特開 2024-47891 空気調和機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024047891

(43)【公開日】2024-04-08

(54)【発明の名称】空気調和機

(51)【国際特許分類】

   F25B 13/00 20060101AFI20240401BHJP

   F25B 1/00 20060101ALI20240401BHJP

   F25B 41/26 20210101ALI20240401BHJP

   F25B 43/00 20060101ALI20240401BHJP

   F24F 1/0003 20190101ALI20240401BHJP

【ＦＩ】

F25B13/00 331B

F25B1/00 331Z

F25B41/26 A

F25B43/00 B

F24F1/0003

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022153649

(22)【出願日】2022-09-27

(71)【出願人】

【識別番号】516299338

【氏名又は名称】三菱重工サーマルシステムズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100149548

【弁理士】

【氏名又は名称】松沼 泰史

(74)【代理人】

【識別番号】100162868

【弁理士】

【氏名又は名称】伊藤 英輔

(74)【代理人】

【識別番号】100161702

【弁理士】

【氏名又は名称】橋本 宏之

(74)【代理人】

【識別番号】100189348

【弁理士】

【氏名又は名称】古都 智

(74)【代理人】

【識別番号】100196689

【弁理士】

【氏名又は名称】鎌田 康一郎

(72)【発明者】

【氏名】山口 智充

(72)【発明者】

【氏名】三苫 恵介

(72)【発明者】

【氏名】沖野 誠心

(72)【発明者】

【氏名】土井 裕介

(72)【発明者】

【氏名】中西 道明

(72)【発明者】

【氏名】楠本 峻也

(72)【発明者】

【氏名】平沢 優好

(72)【発明者】

【氏名】兼子 泰明

【テーマコード（参考）】

3L049

3L092

【Ｆターム（参考）】

3L049BA00

3L092AA01

3L092BA16

3L092BA26

(57)【要約】

【課題】運転効率がさらに向上した空気調和機を提供する。
【解決手段】空気調和機は、それぞれ冷媒が順次流通する室外熱交換器、室内熱交換器、圧縮機、及び膨張弁を有する冷凍サイクルと、冷媒の流通方向を切り替えることで、暖房運転、及び冷房運転を可能とする第一四方弁と、冷凍サイクルの低圧側のガス状態の冷媒と高圧側の液状態の冷媒とを熱交換させる液ガス熱交換器と、暖房運転及び冷房運転のいずれでも、液ガス熱交換器でガス冷媒と液冷媒とが対向流となるように、冷媒の流れを切り替える第二四方弁と、を備え、第二四方弁は、冷凍サイクルにおける低圧側のガス状態の冷媒が流通する領域に配置されている。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

それぞれ冷媒が順次流通する室外熱交換器、室内熱交換器、圧縮機、及び膨張弁を有する冷凍サイクルと、
前記冷媒の流通方向を切り替えることで、暖房運転、及び冷房運転を可能とする第一四方弁と、
前記冷凍サイクルの低圧側のガス冷媒と高圧側の液冷媒とを熱交換させる液ガス熱交換器と、
前記暖房運転及び前記冷房運転のいずれでも、前記液ガス熱交換器で前記ガス冷媒と前記液冷媒とが対向流となるように、前記冷媒の流れを切り替える第二四方弁と、
を備え、
前記第二四方弁は、前記冷凍サイクルにおける前記低圧側のガス状態の冷媒が流通する領域に配置されている空気調和機。

【請求項2】

前記第二四方弁は、前記冷房運転時において蒸発器として機能する前記室内熱交換器と前記圧縮機との間に配置されている請求項１に記載の空気調和機。

【請求項3】

前記第二四方弁は、前記第一四方弁と前記液ガス熱交換器との間に配置されている請求項１又は２に記載の空気調和機。

【請求項4】

前記冷凍サイクルは、
前記圧縮機の上流側に設けられ、前記冷媒を気液分離するアキュムレータをさらに有し、
前記液ガス熱交換器、及び前記第二四方弁は、前記アキュムレータと前記圧縮機との間に配置されている請求項１に記載の空気調和機。

