(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機、室外側熱交換器、減圧装置、室内側熱交換器、四方弁をそれぞれ配管で接続した空気調和装置であって、前記室外側熱交換器又は前記室内側熱交換器を，凝縮器として機能する場合、または蒸発器として機能する場合のいずれの場合にもパス数が変更可能な熱交換器とし、前記熱交換器は、空気の流れ方向に対して上流側に位置する第１の配管と、下流側に位置する第２の配管とを有し、前記熱交換器を凝縮器として用いる場合には、常に前記第１の配管を流れる平均冷媒温度よりも前記第２の配管を流れる平均冷媒温度が高くなるように、また前記熱交換器を蒸発器として用いる場合には、常に前記第１の配管を流れる平均冷媒温度よりも前記第２の配管を流れる平均冷媒温度が低くなるように切り替え可能な弁機構を備えたことを特徴とする空気調和装置。
【請求項２】
圧縮機、室外側熱交換器、減圧装置、室内側熱交換器、四方弁をそれぞれ配管で接続した空気調和装置であって、前記室外側熱交換器又は前記室内側熱交換器を、パス数が変更可能な熱交換器とし、前記熱交換器は、空気の流れ方向に対して上流側に位置する第１の配管と、下流側に位置する第２の配管とを有し、前記熱交換器を凝縮器として用い、少ないパス数で冷媒を流す場合には、前記第１の配管を流れる平均冷媒温度よりも前記第２の配管を流れる平均冷媒温度が高くなるように、また前記熱交換器を蒸発器として用い、少ないパス数で冷媒を流す場合には、前記第１の配管を流れる平均冷媒温度よりも前記第２の配管を流れる平均冷媒温度が低くなるように切り替え可能な弁機構を備えたことを特徴とする空気調和装置。
【請求項３】
圧縮機、室外側熱交換器、減圧装置、室内側熱交換器、四方弁をそれぞれ配管で接続した空気調和装置であって、前記室外側熱交換器又は前記室内側熱交換器を、凝縮器として機能する場合と蒸発器として機能する場合でパス数が変更可能な熱交換器とし、前記熱交換器は、空気の流れ方向に対して上流側に位置する第１の配管と、下流側に位置する第２の配管とを有し、前記熱交換器を凝縮器として用いる場合には、前記第１の配管を流れる平均冷媒温度よりも前記第２の配管を流れる平均冷媒温度が高くなるように、また前記熱交換器を蒸発器として用いる場合には、前記第１の配管を流れる平均冷媒温度よりも前記第２の配管を流れる平均冷媒温度が低くなるように切り替え可能な弁機構を備えたことを特徴とする空気調和装置。
【請求項４】
前記第１の配管に設けるフィン群と、前記第２の配管に設けるフィン群との間に、連続的又は部分的な空隙を設けたことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の空気調和装置。
【請求項５】
前記弁機構として２つの三方弁と１つの二方弁を用いたことを特徴とする請求項１に記載の空気調和装置。
【請求項６】
２つの前記三方弁を前記熱交換器の入口側と出口側にそれぞれ設け、前記二方弁によって前記第１の配管の一端と前記第２の配管の一端を接続し、前記第１の配管の他端と前記第２の配管の他端とを接続し、一方の前記三方弁を、前記第１の配管の一端、又は前記第１の配管の途中と選択的に接続可能な構成とし、他方の前記三方弁を、前記第２の配管の一端、又は前記第２の配管の途中と選択的に接続可能な構成とし、一方の前記三方弁を前記第１の配管の一端と接続するときには、前記二方弁を閉として他方の前記三方弁を前記第２の配管の一端と接続し、一方の前記三方弁を前記第１の配管の途中と接続するときには、前記二方弁を開として他方の前記三方弁を前記第２の配管の途中と接続することを特徴とする請求項５に記載の空気調和装置。
【請求項７】
前記弁機構として四方弁を用いたことを特徴とする請求項２に記載の空気調和装置。
【請求項８】
前記四方弁を前記第２の配管の一端に接続し、前記第１の配管の他端と前記第２の配管の他端を、第１の分岐管を介して接続し、前記第１の分岐管の一端を前記四方弁に接続し、前記第１の配管の一端に第２の分岐管を設け、前記第２の分岐管の一端を前記四方弁に接続し、１パスとして前記第１の配管と前記第２の配管に冷媒を流すときには、前記第１の分岐管と前記四方弁との間、及び前記第２の分岐管と前記四方弁との間には冷媒が流れないように四方弁を切り替え、２パスとして前記第１の配管と前記第２の配管に冷媒を流すときには、前記第１の分岐管と前記四方弁との間、及び前記第２の分岐管と前記四方弁との間には冷媒が流れるように四方弁を切り替えるとこを特徴とする請求項７に記載の空気調和装置。
【請求項９】
前記四方弁を前記第１の配管の一端に接続し、前記第１の配管の他端と前記第２の配管の他端を、第１の分岐管を介して接続し、前記第１の分岐管の一端を前記四方弁に接続し、前記第２の配管の一端に第２の分岐管を設け、前記第２の分岐管の一端を前記四方弁に接続し、１パスとして前記第１の配管と前記第２の配管に冷媒を流すときには、前記第１の分岐管と前記四方弁との間、及び前記第２の分岐管と前記四方弁との間には冷媒が流れないように四方弁を切り替え、２パスとして前記第１の配管と前記第２の配管に冷媒を流すときには、前記第１の分岐管と前記四方弁との間、及び前記第２の分岐管と前記四方弁との間には冷媒が流れるように四方弁を切り替えるとこを特徴とする請求項７に記載の空気調和装置。
【請求項１０】
前記第１の配管と前記第２の配管を、それぞれ２つの配管に分割し、前記第１の配管は、一端が前記熱交換器の入口側又は出口側となる配管１Ａと、分割された前記第２の配管の間に接続される配管１Ｂとより構成し、前記第２の配管は、一端が前記熱交換器の入口側又は出口側となる配管２Ａと、分割された前記第１の配管の間に接続される配管２Ｂとより構成し、前記四方弁を前記配管２Ａの一端に接続し、前記配管２Ｂと前記配管１Ｂとを、第１の分岐管を介して接続し、前記第１の分岐管の一端を前記四方弁に接続し、前記配管１Ａの一端に第２の分岐管を設け、前記第２の分岐管の一端を前記四方弁に接続し
、１パスとして前記第１の配管と前記第２の配管に冷媒を流すときには、前記第１の分岐管と前記四方弁との間、及び前記第２の分岐管と前記四方弁との間には冷媒が流れないように四方弁を切り替え、２パスとして前記第１の配管と前記第２の配管に冷媒を流すときには、前記第１の分岐管と前記四方弁との間、および前記第２の分岐管と前記四方弁とのあいだには冷媒が流れるように四方弁を切り替えることを特徴とする請求項７に記載の空気調和装置。
【請求項１１】
前記第１の配管と前記第２の配管を、それぞれ２つの配管に分割し、前記第１の配管は、一端が前記熱交換器の入口側又は出口側となる配管１Ａと、分割された前記第２の配管の間に接続される配管１Ｂとより構成し、前記第２の配管は、一端が前記熱交換器の入口側又は出口側となる配管２Ａと、分割された前記第１の配管の間に接続される配管２Ｂとより構成し、前記四方弁を前記配管１Ａの一端に接続し、前記配管２Ｂと前記配管２Ｂとを、第１の分岐管を介して接続し、前記第１の分岐管の一端を前記四方弁に接続し、前記配管２Ａの一端に第２の分岐管を設け、前記第２の分岐管の一端を前記四方弁に接続し
