(57)【要約】【課題】冷房運転及び暖房運転のそれぞれにおいて良好な空調性能及び省エネルギー特性を両立し得る、熱交換器及びそれを用いた冷暖房空調システムを提供する。【解決手段】内部空間を仕切ることによって少なくとも二分割された内容積を有する熱交換器であって、仕切られたそれぞれの内部空間（内部空間１及び内部空間２）に冷媒流入口（冷媒流入口１及び冷媒流入口２）と冷媒流出口（冷媒流出口１及び冷媒流出口２）とが設けられ、冷媒管から冷媒流入口１及び冷媒流入口２に連通する分岐管と、冷媒流出口１及び冷媒流出口２から冷媒管に連通する集合管と、が設けられ、分岐管の分岐部から冷媒流入口１の間に開閉機構１が設けられ、集合管の集合部から冷媒流出口１の間に開閉機構２が設けられていること、を特徴とする熱交換器。【選択図】図１
2015017735.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部空間に仕切を設けることによって分割された少なくとも第一の内部空間と第二の内部空間とを有する熱交換器であって、
前記第一の内部空間及び前記第二の内部空間のそれぞれに設けられた第一の冷媒流入口及び第二の冷媒流入口並びに第一の冷媒流出口及び第二の冷媒流出口と、
冷媒管から前記第一の冷媒流入口及び前記第二の冷媒流入口に連通する分岐管と、
前記第一の冷媒流出口及び前記第二の冷媒流出口から前記冷媒管に連通する集合管と、
前記分岐管の分岐部から前記第一の冷媒流入口の間に設けられた第一の開閉機構と、
前記集合管の集合部から前記第一の冷媒流出口の間に設けられた第二の開閉機構と、
を有すること、
を特徴とする熱交換器。
【請求項２】
外気通風路に対して風上側と風下側とに熱交換器が併設された冷暖房空調システムであって、風上側に設置される前記熱交換器が請求項１に記載の熱交換器であること、
を特徴とする冷暖房空調システム。
【請求項３】
冷房運転時は前記第一の開閉機構と前記第二の開閉機構とを共に開き、前記熱交換器の前記内部空間の全てに冷媒を流通させ、暖房運転時は前記第一の開閉機構と前記第二の開閉機構とを共に閉じ、前記熱交換器の前記第一の内部空間のみに冷媒を流通させること、
を特徴とする請求項２に記載の冷暖房空調システム。
【請求項４】
前記第一の内部空間を風下側に設置される前記熱交換器の冷媒流入口近傍に配置すること、
を特徴とする請求項２又は３に記載の冷暖房空調システム。
【請求項５】
風上側に設置される前記熱交換器の通風面積を風下側に設置される前記熱交換器の通風面積以上とすること、
を特徴とする請求項２〜４のいずれかに記載の冷暖房空調システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、容量を可変できる熱交換器及びそれを用いた冷暖房空調システムに関し、より具体的には、冷房運転及び暖房運転のそれぞれにおいて良好な空調性能及び省エネルギー特性を両立し得る、可変容量熱交換器及びそれを用いた冷暖房空調システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、冷暖房空調システムの室外機用熱交換器においては、暖房運転時に、外気の温度が低下すると、室外機用熱交換器に霜が付着して、通風量の低下及び熱交換量の低下をきたすため、除霜する必要があった。そのため、外気通風路に対して風上側と風下側に並設される風上側熱交換器及び風下側熱交換器が室外機用熱交換器として用いられ、暖房時には高温冷媒が風上側熱交換器に流れた後、断熱膨張により低温となった冷媒が風下側熱交換器に流れ、冷房時には高温冷媒が風下側熱交換器、風上側熱交換器の順に流れるようにした冷暖房空調システムが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
上記冷暖房空調システムの効果は、冷房運転時には風上側熱交換器と風下側熱交換器との２つの熱交換器の能力を合算して使用することによる凝縮性能の向上によってもたらされるものであり、冷暖房空調システムの冷房性能が大幅に改善される。
【０００４】
