(57)【要約】【課題】切換機構の切換状態にかかわらず、膨張弁を通過する冷媒の流れ方向を一方向に整流することが可能なブリッジ回路を備えた空気調和装置において、部品点数や制御構成を増加させることなく、能力や成績係数の向上を図る。【解決手段】空気調和装置１は、圧縮機２１と、熱源側熱交換器２３と、膨張弁３６ａと、利用側熱交換器５１と、冷房運転切換状態と暖房運転切換状態とを切り換え可能にする切換機構２２と、ブリッジ回路２９とを備えている。ブリッジ回路２９は、切換機構２２の切換状態にかかわらず、逆止弁によって膨張弁３６ａを通過する冷媒の流れ方向を一方向に整流することが可能な回路であり、冷房運転切換状態における冷媒の流れを許容する２つの逆止弁３１ａ、３４ａについて、膨張弁３６ａの上流側に位置する第１逆止弁３１ａを膨張弁３６ａの下流側に位置する第３逆止弁３４ａよりも流路抵抗の大きなものとしている。【選択図】図１
2008145038.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機（２１）と、
熱源側熱交換器（２３）と、
膨張弁（３６ａ）と、
利用側熱交換器（５１）と、
前記圧縮機、前記熱源側熱交換器、前記膨張弁及び前記利用側熱交換器の順に冷媒を循環させる冷房運転切換状態と、前記圧縮機、前記利用側熱交換器、前記膨張弁及び前記熱源側熱交換器の順に冷媒を循環させる暖房運転切換状態とを切り換え可能にする切換機構（２２）と、
前記熱源側熱交換器と前記利用側熱交換器との間に接続されており、複数の逆止弁によって、前記切換機構の切換状態にかかわらず、前記膨張弁を通過する冷媒の流れ方向を一方向に整流することが可能なブリッジ回路（２９）とを備え、
前記冷房運転切換状態における冷媒の流れを許容する２つの逆止弁について、前記膨張弁の上流側に位置する逆止弁（３１ａ）を前記膨張弁の下流側に位置する逆止弁（３４ａ）よりも流路抵抗の大きなものとする、
空気調和装置（１）。
【請求項２】
圧縮機（２１）と、
熱源側熱交換器（２３）と、
膨張弁（３６ａ）と、
利用側熱交換器（５１）と、
前記圧縮機、前記熱源側熱交換器、前記膨張弁及び前記利用側熱交換器の順に冷媒を循環させる冷房運転切換状態と、前記圧縮機、前記利用側熱交換器、前記膨張弁及び前記熱源側熱交換器の順に冷媒を循環させる暖房運転切換状態とを切り換え可能にする切換機構（２２）と、
前記熱源側熱交換器と前記利用側熱交換器との間に接続されており、複数の逆止弁によって、前記切換機構の切換状態にかかわらず、前記膨張弁を通過する冷媒の流れ方向を一方向に整流することが可能なブリッジ回路（２９）とを備え、
前記暖房運転切換状態における冷媒の流れを許容する２つの逆止弁について、前記膨張弁の上流側に位置する逆止弁（３２ａ）を前記膨張弁の下流側に位置する逆止弁（３５ａ）よりも流路抵抗の大きなものとする、
空気調和装置（１）。
【請求項３】
前記膨張弁（３６ａ）の上流側に位置する逆止弁（３１ａ、３２ａ）は、前記膨張弁の下流側に位置する逆止弁（３４ａ、３５ａ）の口径よりも小さい、請求項１又は２に記載の空気調和装置（１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気調和装置、特に、切換機構の切換状態にかかわらず、膨張弁を通過する冷媒の流れ方向を一方向に整流することが可能なブリッジ回路を備えた空気調和装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、冷媒の循環方向を四路切換弁によって切り換えることが可能な冷媒回路を有しており、冷房運転及び暖房運転を行う空気調和装置がある。そして、このような冷媒回路として、例えば、特許文献１に示されるように、４つの逆止弁からなるブリッジ回路を介して電動膨張弁が設けられたものがある。
【０００３】
このブリッジ回路は、熱源側熱交換器と利用側熱交換器との間に接続されており、四路切換弁の切換状態にかかわらず、電動膨張弁を通過する冷媒の流れ方向を一方向に整流する機能を有している。ブリッジ回路は、熱源側熱交換器の液側、利用側熱交換器の液側及び電動膨張弁の一端側に接続された流入流路と、熱源側熱交換器の液側、利用側熱交換器の液側及び電動膨張弁の他端側に接続された流出流路とから構成されている。流入流路は、熱源側熱交換器の液側及び利用側熱交換器の液側の一方から電動膨張弁に冷媒を流通させる機能を有する流路であり、熱源側熱交換器の液側から電動膨張弁の一端側への冷媒の流通のみを許容する第１逆止弁と、利用側熱交換器の液側から電動膨張弁の一端側への冷媒の流通のみを許容する第２逆止弁とを有している。流出流路は、電動膨張弁の他端側から熱源側熱交換器の液側及び利用側熱交換器の液側の他方に冷媒を流通させる機能を有する流路であり、電動膨張弁の他端側から利用側熱交換器の液側への冷媒の流通のみを許容する第３逆止弁と、電動膨張弁の他端側から熱源側熱交換器の液側への冷媒の流通のみを許容する第４逆止弁とを有している。
【０００４】