、１パスとして前記第１の配管と前記第２の配管に冷媒を流すときには、前記第１の分岐管と前記四方弁との間、および前記第２の分岐管と前記四方弁との間には冷媒が流れないように四方弁を切り替え、２パスとして前記第１の配管と前記第２の配管に冷媒を流すときには、前記第１の分岐管と前記四方弁との間、及び前記第２の分岐管と前記四方弁との間には冷媒が流れるように四方弁を切り替えることを特徴とする請求項７に記載の空気調和装置。
【請求項１２】
前記弁機構として複数の逆止弁を用いたことを特徴とする請求項３に記載の空気調和装置。
【請求項１３】
第１の逆止弁によって、前記第１の配管の一端と前記第２の配管の一端を接続し、前記第１の配管の他端と前記第２の配管の他端とを接続し、前記熱交換器の入口側又は出口側の一方に接続される配管は、第２及び第３の逆止弁によって、前記第１の配管の一端と前記第１の配管の途中とを冷媒の流れる方向に応じて選択的に連通可能な構成とし、前記熱交換器の入口側又は出口側の他方に接続される配管は、第４及び第５の逆止弁によって、前記第２の配管の一端と前記第２の配管の途中とを冷媒の流れる方向に応じて選択的に連通可能な構成とし、１パスとして前記第１の配管と前記第２の配管に冷媒を流すときには、前記第１の逆止弁に冷媒は流れず、前記熱交換器の入口側又は出口側に接続される配管は、前記第１の配管の一端、及び前記第２の配管の一端と連通し、２パスとして前記第１の配管と前記第２の配管に冷媒を流すときには、前記第１の逆止弁を冷媒が流れ、前記熱交換器の入口側又は出口側に接続される配管は、前記第１の配管の途中、及び前記第２の配管の途中と連通するようにそれぞれの前記逆止弁を設けたことを特徴とする請求項１２に記載の空気調和装置。
【請求項１４】
前記弁機構として２つの三方弁と１つの逆止弁を用いたことを特徴とする請求項２に記載の空気調和装置。
【請求項１５】
２つの前記三方弁を前記熱交換器の入口側と出口側にそれぞれ設け、前記逆止弁によって前記第１の配管の一端と前記第２の配管の一端を接続し、前記第１の配管の他端と前記第２の配管の他端とを接続し、一方の前記三方弁を、前記第１の配管の一端と前記第１の配管の途中とを選択的に接続可能な構成とし、他方の前記三方弁を、前記第２の配管の一端と前記第２の配管の途中とを選択的に接続可能な構成とし、一方の前記三方弁を前記第１の配管の一端と接続するときには、他方の前記三方弁を前記第２の配管の一端と接続し、一方の前記三方弁を前記第１の配管の途中と接続するときには、他方の前記三方弁を前記第２の配管の途中と接続し、前記逆止弁は、前記前記三方弁を前記第１の配管の途中、及び前記第２の配管の途中と接続するときに冷媒が流れる方向に設けたことを特徴とする請求項１４に記載の空気調和装置。
【請求項１６】
前記熱交換器を、凝縮器として機能する場合には１パスとし、蒸発器として機能する場合には２パスとしたことを特徴とする請求項３に記載の空気調和装置。
【請求項１７】
前記弁機構として１つの三方弁と１つの逆止弁を用いたことを特徴とする請求項３に記載の空気調和装置。
【請求項１８】
前記第１の配管の途中、及び前記第２の配管の途中を、前記熱交換器の入口側又は出口側となる配管と接続し、前記第１の配管の途中に三方弁を、前記第２の配管の途中に逆止弁をそれぞれ設け、１パスとして前記第１の配管と前記第２の配管に冷媒を流すときには、前記第１の配管の途中から前記第２の配管の途中に冷媒が流れるように三方弁を切り替え、２パスとして前記第１の配管と前記第２の配管に冷媒を流すときには、前記第１の配管の途中から前記第２の配管の途中に冷媒が流れないように三方弁を切り替え、前記逆止弁は、２パスとして前記第１の配管と前記第２の配管に冷媒を流すときには冷媒が流れる方向に設けたことを特徴とする請求項１７に記載の空気調和装置。
【請求項１９】
前記第１の配管の途中、及び前記第２の配管の途中を、前記熱交換器の入口側又は出口側となる配管と接続し、前記第２の配管の途中に三方弁を、前記第１の配管の途中に逆止弁をそれぞれ設け、１パスとして前記第１の配管と前記第２の配管に冷媒を流すときには、前記第１の配管の途中から前記第２の配管の途中に冷媒が流れるように三方弁を切り替え、２パスとして前記第１の配管と前記第２の配管に冷媒を流すときには、前記第１の配管の途中から前記第２の配管の途中に冷媒が流れないように三方弁を切り替え、前記逆止弁は、２パスとして前記第１の配管と前記第２の配管に冷媒を流すときには冷媒が流れる方向に設けたことを特徴とする請求項１７に記載の空気調和装置。
【請求項２０】
圧縮器、室外側熱交換器、減圧装置、室内側熱交換器、四方弁をそれぞれ配管で接続した空気調和装置であって、前記室外側熱交換器又は前記室内側熱交換器を、パス数が変更可能な熱交換器とし、前記熱交換器は、空気の流れ方向に対して上流側に位置する第１の配管と、下流側に位置する第２の配管とを有し、前記熱交換器を蒸発器として用い、多いパス数で冷媒を流す場合には、前記第１の配管を流れる平均冷媒温度よりも前記第２の配管を流れる平均冷媒温度が低くなるように切り替え可能な弁機構を設けたことを特徴とする空気調和装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、パス数変更可能な熱交換器を備えた空気調和装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
空気装置に用いる熱交換器として、従来からパス数を変更可能な熱交換器が提案されている。
運転モードによってパス数を変更するものとして、例えば特開平８−１４５４９０号公報では、熱交換器のパス数を、蒸発器として用いる場合よりも凝縮器として用いる場合に多くすることが提案され、また、実開平７−３２４６０号公報では、室内側熱交換器のパス数を、蒸発器として用いる場合よりも凝縮器として用いる場合に少なくすることが提案されている。
また、同一運転モードにおいても、空調負荷の大小に応じて熱交換器のパス数を変更することが提案されている。
このような従来の熱交換器でのパス数変更は、冷媒の流速を増加させることで熱伝達率の向上が図れる一方で、圧力損失が増加してしまうために、運転状態に応じて適宜パス数を変更して効率のよい冷凍サイクルを実現するものである。
このように、従来のパス数変更可能な熱交換器は、冷媒の流速変化に伴う熱伝達率と圧力損失に着目したものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、熱交換器での熱交換効率の向上を図るためには、空気の流れとの関係で冷媒配管を適切に配置することが重要である。
【０００４】
そこで、本発明は、パス数変更可能な熱交換器において、パス数を変更しても空気との熱交換効率のよい配管構成となる熱交換器、及びこの熱交換器を用いた空気調和装置を提供することを目的とする。
【０００５】
より具体的には、同一の運転モード、すなわち冷媒が同一流れ方向にある場合に、パス数を変更しても空気との熱交換効率のよい配管構成となる熱交換器、及びこの熱交換器を用いた空気調和装置を提供することを目的とする。
【０００６】
また、運転モードによってパス数を変更する場合、すなわち冷媒の流れ方向に応じてパス数を変更する場合において、いずれの冷媒流れでも空気との熱交換効率のよい配管構成となる熱交換器、及びこの熱交換器を用いた空気調和装置を提供することを目的とする。