【請求項5】

それぞれ冷媒が順次流通する室外熱交換器、室内熱交換器、圧縮機、及び膨張弁を有する冷凍サイクルと、
前記冷媒の流通方向を切り替えることで、暖房運転、及び冷房運転を可能とする第一四方弁と、
前記冷凍サイクルの低圧側のガス冷媒と高圧側の液冷媒とを熱交換させる液ガス熱交換器と、
前記暖房運転及び前記冷房運転のいずれでも、前記液ガス熱交換器で前記ガス冷媒と前記液冷媒とが対向流となるように、前記冷媒の流れを切り替える第二四方弁と、
前記圧縮機の上流側に設けられ、前記冷媒を気液分離するアキュムレータと、
を備え、
前記液ガス熱交換器は、前記アキュムレータと前記圧縮機との間に配置されている空気調和機。

【請求項6】

前記第二四方弁は、前記アキュムレータと前記液ガス熱交換器との間に設けられている請求項５に記載の空気調和機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、空気調和機に関する。

【背景技術】

【0002】

冷凍サイクルは、蒸発器、凝縮器、圧縮機、及び膨張弁を備え、例えば冷房運転時には、冷媒が圧縮機、凝縮器、膨張弁、蒸発器の順に順次流通する。ここで、蒸発器から圧縮機に戻る冷媒は、圧縮機における液圧縮を防ぐために可能な限り低温の気相であることが望ましい。また、冷媒配管内では、冷媒を過冷却することでフラッシュガスの発生を抑制したいという要請もある。

【0003】

そこで、液ガス熱交換器を備えた空気調和機がこれまでに実用化されている。液ガス熱交換器を備えた空気調和機の具体例として下記特許文献１に記載されたものが知られている。下記特許文献１に係る空気調和機では、例えば冷房運転時には、蒸発器を通過した低温の気相冷媒と、凝縮器を通過した高温の液相冷媒とを液ガス熱交換器によって熱交換させる。これにより、上述の２つの要請を満たすことができるとされている。

【0004】

ところで、液ガス熱交換器内では、液相冷媒と気相冷媒とが、互いに対向する方向から流れる対向流状態であることが、熱効率を確保する観点から望ましい。そのため、下記特許文献１に係る装置では、冷房運転時と暖房運転時との間で、四方弁によって液ガス熱交換器に流入する冷媒の向きを適宜変更することが可能とされている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００３－１９４４３２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、上記特許文献１に係る空気調和機では、四方弁の内部を低温冷媒と高温冷媒の双方が流れてしまう。このため、当該四方弁の内部で冷媒同士の間における不用意な熱交換が生じて、運転効率が低下してしまう可能性がある。

【0007】

本開示は上記課題を解決するためになされたものであって、運転効率がさらに向上した空気調和機を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記課題を解決するために、本開示に係る空気調和機は、それぞれ冷媒が順次流通する室外熱交換器、室内熱交換器、圧縮機、及び膨張弁を有する冷凍サイクルと、前記冷媒の流通方向を切り替えることで、暖房運転、及び冷房運転を可能とする第一四方弁と、前記冷凍サイクルの低圧側のガス冷媒と高圧側の液冷媒とを熱交換させる液ガス熱交換器と、前記暖房運転及び前記冷房運転のいずれでも、前記液ガス熱交換器で前記ガス冷媒と前記液冷媒とが対向流となるように、前記冷媒の流れを切り替える第二四方弁と、を備え、前記第二四方弁は、前記冷凍サイクルにおける前記低圧側のガス状態の冷媒が流通する領域に配置されている。

【0009】

本開示に係る空気調和機は、それぞれ冷媒が順次流通する室外熱交換器、室内熱交換器、圧縮機、及び膨張弁を有する冷凍サイクルと、前記冷媒の流通方向を切り替えることで、暖房運転、及び冷房運転を可能とする第一四方弁と、前記冷凍サイクルの低圧側のガス冷媒と高圧側の液冷媒とを熱交換させる液ガス熱交換器と、前記暖房運転及び前記冷房運転のいずれでも、前記液ガス熱交換器で前記ガス冷媒と前記液冷媒とが対向流となるように、前記冷媒の流れを切り替える第二四方弁と、前記圧縮機の上流側に設けられ、前記冷媒を気液分離するアキュムレータと、を備え、前記液ガス熱交換器は、前記アキュムレータと前記圧縮機との間に配置されている。