一方、暖房運転時には風上側熱交換器から風下側熱交換器に向けて凝縮熱が放熱される。当該放熱によって風下側熱交換器表面に対する難着霜効果及び除霜効果が発現し、冷媒の蒸発性能の向上に伴って暖房性能が改善される。
【０００５】
しかしながら、暖房運転時に風上側熱交換器の放熱で冷媒を過冷却し過ぎた場合、風下側熱交換器に入る冷媒温度が低下し過ぎる場合がある。冷媒温度が低下し過ぎた場合、風下側の熱交換器の熱交換性能が追い付かなくなると、冷媒の蒸発不足となり所謂液バック（圧縮機へ液状態の冷媒が送られる状態）のリスクが高まることになる。
【０００６】
通常のシステム制御では、当該状態を避けるため、膨張弁制御を絞り方向に制御し、風下側熱交換器へ入る冷媒を低圧化し、十分な冷媒の蒸発を促そうとする。しかしながら、冷媒が低圧化すると熱交換器表面はより低温化し、着霜しやすい状態になってしまう。
【０００７】
風上側熱交換器の凝縮熱放熱による風下側熱交換器の難着霜効果が追い付かなくなると、（１）熱交換器の着霜、（２）熱交換器性能（蒸発性能）の低下、（３）システム制御の低圧化、（４）熱交換器の着霜、という悪循環に入ってしまうことになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００８−２５８９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上記の問題を解決する方法として、風上側熱交換器を性能的にバランスのとれた大きさまでサイズダウンすることが考えられるが、着霜問題が存在しない冷房運転時は風上側熱交換器による過冷却効果を可能な限り大きく発現した方が好ましく、矛盾が生じてしまう。
【００１０】
また、風上側熱交換器を風下側熱交換器より小型化すると、風下側熱交換器の通風面積に対して通気抵抗値の高低が生じてしまい、通過空気の偏流によって風下側熱交換器の熱交換器性能を低下させてしまう。
【００１１】
以上のような従来技術における問題点に鑑み、本発明の目的は、冷房運転及び暖房運転のそれぞれにおいて良好な空調性能及び省エネルギー特性を両立し得る、熱交換器及びそれを用いた冷暖房空調システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明者は上記目的を達成すべく、風上側に設置する熱交換器の構造等について鋭意研究を重ねた結果、当該熱交換器の内部空間を仕切ることによって容量を可変できる熱交換器とすることが極めて有効であることを見出し、本発明に到達した。
【００１３】
即ち、本発明は、
内部空間に仕切を設けることによって分割された少なくとも第一の内部空間と第二の内部空間とを有する熱交換器であって、
前記第一の内部空間及び前記第二の内部空間のそれぞれに設けられた第一の冷媒流入口及び第二の冷媒流入口並びに第一の冷媒流出口及び第二の冷媒流出口と、
冷媒管から前記第一の冷媒流入口及び前記第二の冷媒流入口に連通する分岐管と、
前記第一の冷媒流出口及び前記第二の冷媒流出口から前記冷媒管に連通する集合管と、
前記分岐管の分岐部から前記第一の冷媒流入口の間に設けられた第一の開閉機構と、
前記集合管の集合部から前記第一の冷媒流出口の間に設けられた第二の開閉機構と、
を有すること、
を特徴とする熱交換器を提供する。
【００１４】
上記本発明の熱交換器においては、第一の開閉機構と第二の開閉機構とを共に開けた場合、内部空間の全てに冷媒が流通し、熱交換器の全内容積を使用することができる。また、第一の開閉機構と第二の開閉機構とを共に閉じた場合、第一の内部空間のみに冷媒が流通し、第一の内部空間に相当する内容積のみを使用することができる。
【００１５】
また、本発明は、外気通風路に対して風上側と風下側とに熱交換器が併設された冷暖房空調システムであって、風上側に設置される前記熱交換器を本発明の上記熱交換器とすること、を特徴とする冷暖房空調システムも提供する。
【００１６】
