実施の形態1.
 図1は、本実施の形態1による空気調和機に� �載される従属切替手段1を示す断面構成図で� ��る。本実施の形態の従属切替手段1は四方弁 で構成されているが、流路を切り替える弁体 11を電力で駆動するのではなく、主経路の流� ��方向を変えた際に発生する圧力変化を利用� ��て弁体11を駆動し、主経路の流れ方向の変� �に応じて流路が切り替わるようにしている� �

 図1において、従属四方弁1は、内径約20mmの� ��筒形の切替手段本体(四方弁本体)2の両端に� ��第1の端蓋19と第2の端蓋20とを備え、四方弁� ��体2の円周面に内径約9mmの第1の配管4を、ま� ��、第1の配管4と対向する円周面に内径約9mm� �第2の配管5を、さらに、第2の配管5の両側に� ��径約9mmの第3の配管6と内径約9mmの第4の配管7 とを設置する。また、四方弁本体2内に貫通� �た第2の配管5と第3の配管6と第4の配管7との� �部には、それぞれの配管と四方弁本体2とを� ��通するように、3つの連通穴を有する弁座21� ��設けられ、弁座21の座上には弁体11が備えら れている。
 弁体11は弁座21に対向する面部が凹状に窪ん でおり、弁体11が弁座21の座面上を摺動して� �動することによって第3の配管6または第4の� �管7のどちらか一方と第2の配管5とが連通す� �ようになる。このとき弁体11の内側は折り返 し流路(切替通路)11aとなる。

 四方弁本体2の内側には、四方弁本体2内を� �密状に摺動できる1対のピストン(第1のピス� �ン8と第2のピストン9)を備えており、第1のピ ストン8と第2のピストン9と弁体11とを、第1の 連通穴17と第2の連通穴18とを有する板状のピ� ��トン軸10で連結して切替弁12を形成している 。なお、ピストン軸10が棒状の場合は、ピス� ��ン軸10と四方弁本体2の間に空間を有するた� ��、第1の連通穴17および第2の連通穴18を備え� ��くてもよい。
 切替弁12が四方弁本体2の内側を軸方向に摺� ��するとき、弁体11は弁座21の座面上を摺動す る。

 また、四方弁本体2の内部は、四方弁本体 2、第1のピストン8、第2のピストン9、ピスト� ��軸10、弁体11、および弁座21によって仕切ら� ��る弁室3と、四方弁本体2、第1の端蓋19、お� �び第1のピストン8によって仕切られる第1の� �リンダ室13と、四方弁本体2、第2の端蓋20、� �よび第2のピストン9によって仕切られる第2� �シリンダ室14と、弁体11と弁座21で仕切られ� �折り返し流路11aに区分することができる。

 また、第1の端蓋19と第3の配管6を連通す� �ように内径約2mmの第1の導管15が備えられ、� �た、第2の端蓋20と第4の配管7を連通するよう に内径約2mmの第2の導管16が備えられており、 第1のシリンダ室13の圧力が第3の配管6の圧力� ��ほぼ等しくなり、第2のシリンダ室14の圧力� ��第4の配管7の圧力とほぼ等しくなる。

 次に、図1、図2を用いて、従属四方弁1の� ��作を説明する。図1は切替弁12が第1の端蓋19� ��側に移動した場合で、図2は切替弁12が第2の 端蓋20の側に移動した場合に相当する。第1の 配管4、第2の配管5、第3の配管6、および第4の 配管7は、冷媒回路を構成する配管と連結し� �それぞれの配管内を冷媒が通過するが、冷� �回路についての説明は後述するとして、は� �めに、従属四方弁1の動作について説明する� ��

 まず、切替弁12の初期状態が図1で、図1から 図2の状態に変化するときの動作について説� �する。
 図1において、第3の配管6および第4の配管7� �圧力が変化し、第3の配管6の圧力が第4の配� �7の圧力よりも高くなると、第1のシリンダ室 13の圧力が第2のシリンダ室14の圧力よりも高� ��なるため、切替弁12は第2の端蓋20の側へ移� �し、図2の状態となる。このとき、第1の配管 4と第3の配管6とが弁室3を介して連通し、第2� ��配管5と第4の配管7とが折り返し流路11aを介� ��て連通する。また、第1のシリンダ室13では� ��第1の導管15を介して第3の配管6から流体が� �給され、第2のシリンダ室14では、第2の導管1 6を介して第4の配管7に流体が流出する。
 また、弁室3の圧力は第1のシリンダ室13とほ ぼ等しく、第2のシリンダ室14よりも高くなる ため、第2のピストン9が第2の端蓋20に強く押� ��付けられて、弁室3内の流体がシリンダ室14� ��移動しなくなる。
 さらに、第3の配管6に連通した弁室3の圧力� ��、第4の配管7に連通した折り返し流路11aの� �力よりも高くなるため、弁体11は、弁座21に� ��く押し付けられて、弁室3内の流体が、折り 返し流路11aへ移動しなくなる。

 次に、図2から図1の状態に変化するときの� �作について説明する。
 図2において、第3の配管6および第4の配管7� �圧力が変化し、第4の配管7の圧力が第3の配� �6の圧力よりも高くなると、第2のシリンダ室 14の圧力が第1のシリンダ室13の圧力よりも高� ��なるため、切替弁12は第1の端蓋19の側へ移� �し、図1の状態となる。このとき、第1の配管 4と第4の配管7とが弁室3を介して連通し、第2� ��配管5と第3の配管6とが折り返し流路11aを介� ��て連通する。また、第2のシリンダ室14では� ��第2の導管16を介して第4の配管7から流体が� �給され、第1のシリンダ室13では、第1の導管1 5を介して第3の配管6に流体が流出する。
 また、弁室3の圧力は第2のシリンダ室14とほ ぼ等しく、第1のシリンダ室13よりも高くなる ため、第1のピストン8が第1の端蓋19に強く押� ��付けられて、弁室3内の流体がシリンダ室13� ��移動しなくなる。
 さらに、第4の配管7に連通した弁室3の圧力� ��、第3の配管6に連通した折り返し流路11aの� �力よりも高くなるため、弁体11は、弁座21に� ��く押し付けられて、弁室3内の流体が、折り 返し流路11aへ移動しなくなる。

 このように、本実施の形態に係わる従属四� ��弁1は、第3の配管6の圧力を第1の導管15を介� ��て第1のシリンダ室13に導くとともに、第4の 配管7の圧力を第2の導管16を介して第2のシリ� ��ダ室14に導き、第3の配管6の圧力と第4の配� �7の圧力との大小関係の切り替わりを利用し� ��、切替弁12を駆動することができる。
 このため、従来、四方弁を駆動するために� ��要であった、電磁弁または定温度発熱体な� ��の電力を利用した駆動装置や、駆動装置を� ��作させるための制御部、配線などを設ける� ��要がなくなるため、駆動装置に関わる設置� ��ペースを削減し、空気調和機のコンパクト� ��を実現するとともに、制御の簡易化、低コ� ��ト化を実現することができる。
 また、従属四方弁1は、第3の配管6と第4の配 管7との圧力差のみを用いて切替弁12を移動す る簡単な構造であるため、冷媒の流れ方向を 切り替えるための四方弁単体のコストも低減 できる。
 また、第1のシリンダ室13と第1のシリンダ室 13に近い距離にある第3の配管6とを第1の導管1 5で接続し、第2のシリンダ室14と第2のシリン� ��室14に近い距離にある第4の配管7とを第2の� �管16で接続したため、第1の導管15と第2の導� �16との取り回しが容易になる。さらに、第1� �導管15および第2の導管16の長さを短くできる ため、低コスト化を図ることができる。

 次に、図1、図2に示す上述の従属四方弁1が� ��気調和機を形成する冷媒回路に搭載された� ��合について説明する。
 図3、図4、図5は、この発明の実施の形態1に 係わる従属四方弁1が搭載された空気調和機� �冷媒回路図であり、図3は、空気調和機が冷� ��運転を実施している場合、図4は、空気調和 機が暖房運転を実施している場合、図5は、� �気調和機が再熱除湿運転を実施している場� �に相当する。
 本実施の形態1の冷媒回路は、圧縮機23、第1 の熱交換器(室外熱交換器)25、減圧経路22、お よび第2の熱交換器(室内熱交換器)26が配管に� ��り接続され、主経路を構成する。
 また、主経路には、圧縮機23から吐出した� �媒を室外熱交換器25に流す冷房運転と、前記 冷媒を室内熱交換器26に流す暖房運転とを切� ��替える主切替手段(主四方弁)24、および減圧 経路22の出入口に設けられた従属切替手段1(� �属四方弁)を備えている。本実施の形態にお� ��て、減圧経路22は、第1の減圧装置30、気液� �離器32、および第2の減圧装置31を備え、主経 路は従属四方弁1を備えることにより、冷房� �転および暖房運転のいずれにおいても、第1� ��減圧装置30、気液分離器32、および第2の減� �装置31を通過する冷媒の流れ方向が一定にな るようにしている。
 また、本実施の形態では気液分離器32で分� �された気相冷媒を圧縮機23の中間圧縮過程に 戻すガスインジェクション配管36を備えてい� ��。

 本実施の形態1において、主四方弁24は圧縮� ��23の下流に設置され、従来の四方弁と同様� �電磁弁43を利用して切替動作を行うものであ る。
 従属四方弁1は、図1、図2に示す四方弁であ� ��、主四方弁24により主経路の流れ方向を変� �た際に前記主経路に発生する圧力変化を利� �して弁体11を駆動し、流路の切替動作を行う ものである。

 主四方弁24は、4つの接続口を有し、吐出側� ��続口44を圧縮機23から高圧の冷媒が流出する 吐出配管34に、吸込み側接続口45を圧縮機23に もどる吸入配管35に、第1の接続口46を室外熱� ��換器25につながる室外側ガス配管37に、第2� �接続口47を室内熱交換器26につながる室内側� ��ス配管39に接続する。
 なお、主四方弁24は、冷媒の流れ方向を切� �替えることのできる構造であれば、どのよ� �な構造であってもよく、また、切替動作を� �こなうための駆動装置も電磁弁にかぎらず� �温度発熱体などであってもよく、さらに、� �動装置が四方弁本体と別体であっても一体� �あってもよく、電力を利用した駆動装置に� �り切替動作がおこなわれるものであればよ� �。

 また、主四方弁24を図1、図2に示す従属四 方弁1と同様、一対のピストン8,9により弁室3� ��一対のシリンダ室13,14とを形成し、第1の配� ��4を吐出配管34に、第2の配管5を吸入配管35に 、第3の配管6を室外側ガス配管37に、第4の配� ��7を室内側ガス配管39にそれぞれ接続し、さ� ��に、第1の導管15と第2の導管16とをそれぞれ� ��3の配管6および第4の配管7に接続するのでは なく、電磁弁43に接続し、電磁弁43の切替に� �り、電磁弁43につながる別の圧力の異なる一 対の導管と、第1の導管15および第2の導管16が 選択的に切り替わることで、第1のシリンダ� �13と第2のシリンダ室14との圧力差を切り替え て、主四方弁24の切替弁12を駆動するように� �てもよい。この構成により、主四方弁24を簡 単な構造で形成できるとともに、低コスト化 をはかることができる。

 従属四方弁1においては、第1の配管4に、� ��次、流入配管41、第1の減圧装置(第1の絞り)3 0、気液分離器32、第2の減圧装置(第2の絞り)31 、流出配管42が接続され、この流出配管42に� �従属四方弁1の第2の配管5が接続されている� �また、従属四方弁1の第3の配管6は、室内熱� �換器26へつながる室内側液配管40に、第4の配 管7は、室外熱交換器25へつながる室外側液配 管38にそれぞれ接続される。

 ここで、室内熱交換器26は、再熱除湿運転� �可能なように、前段熱交換器27、再熱除湿用 絞り29、再熱除湿用開閉弁48、および後段熱� �換器28で構成される。
 また、圧縮機32の圧縮工程の途中に設けら� �たインジェクション用のポートと気液分離� �32とを接続するインジェクション配管36には� ��インジェクションの有無を切り替えるため� ��インジェクション用流量制御弁33を備えて� �る。

 次に、実施の形態1に示した空気調和機が冷 房運転、暖房運転、再熱除湿運転を実施する 場合の冷媒回路の動作について説明する。
 まず初めに、図3および図6を用いて、実施� �形態1に示す空気調和機が冷房運転を実施す� ��場合の冷媒回路の動作について説明する。
 図6は、圧力-エンタルピ線図であり、実線� �本実施の形態1に示す空気調和機に関する冷� ��回路の動作を、一点鎖線(A-B-C-D-Aを結ぶ線)� �図29に示す従来の空気調和機に関する冷媒回 路の動作を示している。図6のA~H,Kは、図3、� �4、および図29中に示したA~H,Kのポイントに相 当する。また、曲線Wは冷媒の飽和液線およ� �飽和蒸気線を示しており、曲線Wの内側が気� ��二相状態、曲線Wより外側の左側が液体状態 、右側が気体状態となっている。
 ここで比較のために図29に示した従来の空� �調和機は、圧縮機100、室外熱交換器102、減� �装置103、および室内熱交換器104が配管によ� �接続され、主経路を構成する。また、主経� �には圧縮機100から吐出した冷媒を室外熱交� �器102に流す冷房運転と、前記冷媒を室内熱� �換器104に流す暖房運転とを切り替える主四� �弁101が1つのみ設けられ、主四方弁101は電磁� ��(図示を省略)により駆動される。図中、実� �の矢印が冷房運転時の冷媒の流れ方向を示� �、破線の矢印が暖房運転時の冷媒の流れ方� �を示している。

 従来の空気調和機では、圧縮機100で圧縮� ��れて高圧となった冷媒蒸気(A点)は、主四方� ��101を介して室外熱交換器102に流入し、室外� ��交換器で凝縮された後(B点)、減圧装置103で� ��圧され(C点)、室内熱交換器104で蒸発し、再� ��主四方弁101を介して(D点)、圧縮機100にもど� ��。

 本実施の形態1に示す空気調和機では、電磁 弁43を駆動して、吐出側接続口44と第1の接続� ��46とが連通し、吸込み側接続口45と第2の接� �口47とが連通するように主四方弁24を切り替� ��る。また、室内熱交換器26の再熱除湿用開� �弁48を開いた状態にする。
 圧縮機23を駆動させると、圧縮機23の吐出側 に連通する従属四方弁1の第4の配管7は高圧と なり、一方、圧縮機23の吸入側に連通する従� ��四方弁1の第3の配管6は低圧となる。このた� ��、前述した従属四方弁1の動作から、切替弁 12は第1の端蓋19の側へ移動して図1の状態とな り、第1の配管4と第4の配管7とが弁室3を介し� ��連通し、第2の配管5と第3の配管6とが折り返 し流路11aを介して連通する。

 圧縮機23から吐出された高圧の冷媒蒸気(E 点)は、主四方弁24を介して、室外熱交換器25� ��進み、凝縮器である室外熱交換器25で外気� �より冷却されて、凝縮される。凝縮された� �媒液は、従属四方弁1を介した後(B点)、第1の 減圧装置30で減圧され、中間圧力の冷媒蒸気� ��冷媒液とが混在する気液二相状態となって( F点)、気液分離器32に流入する。気液分離器32 では冷媒蒸気(K点)と冷媒液(G点)とに分離され 、分離された中間圧力の冷媒液は第2の減圧� �置31でさらに減圧されて(H点)、再び従属四方 弁1を介した後に、蒸発器である室内熱交換� �26に流入する。冷媒は、順に、前段熱交換器 27、再熱除湿用開閉弁48、後段熱交換器28と進 み、蒸発器である前段熱交換器27と後段熱交� ��器28とで、屋内の空気から熱を奪って蒸発� �る。蒸発した冷媒蒸気は、主四方弁24を介し た後(D点)、圧縮機23に流入する。

 一方、気液分離器32で分離された中間圧� �の冷媒蒸気(K点)は、インジェクション用流� �制御弁33により流量を調節され、インジェク ション配管36を通って、圧縮機23の圧縮工程� �途中(I点)に注入され、K点の冷媒とI点の冷媒 とが混合される(J点)。さらに冷媒はE点まで� �縮されて、再び吐出される。

 実施の形態1に示す空気調和機を冷房運転し た場合、気液分離器32を備えるので、蒸発器� ��ある室内熱交換器26のエンタルピ差(h3-h1)が� ��従来の空気調和機のエンタルピ差(h3-h2)より 大きくなる。そのため、蒸発能力つまり冷房 能力は従来例よりも増加する。
 また、圧縮機23を流れる冷媒流量は、イン� �ェクション配管36を有するので、インジェク ション配管36から圧縮機23に注入される冷媒� �量により増加する。そのため、圧縮機23の入 力も増加するが、それ以上に蒸発能力が大き いため、蒸発能力を圧縮機23の入力で割るこ� ��で得られる冷房運転時の成績係数は、従来� ��よりも増加する。また、圧縮機23から吐出� �たときの温度(E点)は、従来例(A点)よりも低� �するため、圧縮機23の信頼性が向上する。

 次に、図4を用いて、実施の形態1の空気調� �機が暖房運転を実施する場合の冷媒回路の� �作について説明する。空気調和機が暖房運� �を実施している場合の圧力-エンタルピ線図� ��形は、図6を用いて説明した冷房運転を実施 する場合とほぼ等しくなる。ただし、図29に� ��す従来の空気調和機が暖房運転する場合は� ��B点とC点とが入れ替わる。
 図4において、電磁弁43を駆動して、吐出側� ��続口44と第2の接続口47とが連通し、吸込み� �接続口45と第1の接続口46とが連通するように 主四方弁24を切り替える。また、室内熱交換� ��26の再熱除湿用開閉弁48を開いた状態にする 。
 圧縮機23を駆動させると、圧縮機23の吐出側 に連通する従属四方弁1の第3の配管6は高圧と なり、一方、圧縮機23の吸入側に連通する従� ��四方弁1の第4の配管7は低圧となる。そのた� ��、前述した従属四方弁1の動作から、切替弁 12は第2の端蓋20の側へ移動して図2の状態とな り、第1の配管4と第3の配管6とが弁室3を介し� ��連通し、第2の配管5と第4の配管7とが折り返 し流路11aを介して連通する。