【発明の効果】

【0010】

本開示によれば、運転効率がさらに向上した空気調和機を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本開示の第一実施形態に係る空気調和機の回路図であって、冷房運転時における冷媒の流れを示す図である。

【図2】本開示の第一実施形態に係る空気調和機の回路図であって、暖房運転時における冷媒の流れを示す図である。

【図3】本開示の第二実施形態に係る空気調和機の回路図であって、冷房運転時における冷媒の流れを示す図である。

【図4】本開示の第二実施形態に係る空気調和機の回路図であって、暖房運転時における冷媒の流れを示す図である。

【図5】本開示の第二実施形態に係る空気調和機の変形例を示す回路図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

＜第一実施形態＞
（空気調和機の構成）
以下、本開示の第一実施形態に係る空気調和機１について、図１と図２を参照して説明する。本実施形態に係る空気調和機１は、例えば家屋等の建築物や、自動車等の輸送機械に設置されて、室内の温度を指定された値に調節するための装置である。

【0013】

図１に示すように、空気調和機１は、冷凍サイクル１０と、第一四方弁２０と、液ガス熱交換器３０と、第二四方弁４０と、を備えている。冷凍サイクル１０は、当該冷凍サイクル１０のそれぞれの機器を順次流通する冷媒を圧縮したり膨張させたりすることで、室内の空気と冷媒、及び室外の空気と冷媒との間で熱交換を行うための回路である。

【0014】

（冷凍サイクルの構成）
冷凍サイクル１０は、室内熱交換器１１と、室内ファン１２と、室外熱交換器１３と、室外ファン１４と、圧縮機１５と、アキュムレータ１６と、第一膨張弁１７（膨張弁）と、第二膨張弁１８（膨張弁）と、第一流路５１と、第二流路５２と、圧縮機流路５３と、低圧ガス流路５４と、を有する。

【0015】

室内熱交換器１１は、第一流路５１上に配置されている。第一流路５１は、後述する第一四方弁２０と液ガス熱交換器３０との間を接続する流路である。第一流路５１の内部には冷媒が充填されている。室内熱交換器１１は、第一流路５１内を流通する冷媒と室内の空気との間で熱交換をさせる。室内熱交換器１１は、例えばフィンアンドチューブ方式の熱交換器である。室内熱交換器１１の近傍には室内ファン１２が設けられている。室内ファン１２を運転することで、室内の空気が室内熱交換器１１に強制的に供給される。

【0016】

第一流路５１上における室内熱交換器１１の液ガス熱交換器３０側の位置には、第一膨張弁１７が配置されている。第一膨張弁１７は例えば電磁膨張弁であり、外部から送信された電気信号によって開度が調整される。第一膨張弁１７は、冷房運転時に、第一流路５１内を流れる冷媒を膨張させてその圧力を下げるために用いられる。

【0017】

室外熱交換器１３は、第二流路５２上に配置されている。第二流路５２は、第一四方弁２０と液ガス熱交換器３０との間を接続する流路であって、上記の第一流路５１とは別に設けられた流路である。第二流路５２の内部には冷媒が充填されている。室外熱交換器１３は、第二流路５２内を流通する冷媒と室外の空気との間で熱交換をさせる。室外熱交換器１３は、例えばフィンアンドチューブ方式の熱交換器である。室外熱交換器１３の近傍には室外ファン１４が設けられている。室外ファン１４を運転することで、室外の空気が室外熱交換器１３に強制的に供給される。

【0018】

第二流路５２上における室外熱交換器１３の液ガス熱交換器３０側の位置には、第二膨張弁１８が配置されている。第二膨張弁１８は例えば電磁膨張弁であり、外部から送信された電気信号によって開度が調整される。第二膨張弁１８は、暖房運転時に、第二流路５２内を流れる冷媒を膨張させてその圧力を下げるために用いられる。