上記本発明の冷暖房空調システムでは、冷房運転時は前記第一の開閉機構と前記第二の開閉機構とを共に開き、前記熱交換器の前記内部空間の全て（前記第一の内部空間及び前記第二の内部空間）に冷媒を流通させ、暖房運転時は前記第一の開閉機構と前記第二の開閉機構とを共に閉じ、前記熱交換器の前記内部空間１のみに冷媒を流通させること、が好ましい。
【００１７】
冷房運転時は熱交換器の能力を全て発揮させることで最大の過冷却効果を得ることができ、熱交換器を併設することによる冷房性能増大効果を最大に引き出すことができる。
【００１８】
また、暖房運転時は第一の内部空間に相当する能力を発揮させることで熱交換器性能を抑え、風下側熱交換器へ流入する冷媒の温度が低温化し過ぎるのを防止し、風下側熱交換器へ流入する冷媒の低圧化に伴う暖房性能の低下を回避することができる。
【００１９】
更に、上記本発明の冷暖房空調システムでは、前記第一の内部空間を風下側に設置される前記熱交換器の冷媒流入口近傍に配置すること、が好ましく、風上側に設置される前記熱交換器の通風面積を風下側に設置される前記熱交換器の通風面積以上とすること、が好ましい。
【００２０】
風上側に設置される熱交換器の通風面積が風下側に設置される熱交換器の通風面積以上となっているため、熱交換の併設に伴う通過空気の偏流を防止することができる。また、暖房時に使用する風上側の熱交換器部分（第一の内部空間に相当）が風下側熱交換器の冷媒流入口近傍に配置されているため、風下側熱交換器の最も着霜しやすい部分において集中的に難着霜効果が得られ、熱交換器を併設する目的の一つである難着霜効果による暖房能力の向上も確保することができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、冷房運転及び暖房運転のそれぞれにおいて良好な空調性能及び省エネルギー特性を両立し得る、熱交換器及びそれを用いた冷暖房空調システムを提供することができる。
【００２２】
より具体的には、本発明の熱交換器によれば、必要に応じて簡便に容量を変化させることができる熱交換器を提供することができる。また、本発明の冷暖房空調システムによれば、風上側に設置する熱交換器の容量を冷房運転時と暖房運転時とで適宜変化させることで、冷房性能及び暖房性能を最大限に発揮し得る冷暖房空調システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の一実施形態に係る熱交換器の概略構成図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る熱交換器の概略構成図である（冷房運転時）。
【図３】本発明の一実施形態に係る熱交換器の概略構成図である（暖房運転時）。
【図４】本発明の冷暖房空調システムの冷房運転時の冷媒回路を示す概略構成図である。
【図５】本発明の冷暖房空調システムの暖房運転時の冷媒回路を示す概略構成図である。
【図６】一般的な冷暖房空調システムの暖房運転時の各種特性を示す線図である。
【図７】本発明の冷暖房空調システムの暖房運転時の各種特性を示す線図である（風上側熱交換器全容積の１００％で運転）。
【図８】本発明の冷暖房空調システムの暖房運転時の各種特性を示す線図である（風上側熱交換器全容積の５０％で運転）。
【図９】一般的な冷暖房空調システムの冷房運転時の各種特性を示す線図である。
【図１０】本発明の冷暖房空調システムの冷房運転時の各種特性を示す線図である（風上側熱交換器全容積の１００％で運転）。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、図面を参照しながら本発明の熱交換器及びそれを用いた冷暖房空調システムの代表的な実施形態について詳細に説明するが、本発明はこれらのみに限定されるものではない。なお、以下の説明では、同一または相当部分には同一符号を付し、重複する説明は省略する場合がある。また、図面は、本発明を概念的に説明するためのものであるから、表された各構成要素の寸法やそれらの比は実際のものとは異なる場合もある。
【００２５】
［Ａ］熱交換器
