(57)【要約】【課題】発熱体及びその周辺部における結露の発生を抑制できる空気調和機を提供する。【解決手段】本発明の空気調和機（１）は、圧縮機（１１）、熱源側熱交換器（１３）、第１膨張弁（１５）および利用側熱交換器（１６）が設けられ、冷媒が流れる主冷媒回路（４）と、主冷媒回路（４）から分岐された冷媒が流れる冷却部材（４１）が設けられ、主冷媒回路（４）から分岐された冷媒が流れる副冷媒回路（５）と、冷却部材（４１）によって冷却される発熱体（３１）とを備え、圧縮機（１１）から吐出した冷媒の一部を流す配管（６）が、冷却部材（４１）と副冷媒回路（５）に設けられ冷却部材（４１）へと流れる冷媒を膨張させる第２膨張弁（４３）との間の配管（５）に接続されている。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機、熱源側熱交換器、第１膨張弁および利用側熱交換器が設けられ、冷媒が流れる主冷媒回路と、
前記主冷媒回路から分岐された冷媒が流れる冷却部材が設けられ、前記主冷媒回路から分岐された冷媒が流れる副冷媒回路と、
前記冷却部材によって冷却される発熱体とを備え、
前記圧縮機から吐出した冷媒の一部を流す配管が、前記冷却部材と前記副冷媒回路に設けられ前記冷却部材へと流れる冷媒を膨張させる第２膨張弁との間の配管に接続されている
ことを特徴とする空気調和機。
【請求項２】
圧縮機、熱源側熱交換器、第１膨張弁および利用側熱交換器が設けられ、冷媒が流れる主冷媒回路と、
前記主冷媒回路から分岐された冷媒が流れる冷却部材が設けられ、前記主冷媒回路から分岐された冷媒が流れる副冷媒回路と、
前記冷却部材によって冷却される発熱体と、
前記副冷媒回路に並列に設けられ、前記冷却部材に設けられる配管に接続され前記圧縮機から吐出した冷媒の一部を前記冷却部材に設けられる前記配管に流す配管および前記冷却部材に設けられる前記配管を通過してきた冷媒を前記主冷媒回路に流す配管とを
備えていることを特徴とする空気調和機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気調和機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、冷媒が循環して蒸気圧縮式の冷凍サイクルを行う空気調和機では圧縮機の運転状態を制御するため、圧縮機の回転速度を制御するインバータ回路などの電気回路が搭載される。一般的にインバータ回路には、電源の制御や供給により高熱を生ずるパワー素子が用いられる。
【０００３】
従来の空気調和機では、パワー素子が動作可能な温度よりも高温にならないように、パワー素子を冷却する手段が設けられている。この冷却手段の一例として、冷媒回路を流れる冷媒によってパワー素子を冷却する冷媒冷却技術が提示されている。
【０００４】
特許文献１では、「圧縮機（３２）、熱源側熱交換器（３０）、第１膨張弁（３４）および利用側熱交換器（２０）を含み冷媒が流れる主冷媒回路（１１）」と、「前記主冷媒回路（１１）から分岐された冷媒が流れる分岐冷媒回路（１２）」と、を備え、「前記分岐冷媒回路（１２）に設けられ前記冷却部（５３）へと流れる冷媒を膨張させる第２膨張弁（６１、６２）と、前記第２膨張弁（６１、６２）を制御する制御部（６０）と、をさらに備える」ことで、「冷却部（５３）の冷却能力を制御することができ、電装品（５０ａ〜５０ｄ）（添付図４）の温度を適切に調整することができる」ことが記載されている。
【０００５】
特許文献２では、「複数台の圧縮機（２３Ａ、２３Ｂ）が備えられ、各圧縮機（２３Ａ、２３Ｂ）毎にパワー基板（３５Ａ、３５Ｂ）及び冷却部（３７Ａ、３７Ｂ）が設けられている場合に、冷媒調節機構が、各圧縮機（２３Ａ、２３Ｂ）の動作又は性能に応じて、当該各圧縮機（２３Ａ、２３Ｂ）のパワー基板（３５Ａ、３５Ｂ）に対応するそれぞれの冷却部（３７Ａ、３７Ｂ）に供給される冷媒の量を調節する」ことで、「冷媒回路（１８）を流れる冷媒による電装部品（３５Ａ、３５Ｂ）の冷却をより効率よく行うことが可能になる」ことが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開2006-170469号公（図１、図４等）
【特許文献２】特開2011-117677号公報（図１等）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、パワー素子を冷却する冷媒の温度が低くなり過ぎると、パワー素子の表面やその周辺部の温度が周囲空気の露点温度よりも低くなり、パワー素子の表面やその周辺部において結露が生じるおそれがある。
