して、施工簡素化の利点を有している。

　なお、四方弁２の第１切替状態は前述の全冷房運転モードと冷房主体運転に対応し、四方弁の第２切替状態は前述の全暖房運転と暖房主体運転に対応する。

　一方で、各室内機３０３は、配管１１と配管１５の各２本ずつの冷媒配管で、それぞれ中継機５０２に接続される。

　中継機５０２の内部では、配管１１は、電磁弁５１１を介して高圧管Ｈに接続され、電磁弁５１２を介して低圧管Ｌに接続される。また配管１５は、逆止弁５１４を介して中圧合流管ＭＪに接続され、逆止弁５１５を介して中圧分岐管ＭＢに接続される。

　一般に、配管１１と低圧管Ｌとを接続する電磁弁５１２には、並列して電磁弁５１３とオリフィス５０１とが設けられる。

　各室内機の冷房運転と暖房運転の切替は、各室内機の接続口に対応する中継機内の電磁弁と逆止弁の開閉状態の切替によって行なう。

　室内機３０３の冷房運転時は電磁弁５１１を閉弁し電磁弁５１２を開弁することにより、室内機３０３は低圧管Ｌに接続され、このとき逆止弁５１４が閉止し逆止弁５１５が流通することにより、室内機３０３は中圧分岐管ＭＢに接続される。

　室内機３０３の暖房運転時は電磁弁５１１を開弁し電磁弁５１２を閉弁することにより、室内機３０３は高圧管Ｈに接続され、このとき逆止弁５１４が流通し逆止弁５１５が閉止することにより、室内機３０３は中圧合流管ＭＪに接続される。

　すなわち、室内機３０３の運転を暖房から冷房に切替える際には、電磁弁５１１を開弁状態から閉弁状態へ、電磁弁５１２を閉弁状態から開弁状態へと切替えるが、電磁弁５１２の両端に圧力差がある状態において電磁弁５１２を開弁すると、暖房運転時の室内機３０３内の高温かつ高圧の冷媒が低圧管Ｌに向かって膨張しながら急流出し、大きな冷媒膨張音が発生する。

　このため、一般には電磁弁５１２に並列して電磁弁５１２より小さい口径の電磁弁５１３を設けて、電磁弁５１２を開弁する前に、電磁弁５１３を開弁し、室内熱交換器内と低圧管内を徐々に均圧させた後に、電磁弁５１２を開弁することで、前記冷媒膨張音を抑制する。

　また、冷凍サイクル装置の新規据付時、移設のための解体時、または冷凍サイクルの何らかの異状による点検時に、熱源ユニット３０１内のサービスポートに真空ポンプを接続し、冷凍サイクル装置内の空気または冷媒を回収する場合がある。

　このとき、電磁弁は一般に非通電状態では閉止状態であり、室内減圧機構１４の開度が不明な場合は室内減圧機構１４も全閉の可能性があり、この場合、熱源ユニット３０１に接続した真空ポンプを運転しても室内熱交換器１２内に閉塞された空気または冷媒を回収できない恐れがある。

　冷凍サイクル装置内の空気または冷媒の回収が不完全のまま、冷凍サイクル装置に冷媒を追加充填すると、冷媒の組成または重量が設計値と異なることで必要な性能を発揮できない恐れがある。さらに、冷媒に対する水または空気等の不純物混入による装置の不具合の恐れがある。

　このため、一般には電磁弁５１２に並列して、オリフィス５０１を設け、室内機３０３内と熱源ユニット３０１との低圧管Ｌおよび低圧接続配管２４を介した連通を常時確保する。

　一方で、図８の比較例では、オリフィス５０１は常時連通しているため、暖房運転時に高温かつ高圧の冷媒が高圧管Ｈからオリフィス５０１を経由して低圧管Ｌに流出することで、暖房性能が低下する欠点がある。

　図８の比較例における、電磁弁５１１、電磁弁５１２、電磁弁５１３、オリフィス５０１、逆止弁５１４、逆止弁５１５の機能を、図２～図４に示した六方弁１０または図５～図７に示した六方弁４１０によって代替することにより、部品点数減、コスト減、コンパクト化が実現できる。