【０００７】
また、同一の運転モードでのパス数を変更可能な場合において、冷媒流速を上げて熱伝達率の高いパス数（パス数少）運転を行うときには、運転モードを変更しても、空気との熱交換効率のよい配管構成となる熱交換器、及びこの熱交換器を用いた空気調和装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１の発明は、圧縮機、室外側熱交換器、減圧装置、室内側熱交換器、四方弁をそれぞれ配管で接続した空気調和装置であって、前記室外側熱交換器又は前記室内側熱交換器を，凝縮器として機能する場合、または蒸発器として機能する場合のいずれの場合にもパス数が変更可能な熱交換器とし、前記熱交換器は、空気の流れ方向に対して上流側に位置する第１の配管と、下流側に位置する第２の配管とを有し、前記熱交換器を凝縮器として用いる場合には、常に前記第１の配管を流れる平均冷媒温度よりも前記第２の配管を流れる平均冷媒温度が高くなるように、また前記熱交換器を蒸発器として用いる場合には、常に前記第１の配管を流れる平均冷媒温度よりも前記第２の配管を流れる平均冷媒温度が低くなるように切り替え可能な弁機構を備えたことを特徴とする。
本発明の請求項２の発明は、圧縮機、室外側熱交換器、減圧装置、室内側熱交換器、四方弁をそれぞれ配管で接続した空気調和装置であって、前記室外側熱交換器又は前記室内側熱交換器を、パス数が変更可能な熱交換器とし、前記熱交換器は、空気の流れ方向に対して上流側に位置する第１の配管と、下流側に位置する第２の配管とを有し、前記熱交換器を凝縮器として用い、少ないパス数で冷媒を流す場合には、前記第１の配管を流れる平均冷媒温度よりも前記第２の配管を流れる平均冷媒温度が高くなるように、また前記熱交換器を蒸発器として用い、少ないパス数で冷媒を流す場合には、前記第１の配管を流れる平均冷媒温度よりも前記第２の配管を流れる平均冷媒温度が低くなるように切り替え可能な弁機構を備えたことを特徴とする。
本発明の請求項３の発明は、圧縮機、室外側熱交換器、減圧装置、室内側熱交換器、四方弁をそれぞれ配管で接続した空気調和装置であって、前記室外側熱交換器又は前記室内側熱交換器を、凝縮器として機能する場合と蒸発器として機能する場合でパス数が変更可能な熱交換器とし、前記熱交換器は、空気の流れ方向に対して上流側に位置する第１の配管と、下流側に位置する第２の配管とを有し
、前記熱交換器を凝縮器として用いる場合には、前記第１の配管を流れる平均冷媒温度よりも前記第２の配管を流れる平均冷媒温度が高くなるように、また前記熱交換器を蒸発器として用いる場合には、前記第１の配管を流れる平均冷媒温度よりも前記第２の配管を流れる平均冷媒温度が低くなるように切り替え可能な弁機構を備えたことを特徴とする。
さらに、本発明の請求項４の発明は、請求項１から請求項３のいずれかに記載の空気調和装置において、前記第１の配管に設けるフィン群と、前記第２の配管に設けるフィン群との間に、連続的又は部分的な空隙を設けたことを特徴とする。
また、本発明の請求項５の発明は、請求項１に記載の空気調和装置において、前記弁機構として２つの三方弁と１つの二方弁を用いたことを特徴とする。
本発明の請求項６の発明は、請求項５に記載の空気調和装置において、２つの前記三方弁を前記熱交換器の入口側と出口側にそれぞれ設け、前記二方弁によって前記第１の配管の一端と前記第２の配管の一端を接続し、前記第１の配管の他端と前記第２の配管の他端とを接続し、一方の前記三方弁を、前記第１の配管の一端、又は前記第１の配管の途中と選択的に接続可能な構成とし、他方の前記三方弁を、前記第２の配管の一端、又は前記第２の配管の途中と選択的に接続可能な構成とし、一方の前記三方弁を前記第１の配管の一端と接続するときには、前記二方弁を閉として他方の前記三方弁を前記第２の配管の一端と接続し、一方の前記三方弁を前記第１の配管の途中と接続するときには、前記二方弁を開として他方の前記三方弁を前記第２の配管の途中と接続することを特徴とする。
本発明の請求項７の発明は、請求項２に記載の空気調和装置において、前記弁機構として四方弁を用いたことを特徴とする。
本発明の請求項８の発明は、請求項７に記載の空気調和装置において、前記四方弁を前記第２の配管の一端に接続し、前記第１の配管の他端と前記第２の配管の他端を、第１の分岐管を介して接続し、前記第１の分岐管の一端を前記四方弁に接続し、前記第１の配管の一端に第２の分岐管を設け、前記第２の分岐管の一端を前記四方弁に接続し、１パスとして前記第１の配管と前記第２の配管に冷媒を流すときには、前記第１の分岐管と前記四方弁との間、及び前記第２の分岐管と前記四方弁との間には冷媒が流れないように四方弁を切り替え、２パスとして前記第１の配管と前記第２の配管に冷媒を流すときには、前記第１の分岐管と前記四方弁との間、及び前記第２の分岐管と前記四方弁との間には冷媒が流れるように四方弁を切り替えるとこを特徴とする。
本発明の請求項９の発明は、請求項７に記載の空気調和装置において、前記四方弁を前記第１の配管の一端に接続し、前記第１の配管の他端と前記第２の配管の他端を、第１の分岐管を介して接続し、前記第１の分岐管の一端を前記四方弁に接続し、前記第２の配管の一端に第２の分岐管を設け、前記第２の分岐管の一端を前記四方弁に接続し、１パスとして前記第１の配管と前記第２の配管に冷媒を流すときには、前記第１の分岐管と前記四方弁との間、及び前記第２の分岐管と前記四方弁との間には冷媒が流れないように四方弁を切り替え、２パスとして前記第１の配管と前記第２の配管に冷媒を流すときには、前記第１の分岐管と前記四方弁との間、及び前記第２の分岐管と前記四方弁との間には冷媒が流れるように四方弁を切り替えるとこを特徴とする。
本発明の請求項１０の発明は、請求項７に記載の空気調和装置において、前記第１の配管と前記第２の配管を、それぞれ２つの配管に分割し、前記第１の配管は、一端が前記熱交換器の入口側又は出口側となる配管１Ａと、分割された前記第２の配管の間に接続される配管１Ｂとより構成し、前記第２の配管は、一端が前記熱交換器の入口側又は出口側となる配管２Ａと、分割された前記第１の配管の間に接続される配管２Ｂとより構成し、前記四方弁を前記配管２Ａの一端に接続し、前記配管２Ｂと前記配管１Ｂとを、第１の分岐管を介して接続し、前記第１の分岐管の一端を前記四方弁に接続し、前記配管１Ａの一端に第２の分岐管を設け、前記第２の分岐管の一端を前記四方弁に接続し、１パスとして前記第１の配管と前記第２の配管に冷媒を流すときには、前記第１の分岐管と前記四方弁との間、及び前記第２の分岐管と前記四方弁との間には冷媒が流れないように四方弁を切り替え、２パスとして前記第１の配管と前記第２の配管に冷媒を流すときには、前記第１の分岐管と前記四方弁との間、および前記第２の分岐管と前記四方弁とのあいだには冷媒が流れるように四方弁を切り替えることを特徴とする。