【０００８】
しかしながら、特許文献２で開示された構造、つまり冷却部により複数のパワー素子が冷却される場合、運転中の圧縮機に対応するパワー素子は発熱する一方で、停止中の圧縮機に対応するパワー素子は発熱しない。このような場合であってもすべてのパワー素子が冷却部により冷却されるので、停止中の圧縮機に対応するパワー素子及びその周辺部が露点以下となり、結露が生じる可能性がある。
【０００９】
また、特許文献１で開示された構造、つまり分岐冷媒回路に膨張弁を設けて冷却部の冷却能力を制御した場合であっても、すべてのパワー素子が冷却部により冷却されるので、停止中の圧縮機に対応するパワー素子およびその周辺部が露点以下となり、結露が生じる可能性がある。
【００１０】
本発明は上記実状に鑑み創案されたものであり、発熱体及びその周辺部における結露の発生を抑制できる空気調和機の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記課題を解決するため、第１の本発明の空気調和機は、圧縮機、熱源側熱交換器、第１膨張弁および利用側熱交換器が設けられ、冷媒が流れる主冷媒回路と、前記主冷媒回路から分岐された冷媒が流れる冷却部材が設けられ、前記主冷媒回路から分岐された冷媒が流れる副冷媒回路と、前記冷却部材によって冷却される発熱体とを備え、前記圧縮機から吐出した冷媒の一部を流す配管が、前記冷却部材と前記副冷媒回路に設けられ前記冷却部材へと流れる冷媒を膨張させる第２膨張弁との間の配管に接続されているされている。
【００１２】
第２の本発明の空気調和機は、圧縮機、熱源側熱交換器、第１膨張弁および利用側熱交換器が設けられ、冷媒が流れる主冷媒回路と、前記主冷媒回路から分岐された冷媒が流れる冷却部材が設けられ、前記主冷媒回路から分岐された冷媒が流れる副冷媒回路と、前記冷却部材によって冷却される発熱体と、前記副冷媒回路に並列に設けられ、前記冷却部材に設けられる配管に接続され前記圧縮機から吐出した冷媒の一部を前記冷却部材に設けられる前記配管に流す配管および前記冷却部材に設けられる前記配管を通過してきた冷媒を前記主冷媒回路に流す配管とを備えている。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、冷媒回路を流れる冷媒によって複数の発熱体を冷却する冷却器を備える空気調和機において、複数の発熱体のうち停止中の機器に対応する発熱体及びその周辺部において結露が生じるのを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１Ａ】第１実施形態に係る空気調和機の冷凍サイクルを示す図。
【図１Ｂ】第１実施形態に係る熱源側熱交換器が水と冷媒との間で熱交換する熱交換器である場合を示す図。
【図２Ａ】インバータ装置の一部の正面図。
【図２Ｂ】インバータ装置の一部のＡ方向矢視図。
【図３】空気調和機の制御系を示す図。
【図４】第１実施形態の空気調和機の制御フローを示す図。
【図５】第２実施形態の空気調和機の制御フローチャートを示す図。
【図６】第３実施形態に係る空気調和機の冷凍サイクルの一例を示す図。
【図７】第３実施形態に係る空気調和機の冷凍サイクルの他例を示す図。
【図８】第４実施形態に係る空気調和機の冷凍サイクルの一例を示す図。
【図９Ａ】第１実施形態の冷却部材の変形例１を示す概略図。
【図９Ｂ】第１実施形態の冷却部材の変形例２を示す概略図。
【図９Ｃ】第１実施形態の冷却部材の変形例３を示す概略図。
【図９Ｄ】第１実施形態の冷却部材の変形例４を示す概略図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。以下で特に断りなく冷媒または冷凍サイクルと称する場合、冷却または加熱、もしくはその両方で使用可能な冷媒または冷凍サイクルを指すものとする。
【００１６】
＜＜第１実施形態＞＞
図１Ａは第１実施形態に係る空気調和機１の冷凍サイクルを示す図である。図１Ｂは第１実施形態に係る熱源側熱交換器１３が水と冷媒との間で熱交換する熱交換器である場合を示す図である。
【００１７】
図１Ａに示す第１実施形態に係わる空気調和機１は、熱を供給する熱源ユニット２（例えば室外機）と、当該熱を用いて冷暖房を行う利用ユニット３（例えば室内機）とを含んで構成されている。熱源ユニット２と利用ユニット３とは冷媒配管１Ｌ、１Ｖを介して接続されている。熱源ユニット２および利用ユニット３の台数はそれぞれ１台ずつには限定されず、複数台でもよい。