　特に、室内機の最大接続台数が８台または１６台等、多数の接続口を有する中継機においては、電磁弁と逆止弁とオリフィスの機能の、六方弁での代替は有効である。

　なお、六方弁は、図２～図４に示すロータリー式でも、図５～図７に示すスライド式でも、暖房流路が形成される第１切替状態と冷房流路が形成される第２切替状態との切替時には、弁体の移動と共に冷媒流路が徐々に開閉され、数秒を要して均圧するため、小さい口径の電磁弁を並列設置せずとも、冷媒膨張音を低減できる。

　また、六方弁１０および六方弁４１０では第１切替状態でも第２切替状態でも室内機３０３は高圧管Ｈまたは低圧管Ｌを経由して熱源ユニット３０１と連通するため、オリフィスが不要であり、暖房性能の低下がない。

　さらに、逆止弁は、重力・流体力・浮力が釣り合うことに起因する弁体振動騒音の恐れ、または、逆止弁内壁が削られることに起因する逆止弁破壊の恐れがある。また弁体樹脂が削れたり膨潤したりすることで変形し、逆止弁に閉止不良が発生し、システムの運転不良を引き起こす場合もある。実施の形態１では、六方弁を用いて逆止弁の機能を代替することにより、逆止弁に起因する不具合を解消できる。

　このように、実施の形態１では冷凍サイクル装置の品質改善、性能向上も実現できる。
　実施の形態２．
　図９～図１２を用いて、実施の形態２を説明する。図９は、実施の形態２で用いられる六方弁（ロータリー式）の室内機が暖房運転を行なう場合の状態を示す図である。図１０は、実施の形態２で用いられる六方弁（ロータリー式）の室内機が冷房運転を行なう場合の状態を示す図である。六方弁４５０は、筐体４５１と弁体４５２とを含む。図１１は、実施の形態２で用いられる六方弁（スライド式）の室内機が暖房運転を行なう場合の状態を示す図である。図１２は、実施の形態２で用いられる六方弁（スライド式）の室内機が冷房運転を行なう場合の状態を示す図である。六方弁４６０は、筐体４６１と弁体４６２とを含む。

　暖房流路が形成される第１切替状態と冷房流路が形成される第２切替状態では、ともに配管１１と連通する第１流路Ｃ１は、室内機３０３の冷房運転時も暖房運転時も蒸気冷媒が流通する。第１切替状態と第２切替状態では、ともに配管１５と連通する第２流路Ｃ２には、室内機３０３の冷房運転時は液冷媒が流通し、室内機３０３の暖房運転時は気液二相冷媒が流通する。

　液冷媒または気液二相冷媒と比較して、蒸気冷媒は密度が小さく流速が大きいため、流路断面積を大きく設計することで冷媒の流速を小さくし、六方弁における圧力損失と性能低下を削減できる。

　特に、中継機内での設置制約により、六方弁またはその弁体の外寸に設計制約が生じた場合に、第１流路Ｃ１の流路断面積を、第２流路Ｃ２の流路断面積よりも大きく設計することにより、六方弁内の二つの流路寸法に起因する性能低下量を最小化できる。

　また、図９～図１２に示されるように、第１流路Ｃ１の寸法と第２流路Ｃ２の寸法に合わせて、高圧管Ｈ、低圧管Ｌおよび配管１１の各内径のうち最小の寸法を、中圧合流管ＭＪ、中圧分岐管ＭＢおよび配管１５の各内径のうち最大の寸法よりも、大きく設計することによって、六方弁に接続する配管のコンパクト化およびコスト低減を実現できる。

　実施の形態３．
　図１３～図１５を用いて、実施の形態２を説明する。図１３は、実施の形態３で用いられる六方弁（スライド式）の室内機が暖房運転を行なう場合の状態を示す図である。図１４は、実施の形態３で用いられる六方弁（スライド式）の運転切替え途中の状態を示す図である。図１５は、実施の形態３で用いられる六方弁（スライド式）の室内機が冷房運転を行なう場合の状態を示す図である。六方弁４７０は、筐体４７１と弁体４７２とを含む。