【0019】

圧縮機１５、及びアキュムレータ１６は、圧縮機流路５３上に設けられている。圧縮機流路５３は、液ガス熱交換器３０と第一四方弁２０とを接続する流路であって、上述の第一流路５１、及び第二流路５２とは異なる他の流路である。圧縮機１５は、圧縮機流路５３中のガス冷媒を圧縮して高温高圧のガス冷媒を生成する。圧縮機１５として具体的には、スクロール圧縮機やロータリ圧縮機が好適に用いられる。アキュムレータ１６は、圧縮機流路５３上における圧縮機１５の上流側に隣接して配置されている。アキュムレータ１６は、冷媒を気液分離して、気相成分のみを圧縮機１５に送り、液相成分を貯留する。なお、アキュムレータ１６に貯留される液相成分中には、冷媒と混在する潤滑油も含まれている。

【0020】

低圧ガス流路５４は、第一四方弁２０と液ガス熱交換器３０との間を、上記の圧縮機流路５３と並行するようにして接続している。低圧ガス流路５４上には、後述する第二四方弁４０が配置されている。

【0021】

（第一四方弁の構成）
第一四方弁２０は、上記の第一流路５１、第二流路５２、圧縮機流路５３、及び低圧ガス流路５４の接続状態を切り替えることで、冷媒の流通方向を切り替える。第一四方弁２０の開通状態を切り替えることで、暖房運転、及び冷房運転の切り替えが可能とされている。図１中では、冷房運転時における第一四方弁２０の開通状態を示している。具体的には、圧縮機流路５３と第二流路５２とが接続され、第一流路５１と低圧ガス流路５４とが接続されている。暖房運転時の状態については、図２を参照して後述する。

【0022】

（液ガス熱交換器の構成）
液ガス熱交換器３０は、第一流路５１の第一膨張弁１７側の端部と、第二流路５２の第二膨張弁１８側の端部とを接続する位置に設けられている。また、液ガス熱交換器３０は、低圧ガス流路５４と圧縮機流路５３とを接続している。これにより、図１に示す冷房運転時には、第二流路５２から第一流路５１に向かう高温高圧の液冷媒と、低圧ガス流路５４から圧縮機流路５３に向かう低温低圧のガス冷媒とが熱交換する。液ガス熱交換器３０中では、これら２つの冷媒が互いに対向する向きから流れるように、つまり対向流となるように、その流れ方向が定められている。

【0023】

（第二四方弁の構成）
第二四方弁４０は、上記の液ガス熱交換器３０における２つの冷媒の流れが、暖房運転時及び冷房運転時のいずれでも対向流となるように冷媒の流れを切り替える。具体的には、第二四方弁４０は、低圧ガス流路５４、及び圧縮機流路５３と、液ガス熱交換器３０との開通状態を切り替える。図１に示す冷房運転時には、低圧ガス流路５４を通過した冷媒が、液ガス熱交換器３０を経て圧縮機流路５３に向かう。この時に、当該冷媒の流れ方向が、第二流路５２から第一流路５１に向かう冷媒の流れ方向とは反対となるように第二四方弁４０の開通状態が切り替えられる。

【0024】

第二四方弁４０は、常態的に低圧ガス冷媒が流通する領域（つまり、低圧ガス流路５４上）に設けられている。言い換えれば、第二四方弁４０は、室内熱交換器１１と圧縮機１５との間に設けられていることが望ましい。さらに望ましくは、第二四方弁４０は、第一四方弁２０と、液ガス熱交換器３０との間に設けられている。

【0025】

（作用効果）
続いて、空気調和機１の動作の一例について、図１と図２を参照して説明する。図１は、冷房運転時における空気調和機１の回路状態を示している。同図に示すように、まず、圧縮機１５で圧縮されて高温高圧となったガス冷媒は、第一四方弁２０を経て、第二流路５２上の室外熱交換器１３に流れる。室外熱交換器１３で室外の空気と熱交換したガス冷媒は、高圧の液冷媒となる。その後、この冷媒は、第二流路５２上の第二膨張弁１８を通過する。なお、冷房運転時には第二膨張弁１８は全開状態とされており、当該第二膨張弁１８を通過しても冷媒の圧力に変化は生じない。