【００１８】
利用ユニット３は、利用ユニット３側の減圧装置である利用側膨張弁１７、利用側熱交換器１６、および、送風機１８を含んで成る。送風機１８は、利用側熱交換器１６の空気との熱交換を促進するために利用側熱交換器１６へ空気を送り込む。
熱源ユニット２は、主冷媒回路４、分岐冷媒回路（副冷媒回路）５、および吐出ガス分岐冷媒回路（配管）６を有している。
【００１９】
主冷媒回路４は、空気調和機１が冷暖房等を行うための主要な回路である。
分岐冷媒回路５は、空気調和機１の制御に用いるパワー素子（発熱体）３１、３２を冷却するために低温の冷媒が流れる回路である。
吐出ガス分岐冷媒回路６は、パワー素子３１、３２の露付きを抑制するため、高温の冷媒が流れる回路である。
【００２０】
＜主冷媒回路４＞
主冷媒回路４は、熱源ユニット２の主要構成要素が接続される回路である。
主冷媒回路４は、第１圧縮機１１、第２圧縮機１２、冷房運転時と暖房運転時で冷媒の流路方向を切り替える役割を果たす四方弁２０、ガス側閉鎖弁２１、液側閉鎖弁２２、熱源側熱交換器１３、および熱源ユニット２側の減圧装置である第１膨張弁１５を含んでいる。
【００２１】
ここで、熱源ユニット２は、熱源側熱交換器１３が、空気と主冷媒回路４を流れる冷媒との間で熱交換する熱交換器である場合は、熱源側熱交換器１３へ熱交換を促進するために空気を送り込む送風機１４を含む。
なお、図１Ｂに示すように、熱源側熱交換器１３が水と冷媒との間で熱交換する熱交換器である場合は、送風機１４は省略できる。
【００２２】
＜冷房運転＞
空気調和機１の冷房運転では、第１・第２圧縮機１１、１２から吐出された冷媒は、四方弁２０を通って熱源側熱交換器１３へ流入し、熱交換により空気または水へ放熱して凝縮される。第１・第２圧縮機１１、１２から吐出された高圧のガス冷媒は、熱源側熱交換器１３での熱交換により高圧の液冷媒となる。高圧の液冷媒は、第１膨張弁１５を通過する際に、第１膨張弁１５の開度に応じて減圧される。
【００２３】
すなわち、第１膨張弁１５の開度が大きければ少なく減圧され、第１膨張弁１５の開度が小さければ大きく減圧される。なお、冷房運転時には、第１膨張弁１５は全開状態とされる場合もある。第１膨張弁１５により減圧された液冷媒は、液側閉鎖弁２２および冷媒配管１Lを経由し、利用ユニット３に送られる。
【００２４】
利用ユニット３に送られた低圧の液冷媒（または気液二相状態の冷媒）は、さらに利用側膨張弁１７を通過する際に減圧され、利用側熱交換器１６に送られる。利用側熱交換器１６に送られた低圧の気液二相状態の冷媒は、室内空気と熱交換を行うことによって吸熱し冷房が行われ、蒸発して低圧のガス冷媒となる。低圧のガス冷媒は、冷媒配管１Ｖを経由して熱源ユニット２に送られ、ガス側閉鎖弁２１及び四方弁２０を経由して、第１・第２圧縮機１１、１２に吸入される。
【００２５】
＜暖房運転＞
空気調和機１の暖房運転では、第１・第２圧縮機１１、１２から吐出された冷媒は、四方弁２０、ガス側閉鎖弁２１および冷媒配管１Ｖを経由して利用ユニット３に送られる。利用ユニット３に送られた高圧のガス冷媒は、利用側熱交換器１６において、外部の室内空気と熱交換し放熱し、暖房が行われる。利用側熱交換器１６での熱交換により、高圧のガス冷媒は放熱して凝縮して高圧の液冷媒となる。高圧の液冷媒は、利用側膨張弁１７を通過する際に、利用側膨張弁１７の開度に応じて減圧される。なお、利用側膨張弁１７は全開状態とされる場合もある。
【００２６】
利用側膨張弁１７を通過した冷媒は、冷媒配管１Ｌを経由して熱源ユニット２に送られる。熱源ユニット２に送られた液冷媒は、液側閉鎖弁２２を経由して第１膨張弁１５を通過する際に開度に応じてさらに減圧され、熱源側熱交換器１３に流入する。熱源側熱交換器１３に流入した低圧の気液二相状態の冷媒は、外部の空気または水から吸熱して蒸発する。これにより、低圧の気液二相状態の冷媒は低圧のガス冷媒となる。熱源側熱交換器１３から流出した低圧のガス冷媒は、四方弁２０を経由して第１・第２圧縮機１１、１２に吸入される。
【００２７】
＜分岐冷媒回路５＞
分岐冷媒回路５は、主冷媒回路４から分岐された冷媒が流れる回路である。分岐冷媒回路５は、発熱するパワー素子３１、３２を冷却する。
分岐冷媒回路５は、主冷媒回路４の熱源側熱交換器１３と第１膨張弁１５との間から、第１膨張弁１５と液側閉鎖弁２２との間までの部分に、主冷媒回路４と並列に設けられている。分岐冷媒回路５は、パワー素子３１の冷却部材４１、パワー素子３２の冷却部材４２、および第２膨張弁４３を含んでいる。