　図１３～図１５に示すように、六方弁４７０内の第１流路Ｃ１を、六方弁４７０の暖房流路が形成される第１切替状態と冷房流路が形成される第２切替状態の間の弁体４７２の任意の位置において、高圧管Ｈおよび低圧管Ｌの、少なくとも一方に連通させるように第１流路Ｃ１を形成する。これにより、六方弁切替途中の電源喪失、または、切替作動差圧不足または切替摩擦抵抗増加に起因して、切替途中の任意の位置での弁体停止が生じても、室内機内が高圧管Ｈか低圧管Ｌの少なくとも一方に連通するため、熱源ユニットに接続した真空ポンプを用いて、室内熱交換器１２内の冷媒の回収を行なえる。

　なお、図１３～図１５では、スライド式の六方弁の例を示したが、ロータリー式の六方弁であっても弁体に同様な第１流路Ｃ１を形成すれば同様な効果が得られる。図１６は、実施の形態３で用いられる六方弁（ロータリー式）の運転切替え途中の状態を示す図である。図１６に示すように、ロータリー式の六方弁であっても弁体に同様な第１流路Ｃ１を形成すれば室内熱交換器１２内が高圧管Ｈか低圧管Ｌの少なくとも一方に連通する。

　実施の形態４．
　六方弁の第１切替状態と第２切替状態の間のある弁***置において、配管１１が、高圧管Ｈと低圧管Ｌの双方に連通する場合に、複数の六方弁を同時に切替えると、高圧管Ｈと低圧管Ｌが六方弁内の第１流路Ｃ１を介して短絡するため、差圧作動式の弁の場合は弁切替に必要な作動差圧が維持できずに弁体が切替途中位置で停止したまま復旧できなくなる恐れがある。

　また、六方弁の第１切替状態と第２切替状態の間のある弁***置において、配管１１が、高圧管Ｈにも低圧管Ｌにも連通しない場合に、複数の六方弁を同時に切替えると、圧縮機１から吐出された冷媒が圧縮機１の吸入側に戻りにくくなり、高圧過昇または低圧低下等のために空調システムが異常停止するおそれがある。

　実施の形態４では、複数の六方弁を、室内機の冷暖の運転状態に合わせて切替える際に、六方弁の切替は１個ずつ行なう点が特徴である。同時に複数の六方弁を切替えずに、一つずつ切替えることにより、上記の不具合を防止できる。

　たとえば、別途設置した圧力センサまたは温度センサの値に応じて、六方弁の切替完了を検知した後に、次の六方弁の切替を開始する。もしくは、六方弁の切替指令後は、予め想定した切替所要時間（たとえば５秒）以上が経過した後に次の六方弁の切替を開始する。

　図１７は、実施の形態４の六方弁制御を説明するための中継機、室内機および制御装置の構成を示す図である。

　室内機３０３ａは、制御装置１１０ａをさらに備える。室内機３０３ｂは、制御装置１１０ｂをさらに備える。中継機３０２は、センサ１２０ａとセンサ１２０ｂとをさらに備える。

　六方弁１０ａ，１０ｂは、制御装置１００によって制御される。制御装置１００は、制御装置１１０ａ、センサ１２０ａ、制御装置１１０ｂ、センサ１２０ｂからの信号に基づいて六方弁１０ａ、１０ｂを制御する。

　中継機３０２および室内機３０３ａ，３０３ｂの他の構成については、図１と同様であるので、説明は繰り返さない。

　図１８は、制御装置１００が実行する六方弁の切替え制御を説明するためのフローチャートである。制御装置１００は、六方弁の切替え可否を示す切替え可否フラグを記憶するともに、六方弁の切替え待機台数を計数する切替待機カウンタを構成する。

　ステップＳ１において、制御装置１００は、切替可否フラグを「許可」に初期化するとともに、切替待機カウンタをゼロに初期化する。

　続いて、制御装置１００は、室内機３０３ａの制御装置１１０ａおよび室内機３０３ｂの制御装置１１０ｂのいずれかから、対応する六方弁の切替を要請する切替要請信号を受信したか否かを判断する。切替要請信号を受信した場合（Ｓ２でＹＥＳ）、制御装置１００は、ステップＳ３において切替待機カウンタの計数値を１加算し、処理をステップＳ４に進める。一方、切替要請信号を受信していない場合（Ｓ２でＮＯ）、ステップＳ３の処理が実行されずにステップＳ４に処理が進められる。