【0026】

次いで、第二流路５２を通過した冷媒は、液ガス熱交換器３０に流入する。液ガス熱交換器３０では、この第二流路５２を通過した高温高圧の液冷媒は、後述する低温低圧のガス冷媒と熱交換する。これにより、液ガス熱交換器３０を通過して第一流路５１に流れ込む冷媒は、その温度が下がって過冷却度が上がった状態となる。過冷却状態となった冷媒は、次に第一膨張弁１７を通過する。これにより、冷媒は膨張して低温低圧の液冷媒となる。その後、室内熱交換器１１に流入した冷媒は、室内の空気と熱交換することで、その温度が上がるとともに気化して、低圧のガス冷媒となる。

【0027】

低圧のガス冷媒は、第一四方弁２０を通過して、低圧ガス流路５４に流入する。その後、この低圧のガス冷媒は、第二四方弁４０を通過して、液ガス熱交換器３０で上述の高温高圧の液冷媒と熱交換する。これにより、低圧ガス冷媒が過熱された状態となる。過熱された低圧ガス冷媒は、再び第二四方弁４０を通過した後、アキュムレータ１６、及び圧縮機１５に流れる。以上のサイクルが連続的に生じることで、空気調和機１が冷房運転される。

【0028】

次に、図２を参照して、暖房運転時における空気調和機１の動作について説明する。同図に示すように、まず、圧縮機１５で圧縮されて高温高圧となったガス冷媒は、第一四方弁２０を経て、第一流路５１上の室内熱交換器１１に流れる。室内熱交換器１１で室内の空気と熱交換したガス冷媒は、高圧の液冷媒となる。その後、この冷媒は、第一流路５１上の第一膨張弁１７を通過する。なお、暖房運転時には第一膨張弁１７は全開状態とされており、当該第一膨張弁１７を通過しても冷媒の圧力に変化は生じない。

【0029】

次いで、第一流路５１を通過した冷媒は、液ガス熱交換器３０に流入する。液ガス熱交換器３０では、この第一流路５１を通過した高温高圧の液冷媒は、後述する低温低圧のガス冷媒と熱交換する。これにより、液ガス熱交換器３０を通過して第二流路５２に流れ込む冷媒は、その温度が下がって過冷却度が上がった状態となる。過冷却状態となった冷媒は、次に第二膨張弁１８を通過する。これにより、冷媒は膨張して低温低圧の液冷媒となる。その後、室外熱交換器１３に流入した冷媒は、室外の空気と熱交換することで、その温度が上がるとともに気化して、低圧のガス冷媒となる。

【0030】

低圧のガス冷媒は、第一四方弁２０を通過して、低圧ガス流路５４に流入する。その後、この低圧のガス冷媒は、第二四方弁４０を通過して、液ガス熱交換器３０で上述の高温高圧の液冷媒と熱交換する。これにより、低圧ガス冷媒が過熱された状態となる。過熱された低圧ガス冷媒は、再び第二四方弁４０を通過した後、アキュムレータ１６、及び圧縮機１５に流れる。以上のサイクルが連続的に生じることで、空気調和機１が暖房運転される。

【0031】

ここで、蒸発器としての室内熱交換器１１、又は室外熱交換器１３から圧縮機１５に戻る冷媒は、圧縮機１５における液圧縮を防ぐために可能な限り低温のガス冷媒であることが望ましい。また、冷媒配管内では、冷媒を過冷却することでフラッシュガスの発生を抑制したいという要請もある。そこで、本実施形態に係る空気調和機１では、液ガス熱交換器３０によって、これら２つの要請に対応している。具体的には、液ガス熱交換器３０を用いることで、高温高圧の液冷媒と低温低圧のガス冷媒とを熱交換させることができる。これにより、蒸発器から圧縮機１５に戻る冷媒では、気化がさらに進んで、液相成分を含まないガス冷媒となる。したがって、圧縮機１５で液圧縮が生じる可能性が低減され、当該圧縮機１５をより安定的に運転することが可能となる。反対に、第一流路５１、又は第二流路５２を流れる冷媒は、過冷却されてさらに低温の状態となる。これにより、フラッシュガスの発生を抑制することができる。