 圧縮機23から吐出された高圧の冷媒蒸気(E 点)は、主四方弁24を介して、室内熱交換器26� ��流入する。冷媒は、順に、後段熱交換器28� �再熱除湿用開閉弁48、前段熱交換器27と進み� ��凝縮器である前段熱交換器27と後段熱交換� �28とで屋内の空気により冷却されて凝縮され る。凝縮された冷媒液は、従属四方弁1を介� �た後に(B点)、第1の減圧装置30で減圧され、� �間圧力の冷媒蒸気と冷媒液とが混在する気� �二相状態となって(F点)、気液分離器32に流入 する。気液分離器32では冷媒蒸気(K点)と冷媒� ��(G点)とに分離され、分離された中間圧力の� ��媒液は第2の減圧装置31でさらに減圧されて( H点)、再び従属四方弁1を介した後に、室外熱 交換器25へ進み、蒸発器である室外熱交換器2 5で外気から熱を奪って蒸発する。蒸発した� �媒蒸気は、主四方弁24を介した後に(D点)、圧 縮機23に流入する。

 一方、冷房運転と同様に、気液分離器32� �分離された中間圧力の冷媒蒸気(K点)は、イ� �ジェクション用流量制御弁33により流量を調 節され、インジェクション配管36を通って、� ��縮機23の圧縮工程の途中(I点)に注入され、K� ��の冷媒とI点の冷媒とが混合される(J点)。さ らに冷媒はE点まで圧縮されて、再び吐出さ� �る。

 実施の形態1に示す空気調和機を暖房運転し た場合、気液分離器32、およびインジェクシ� ��ン配管36を有するので、凝縮器である室内� �交換器26を流れる冷媒流量は、インジェクシ ョン配管36から圧縮機23に注入される冷媒流� �により増加する。そのため、凝縮能力つま� �暖房能力は従来例よりも増加する。
 さらに、圧縮機23を流れる冷媒流量は、イ� �ジェクション配管36から圧縮機23に注入され� ��冷媒流量により増加する。そのため、圧縮� ��23の入力も増加するが、それ以上に凝縮能� �が大きいので、凝縮能力を圧縮機23の入力で 割ることで得られる暖房運転時の成績係数は 、従来例よりも増加する。
 また、圧縮機から吐出したときの温度(E点)� ��、従来例(A点)よりも低下するため、圧縮機� ��信頼性が向上する。

 次に、図5を用いて、実施の形態1に示す空� �調和機が再熱除湿運転を実施する場合の冷� �回路の動作について説明する。
 電磁弁43を駆動して、吐出側接続口44と第1� �接続口46とが連通し、吸込み側接続口45と第2 の接続口47とが連通するように主四方弁24を� �り替える。また、再熱除湿用開閉弁48を開き 、インジェクション用流量制御弁33を閉じて� ��第1の減圧装置30または第2の減圧装置31の少� ��くとも1つを全開ではなく絞った状態にする 。
 圧縮機23を駆動させると、圧縮機23の吐出側 に連通する従属四方弁1の第4の配管7は高圧と なり、一方、圧縮機23の吸入側に連通する従� ��四方弁1の第3の配管6は低圧となる。そのた� ��、前述した従属四方弁1の動作から、切替弁 12は第1の端蓋19の側へ移動して図1の状態とな り、第1の配管4と第4の配管7とが弁室3を介し� ��連通し、第2の配管5と第3の配管6とが折り返 し流路11aを介して連通する。その後、再熱除 湿用開閉弁48を閉じ、第1の減圧装置30と第2の 減圧装置31とを全開にする。

 圧縮機23から吐出された高圧の冷媒蒸気� �、主四方弁24を介して、室外熱交換器25へ進� ��、凝縮器である室外熱交換器25で外気によ� �冷却されて凝縮される。このとき、冷媒蒸� �は、室外熱交換器25で完全に液化されず、冷 媒蒸気と冷媒液とが混在する気液二相状態の ままで、従属四方弁1を介して、第1の減圧装� ��30、気液分離器32、第2の減圧装置31を通過し 、再び従属四方弁1を介して熱交換器26へ流入 する。室内熱交換器26に流入した冷媒は、凝� ��器である前段熱交換器27において、屋内の� �気により冷却されて凝縮された後、再熱除� �用絞り29により減圧され、蒸発器である後段 熱交換器28において、屋内の空気から熱を奪� ��て蒸発する。蒸発した冷媒蒸気は、主四方� ��24を介して圧縮機23に流入する。屋内の空気 は、蒸発器となる後段熱交換器28において除� ��冷却されるとともに、凝縮器となる前段熱� ��換器27において加熱されるため、前段熱交� �器27と後段熱交換器28とを通過した屋内の空� ��を混合することで、屋内の空気を除湿しつ� ��空調することができる。

 なお、再熱除湿運転時においては、前述� ��ように、第1段では主四方弁24を冷房運転時� ��同じ状態にすると共に、再熱除湿用開閉弁4 8が開、インジェクション用流量制御弁33が閉 、第1の減圧装置30または第2の減圧装置31の少 なくとも1つが全開ではなく絞った状態とす� �。その後第2段で、再熱除湿用開閉弁48が閉� �第1の減圧装置30および第2の減圧装置31が全� �となるようにする。前記各弁および前記各� �圧装置の開閉は図示しない制御装置により� �われる。

 このようにすることにより、従属四方弁1 の切替弁12を確実に図1の状態に切り替えてか ら再熱除湿運転を行うことができ、第1の減� �装置30、気液分離器32、および第2の減圧装置 31を通過する冷媒の流れ方向を常に一定方向� ��することができる。また、減圧経路22を通� �する冷媒に対して方向性を有する場合には� �減圧経路22が有する減圧量、流量制御量を満 足できるとともに、減圧経路22の構造寿命を� ��ばすことができる。

 以上のように、本実施の形態1の空気調和 機に用いる従属四方弁1は、図1、図2に示す構 成であるため、この従属四方弁1を用いて冷� �運転、暖房運転、再熱除湿運転を実施した� �合、従属四方弁1のみを制御する電磁弁を用� ��ることなく、第3の配管6と第4の配管7との圧 力差を受けて自動的に従属四方弁1の切替弁12 を切り替えることができる。その結果、空気 調和機に使用する電磁弁、電磁弁を動作させ るための制御部、配線の数を減らすことがで き、空気調和機のコンパクト化を実現すると ともに、制御の簡易化、低コスト化を実現す ることができる。

 また、本実施の形態1に示した空気調和機 は、減圧経路22に気液分離器32を備えると共� �、減圧経路22の両端に接続する従属四方弁1� �備えるので、冷房運転または暖房運転のど� �らにおいても、従属四方弁1の切替弁12の切� �替わりにより、気液分離器32を通過する冷媒 の流れ方向を一定にすることができる。その ため、流入配管41から気液分離器32へと冷媒� �流入して冷媒液と冷媒蒸気とに分離され、� �離された冷媒液が気液分離器32から流出配管 42を通って流出し、また、分離された冷媒蒸� ��が気液分離器32からインジェクション配管36 を通って流出するといった、気液分離器32が� ��能する冷媒の流れを常に形成することがで� ��る。したがって、空気調和機の冷房運転と� ��房運転とのどちらにおいても、能力および� ��績係数を増加させることができる。また、� ��縮機23の信頼性も向上する。

 また、冷房運転、暖房運転、再熱除湿運� ��のすべての運転において、従属四方弁1の弁 室3の圧力は、折り返し流路11aの圧力よりも� �くなり、弁体11は、弁座21に強く押し付けら� ��る。そのため、冷媒が、従属四方弁1内で第 4の配管7から第2の配管5へショートカットす� �ことはなく、所望の運転を実施するための� �媒回路を形成することができる。

 なお、前記実施の形態1において、再熱除 湿運転においては、インジェクションをおこ なわないので、気液分離をおこなう必要がな い。そのため、冷媒は、気液分離器32をどち� ��の方向に流れてもよく、圧縮機23の起動開� �前から、再熱除湿用開閉弁48を閉じ、第1の� �圧装置30と第2の減圧装置31を全開にしたまま であってもよい。

 また、再熱除湿運転をおこなう場合の第3 の配管6と第4の配管7の圧力差は、空気調和機 が冷房運転または暖房運転をおこなう場合に 比べて小さくなるが、たとえ、弁体11が弁座2 1に押し付けられる力が減少し、従属四方弁1� ��で、冷媒が第4の配管7から第3の配管6へショ ートカットしたとしても、再熱除湿運転にお いては問題はない。

 また、本実施の形態1では、再熱除湿運転 を実施するために、室内熱交換器26を第1の室 内熱交換器27、後段熱交換器28、再熱除湿用� �り29、再熱除湿用開閉弁48で構成したが、再� ��除湿運転を実施しない空気調和機であれば� ��室内熱交換器28のみを室内熱交換器26として もよい。また、再熱除湿運転を実施するため に、再熱除湿用絞り29と再熱除湿用開閉弁48� �併用したが、これらの代わりに、絞り量を� �整可能な再熱除湿用減圧装置を用いてもか� �わない。

 また、インジェクションに利用する冷媒� ��量を制御するために、インジェクション用� ��量制御弁33を用いたが、インジェクション� �有無を切り替えるだけの開閉弁であっても� �まわない。

 また、第1の減圧装置30の絞り量および第2の 減圧装置31の絞り量は任意であり、弁開度が� ��変の減圧装置を用いることにより、空気調� ��機の冷房運転および暖房運転の各運転にお� ��て、成績係数が最大となるような最適な運� ��が可能となる。
 また、圧縮機23の構造は任意であり、前段� �後段との2段圧縮機として、前段と後段との� ��に冷媒をインジェクションするようにして� ��よい。

実施の形態2.
 図7はこの発明の実施の形態2による空気調� �機の冷媒回路図である。本実施の形態2の空� ��調和機は、実施の形態1とは異なり、減圧経 路22は第2の減圧装置31を備えておらず、第1の 減圧装置30と気液分離器32とを備えている。� �た、主経路は従属四方弁1を備えることによ� ��、冷房運転および暖房運転のいずれにおい� ��も、減圧経路22を通過する冷媒の流れ方向� �一定になるようにしている。
 また、本実施の形態2では、インジェクショ ン用流量制御弁33、インジェクション配管36� �具備しておらず、これに代わり、気液分離� �32で分離された気相流体を圧縮機23に戻す気� ��分離用バイパス配管49を備えている。気液� �離用バイパス配管49は圧縮機23の吸入配管35� �接続しており、気液分離用開閉弁50、気液分 離用逆止弁51、気液分離用キャピラリチュー� ��52が設けられている。
 また、図中、実線の矢印が冷房運転時の冷� ��の流れ方向を示し、破線の矢印が暖房運転� ��の冷媒の流れ方向を示す。なお、図におい� ��、各四方弁1,24は冷房運転時の状態を示して いる。
 また、再熱除湿運転の動作を省略して説明� ��るため、室内熱交換器26の構成を、前段熱� �換器27、再熱除湿用絞り29、再熱除湿用開閉� ��48、後段熱交換器28にわけて図示せず、室内 熱交換器26とする。

 以下、図7および図8を用いて、実施の形態2� ��示す空気調和機が冷房運転および暖房運転� ��実施する場合の冷媒回路の動作について説� ��する。
 図8は、圧力-エンタルピ線図であり、実線� �本実施の形態2に示す空気調和機の冷媒回路� ��動作を、一点鎖線(A-B-C-D-Aを結ぶ線)が図29に 示す従来の空気調和機の冷媒回路の動作を示 している。図中のA~Gは、図7および図29中に示 したA~Gのポイントに相当する。

 まず、空気調和機が冷房運転する場合につ� ��て説明する。
 従来の空気調和機では、圧縮機100で圧縮さ� ��て高圧となった冷媒蒸気(A点)は、主四方弁1 01を介して室外熱交換器102に流入し、室外熱� ��換器で凝縮された後(B点)、減圧装置103で減� ��され(C点)、室内熱交換器104で蒸発し、再び� ��四方弁101を介して(D点)、圧縮機100にもどる� ��このとき、蒸発に寄与しない冷媒蒸気も冷� ��液と一緒に室内熱交換器104へ流入するため� ��冷媒が室内熱交換器104を通過する前後で圧� ��損失(P1-P3)が生じる。
 なお、図8と実施の形態1に示した図6とを比� ��すると、従来例の動作においてC点からD点� �の直線の傾きが異なっている。図6のC点から D点への直線は厳密には圧力損失により図8と� ��様の傾きが生じるが、図6ではこの傾きを無 視して図示し、図8では前記傾きを強調して� �示している。

 一方、実施の形態2に示す空気調和機では、 電磁弁43を駆動して、吐出側接続口44と第1の� ��続口46とが連通し、吸込み側接続口45と第2� �接続口47とが連通するように主四方弁24を切� ��替える。また、気液分離用開閉弁50を開い� �状態にする。
 圧縮機23を駆動させると、圧縮機23の吐出側 に連通する従属四方弁1の第4の配管7は高圧と なり、一方、圧縮機23の吸入側に連通する従� ��四方弁1の第3の配管6は低圧となる。そのた� ��、前述した従属四方弁1の動作から、切替弁 12は第1の端蓋19の側へ移動して図1の状態とな り、第1の配管4と第4の配管7とが弁室3を介し� ��連通し、第2の配管5と第3の配管6とが折り返 し流路11aを介して連通する。

 圧縮機23から吐出された高圧の冷媒蒸気(A点 )は、主四方弁24を介して、室外熱交換器25へ� ��み、凝縮器である室外熱交換器25で外気に� �り冷却されて、凝縮される。凝縮された冷� �液は、従属四方弁1を介した後(B点)、第1の減 圧装置30で減圧され、低圧の冷媒蒸気と冷媒� ��とが混在する気液二相状態となって(C点)、� ��液分離器32に流入する。気液分離器32では冷 媒蒸気(F点)と冷媒液(E点)とに分離され、分離 された冷媒液は、従属四方弁1を介して室内� �交換器26へ進み、蒸発器である室内熱交換器 26で屋内の空気から熱を奪って蒸発する。こ� ��とき、蒸発に寄与しない冷媒蒸気は、冷媒� ��と一緒に室内熱交換器26へ流入しない。そ� �ため、冷媒が室内熱交換器26を通過する前後 の圧力損失(P1-P2)は従来例の圧力損失(P1-P3)よ� ��小さくなる。蒸発した冷媒蒸気は、主四方� ��24を介した後(G点)、圧縮機23へ進む。
 一方、気液分離器32で分離された冷媒蒸気(F 点)は、気液分離用開閉弁50、気液分離用逆止 弁51を介して気液分離用キャピラリチューブ5 2へ進み、気液分離用キャピラリチューブ52で 減圧された後に、主四方弁24を通過した冷媒� ��気と合流し(G点)、圧縮機23に流入する。圧� �機23に流入した冷媒蒸気は、A点まで圧縮さ� �て、再び吐出される。

 実施の形態2に示す空気調和機を冷房運転し た場合、気液分離器32を備えるので、蒸発器� ��ある室内熱交換器26のエンタルピ差(h3-h1)が� ��従来の空気調和機のエンタルピ差(h3-h2)より 大きくなる。そのため、蒸発能力つまり冷房 能力は従来例よりも増加する。
 また、室内熱交換器26には気液分離機32から の冷媒液のみが流入するので、蒸発器である 室内熱交換器26の圧力損失が減少し、圧縮機2 3の吸入圧力が上昇する。そのため、蒸発能� �が一定となるように空気調和機を運転した� �合、圧縮機23の入力が減少し、蒸発能力を圧 縮機23の入力で割ることで得られる冷房運転� ��の成績係数は、従来例よりも増加する。

 次に、暖房運転の動作を説明する。暖房運� ��を実施している場合の圧力-エンタルピ線図 の形は、図8とほぼ等しくなる。ただし、図29 に示す従来の空気調和機を暖房運転する場合 は、B点とC点とが入れ替わる。
 電磁弁43を駆動して、吐出側接続口44と第2� �接続口47とが連通し、吸込み側接続口45と第1 の接続口46とが連通するように主四方弁24を� �り替える。また、気液分離用開閉弁50を開い た状態にする。
 圧縮機23を駆動させると、圧縮機23の吐出側 に連通する従属四方弁1の第3の配管6は高圧と なり、一方、圧縮機23の吸入側に連通する従� ��四方弁1の第4の配管7は低圧となる。そのた� ��、前述した従属四方弁1の動作から、切替弁 12は第2の端蓋20の側へ移動して図2の状態とな り、第1の配管4と第3の配管6とが弁室3を介し� ��連通し、第2の配管5と第4の配管7とが折り返 し流路11aを介して連通する。

 圧縮機23から吐出された高圧の冷媒蒸気(A点 )は、主四方弁24を介して、室内熱交換器26へ� ��み、凝縮器である室内熱交換器26で屋内の� �気により冷却されて、凝縮される。凝縮さ� �た冷媒液は、従属四方弁1を介した後(B点)、� ��1の減圧装置30で減圧され、低圧の冷媒蒸気� ��冷媒液とが混在する気液二相状態となって( C点)、気液分離器32に流入する。気液分離器32 では冷媒蒸気(F点)と冷媒液(E点)とに分離され 、分離された冷媒液は、従属四方弁1を介し� �後、室外熱交換器25へ進み、蒸発器である室 外熱交換器25で外気から熱を奪って蒸発する� ��蒸発した冷媒蒸気は、主四方弁24を介した� �(G点)、圧縮機23へ進む。
 一方、気液分離器32で分離された冷媒蒸気(F 点)は、気液分離用開閉弁50、気液分離用逆止 弁51を介して気液分離用キャピラリチューブ5 2へ進み、気液分離用キャピラリチューブ52で 減圧された後に、主四方弁24を通過した冷媒� ��気と合流し(G点)、圧縮機23に流入する。圧� �機23に流入した冷媒蒸気は、A点まで圧縮さ� �て、再び吐出される。