本発明の請求項１１の発明は、請求項７に記載の空気調和装置において、前記第１の配管と前記第２の配管を、それぞれ２つの配管に分割し、前記第１の配管は、一端が前記熱交換器の入口側又は出口側となる配管１Ａと、分割された前記第２の配管の間に接続される配管１Ｂとより構成し、前記第２の配管は、一端が前記熱交換器の入口側又は出口側となる配管２Ａと、分割された前記第１の配管の間に接続される配管２Ｂとより構成し、前記四方弁を前記配管１Ａの一端に接続し、前記配管２Ｂと前記配管２Ｂとを、第１の分岐管を介して接続し、前記第１の分岐管の一端を前記四方弁に接続し、前記配管２Ａの一端に第２の分岐管を設け、前記第２の分岐管の一端を前記四方弁に接続し、１パスとして前記第１の配管と前記第２の配管に冷媒を流すときには、前記第１の分岐管と前記四方弁との間、および前記第２の分岐管と前記四方弁との間には冷媒が流れないように四方弁を切り替え、２パスとして前記第１の配管と前記第２の配管に冷媒を流すときには、前記第１の分岐管と前記四方弁との間、及び前記第２の分岐管と前記四方弁との間には冷媒が流れるように四方弁を切り替えることを特徴とする。
本発明の請求項１２の発明は、請求項３に記載の空気調和装置において、前記弁機構として複数の逆止弁を用いたことを特徴とする。
本発明の請求項１３の発明は、請求項１２に記載の空気調和装置において、第１の逆止弁によって、前記第１の配管の一端と前記第２の配管の一端を接続し、前記第１の配管の他端と前記第２の配管の他端とを接続し、前記熱交換器の入口側又は出口側の一方に接続される配管は、第２及び第３の逆止弁によって、前記第１の配管の一端と前記第１の配管の途中とを冷媒の流れる方向に応じて選択的に連通可能な構成とし、前記熱交換器の入口側又は出口側の他方に接続される配管は、第４及び第５の逆止弁によって、前記第２の配管の一端と前記第２の配管の途中とを冷媒の流れる方向に応じて選択的に連通可能な構成とし、１パスとして前記第１の配管と前記第２の配管に冷媒を流すときには、前記第１の逆止弁に冷媒は流れず、前記熱交換器の入口側又は出口側に接続される配管は、前記第１の配管の一端、及び前記第２の配管の一端と連通し、２パスとして前記第１の配管と前記第２の配管に冷媒を流すときには、前記第１の逆止弁を冷媒が流れ、前記熱交換器の入口側又は出口側に接続される配管は、前記第１の配管の途中、及び前記第２の配管の途中と連通するようにそれぞれの前記逆止弁を設けたことを特徴とする。
本発明の請求項１４の発明は、請求項２に記載の空気調和装置において、前記弁機構として２つの三方弁と１つの逆止弁を用いたことを特徴とする。
本発明の請求項１５の発明は、請求項１４に記載の空気調和装置において、２つの前記三方弁を前記熱交換器の入口側と出口側にそれぞれ設け、前記逆止弁によって前記第１の配管の一端と前記第２の配管の一端を接続し、前記第１の配管の他端と前記第２の配管の他端とを接続し、一方の前記三方弁を、前記第１の配管の一端と前記第１の配管の途中とを選択的に接続可能な構成とし、他方の前記三方弁を、前記第２の配管の一端と前記第２の配管の途中とを選択的に接続可能な構成とし、一方の前記三方弁を前記第１の配管の一端と接続するときには、他方の前記三方弁を前記第２の配管の一端と接続し、一方の前記三方弁を前記第１の配管の途中と接続するときには、他方の前記三方弁を前記第２の配管の途中と接続し、前記逆止弁は、前記前記三方弁を前記第１の配管の途中、及び前記第２の配管の途中と接続するときに冷媒が流れる方向に設けたことを特徴とする。
本発明の請求項１６の発明は、請求項３に記載の空気調和装置において、前記熱交換器を、凝縮器として機能する場合には１パスとし、蒸発器として機能する場合には２パスとすることを特徴とする。
本発明の請求項１７の発明は、請求項３に記載の空気調和装置において、前記弁機構として１つの三方弁と１つの逆止弁を用いたことを特徴とする。
本発明の請求項１８の発明は、請求項１７に記載の空気調和装置において、前記第１の配管の途中、及び前記第２の配管の途中を、前記熱交換器の入口側又は出口側となる配管と接続し、前記第１の配管の途中に三方弁を、前記第２の配管の途中に逆止弁をそれぞれ設け、１パスとして前記第１の配管と前記第２の配管に冷媒を流すときには、前記第１の配管の途中から前記第２の配管の途中に冷媒が流れるように三方弁を切り替え、２パスとして前記第１の配管と前記第２の配管に冷媒を流すときには、前記第１の配管の途中から前記第２の配管の途中に冷媒が流れないように三方弁を切り替え、前記逆止弁は、２パスとして前記第１の配管と前記第２の配管に冷媒を流すときには冷媒が流れる方向に設けたことを特徴とする。
本発明の請求項１９の発明は、請求項１７に記載の空気調和装置において、前記第１の配管の途中、及び前記第２の配管の途中を、前記熱交換器の入口側又は出口側となる配管と接続し、前記第２の配管の途中に三方弁を、前記第１の配管の途中に逆止弁をそれぞれ設け、１パスとして前記第１の配管と前記第２の配管に冷媒を流すときには、前記第１の配管の途中から前記第２の配管の途中に冷媒が流れるように三方弁を切り替え、２パスとして前記第１の配管と前記第２の配管に冷媒を流すときには、前記第１の配管の途中から前記第２の配管の途中に冷媒が流れないように三方弁を切り替え、前記逆止弁は、２パスとして前記第１の配管と前記第２の配管に冷媒を流すときには冷媒が流れる方向に設けたことを特徴とする。
また、本発明の請求項２０の発明は、圧縮器、室外側熱交換器、減圧装置、室内側熱交換器、四方弁をそれぞれ配管で接続した空気調和装置であって、前記室外側熱交換器又は前記室内側熱交換器を、パス数が変更可能な熱交換器とし、前記熱交換器は、空気の流れ方向に対して上流側に位置する第１の配管と、下流側に位置する第２の配管とを有し、前記熱交換器を蒸発器として用い、多いパス数で冷媒を流す場合には、前記第１の配管を流れる平均冷媒温度よりも前記第２の配管を流れる平均冷媒温度が低くなるように切り替え可能な弁機構を設けたことを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１、請求項５，請求項６に記載した実施の形態は、室外側熱交換器又は室内側熱交換器を，凝縮器として機能する場合、または蒸発器として機能する場合のいずれの場合にもパス数が変更可能な熱交換器としている。そして、熱交換器を凝縮器として用いる場合には、常に上流側の配管を流れる平均冷媒温度よりも下流側の配管を流れる平均冷媒温度が高くなるように切り替え可能な弁機構を備えている。またこの弁機構は、熱交換器を蒸発器として用いる場合には、常に上流側の配管を流れる平均冷媒温度よりも下流側の配管を流れる平均冷媒温度が低くなるように切り替え可能なものである。従って、熱交換器は、凝縮器として用いる場合にも、また蒸発器と用いる場合にも、パス数の変更に係わりなく、効率的な熱交換を行えるような配管構成とすることができる。
【００１０】
本発明の請求項２、請求項７、請求項８、請求項９、請求項１０、請求項１１に記載した実施の形態は、室外側熱交換器又は室内側熱交換器を、パス数が変更可能な熱交換器としている。そして熱交換器を凝縮器として用い、少ないパス数で冷媒を流す場合には、上流側の配管を流れる平均冷媒温度よりも下流側の配管を流れる平均冷媒温度が高くなるように切り替え可能な弁機構を備えている。またこの弁機構は、熱交換器を凝縮器として用い、少ないパス数で冷媒を流す場合には、上流側の配管を流れる平均冷媒温度よりも下流側の配管を流れる平均冷媒温度が低くように切り替え可能なものである。従って、熱交換器は、凝縮器として用いる場合にも、また蒸発器と用いる場合にも、少ないパス数で冷媒を流すときには、効率的な熱交換を行えるような配管構成とすることができる。パス数を少なくする場合は、高い熱交換効率を求める場合であるので、かかる場合に、より効率的な熱交換が行える配管構成とすることで、より高い熱交換を実現することができる。