このようなブリッジ回路によって、冷房運転時には、熱源側熱交換器において凝縮された冷媒が、その液側から流入流路の第１逆止弁、電動膨張弁、流出流路の第３逆止弁の順に利用側熱交換器の液側に向かって流れ、暖房運転時には、利用側熱交換器において凝縮された冷媒が、その液側から流入流路の第２逆止弁、電動膨張弁、流出流路の第４逆止弁の順に熱源側熱交換器の液側に向かって流れるようになっている。
【特許文献１】特開２０００−１８７３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述のようなブリッジ回路を備えた空気調和装置において、特許文献１に示されるように、ブリッジ回路の流入流路と流出流路との間に過冷却熱交換器を設けることで、冷房運転時には、冷媒の凝縮器として機能する熱源側熱交換器の出口における冷媒の過冷却度を大きくし、暖房運転時には、冷媒の凝縮器として機能する利用側熱交換器の出口における冷媒の過冷却度を大きくして、能力や成績係数の向上を図るようにすることがある。
【０００６】
しかし、このような空気調和装置においては、冷媒の凝縮器として機能する熱源側熱交換器や利用側熱交換器の出口における冷媒の過冷却度を大きくするために、過冷却熱交換器や過冷却熱交換器の冷却源となる冷媒を流すバイパス流路等を設ける必要があり、冷媒回路を構成する部品の部品点数が増加したり、バイパス流路を流れる冷媒の流量を制御するための制御構成が必要になるというデメリットがある。
【０００７】
本発明の課題は、切換機構の切換状態にかかわらず、膨張弁を通過する冷媒の流れ方向を一方向に整流することが可能なブリッジ回路を備えた空気調和装置において、部品点数や制御構成を増加させることなく、能力や成績係数の向上を図ることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
第１の発明にかかる空気調和装置は、圧縮機と、熱源側熱交換器と、膨張弁と、利用側熱交換器と、切換機構と、ブリッジ回路とを備えている。切換機構は、圧縮機、熱源側熱交換器、膨張弁及び利用側熱交換器の順に冷媒を循環させる冷房運転切換状態と、圧縮機、利用側熱交換器、膨張弁及び熱源側熱交換器の順に冷媒を循環させる暖房運転切換状態とを切り換え可能にする。ブリッジ回路は、熱源側熱交換器と利用側熱交換器との間に接続されており、複数の逆止弁によって、切換機構の切換状態にかかわらず、膨張弁を通過する冷媒の流れ方向を一方向に整流することが可能である。そして、冷房運転切換状態における冷媒の流れを許容する２つの逆止弁について、膨張弁の上流側に位置する逆止弁を膨張弁の下流側に位置する逆止弁よりも流路抵抗の大きなものとしている。
【０００９】
この空気調和装置では、冷房運転時において、膨張弁の上流側における流路抵抗が膨張弁の下流側における流路抵抗よりも大きくなるため、冷媒の凝縮器として機能する熱源側熱交換器内に冷媒が溜まるようになり、冷媒の凝縮器として機能する熱源側熱交換器の出口における冷媒の過冷却度を大きくすることができる。これにより、この空気調和装置では、部品点数や制御構成を増加させることなく、冷房能力や成績係数の向上を図ることができる。しかも、膨張弁の下流側における流路抵抗は小さく抑えられるため、ブリッジ回路全体としての流路抵抗の増加を極力抑えることができるとともに、膨張弁の前後の差圧を確保して、膨張弁の制御性を良好に保つことができる。
【００１０】
第２の発明にかかる空気調和装置は、圧縮機と、熱源側熱交換器と、膨張弁と、利用側熱交換器と、切換機構と、ブリッジ回路とを備えている。切換機構は、圧縮機、熱源側熱交換器、膨張弁及び利用側熱交換器の順に冷媒を循環させる冷房運転切換状態と、圧縮機、利用側熱交換器、膨張弁及び熱源側熱交換器の順に冷媒を循環させる暖房運転切換状態とを切り換え可能にする。ブリッジ回路は、熱源側熱交換器と利用側熱交換器との間に接続されており、複数の逆止弁によって、切換機構の切換状態にかかわらず、膨張弁を通過する冷媒の流れ方向を一方向に整流することが可能である。そして、暖房運転切換状態における冷媒の流れを許容する２つの逆止弁について、膨張弁の上流側に位置する逆止弁を膨張弁の下流側に位置する逆止弁よりも流路抵抗の大きなものとしている。
【００１１】
この空気調和装置では、暖房運転時において、膨張弁の上流側における流路抵抗が膨張弁の下流側における流路抵抗よりも大きくなるため、冷媒の凝縮器として機能する利用側熱交換器内に冷媒が溜まるようになり、冷媒の凝縮器として機能する利用側熱交換器の出口における冷媒の過冷却度を大きくすることができる。これにより、この空気調和装置では、部品点数や制御構成を増加させることなく、暖房能力や成績係数の向上を図ることができる。しかも、膨張弁の下流側における流路抵抗は小さく抑えられるため、ブリッジ回路全体としての流路抵抗の増加を極力抑えることができるとともに、膨張弁の前後の差圧を確保して、膨張弁の制御性を良好に保つことができる。
【００１２】