 実施の形態2に示す空気調和機を暖房運転し た場合、室外熱交換器25には気液分離機32か� �の冷媒液のみが流入するので、室外熱交換� �25の圧力損失が小さくなる(P1-P2)。そのため� �圧縮機の吸入温度が上昇し、空気調和機の� �媒循環流量が増加するので、凝縮能力つま� �暖房能力は従来例よりも増加する。
 また、圧縮機の吸入圧力が上昇することに� ��り(P2-P3)、凝縮能力が一定となるように空気 調和機を運転した場合、圧縮機の入力が減少 し、凝縮能力を圧縮機23の入力で割ることで� ��られる暖房運転時の成績係数は、従来例よ� ��も増加する。

 以上のように、本実施の形態2の空気調和 機に用いる従属四方弁1は、図1、図2に示す構 成であるため、実施の形態1と同様、この従� �四方弁1を用いて冷房運転および暖房運転を� ��施した場合、従属四方弁1のみを制御する電 磁弁を用いることなく、第3の配管6と第4の配 管7の圧力差を受けて自動的に従属四方弁1の� ��替弁12を切り替えることができる。その結� �、空気調和機に使用する電磁弁、電磁弁を� �作させるための制御部、配線の数を減らす� �とができ、空気調和機のコンパクト化を実� �するとともに、制御の簡易化、低コスト化� �実現することができる。

 また、本実施の形態2に示した空気調和機 は、減圧経路22に気液分離器32を備えると共� �、減圧経路22の両端に接続する従属四方弁1� �備えるので、冷房運転または暖房運転のど� �らにおいても、従属四方弁1の切替弁12の切� �替わりにより、気液分離器32の流れ方向を一 定にすることができる。そのため、流入配管 41から気液分離器32へと冷媒が流入して冷媒� �と冷媒蒸気とに分離され、分離された冷媒� �が気液分離器32から流出配管42を通って室外� ��交換器26に流出し、また、分離された冷媒� �気が気液分離用配管49を通って圧縮機23に流� ��するといった、気液分離器32が機能する冷� �の流れを常に形成することができる。した� �って、空気調和機の冷房運転と暖房運転と� �どちらにおいても、能力および成績係数を� �加させることができる。

 また、冷房運転または暖房運転のどちら� ��おいても、従属四方弁1の弁室3の圧力は、� �り返し流路11aの圧力よりも高くなり、弁体11 は、弁座21に強く押し付けられる。そのため� ��冷媒が、従属四方弁1内で第4の配管7から第2 の配管5へショートカットすることはなく、� �望の運転を実施するための冷媒回路を形成� �ることができる。

 なお、本実施の形態では、再熱除湿の運転� ��説明を省略したが、室内熱交換器26の構成� �実施の形態1と同様にすることにより再熱除� ��運転を実施できる。
 また、気液分離用開閉弁50、気液分離用逆� �弁51、気液分離用キャピラリチューブ52の代� ��りに、気液分離用流量制御弁を設けて、気� ��分離用バイパス配管49を通過する冷媒蒸気� �量を調整してもよい。

実施の形態3.
 図9はこの発明の実施の形態3による空気調� �機の冷媒回路図である。本実施の形態3の空� ��調和機は、実施の形態1とは異なり、減圧経 路22は第2の減圧装置31と気液分離器32とを備� �ておらず、第1の減圧装置30と第1の過冷却熱� ��換器53(第1の減圧装置30の上流側に設ける。) とを備える。また、主経路は従属四方弁1を� �えることにより、冷房運転および暖房運転� �いずれにおいても、減圧経路22を通過する冷 媒の流れ方向が一定になるようにしている。
 また、本実施の形態3では、インジェクショ ン用流量制御弁33、インジェクション配管36� �具備しておらず、これに代わり、過冷却用� �ンジェクション配管55を備えている。過冷却 用インジェクション配管55は、従属四方弁1と 第1の過冷却熱交換器53との間(B点)から分岐さ れ、分岐した冷媒を中間圧力にする過冷却用 減圧装置54、および第1の過冷却熱交換器53を� ��して、圧縮機32の圧縮工程の途中に設けら� �たインジェクション用のポートに接続され� �。第1の過冷却熱交換器53では、過冷却用減� �装置54を通過後の中間圧力の冷媒と、従属四 方弁1を通過した高圧冷媒とが熱交換する。
 また、図中、実線の矢印が冷房運転時の冷� ��の流れ方向を示し、破線の矢印が暖房運転� ��の冷媒の流れ方向を示す。なお、図におい� ��、各四方弁1,24は冷房運転時の状態を示して いる。

 以下、図9および図10を用いて、実施の形態3 に示す空気調和機が冷房運転および暖房運転 を実施する場合の冷媒回路の動作について説 明する。
 図10は、圧力-エンタルピ線図であり、実線� ��本実施の形態3に示す空気調和機の冷媒回路 の動作を、一点鎖線(A-B-C-D-Aを結ぶ線)が図29� �示す従来の空気調和機の冷媒回路の動作を� �している。図中のA~H,Kは、図9および図29中に 示したA~H,Kのポイントに相当する。

 まず、空気調和機が冷房運転する場合につ� ��て説明する。
 従来の空気調和機での動作は図6に示した従 来動作と同様であり、図10においてもC点から D点への直線の傾きを無視して図示している� �
 一方、実施の形態3に示す空気調和機では、 電磁弁43を駆動して、吐出側接続口44と第1の� ��続口46とが連通し、吸込み側接続口45と第2� �接続口47とが連通するように主四方弁24を切� ��替える。
 圧縮機23を駆動させると、圧縮機23の吐出側 に連通する従属四方弁1の第4の配管7は高圧と なり、一方、圧縮機23の吸入側に連通する従� ��四方弁1の第3の配管6は低圧となる。そのた� ��、前述した従属四方弁1の動作から、切替弁 12は第1の端蓋19の側へ移動して図1の状態とな り、第1の配管4と第4の配管7とが弁室3を介し� ��連通し、第2の配管5と第3の配管6とが折り返 し流路11aを介して連通する。

 圧縮機23から吐出された高圧の冷媒蒸気(E点 )は、主四方弁24を介して、室外熱交換器25へ� ��み、凝縮器である室外熱交換器25で外気に� �り冷却されて、凝縮される。凝縮された冷� �液は、従属四方弁1を介した後(B点)、さらに� ��1の過冷却熱交換器53で対向して流れる中間� ��の冷媒により冷却され(F点)、第1の減圧装置 30で減圧された後(H点)、従属四方弁1を介して 室内熱交換器26へ進み、蒸発器である室内熱� ��換器26で屋内の空気から熱を奪って蒸発す� �。蒸発した冷媒蒸気は、主四方弁24を介した 後(D点)、圧縮機23へ進む。
 一方、B点で過冷却用インジェクション配管 55に分岐された冷媒液の一部は、過冷却用減� ��装置54で中間圧力まで減圧された後(G点)、� �1の過冷却熱交換器53で対向して流れる高圧� �媒から熱を奪って蒸発し(K点)、圧縮機23の圧 縮工程の途中(I点)に注入され、K点の冷媒とI� ��の冷媒とが混合される(J点)。さらに冷媒はE 点まで圧縮されて、再び吐出される。

 実施の形態3に示す空気調和機を冷房運転し た場合、第1の過冷却熱交換器53を備えるので 、蒸発器である室内熱交換器26のエンタルピ� ��(h3-h1)が、従来の空気調和機のエンタルピ差 (h3-h2)より大きくなる。そのため、蒸発能力� �まり冷房能力は従来例よりも増加する。
 また、過冷却用インジェクション配管55を� �えるので、圧縮機23を流れる冷媒流量は、過 冷却用インジェクション配管55から圧縮機23� �注入される冷媒流量により増加する。その� �め、圧縮機23の入力も増加するが、それ以上 に蒸発能力が大きいため、蒸発能力を圧縮機 23の入力で割ることで得られる冷房運転時の� ��績係数は、従来例よりも増加する。また、� ��縮機から吐出したときの温度が、従来例よ� ��も低下するため、圧縮機の信頼性が向上す� ��。

 次に、暖房運転の動作を説明する。暖房運� ��を実施している場合の圧力-エンタルピ線図 の形は、図10とほぼ等しくなる。ただし、図2 9に示す従来の空気調和機を暖房運転する場� �は、B点とC点が入れ替わる。
 電磁弁43を駆動して、吐出側接続口44と第2� �接続口47とが連通し、吸込み側接続口45と第1 の接続口46とが連通するように主四方弁24を� �り替える。
 圧縮機23を駆動させると、圧縮機23の吐出側 に連通する従属四方弁1の第3の配管6は高圧と なり、一方、圧縮機23の吸入側に連通する従� ��四方弁1の第4の配管7は低圧となる。そのた� ��、前述した従属四方弁1の動作から、切替弁 12は第2の端蓋20の側へ移動して図2の状態とな り、第1の配管4と第3の配管6とが弁室3を介し� ��連通し、第2の配管5と第4の配管7とが折り返 し流路11aを介して連通する。

 圧縮機23から吐出された高圧の冷媒蒸気(E点 )は、主四方弁24を介して、室内熱交換器26へ� ��み、凝縮器である室内熱交換器26で屋内の� �気により冷却されて、凝縮される。凝縮さ� �た冷媒液は、従属四方弁1を介した後(B点)、� ��らに第1の過冷却熱交換器53で対向して流れ� ��中間圧の冷媒により冷却され(F点)、第1の減 圧装置30で減圧された後(H点)、従属四方弁1を 介して室外熱交換器25へ進み、蒸発器である� ��外熱交換器25で外気から熱を奪って蒸発す� �。蒸発した冷媒蒸気は、主四方弁24を介した 後(D点)、圧縮機23へ進む。
 一方、B点で過冷却用インジェクション配管 55に分岐された冷媒液の一部は、過冷却用減� ��装置54で中間圧力まで減圧された後(G点)、� �1の過冷却熱交換器53で対向して流れる高圧� �媒から熱を奪って蒸発し(K点)、圧縮機23の圧 縮工程の途中(I点)に注入され、K点の冷媒とI� ��の冷媒とが混合される(J点)。さらに冷媒はE 点まで圧縮されて、再び吐出される

 実施の形態3に示す空気調和機を暖房運転し た場合、過冷却用インジェクション配管55を� ��えるので、凝縮器である室内熱交換器26を� �れる冷媒流量は、過冷却用インジェクショ� �配管55から圧縮機23に注入される冷媒流量に� ��り増加する。そのため、凝縮能力つまり暖� ��能力は従来例よりも増加する。
 また、圧縮機23を流れる冷媒流量は、過冷� �用インジェクション配管55から圧縮機23に注� ��される冷媒流量により増加する。そのため� ��圧縮機23の入力も増加するが、それ以上に� �縮能力が大きいため、凝縮能力を圧縮機23の 入力で割ることで得られる暖房運転時の成績 係数は、従来例よりも増加する。また、圧縮 機23から吐出したときの温度が、従来例より� ��低下するため、圧縮機23の信頼性が向上す� �。

 以上のように、本実施の形態3の空気調和 機に用いる従属四方弁1は、図1、図2に示す構 成であるため、この従属四方弁1を用いて冷� �運転、暖房運転を実施した場合、従属四方� �1のみを制御する電磁弁を用いることなく、� ��3の配管6と第4の配管7との圧力差を受けて自 動的に従属四方弁1の切替弁12を切り替えるこ とができる。その結果、空気調和機に使用す る電磁弁、電磁弁を動作させるための制御部 、配線の数を減らすことができ、空気調和機 のコンパクト化を実現するとともに、制御の 簡易化、低コスト化を実現することができる 。

 また、本実施の形態3に示した空気調和機 では、減圧経路22を第1の減圧装置30と第1の過 冷却熱交換器53とで構成する共に、減圧経路2 2の両端に従属四方弁1を接続し、冷房運転ま� ��は暖房運転のどちらにおいても、高圧冷媒� ��第1の減圧装置30に流入する前に、前記高圧� ��媒を第1の減圧装置30へ流す経路と、過冷却� ��減圧装置54により中間圧力に減圧して圧縮� �23の中間圧縮過程に戻すインジェクション経 路とに分岐されるようにした。また、過冷却 用減圧装置54を通過後の冷媒と第1の減圧装置 30に流入する冷媒とが熱交換するように第1の 過冷却熱交換器53を設けた。そのため、空気� ��和機の冷房運転と暖房運転とのどちらにお� ��ても、能力および成績係数を増加させるこ� ��ができる。また、圧縮機の信頼性が向上す� ��。

 また、冷房運転または暖房運転のどちら� ��おいても、第1の過冷却熱交換器53の前で分� ��した高圧の冷媒と中間圧の冷媒が、第1の過 冷却熱交換器53で対向して流れるようにした� ��で、第1の過冷却熱交換器53の熱交換性能を� ��上させることができる。

 また、冷房運転または暖房運転のどちら� ��おいても、従属四方弁1の弁室3の圧力は、� �り返し流路11aの圧力よりも高くなり、弁体11 は、弁座21に強く押し付けられるため、冷媒� ��、従属四方弁1内で第4の配管7から第2の配管 5へショートカットすることはなく、所望の� �転を実施するための冷媒回路を形成するこ� �ができる。

 なお、第1の過冷却熱交換器53の構造は任意� ��あり、異なる圧力を有する冷媒が熱交換で� ��るものであればよい。
 また、本実施の形態では、第1の過冷却熱交 換器53を通過する高圧の冷媒と中間圧の冷媒� ��流れを対向流となるようにしたが、並行流� ��あってもよい。
 また、本実施の形態では、再熱除湿の運転� ��説明を省略したが、室内熱交換器26の構成� �実施の形態1と同様にすることにより再熱除� ��運転を実施できる。

実施の形態4.
 図11はこの発明の実施の形態4による空気調� ��機の冷媒回路図である。本実施の形態4の空 気調和機は、実施の形態3とは異なり、過冷� �用インジェクション配管55の代わりに過冷却 用バイパス配管70を備えている。また、過冷� ��用バイパス配管70は、従属四方弁1と第1の過 冷却熱交換器53に至る間(B点)から分岐され、� ��冷却用減圧装置54、第1の過冷却熱交換器53� �過冷却用開閉弁56、過冷却用逆止弁57、過冷� ��用キャピラリチューブ58を介して、圧縮機23 につながる吸入配管35に接続される。
 また、図中、実線の矢印が冷房運転時の冷� ��の流れ方向を示し、破線の矢印が暖房運転� ��の冷媒の流れ方向を示す。なお、図におい� ��、各四方弁1,24は冷房運転時の状態を示して いる。

 以下、図11および図12を用いて、実施の形態 4に示す空気調和機が冷房運転および暖房運� �を実施する場合の冷媒回路の動作について� �明する。
 図12は、圧力-エンタルピ線図であり、実線� ��本実施の形態4に示す空気調和機の冷媒回路 の動作を、一点鎖線(A-B-C-D-Aを結ぶ線)が図29� �示す従来の空気調和機の冷媒回路の動作を� �している。図中のA~Iは、図11および図29中に� ��したA~Iのポイントに相当する。

 まず、空気調和機が冷房運転する場合につ� ��て説明する。
 従来の空気調和機での動作は図8に示した従 来動作と同様であり、図12においてもC点から D点への直線の傾きを図6の場合より強調して� ��示している。
 一方、実施の形態4に示す空気調和機では、 電磁弁43を駆動して、吐出側接続口44と第1の� ��続口46とが連通し、吸込み側接続口45と第2� �接続口47とが連通するように主四方弁24を切� ��替える。また、過冷却用開閉弁56を開いた� �態にする。
 圧縮機23を駆動させると、圧縮機23の吐出側 に連通する従属四方弁1の第4の配管7は高圧と なり、一方、圧縮機23の吸入側に連通する従� ��四方弁1の第3の配管6は低圧となる。そのた� ��、前述した従属四方弁1の動作から、切替弁 12は第1の端蓋19の側へ移動して図1の状態とな り、第1の配管4と第4の配管7とが弁室3を介し� ��連通し、第2の配管5と第3の配管6とが折り返 し流路11aを介して連通する。

 圧縮機23から吐出された高圧の冷媒蒸気(A 点)は、主四方弁24を介して、室外熱交換器25� ��進み、凝縮器である室外熱交換器25で外気� �より冷却されて、凝縮される。凝縮された� �媒液は、従属四方弁1を介した後(B点)、さら� ��第1の過冷却熱交換器53で対向して流れる中� ��圧の冷媒により冷却され(E点)、第1の減圧装 置30で減圧された後(F点)、従属四方弁1を介し て室内熱交換器26へ進み、蒸発器である室内� ��交換器26で屋内の空気から熱を奪って蒸発� �る。このとき、飽和蒸気圧曲線Wより判るよ� ��に、F点においては、蒸発に寄与しない冷媒 蒸気の割合が、C点での冷媒蒸気の割合より� �小さいので、冷媒液と一緒に室内熱交換器26 へ流入する冷媒蒸気が少なく、冷媒が室内熱 交換器26を通過する前後の圧力損失(P1-P2)は従 来例の圧力損失(P1-P3)より小さくなる。室内� �交換器26で蒸発した冷媒蒸気は、主四方弁24� ��介した後(G点)、圧縮機23へ進む。

 一方、B点で過冷却用バイパス配管70に分� ��された冷媒液の一部は、過冷却用減圧装置5 4で中間圧力まで減圧された後(H点)、第1の過� ��却熱交換器53で対向して流れる高圧冷媒か� �熱を奪って蒸発し(I点)、過冷却用開閉弁56、 過冷却用逆止弁57を介して過冷却用キャピラ� ��チューブ58へ進み、過冷却用キャピラリチ� �ーブ58で減圧された後に、主四方弁24を通過� ��た冷媒蒸気と合流し(G点)、圧縮機23に流入� �る。圧縮機23に流入した冷媒蒸気は、A点ま� �圧縮されて、再び吐出される。