【0032】

ここで、液ガス熱交換器３０内では、液冷媒とガス冷媒とが、互いに対向する方向から流れる対向流状態であることが、熱効率を確保する観点から望ましい。このような状態を冷房運転時と暖房運転時のいずれでも実現するために、上述の各構成を採っている。

【0033】

上記構成によれば、第二四方弁４０が低圧側のガス状態の冷媒のみが流通する領域（低圧ガス流路５４上）に配置されている。つまり、当該第二四方弁４０には、温度の異なる高圧側の冷媒が流入しない。したがって、第二四方弁４０の内部で、低温冷媒と高温冷媒とが不用意に熱交換してしまう可能性を低減することができる。これにより、冷媒の熱量が第二四方弁４０の前後を通じて安定的に維持されるため、空気調和機１の運転効率をさらに向上させることができる。

【0034】

また、上記構成によれば、第二四方弁４０が室内熱交換器１１と圧縮機１５との間に配置されている。したがって、例えば冷房運転時では、第二四方弁４０には、室内熱交換器１１を通過した低圧の冷媒のみ流入する。これにより、第二四方弁４０の内部で、低温冷媒と高温冷媒とが不用意に熱交換してしまう可能性を低減することができる。したがって、冷媒の熱量が第二四方弁４０の前後を通じて安定的に維持されるため、空気調和機１の運転効率をさらに向上させることができる。

【0035】

加えて、上記構成によれば、第二四方弁４０が第一四方弁２０と液ガス熱交換器３０との間に配置されている。したがって、冷房運転時と暖房運転時とを問わず、第二四方弁４０には、第一四方弁２０を通過した低圧の冷媒のみ流入する。これにより、第二四方弁４０の内部で、低温冷媒と高温冷媒とが不用意に熱交換してしまう可能性を低減することができる。その結果、空気調和機１の運転効率をさらに向上させることができる。

【0036】

以上、本開示の第一実施形態について説明した。なお、本開示の要旨を逸脱しない限りにおいて、上記の構成に種々の変更や改修を施すことが可能である。

【0037】

＜第二実施形態＞
次に、本開示の第二実施形態について、図３と図４を参照して説明する。なお、上記の第一実施形態と同様の構成については同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。図３に示すように、本実施形態では、アキュムレータ１６の設けられる位置が第一実施形態とは異なっている。具体的には、アキュムレータ１６は、低圧ガス流路５４上の第一四方弁２０と液ガス熱交換器３０との間に設けられている。言い換えると、第二四方弁４０、及び液ガス熱交換器３０は、アキュムレータ１６と圧縮機１５との間に配置されている。さらに言い換えれば、液ガス熱交換器３０はアキュムレータ１６よりも下流側に設けられている。また、圧縮機１５は液ガス熱交換器３０の下流側に設けられている。

【0038】

（作用効果）
上記構成によれば、液ガス熱交換器３０がアキュムレータ１６よりも下流側に配置されていることから、アキュムレータ１６に流入する冷媒は、液ガス熱交換器３０における熱交換を経ておらず、過熱されていない状態である。これにより、アキュムレータ１６内で冷媒とともに混在する潤滑油の流動性を低く保つことができる。したがって、圧縮機１５の各部に潤滑油を円滑に導くことが可能となる。

【0039】

特に、近年導入が進められているプロパンを主成分とするＲ２９０等の冷媒では、温度が上がるに従って潤滑油の流動性が低くなる傾向にあることが知られている。このため、当該冷媒を過熱すると、流動性の低くなった潤滑油がアキュムレータ１６内に滞留してしまう可能性がある。しかしながら、上記構成によれば、アキュムレータ１６に流入する冷媒には過熱が施されていないことから、このような可能性を大きく低減することが可能となる。その結果、空気調和機１をより安定的に運転することができる。