【００１１】
本発明の請求項３、請求項１２、請求項１３、請求項１４、請求項１５、請求項１６、請求項１７、請求項１８、請求項１９に記載した実施の形態は、室外側熱交換器又は室内側熱交換器を、凝縮器として機能する場合と蒸発器として機能する場合でパス数が変更可能な熱交換器としている。そして熱交換器を凝縮器として用いる場合には、上流側の配管を流れる平均冷媒温度よりも下流側の配管を流れる平均冷媒温度が高くなるように切り替え可能な弁機構を備えている。またこの弁機構は、また前記熱交換器を蒸発器として用いる場合には、前記第１の配管を流れる平均冷媒温度よりも前記第２の配管を流れる平均冷媒温度が低くように切り替え可能なものである。従って、熱交換器は、凝縮器として用いる場合にも、また蒸発器と用いる場合にも、効率的な熱交換を行えるような配管構成とすることができる。
【００１２】
本発明の請求項２０に記載した実施の形態は、室外側熱交換器又は室内側熱交換器を、パス数が変更可能な熱交換器としている。そして、熱交換器は、熱交換器を蒸発器として用い、多いパス数で冷媒を流す場合には、上流側の配管を流れる平均冷媒温度よりも下流側の配管を流れる平均冷媒温度が低くなるように切り替え可能な弁機構を設けている。従って、例えば空気調和機の定格運転時の配管構成を多パス化とした場合、蒸発器は、多パス状態で運転することが多いため、運転時間が実質的に長い多パス時に、効率的な熱交換を行えるようにすることでトータル的には効率的な熱交換を行うことができる。
【００１３】
【実施例】
以下、本発明の一実施例による空気調和装置の冷凍サイクルを図面に基づいて説明する。
図１は冷凍サイクル図、図２乃至図１１は本発明の各実施例を示す構成図である。
図１に示すように冷凍サイクルは、圧縮器１、四方弁２、室外側熱交換器３、絞り装置４、室内側熱交換器５がそれぞれ配管を介して環状に接続されている。そして、室外側熱交換器３は、冷房運転時には凝縮器として機能し、暖房運転時には蒸発器として機能する。また室内側熱交換器５は冷房運転時には蒸発器として機能し、暖房運転時には凝縮器として機能する。これら室外側熱交換器３及び室内側熱交換器５は、その内部に、空気の流れに対して上流側に配置された第１の配管９と空気の流れに対して下流側に配置された第２の配管１０が設置され、この第１の配管９と第２の配管１０は、片側は直接、他側は二方弁８を介して接続してある。さらに、これら室外側熱交換器３及び室内側熱交換器５は、その入口側及び出口側にそれぞれ三方弁６、７を設置してあり、これらの三方弁６、７の一つの通路は、第１の配管９又は第２の配管１０の途中と接続し、また他の通路は二方弁８と接続するように構成されている。そして、三方弁６、７の切り替え、及び二方弁８の開閉により、室外側熱交換器３及び室内側熱交換器５内の配管を１パスあるいは２パスとして使用できるようにしてある。すなわち、三方弁６、７のそれぞれ室外側熱交換器３及び室内側熱交換器５と接続する側を、第１の配管９又は第２の配管１０の途中と接続した側に切り替えれば、第１の配管９と第２の配管１０が並列に接続されて２パスが構成される。また、三方弁６、７のそれぞれ室外側熱交換器３及び室内側熱交換器５と接続する側を、各室外側熱交換器３及び室内側熱交換器５に設けた二方弁８側に切り替えれば、第１の配管９と第２の配管１０が直列に接続されて１パスが構成される。
圧縮器１と室外側熱交換器３及び室内側熱交換器５との間には四方弁２が接続されており、この四方弁２の一方の通路は、室外側熱交換器３との間に設けられた三方弁６と接続され、四方弁２の他方の通路は、室内側熱交換器５との間に設けられた三方弁７と接続されている。
なお、図１においては、室外側熱交換器３の両側に接続した三方弁６、７は１パスに切り替えられた状態が示され、また、室内側熱交換器５の両側に接続した三方弁６、７は２パスに切り替えられた状態が示されている。
【００１４】
従って、図１に示す冷凍サイクルを流れる冷媒は、圧縮器１により圧縮され、矢印に示すように、四方弁を通過して、室外側熱交換器３の入口側に設けられた三方弁６に至る。このとき三方弁６の流路が室外側熱交換器３内に構成される第２の配管１０の途中と接続し、かつ、二方弁８が開いているとき（２パス対応）には、冷媒は、三方弁６を通過した後、第２の配管１０の途中から室外側熱交換器３内に流入し、第１の配管９の途中から三方弁７に流れる。
【００１５】
また、三方弁６、７の流路が室外側熱交換器３内に構成される第２の配管１０と第１の配管９との間に設けた二方弁８側に切り替えられ、同時に二方弁８が閉じられているとき（１パス対応）には、前記のように、四方弁２を出た冷媒は室外側熱交換器３の入口側に設けられた三方弁６を経て、第２の配管１０、第１の配管９を順に通過して、室外側熱交換器３から外部に流れる。
【００１６】
その後、冷媒は絞り装置４を通過して室内側熱交換器５の入口側に設けた三方弁６から室内側熱交換器５に流入する。このとき三方弁６の流路が室内側熱交換器５内に構成される第２の配管１０の途中と接続し、かつ、二方弁８が開いているとき（２パス対応）には、冷媒は三方弁６を通過した後、第２の配管１０の途中から流入し、第１の配管９の途中から流出する。
また、三方弁６、７の流路が室内側熱交換器５内に構成される第２の配管１０と第１の配管９との間に設けた二方弁８側に切り替えられ、かつ、二方弁８が閉じられているとき（１パス対応）には、前記のように、冷媒は三方弁６を経て室内側熱交換器３内に入り、第２の配管１０、第１の配管９を順に通過して、室内側熱交換器３から外部に流れる。
【００１７】
上記の冷凍サイクルにおいては、室外側熱交換器３又は室内側熱交換器５を凝縮器として使用する場合には、空気の流れ方向に対して上流側に位置する第１の配管９を流れる平均冷媒温度よりも、空気の流れ方向に対して下流側に位置する第２の配管１０を流れる平均冷媒温度が高くなるように構成される。また室内側熱交換器３又は室外側熱交換器５を蒸発器として使用する場合には、第１の配管９を流れる平均冷媒温度よりも第２の配管１０を流れる平均冷媒温度が低くなるように構成される。従って、同一の運転モード、すなわち、冷媒が同一流れ方向にある場合に、熱交換器３又は５内の冷媒のパス数を変更しても、空気との熱交換効率のよい配管構成を提供することができる。
【００１８】
図２（ア）（イ）は、上記の実施例において、凝縮器及び蒸発器として使用する熱交換器を示すもので、図２（ア）は２パス、（イ）は１パスの場合を示すものである。すなわち、室外側熱交換器３または室内側熱交換器５は、その両側に三方弁６及び７を接続し、さらに室外側熱交換器３または室内側熱交換器５内において、入口側に設けた三方弁６と接続する配管は、空気の流れ方向（図中白矢印で示す）に対して下流側となる第２の配管１０の途中から二方向に分岐し、その一方はこの第２の配管と接続する二方弁８を介して、空気の流れ方向に対して上流側となる第１の配管９と接続し、さらにその途中から出口側で第１の配管９の途中と合流する流路が形成され、また他方はそのまま第１の配管と接続し、前記第１の配管の途中で、前記の流路と合流し、さらにそれぞれの出口側で集合して三方弁７と接続するように構成されている。