 実施の形態4に示す空気調和機を冷房運転し た場合、第1の過冷却熱交換器53を備えるので 、蒸発器である室内熱交換器26のエンタルピ� ��(h3-h1)が、従来の空気調和機のエンタルピ差 (h3-h2)より大きくなる。そのため、蒸発能力� �まり冷房能力は従来例よりも増加する。
 また、蒸発器である室内熱交換器26の圧力� �失が減少し、圧縮機23の吸入圧力が上昇する 。そのため、蒸発能力が一定となるように空 気調和機を運転した場合、圧縮機23の入力が� ��少し、蒸発能力を圧縮機23の入力で割るこ� �で得られる冷房運転時の成績係数は、従来� �よりも増加する。

 次に、暖房運転の動作を説明する。暖房運� ��を実施している場合の圧力-エンタルピ線図 の形は、図12とほぼ等しくなる。ただし、図2 9に示す従来の空気調和機では、B点とC点が入 れ替わる。
 電磁弁43を駆動して、吐出側接続口44と第2� �接続口47とが連通し、吸込み側接続口45と第1 の接続口46とが連通するように主四方弁24を� �り替える。また、気液分離用開閉弁56を開い た状態にする。
 圧縮機23を駆動させると、圧縮機23の吐出側 に連通する従属四方弁1の第3の配管6は高圧と なり、一方、圧縮機23の吸入側に連通する従� ��四方弁1の第4の配管7は低圧となる。そのた� ��、前述した従属四方弁1の動作から、切替弁 12は第2の端蓋20の側へ移動して図2の状態とな り、第1の配管4と第3の配管6とが弁室3を介し� ��連通し、第2の配管5と第4の配管7とが折り返 し流路11aを介して連通する。

 圧縮機23から吐出された高圧の冷媒蒸気(A点 )は、主四方弁24を介して、室内熱交換器26へ� ��み、凝縮器である室内熱交換器26で屋内の� �気により冷却されて、凝縮される。凝縮さ� �た冷媒液は、従属四方弁1を介した後(B点)、� ��らに第1の過冷却熱交換器53で対向して流れ� ��中間圧の冷媒により冷却され(E点)、第1の減 圧装置30で減圧された後(F点)、従属四方弁1を 介して室外熱交換器25へ進み、蒸発器である� ��外熱交換器25で外気から熱を奪って蒸発す� �。蒸発した冷媒蒸気は、主四方弁24を介した 後(G点)、圧縮機23へ進む。
 一方、B点で過冷却用バイパス配管70に分岐� ��れた冷媒液の一部は、過冷却用減圧装置54� �中間圧力まで減圧された後(H点)、第1の過冷� ��熱交換器53で対向して流れる高圧冷媒から� �を奪って蒸発し(I点)、過冷却用開閉弁56、過 冷却用逆止弁57を介して過冷却用キャピラリ� ��ューブ58へ進み、過冷却用キャピラリチュ� �ブ58で減圧された後に、主四方弁24を通過し� ��冷媒蒸気と合流し(G点)、圧縮機23に流入す� �。圧縮機23に流入した冷媒蒸気は、A点まで� �縮されて、再び吐出される。

 実施の形態4に示す空気調和機を暖房運転し た場合、蒸発器となる室外熱交換器25の圧力� ��失(P1-P2)が小さくなるため、圧縮機の吸入温 度が上昇し、空気調和機の冷媒循環流量が増 加する。そのため、凝縮能力つまり暖房能力 は従来例よりも増加する。
 また、圧縮機の吸入圧力が上昇することに� ��り(P2-P3)、凝縮能力が一定となるように空気 調和機を運転した場合、圧縮機の入力が減少 し、凝縮能力を圧縮機23の入力で割ることで� ��られる暖房運転時の成績係数は、従来例よ� ��も増加する。

 以上のように、本実施の形態4の空気調和 機に用いる従属四方弁1は、図1、図2に示す構 成であるため、この従属四方弁1を用いて冷� �運転、暖房運転を実施した場合、従属四方� �1のみを制御する電磁弁を用いることなく、� ��3の配管6と第4の配管7との圧力差を受けて自 動的に従属四方弁1の切替弁12を切り替えるこ とができる。その結果、空気調和機に使用す る電磁弁、電磁弁を動作させるための制御部 、配線の数を減らすことができ、空気調和機 のコンパクト化を実現するとともに、制御の 簡易化、低コスト化を実現することができる 。

 また、本実施の形態4に示した空気調和機 は、減圧経路22を第1の減圧装置30と第1の過冷 却熱交換器53とで構成する共に、減圧経路22� �両端に従属四方弁1を接続し、冷房運転また� ��暖房運転のどちらにおいても、高圧冷媒が� ��1の減圧装置30に流入する前に、前記高圧冷� ��を第1の減圧装置30へ流す経路と、過冷却用� ��圧装置54により中間圧力に減圧して圧縮機23 に戻す過冷却用バイパス経路とに分岐される ようにした。また、過冷却用減圧装置54を通� ��後の冷媒と第1の減圧装置30に流入する冷媒� ��が熱交換するように第1の過冷却熱交換器53� ��設けた。そのため、空気調和機の冷房運転� ��暖房運転とのどちらにおいても、能力およ� ��成績係数を増加させることができる。

 また、冷房運転または暖房運転のどちら� ��おいても、従属四方弁1の切替弁12の切り替� ��りにより、第1の過冷却熱交換器53の前で分� ��した高圧の冷媒と中間圧の冷媒が、第1の過 冷却熱交換器53で対向して流れるようになる� ��め、第1の過冷却熱交換器53の熱交換性能を� ��上することができる。

 また、冷房運転または暖房運転のどちら� ��おいても、従属四方弁1の弁室3の圧力は、� �り返し流路11aの圧力よりも高くなり、弁体11 は、弁座21に強く押し付けられるため、冷媒� ��、従属四方弁1内で第4の配管7から第2の配管 5へショートカットすることはなく、所望の� �転を実施するための冷媒回路を形成するこ� �ができる。

 なお、第1の過冷却熱交換器53の構造は任意� ��あり、異なる圧力を有する冷媒が熱交換で� ��るものであればよい。
 また、本実施の形態では、第1の過冷却熱交 換器53を通過する高圧の冷媒と中間圧の冷媒� ��流れを対向流となるようにしたが、並行流� ��あってもよい。
 また、本実施の形態では、再熱除湿の運転� ��説明を省略したが、室内熱交換器26の構成� �実施の形態1と同様にすることにより再熱除� ��運転を実施できる。
 また、過冷却用開閉弁56、過冷却用逆止弁57 、過冷却用キャピラリチューブ58の代わりに� ��過冷却用流量制御弁を設けて、過冷却用バ� ��パス配管70を通過する冷媒蒸気流量を調整� �てもよい。

実施の形態5.
 図13はこの発明の実施の形態5による空気調� ��機の冷媒回路図である。本実施の形態5の空 気調和機は、実施の形態1とは異なり、減圧� �路22は第2の減圧装置31を備えておらず、第1� �減圧装置30と気液分離器32(第1の減圧装置30の 上流側に設ける。)とエジェクタ61(気液分離� �32の上流側に設ける。)とを備えている。ま� �、主経路は従属四方弁1を備えることにより� ��冷房運転および暖房運転のいずれにおいて� ��、減圧経路22を通過する冷媒の流れ方向が� �定になるようにしている。
 エジェクタ61は、ノズル59とディフューザー 60とを備え、さらにノズル59とディフューザ� �60との間と、吸入配管35とはエジェクタ用配� ��62で接続されている。また、エジェクタ用� �管62はエジェクタ用減圧装置63を備えている� ��
 また、実施の形態1と同様、気液分離器32で� ��離された気相冷媒を圧縮機23の中間圧縮過� �に戻すガスインジェクション配管36を備えて いる。
 また、図中、実線の矢印が冷房運転時の冷� ��の流れ方向を示し、破線の矢印が暖房運転� ��の冷媒の流れ方向を示す。なお、図におい� ��、各四方弁1,24は冷房運転時の状態を示して いる。

 以下、図13および図14を用いて、実施の形態 5に示す空気調和機が冷房運転および暖房運� �を実施する場合の冷媒回路の動作について� �明する。
 図14は、圧力-エンタルピ線図であり、実線� ��本実施の形態5に示す空気調和機の冷媒回路 の動作を、一点鎖線(A-B-C-D-Aを結ぶ線)が図29� �示す従来の空気調和機の冷媒回路の動作を� �している。図中のA~Lは、図13および図29中に� ��したA~Lのポイントに相当する。

 まず、空気調和機が冷房運転する場合につ� ��て説明する。
 従来の空気調和機での動作は図6に示した従 来動作と同様であり、図14においてもC点から D点への直線の傾きを無視して図示している� �
 一方、実施の形態5に示す空気調和機では、 電磁弁43を駆動して、吐出側接続口44と第1の� ��続口46とが連通し、吸込み側接続口45と第2� �接続口47とが連通するように主四方弁24を切� ��替える。
 圧縮機23を駆動させると、圧縮機23の吐出側 に連通する従属四方弁1の第4の配管7は高圧と なり、一方、圧縮機23の吸入側に連通する従� ��四方弁1の第3の配管6は低圧となる。このた� ��、前述した従属四方弁1の動作から、切替弁 12は第1の端蓋19の側へ移動して図1の状態とな り、第1の配管4と第4の配管7とが弁室3を介し� ��連通し、第2の配管5と第3の配管6とが折り返 し流路11aを介して連通する。

 圧縮機23から吐出された高圧の冷媒蒸気(E 点)は、主四方弁24を介して、室外熱交換器25� ��進み、凝縮器である室外熱交換器25で外気� �より冷却されて、凝縮される。凝縮された� �媒液は、従属四方弁1を介した後(B点)、エジ� ��クタ61のノズル59で等エントロピ変化しなが ら膨張して増速し(F点)、ディフューザー60の� ��口でエジェクタ用配管62を通過した冷媒蒸� �(D点)を誘引して混合し(G点)、ディフューザ� �60で圧力回復する(H点)。圧力回復した冷媒は 、気液二相状態で気液分離器32に流入し、冷� ��蒸気(L点)と冷媒液(I点)とに分離され、分離� ��れた冷媒液は第1の減圧装置30でさらに減圧� ��れた後(J点)、従属四方弁1を介して、室内熱 交換器26に流入する。冷媒は、蒸発器である� ��内熱交換器26で、屋内の空気から熱を奪っ� �蒸発し、主四方弁24を介した後(K点)、圧縮機 23に流入する。

 一方、気液分離器32で分離された中間圧力� �冷媒蒸気(L点)は、インジェクション用流量� �御弁33により流量を調節され、インジェクシ ョン配管36を通って、圧縮機23の圧縮工程の� �中(M点)に注入され、L点の冷媒とM点の冷媒と が混合される(N点)。さらに冷媒はE点まで圧� �されて、再び吐出される。
 また、室内熱交換器26で蒸発し、主四方弁24 を通過した後(K点)の冷媒蒸気は、吸入配管35� ��途中からエジェクタ配管62へ分岐され、エ� �ェクタ用減圧装置63で減圧された後に(D点)、 ノズル59を通過した高速の冷媒(F点)に誘引さ� ��て混合される(G点)。

 実施の形態5に示す空気調和機を冷房運転し た場合、エジェクタ61および気液分離器32を� �えるので、蒸発器である室内熱交換器26のエ ンタルピ差(h3-h1)が、従来の空気調和機のエ� �タルピ差(h3-h2)より大きくなる。そのため、� ��発能力つまり冷房能力は従来例よりも増加� ��る。
 また、蒸発能力が一定となるように空気調� ��機を運転した場合、エジェクタ61を用いた� �とによる圧力上昇分(P1-P2)だけ、圧縮機23の� �力が減少し、蒸発能力を圧縮機23の入力で割 ることで得られる冷房運転時の成績係数は、 従来例よりも増加する。
 また、エジェクタ用配管62を備えるので、� �内熱交換器26で蒸発した冷媒蒸気の一部がエ ジェクタ61で吸引され、ディフューザー60で� �圧された後に気液分離器32で分離されて、イ ンジェクション配管36から圧縮機23に流入す� �。これにより、圧縮機23への入力が減少する 。
 また、圧縮機23から吐出したときの温度(E点 )は、従来例(A点)よりも低下するため、圧縮� �23の信頼性が向上する。

 次に、暖房運転の動作を説明する。暖房運� ��を実施している場合の圧力-エンタルピ線図 の形は、図14とほぼ等しくなる。ただし、図2 9に示す従来の空気調和機では、B点とC点が入 れ替わる。
 電磁弁43を駆動して、吐出側接続口44と第2� �接続口47とが連通し、吸込み側接続口45と第1 の接続口46とが連通するように主四方弁24を� �り替える。
 圧縮機23を駆動させると、圧縮機23の吐出側 に連通する従属四方弁1の第3の配管6は高圧と なり、一方、圧縮機23の吸入側に連通する従� ��四方弁1の第4の配管7は低圧となる。そのた� ��、前述した従属四方弁1の動作から、切替弁 12は第2の端蓋20の側へ移動して図2の状態とな り、第1の配管4と第3の配管6とが弁室3を介し� ��連通し、第2の配管5と第4の配管7とが折り返 し流路11aを介して連通する。

 圧縮機23から吐出された高圧の冷媒蒸気(E 点)は、主四方弁24を介して、室内熱交換器26� ��進み、凝縮器である室内熱交換器26で屋内� �空気により冷却されて、凝縮される。凝縮� �れた冷媒液は、従属四方弁1を介した後(B点)� ��ノズル59で等エントロピ変化しながら膨張� �て増速し(F点)、ディフューザー60の入口でエ ジェクタ用配管62を通過した冷媒蒸気(D点)を� ��引して混合し(G点)、ディフューザー60で圧� �回復する(H点)。圧力回復した冷媒は、気液� �相状態で気液分離器32に流入し、冷媒蒸気(L� ��)と冷媒液(I点)とに分離され、分離された冷 媒液は第1の減圧装置30でさらに減圧された後 (J点)、従属四方弁1を介して、室外熱交換器25 に流入する。冷媒は、蒸発器である室外熱交 換器25で、外気から熱を奪って蒸発し、主四� ��弁24を介した後(K点)、圧縮機23に流入する。

 一方、気液分離器32で分離された中間圧力� �冷媒蒸気(L点)は、インジェクション用流量� �御弁33により流量を調節され、インジェクシ ョン配管36を通って、圧縮機23の圧縮工程の� �中(M点)に注入され、L点の冷媒とM点の冷媒と が混合される(N点)。さらに冷媒はE点まで圧� �されて、再び吐出される。
 また、主四方弁24を介した後(K点)の冷媒蒸� �は、吸入配管35の途中からエジェクタ配管62� ��分岐され、エジェクタ用減圧装置63で減圧� �れた後に(D点)、ノズル59を通過した高速の冷 媒(F点)に誘引されて混合される(G点)。

 実施の形態5に示す空気調和機を暖房運転し た場合、インジェクション配管36を有するの� ��、凝縮器である室内熱交換器26を流れる冷� �流量は、インジェクション配管36から圧縮機 23に注入される冷媒流量により増加する。そ� ��ため、凝縮能力つまり暖房能力は従来例よ� ��も増加する。
 また、圧縮機23から吐出したときの温度が� �従来例よりも低下するため、圧縮機23の信頼 性が向上する。
 また、凝縮能力が一定となるように空気調� ��機を運転した場合、エジェクタ61を備える� �で、エジェクタ61を用いたことによる圧力上 昇分(P1-P2)だけ、圧縮機23の入力が減少し、凝 縮能力を圧縮機23の入力で割ることで得られ� ��暖房運転時の成績係数は、従来例よりも増� ��する。
 また、エジェクタ用配管62を備えるので、� �外熱交換器25で蒸発した冷媒蒸気の一部がエ ジェクタ61で吸引され、ディフューザー60で� �圧された後に気液分離器32で分離されて、イ ンジェクション配管36から圧縮機23へ流入す� �。これにより、圧縮機23への入力が減少する 。

 以上のように、本実施の形態5の空気調和 機に用いる従属四方弁1は、図1、図2に示す構 成であるため、この従属四方弁1を用いて冷� �運転、暖房運転を実施した場合、従属四方� �1のみを制御する電磁弁を用いることなく、� ��3の配管6と第4の配管7との圧力差を受けて自 動的に従属四方弁1の切替弁12を切り替えるこ とができる。その結果、空気調和機に使用す る電磁弁、電磁弁を動作させるための制御部 、配線の数を減らすことができ、空気調和機 のコンパクト化を実現するとともに、制御の 簡易化、低コスト化を実現することができる 。

 また、本実施の形態5に示した空気調和機 は、減圧経路22を第1の減圧装置30と気液分離� ��32とエジェクタ61とで構成する共に、減圧経 路22の両端に従属四方弁1を接続し、冷房運転 または暖房運転のどちらにおいても、高圧冷 媒がエジェクタ61に流入して、ノズル59で等� �ントロピ変化して膨張し、また、エジェク� �用配管62を介して冷媒蒸気を吸引してディフ ューザー60で圧力回復した後に、気液二相状� ��で気液分離器32に流入し、さらに、気液分� �器32で冷媒蒸気と冷媒液とに分離され、分離 された冷媒液が流出配管42を通って流出した� ��に第1の減圧装置30で減圧され、また、分離� ��れた冷媒蒸気が気液分離用配管49を通って� �出するといった、エジェクタ61および気液分 離器32が機能するように動作する冷媒の流れ� ��形成することができる。そのため、空気調� ��機の冷房運転と暖房運転とのどちらにおい� ��も、能力および成績係数を増加させること� ��できるとともに、圧縮機の信頼性が向上す� ��。

 また、冷房運転または暖房運転のどちら� ��おいても、従属四方弁1の弁室3の圧力は、� �り返し流路11aの圧力よりも高くなり、弁体11 は、弁座21に強く押し付けられるため、冷媒� ��、従属四方弁1内で第4の配管7から第2の配管 5へショートカットすることはなく、所望の� �転を実施するための冷媒回路を形成するこ� �ができる。