　ステップＳ４では、制御装置１００は、切替待機カウンタの計数値が「１以上」かつ切替許可フラグが「許可」であるか否かを判断する。切替待機カウンタの計数値が「１以上」かつ切替許可フラグが「許可」である場合（Ｓ４でＹＥＳ）、ステップＳ５において、制御装置１００は、待機中の次の六方弁に対して切替信号を送信し、六方弁の切替を開始するとともに、切替可否フラグを「不許可」に変更し、ステップＳ６に処理を進める。

　一方、切替許可フラグが「不許可」である場合（Ｓ４でＮＯ）には、既に六方弁の切替が実行中であるため、切替え完了を待つ必要がある。そこで、ステップＳ５を実行せずにステップＳ６に処理が進められる。

　制御装置１００は、続いて、ステップＳ６およびステップＳ７の処理によって、切替中の六方弁の状態が安定したか否かを判断する。まずステップＳ６では、切替中の六方弁に対応するセンサ１２０で計測した温度または圧力計測値が、切替完了に対応する規定の範囲内の値になったか否かを判断する。また、ステップＳ７では、六方弁へ切替信号を送信した時点から規定の時間が経過したか否かを判断する。

　ステップＳ６およびステップＳ７のいずれか一方の条件が成立した場合、六方弁の切替が完了したとして、ステップＳ８において制御装置１００は、切替許可フラグを「不許可」から「許可」に変更し、切替待機カウンタの計数値を１だけ減算する。

　なお、ステップＳ５の処理とステップＳ８の処理の間では、ステップＳ６とステップＳ７の実行順番を入れ替えても良く、ステップＳ６，Ｓ７のいずれか一方のみを行なうようにしても良い。

　ステップＳ８に続き、ステップＳ９では、制御装置１００は、切替待機カウンタの計数値がゼロであるか否かを判断する。計数値がゼロでない場合（Ｓ９でＮＯ）は、まだ切替を行なうべき六方弁が残っているので、ステップＳ２以降の処理が繰り返される。計数値がゼロである場合（Ｓ９でＹＥＳ）は、切替を行なうべき六方弁が残っていないので、このフローチャートの処理は終了する。

　以上のように制御することによって、本実施の形態では、複数の六方弁を切替える際に、六方弁の切替が１個ずつ行なわれる。これにより、同時に複数の六方弁が切替わることが防止され、弁体が切替途中位置で停止したまま復旧できなくなる等の不具合を防止できる。

　（まとめ）
　以下において、再び図面を参照して本実施の形態について、総括する。

　本開示は、冷凍サイクル装置に関する。図１に示す冷凍サイクル装置３００は、圧縮機１、室外熱交換器３を有する熱源ユニット３０１と、複数の室内機３０３ａ，３０３ｂと、熱源ユニット３０１と複数の室内機３０３ａ，３０３ｂとの間に接続され、冷媒を中継する中継機３０２とを備える。中継機３０２は、熱源ユニット３０１から送出される冷媒が通過する第１配管（高圧管Ｈ）と、熱源ユニットに戻る冷媒が通過する第２配管（低圧管Ｌ）と、第３配管（中圧合流管ＭＪ）と、第４配管（中圧分岐管）ＭＢと、第１配管と第３配管との間に設けられる第１膨張弁２０と、第４配管と第２配管との間に設けられる第２膨張弁２２と、複数の室内機３０３ａ，３０３ｂにそれぞれ対応して設けられる複数の六方弁１０ａ，１０ｂとを含む。図２～図４に示すように、複数の六方弁１０ａ，１０ｂの各々は、第２配管に接続される第１ポートＰ１と、対応する室内機の冷媒流路の一方端に接続される第２ポートＰ２と、第１配管に接続される第３ポートＰ３と、第４配管に接続される第４ポートＰ４と、対応する室内機の冷媒流路の他方端に接続される第５ポートＰ５と、第３配管に接続される第６ポートＰ６と、第１～第６ポートを有する筐体４１と、筐体の内部に配置され第１流路Ｃ１および第２流路Ｃ２が形成される弁体４２とを有する。弁体４２は、図３に示す第１切替状態と図４に示す第２切替状態に複数の六方弁１０ａ，１０ｂの各々の連通状態を切替可能に構成される。第２切替状態では、第１流路Ｃ１によって第１ポートＰ１と第２ポートＰ２とが連通し、かつ第２流路Ｃ２によって第４ポートＰ４と第５ポートＰ５とが連通する。このとき、第３ポートＰ３と第６ポートＰ６は閉じている。第１切替状態では、第１流路Ｃ１によって第２ポートＰ２と第３ポートＰ３とが連通し、かつ第２流路Ｃ２によって第５ポートＰ５と第６ポートＰ６とが連通する。このとき、第１ポートＰ１と第４ポートＰ４は閉じている。