また、第１の発明と第２の発明とを組み合わせた場合、すなわち、複数の逆止弁のうち冷房運転切換状態における冷媒の流れを許容する２つの逆止弁について、膨張弁の上流側に位置する逆止弁を膨張弁の下流側に位置する逆止弁よりも流路抵抗の大きなものとし、かつ、暖房運転切換状態における冷媒の流れを許容する２つの逆止弁について、膨張弁の上流側に位置する逆止弁を膨張弁の下流側に位置する逆止弁よりも流路抵抗の大きなものとした場合には、冷房運転切換状態及び暖房運転切換状態のいずれにおいても、部品点数や制御構成を増加させることなく、能力や成績係数の向上を図ることができ、しかも、ブリッジ回路全体としての流路抵抗の増加を極力抑えることができるとともに、膨張弁の制御性を良好に保つことができる。
【００１３】
第３の発明にかかる空気調和装置は、第１又は第２の発明にかかる空気調和装置において、膨張弁の上流側に位置する逆止弁は、膨張弁の下流側に位置する逆止弁の口径よりも小さい。
【００１４】
この空気調和装置では、膨張弁の上流側に位置する逆止弁を、膨張弁の下流側に位置する逆止弁の口径よりも小さくすることによって、膨張弁の上流側における流路抵抗を大きくすることを実現しているため、コストダウンを図ることができる。
【発明の効果】
【００１５】
以上の説明に述べたように、本発明によれば、以下の効果が得られる。
【００１６】
第１の発明では、部品点数や制御構成を増加させることなく、冷房能力や成績係数の向上を図ることができる。
【００１７】
第２の発明では、部品点数や制御構成を増加させることなく、暖房能力や成績係数の向上を図ることができる。
【００１８】
第３の発明では、コストダウンを図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、図面に基づいて、本発明にかかる空気調和装置の実施形態について説明する。
【００２０】
（１）空気調和装置の構成
図１は、本発明の一実施形態にかかる空気調和装置１の概略構成図である。空気調和装置１は、蒸気圧縮式の冷凍サイクル運転を行うことによって、室内の冷暖房に使用される装置である。空気調和装置１は、本実施形態において、熱源ユニット２と、利用ユニット５と、熱源ユニット２と利用ユニット５とを接続する冷媒連絡管としての第１冷媒連絡管６及び第２冷媒連絡管７とを備えている。すなわち、本実施形態の空気調和装置１の蒸気圧縮式の冷媒回路１０は、熱源ユニット２と、利用ユニット５と、冷媒連絡管６、７とが接続されることによって構成されたセパレート型の空気調和装置である。
【００２１】
−利用ユニット−
利用ユニット５は、室内等に設置されており、冷媒連絡管６、７を介して熱源ユニット２に接続されており、冷媒回路１０の一部を構成している。
【００２２】
次に、利用ユニット５の構成について説明する。利用ユニット５は、主として、冷媒回路１０の一部を構成する利用側冷媒回路１０ａを有している。この利用側冷媒回路１０ａは、主として、利用側熱交換器５１を有している。
【００２３】
利用側熱交換器５１は、冷媒の蒸発器又は凝縮器として機能する熱交換器である。利用側熱交換器５１は、その一端（液側端）が第１冷媒連絡管６に接続され、その他端（ガス側端）が第２冷媒連絡管７に接続されている。
【００２４】
利用ユニット５は、本実施形態において、ユニット内に室内空気を吸入して、再び室内に供給するための利用側ファン（図示せず）を備えており、室内空気と利用側熱交換器５１を流れる冷媒とを熱交換させることが可能である。この利用側ファンは、利用側ファン駆動モータ（図示せず）によって駆動されるようになっている。
【００２５】
また、利用ユニット５には、各種のセンサが設けられている。具体的には、利用側熱交換器５１における冷媒の温度Ｔｕを検出する利用側熱交換器温度センサ５２が設けられている。本実施形態において、利用側熱交換器温度センサ５２は、サーミスタからなる。また、利用ユニット５は、利用ユニット５を構成する各部の動作を制御する利用側制御部５３を有している。そして、利用側制御部５３は、利用ユニット５の制御を行うために設けられたマイクロコンピュータやメモリ等を有しており、利用ユニット５を個別に操作するためのリモコン（図示せず）との間で制御信号等のやりとりを行ったり、熱源ユニット２との間で伝送線８ａを介して制御信号等のやりとりを行うことができるようになっている。
【００２６】
−熱源ユニット−
熱源ユニット２は、室外等に設置されており、冷媒連絡管６、７を介して利用ユニット５に接続されており、利用ユニット５の間で冷媒回路１０を構成している。
【００２７】
次に、熱源ユニット２の構成について説明する。熱源ユニット２は、主として、冷媒回路１０の一部を構成する熱源側冷媒回路１０ｂを有している。この熱源側冷媒回路１０ｂは、主として、圧縮機２１と、切換機構２２と、熱源側熱交換器２３と、膨張回路２４と、第１閉鎖弁２５と、第２閉鎖弁２６とを有している。
【００２８】
圧縮機２１は、本実施形態において、圧縮機駆動モータ（図示せず）によって駆動される密閉式圧縮機である。
【００２９】