【００１９】
そこで、まず図２（ア）に示す２パスの場合について説明する。
あらかじめ、凝縮器としての作用を営む室内側熱交換器５（暖房時）又は室外側熱交換器３（冷房時）に設けた二方弁８を開いておくとともに、それぞれの三方弁６及び７を図２（ア）に示すように、それぞれ第１の配管９と第２の配管１０の途中と接続するように切り替えておく。しかるときには、図１に示す圧縮器１から四方弁２を経て室外側熱交換器３の入口側に設けた三方弁６に到達した冷媒は、この三方弁６を通過して第２の配管１０に至り、その途中から分岐され、その一方は、前記のように、第２の配管１０、それと接続する二方弁８、第１の配管９の途中に至る流路を流れ、他方は、前記のように第２の配管１０、それと直接接続する第１の配管９の途中に至る流路を流れ、さらに両者は合流して三方弁７から絞り装置４の方向に流れる。このときの冷媒の流れ方向を実線矢印に示す。
【００２０】
また、蒸発器としての作用を営む室外側熱交換器３（暖房時）又は室内側熱交換器５（冷房時）においても、前記の場合と同様に、二方弁８を開いておくとともにそれぞれの三方弁６、７を図２（ア）に示すように、それぞれ第１の配管９と第２の配管１０の途中と接続するように切り替えておく。しかるときには、図１に示す絞り装置４を通過した冷媒は、室内側熱交換器５の入口側に設けた三方弁７を通って第１の配管９に至り、第１の配管９の途中から分岐され、その一方は、第１の配管９、それと接続する二方弁８、第２の配管１０の途中に至る流路を流れ、他方は、第１の配管９、それと直接接続する第２の配管１０の途中に至る流路を流れ、さらに両者は合流して三方弁６に戻る。このときの冷媒の流れ方向を点線矢印に示す。
【００２１】
次に、図２（イ）に示す１パスの場合について説明する。
あらかじめ、凝縮器としての作用を営む室内側熱交換器５（暖房時）又は室外側熱交換器３（冷房時）に設けた二方弁８を閉じておくとともに、それぞれの三方弁６、７を二方弁８側の第１の配管９及び第２の配管１０の端部と接続するように切り替えておく。しかるときには、圧縮器１から三方弁６に到達した冷媒は、この三方弁６を通過して第２の配管１０の端部に至るが、二方弁８が閉じられているので、冷媒は第２の配管１０、それと接続する第１の配管９を順に流れ、三方弁７に流れる。このときの冷媒の流れ方向を実線矢印に示す。
【００２２】
また、蒸発器としての作用を営む室外側熱交換器３（暖房時）又は室内側熱交換器５（冷房時）においても、前記の場合と同様に、二方弁８を閉じておくとともに、それぞれの三方弁６、７を図２（イ）に示すように二方弁８側の第１の配管９及び第２の配管１０の端部と接続するように切り替えておく。しかるときには、図１に示す絞り装置４から熱交換器５の入口側に設けた三方弁７に到達した冷媒は、この三方弁７を通過して第１の配管９の端部に至るが、二方弁８が閉じられているので、冷媒は第１の配管９、それと接続する第２の配管１０を順に流れ、三方弁６に流れる。このときの冷媒の流れ方向を点線矢印に示す。
【００２３】
従って凝縮器及び蒸発器を２パスとして作動させる場合には、三方弁６、７を図２（ア）に示すように切り替えるとともに二方弁８を開くと、冷媒は第２の配管１０及び第１の配管９に並列に流れる。また凝縮器及び蒸発器を１パスとして作動させる場合は、三方弁６、７を図２（イ）に示すように切り替えるとともに、二方弁８を閉じると、冷媒は第２の配管１０および第１の配管９内を直列に流れることになる。
以上のように本実施例によれば、凝縮器として用いる場合には、１パス、２パスいずれの場合も、第１の配管９を流れる平均冷媒温度よりも第２の配管１０を流れる平均冷媒温度が高くなるように冷媒を流すことができる。また蒸発器として用いる場合にも、１パス、２パスいずれの場合も、第１の配管９を流れる平均冷媒温度よりも第２の配管１０を流れる平均冷媒温度が低くなるように冷媒を流すことができる。
【００２４】
図３は本発明の他の実施例であり、凝縮器（暖房時は室内側熱交換器５、冷房時は室外側熱交換器３）及び蒸発器（暖房時は室外側熱交換器３、冷房時は室内側熱交換器５）の第２の配管１０の一端に四方弁２１を接続する。また、第２の配管１０の他端を第１の分岐管１１を介して第１の配管９の他端と接続し、さらに第２の分岐管１１の一端を四方弁２１に接続する。また、第１の配管９の一端を分岐管１２と接続するとともに分岐管１２の他端を四方弁２１と接続して構成する。そして、四方弁２１の切り替えにより、２パスあるいは１パスとして作動させる。
すなわち、２パスとして作動させるときには、図３（ア）に示すように四方弁２１の通路の一方は、第１の分岐管１１と接続し、また四方弁２１の通路の他方は、第２の配管１０の一端と第２の分岐管１２と接続するように切り替える。しかるときには、凝縮器においては、冷媒は実線矢印に示すように、四方弁２１を経由して第１の分岐管１１により分流され、第１の配管９及び第２の配管１０に流れ、さらに第２の分岐管１２により合流する。一方、蒸発器においては、図３（ア）の点線矢印に示すように、第２の分岐管１２により分流され、その一方は四方弁２１を経由して第２の配管１０を流れ、他方はそのまま第１の配管９を流れ、第１の分岐管１１により合流する。この場合は、圧力損失の減少を図ることができる。
【００２５】
また、１パスとして使用する場合には、図３（イ）に示すように四方弁２１の一方の通路を第２の配管１０の一端と接続し、他方の通路は閉じられるように切り替え、一方のみに冷媒が流れるように設定する。この場合、凝縮器においては、冷媒は四方弁２１を経由して第２の配管１０に流れ、さらに、分岐管１１を経て第１の配管９を流れることになる。また、蒸発器の場合は、冷媒は第２の分岐管１２を通過して第１の配管９に流れ、さらに四方弁２１に流れ、圧縮器側に流れることになる。この場合は高い熱交換効率を発揮させることができる。この場合の冷媒の流れの方向を点線矢印で示す。
【００２６】
また、本実施例の場合、図４に示すように、四方弁２と第２の分岐管１２とを対称的に入れ替えることも可能である。
以上のように本実施例によれば、凝縮器と用いる場合にも蒸発器として用いる場合にも１パスと２パスの切り替えが可能である。そして、凝縮器として用いる場合には、１パスの場合、第１の配管９を流れる平均冷媒温度よりも第２の配管１０を流れる平均冷媒温度が高くなるように冷媒を流すことができる。また蒸発器として用いる場合にも、１パスの場合、第１の配管９を流れる平均冷媒温度よりも第２の配管１０を流れる平均冷媒温度が低くなるように冷媒を流すことができる。
【００２７】
図５は本発明の他の実施例であり、凝縮器（暖房時は室内側熱交換器５、冷房時は室外側熱交換器３）及び蒸発器（暖房時は室外側熱交換器３、冷房時は室内側熱交換器５）の片側に四方弁２３を配置し、さらに、凝縮器（蒸発器）内の配管を、それぞれ第１の配管９Ａ及び９Ｂ、第２の配管１０Ａ及び１０Ｂに分割し、配管１０Ａと配管９Ｂとを直列に接続し、さらに第１の分岐管１１を介して配管１０Ｂ及び配管１０Ａを直列に接続して第２の分岐管１２と接続し、配管１０Ａの一端を前記四方弁２３と接続し、配管９Ａを前記第２の分岐管１２と接続して構成したものである。