図１は、本発明の一実施形態に係る熱交換器（可変容量熱交換器）の概略構成図である。本実施形態の可変容量熱交換器１は、一般的なアルミニウム合金製の熱交換器からなる本体２と、仕切板４と、分岐管６と、集合管８と、冷媒流入口１０、１２と、冷媒流出口１４、１６と、開閉機構１８、２０と、を有している。
【００２６】
アルミニウム合金製の熱交換器からなる本体２には、本発明の効果を損なわない範囲で従来公知の種々のアルミニウム製の熱交換器を使用することができ、例えば、アルミニウム合金製のフィン・アンド・チューブ型熱交換器やパラレルフロー型熱交換器を用いることができる。
【００２７】
図１に示す本実施形態の可変容量熱交換器１の本体２は、パラレルフロー型熱交換器からなり、アルミニウム合金製のヘッダーパイプ２２、２４と、これらヘッダーパイプ２２、２４に連通する互いに平行なアルミニウム合金製の、例えば押出形材からなる複数の扁平熱交換器２６と、隣接する扁平熱交換器２６の間に介在されるアルミニウム合金製のコルゲートフィン２８とで主に構成されている。
【００２８】
本体２の内部空間は４つの仕切板４によって第一の内部空間（内部空間１）及び第二の内部空間（内部空間２）の２つに気密的に仕切られており、内部空間の内容積は二分割されている。仕切板４によって仕切られた内部空間（第一の内部空間及び第二の内部空間）には、それぞれ冷媒流入口（第一の冷媒流入口１０及び第二の冷媒流入口１２）と冷媒流出口（第一の冷媒流出口１４及び第二の冷媒流出口１６）とが設けられている。
【００２９】
また、可変容量熱交換器１には、冷媒管（図示せず。）から第一の冷媒流入口１０及び第二の冷媒流入口１２に連通する分岐管６と、第一の冷媒流出口１４及び第二の冷媒流出口１６から冷媒管に連通する集合管８と、が設けられており、分岐管６の分岐部から第一の冷媒流入口１０の間に第一の開閉機構１８が設けられ、集合管８の集合部から第一の冷媒流出口１４の間に第二の開閉機構２０が設けられている。
【００３０】
第一の開閉機構１８及び第二の開閉機構２０を共に開けた場合、本体２の内部空間の全て（第一の内部空間及び第二の内部空間）に冷媒を流通させることができ（図２を参照：可変容量熱交換器１の全体である灰色部分に冷媒が循環）、第一の開閉機構１８と第二の開閉機構２０とを共に閉じた場合、可変容量熱交換器１の第一の内部空間のみに冷媒を流通させることができる（図３を参照：可変熱容量熱交換器１の下半分である灰色部分に冷媒が循環）。
【００３１】
ここで、本実施形態においては、第一の内部空間及び第二の内部空間は同じ容積を有している。即ち、図１等において、第一の内部空間は、可変容量熱交換器１（本体２）の鉛直方向下側から５０％の部分に相当する内部空間である。この第一の内部空間は、後述するように、冷暖房空調システムにおいて風下側熱交換器と並設する場合、暖房運転時（冬季）に着霜し易い風下側熱交換器の下側部分に対向して配置される。
【００３２】
したがって、この場合、可変容量熱交換器１において、仕切板４によって分割される内部空間（第一の内部空間及び第二の内部空間）それぞれの大きさは、暖房運転時に使用する可変容量熱交換器１の最適容量から設計すればよい。風下側熱交換器によって着霜する部分が異なることもあるため、そういった場合には、仕切板４の位置を適宜変更して、第一の内部空間の容積を、例えば可変容量熱交換器１（本体２）の鉛直方向下側から１０％〜５０％、好ましくは２０％〜５０％、更に好ましく２０％〜３０％の部分に相当するように設計してもよい。仕切板４の位置を変更できるように可変式としてもよい。
【００３３】
［Ｂ］冷暖房空調システム
次に、本実施形態の冷暖房空調システムは、室外機において、外気通風路に対して風上側と風下側とに熱交換器が併設されており、風上側に設置される熱交換器が上記実施形態の可変容量熱交換器１であること、を特徴とする冷暖房空調システムである。図４と図５とにそれぞれ冷房運転時と暖房運転時との冷媒回路を示す概略構成図をそれぞれ示す。
【００３４】