切換機構２２は、冷媒回路１０内における冷媒の流れの方向を切り換えるための機構であり、冷房運転時には、圧縮機２１、熱源側熱交換器２３、膨張回路２４（より具体的には、後述の膨張弁３６ａ）、利用側熱交換器５１の順に冷媒を循環させる、すなわち、熱源側熱交換器２３を圧縮機２１によって圧縮される冷媒の凝縮として、かつ、利用側熱交換器５１を熱源側熱交換器２３において冷却された冷媒の蒸発器として機能させるために、圧縮機２１の吐出側と熱源側熱交換器２３の一端（ガス側端）とを接続するとともに圧縮機２１の吸入側と第２閉鎖弁２６とを接続し（以下、これを冷房運転切換状態とする、図１の切換機構２２の実線を参照）、暖房運転時には、圧縮機２１、利用側熱交換器５１、膨張回路２４（より具体的には、後述の膨張弁３６ａ）、熱源側熱交換器２３の順に冷媒を循環させる、すなわち、利用側熱交換器５１を圧縮機２１によって圧縮される冷媒の凝縮器として、かつ、熱源側熱交換器２３を利用側熱交換器５１において冷却された冷媒の蒸発器として機能させるために、圧縮機２１の吐出側と第２閉鎖弁２６とを接続するとともに圧縮機２１の吸入側と熱源側熱交換器２３の一端（ガス側端）とを接続することが可能である（以下、これを暖房運転切換状態とする、図１の切換機構２２の破線を参照）。本実施形態において、切換機構２２は、圧縮機２１の吸入側、圧縮機２１の吐出側、熱源側熱交換器２３及び第２閉鎖弁２６に接続された四路切換弁である。尚、切換機構２２は、四路切換弁に限定されるものではなく、例えば、複数の電磁弁を組み合わせる等によって、上述と同様の冷媒の流れの方向を切り換える機能を有するように構成したものであってもよい。
【００３０】
熱源側熱交換器２３は、冷媒の凝縮器又は蒸発器として機能する熱交換器である。熱源側熱交換器２３は、その一端（ガス側端）が切換機構２２に接続されており、その他端（液側端）が膨張回路２４に接続されている。
【００３１】
熱源ユニット２は、ユニット内に室外空気を吸入して、再び室外に排出するための熱源側ファン（図示せず）を有しており、室外空気と熱源側熱交換器２３を流れる冷媒とを熱交換させることが可能である。この熱源側ファンは、利用側ファン駆動モータ（図示せず）によって駆動されるようになっている。尚、熱源側熱交換器２３の熱源としては、室外空気に限定されるものではなく、水等の別の熱媒体であってもよい。
【００３２】
膨張回路２４は、熱源側熱交換器２３と利用側熱交換器５１との間に接続されている。具体的には、膨張回路２４は、熱源側熱交換器２３の他端（液側端）に接続された第１接続管２７と、第１閉鎖弁２５に接続された第２接続管２８とに接続されている。そして、膨張回路２４は、ブリッジ回路２９と、ブリッジ回路２９に接続される膨張流路３６とを有している。
【００３３】
ブリッジ回路２９は、熱源側熱交換器２３と利用側熱交換器５１との間に接続されており、複数（ここでは、４つ）の逆止弁（後述の逆止弁３１ａ、３２ａ、３４ａ、３５ａ）によって、切換機構２２の切換状態にかかわらず、膨張流路３６（すなわち、膨張弁３６ａ）を通過する冷媒の流れ方向を一方向に整流することが可能な回路である。より具体的には、ブリッジ回路２９は、第１接続管２７及び第２接続管２８に接続されており、第１接続管２７及び第２接続管２８の一方から膨張流路３６を介して第１接続管２７及び第２接続管２８の他方へ冷媒を流通させることが可能である。ブリッジ回路２９は、第１接続管２７（すなわち、熱源側熱交換器２３の液側端）及び第２接続管２８（利用側熱交換器５１の液側端）と膨張流路３６の入口（膨張弁３６ａの一端）とに接続された流入流路３０と、第１接続管２７及び第２接続管２８と膨張流路３６の出口（膨張弁３６ａの他端）とに接続された流出流路３３とを有している。流入流路３０は、第１接続管２７及び第２接続管２８の一方から膨張流路３６に冷媒を流通させる機能を有する流路であり、第１接続管２７から膨張流路３６への冷媒の流通のみを許容する第１逆止弁３１ａが設けられた第１流入流路３１と、第２接続管２８から膨張流路３６への冷媒の流通のみを許容する第２逆止弁３２ａが設けられた第２流入流路３２とを有している。流出流路３３は、膨張流路３６から第１接続管２７及び第２接続管２８の他方に冷媒を流通させる機能を有する流路であり、膨張流路３６から第２接続管２８への冷媒の流通のみを許容する第３逆止弁３４ａが設けられた第１流出流路３４と、膨張流路３６から第１接続管２７への冷媒の流通のみを許容する第４逆止弁３５ａが設けられた第２流出流路３５とを有している。このように、ブリッジ回路２９は、冷房運転時（すなわち、切換機構２２が冷房運転切換状態である場合）には、第１接続管２７（すなわち、冷媒の凝縮器として機能する熱源側熱交換器２３側）からの冷媒を膨張流路３６に流入させた後、第２接続管２８（すなわち、冷媒の蒸発器として機能する利用側熱交換器５１側）に冷媒を流通させることが可能であり、暖房運転時（すなわち、切換機構２２が暖房運転切換状態である場合）には、第２接続管２８からの冷媒を膨張流路３６に流入させた後、第１接続管２７に冷媒を流通させることが可能である。そして、本実施形態においては、冷房運転時における冷媒の流れを許容する２つの逆止弁（すなわち、第１逆止弁３１ａ及び第３逆止弁３４ａ）について、膨張弁３６ａの上流側に位置する第１逆止弁３１ａを膨張弁３６ａの下流側に位置する第３逆止弁３４ａよりも流路抵抗の大きなものとしている。本実施形態においては、第１逆止弁３１ａの口径を第３逆止弁３４ａの口径よりも小さくすることによって、第３逆止弁３４ａの流路抵抗よりも第１逆止弁３１ａの流路抵抗が大きくなるようにしている。また、暖房運転時における冷媒の流れを許容する２つの逆止弁（すなわち、第２逆止弁３２ａ及び第４逆止弁３５ａ）について、膨張弁３６ａの上流側に位置する第２逆止弁３２ａを膨張弁３６ａの下流側に位置する第４逆止弁３５ａよりも流路抵抗の大きなものとしている。本実施形態においては、第２逆止弁３２ａの口径を第４逆止弁３５ａの口径よりも小さくすることによって、第４逆止弁３５ａの流路抵抗よりも第２逆止弁３２ａの流路抵抗が大きくなるようにしている。