【００２８】
第２膨張弁４３を用いることで、パワー素子３１、３２を冷却する場合のみ分岐冷媒回路５を使用状態とする。一方、パワー素子３１、３２を冷却する必要が無い場合、第２膨張弁４３を閉じ、分岐冷媒回路５を未使用状態とする。
冷却部材４１は、発熱して高温となるパワー素子３１を冷却するための部材である。冷却部材４２は、発熱して高温となるパワー素子３２を冷却するための部材である。
【００２９】
冷房運転時には、主冷媒回路４を流れる冷媒の一部が、熱源側熱交換器１３と第１膨張弁１５との間から分岐冷媒回路５に分岐される。分岐された冷媒は、第２膨張弁４３、冷却部材４１および冷却部材４２の順に流れて、第１膨張弁１５と液側閉鎖弁２２との間で、主冷媒回路４に合流する。
【００３０】
一方、暖房運転時には、主冷媒回路４流れる冷媒の一部が、液側閉鎖弁２２と第１膨張弁１５との間から分岐冷媒回路５に分岐される。分岐された冷媒は、冷房運転時とは逆に、冷却部材４２および冷却部材４１、第２膨張弁４３の順に流れて、第１膨張弁１５と熱源側熱交換器１３との間の位置で、主冷媒回路４に合流する。すなわち、冷房運転時と暖房運転時とで、分岐冷媒回路での冷媒の流れが逆になる。
【００３１】
分岐冷媒回路５を流れる冷媒流量は、主冷媒回路４を流れる冷媒流量と同じとしてもよいが、主冷媒回路４を流れる冷媒流量に対して少なくすることもできる。前者の場合は冷却部材４１、４２の冷却能力が高くなるためパワー素子３１、３２の過熱を抑制できる。後者の場合は冷却部材４１、４２の冷却能力が低くなるためパワー素子３１、３２の過冷却を防止できる。これにより、パワー素子３１、３２およびその周辺部において結露が生じるのを抑制できる。
【００３２】
なお、図１Ａの例では、パワー素子３１、３２のうちパワー素子３１が、冷却部材４１、４２のうち冷却部材４１が、第２膨張弁４３近傍に設けられているが、パワー素子３２および冷却部材４２が第２膨張弁４３近傍に設けられていてもよい。
【００３３】
＜吐出ガス分岐冷媒回路６＞
吐出ガス分岐冷媒回路６は、パワー素子３１、３２の露付きを抑制するために、パワー素子３１、３２を加熱する回路である。吐出ガス分岐冷媒回路６は、第１・第２圧縮機１１、１２のそれぞれの吐出配管１１ｔ、１２ｔから分岐された冷媒が流れる。
【００３４】
吐出ガス分岐冷媒回路６は、第１圧縮機１１、第２圧縮機１２と四方弁２０との間から、第２膨張弁４３と冷却部材４１、４２との間までの部分に、主冷媒回路４と並列に設けられている。
吐出ガス分岐冷媒回路６は、吐出ガス分岐冷媒回路６を使用状態と未使用状態とに切り替える電磁弁５０を含んでいる。
【００３５】
電磁弁５０は平常状態（定常状態）では閉じており、吐出ガス分岐冷媒回路６は未使用状態とする。電磁弁５０を開くと第１・第２圧縮機１１、１２から吐出された高圧高温のガス冷媒の一部が、第１・第２圧縮機１１、１２と四方弁２０との間から吐出ガス分岐冷媒回路６に流れて使用状態となり、第２膨張弁４３と冷却部材４１、４２との間で、分岐冷媒回路５に合流する。
【００３６】
＜インバータ装置３０＞
図２Ａは、インバータ装置３０の一部の正面図であり、図２Ｂは、インバータ装置３０の一部のＡ方向矢視図である。
インバータ装置３０は、空気調和機１の電源を制御する回路であり、構成要素のパワー素子３１、３２が発熱して高温となる。
【００３７】
図２Ａに示すように、インバータ装置３０では、パワー素子３１、３２がプリント基板３３の一方側に取付けられている。
図２Ｂに示すように、冷却部材４１、４２は、それぞれアルミニウムや銅等の熱伝導率の高い金属からなる冷媒ジャケット４３a、４３ｂと、冷媒ジャケット４３a、４３ｂに各々埋設された冷媒管４４を備えている。冷媒管４４には、主冷媒回路４から分岐された冷媒が分岐冷媒回路５（図１Ａ参照）を流れる。冷媒が流れる冷却部材４１、４２は冷却器を構成する。
なお、冷媒ジャケット４３a、４３ｂは熱伝導率が高い材料であれば、金属以外の材料を用いてもよい。
【００３８】
冷媒ジャケット４３a、４３ｂは、図２Ａに示すように、熱容量を増加するため、やや肉厚の平板状に形成されている。冷媒ジャケット４３a、４３ｂは、パワー素子３１、３２の一方側にそれぞれ取り付けられている。
つまり、冷媒ジャケット４３a、４３ｂの一面４３a１、４３ｂ１が、それぞれパワー素子３１、３２の一面に密着している。分岐冷媒回路５の冷媒管４４を流れる冷媒は、冷媒ジャケット４３a、４３ｂを介してそれぞれパワー素子３１、３２から吸熱する。