 なお、ここでは、ノズル59とディフュー� �ー60とを備えたエジェクタ61を示したが、膨� ��動力を回収できる膨張機構であればよい。

 また、本実施の形態では、再熱除湿の運� ��の説明を省略したが、室内熱交換器26の構� �を実施の形態1と同様にすることにより再熱� ��湿運転を実施できる。

実施の形態6.
 図15はこの発明の実施の形態6による空気調� ��機の冷媒回路図である。本実施の形態6の空 気調和機は、実施の形態5とは異なり、主四� �弁24の吸込み側接続口45を吸入配管35と接続� �ず、エジェクタ用配管62に接続している。ま た、インジェクション配管36とインジェクシ� ��ン用流量制御弁33とを具備しておらず、こ� �に代わり、気液分離器32と吸入配管35とを気� ��分離用戻し配管71で接続し、気液分離用戻� �配管71には、気液分離用戻し流量弁64を備え� ��いる。
 また、図中、実線の矢印が冷房運転時の冷� ��の流れ方向を示し、破線の矢印が暖房運転� ��の冷媒の流れ方向を示す。なお、図におい� ��、各四方弁1,24は冷房運転時の状態を示して いる。

 以下、図15および図16を用いて、実施の形態 6に示す空気調和機が冷房運転および暖房運� �を実施する場合の冷媒回路の動作について� �明する。
 図16は、圧力-エンタルピ線図であり、実線� ��本実施の形態6に示す空気調和機の冷媒回路 の動作を、一点鎖線(A-B-C-D-Aを結ぶ線)が図29� �示す従来の空気調和機の冷媒回路の動作を� �している。図中のA~Kは、図15および図29中に� ��したA~Kのポイントに相当する。

 まず、空気調和機が冷房運転する場合につ� ��て説明する。
 従来の空気調和機での動作は図6に示した従 来動作と同様であり、図16においてもC点から D点への直線の傾きを無視して図示している� �
 一方、実施の形態6に示す空気調和機では、 電磁弁43を駆動して、吐出側接続口44と第1の� ��続口46とが連通し、吸込み側接続口45と第2� �接続口47とが連通するように主四方弁24を切� ��替える。
 圧縮機23を駆動させると、圧縮機23の吐出側 に連通する従属四方弁1の第4の配管7は高圧と なり、一方、圧縮機23の吸入側に、気液分離� ��戻し配管71、気液分離器32、ディフューザー 60、エジェクタ用配管62、主四方弁24、室内側 ガス配管39、室内熱交換器26、室内側液配管40 を介して連通する従属四方弁1の第3の配管6は 低圧となる。このため、前述した従属四方弁 1の動作から、切替弁12は第1の端蓋19の側へ移 動して図1の状態となり、第1の配管4と第4の� �管7とが弁室3を介して連通し、第2の配管5と� ��3の配管6とが折り返し流路11aを介して連通� �る。

 圧縮機23から吐出された高圧の冷媒蒸気(A点 )は、主四方弁24を介して、室外熱交換器25へ� ��み、凝縮器である室外熱交換器25で外気に� �り冷却されて、凝縮される。凝縮された冷� �液は、従属四方弁1を介した後(B点)、エジェ� ��タ61のノズル59で等エントロピ変化しながら 膨張して増速し(E点)、ディフューザー60の入� ��でエジェクタ用配管62を通過した冷媒蒸気(D 点)を誘引して混合し(F点)、ディフューザー60 で圧力回復する(G点)。圧力回復した冷媒は、 気液二相状態で気液分離器32に流入し、冷媒� ��気(K点)と冷媒液(H点)とに分離され、分離さ� ��た冷媒液は第1の減圧装置30でさらに減圧さ� ��た後(I点)、従属四方弁1を介して、室内熱交 換器26に流入する。冷媒は、蒸発器である室� ��熱交換器26で、屋内の空気から熱を奪って� �発し、主四方弁24を介した後(J点)、エジェク タ配管62を通って、エジェクタ用減圧装置63� �減圧され(D点)、ノズル59を通過した高速の冷 媒(E点)に誘引されて混合される(F点)。つまり 、室内熱交換器26を循環する冷媒流量は、全� ��エジェクタ61で誘引される流量となる。
 また、気液分離器32で分離された冷媒蒸気� �、気液分離用戻し流量弁64を介し(K点)、気液 分離用戻し配管71を通って、圧縮機23に流入� �る。

 実施の形態6に示す空気調和機を冷房運転し た場合、気液分離器32を備えるので、蒸発器� ��ある室内熱交換器26のエンタルピ差(h3-h1)が� ��従来の空気調和機のエンタルピ差(h3-h2)より 大きくなる。そのため、蒸発能力つまり冷房 能力は従来例よりも増加する。
 また、蒸発能力が一定となるように空気調� ��機を運転した場合、エジェクタ61を備える� �で、エジェクタ61を用いたことによる圧力上 昇分(P1-P2)だけ、圧縮機23の入力が減少し、蒸 発能力を圧縮機23の入力で割ることで得られ� ��冷房運転時の成績係数は、従来例よりも増� ��する。
 また、エジェクタ用配管62を備えるので、� �内熱交換器26で蒸発した冷媒蒸気がエジェク タ61で吸引され、室内熱交換器26に冷媒を循� �させることができる。

 次に、暖房運転の動作を説明する。暖房運� ��を実施している場合の圧力-エンタルピ線図 の形は、図16とほぼ等しくなる。ただし、図2 9に示す従来の空気調和機では、B点とC点が入 れ替わる。
 電磁弁43を駆動して、吐出側接続口44と第2� �接続口47とが連通し、吸込み側接続口45と第1 の接続口46とが連通するように主四方弁24を� �り替える。
 圧縮機23を駆動させると、圧縮機23の吐出側 に連通する従属四方弁1の第3の配管6は高圧と なり、一方、圧縮機23の吸入側に、気液分離� ��戻し配管71、気液分離器32、ディフューザー 60、エジェクタ用配管62、主四方弁24、室外側 ガス配管37、室外熱交換器25、室外側液配管38 を介して連通する従属四方弁1の第4の配管7は 、低圧となる。そのため、前述した従属四方 弁1の動作から、切替弁12は第2の端蓋20の側へ 移動して図2の状態となり、第1の配管4と第3� �配管6とが弁室3を介して連通し、第2の配管5� ��第4の配管7とが折り返し流路11aを介して連� �する。

 圧縮機23から吐出された高圧の冷媒蒸気(A点 )は、主四方弁24を介して、室内熱交換器26へ� ��み、凝縮器である室内熱交換器25で屋内の� �気により冷却されて、凝縮される。凝縮さ� �た冷媒液は、従属四方弁1を介した後(B点)、� ��ズル59で等エントロピ変化しながら膨張し� �増速し(E点)、ディフューザー60の入口でエジ ェクタ用配管62を通過した冷媒蒸気(D点)を誘� ��して混合し(F点)、ディフューザー60で圧力� �復する(G点)。圧力回復した冷媒は、気液二� �状態で気液分離器32に流入し、冷媒蒸気(K点) と冷媒液(H点)とに分離され、分離された冷媒 液は第1の減圧装置30でさらに減圧された後(I� ��)、従属四方弁1を介して、室外熱交換器25に 流入する。冷媒は、蒸発器である室外熱交換 器25で、外気から熱を奪って蒸発し、主四方� ��24を介した後(J点)、エジェクタ配管62を通っ て、エジェクタ用減圧装置63で減圧された後� ��(D点)、ノズル59を通過した高速の冷媒(E点)� �誘引されて混合される(F点)。つまり、室外� �交換器25を循環する冷媒流量は、全てエジェ クタ61で誘引される流量となる。
 また、気液分離器32で分離された冷媒蒸気� �、気液分離用戻し流量弁64を介し(K点)、気液 分離用戻し配管71を通って、圧縮機23に流入� �る。

 実施の形態6に示す空気調和機を暖房運転し た場合、エジェクタ61を備えるので、エジェ� ��タ61を用いたことによる圧力上昇分(P1-P2)だ� ��、圧縮機23の入力が減少する。そのため、� �縮能力が一定となるように空気調和機を運� �した場合、凝縮能力を圧縮機23の入力で割る ことで得られる暖房運転時の成績係数は、従 来例よりも増加する。
 また、エジェクタ用配管62を備えるので、� �外熱交換器25で蒸発した冷媒蒸気がエジェク タ61で吸引され、室外熱交換器25に冷媒を循� �させることができる。

 以上のように、本実施の形態6の空気調和 機に用いる従属四方弁1は、図1、図2に示す構 成であるため、この従属四方弁1を用いて冷� �運転、暖房運転を実施した場合、従属四方� �1のみを制御する電磁弁を用いることなく、� ��3の配管6と第4の配管7との圧力差を受けて自 動的に従属四方弁1の切替弁12を切り替えるこ とができる。その結果、空気調和機に使用す る電磁弁、電磁弁を動作させるための制御部 、配線の数を減らすことができ、空気調和機 のコンパクト化を実現するとともに、制御の 簡易化、低コスト化を実現することができる 。

 また、本実施の形態6に示した空気調和機 は、減圧経路22を第1の減圧装置30と気液分離� ��32とエジェクタ61とで構成する共に、減圧経 路22の両端に従属四方弁1を接続し、冷房運転 または暖房運転のどちらにおいても、高圧冷 媒がエジェクタ61に流入して、ノズル59で等� �ントロピ変化して膨張し、また、エジェク� �用配管62を介して冷媒蒸気を吸引してディフ ューザー60で圧力回復した後に、気液二相状� ��で気液分離器32に流入し、さらに、気液分� �器32で冷媒蒸気と冷媒液とに分離され、分離 された冷媒液が流出配管42を通って流出した� ��に第1の減圧装置30で減圧され、また、分離� ��れた冷媒蒸気が気液分離用戻し配管71を通� �て流出するといった、エジェクタ61および気 液分離器32が機能するように動作する冷媒の� ��れを形成することができる。そのため、空� ��調和機の冷房運転と暖房運転とのどちらに� ��いても成績係数を増加させることができる� ��

 また、冷房運転または暖房運転のどちら� ��おいても、従属四方弁1の弁室3の圧力は、� �り返し流路11aの圧力よりも高くなり、弁体11 は、弁座21に強く押し付けられるため、冷媒� ��、従属四方弁1内で第4の配管7から第2の配管 5へショートカットすることはなく、所望の� �転を実施するための冷媒回路を形成するこ� �ができる。

 なお、ここでは、ノズル59とディフュー� �ー60とを備えたエジェクタ61を示したが、膨� ��動力を回収できる膨張機構であればよい。

 また、本実施の形態では、再熱除湿の運転� ��説明を省略したが、室内熱交換器26の構成� �実施の形態1と同様にすることにより再熱除� ��運転を実施できる。
 また、本実施の形態6の空気調和機において 、第1の減圧装置30およびエジェクタ用減圧装 置63のいずれか少なくとも1つを削除してもか まわない。この場合、気液分離器32の液冷媒� ��口から従属四方弁1、室内熱交換器26(または 室外熱交換器25)、主四方弁24、ノズル59の出� �に至るまでの圧力損失を低減することがで� �ノズル59を通過後の高速の冷媒(E点)に誘引さ れる冷媒量を増加させて、室内熱交換器26の� ��交換量を向上することができる。
 また、本実施の形態6の空気調和機において 、気液分離用戻し流量弁64を削除してもかま� ��ない。この場合、気液分離器32の冷媒蒸気� �口から圧縮機23の吸入口に至るまでの圧力損 失を低減することができるので、圧縮機23の� ��入圧力を上昇して、圧縮機23の電気入力を� �減することができる。
 また、本実施の形態6の空気調和機において 、第1の減圧装置30を気液分離器32と従属四方� ��1の間に設ける例を示したが、第1の減圧装� �30を従属四方弁1とエジェクタ61との間または エジェクタ61と気液分離器32との間に設けて� �よい。第1の減圧装置30を減圧経路22に設ける ことにより、エジェクタ61で制御しきれない� ��圧量を調整することができる。

実施の形態7.
 図17はこの発明の実施の形態7による空気調� ��機の冷媒回路図である。本実施の形態7の空 気調和機は、実施の形態1とは異なり、減圧� �路22は気液分離器32を備えておらず、第1の減 圧装置30と、第1の過冷却熱交換器53(第1の減� �装置30の下流側に設ける。)と、第2の過冷却� ��交換器65(第1の過冷却熱交換器53の下流側に� ��ける。)と、第2の減圧装置31(第2の過冷却熱� ��換器65の下流側に設ける。)とを備える。ま� ��、主経路は従属四方弁1を備えることにより 、冷房運転および暖房運転のいずれにおいて も、減圧経路22を通過する冷媒の流れ方向が� ��定になるようにしている。
 また、本実施の形態7では、第1の過冷却熱� �換器53の下流で第2の過冷却熱交換器65に至る までの間から分岐した冷媒を、圧縮機23の中� ��圧縮過程に戻す過冷却用インジェクション� ��管55を設けている。また、過冷却用インジ� �クション配管55には、前記分岐した冷媒を中 間圧力にするための過冷却用減圧装置54を備� ��ると共に、過冷却用減圧装置54を通過後の� �媒と第1の減圧装置30を通過後の冷媒が第1の� ��冷却熱交換器53を介して熱交換するように� �ている。さらに、第2の減圧装置31に流入す� �冷媒と、圧縮機23に流入する冷媒とが第2の� �冷却熱交換器65を介して熱交換するようにし ている。
 また、図中、実線の矢印が冷房運転時の冷� ��の流れ方向を示し、破線の矢印が暖房運転� ��の冷媒の流れ方向を示す。なお、図におい� ��、各四方弁1,24は冷房運転時の状態を示して いる。

 以下、図17および図18を用いて、実施の形態 7に示す空気調和機が冷房運転および暖房運� �を実施する場合の冷媒回路の動作について� �明する。
 図18は、圧力-エンタルピ線図であり、実線� ��本実施の形態7に示す空気調和機の冷媒回路 の動作を、一点鎖線(A-B-C-D-Aを結ぶ線)が図29� �示す従来の空気調和機の冷媒回路の動作を� �している。図中のA~Lは、図17および図29中に� ��したA~Lのポイントに相当する。

 まず、空気調和機が冷房運転する場合につ� ��て説明する。
 従来の空気調和機での動作は図6に示した従 来動作と同様であり、図18においてもC点から D点への直線の傾きを無視して図示している� �
 一方、実施の形態7に示す空気調和機では、 電磁弁43を駆動して、吐出側接続口44と第1の� ��続口46とが連通し、吸込み側接続口45と第2� �接続口47とが連通するように主四方弁24を切� ��替える。
 圧縮機23を駆動させると、圧縮機23の吐出側 に連通する従属四方弁1の第4の配管7は高圧と なり、一方、圧縮機23の吸入側に連通する従� ��四方弁1の第3の配管6は低圧となる。そのた� ��、前述した従属四方弁1の動作から、切替弁 12は第1の端蓋19の側へ移動して図1の状態とな り、第1の配管4と第4の配管7とが弁室3を介し� ��連通し、第2の配管5と第3の配管6とが折り返 し流路11aを介して連通する。

 圧縮機23から吐出された高圧の冷媒蒸気(E 点)は、主四方弁24を介して、室外熱交換器25� ��進み、凝縮器である室外熱交換器25で外気� �より冷却されて、凝縮される。凝縮された� �媒液は、従属四方弁1を介した後(B点)、第1の 減圧装置30で減圧され(F点)、さらに第1の過冷 却熱交換器53で対向して流れる中間圧P3の冷� �(K点~L点)により冷却される(G点)。その後、さ らに、第2の過冷却熱交換器65で対向して流れ る低圧P4の冷媒(点J~点D)により冷却された後(H 点)、第2の減圧装置31で減圧され(I点)、従属� �方弁1を介して室内熱交換器26へ進む。冷媒� �、蒸発器である室内熱交換器26で屋内の空気 から熱を奪って蒸発するが、完全に蒸発せず 、気液二相状態で主四方弁24を介した後(J点)� ��第2の過冷却熱交換器65で、中間圧P2の冷媒(G 点~H点)から熱を奪って蒸発し(D点)、圧縮機23� ��進む。

 一方、G点で過冷却用インジェクション配 管55に分岐された冷媒液の一部は、過冷却用� ��圧装置54で中間圧力P3まで減圧された後(K点) 、第1の過冷却熱交換器53で対向して流れる中 間圧P2の冷媒(点F~点G)から熱を奪って蒸発す� �が(L点)、完全に蒸発せず、気液二相状態で� �縮機23の圧縮工程の途中(M点)に注入され、L� �の冷媒とM点の冷媒とが混合される(N点)。さ� ��に冷媒はE点まで圧縮されて、再び吐出され る。

 実施の形態7に示す空気調和機を冷房運転し た場合、第1の過冷却熱交換器53および第2の� �冷却熱交換器65を備えるので、蒸発器である 室内熱交換器26のエンタルピ差(h3-h1)が、従来 の空気調和機のエンタルピ差(h4-h2)より大き� �なる。そのため、蒸発能力つまり冷房能力� �従来例よりも増加する。
 また、過冷却用インジェクション配管55を� �えるので、圧縮機23を流れる冷媒流量は、過 冷却用インジェクション配管55から圧縮機23� �注入される冷媒流量により増加する。その� �め、圧縮機23の入力も増加するが、それ以上 に蒸発能力が大きいため、蒸発能力を圧縮機 23の入力で割ることで得られる冷房運転時の� ��績係数は、従来例よりも増加する。また、� ��縮機から吐出したときの温度が、従来例よ� ��も低下するため、圧縮機の信頼性が向上す� ��。