【００３４】
膨張流路３６は、膨張弁３６ａを有している。ここで、膨張弁３６ａは、開度調節が可能な電動膨張弁である。
【００３５】
第１閉鎖弁２５は、熱源ユニット２と利用ユニット５との間で冷媒をやりとりするための第１冷媒連絡管６が接続される弁であり、膨張回路２４に接続されている。第２閉鎖弁２６は、熱源ユニット２と利用ユニット５との間で冷媒をやりとりするための第２冷媒連絡管７が接続される弁であり、切換機構２２に接続されている。
【００３６】
また、熱源ユニット２には、各種のセンサが設けられている。具体的には、圧縮機２１の吐出側には、圧縮機２１の吐出側の冷媒の圧力Ｐｄを検出する圧縮機吐出圧力センサ３７が設けられており、圧縮機２１の吸入側には、圧縮機２１の吸入側の冷媒の圧力Ｐｓを検出する圧縮機吸入圧力センサ３８が設けられており、圧縮機２１の吐出側の冷媒の温度Ｔｄを検出する圧縮機吐出温度センサ３９が設けられており、圧縮機２１の吸入側には、圧縮機２１の吸入側の冷媒の温度Ｔｓを検出する圧縮機吸入温度センサ４０が設けられており、熱源側熱交換器２３における冷媒の温度Ｔｈを検出する熱源側熱交換器温度センサ４１が設けられている。本実施形態において、温度センサ３９、４０、４１は、サーミスタからなる。また、熱源ユニット２は、熱源ユニット２を構成する各部の動作を制御する熱源側制御部４２を有している。そして、熱源側制御部４２は、熱源ユニット２の制御を行うために設けられたマイクロコンピュータやメモリ等を有しており、利用ユニット５の利用側制御部５３との間で伝送線８ａを介して制御信号等のやりとりを行うことができるようになっている。
【００３７】
−冷媒連絡管−
冷媒連絡管６、７は、空気調和装置１を設置場所に設置する際に、現地にて施工される冷媒管である。
【００３８】
以上のように、利用側冷媒回路１０ａと、熱源側冷媒回路１０ｂと、冷媒連絡管６、７とが接続されて、冷媒回路１０が構成されている。そして、本実施形態の空気調和装置１は、利用側制御部５３と熱源側制御部４２と制御部４２、５３間を接続する伝送線８ａとによって、空気調和装置１の各種運転制御を行う運転制御手段としての制御部８が構成されている。制御部８は、各種センサ３７〜４１、５２の検出信号等を受けることができるとともに、これらの検出信号等に基づいて各種構成機器２１、２２、３６等を制御することができるようになっている。
【００３９】
（２）空気調和装置の動作
次に、本実施形態の空気調和装置１の動作について、図１を用いて説明する。尚、以下に説明する冷房運転及び暖房運転における運転制御は、運転制御手段として機能する制御部８によって行われる。
【００４０】
−冷房運転−
冷房運転時は、切換機構２２が図１の実線で示される状態、すなわち、圧縮機２１の吐出側が熱源側熱交換器２３に接続され、かつ、圧縮機２１の吸入側が第２閉鎖弁２６に接続された冷房運転切換状態となっており、閉鎖弁２５、２６は、開状態にされている。また、膨張回路２４の膨張弁３６ａは、本実施形態において、利用側熱交換器温度センサ５２によって検出される冷媒の温度Ｔｕや熱源側熱交換器温度センサ４１によって検出される冷媒の温度Ｔｈとから圧縮機２１の吐出温度の最適値である目標値Ｔｄｓを演算し、圧縮機吐出温度センサ３９によって検出される冷媒の温度Ｔｄ（すなわち、圧縮機２１の吐出温度の実測値）が目標値Ｔｄｓになるように、開度制御されるようになっている。尚、目標値Ｔｄｓの演算に使用される温度Ｔｕに代えて、圧縮機吸入圧力センサ３８によって検出される冷媒の圧力Ｐｓを用いたり、温度Ｔｈに代えて、圧縮機吐出圧力センサ３７によって検出される冷媒の圧力Ｐｄを用いてもよい。
【００４１】
この冷媒回路１０の状態において、圧縮機２１等を起動すると、低圧の冷媒は、圧縮機２１に吸入されて圧縮されて高圧の冷媒となる。この高圧の冷媒は、切換機構２２を経由して、冷媒の凝縮器として機能する熱源側熱交換器２３に送られて、室外空気と熱交換を行って冷却されることによって凝縮される。そして、熱源側熱交換器２３において凝縮された高圧の冷媒は、第１接続管２７を通じて、膨張回路２４に送られる。そして、膨張回路２４に送られた高圧の冷媒は、ブリッジ回路２９の第１流入流路３１、膨張流路３６及びブリッジ回路２９の第１流出流路３４を通過し、主として第１逆止弁３１ａ及び膨張弁３６ａによって減圧されて低圧の気液二相状態の冷媒となった後に、第２接続管２８に送られる。
【００４２】