本実施形態の冷暖房空調システムは、主面が鉛直方向に略平行になる位置関係で、外気通風路に対して風上側と風下側にそれぞれ並設される可変容量熱交換器１及び風下側熱交換器３０からなる室外機用熱交換器３２を有している。また、風上側に設置された可変容量熱交換器１に設けられた第一の冷媒流入口１０及び第二の冷媒流入口１２に接続する分岐管６と、可変容量熱交換器１に設けられた第一の冷媒流出口１４及び第二の冷媒流出口１６に接続する集合管８と、この集合管８に介設される膨張機構（例えば膨張弁ＥＶ）と、分岐管６と集合管８とを接続する互いに並列な第一の分岐管及び第二の分岐管と、を具備する。
【００３５】
更に、第一の分岐管及び第二の分岐管に介設される計４個の逆止弁ＣＶ１、ＣＶ２、ＣＶ３及びＣＶ４からなる後述する逆止弁機構３４と、第一の分岐管における２つの逆止弁ＣＶ１及びＣＶ２の間と風下側熱交換器３０の下端の冷媒流出入口とを接続する室外側管３６と、第二の分岐管における２つの逆止弁ＣＶ３及びＣＶ４の間と室内機用熱交換器３８とを接続する第一の室内側管４０と、を具備する。
【００３６】
なお、風下側熱交換器３０と室内側熱交換器３８とを接続する第二の室内側管４２には、風下側熱交換器３０側から順に四方弁ＤＶと圧縮機４４が介設されており、この四方弁ＤＶの切り換えによって、圧縮機４４から吐出される高温・高圧の冷媒が室内機用熱交換器３８、又は、室外機用熱交換器３２の風下側熱交換器３０に流れるようになっている。
【００３７】
上記逆止弁機構３４は、冷媒流入管と冷媒流出管とを接続する互いに並列な第一の分岐管及び第二の分岐管のうちの一方、即ち第一の分岐管に直列に介設される第一の逆止弁ＣＶ１及び第二の逆止弁ＣＶ２と、他方の分岐管即ち第二の分岐管に直列に介設される第３の逆止弁ＣＶ３及び第４の逆止弁ＣＶ４の４個の逆止弁によって構成されている。この場合、各逆止弁ＣＶ１〜ＣＶ４は、冷媒流入口側から冷媒流出口側への流れを阻止すると共に、第一，第二の分岐管内を流れる冷媒の一次側に対して二次側が高圧時には流れを阻止する機能を有している。
【００３８】
上記のように形成される逆止弁機構３４において、第一の分岐管における第一の逆止弁ＣＶ１と第二の逆止弁ＣＶ２の間と風下側熱交換器３０の下端の冷媒流出入口とが室外側管３６によって接続されている。また、第二の分岐管における第３の逆止弁ＣＶ３と第４の逆止弁ＣＶ４の間と室内側熱交換器３８とが第一の室内側管４０によって接続されている。
【００３９】
上記［Ａ］で述べたように、可変容量熱交換器１においては、仕切板４によって分割される内部空間（第一の内部空間及び第二の内部空間）それぞれの大きさは、暖房運転時に使用する熱交換器２の最適容量から設計することができる。また、暖房運転時に冷媒を流通させる風上側に設置する可変容量熱交換器１の部位は、風下側熱交換器３０の低圧冷媒の入口（冷媒流入口１２）の近傍に重畳するように（即ち、対向するように）配置設計することが好ましい。
【００４０】
また、冷暖房空調システムの劣化度合い応じて、第一の内部空間と第二の内部空間との容積比の異なる可変容量熱交換器１を用いてもよい。また、可変式の仕切板４を具備する場合は、仕切板４の位置を変更することによって第一の内部空間と第二の内部空間との容積比を変更させてもよい。
【００４１】
風上側に設置される可変容量熱交換器１の通風面積は、風下側熱交換器３０の通風面積以上とすることが好ましい。風上側に設置される可変容量熱交換器１の通風面積を風下側熱交換器３０の通風面積以上とすることで、通気抵抗の高低を抑制し、熱交換２の併設に伴う通過空気の偏流を防止することができる。
【００４２】
次に、本発明の冷暖房空調システムに関し、冷房運転時及び暖房運転時における動作について説明する。
【００４３】
＜冷房運転時＞
冷房運転時には、図４に矢印で示すように、膨張弁ＥＶ（膨張機構）を通過し断熱膨張で低圧化された冷媒は、逆止弁機構３４の第４の逆止弁ＣＶ４を通過し、室内側熱交換器３８へ流れ蒸発される。このとき、第二の逆止弁ＣＶ２と第３の逆止弁ＣＶ３には、弁裏に高圧の冷媒が充満している状態であるので、流路として機能しない。
【００４４】