【0040】

加えて、上記構成によれば、圧縮機１５は液ガス熱交換器３０の下流側に配置されていることから、当該圧縮機１５には過熱された冷媒が流入する。これにより、冷媒の液相成分がさらに気化するため、圧縮機１５で液圧縮が生じる可能性をより一層低減することができる。

【0041】

また、上記構成によれば、第二四方弁４０がアキュムレータ１６と液ガス圧縮機１５との間に設けられている。これにより、第一実施形態で説明したように、液ガス熱交換器３０における低圧側冷媒と高圧側冷媒が互いに対向流となるようにこれら冷媒を流すことができる。これにより、液ガス熱交換器３０における熱交換効率をさらに向上させることができる。

【0042】

なお、図３は、冷房運転時における冷媒の流れと各弁の開通状態を示し、図４は暖房運転時における冷媒の流れと各弁の開通状態を示している。これら図に示すように、いずれの運転時においても、冷媒の流れや弁の開通状態は、第一実施形態と同様である。また、いずれの運転時においても、上記した効果を同様に得ることができる。

【0043】

以上、本開示の第二実施形態について説明した。なお、本開示の要旨を逸脱しない限りにおいて、上記の構成に種々の変更や改修を施すことが可能である。例えば、上記第二実施形態では、アキュムレータ１６と圧縮機１５との間に、第二四方弁４０、及び液ガス熱交換器３０が配置されている例について説明した。しかしながら、変形例として図５に示すように、アキュムレータ１６と圧縮機１５との間に液ガス熱交換器３０のみを配置し、第二四方弁４０は、アキュムレータ１６の上流側に配置されていてもよい。

【0044】

＜付記＞
各実施形態に記載の空気調和機１は、例えば以下のように把握される。

【0045】

（１）第１の態様に係る空気調和機１は、それぞれ冷媒が順次流通する室外熱交換器１３、室内熱交換器１１、圧縮機１５、及び膨張弁を有する冷凍サイクル１０と、前記冷媒の流通方向を切り替えることで、暖房運転、及び冷房運転を可能とする第一四方弁２０と、前記冷凍サイクル１０の低圧側のガス冷媒と高圧側の液冷媒とを熱交換させる液ガス熱交換器３０と、前記暖房運転及び前記冷房運転のいずれでも、前記液ガス熱交換器３０で前記ガス冷媒と前記液冷媒とが対向流となるように、前記冷媒の流れを切り替える第二四方弁４０と、を備え、前記第二四方弁４０は、前記冷凍サイクル１０における前記低圧側のガス状態の冷媒が流通する領域に配置されている。

【0046】

上記構成によれば、第二四方弁４０が低圧側のガス状態の冷媒が流通する領域に配置されている。つまり、当該第二四方弁４０には高圧側の冷媒が流入しない。したがって、第二四方弁４０の内部で、低温冷媒と高温冷媒とが不用意に熱交換してしまう可能性を低減することができる。これにより、空気調和機１の運転効率をさらに向上させることができる。

【0047】

（２）第２の態様に係る空気調和機１は、（１）の空気調和機１であって、前記第二四方弁４０は、前記冷房運転時において蒸発器として機能する前記室内熱交換器１１と前記圧縮機１５との間に配置されている。

【0048】

上記構成によれば、第二四方弁４０が室内熱交換器１１と圧縮機１５との間に配置されている。したがって、例えば冷房運転時では、第二四方弁４０には、室内熱交換器１１を通過した低圧の冷媒のみ流入する。これにより、第二四方弁４０の内部で、低温冷媒と高温冷媒とが不用意に熱交換してしまう可能性を低減することができる。これにより、空気調和機１の運転効率をさらに向上させることができる。

【0049】

（３）第３の態様に係る空気調和機１は、（１）又は（２）の空気調和機１であって、前記第二四方弁４０は、前記第一四方弁２０と前記液ガス熱交換器３０との間に配置されている。