ここで、本実施形態においては、上述のように、膨張弁３６ａは、圧縮機２１の吐出温度（すなわち、温度Ｔｄ）に基づいて開度制御されているため、冷媒の凝縮器として機能する熱源側熱交換器２３内に冷媒が溜まりにくく、冷媒の凝縮器として機能する熱源側熱交換器２３の出口において、冷媒の過冷却度を大きくすることはほとんどできないことから、基本的には、冷媒の凝縮器として機能する熱源側熱交換器２３の出口から膨張弁３６ａの入口までの間には、飽和状態の高圧冷媒が満たされる傾向にある。
【００４３】
しかし、本実施形態においては、膨張弁３６ａの上流側に位置する第１逆止弁３１ａの流路抵抗を膨張弁３６ａの下流側に位置する第３逆止弁３４ａの流路抵抗よりも大きなものとしているため、第１逆止弁３１ａの流路抵抗の大きさに応じて、冷媒の凝縮器として機能する熱源側熱交換器２３内に冷媒が溜まるようになり、冷媒の凝縮器として機能する熱源側熱交換器２３の出口における冷媒の過冷却度を大きくすることができるようになっている。しかも、膨張弁３６ａの下流側における流路抵抗は小さく抑えられるため、ブリッジ回路２９全体としての流路抵抗の増加を極力抑えることができるとともに、膨張弁３６ａの前後の差圧が確保されることで、膨張弁３６ａの制御性が良好に保たれている。
【００４４】
そして、第２接続管２８に送られた低圧の気液二相状態の冷媒は、第１閉鎖弁２５及び第１冷媒連絡管６を経由して、利用ユニット５に送られる。そして、利用ユニット５に送られた低圧の気液二相状態の冷媒は、冷媒の蒸発器として機能する利用側熱交換器５１において室内空気と熱交換を行って加熱されることによって蒸発して低圧の冷媒となる。そして、利用側熱交換器５１において蒸発された低圧の冷媒は、第２冷媒連絡管７を経由して熱源ユニット２に送られ、第２閉鎖弁２６及び切換機構２２を経由して、再び、圧縮機２１に吸入される。このようにして、冷房運転が行われる。
【００４５】
−暖房運転−
暖房運転時は、切換機構２２が図１の破線で示される状態、すなわち、圧縮機２１の吐出側が第２閉鎖弁２６に接続され、かつ、圧縮機２１の吸入側が熱源側熱交換器２３に接続された暖房運転切換状態となっており、閉鎖弁２５、２６は、開状態にされている。また、膨張回路２４の膨張弁３６ａは、冷房運転時と同様に、利用側熱交換器温度センサ５２によって検出される冷媒の温度Ｔｕや熱源側熱交換器温度センサ４１によって検出される冷媒の温度Ｔｈとから圧縮機２１の吐出温度の最適値である目標値Ｔｄｓを演算し、圧縮機吐出温度センサ３９によって検出される冷媒の温度Ｔｄ（すなわち、圧縮機２１の吐出温度の実測値）が目標値Ｔｄｓになるように、開度制御されるようになっている。尚、目標値Ｔｄｓの演算に使用される温度Ｔｕに代えて、圧縮機吐出圧力センサ３７によって検出される冷媒の圧力Ｐｄを用いたり、温度Ｔｈに代えて、圧縮機吸入圧力センサ３８によって検出される冷媒の圧力Ｐｓを用いてもよい。
【００４６】
この冷媒回路１０の状態において、圧縮機２１等を起動すると、低圧の冷媒は、圧縮機２１に吸入されて圧縮されて高圧の冷媒となる。この高圧の冷媒は、切換機構２２、第２閉鎖弁２６及び第２冷媒連絡管７を経由して、利用ユニット５に送られる。そして、利用ユニット５に送られた高圧の冷媒は、冷媒の凝縮器として機能する利用側熱交換器５１において、室内空気と熱交換を行って凝縮された後、第１冷媒連絡管６を経由して熱源ユニット２に送られる。そして、熱源ユニット２に送られた高圧の冷媒は、第１閉鎖弁２５及び第２接続管２８を通じて、膨張回路２４に送られる。そして、膨張回路２４に送られた高圧の冷媒は、ブリッジ回路２９の第２流入流路３２、膨張流路３６及びブリッジ回路２９の第２流出流路３５を通過し、主として第２逆止弁３２ａ及び膨張弁３６ａによって減圧されて低圧の気液二相状態の冷媒となった後に、第１接続管２７に送られる。
【００４７】
ここで、本実施形態においては、上述のように、膨張弁３６ａは、圧縮機２１の吐出温度（すなわち、温度Ｔｄ）に基づいて開度制御されているため、冷媒の凝縮器として機能する利用側熱交換器５１内に冷媒が溜まりにくく、冷媒の凝縮器として機能する利用側熱交換器５１の出口において、冷媒の過冷却度を大きくすることはほとんどできないことから、基本的には、冷媒の凝縮器として機能する利用側熱交換器５１の出口から膨張弁３６ａの入口までの間には、飽和状態の高圧冷媒が満たされる傾向にある。
【００４８】
しかし、本実施形態においては、膨張弁３６ａの上流側に位置する第２逆止弁３２ａの流路抵抗を膨張弁３６ａの下流側に位置する第４逆止弁３５ａの流路抵抗よりも大きなものとしているため、第２逆止弁３２ａの流路抵抗の大きさに応じて、冷媒の凝縮器として機能する利用側熱交換器５１内に冷媒が溜まるようになり、冷媒の凝縮器として機能する利用側熱交換器５１の出口における冷媒の過冷却度を大きくすることができるようになっている。しかも、膨張弁３６ａの下流側における流路抵抗は小さく抑えられるため、ブリッジ回路２９全体としての流路抵抗の増加を極力抑えることができるとともに、膨張弁３６ａの前後の差圧が確保されることで、膨張弁３６ａの制御性が良好に保たれている。
【００４９】
そして、第１接続管２７に送られた低圧の気液二相状態の冷媒は、冷媒の蒸発器として機能する熱源側熱交換器２３に流入する。そして、熱源側熱交換器２３に流入した低圧の気液二相状態の冷媒は、室外空気と熱交換を行って加熱されることによって蒸発して低圧の冷媒となる。そして、熱源側熱交換器２３において蒸発された低圧の冷媒は、切換機構２２を経由して、再び、圧縮機２１に吸入される。このようにして、暖房運転が行われる。