室内側熱交換器３８を通過した冷媒は、四方弁ＤＶ→圧縮機４４→風下側熱交換器３０を通過し、室外側管３６を介して第一の分岐管における第一の逆止弁ＣＶ１と第二の逆止弁ＣＶ２の間に流入する。逆止弁機構３４に戻った冷媒は、第一の逆止弁ＣＶ１を通過する。このとき、第二の逆止弁ＣＶ２と第３の逆止弁ＣＶ３は弁の逆止機能が働いて流路として機能しない。
【００４５】
第一の逆止弁ＣＶ１を通過した冷媒（即ち高温の凝縮液）は、風上側に設置された可変容量熱交換器１の上端の第一の冷媒流入口１０及び第二の冷媒流入口１２から入り、第二の内部空間及び第一の内部空間を重力方向（上から下）へ流れる。これにより、可変容量熱交換器１はサブクーラとして機能すると共に、可変容量熱交換器１の通路抵抗値を最小限に抑制することができるので、運転効率の向上を図ることができる。
【００４６】
冷房運転時においては、第一の開閉機構１８と第二の開閉機構２０とを共に開き、可変容量熱交換器１の内部空間の全て（第一の内部空間及び第二の内部空間）に冷媒を流通させる。その結果、冷房運転時は可変容量熱交換器１の全面を利用してその能力を全て発揮させることで最大の過冷却効果を得ることができ、可変容量熱交換器１を併設することによる冷房性能増大効果を最大に引き出すことができる。
【００４７】
＜暖房運転時＞
暖房運転時には、図５に矢印で示すように、膨張弁ＥＶ（膨張機構）を通過し断熱膨張で低圧化された冷媒は、逆止弁機構３４の第二の逆止弁ＣＶ２を通過し、風下側熱交換器３０へ流れ蒸発される。このとき、第一の逆止弁ＣＶ１と第４の逆止弁ＣＶ４には、弁裏に高圧の冷媒が充満している状態であるので、流路として機能しない。
【００４８】
風下側熱交換器３０を通過した冷媒は、四方弁ＤＶ→圧縮機４４→室内側熱交換器３８を通過し、第一の室内側管４０を介して第二の分岐管における第３の逆止弁ＣＶ３と第４の逆止弁ＣＶ４の間に流入する。逆止弁機構３４に戻った冷媒は、第３の逆止弁ＣＶ３を通過する。このとき、第一の逆止弁ＣＶ１と第４の逆止弁ＣＶ４は弁の逆止機能が働いて流路として機能しない。
【００４９】
第３の逆止弁ＣＶ３を通過した冷媒（即ち高温の凝縮液）は、風上側に設置した可変容量熱交換器１の上端の第二の冷媒流入口１２から重力方向（上から下）へ流れる。これにより、可変容量熱交換器１の通路抵抗値を最小限に抑制することができるので、運転効率の向上を図ることができる。
【００５０】
暖房運転時においては、第一の開閉機構１８と第二の開閉機構２０とを共に閉じ、可変容量熱交換器１の内部空間の一部（第一の内部空間）のみに冷媒を流通させる。その結果、暖房運転時は内部空間の一部（第一の内部空間）のみに相当する可変容量熱交換器１の能力を発揮させることができる。内部空間の一部（第一の内部空間）に相当する熱交換能力を暖房運転時に使用する可変容量熱交換器１の最適容量から設計することで、風下側熱交換器３０へ流入する冷媒の温度が低温化し過ぎるのを防止し、風下側熱交換器３０へ流入する冷媒の低圧化に伴う暖房性能の低下を回避することができる。
【００５１】
第一の開閉機構１８及び第二の開閉機構２０は、本発明の効果を損なわない範囲で従来公知の種々の開閉機構を用いることができ、例えば、冷房／暖房の運転モードを感知するスイッチ式の開閉機構や外気温センサーから使用環境情報を計り開閉タイミングを決定する開閉機構等を用いることができる。
【００５２】
また、上記のように、この発明に係る室外機用熱交換装置によれば、１つの膨張弁ＥＶ（膨張機構）の制御と逆止弁機構３４によって、冷房運転時と暖房運転時のいずれにおいても風上側に設置した可変容量熱交換器１への冷媒の流入方向を一定にすることができるので、配管の簡略化が図れると共に、運転制御を容易にし、かつ運転効率の向上が図れる。
【実施例】
【００５３】
次に、図６、図７及び図８を参照して、本発明の冷暖房空調システムを用いた場合の暖房運転時の効果について、実施例を用いて説明する。
【００５４】
図６は、一般的な冷暖房空調システムの暖房運転時の各種特性を示す線図である。冷暖房空調システムは市販の日本製３馬力エアコン（新品）を使用し、特に改造等を施すことなく使用した。測定時の外気温は約５℃であり、冷媒封入量は２．９５ｋｇとした。
【００５５】