 次に、暖房運転の動作を説明する。暖房運� ��を実施している場合の圧力-エンタルピ線図 の形は、図18とほぼ等しくなる。ただし、図2 9に示す従来の空気調和機を暖房運転する場� �は、B点とC点が入れ替わる。
 電磁弁43を駆動して、吐出側接続口44と第2� �接続口47とが連通し、吸込み側接続口45と第1 の接続口46とが連通するように主四方弁24を� �り替える。
 圧縮機23を駆動させると、圧縮機23の吐出側 に連通する従属四方弁1の第3の配管6は高圧と なり、一方、圧縮機23の吸入側に連通する従� ��四方弁1の第4の配管7は低圧となる。そのた� ��、前述した従属四方弁1の動作から、切替弁 12は第2の端蓋20の側へ移動して図2の状態とな り、第1の配管4と第3の配管6とが弁室3を介し� ��連通し、第2の配管5と第4の配管7とが折り返 し流路11aを介して連通する。

 圧縮機23から吐出された高圧の冷媒蒸気(E 点)は、主四方弁24を介して、室内熱交換器26� ��進み、凝縮器である室内熱交換器26で屋内� �空気により冷却されて、凝縮される。凝縮� �れた冷媒液は、従属四方弁1を介した後(B点)� ��第1の減圧装置30で減圧され(F点)、さらに第1 の過冷却熱交換器53で対向して流れる中間圧P 3の冷媒(K点~L点)により冷却される(G点)。その 後、さらに、第2の過冷却熱交換器65で対向し て流れる低圧P4の冷媒(点J~点D)により冷却さ� �た後(H点)、第2の減圧装置31で減圧され(I点)� �従属四方弁1を介して室外熱交換器25へ進む� �冷媒は、蒸発器である室外熱交換器25で外気 から熱を奪って蒸発するが、完全に蒸発せず 、気液二相状態で主四方弁24を介した後(J点)� ��第2の過冷却熱交換器65で、中間圧P2の冷媒(G 点~H点)から熱を奪って蒸発し(D点)、圧縮機23� ��進む。

 一方、G点で過冷却用インジェクション配 管55に分岐された冷媒液の一部は、過冷却用� ��圧装置54で中間圧力P3まで減圧された後(K点) 、第1の過冷却熱交換器53で対向して流れる中 間圧P2の冷媒(点F~点G)から熱を奪って蒸発す� �が(L点)、完全に蒸発せず、気液二相状態で� �縮機23の圧縮工程の途中(M点)に注入され、L� �の冷媒とM点の冷媒とが混合される(N点)。さ� ��に冷媒はE点まで圧縮されて、再び吐出され る。

 実施の形態7に示す空気調和機を暖房運転し た場合、過冷却用インジェクション配管55を� ��えるので、凝縮器である室内熱交換器26を� �れる冷媒流量は、過冷却用インジェクショ� �配管55から圧縮機23に注入される冷媒流量に� ��り増加する。そのため、凝縮能力つまり暖� ��能力は従来例よりも増加する。
 また、圧縮機23を流れる冷媒流量は、過冷� �用インジェクション配管55から圧縮機23に注� ��される冷媒流量により増加する。そのため� ��圧縮機23の入力も増加するが、それ以上に� �縮能力が大きいため、凝縮能力を圧縮機23の 入力で割ることで得られる暖房運転時の成績 係数は、従来例よりも増加する。また、圧縮 機から吐出したときの温度が、従来例よりも 低下するため、圧縮機の信頼性が向上する。

 以上のように、本実施の形態7の空気調和 機に用いる従属四方弁1は、図1、図2に示す構 成であるため、この従属四方弁1を用いて冷� �運転、暖房運転を実施した場合、従属四方� �1のみを制御する電磁弁を用いることなく、� ��3の配管6と第4の配管7との圧力差を受けて自 動的に従属四方弁1の切替弁12を切り替えるこ とができる。その結果、空気調和機に使用す る電磁弁、電磁弁を動作させるための制御部 、配線の数を減らすことができ、空気調和機 のコンパクト化を実現するとともに、制御の 簡易化、低コスト化を実現することができる 。

 また、本実施の形態7に示した空気調和機 は、減圧経路22を第1の減圧装置30と、第1の過 冷却熱交換器53と、第2の過冷却熱交換器65と� ��第2の減圧装置31とで構成する共に、減圧経� ��22の両端に従属四方弁1を接続し、冷房運転� ��たは暖房運転のどちらにおいても、第1の過 冷却熱交換器53は過冷却用インジェクション� ��管55を通過する冷媒と熱交換し、第2の過冷� ��熱交換器65は圧縮機に戻る冷媒と熱交換す� �ようにできる。そのため、能力および成績� �数を増加させることができる。また、圧縮� �23の信頼性が向上する。

 また、冷房運転または暖房運転のどちら� ��おいても、第1の過冷却熱交換器53および第2 の過冷却熱交換器65において、熱交換器内を� ��れる冷媒が対向して流れるようにしたので� ��第1の過冷却熱交換器53および第2の過冷却熱 交換器65の熱交換性能を向上させることがで� ��る。

 また、冷房運転または暖房運転のどちら� ��おいても、従属四方弁1の弁室3の圧力は、� �り返し流路11aの圧力よりも高くなり、弁体11 は、弁座21に強く押し付けられるため、冷媒� ��、従属四方弁1内で第4の配管7から第2の配管 5へショートカットすることはなく、所望の� �転を実施するための冷媒回路を形成するこ� �ができる。

 なお、第1の過冷却熱交換器53および第2の 過冷却熱交換器65の構造は任意であり、異な� ��圧力を有する冷媒が熱交換できるものであ� ��ばよい。

 また、本実施の形態では、再熱除湿の運� ��の説明を省略したが、室内熱交換器26の構� �を実施の形態1と同様にすることにより再熱� ��湿運転を実施できる。

実施の形態8.
 図19はこの発明の実施の形態8による空気調� ��機の冷媒回路図である。本実施の形態8の空 気調和機は、実施の形態1とは異なり、気液� �離器32、インジェクション用流量制御弁33、� ��ンジェクション配管36を具備しておらず、� �れに代わり、膨張機72、膨張動力伝達手段73� ��副圧縮機74、膨張用バイパス配管75、膨張用 流量制御弁76を備える。また、第1の減圧装置 30と第2の減圧装置31との間に膨張機72を接続� �、主四方弁24から圧縮機23の吸入側に至る間� ��副圧縮機74を接続し、流入配管41と流出配管 42に膨張用バイパス配管75を接続し、膨張用� �イパス配管75に膨張用流量制御弁76を配置し� ��いる。
 また、膨張機72と副圧縮機74とは膨張動力伝 達手段73により連結されており、膨張機72で� �収した膨張動力が副圧縮機74に伝達されるよ うになっている。膨張機72および副圧縮機74� �構造としては、たとえば、レシプロ式、ロ� �タリ式、スクロール式などが考えられる。� �圧経路22は第1の減圧装置30と膨張機72と第2の 減圧装置31とを備え、主経路は従属四方弁1を 備えることにより、冷房運転および暖房運転 のいずれにおいても、減圧経路22を通過する� ��媒の流れ方向が一定になるようにしている� ��
 また、図中、実線の矢印が冷房運転時の冷� ��の流れ方向を示し、破線の矢印が暖房運転� ��の冷媒の流れ方向を示す。なお、図におい� ��、各四方弁1,24は冷房運転時の状態を示して いる。

 以下、図19および図20を用いて、実施の形態 8に示す空気調和機が冷房運転および暖房運� �を実施する場合の冷媒回路の動作について� �明する。
 図20は、圧力-エンタルピ線図であり、実線� ��本実施の形態8に示す空気調和機の冷媒回路 の動作を、一点鎖線(A-B-C-D-Aを結ぶ線)が図29� �示す従来の空気調和機の冷媒回路の動作を� �している。ここでは、冷媒が二酸化炭素で� �る場合を示しており、高圧側が超臨界状態� �なっている。図中のA~Fは、図19および図29中� ��示したA~Fのポイントに相当する。

 まず、空気調和機が冷房運転する場合につ� ��て説明する。
 従来の空気調和機での動作は図6に示した従 来動作と同様であり、図20においてもC点から D点への直線の傾きを無視して図示している� �
 一方、実施の形態8に示す空気調和機では、 電磁弁43を駆動して、吐出側接続口44と第1の� ��続口46とが連通し、吸込み側接続口45と第2� �接続口47とが連通するように主四方弁24を切� ��替える。また、第1の減圧装置30、第2の減圧 装置31を全開にし、膨張用流量制御弁76を閉� �た状態にする。
 圧縮機23を駆動させると、圧縮機23の吐出側 に連通する従属四方弁1の第4の配管7は高圧と なり、一方、圧縮機23の吸入側に連通する従� ��四方弁1の第3の配管6は低圧となる。そのた� ��、前述した従属四方弁1の動作から、切替弁 12は第1の端蓋19の側へ移動して図1の状態とな り、第1の配管4と第4の配管7とが弁室3を介し� ��連通し、第2の配管5と第3の配管6とが折り返 し流路11aを介して連通する。

 圧縮機23から吐出された高圧の冷媒蒸気(A 点)は、主四方弁24を介して、室外熱交換器25� ��進み、放熱器である室外熱交換器25で外気� �より冷却されて、放熱される。放熱された� �媒は、従属四方弁1を介した後(B点)、第1の減 圧装置30を介して、膨張機72へ流入する。膨� �機72では、冷媒がもつエネルギを膨張機72の� ��転運動または振幅運動に与えながら冷媒を� ��エントロピ変化で膨張させる。このとき、� ��張機72の回転運動や往復運動は、膨張動力� �達手段73を介して副圧縮機74に伝達され、副� ��縮機74が駆動される。膨張機72を通過した冷 媒は、第2の減圧装置31を介した後(E点)、従属 四方弁1を介して室内熱交換器26へ進み、蒸発 器である室内熱交換器26で屋内の空気から熱� ��奪って蒸発する。蒸発した冷媒蒸気は、主� ��方弁24を介した後(D点)、副圧縮機74に流入す る。副圧縮機74に流入した冷媒はF点まで圧縮 された後、さらに、圧縮機23でA点まで圧縮さ れて、再び吐出される。

 実施の形態8に示す空気調和機を冷房運転し た場合、膨張機72を備えるので、蒸発器であ� ��室内熱交換器26のエンタルピ差(h3-h1)が、従� ��の空気調和機のエンタルピ差(h3-h2)より大き くなる。そのため、蒸発能力つまり冷房能力 は従来例よりも増加する。
 また、膨張機72で得た膨張動力を用いて副� �縮機74で冷媒を圧縮するため、圧縮機23の入� ��が減少し、蒸発能力を圧縮機23の入力で割� �ことで得られる冷房運転時の成績係数は、� �来例よりも増加する。

 次に、暖房運転の動作を説明する。暖房運� ��を実施している場合の圧力-エンタルピ線図 の形は、図20とほぼ等しくなる。ただし、図2 9に示す従来の空気調和機を暖房運転する場� �は、B点とC点が入れ替わる。
 電磁弁43を駆動して、吐出側接続口44と第2� �接続口47とが連通し、吸込み側接続口45と第1 の接続口46とが連通するように主四方弁24を� �り替える。また、第1の減圧装置30、第2の減� ��装置31を全開にし、膨張用流量制御弁76を閉 じた状態にする。
 圧縮機23を駆動させると、圧縮機23の吐出側 に連通する従属四方弁1の第3の配管6は高圧と なり、一方、圧縮機23の吸入側に連通する従� ��四方弁1の第4の配管7は低圧となる。そのた� ��、前述した従属四方弁1の動作から、切替弁 12は第2の端蓋20の側へ移動して図2の状態とな り、第1の配管4と第3の配管6とが弁室3を介し� ��連通し、第2の配管5と第4の配管7とが折り返 し流路11aを介して連通する。

 圧縮機23から吐出された高圧の冷媒蒸気(A 点)は、主四方弁24を介して、室内熱交換器26� ��進み、放熱器である室内熱交換器26で屋内� �空気により冷却されて、放熱される。放熱� �れた冷媒は、従属四方弁1を介した後(B点)、� ��1の減圧装置30を介して、膨張機72へ流入す� �。膨張機72では、冷媒がもつエネルギを膨張 機72の回転運動または振幅運動に与えながら� ��媒を等エントロピ変化で膨張させる。この� ��き、膨張機72の回転運動や往復運動は、膨� �動力伝達手段73を介して副圧縮機74に伝達さ� ��、副圧縮機74が駆動される。膨張機72を通過 した冷媒は、第2の減圧装置31を介した後(E点) 。従属四方弁1を介して室外熱交換器25へ進み 、蒸発器である室外熱交換器25で外気から熱� ��奪って蒸発する。蒸発した冷媒蒸気は、主� ��方弁24を介した後(D点)、副圧縮機74に流入す る。副圧縮機74に流入した冷媒はF点まで圧縮 された後、さらに、圧縮機23でA点まで圧縮さ れて、再び吐出される。

 実施の形態8に示す空気調和機を暖房運転 した場合、膨張機72で得た膨張動力を用いて� ��圧縮機74で冷媒を圧縮する。そのため、圧� �機23の入力が減少し、放熱能力を圧縮機23の� ��力で割ることで得られる暖房運転時の成績� ��数は、従来例よりも増加する。

 以上のように、本実施の形態8の空気調和 機に用いる従属四方弁1は、図1、図2に示す構 成であるため、実施の形態1と同様、この従� �四方弁1を用いて冷房運転および暖房運転を� ��施した場合、従属四方弁1のみを制御する電 磁弁を用いることなく、第3の配管6と第4の配 管7の圧力差を受けて自動的に従属四方弁1の� ��替弁12を切り替えることができる。その結� �、空気調和機に使用する電磁弁、電磁弁を� �作させるための制御部、配線の数を減らす� �とができ、空気調和機のコンパクト化を実� �するとともに、制御の簡易化、低コスト化� �実現することができる。

 また、本実施の形態8に示した空気調和機 は、減圧経路22に膨張機72を備えるとともに� �減圧経路22の両端に接続する従属四方弁1を� �えるので、冷房運転または暖房運転のどち� �においても、従属四方弁1の切替弁12の切り� �わりにより、膨張機72を通過する冷媒が、流 入配管41から膨張機72に流入して、等エント� �ピ変化しながら膨張されるとともに膨張動� �を得るといった、膨張機72が機能する冷媒の 流れを形成することができる。そのため、空 気調和機の冷房運転と暖房運転とのどちらに おいても、成績係数を増加させることができ る。特に、圧力差の大きな二酸化炭素を冷媒 とする空気調和機においては、成績係数の改 善効果が大きい。

 また、冷房運転または暖房運転のどちら� ��おいても、従属四方弁1の弁室3の圧力は、� �り返し流路11aの圧力よりも高くなり、弁体11 は、弁座21に強く押し付けられるため、冷媒� ��、従属四方弁1内で第4の配管7から第2の配管 5へショートカットすることはなく、所望の� �転を実施するための冷媒回路を形成するこ� �ができる。

 なお、前記実施の形態8では、冷房運転また は暖房運転のどちらにおいても、第1の減圧� �置30、第2の減圧装置31を全開にし、膨張機72� ��より減圧しているが、さらに第1の減圧装置 30または第2の減圧装置31を用いて冷媒を減圧� ��て、空気調和機を制御するようにしてもよ� ��。
 さらに、前記実施の形態8では、冷房運転ま たは暖房運転のどちらにおいても、膨張用流 量制御弁76を閉じた状態にしているが、起動� ��などにおいて膨張機72の運転が安定しない� �合や、膨張機72に冷媒を通過させるだけでは 十分に制御しきれない場合などには、膨張用 流量制御弁76を調整して、膨張用バイパス配� ��75に冷媒を流すようにするとよい。
 また、前記実施の形態8では、減圧経路22に� ��ける減圧動作は主に膨張機72において行わ� �るため、第1の減圧装置30または、第2の減圧� ��置31のどちらか一方を削除してもよく、さ� �に両方を冷媒回路から削除してもかまわな� �。

 また、本実施の形態では、再熱除湿の運� ��の説明を省略したが、室内熱交換器26の構� �を実施の形態1と同様にすることにより再熱� ��湿運転を実施できる。

 また、膨張機72と副圧縮機74とを同じ容器に 入れて構成してよく、さらに、膨張機72と副� ��縮機27とを一体で構成してもよい。
 また、圧縮機23と副圧縮機74とを同じ容器に 入れて構成してもよく、さらに圧縮機23と副� ��縮機74とを一体で構成してもよい。
 また、圧縮機23と副圧縮機74と膨張機72との� ��べてを同じ容器にいれて構成してもよく、� ��らに、圧縮機23と副圧縮機74と膨張機72とを� ��体で構成してもよい。
 さらに、副圧縮機74を圧縮機23の吐出側に配 置してもよい。
 また、副圧縮機74を用いず、膨張動力伝達� �段73を圧縮機23に連結するようにして圧縮機2 3のモータ動力を減少するようにしてもよい� �

実施の形態9.
 図21はこの発明の実施の形態9による空気調� ��機の冷媒回路図である。本実施の形態9の空 気調和機においては、減圧経路22は、実施の� ��態8の構成に加え、気液分離器32を備える。� ��た、インジェクション用流量制御弁33、イ� �ジェクション配管36を備えている。
 気液分離器32は、膨張機72の下流に配置され 、気液分離器32に接続されたインジェクショ� ��配管36は、冷媒蒸気をインジェクション用� �量制御弁33を介して、圧縮機32の圧縮工程の� ��中に設けられたインジェクション用のポー� ��に接続される。
 また、図中、実線の矢印が冷房運転時の冷� ��の流れ方向を示し、破線の矢印が暖房運転� ��の冷媒の流れ方向を示す。なお、図におい� ��、各四方弁1,24は冷房運転時の状態を示して いる。

 以下、図21および図22を用いて、実施の形態 9に示す空気調和機が冷房運転および暖房運� �を実施する場合の冷媒回路の動作について� �明する。
 図22は、圧力-エンタルピ線図であり、実線� ��本実施の形態9に示す空気調和機の冷媒回路 の動作を、一点鎖線(A-B-C-D-Aを結ぶ線)が図29� �示す従来の空気調和機の冷媒回路の動作を� �している。ここでは、冷媒が二酸化炭素で� �る場合を示しており、高圧側が超臨界状態� �なっている。図中のA~I,Kは、図21および図29� �に示したA~I,Kのポイントに相当する。