【００５０】
（３）空気調和装置の特徴
本実施形態の空気調和装置１には、以下のような特徴がある。
【００５１】
（Ａ）
本実施形態の空気調和装置１では、冷房運転時において、膨張弁３６ａの上流側に位置する第１逆止弁３１ａおける流路抵抗が膨張弁３６ａの下流側に位置する第３逆止弁３４ａにおける流路抵抗よりも大きくなるようにしているため、冷媒の凝縮器として機能する熱源側熱交換器２３内に冷媒が溜まるようになり、冷媒の凝縮器として機能する熱源側熱交換器２３の出口における冷媒の過冷却度を大きくすることができる。これにより、この空気調和装置１では、例えば、過冷却熱交換器や過冷却熱交換器の冷却源となる冷媒を流すバイパス流路等を設けることで冷媒の凝縮器として機能する熱源側熱交換器の出口における冷媒の過冷却度を大きくする場合に比べて、部品点数や制御構成を増加させることなく、冷房能力や成績係数の向上を図ることができる。
【００５２】
しかも、膨張弁３６ａの下流側における流路抵抗は小さく抑えられるため、ブリッジ回路２９全体としての流路抵抗の増加を極力抑えることができるとともに、膨張弁３６ａの前後の差圧を確保して、膨張弁３６ａの制御性を良好に保つことができる。
【００５３】
また、膨張弁３６ａについては、本実施形態のように、冷媒回路１０の運転状態を安定させるために、圧縮機２１の吐出温度（すなわち、温度Ｔｄ）に基づいて開度制御を行っており、膨張弁３６ａの開度制御によって、冷媒の凝縮器として機能する熱源側熱交換器２３の出口における冷媒の過冷却度を大きくすることはできないが、このような場合においても、膨張弁３６ａの制御構成を変更することなく、冷媒の凝縮器として機能する熱源側熱交換器２３の出口における冷媒の過冷却度を大きくすることが可能である。
【００５４】
（Ｂ）
本実施形態の空気調和装置１では、暖房運転時において、膨張弁３６ａの上流側に位置する第２逆止弁３２ａおける流路抵抗が膨張弁３６ａの下流側に位置する第４逆止弁３５ａにおける流路抵抗よりも大きくなるようにしているため、冷媒の凝縮器として機能する利用側熱交換器５１内に冷媒が溜まるようになり、冷媒の凝縮器として機能する利用側熱交換器５１の出口における冷媒の過冷却度を大きくすることができる。これにより、この空気調和装置１では、例えば、過冷却熱交換器や過冷却熱交換器の冷却源となる冷媒を流すバイパス流路等を設けることで冷媒の凝縮器として機能する利用側熱交換器の出口における冷媒の過冷却度を大きくする場合に比べて、部品点数や制御構成を増加させることなく、暖房能力や成績係数の向上を図ることができる。
【００５５】
しかも、膨張弁３６ａの下流側における流路抵抗は小さく抑えられるため、ブリッジ回路２９全体としての流路抵抗の増加を極力抑えることができるとともに、膨張弁３６ａの前後の差圧を確保して、膨張弁３６ａの制御性を良好に保つことができる。
【００５６】
また、膨張弁３６ａについては、本実施形態のように、冷媒回路１０の運転状態を安定させるために、圧縮機２１の吐出温度（すなわち、温度Ｔｄ）に基づいて開度制御を行っており、膨張弁３６ａの開度制御によって、冷媒の凝縮器として機能する熱源側熱交換器２３の出口における冷媒の過冷却度を大きくすることはできないが、このような場合においても、膨張弁３６ａの制御構成を変更することなく、冷媒の凝縮器として機能する利用側熱交換器５１の出口における冷媒の過冷却度を大きくすることが可能である。
【００５７】
（Ｃ）
本実施形態の空気調和装置１では、上述の（Ａ）及び（Ｂ）の特徴の両方を有している、すなわち、複数（ここでは、４つ）の逆止弁３１ａ、３２ａ、３４ａ、３５ａのうち冷房運転切換状態における冷媒の流れを許容する２つの逆止弁３１ａ、３４ａについて、膨張弁３６ａの上流側に位置する第１逆止弁３１ａを膨張弁の下流側に位置する第３逆止弁３４ａよりも流路抵抗の大きなものとし、かつ、暖房運転切換状態における冷媒の流れを許容する２つの逆止弁３２ａ、３５ａについて、膨張弁３６ａの上流側に位置する第２逆止弁３２ａを膨張弁３６ａの下流側に位置する第４逆止弁３５ａよりも流路抵抗の大きなものとしているため、冷房運転切換状態及び暖房運転切換状態のいずれにおいても、部品点数や制御構成を増加させることなく、能力や成績係数の向上を図ることができ、しかも、ブリッジ回路２９全体としての流路抵抗の増加を極力抑えることができるとともに、膨張弁３６ａの制御性を良好に保つことができる。
【００５８】
また、膨張弁３６ａについては、本実施形態のように、冷媒回路１０の運転状態を安定させるために、圧縮機２１の吐出温度（すなわち、温度Ｔｄ）に基づいて開度制御を行っており、膨張弁３６ａの開度制御によって、冷媒の凝縮器として機能する熱源側熱交換器２３や利用側熱交換器５１の出口における冷媒の過冷却度を大きくすることはできないが、このような場合においても、膨張弁３６ａの制御構成を変更することなく、冷媒の凝縮器として機能する熱源側熱交換器２３や利用側熱交換器５１の出口における冷媒の過冷却度を大きくすることが可能である。