【0050】

上記構成によれば、第二四方弁４０が第一四方弁２０と液ガス熱交換器３０との間に配置されている。したがって、冷房運転時と暖房運転時とを問わず、第二四方弁４０には、第一四方弁２０を通過した低圧の冷媒のみ流入する。これにより、第二四方弁４０の内部で、低温冷媒と高温冷媒とが不用意に熱交換してしまう可能性を低減することができる。これにより、空気調和機１の運転効率をさらに向上させることができる。

【0051】

（４）第４の態様に係る空気調和機１は、（１）から（３）のいずれか一態様に係る空気調和機１であって、前記冷凍サイクル１０は、前記圧縮機１５の上流側に設けられ、前記冷媒を気液分離するアキュムレータ１６をさらに有し、前記液ガス熱交換器３０、及び前記第二四方弁４０は、前記アキュムレータ１６と前記圧縮機１５との間に配置されている。

【0052】

上記構成によれば、液ガス熱交換器３０がアキュムレータ１６よりも下流側に配置されていることから、アキュムレータ１６に流入する冷媒は過熱されていない状態である。これにより、アキュムレータ１６内で冷媒とともに混在する潤滑油の流動性を低く保つことができる。したがって、圧縮機１５の各部に潤滑油を円滑に導くことが可能となる。加えて、圧縮機１５は液ガス熱交換器３０の下流側に配置されていることから、当該圧縮機１５には過熱された冷媒が流入する。これにより、冷媒の液相成分が気化するため、圧縮機１５で液圧縮が生じる可能性を低減することができる。

【0053】

（５）第５の態様に係る空気調和機１は、それぞれ冷媒が順次流通する室外熱交換器１３、室内熱交換器１１、圧縮機１５、及び膨張弁を有する冷凍サイクル１０と、前記冷媒の流通方向を切り替えることで、暖房運転、及び冷房運転を可能とする第一四方弁２０と、前記冷凍サイクル１０の低圧側のガス冷媒と高圧側の液冷媒とを熱交換させる液ガス熱交換器３０と、前記暖房運転及び前記冷房運転のいずれでも、前記液ガス熱交換器３０で前記ガス冷媒と前記液冷媒とが対向流となるように、前記冷媒の流れを切り替える第二四方弁４０と、前記圧縮機１５の上流側に設けられ、前記冷媒を気液分離するアキュムレータ１６と、を備え、前記液ガス熱交換器３０は、前記アキュムレータ１６と前記圧縮機１５との間に配置されている。

【0054】

上記構成によれば、液ガス熱交換器３０がアキュムレータ１６よりも下流側に配置されていることから、アキュムレータ１６に流入する冷媒は過熱されていない状態である。これにより、アキュムレータ１６内で冷媒とともに混在する潤滑油の流動性を低く保つことができる。したがって、圧縮機１５の各部に潤滑油を円滑に導くことが可能となる。加えて、圧縮機１５は液ガス熱交換器３０の下流側に配置されていることから、当該圧縮機１５には過熱された冷媒が流入する。これにより、冷媒の液相成分が気化するため、圧縮機１５で液圧縮が生じる可能性を低減することができる。

【0055】

（６）第６の態様に係る空気調和機１は、（５）の空気調和機１であって、前記第二四方弁４０は、前記アキュムレータ１６と前記液ガス熱交換器３０との間に設けられている。

【0056】

上記構成によれば、第二四方弁４０がアキュムレータ１６と液ガス圧縮機１５との間に設けられていることから、液ガス熱交換器３０における低圧側冷媒と高圧側冷媒が互いに対向流となるようにこれら冷媒を流すことができる。これにより、液ガス熱交換器３０における熱交換効率をさらに向上させることができる。

【符号の説明】

【0057】

１…空気調和機
１０…冷凍サイクル
１１…室内熱交換器
１２…室内ファン
１３…室外熱交換器
１４…室外ファン
１５…圧縮機
１６…アキュムレータ
１７…第一膨張弁
１８…第二膨張弁
２０…第一四方弁
３０…液ガス熱交換器
４０…第二四方弁
５１…第一流路
５２…第二流路
５３…圧縮機流路
５４…低圧ガス流路

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】