【００３９】
冷却部材４１、４２は、それぞれ冷却部温度センサ７１a、７１ｂを備えている。冷却部温度センサ７１a、７１ｂは、冷媒ジャケット４３a、４３ｂの表面における温度を検知する。そのため、冷却部温度センサ７１a、７１ｂは、冷却部材４１、４２の各パワー素子３１、３２と接している一面４３a１、４３ｂ１に取付けられている。なお、冷却部温度センサ７１a、７１ｂは、それぞれパワー素子３１、３２の内部に設けられていてもよく、パワー素子３１、３２の表面に設けられていてもよい。
【００４０】
＜空気調和機１の制御系＞
図３は、空気調和機１の制御系を示す図である。
制御部６０は、空気調和機１に設けられた各種センサから受信する検出信号に基づいて空気調和機１の運転を制御する。制御部６０は、熱源ユニット２に設けられていてもよく、利用ユニット３に設けられていてもよい。また、制御部６０は、機能別に熱源ユニット２と利用ユニット３とに分かれて設けられていてもよい。
【００４１】
制御部６０は、例えば不図示のマイクロコンピュータなどを備える。そして、制御部６０は、熱源ユニット２に搭載される第１・第２圧縮機１１、１２（パワー素子３１、３２）、四方弁２０、第１膨張弁１５、第２膨張弁４３、電磁弁５０、送風機１４、利用側膨張弁１７、および送風機１８を、それぞれ制御する。この際、制御部６０は、冷却部材４１、４２に各々設置される冷却部温度センサ７１a、７１ｂの計測値が制御情報として入力されている。
【００４２】
＜空気調和機１の制御フロー＞
以下、空気調和機１の具体的な制御フローを図４に示す制御フローチャートを参照して説明する。図４は、第１実施形態の空気調和機１の制御フローを示す図である。
空気調和機１の制御フローは、例えば熱源ユニット２に設けられた制御部６０（図３参照）に搭載されたマイクロコンピュータによって実行される。
空気調和機１の運転が開始されると、ステップＳ１において、制御部６０は冷却部温度センサ７１a、７１ｂ（図２Ａ）によって冷媒ジャケット４３a、４３ｂの各冷却部温度を検出する。
【００４３】
続いて、ステップＳ２において、制御部６０は、ステップＳ１で検出した冷媒ジャケット４３a、４３ｂの各冷却部温度が冷却部目標温度となるように、分岐冷媒回路５の第２膨張弁４３の開度を調整する。具体的には、冷媒ジャケット４３a、４３ｂの各冷却部温度が冷却部目標温度よりも高い場合は、冷却を促進するために第２膨張弁４３を開き、冷却部材４１、４２に流れる冷媒の流量を増やす。一方、冷媒ジャケット４３a、４３ｂの冷却部温度が冷却部目標温度よりも低い場合は、第２膨張弁４３を閉じて、冷却部材４１、４２に流れる冷媒の流量を減らす。なお、冷房運転時には、第２膨張弁４３、冷却部材４１、冷却部材４２の順に冷媒が流れ、暖房運転時には、冷却部材４２、冷却部材４１、第２膨張弁４３の順に冷媒が流れる。
【００４４】
ここで、冷却部目標温度は固定の温度でもよい。また、パワー素子３１、３２の発熱量によって必要な冷却能力が変化するため第１・第２圧縮機１１、１２の各回転速度、インバータ電流値などによって可変する温度値でもよい。また、冷却部材４１、４２を流れる冷媒温度によって冷却器である冷却部材４１、４２の冷却能力は変化する。そのため、図２Ａに示す冷却部材４１、４２を流れる冷媒温度やその周囲の冷媒温度によって可変する温度値でもよい。なお、冷却部目標温度は結露発生抑制のためにも後記する結露温度よりも高く設定しておく。
【００４５】
ステップＳ３において、制御部６０は、パワー素子３１、３２またはパワー素子３１、３２の周辺部材に結露が発生し得ると判定される結露発生条件を満たすか否かを判定する。
結露発生条件を満たしていない場合（ステップＳ３でＮＯ）、制御部６０はステップＳ４へ移行する。一方、結露発生条件を満たしている場合（ステップＳ３でＹＥＳ）、制御部６０はステップＳ６へ移行する。
【００４６】
ここで、結露発生条件を満たすか否かは、冷却部温度センサ７１a、７１ｂの温度が結露温度を下回るかどうかで判定する。結露温度は、固定の温度値でもよいが、パワー素子３１、３２や冷媒ジャケット４３a、４３ｂの周囲温度によって露点温度が変化することを考慮し、パワー素子３１、３２や冷媒ジャケット４３a、４３ｂの周囲温度によって可変されるような温度値にしてもよい。
【００４７】