【００５９】
また、冷媒の凝縮器として機能する熱源側熱交換器２３や利用側熱交換器５１の出口における冷媒の過冷却度を大きくすることだけに着目すれば、第１逆止弁３１ａが設けられた第１流入流路３１や第２逆止弁３２ａが設けられた第２流入流路３２にキャピラリチューブ等の流路抵抗を大きくすることができる部材を設けることも考えられるが、この場合には、部品点数の増加やブリッジ回路２９の閉塞等の問題が生じるおそれがあるため、本実施形態のように、第１逆止弁３１ａや第２逆止弁３２ａの流路抵抗を大きくするほうが優れているといえる。
【００６０】
（Ｄ）
本実施形態の空気調和装置１では、冷房運転切換状態において膨張弁３６ａの上流側に位置する第１逆止弁３１ａを膨張弁３６ａの下流側に位置する第３逆止弁３４ａの口径よりも小さくすることによって、膨張弁３６ａの上流側における流路抵抗を大きくすることを実現しており、また、暖房運転切換状態において膨張弁３６ａの上流側に位置する第２逆止弁３２ａを膨張弁３６ａの下流側に位置する第４逆止弁３５ａの口径よりも小さくすることによって、膨張弁３６ａの上流側における流路抵抗を大きくすることを実現しているため、コストダウンを図ることができる。
【００６１】
（４）他の実施形態
以上、本発明の実施形態について図面に基づいて説明したが、具体的な構成は、これらの実施形態に限られるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で変更可能である。
【００６２】
（Ａ）
上述の実施形態では、冷媒回路１０の運転状態を安定させるために、圧縮機２１の吐出温度（すなわち、温度Ｔｄ）に基づいて膨張弁３６ａの開度制御を行った場合を開示して、膨張弁３６ａの開度制御によって、冷媒の凝縮器として機能する熱源側熱交換器２３や利用側熱交換器５１の出口における冷媒の過冷却度を大きくするような制御構成に変更しなくてもよい旨を説明したが、これに限定されず、冷媒回路１０の運転状態を安定させるために、例えば、冷房運転切換状態において、冷媒の蒸発器として機能する利用側熱交換器５１の出口における冷媒の過熱度ＳＨ（ここで、冷媒の過熱度は、圧縮機吸入温度センサ４０によって検出される冷媒の温度Ｔｓから利用側熱交換器温度センサ５２によって検出される冷媒の温度Ｔｕを減算した値としたり、圧縮機吸入温度センサ４０によって検出される冷媒の温度Ｔｓから圧縮機吸入圧力センサ３８によって検出される冷媒の圧力Ｐｓにおける飽和温度を減算した値とすることができる）が目標値ＳＨｓになるように、膨張弁３６ａの開度制御を行ったり、暖房運転切換状態において、冷媒の蒸発器として機能する熱源側熱交換器２３の出口における冷媒の過熱度ＳＨ（ここで、冷媒の過熱度は、圧縮機吸入温度センサ４０によって検出される冷媒の温度Ｔｓから熱源側熱交換器温度センサ４１によって検出される冷媒の温度Ｔｈを減算した値としたり、圧縮機吸入温度センサ４０によって検出される冷媒の温度Ｔｓから圧縮機吸入圧力センサ３８によって検出される冷媒の圧力Ｐｓにおける飽和温度を減算した値とすることができる）が目標値ＳＨｓになるように、膨張弁３６ａの開度制御を行う場合において、本発明を適用してもよい。
【００６３】
（Ｂ）
冷房運転時にのみ冷媒の過冷却度を大きくしたい場合には、第１逆止弁３１ａの流路抵抗を第３逆止弁３４ａの流路抵抗よりも大きくするだけでもよいし、暖房運転時にのみ冷媒の過冷却度を大きくしたい場合には、第２逆止弁３２ａの流路抵抗を第４逆止弁３５ａの流路抵抗よりも大きくするだけでもよい。
【００６４】
（Ｃ）
上述の実施形態では、４つの逆止弁３１ａ、３２ａ、３４ａ、３５ａを使用して構成されたブリッジ回路２９を備えた空気調和装置１に本発明を適用したが、これに限定されず、例えば、４つの逆止弁の一部を電磁弁等に代えて構成されたブリッジ回路を備えた空気調和装置に本発明を適用してもよい。
【００６５】
（Ｄ）
上述の実施形態では、熱源ユニット２に利用ユニット５が冷媒連絡管６、７を介して接続されたセパレート型の空気調和装置１に本発明を適用したが、これに限定されず、冷暖房の切り換えが可能な種々の空気調和装置に本発明を適用してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
本発明を利用すれば、切換機構の切換状態にかかわらず、膨張弁を通過する冷媒の流れ方向を一方向に整流することが可能なブリッジ回路を備えた空気調和装置において、部品点数や制御構成を増加させることなく、能力や成績係数の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明の一実施形態にかかる空気調和装置の概略構成図である。
【符号の説明】
【００６８】
１    空気調和装置
１０    冷媒回路
２１    圧縮機
２２    四路切換弁（切換機構）
２３    熱源側熱交換器
２９    ブリッジ回路
３１ａ  第１逆止弁
３２ａ  第２逆止弁
３４ａ  第３逆止弁
３５ａ  第４逆止弁
３６ａ  膨張弁
５１  利用側熱交換器
【図１】
2008145038.tif 000003