　好ましくは、図９～図１２に示すように、第１流路Ｃ１の断面積は、第２流路Ｃ２の断面積以上である。

　好ましくは、図９～図１２に示すように、六方弁４５０ａ，４５０ｂ，４６０ａ，４６０ｂの各々の第１～第３ポートＰ１～Ｐ３に接続される３つの配管（低圧管Ｌ、配管１１ａ（または１１ｂ）、高圧管Ｈ）の内径のうちの最小寸法は、六方弁４５０ａ，４５０ｂ，４６０ａ，４６０ｂの各々の第４～第６ポートＰ４～Ｐ６に接続される３つの配管（中圧分岐管ＭＢ，配管１５ａ（または１５ｂ）、中圧合流管ＭＪ）の内径のうちの最大寸法以上である。

　好ましくは、図１３～図１５に示すように、弁体４７２は、筐体４７１中をスライドすることによって、六方弁４７０ａ，４７０ｂの各々の連通状態を第１切替状態と第２切替状態に切替可能に構成される。図１６に示すように、弁体４５２は、筐体４５１中を回転することによって、六方弁４５０ａ，４５０ｂの各々の連通状態を第１切替状態と第２切替状態に切替可能に構成される。図１４、図１６に示すように、第１流路Ｃ１は、第１切替状態となる位置と第２切替状態となる位置の間の任意の位置において、第２ポートＰ２が第１ポートＰ１または第３ポートＰ３の少なくとも一方に連通するように形成される。

　好ましくは、図１７に示すように、冷凍サイクル装置は、複数の六方弁を切替える制御を行なう制御装置１００をさらに備える。制御装置１００は、複数の六方弁のうちの第１六方弁１０ａおよび第２六方弁１０ｂの連通状態を一括して切替える際に、図１８のＳ５に示すように、第１六方弁１０ａの切替を開始し第１六方弁１０ａの切替が完了してから第２六方弁１０ｂの切替を開始する。

　より好ましくは、図１７に示すように、冷凍サイクル装置は、第１六方弁１０ａの切替え状態を検出するセンサ１２０ａをさらに備える。図１８のＳ６に示すように、制御装置１００は、センサ１２０ａの出力に基づいて、第１六方弁１０ａの切替の完了を判断する。なお、センサ１２０ａは、圧力センサでも温度センサでも良い。

　より好ましくは、制御装置１００は、複数の六方弁のうちの第１六方弁１０ａおよび第２六方弁１０ｂの連通状態を一括して切替える場合には、第１六方弁の切替を開始し、図１８のＳ７に示すように、予め定められた規定時間以上が経過した後に、第２六方弁１０ｂの切替を開始するように構成される。

　今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本開示の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

　１　圧縮機、２　四方弁、３，１２，１２ａ，１２ｂ　熱交換器、４　室外送風機、５，２５，２６，２８，５１４，５１５　逆止弁、６　高圧接続配管、１０，１０ａ，１０ｂ，４１０，４１０ａ，４１０ｂ，４７０　六方弁、１１，１１ａ，１１ｂ，１５，１５ａ，１５ｂ　配管、１３　室内送風機、１４，１４ａ，１４ｂ　室内減圧機構、１９，２１　熱交換部、２０，２２　膨張弁、２３　バイパス接続配管、２４　低圧接続配管、２７，２９　接続配管、３０　アキュムレータ、３１～３４，Ｃ１，Ｃ２　流路、４１，４１１，４５１，４６１，４７１　筐体、４２，４１２，４５２，４６２，４７２　弁体、１００，１１０ａ，１１０ｂ　制御装置、１０１　ＣＰＵ、１０２　メモリ、１２０，１２０ａ，１２０ｂ　センサ、３００，５００　冷凍サイクル装置、３０１　熱源ユニット、３０２，５０２　中継機、３０３，３０３ａ，３０３ｂ　室内機、５０１　オリフィス、５１１，５１２，５１３　電磁弁、Ｈ　高圧管、Ｌ　低圧管、ＭＪ　中圧合流管、ＭＢ　中圧分岐管、Ｐ１～Ｐ６　ポート。