ステップＳ４において、制御部６０は、電磁弁５０が開いているか否かを判定する。電磁弁５０が開いていない場合（ステップＳ４でＮＯ）、制御部６０はステップＳ１へ戻る。電磁弁５０が開いている場合（ステップＳ４でＹＥＳ）、制御部６０はステップＳ５へ移行する。
【００４８】
ステップＳ５において、制御部６０は、電磁弁５０を閉じた後、ステップＳ１へ戻る。すなわち、電磁弁は閉である。
ステップＳ６において、制御部６０は、電磁弁５０が閉じているかどうかを判定する。電磁弁５０が閉じていない場合（ステップＳ６でＮＯ）、制御部６０はステップＳ１へ戻る。電磁弁５０が閉じている場合（ステップＳ６でＹＥＳ）、制御部６０はステップＳ７へ移行する。
【００４９】
ステップＳ７において、制御部６０は、電磁弁５０を開いた後、ステップＳ１へ戻る。
上述した通り、冷却部材４１、４２により複数のパワー素子３１、３２が冷却される場合、例えば、運転中の第１圧縮機１１に対応するパワー素子３１は発熱する一方で、停止中の第２圧縮機１２に対応するパワー素子３２は発熱しない。このような場合であってもすべてのパワー素子３１、３２が冷却部材４１、４２により冷却されるので、停止中の第２圧縮機１２に対応するパワー素子３２およびその周辺部の温度が露点以下に低下し、結露が生じる可能性がある。
【００５０】
また、分岐冷媒回路５に第２膨張弁４３を設けて冷却部の冷却能力を制御した場合であっても、すべてのパワー素子３１、３２が冷却部材４１、４２により冷却されるので、停止中の第２圧縮機１２に対応するパワー素子３２およびその周辺部の温度が露点以下に低下し、結露が生じる可能性がある。
【００５１】
パワー素子３１、３２およびその周辺部において結露が生じるか否かは、冷却部材４１、４２の温度がパワー素子３１、３２や冷媒ジャケット４３a、４３ｂの周囲温度の露点温度を下回るか否かで決まる。特に、図１Ｂに示すように、熱源側熱交換器１３が水と冷媒の間で熱交換する熱交換器である場合は、水温とパワー素子３１、３２や冷媒ジャケット４３a、４３ｂの周囲温度は依存せず、水温が低い場合でもパワー素子３１、３２や冷媒ジャケット４３a、４３ｂの周囲温度が高い場合がある。
【００５２】
水温が低いと冷却部材４１、４２を流れる冷媒温度も低下するため、この場合にパワー素子３１、３２や冷媒ジャケット４３a、４３ｂの周囲温度が高いとパワー素子３１、３２およびその周辺部において結露が生じる可能性が高くなる。
【００５３】
ここで、電磁弁５０を開くと第１・第２圧縮機１１、１２から吐出された高圧高温のガス冷媒の一部が、第１・第２圧縮機１１、１２と四方弁２０との間から吐出ガス分岐冷媒回路６に流れて、第２膨張弁４３と冷却部材４１、４２との間の分岐冷媒回路５に合流する。
【００５４】
冷却部材４１、４２の温度が結露温度を下回る場合は、制御部６０は分岐冷媒回路５の第２膨張弁４３を閉じる方向に制御するため第２膨張弁４３を流れる冷媒流量は少なくなる。
したがって、冷房運転の場合、分岐冷媒回路５に合流した冷媒の大半は冷却部材４１および冷却部材４２の順に流れて、第１膨張弁１５と液側閉鎖弁２２との間で、主冷媒回路４に合流する。
【００５５】
一方、暖房運転の場合も同様に、第２膨張弁４３を閉じることで、分岐冷媒回路５に合流した冷媒の大半は冷却部材４１および冷却部材４２の順に流れて、第１膨張弁１５と液側閉鎖弁２２との間で、主冷媒回路４に合流する。
このため、吐出ガス分岐冷媒回路６からの冷媒により、結露温度を下回った冷却部材４１、４２の温度を上昇させることができ、パワー素子３１、３２やその周辺での結露発生を防止することが可能になる。
【００５６】
また、第１・第２圧縮機１１、１２がともに運転中の場合であっても、冷却部材４１、４２の温度が結露温度を下回った場合は冷却部材４１、４２の温度を上昇させるため電磁弁５０を開いて温度を上げることができる。
【００５７】
上述したように、空気調和機１は、主冷媒回路４と、分岐冷媒回路５とを備える。主冷媒回路４は、第１・第２圧縮機１１、１２、熱源側熱交換器１３、第１膨張弁１５および利用側熱交換器１６を含み冷媒が流れる。分岐冷媒回路５は、第１・第２圧縮機１１、１２から吐出した冷媒の一部を流す吐出ガス分岐冷媒回路６の配管を含み、主冷媒回路４から分岐された冷媒が流れる。
【００５８】
空気調和機１では、第１・第２圧縮機１１、１２から吐出した高温冷媒を副冷媒回路の分岐冷媒回路５に流すことで、冷却部材４１、４２を流れる冷媒温度を上げることができ、パワー素子３１、３２の表面やその周辺部の温度を周囲空気の露点温度よりも高く保つことができる。そのため、複数のパワー素子３１、３２やその周辺部に露が付くことを抑制できる。