従って、２パスとして使用する場合には、図５（ア）に示すように、四方弁２３をその両通路がそれぞれ上記のように形成されるように切り替えると、凝縮器においては、冷媒は四方弁２３の一方の通路を経て、第１の分岐管１１に至り、この第１の分岐管１１で分岐され、その一方は第１の配管９Ｂ、第２の配管１０Ａを順に通過し、四方弁２３の他方の通路を経て第２の分岐管１２に至る。また分岐管１１で分岐された他方の冷媒は、直列に接続した第２の配管１０Ｂ、第１の配管９Ａを順に経て第２の分岐管１２に至り、前記一方の通路を通過した冷媒と合流する。このときの冷媒の流れ方向を実線矢印で示す。
【００２８】
また、１パスとして使用する場合には、図５（イ）に示すように、四方弁２３の一方のみを開通させ、四方弁２３、第２の配管１０Ａ、第１の配管９Ｂ、第１の分岐管１１、第２の配管１０Ｂ、第１の配管９Ａを順に通過して第２の分岐管１２に至る流路が形成される。従って、冷媒は上記の流路のみを流れることになる。このときの冷媒の流れ方向を点線矢印で示す。
【００２９】
また、本実施例の場合、図６に示すように、四方弁２４、第１の分岐管１１及び第２の分岐管１２とを対称的に入れ替えることも可能である。
以上のように本実施例によれば、凝縮器と用いる場合にも蒸発器として用いる場合にも１パスと２パスの切り替えが可能である。そして、凝縮器として用いる場合には、１パスの場合、第１の配管９を流れる平均冷媒温度よりも第２の配管１０を流れる平均冷媒温度が高くなるように冷媒を流すことができる。また蒸発器として用いる場合にも、１パスの場合、第１の配管９を流れる平均冷媒温度よりも第２の配管１０を流れる平均冷媒温度が低くなるように冷媒を流すことができる。
【００３０】
図７は本発明の他の実施例であり、四方弁及び三方弁に替えて逆止弁を配置した場合を示すものである。すなわち，室外側熱交換器３及び室内側熱交換器５において、第１の逆止弁１３により第１の配管９及び第２の配管１０を直列に接続し、さらに第１の配管９の他端と第２の配管１０の他端とを接続する。一方、室外側熱交換器３及び室内側熱交換器５の入口側及び出口側の一方に接続される配管は、第２の逆止弁１４及び第３の逆止弁１５によって、第１の配管９の一端と第１の配管９の途中とを冷媒の流れる方向に応じて選択的に連通可能な構成とする。また、室外側熱交換器３及び室内側熱交換器５の入口側または出口側の他方に接続される配管を、第４の逆止弁１６及び第５の逆止弁１７によって、第２の配管１０の一端と第２の配管１０の途中とを、冷媒の流れる方向に応じて選択的に連通可能な構成としたものである。そこで、凝縮器を１パスとして使用する場合には、逆止弁１７、逆止弁１３、逆止弁１５により冷媒の流れは阻止されるので、結局、図７（ア）の矢印に示すように、圧縮機から凝縮器としての室外側熱交換器３または室内側熱交換器５に送られる冷媒は、第４の逆止弁１６を経て第２の配管１０に至り、さらにこの配管１０と直列に接続されている第１の配管９を流れ、第２の逆止弁１４を経て流れる。また、蒸発器を２パスとして使用する場合は、図７（イ）の矢印に示すように、減圧装置側から流入する冷媒は、第３の逆止弁１５を経て第１の配管９に至り、分岐されて、一方はそのまま第２の配管１０を通過して第５の逆止弁１７に到達する。分岐された他方は、第１の配管９、第１の逆止弁１３を通過し、第２の配管１０を経て第５の逆止弁１７に到達して合流することになる。
以上のように本実施例によれば、凝縮器と用いる場合には１パス、蒸発器として用いる場合には２パスに切り替えが可能である。そして、凝縮器として用いる場合には、第１の配管９を流れる平均冷媒温度よりも第２の配管１０を流れる平均冷媒温度が高くなるように冷媒を流すことができる。また蒸発器として用いる場合には、第１の配管９を流れる平均冷媒温度よりも第２の配管１０を流れる平均冷媒温度が低くなるように冷媒を流すことができる。
【００３１】
図８は、本発明の他の実施例であり、室外側熱交換器３及び室内側熱交換器５の入口側及び出口側に三方弁６、７を配置するとともに、逆止弁１３によって第１の配管９の一端と第２の配管１０の一端とを接続し、さらに第１の配管９の他端と第２の他端とを接続し、三方弁６を第２の配管１０の一端または第２の配管１０の途中と選択的に接続可能な構成とし、他方の三方弁７を第１の配管の一端または第１の配管の途中と選択的に接続可能な構成としたものである。この場合は、凝縮器は図８（ア）に示すように、１パスとして使用し、蒸発器は図８（イ）に示すように２パスとして使用するものである。
すなわち凝縮器においては、圧縮機側の三方弁６を通過する冷媒は、凝縮器に設けた逆止弁１３により直進を阻止されるので、第２の配管１０及びそれに連なる第１の配管９を通過し、さらに減圧装置側の三方弁６に到達することになり、１パスとして機能する（実線矢印参照）。これに対し、蒸発器は、図８（イ）に示すように、減圧装置側の三方弁７側から流入する冷媒は二方に分岐し、その一方は第１の配管９及び第２の配管１０を通過してその途中から前記の圧縮機側の三方弁６に至り、他方は第１の配管９、逆止弁１３、第２の配管１０を通過し、その途中から、前記の一方の流れと合流して圧縮機側の三方弁６に至る流路となり、２パスとして機能する（点線矢印参照）。
以上のように本実施例によれば、凝縮器と用いる場合には１パス、蒸発器として用いる場合には２パスに切り替えが可能である。そして、凝縮器として用いる場合には、第１の配管９を流れる平均冷媒温度よりも第２の配管１０を流れる平均冷媒温度が高くなるように冷媒を流すことができる。また蒸発器として用いる場合には、第１の配管９を流れる平均冷媒温度よりも第２の配管１０を流れる平均冷媒温度が低くなるように冷媒を流すことができる。
【００３２】
図９は、本発明の他の実施例であり、第１の配管９の途中及び第２の配管１０の途中を凝縮器または蒸発器として機能する熱交換器３及び５の入口側または出口側となる配管と接続するとともに、第１の配管９の途中に三方弁６を設け第２の配管１０の途中と接続するとともに、第２の配管１０に逆止弁１７を設けたものである。この場合も、上記の実施例と同様に、凝縮器は１パスとして、また蒸発器は２パスとして使用するものである。
すなわち，凝縮器においては図９（ア）に示すように圧縮機側から送られる冷媒は第２の配管１０の途中で分岐されるが、その一方には逆止弁１７が設置されており、流れを阻止されるので、冷媒は他方の第２の配管１０を経て三方弁６に至り、さらにこの三方弁６と連絡する第１の配管９を流れ、その途中から減圧装置側に排出されるので１パスとして作動することになる。一方蒸発器においては、図９（イ）に示すように、減圧装置側から第１の配管９に流入する冷媒は分岐され、その一方は第１の配管９とそれに接続する第２の配管１０を通過し、さらにその途中から分岐して、一方は逆止弁１７を通過して合流部に至り、分岐した他方は３方弁６を通過し、さらに第１の配管９及びそれに連なる第２の配管１０を通過して前記合流部に至るので２パスとして機能することになる。