Claims (7)

1. 　圧縮機、室外熱交換器を有する熱源ユニットと、
   　複数の室内機と、
   　前記熱源ユニットと前記複数の室内機との間に接続され、冷媒を中継する中継機とを備え、
   　前記中継機は、
   　　前記熱源ユニットから送出される冷媒が通過する第１配管と、
   　　前記熱源ユニットに戻る冷媒が通過する第２配管と、
   　　第３配管と、
   　　第４配管と、
   　　前記第１配管と前記第３配管との間に設けられる第１膨張弁と、
   　　前記第４配管と前記第２配管との間に設けられる第２膨張弁と、
   　　前記複数の室内機にそれぞれ対応して設けられる複数の六方弁とを含み、
   　前記複数の六方弁の各々は、
   　　前記第２配管に接続される第１ポートと、
   　　対応する室内機の冷媒流路の一方端に接続される第２ポートと、
   　　前記第１配管に接続される第３ポートと、
   　　前記第４配管に接続される第４ポートと、
   　　前記対応する室内機の前記冷媒流路の他方端に接続される第５ポートと、
   　　前記第３配管に接続される第６ポートと、
   　　前記第１～第６ポートを有する筐体と、
   　　前記筐体の内部に配置され第１流路および第２流路が形成される弁体とを有し、
   　前記弁体は、第１切替状態と第２切替状態に前記複数の六方弁の各々の連通状態を切替可能に構成され、
   　前記第２切替状態では、前記第１流路によって前記第１ポートと前記第２ポートとが連通し、かつ前記第２流路によって前記第４ポートと前記第５ポートとが連通し、
   　前記第１切替状態では、前記第１流路によって前記第２ポートと前記第３ポートとが連通し、かつ前記第２流路によって前記第５ポートと前記第６ポートとが連通する、冷凍サイクル装置。
2. 　前記第１流路の断面積は、前記第２流路の断面積以上である、請求項１に記載の冷凍サイクル装置。
3. 　前記複数の六方弁の各々の前記第１～第３ポートに接続される３つの配管の内径のうちの最小寸法は、前記複数の六方弁の各々の前記第４～第６ポートに接続される３つの配管の内径のうちの最大寸法以上である、請求項１に記載の冷凍サイクル装置。
4. 　前記弁体は、前記筐体中を回転またはスライドすることによって、前記複数の六方弁の各々の連通状態を前記第１切替状態と前記第２切替状態に切替可能に構成され、
   　前記第１流路は、前記第１切替状態となる位置と前記第２切替状態となる位置の間の任意の位置において、前記第２ポートが前記第１ポートまたは前記第３ポートの少なくとも一方に連通するように形成される、請求項１に記載の冷凍サイクル装置。
5. 　前記複数の六方弁を切替える制御を行なう制御装置をさらに備え、
   　前記制御装置は、前記複数の六方弁のうちの第１六方弁および第２六方弁の連通状態を切替える際に、前記第１六方弁の切替を開始し前記第１六方弁の切替が完了してから前記第２六方弁の切替を開始する、請求項１に記載の冷凍サイクル装置。
6. 　前記第１六方弁の切替え状態を検出するセンサをさらに備え、
   　前記制御装置は、前記センサの出力に基づいて、前記第１六方弁の切替の完了を判断する、請求項５に記載の冷凍サイクル装置。
7. 　前記制御装置は、前記第１六方弁および前記第２六方弁の連通状態を一括して切替える場合には、前記第１六方弁の切替を開始し、予め定められた時間以上が経過した後に、前記第２六方弁の切替を開始する、請求項５に記載の冷凍サイクル装置。

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