【００５９】
また、副冷媒回路の分岐冷媒回路５に流れる冷媒流量を、主冷媒回路４に流れる冷媒流量よりも少なくすることで、冷房運転や暖房運転の性能の低下を抑えつつ、パワー素子３１、３２の露付きを抑制できる。
【００６０】
＜＜第２実施形態＞＞
図５に、第２実施形態の空気調和機１の制御フローチャートを示す。
吐出ガス分岐冷媒回路６の電磁弁５０を開放し、冷媒を主冷媒回路４から分岐冷媒回路５に流すと、主冷媒回路４の冷媒量が減り、冷房能力、暖房能力に影響する。
そこで、第２実施形態は、電磁弁５０の開放を抑えて、冷房能力、暖房能力の低下を抑えるようにしている。
【００６１】
第２実施形態の制御フローは、一部、図４に示す第２実施形態の制御フローと同じであるので、第１実施形態と異なる制御についてのみ説明を行う。
第２実施形態は、第１実施形態と異なり、ステップＳ３で結露発生条件を満たしている場合（ステップＳ３でＹＥＳ）、制御部６０は、ステップＳ８（図５）へ移行する。
【００６２】
ステップＳ８において、制御部６０は、第２膨張弁４３が全閉であるかを判定する。これは、第２膨張弁４３を全閉にしても、パワー素子３１、３２の温度が上昇しない場合に限ってのみ、結露防止を目的として、電磁弁５０を開き、吐出ガス分岐冷媒回路６を使用するためである。
【００６３】
第２膨張弁４３が全閉でない場合（ステップＳ８でＮＯ）は、第２膨張弁４３の開度を絞る余地があるので、ステップＳ１へ戻る。
第２膨張弁４３が全閉である場合（ステップＳ８でＹＥＳ）は、第２膨張弁４３の開度を絞る余地がないので、ステップＳ６へ移行する。
【００６４】
前記したように、電磁弁５０を開いて第１・第２圧縮機１１、１２から吐出されたガス冷媒の一部を吐出ガス分岐冷媒回路６に流すと、冷房運転時は熱源側熱交換器１３を流れる冷媒流量が減少して冷房能力が低下し、暖房運転時は利用側熱交換器１６を流れる冷媒流量が減少して暖房能力が低下する。したがって、電磁弁５０の過度な開閉は減らすほうがよい。
【００６５】
第１実施形態に記載の通り、冷却部材４１、４２の温度が結露温度を下回る場合は、制御部６０は第２膨張弁４３を閉じる方向に制御するため、第２膨張弁４３を流れる冷媒流量は少なくなる。そこで、第２実施形態では、第２膨張弁４３を閉じて、冷却部材４１、４２を流れる冷媒流量が減少して冷却器の冷却能力が低下しても冷却部材４１、４２の温度が結露温度を下回っている場合にのみ、電磁弁５０を開く。
【００６６】
ステップＳ６において、制御部６０は電磁弁５０が閉じているか否かを判定する。
電磁弁５０が閉じていない場合、つまり電磁弁５０が開いている場合（ステップＳ６でＮＯ）、ステップＳ１へ戻る。
電磁弁５０が閉じている場合（ステップＳ６でＹＥＳ）、ステップＳ７に移行して、制御部６０は電磁弁５０を開く。その後、制御部６０はステップＳ１へ戻る。
【００６７】
以上の制御により、電磁弁５０の過度な開閉を抑制できる。電磁弁５０の過度な開閉を抑制することで、吐出ガス分岐冷媒回路６を使用する場合の冷房能力と暖房能力の低下を抑制できる。
【００６８】
＜＜第３実施形態＞＞
図６は、第３実施形態に係る空気調和機１の冷凍サイクルの一例を示す図である。
図１Ａに示す第１実施形態では、熱源ユニット２に複数の第１・第２圧縮機１１、１２、複数のパワー素子３１、３２、複数の冷却部材４１、４２が設けられている冷媒回路を例示したが、これに限られない。図６に示すように、熱源ユニット２に単一の圧縮機１１、単一のパワー素子３１、単一の冷却部材４１が設けられた冷媒回路であってもよい。また、図６では電磁弁５０の代わりとして、膨張弁５１を用いている。膨張弁５１の開度を制御することで、圧縮機１１から吐出されたガス冷媒から分岐冷媒回路６へ流す冷媒流量の割合を調整することができる。
【００６９】
図７は、第３実施形態に係る空気調和機１の冷凍サイクルの他例を示す図である。
図７に示すように、吐出ガス分岐冷媒回路６は複数の電磁弁５０、５２を備えていてもよい。複数の電磁弁５０、５２を開閉することで、圧縮機１１から吐出されたガス冷媒から分岐冷媒回路６へ流す冷媒流量の割合を細かく調整、すなわち微調整することができる。
【００７０】
＜＜第４実施形態＞＞
図１Ａに示す実施形態では、吐出ガス分岐冷媒回路６は、主冷媒回路４の第１圧縮機１１、第２圧縮機１２と四方弁２０との間から分岐し、第２膨張弁４３と冷却部材４１、４２との間に合流するが、これに限られない。