以上のように本実施例によれば、凝縮器と用いる場合には１パス、蒸発器として用いる場合には２パスに切り替えが可能である。そして、凝縮器として用いる場合には、第１の配管９を流れる平均冷媒温度よりも第２の配管１０を流れる平均冷媒温度が高くなるように冷媒を流すことができる。また蒸発器として用いる場合には、第１の配管９を流れる平均冷媒温度よりも第２の配管１０を流れる平均冷媒温度が低くなるように冷媒を流すことができる。
【００３３】
図１０は、本発明の他の実施例の場合であり、２パスのときを理想的な配管配置とすることを特徴とするものである。すなわち、四方弁２５と接続する第１の配管９と第２の配管１０とを直列に接続し、さらにその端部を、四方弁２５の他の通路と接続する分岐管１２と接続するとともに、さらに、第２の配管１０の途中に分岐弁１１を設け、この分岐弁１１を四方弁２５と接続したものである。従って、凝縮器においては、図１０（ア）に示すように、四方弁２５を通過した冷媒は分岐管１１により分岐され、一方の冷媒は第２の配管１０及びそれに連なる第１の配管９を通過して分岐管１２に至り、他方の冷媒は第２の配管１０及びそれに連なる第１の配管９、四方弁２５を経て分岐管１２に至り、前記の冷媒と合流するので（実線矢印参照）、２パスとして機能することになる。また蒸発器においては、減圧装置側からの冷媒は、分岐管１２により分岐され、その一方は第１の配管９、それに連なる第２の配管１０を通過し、その途中に設けられた分岐管１１から四方弁２５の一方の通路を経て流出する。さらに分岐された他方の冷媒は、四方弁２５の他方の通路を経て第１の配管９とそれに連なる第２の配管１０を通過し、その途中に設けられた分岐管１１で、前記の冷媒と合流し（点線矢印参照）、四方弁２５を経て流出する。図１０（イ）に示すものは凝縮器および蒸発器を１パスとして使用する場合を示すものである。このように１パスとして使用する場合には、同図（イ）に示すように四方弁２５の一方の通路を第１の配管９と接続し、他方の通路は閉じられるように切り替え、一方のみに冷媒が流れるように設定する。すなわち、凝縮器においては、圧縮機側からの冷媒は、四方弁２５を経て第１の配管９、第２の配管１０、分岐管１１、第２の配管１０、第１の配管９を通過して分岐管１２に至る１パスの回路が構成される。また蒸発器においては、減圧装置側から、分岐管１２、第１の配管９、第２の配管１０、分岐管１１、第２の配管１０、第１の配管９、四方弁２５からなる１パスの回路が構成される。
以上のように本実施例によれば、凝縮器と用いる場合にも蒸発器として用いる場合にも１パスと２パスの切り替えが可能である。そして、凝縮器として用いる場合には、２パスの場合、第１の配管９を流れる平均冷媒温度よりも第２の配管１０を流れる平均冷媒温度が高くなるように冷媒を流すことができる。また蒸発器として用いる場合にも、２パスの場合、第１の配管９を流れる平均冷媒温度よりも第２の配管１０を流れる平均冷媒温度が低くなるように冷媒を流すことができる。
【００３４】
図１１は、本発明の他の実施例を示すものである。図１１において、１８は第１の配管９に設けるフィン群、１９は第２の配管１０に設けるフィン群、、２０は空隙である。このようにフィン群１８及び１９との間に空隙２０を連続的または部分的に設けることにより、熱の放散が良好となる。
【００３５】
なお、凝縮器の場合には、冷媒の流れとしては上流側の配管が平均冷媒温度が低い配管となり、下流側の配管が平均冷媒温度が高い配管となる。
また、蒸発器の場合には、冷媒の流れとしては上流側の配管が平均冷媒温度が高い配管となり、下流側の配管が平均冷媒温度が低い配管となる。
ここで、能力負荷や運転モードによって熱交換器のパス数を変更する一実施例を表１に示す。表１は、室外側熱交換器の例を示している。
凝縮器は、凝縮過程（暖房運転時：室内側熱交換器、冷房運転時：室外側熱交換器）において、熱交換器中のパス数を少なく（例えば１パス）とすることにより、冷媒の流速Ｖｒが増加し、冷媒の熱伝達率αｒが向上して熱交換器の性能が向上する。
蒸発器は、蒸発過程（暖房運転時：室外側熱交換器、冷房運転時：室内側熱交換器）において、熱交換器中のパス数を冷媒の流速Ｖｒの遅い中間能力以下ではパス数を少なく（例えば１パス）し、冷媒の流速Ｖｒの速い定格能力以上ではパス数を多く（例えば２パス）することにより、中間能力以下では、冷媒の流速Ｖｒが増加し、冷媒の熱伝達率αｒが向上して熱交換器の性能が向上する。
また、定格能力以上では、圧力損失ΔＰｒの増加し易い二相ガス状態であるため、パス数を多く（例えば２パス）することにより、冷媒の流速Ｖｒが速くても
、冷媒圧力損失ΔＰを減少させることができ、熱交換器の性能が向上する。
上記の適切なパス数を表示すると【表１】のようになる。
【００３６】
【表１】
【００３７】
【発明の効果】
以上、本発明の実施例について説明したが、熱交換器内に設置する配管を、空気の流れに対して上流側に配置した第１の配管と下流側に配置した第２の配管として構成し、パス数の変更に対応させるとともに、第１の配管と第２の配管とに流れる冷媒の温度を変えることにより、すなわち、凝縮器では、上流側の配管の冷媒温度を低くし、蒸発器では、下流側の配管の冷媒温度を低くすることにより熱伝達効率を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明における空気調和装置の一実施例による冷凍サイクル図。
【図２】  （ア）及び（イ）は本発明の一実施例を示す構成図。
【図３】  （ア）及び（イ）は本発明の他の実施例を示す構成図。
【図４】    本発明の他の実施例を示す構成図。
【図５】  （ア）及び（イ）は本発明の他の実施例を示す構成図。
【図６】    本発明の他の実施例を示す構成図。
【図７】  （ア）及び（イ）は本発明の他の実施例を示す構成図。
【図８】  （ア）及び（イ）は本発明の他の実施例を示す構成図。
【図９】  （ア）及び（イ）は本発明の他の実施例を示す構成図。
【図１０】  （ア）及び（イ）は本発明の他の実施例を示す構成図。
【図１１】    本発明におけるフィンと配管の実例を示す斜視図。
【符号の説明】
１  圧縮機
２  四方弁
３  室外側熱交換器
４  絞り装置
５  室内側熱交換器
６  三方弁
７  三方弁
８  二方弁
９  第１の配管
９Ａ  第１の配管
１０  第２の配管
１０Ｂ第２の配管
１１  分岐管
１２  分岐管
１３  逆止弁
１４  逆止弁
１５  逆止弁
１６  逆止弁
１７  逆止弁
１８  フィン群
１９  フィン群
２０  空隙
【図１】
0004267096.tif 000002
【図２】
0004267096.tif 000003
【図３】
0004267096.tif 000004
【図４】
0004267096.tif 000005
【図５】
0004267096.tif 000006
【図６】
0004267096.tif 000007
【図７】
0004267096.tif 000008
【図８】
0004267096.tif 000009
【図９】
0004267096.tif 000010
【図１０】
0004267096.tif 000011
【図１１】
0004267096.tif 000012