図７は、風上側の可変幼少熱交換器１の全容積の１００％で運転した場合の、本発明の冷暖房空調システムの暖房運転時の各種特性を示す線図である。上記市販の日本製３馬力エアコン（新品）に風上側の熱交換器として上記実施形態の可変容量熱交換器１を追加し、当該可変容量熱交換器１の全内容積の１００％で運転した。測定時の外気温は約７℃であり、冷媒封入量は３．９５ｋｇとした。
【００５６】
図８は、風上側の可変容量熱交換器１の全容積の５０％で運転した場合の、本発明の冷暖房空調システムの暖房運転時の各種特性を示す線図である。上記市販の日本製３馬力エアコン（新品）に風上側の熱交換器として上記実施形態の可変容量熱交換器１を追加し、当該可変容量熱交換器１の全内容積の５０％で運転した。測定時の外気温は約８℃であり、冷媒封入量は３．４５ｋｇとした。
【００５７】
市販の日本製３馬力エアコン（新品）、可変容量熱交換器１を追設した場合（１００％運転）、及び可変容量熱交換器１を追設した場合（５０％運転）の着霜時間は、それぞれ１７６分、１４３分及び１８０分であった。可変容量熱交換器を１００％運転した場合の着霜時間は市販の日本製３馬力エアコン（新品）と比較して短くなったが、可変容量熱交換器を５０％運転とすることで、市販の日本製３馬力エアコン（新品）よりも着霜時間が長くなった。
【００５８】
次に、図９及び図１０を参照して、本発明の冷暖房空調システムを用いた場合の冷房運転時の効果について説明する。
【００５９】
図９は、一般的な冷暖房空調システムの冷房運転時の各種特性を示す線図である。冷暖房空調システムは市販の日本製３馬力エアコン（新品）を使用し、特に改造等を施すことなく使用した。測定時の外気温は約４２．７℃であり、冷媒封入量は２．９５ｋｇとした。
【００６０】
図１０は、風上側の可変容量熱交換器１の全容積の１００％で運転した場合の、本発明の冷暖房空調システムの冷房運転時の各種特性を示す線図である。上記市販の日本製３馬力エアコン（新品）に風上側の熱交換器として上記実施形態の可変容量熱交換器１を追加し、当該可変容量熱交換器１の全内容積の１００％で運転した。測定時の外気温は約４２．３℃であり、冷媒封入量は３．４５ｋｇとした。
【００６１】
図９及び図１０からわかるように、市販の日本製３馬力エアコン（新品）に比べて可変容量熱交換器１を追設した場合（１００％運転）は、少ない消費電力でより室温を低下させることができた。
【００６２】
以上、本発明の代表的な実施形態及び実施例について説明したが、本発明はこれらのみに限定されるものではなく、種々の設計変更が可能であり、それら設計変更は全て本発明の技術的範囲に含まれる。例えば、上記では可変容量熱交換器１を第一の内部空間と第二の内部空間とに二分割する態様について説明したが、三以上に分割することも可能である。
【符号の説明】
【００６３】
１・・・可変容量熱交換器、
２・・・本体、
４・・・仕切板、
６・・・分岐管、
８・・・集合管、
１０・・・第一の冷媒流入口、
１２・・・第二の冷媒流入口、
１４・・・第一の冷媒流出口、
１６・・・第二の冷媒流出口、
１８・・・第一の開閉機構、
２０・・・第二の開閉機構、
２２，２４・・・ヘッダーパイプ、
２６・・・扁平熱交換器、
２８・・・コルゲートフィン、
３０・・・風下側熱交換器、
３２・・・室外機用熱交換器、
３４・・・逆止弁機構、
３６・・・室外側管、
３８・・・室内機用熱交換器、
４０・・・第一の室内側管、
４２・・・第二の室内側管、
４４・・・圧縮機。
【図１】
2015017735.tif 000003
【図２】
2015017735.tif 000004
【図３】
2015017735.tif 000005
【図４】
2015017735.tif 000006
【図５】
2015017735.tif 000007
【図６】
2015017735.tif 000008
【図７】
2015017735.tif 000009
【図８】
2015017735.tif 000010
【図９】
2015017735.tif 000011
【図１０】
2015017735.tif 000012