図８は、第４実施形態に係る空気調和機１の冷凍サイクルの一例を示す図である。
【００７１】
第４実施形態では、吐出ガス分岐冷媒回路６が、配管６ａを通じて、冷却部材４１を分岐冷媒回路５と並列に流れ、第一膨張弁１５と液側閉鎖弁２２との間に合流する構成である。第４実施形態においては、電磁弁５０を開くと圧縮機１１から吐出された高圧高温のガス冷媒の一部が、圧縮機１１と四方弁２０との間から吐出ガス分岐冷媒回路６に流れて、分岐冷媒回路５の冷却部材４１を流れ、第１膨張弁１５と液側閉鎖弁２２との間の主冷媒回路４に合流する。
【００７２】
これにより、第２膨張弁４３の開閉に係ることなく、吐出ガス分岐冷媒回路６からの高圧ガスを冷却部材４１に流せる。
この場合も、吐出ガス分岐冷媒回路６からの冷媒は冷却部材４１を流れるため、冷却部温度（冷却部材４１とパワー素子３１の温度）を上昇させることができる。そのため、パワー素子３１とその周辺の結露の発生を抑制できる。
【００７３】
＜＜変形形態＞＞
また、前記した第１実施形態では、図２Ａ、図２Ｂに示す冷却部材４１、４２を例示したが、これに限定されない。図９Ａ〜図９Ｄは、それぞれ第１実施形態の冷却部材４１、４２の変形例１〜４を示す概略図である。なお、図９Ａ〜図９Ｄ中の矢印は冷媒の流れを示す。
【００７４】
図９Ａに示す変形例１では、分岐冷媒回路５を構成する配管８０はパワー素子３２を冷却する冷却部材４２、パワー素子３１を冷却する冷却部材４１、冷却部材４１、冷却部材４２の順に流れる。
図９Ｂに示す変形例２では、冷却部材４１、４２を、パワー素子３１およびパワー素子３２を冷却する単一の冷媒ジャケット４５に置き換えている。
【００７５】
図９Ｃに示す変形例３では、冷却部材４１は、パワー素子３１を冷却する冷媒ジャケットであり、冷却部材４２は、パワー素子３２を冷却する冷媒ジャケット４２である。冷媒ジャケット４１は、冷媒の配管８０の一部の冷却部８０aに取り付けられている。冷媒ジャケット４２は、冷媒の配管８０の一部の冷却部８０ｂに取り付けられている。変形例３では、冷却部８０aと冷却部８０ｂとは、上流側と下流側の配管８０に対して互いに並列に接続されている。
【００７６】
図９Ｄに示す変形例４では、冷却部８０a、８０ｂは、前記第１〜第４実施形態、変形例１〜３のようにＵ字形状に折り曲げられておらず、ほぼ直線状に延びている。
【００７７】
＜＜その他の実施形態＞＞
１．なお、前記実施形態では、冷却対象の発熱体として、パワー素子３１、３２を例示して説明したが、発熱体は、発熱する物体であればパワー素子３１、３２以外のものでもよい。
【００７８】
２．なお、本発明は、前記の実施形態、変形例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、前記した実施形態は、本発明を分かり易く説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、実施形態の構成の一部についても他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
【符号の説明】
【００７９】
１      空気調和機
４      主冷媒回路
５      副冷媒回路（分岐冷媒回路）
６      配管
６ａ    配管
１１    第１の圧縮機（圧縮機）
１２    第２の圧縮機（圧縮機）
１３    熱源側熱交換器
１５    第１膨張弁
１６    利用側熱交換器
３１    パワー素子（発熱体、第１の発熱体）
３２    パワー素子（発熱体、第２の発熱体）
４１、４２  冷却部材
４３    第２膨張弁
６０    制御部
【図１Ａ】
2019148417.tif 000003
【図１Ｂ】
2019148417.tif 000004
【図２Ａ】
2019148417.tif 000005
【図２Ｂ】
2019148417.tif 000006
【図３】
2019148417.tif 000007
【図４】
2019148417.tif 000008
【図５】
2019148417.tif 000009
【図６】
2019148417.tif 000010
【図７】
2019148417.tif 000011
【図８】
2019148417.tif 000012
【図９Ａ】
2019148417.tif 000013
【図９Ｂ】
2019148417.tif 000014
【図９Ｃ】
2019148417.tif 000015
【図９Ｄ】
2019148417.tif 000016