 まず、空気調和機が冷房運転する場合につ� ��て説明する。
 従来の空気調和機での動作は図6に示した従 来動作と同様であり、図22においてもC点から D点への直線の傾きを無視して図示している� �
 一方、実施の形態9に示す空気調和機では、 電磁弁43を駆動して、吐出側接続口44と第1の� ��続口46とが連通し、吸込み側接続口45と第2� �接続口47とが連通するように主四方弁24を切� ��替える。また、第1の減圧装置30を全開にし� ��膨張用流量制御弁76を閉じた状態にする。
 圧縮機23を駆動させると、圧縮機23の吐出側 に連通する従属四方弁1の第4の配管7は高圧と なり、一方、圧縮機23の吸入側に連通する従� ��四方弁1の第3の配管6は低圧となる。そのた� ��、前述した従属四方弁1の動作から、切替弁 12は第1の端蓋19の側へ移動して図1の状態とな り、第1の配管4と第4の配管7とが弁室3を介し� ��連通し、第2の配管5と第3の配管6とが折り返 し流路11aを介して連通する。

 圧縮機23から吐出された高圧の冷媒蒸気(E 点)は、主四方弁24を介して、室外熱交換器25� ��進み、放熱器である室外熱交換器25で外気� �より冷却されて、放熱される。放熱された� �媒は、従属四方弁1を介した後(B点)、第1の減 圧装置30を介して、膨張機72へ流入する。膨� �機72では、冷媒がもつエネルギを膨張機72の� ��転運動または振幅運動に与えながら冷媒を� ��エントロピ変化で膨張させる。このとき、� ��張機72の回転運動や往復運動は、膨張動力� �達手段73を介して副圧縮機74に伝達され、副� ��縮機74が駆動される。膨張機72を通過した冷 媒は、気液二相状態で気液分離器32に流入し� ��冷媒蒸気(K点)と冷媒液(G点)とに分離される� ��分離された冷媒液(G点)は、第2の減圧装置31� ��減圧された後(H点)、従属四方弁1を介して室 内熱交換器26へ進み、蒸発器である室内熱交� ��器26で屋内の空気から熱を奪って蒸発する� �蒸発した冷媒蒸気は、主四方弁24を介した後 (D点)、副圧縮機74に流入する。副圧縮機74に� �入した冷媒はI点まで圧縮された後、さらに� ��圧縮機23でJ点まで圧縮される。

 一方、気液分離器32で分離された中間圧� �の冷媒蒸気(K点)は、インジェクション用流� �制御弁33により流量を調節され、インジェク ション配管36を通って、圧縮機23の圧縮工程� �途中(J点)に注入され、K点の冷媒とJ点の冷媒 とが混合される(L点)。さらに冷媒はE点まで� �縮されて、再び吐出される。

 実施の形態9に示す空気調和機を冷房運転し た場合、膨張機72および気液分離機32を備え� �ので、蒸発器である室内熱交換器26のエンタ ルピ差(h3-h1)が、従来の空気調和機のエンタ� �ピ差(h3-h2)より大きくなる。そのため、蒸発� ��力つまり冷房能力は従来例よりも増加する� ��
 また、膨張機72で得た膨張動力を用いて副� �縮機74で冷媒を圧縮する。そのため、圧縮機 23の入力が減少し、蒸発能力を圧縮機23の入� �で割ることで得られる冷房運転時の成績係� �は、従来例よりも増加する。
 また、インジェクション配管36を有するの� �、圧縮機23から吐出したときの温度(E点)は、 従来例(A点)よりも低下するため、圧縮機23の� ��頼性が向上する。

 次に、暖房運転の動作を説明する。暖房運� ��を実施している場合の圧力-エンタルピ線図 の形は、図22とほぼ等しくなる。ただし、図2 9に示す従来の空気調和機を暖房運転する場� �は、B点とC点が入れ替わる。
 電磁弁43を駆動して、吐出側接続口44と第2� �接続口47とが連通し、吸込み側接続口45と第1 の接続口46とが連通するように主四方弁24を� �り替える。また、第1の減圧装置30を全開に� �、膨張用流量制御弁76を閉じた状態にする。
 圧縮機23を駆動させると、圧縮機23の吐出側 に連通する従属四方弁1の第3の配管6は高圧と なり、一方、圧縮機23の吸入側に連通する従� ��四方弁1の第4の配管7は低圧となる。そのた� ��、前述した従属四方弁1の動作から、切替弁 12は第2の端蓋20の側へ移動して図2の状態とな り、第1の配管4と第3の配管6とが弁室3を介し� ��連通し、第2の配管5と第4の配管7とが折り返 し流路11aを介して連通する。

 圧縮機23から吐出された高圧の冷媒蒸気(E点 )は、主四方弁24を介して、室内熱交換器26へ� ��み、放熱器である室内熱交換器26で屋内の� �気により冷却されて、放熱される。放熱さ� �た冷媒は、従属四方弁1を介した後(B点)、第1 の減圧装置30を介して、膨張機72へ流入する� �膨張機72では、冷媒がもつエネルギを膨張機 72の回転運動または振幅運動に与えながら冷� ��を等エントロピ変化で膨張させる。このと� ��、膨張機72の回転運動や往復運動は、膨張� �力伝達手段73を介して副圧縮機74に伝達され� ��副圧縮機74が駆動される。膨張機72を通過し た冷媒は、気液二相状態で気液分離器32に流� ��し、冷媒蒸気(K点)と冷媒液(G点)とに分離さ� ��る。分離された冷媒液(G点)は、第2の減圧装 置31で減圧された後(H点)、従属四方弁1を介し て室外熱交換器25へ進み、蒸発器である室外� ��交換器25で外気から熱を奪って蒸発する。� �発した冷媒蒸気は、主四方弁24を介した後(D� ��)、副圧縮機74に流入する。副圧縮機74に流� �した冷媒はI点まで圧縮された後、さらに、� ��縮機23でJ点まで圧縮される。
 また、気液分離器32で分離された中間圧力� �冷媒蒸気(K点)は、インジェクション用流量� �御弁33により流量を調節され、インジェクシ ョン配管36を通って、圧縮機23の圧縮工程の� �中(J点)に注入され、K点の冷媒とJ点の冷媒と が混合される(L点)。さらに冷媒はE点まで圧� �されて、再び吐出される。

 実施の形態9に示す空気調和機を暖房運転し た場合、膨張機72で得た膨張動力を用いて副� ��縮機74で冷媒を圧縮する。そのため、圧縮� �23の入力が減少し、放熱能力を圧縮機23の入� ��で割ることで得られる暖房運転時の成績係� ��は、従来例よりも増加する。
 また、インジェクション配管36を有するの� �、圧縮機から吐出したときの温度(E点)は、� �来例(A点)よりも低下する。そのため、圧縮� �の信頼性が向上する。

 以上のように、本実施の形態9の空気調和 機に用いる従属四方弁1は、図1、図2に示す構 成であるため、実施の形態1と同様、この従� �四方弁1を用いて冷房運転および暖房運転を� ��施した場合、従属四方弁1のみを制御する電 磁弁を用いることなく、第3の配管6と第4の配 管7の圧力差を受けて自動的に従属四方弁1の� ��替弁12を切り替えることができる。その結� �、空気調和機に使用する電磁弁、電磁弁を� �作させるための制御部、配線の数を減らす� �とができ、空気調和機のコンパクト化を実� �するとともに、制御の簡易化、低コスト化� �実現することができる。

 また、本実施の形態9に示した空気調和機 は、減圧経路22に膨張機72および気液分離機32 を備えるとともに、減圧経路22の両端に接続� ��る従属四方弁1を備えるので、冷房運転また は暖房運転のどちらにおいても、従属四方弁 1の切替弁12の切り替わりにより、膨張機72を� ��過する冷媒が、流入配管41から膨張機72に流 入して、等エントロピ変化しながら膨張され るとともに膨張動力を得るといった、膨張機 72が機能する冷媒の流れを形成するとともに� ��膨張機72を通過した気液二相状態の冷媒が� �気液分離器32において冷媒蒸気と冷媒液とに 分離されるといった、気液分離器32が機能す� ��冷媒の流れを形成することができる。その� ��め、空気調和機の冷房運転と暖房運転との� ��ちらにおいても、成績係数を増加させるこ� ��ができる。特に、圧力差の大きな二酸化炭� ��を冷媒とする空気調和機においては、成績� ��数の改善効果が大きい。また、圧縮機23の� �頼性が向上する。

 また、冷房運転または暖房運転のどちら� ��おいても、従属四方弁1の弁室3の圧力は、� �り返し流路11aの圧力よりも高くなり、弁体11 は、弁座21に強く押し付けられるため、冷媒� ��、従属四方弁1内で第4の配管7から第2の配管 5へショートカットすることはなく、所望の� �転を実施するための冷媒回路を形成するこ� �ができる。

 なお、本実施の形態9では、冷房運転または 暖房運転のどちらにおいても、第1の減圧装� �30を全開にし、膨張機72により減圧している� ��、さらに第1の減圧装置30を用いて冷媒を減� ��して、空気調和機を制御するようにしても� ��い。
 また、本実施の形態9の空気調和装置におい ては、第1の減圧装置30を削除してもよい。
 また、本実施の形態9では、冷房運転または 暖房運転のどちらにおいても、膨張用流量制 御弁76を閉じた状態にしているが、起動時な� ��において冷凍サイクルが安定しない場合や� ��膨張機72に冷媒を通過させるだけでは十分� �制御しきれない場合などには、膨張用流量� �御弁76を調整して、膨張用バイパス配管75に� ��媒を流すようにするとよい。

 また、本実施の形態では、再熱除湿の運� ��の説明を省略したが、室内熱交換器26の構� �を実施の形態1と同様にすることにより再熱� ��湿運転を実施できる。

 また、実施の形態8と同様、膨張機72と副圧� ��機74とを同じ容器に入れて構成してよく、� �らに、膨張機72と副圧縮機27とを一体で構成� ��てもよい。
 また、圧縮機23と副圧縮機74とを同じ容器に 入れて構成してもよく、さらに圧縮機23と副� ��縮機74とを一体で構成してもよい。
 また、圧縮機23と副圧縮機74と膨張機72との� ��べてを同じ容器にいれて構成してもよく、� ��らに、圧縮機23と副圧縮機74と膨張機72とを� ��体で構成してもよい。
 さらに、副圧縮機74を圧縮機23の吐出側に配 置してもよい。
 また、副圧縮機74を用いず、膨張動力伝達� �段73を圧縮機23に連結するようにして圧縮機2 3のモータ動力を減少するようにしてもよい� �

 また、気液分離器32を膨張機72の下流に設 けるのではなく、膨張機72の上流に設けても� ��い。

実施の形態10.
 図23はこの発明の実施の形態10による空気調 和機の冷媒回路図である。本実施の形態10の� ��気調和機は、実施の形態1とは異なり、第2� �減圧装置31、気液分離器32、インジェクショ� ��配管36、インジェクション用流量制御弁33を 具備しておらず、減圧経路22は第1の減圧装置 30のみを備える。また、従属四方弁1を備える ことにより、冷房運転および暖房運転のいず れにおいても、減圧経路22を通過する冷媒の� ��れ方向が一定になるようにしている。
 図中、実線の矢印が冷房運転時の冷媒の流� ��方向を示し、破線の矢印が暖房運転時の冷� ��の流れ方向を示す。なお、図において、各� ��方弁1,24は冷房運転時の状態を示している。

 以下、実施の形態10に示す空気調和機が冷� �運転および暖房運転を実施する場合の動作� �ついて説明する。
 冷房運転において、電磁弁43を駆動して、� �出側接続口44と第1の接続口46とが連通し、吸 込み側接続口45と第2の接続口47とが連通する� ��うに主四方弁24を切り替える。
 圧縮機23を駆動させると、圧縮機23の吐出側 に連通する従属四方弁1の第4の配管7は、圧縮 機23の吸入側に連通する従属四方弁1の第3の� �管6よりも圧力が高くなる。そのため、前述� ��た従属四方弁1の動作から、切替弁12は第1の 端蓋19の側へ移動して図1の状態となり、第1� �配管4と第4の配管7とが弁室3を介して連通し� ��第2の配管5と第3の配管6とが折り返し流路11a を介して連通する。

 圧縮機23から吐出された高圧の冷媒蒸気� �、主四方弁24を介して、室外熱交換器25へ進� ��、凝縮器である室外熱交換器25で外気によ� �冷却されて、凝縮される。凝縮された冷媒� �は、従属四方弁1を介した後、第1の減圧装置 30により減圧され、従属四方弁1を介した後、 室内熱交換器26へ進み、蒸発器である室内熱� ��換器26で屋内の空気から熱を奪って蒸発す� �。蒸発した冷媒蒸気は、主四方弁24を介した 後、圧縮機23へ進み、圧縮されて、再び吐出� ��れる。

 また、暖房運転において、電磁弁43を駆動� �て、吐出側接続口44と第2の接続口47とが連通 し、吸込み側接続口45と第1の接続口46とが連� ��するように主四方弁24を切り替える。
 圧縮機23を駆動させると、圧縮機23の吐出側 に連通する従属四方弁1の第3の配管6は、圧縮 機23の吸入側に連通する従属四方弁1の第4の� �管7よりも圧力が高くなる。そのため、前述� ��た従属四方弁1の動作から、切替弁12は第1の 端蓋19の側へ移動して図2の状態となり、第1� �配管4と第3の配管6とが弁室3を介して連通し� ��第2の配管5と第4の配管7とが折り返し流路11a を介して連通する。

 圧縮機23から吐出された高圧の冷媒蒸気� �、主四方弁24を介して、室内熱交換器26へ進� ��、凝縮器である室内熱交換器26で屋内の空� �により冷却されて、凝縮される。凝縮され� �冷媒液は、従属四方弁1を介した後、第1の減 圧装置30で減圧され、再び従属四方弁1を介し た後、室外熱交換器25へ進み、蒸発器である� ��外熱交換器25で外気から熱を奪って蒸発す� �。蒸発した冷媒蒸気は、主四方弁24を介した 後、圧縮機23へ進み、圧縮されて、再び吐出� ��れる。

 以上のように、本実施の形態10の空気調� �機に用いる従属四方弁1は、図1、図2に示す� �成であるため、実施の形態1と同様、この従� ��四方弁1を用いて冷房運転および暖房運転を 実施した場合、従属四方弁1のみを制御する� �磁弁を用いることなく、第3の配管6と第4の� �管7の圧力差を受けて自動的に従属四方弁1の 切替弁12を切り替えることができる。その結� ��、空気調和機に使用する電磁弁、電磁弁を� ��作させるための制御部、配線の数を減らす� ��とができ、空気調和機のコンパクト化を実� ��するとともに、制御の簡易化、低コスト化� ��実現することができる。

 また、従来の空気調和機では、図29に示す� �うに、第1の減圧装置30を通過する冷媒の流� �方向が、冷房運転と暖房運転で逆転する。� �のため、減圧装置30が冷媒の流れ方向に対し 方向性を有し、冷媒の流れ方向によって、減 圧装置30の減圧量や流量制御量の精度が悪化� ��る場合や、減圧装置の構造上、流動抵抗が� ��きくなるような場合は、減圧装置30の制御� �能が低下するとともに、装置自体の寿命が� �下する。
 一方、本実施の形態10に示す空気調和機で� �、減圧経路22の両端に接続する従属四方弁1� �備えるので、冷房運転と暖房運転とのどち� �の運転においても、第1の減圧装置30を通過� �る冷媒の流れ方向を一定にすることができ� �。そのため、第1の減圧装置30が有する減圧� �、流量制御量を満足することが出来るとと� �に、第1の減圧装置30の構造寿命を延ばすこ� �が可能となる。

 また、冷房運転または暖房運転のどちら� ��おいても、従属四方弁1の弁室3の圧力は、� �り返し流路11aの圧力よりも高くなり、弁体11 は、弁座21に強く押し付けられるため、冷媒� ��、従属四方弁1内で第4の配管7から第2の配管 5へショートカットすることはなく、所望の� �転を実施するための冷媒回路を形成するこ� �ができる。

 なお、本実施の形態では、再熱除湿の運� ��の説明を省略したが、室内熱交換器26の構� �を実施の形態1と同様にすることにより再熱� ��湿運転を実施できる。

実施の形態11.
 図24はこの発明の実施の形態11による空気調 和機の冷媒回路図である。本実施の形態11の� ��気調和機は、実施の形態10とは異なり、第1� ��減圧装置30を室外熱交換器25と従属四方弁1� �第4の配管7とを接続する室外側液配管38に配� ��している。また、室内熱交換器26を流入配� �41と流出配管42との間に配置し、室内側ガス� ��管39の一端を従属四方弁1の第3の配管6に接� �し、従属四方弁1により、冷房運転および暖� ��運転のいずれにおいても、室内熱交換器26� �通過する冷媒の流れ方向が一定になるよう� �している。
 図中、実線の矢印が冷房運転時の冷媒の流� ��方向を示し、破線の矢印が暖房運転時の冷� ��の流れ方向を示す。なお、図において、各� ��方弁1,24は冷房運転時の状態を示している。

 以下、実施の形態11に示す空気調和機が冷� �運転および暖房運転を実施する場合の動作� �ついて説明する。
 冷房運転において、電磁弁43を駆動して、� �出側接続口44と第1の接続口46とが連通し、吸 込み側接続口45と第2の接続口47とが連通する� ��うに主四方弁24を切り替える。
 圧縮機23を駆動させると、圧縮機23の吐出側 に連通する従属四方弁1の第4の配管7は、圧縮 機23の吸入側に連通する従属四方弁1の第3の� �管6よりも圧力が高くなる。そのため、前述� ��た従属四方弁1の動作から、切替弁12は第1の 端蓋19の側へ移動して図1の状態となり、第1� �配管4と第4の配管7とが弁室3を介して連通し� ��第2の配管5と第3の配管6とが折り返し流路11a を介して連通する。

 圧縮機23から吐出された高圧の冷媒蒸気� �、主四方弁24を介して、室外熱交換器25へ進� ��、凝縮器である室外熱交換器25で外気によ� �冷却されて、凝縮される。凝縮された冷媒� �は、第1の減圧装置30により減圧され、従属� �方弁1を介した後、室内熱交換器26へ進み、� �発器である室内熱交換器26で屋内の空気から 熱を奪って蒸発する。蒸発した冷媒蒸気は、 従属四方弁1、主四方弁24を介した後、圧縮機 23へ進み、圧縮されて、再び吐出される。

 また、暖房運転において、電磁弁43を駆動� �て、吐出側接続口44と第2の接続口47とが連通 し、吸込み側接続口45と第1の接続口46とが連� ��するように主四方弁24を切り替える。
 圧縮機23を駆動させると、圧縮機23の吐出側 に連通する従属四方弁1の第3の配管6は、圧縮 機23の吸入側に連通する従属四方弁1の第4の� �管7よりも圧力が高くなる。そのため、前述� ��た従属四方弁1の動作から、切替弁12は第1の 端蓋19の側へ移動して図2の状態となり、第1� �配管4と第3の配管6とが弁室3を介して連通し� ��第2の配管5と第4の配管7とが折り返し流路11a を介して連通する。

 圧縮機23から吐出された高圧の冷媒蒸気� �、主四方弁24、従属四方弁1を介して、室内� �交換器26へ進み、凝縮器である室内熱交換器 26で屋内の空気により冷却されて、凝縮され� ��。凝縮された冷媒液は、従属四方弁1を介し た後、第1の減圧装置30により減圧され、室外 熱交換器25へ進み、蒸発器である室外熱交換� ��25で外気から熱を奪って蒸発する。蒸発し� �冷媒蒸気は、主四方弁24を介した後、圧縮機 23へ進み、圧縮されて、再び吐出される。

 以上のように、本実施の形態11の空気調� �機に用いる従属四方弁1は、図1、図2に示す� �成であるため、実施の形態1と同様、この従� ��四方弁1を用いて冷房運転および暖房運転を 実施した場合、従属四方弁1のみを制御する� �磁弁を用いることなく、第3の配管6と第4の� �管7の圧力差を受けて自動的に従属四方弁1の 切替弁12を切り替えることができるため、空� ��調和機に使用する電磁弁、電磁弁を動作さ� ��るための制御部、配線の数を減らすことが� ��き、空気調和機のコンパクト化を実現する� ��ともに、制御の簡易化、低コスト化を実現� ��ることができる。

 また、従来の空気調和機では、図29に示す� �うに、室内熱交換器104を通過する冷媒の流� �方向が、冷房運転と暖房運転で逆転する。� �方、本実施の形態11に示す空気調和機では、 室内熱交換器26の両端に接続する従属四方弁1 を備えるので、室内熱交換器26を通過する冷� ��の流れ方向が一定となる。
 図25および図30は、室内熱交換器の例として 、並行に積層されたフィン67に直交するよう� ��伝熱管68を設けたフィンアンドチューブ型� �熱交換器69の端部の様子を示しており、図25� ��本実施の形態11の空気調和機における室内� �交換器26の様子を、図30は従来の空気調和機� ��おける室内熱交換器104の様子を示している� ��各図中に示す実線の矢印および破線の矢印� ��、伝熱管68のUターン部を通過する冷媒の流� ��方向を示す。実線の矢印が冷房運転時の冷� ��の流れ方向、破線の矢印が暖房運転時の冷� ��の流れ方向を示している。

 積層されたフィン67の間を通過する空気の� �れ方向66は、ファンなどにより一定方向に送 風される。冷媒は、熱交換器の下側に位置す る一方の伝熱管68から流入し、フィン端部でU ターンしながら上昇し、最上部で折り返して 、再びUターンしながら下降し、下側に位置� �るもう一方の伝熱管68から流出する。このと き、冷媒が風下の伝熱管68aから風上の伝熱管 68bへ流れる対向流の場合、冷媒が風上の伝熱 管68bから風下の伝熱管68aへ流れる並行流の場 合に比べて熱交換器69の伝熱性能は増加する� ��
 従来の空気調和機では、図30に示すように� �室内熱交換器104を通過する冷媒の流れ方向� �、冷房運転と暖房運転とで逆転するため、� �ちらか一方の運転で、冷媒の流れが並行流� �なり、熱交換器の伝熱性能が低下する。
 一方、本実施の形態11では、室内熱交換器26 の両端に接続する従属四方弁1を備えるので� �冷房運転においても暖房運転においても、� �内熱交換器26を通過する冷媒の流れ方向が一 定であるため、図25に示すように、室内熱交� ��器26を通過する冷媒の流れを、冷房運転に� �いても暖房運転においても対向流にするこ� �ができる。その結果、室内熱交換器26の伝熱 性能を冷房運転と暖房運転とのどちらの運転 においても高くすることができ、従来の空気 調和機にくらべて冷房能力および暖房能力を 向上できる。

 また、冷房運転または暖房運転のどちら� ��おいても、従属四方弁1の弁室3の圧力は、� �り返し流路11aの圧力よりも高くなり、弁体11 は、弁座21に強く押し付けられるため、冷媒� ��、従属四方弁1内で第4の配管7から第2の配管 5へショートカットすることはなく、所望の� �転を実施するための冷媒回路を形成するこ� �ができる。

 なお、本実施の形態では、再熱除湿の運� ��の説明を省略したが、室内熱交換器26の構� �を実施の形態1と同様にすることにより再熱� ��湿運転を実施できる。

実施の形態12.
 図26はこの発明の実施の形態12による空気調 和機の冷媒回路図である。本実施の形態12の� ��気調和機は、実施の形態10とは異なり、第1� ��減圧装置30を室内熱交換器26と従属四方弁1� �第3の配管6とを接続する室内側液配管40に配� ��している。また、室外熱交換器25を流入配� �41と流出配管42との間に配置し、室外側ガス� ��管37の一端を従属四方弁1の第4の配管7に接� �し、従属四方弁1により、冷房運転および暖� ��運転のいずれにおいても、室外熱交換器25� �通過する冷媒の流れ方向が一定になるよう� �している。
 また、図中、実線の矢印が冷房運転時の冷� ��の流れ方向を示し、破線の矢印が暖房運転� ��の冷媒の流れ方向を示す。なお、図におい� ��、各四方弁1,24は冷房運転時の状態を示して いる。

 以下、実施の形態12に示す空気調和機が冷� �運転および暖房運転を実施する場合の動作� �ついて説明する。
 冷房運転において、電磁弁43を駆動して、� �出側接続口44と第1の接続口46とが連通し、吸 込み側接続口45と第2の接続口47とが連通する� ��うに主四方弁24を切り替える。
 圧縮機23を駆動させると、圧縮機23の吐出側 に連通する従属四方弁1の第4の配管7は、圧縮 機23の吸入側に連通する従属四方弁1の第3の� �管6よりも圧力が高くなる。そのため、前述� ��た従属四方弁1の動作から、切替弁12は第1の 端蓋19の側へ移動して図1の状態となり、第1� �配管4と第4の配管7とが弁室3を介して連通し� ��第2の配管5と第3の配管6とが折り返し流路11a を介して連通する。

 圧縮機23から吐出された高圧の冷媒蒸気� �、主四方弁24、従属四方弁1を介して、室外� �交換器25へ進み、凝縮器である室外熱交換器 25で外気により冷却されて、凝縮される。凝� ��された冷媒液は、従属四方弁1を介した後、 第1の減圧装置30により減圧され、室内熱交換 器26へ進み、蒸発器である室内熱交換器26で� �内の空気から熱を奪って蒸発する。蒸発し� �冷媒蒸気は、主四方弁24を介した後、圧縮機 23へ進み、圧縮されて、再び吐出される。

 また、暖房運転において、電磁弁43を駆動� �て、吐出側接続口44と第2の接続口47とが連通 し、吸込み側接続口45と第1の接続口46とが連� ��するように主四方弁24を切り替える。
 圧縮機23を駆動させると、圧縮機23の吐出側 に連通する従属四方弁1の第3の配管6は、圧縮 機23の吸入側に連通する従属四方弁1の第4の� �管7よりも圧力が高くなる。そのため、前述� ��た従属四方弁1の動作から、切替弁12は第1の 端蓋19の側へ移動して図2の状態となり、第1� �配管4と第3の配管6とが弁室3を介して連通し� ��第2の配管5と第4の配管7とが折り返し流路11a を介して連通する。

 圧縮機23から吐出された高圧の冷媒蒸気� �、主四方弁24を介して、室内熱交換器26へ進� ��、凝縮器である室内熱交換器26で屋内の空� �により冷却されて、凝縮される。凝縮され� �冷媒液は、第1の減圧装置30で減圧され、従� �四方弁1を介した後、室外熱交換器25へ進み� �蒸発器である室外熱交換器25で外気から熱を 奪って蒸発する。蒸発した冷媒蒸気は、従属 四方弁1、主四方弁24を介した後、圧縮機23へ� ��み、圧縮されて、再び吐出される。

 以上のように、本実施の形態12の空気調� �機に用いる従属四方弁1は、図1、図2に示す� �成であるため、実施の形態1と同様、この従� ��四方弁1を用いて冷房運転および暖房運転を 実施した場合、従属四方弁1のみを制御する� �磁弁を用いることなく、第3の配管6と第4の� �管7の圧力差を受けて自動的に従属四方弁1の 切替弁12を切り替えることができるため、空� ��調和機に使用する電磁弁、電磁弁を動作さ� ��るための制御部、配線の数を減らすことが� ��き、空気調和機のコンパクト化を実現する� ��ともに、制御の簡易化、低コスト化を実現� ��ることができる。

 また、従来の空気調和機では、図29に示す� �うに、室外熱交換器102を通過する冷媒の流� �方向が冷房運転と暖房運転とで逆転する。� �のため、実施の形態11で述べたと同様、図30� ��示すように、冷房運転と暖房運転とのどち� ��か一方の運転で、冷媒の流れが並行流とな� ��、熱交換器の伝熱性能が低下する。
 一方、本実施の形態12では、室外熱交換器25 の両端に接続する従属四方弁1を備えるので� �冷房運転においても暖房運転においても、� �外熱交換器25を通過する冷媒の流れ方向が一 定であるため、図25に示すように、室外熱交� ��器25を通過する冷媒の流れを、冷房運転に� �いても暖房運転においても対向流にするこ� �ができる。その結果、室外熱交換器25の伝熱 性能を冷房運転と暖房運転とのどちらの運転 においても高くすることができ、従来の空気 調和機にくらべて冷房能力および暖房能力を 向上できる。

 また、冷房運転または暖房運転のどちら� ��おいても、従属四方弁1の弁室3の圧力は、� �り返し流路11aの圧力よりも高くなり、弁体11 は、弁座21に強く押し付けられるため、冷媒� ��、従属四方弁1内で第4の配管7から第2の配管 5へショートカットすることはなく、所望の� �転を実施するための冷媒回路を形成するこ� �ができる。

 なお、本実施の形態では、再熱除湿の運� ��の説明を省略したが、室外熱交換器25の構� �を実施の形態1と同様にすることにより再熱� ��湿運転を実施できる。

 以上、実施の形態1~実施の形態12に示した空 気調和機においては、従属四方弁1の第1のシ� ��ンダ室13につながる第1の導管15を第3の配管6 に、第2のシリンダ室14につながる第2の導管16 を第4の配管7に接続するようにしたが、主四� ��弁24により主経路を流れる流体の流れ方向� �切り替わっても、従属四方弁1の切替弁12が� �作して、従属四方弁1に両端が接続される冷� ��経路に常に同じ方向に流体が流れるように� ��きるのであれば、第1の導管15および第2の導 管16を、第3の配管6および第4の配管7に接続し なくてもよい。すなわち、空気調和機を構成 する要素のうち、流体の圧力が異なり、かつ 主四方弁24による切り替えにより圧力の大小� ��係が逆転する2点に、第1の導管15および第2� �導管16をそれぞれ接続し、前記2点をそれぞ� �流れる流体の一部を第1の導管15および第2の� ��管16を用いて取り込み弁体を駆動するよう� �してもよい。
 たとえば、主四方弁24が、電磁弁43の動作に より、高圧と低圧が切り替わる一対の導管を 有しているのであれば、その一対の導管の一 方が接続している位置に第1の導管15を、もう 一方の導管が接続している位置に第2の導管16 を接続してもかまわない。
 ただし、その際に弁室3と折り返し通路11aと の圧力差が小さく、弁体11が弁座21に押し付� �られる力が小さい場合には、冷媒が第4の配� ��7と第3の配管6との間でショートカットする� ��で、このようなショートカットを防ぐ密閉� ��造が必要である。

 また、本実施の形態1~12に示した従属四方弁 1では、弁室3の圧力を折り返し流路11aの圧力� ��りも大きくして、弁体11を弁座21に押し付け るようにするために、第1の配管4に流入配管4 1、第2の配管5に流出配管42、第3の配管6に室� �側液配管40または室内側ガス配管39、第4の配 管7に室外側液配管38をそれぞれ接続したが、 従属四方弁1が弁体11を弁座21に押し付ける必� ��がない構造であれば、従属四方弁1と冷媒回 路とがつながる4箇所の接続部の組合せは前� �組合せに限らない。
 たとえば、弁体11を弁座21に押し付ける必要 のない従属四方弁1の構造としては、図27に示 すように、ピストン軸10を備えず、弁体11が� �1のピストン8および第2のピストン9に接合し� ��切替弁12を形成し、また、弁体11が弁座21お� ��び四方弁本体2に密接しており、弁体11に第1 の配管4から第3の配管6もしくは第1の配管4か� ��第4の配管7へ選択的につながる第1の連通路7 7および第2の連通路78を設けた構成としても� �い。このような構成とすることにより、図1� ��よび図2に示した従属四方弁と同様、第1の� �リンダ室13および第2のシリンダ室14の圧力差 により切替弁12が安定して四方弁本体2内を摺 動する。

 また、室外熱交換器25と室内熱交換器26とを 入れ替えて接続してもよく、入れ替えた後の 冷媒回路にあわせて、冷媒の流れ方向を決定 するにように、主四方弁24および従属四方弁1 を切り替えればよい。
 また、冷媒回路に設けられる熱交換器を室� ��熱交換器25および室内熱交換器26としたが、 両者ともに冷媒回路を通過する冷媒が熱交換 できる熱交換器であればよく、その構造は任 意である。
 また、冷媒が熱交換する媒体は任意であり� ��空気でも水でもかまわない。

 また、第1の減圧装置30の絞り量および第2 の減圧装置31の絞り量は任意であり、弁開度� ��可変の減圧装置を用いることにより、空気� ��和機の冷房運転および暖房運転の各運転に� ��いて、成績係数が最大となるような最適な� ��転が可能となる。

 また、圧縮機23の構造は任意であり、前� �と後段との2段圧縮機として、前段と後段と� ��間に冷媒をインジェクションするようにし� ��もよい。

 また、前記各実施の形態1~12に示した空気 調和機に使用する冷媒としてはフロンや、自 然冷媒である二酸化炭素や炭化水素などを用 いてもよい。とくに、高圧冷媒である二酸化 炭素を従来の空気調和機に用いる場合、圧縮 機仕事の大きい超臨界冷凍サイクルとなるが 、実施の形態1~9に示した空気調和機を用いる ことにより、冷房運転および暖房運転の成績 係数を向上することができる。

 なお、実施の形態1~7,9においては、各実� �の形態の圧力-エンタルピ線図からわかるよ� ��に、室内熱交換器26(冷房運転時)または室外 熱交換器25(暖房運転時)に流入する冷媒のエ� �タルピは図29に示す従来例の場合よりも小さ く、冷媒蒸気の量が少ない。そのため、室内 熱交換器26(冷房運転時)または室外熱交換器25 (暖房運転時)の圧力損失が減少し、圧縮機23� �吸入圧力が上昇するため、冷房運転と暖房� �転とのどちらにおいても成績係数を増加さ� �ることができる。このような効果は実施の� �態2,4において説明したが、他の実施の形態1, 3,5~7,9においても言える。

 また、前記各実施の形態1~12では、電磁弁等 の電力を利用して弁体を駆動し、主経路の流 れ方向を切り替える主四方弁24を1個、減圧経 路22、室外熱交換器25、室内熱交換器26のいず れかに流れる冷媒の方向が一定の方向となる ように従属四方弁1を1個設けた冷媒回路を示� ��たが、従属四方弁1の設置位置や、従属四方 弁1の数、主四方弁24の数は任意である。その 場合、従属四方弁の弁体を電力ではなく、主 四方弁による切り替えにより主経路に発生す る圧力変化を用いて駆動し、主四方弁24によ� ��切り替えられた流れ方向を所望の位置で局� ��的に所望の方向に切り替えることができる� ��う、従属四方弁の設置位置、および従属四� ��弁と接続する主経路の配管を決定すればよ� ��。
 また、冷媒回路の構成も前記各実施の形態� ��冷媒回路に限らない。

 また、四方弁を用いた冷媒回路について� ��明をしたが、従属四方弁1に相当する切替手 段は四方弁に限るものではなく、電磁弁等を 用いることなく冷媒の流れ方向を切り替えて 、所望の空気調和機の運転が可能なように冷 媒回路を形成できる従属切替手段であれば、 切り替えられる流路の数は任意である。たと えば、四方弁以外の切替手段としては、図28� ��示すように、図1に示す従属四方弁1の第2の� ��管5と弁体11の折り返し流路11aを除いた三方� ��が考えられる。

 また、前記各実施の形態1~12では空気調和 機で説明したが、空気調和機に限るものでは なく、冷媒を用いて加熱、冷却をおこなう冷 凍サイクル装置において同様の構成が適用で きる。