(57)【要約】【課題】圧縮機の信頼性が損なわれることを抑制する空気調和装置を提供することを目的としている。【解決手段】圧縮機の吸入側に接続され、他方が蒸発器に接続された吸入配管と、一方が蒸発器と凝縮器とを接続する冷媒配管に接続されたレシーバと、一方がレシーバに接続され、他方が吸入配管に接続され、レシーバ内の冷媒を吸入配管に供給するバイパス配管と、吸入配管のうちバイパス配管との接続位置よりも下流側に設けられ、蒸発器側及びバイパス配管側から吸入配管に流入した冷媒とレシーバ内の冷媒とを熱交換させる熱回収部と、を備えたものである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機、凝縮器、膨張弁、及び蒸発器を冷媒配管で接続して構成された冷凍サイクルを有する空気調和装置において、
一方が前記圧縮機の吸入側に接続され、他方が前記蒸発器に接続された吸入配管と、
前記蒸発器と前記凝縮器とを接続する冷媒配管に接続されたレシーバと、
一方が前記レシーバに接続され、他方が前記吸入配管に接続され、前記レシーバ内の冷媒を前記吸入配管に供給するバイパス配管と、
前記吸入配管のうち前記バイパス配管との接続位置よりも下流側に設けられ、前記蒸発器側及び前記バイパス配管側から前記吸入配管に流入した冷媒と前記レシーバ内の冷媒とを熱交換させる熱回収部と、
を備えた
ことを特徴とする空気調和装置。
【請求項２】
前記熱回収部は、
前記レシーバ内に前記吸入配管の一部を配置して構成された
ことを特徴とする請求項１に記載の空気調和装置。
【請求項３】
前記蒸発器は、
並列の関係にある複数の伝熱管と、
前記蒸発器の冷媒流入側に取り付けられ、前記蒸発器に供給された冷媒を前記複数の伝熱管に分配するのに利用されるヘッダ型分配器とを有する
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の空気調和装置。
【請求項４】
前記バイパス配管に接続された流量制御弁と、
前記蒸発器の前記伝熱管に設けられ、前記蒸発器の冷媒流出側の温度を検出する温度検出手段と、
前記温度検出手段の検出結果に基づいて前記流量制御弁の開度を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、
前記温度検出手段の検出結果に基づいて前記流量制御弁の開度を制御する
ことを特徴とする請求項３に記載の空気調和装置。
【請求項５】
前記温度検出手段は、
前記蒸発器の前記複数の伝熱管のうちの少なくとも２つに設けられ、
前記制御手段は、
複数の前記温度検出手段の検出結果に基づいて前記流量制御弁の開度を制御する
ことを特徴とする請求項４に記載の空気調和装置。
【請求項６】
前記温度検出手段は、
前記複数の伝熱管のうち過熱度のばらつきが生じやすい前記伝熱管に設けられ、
前記制御手段は、
前記温度検出手段の検出結果に基づいて前記流量制御弁の開度を制御する
ことを特徴とする請求項４に記載の空気調和装置。
【請求項７】
前記制御手段は、
前記温度検出手段の検出結果に基づいて冷媒の過熱度を算出し、算出した過熱度の値に基づいて前記流量制御弁の開度を制御する
ことを特徴とする請求項５又は６に記載の空気調和装置。
【請求項８】
前記膨張弁の開度を制御する制御手段を備え、
前記膨張弁は、
前記レシーバと前記蒸発器との間に接続され、
前記制御手段は、
前記レシーバ内のガス冷媒を前記バイパス配管を介して前記圧縮機に戻す際には、前記膨張弁の開度を全開にする
ことを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の空気調和装置。
【請求項９】
前記バイパス配管を介して前記吸入配管に流入した液冷媒は、前記熱回収部でガス化された後に前記圧縮機に戻される
ことを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の空気調和装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気調和装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
空気調和装置には、圧縮機、四方弁、凝縮器、気液分離器、膨張弁及び蒸発器を有し、気液分離器を蒸発器と膨張弁との間に配置したものが提案されている（たとえば、特許文献１参照）。特許文献１に記載の技術は、一方が気液分離器内の空間に連通するように気液分離器に接続され、他方が圧縮機の吸入側に接続されたバイパス通路を設けたものである。
【０００３】
蒸発器では外気から熱を吸収し、気液二相冷媒がガス冷媒となる。蒸発器中の冷媒に供給された二相冷媒のうちのガス冷媒は、二相冷媒のうちの液冷媒と比較すると熱交換の寄与が小さい。このため、特許文献１に記載の技術は、バイパス通路を設けることでガス冷媒と液冷媒とを分離し、蒸発器に供給されるガス冷媒量を低減させることで、蒸発器における冷媒の圧力損失を低下させ、蒸発温度を上昇させることで性能向上を図っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−２５４６３２号公報（たとえば、図２参照）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の技術は、気液分離器及びバイパス通路により、二相冷媒中のガス冷媒を分離し、圧縮機の吸入側に戻すことで、蒸発器の圧力損失の増加を抑制している。ここで、外気温度、室内負荷の急激な変化などが生じた場合には、一時的に気液分離器内に貯留する液冷媒が増加したり、あるいは気液分離器に流入する二相冷媒の流量が増加したりすることがある。このような場合には、バイパス通路に液冷媒が流入し、バイパス通路と連通する圧縮機の吸入側に液冷媒が流入してしまう場合がある（液バック）。液バックが生じると、圧縮機の信頼性を損なう可能性がある。すなわち、特許文献１に記載の技術では、液バックにより、圧縮機の信頼性を損なう可能性があるという課題がある。
【０００６】
本発明は、以上のような課題を解決するためになされたもので、圧縮機の信頼性が損なわれることを抑制する空気調和装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る空気調和装置は、圧縮機、凝縮器、膨張弁、及び蒸発器を冷媒配管で接続して構成された冷凍サイクルを有する空気調和装置において、一方が圧縮機の吸入側に接続され、他方が蒸発器に接続された吸入配管と、蒸発器と凝縮器とを接続する冷媒配管に接続されたレシーバと、一方がレシーバに接続され、他方が吸入配管に接続され、レシーバ内の冷媒を吸入配管に供給するバイパス配管と、吸入配管のうちバイパス配管との接続位置よりも下流側に設けられ、蒸発器側及びバイパス配管側から吸入配管に流入した冷媒とレシーバ内の冷媒とを熱交換させる熱回収部と、を備えたものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係る空気調和装置によれば、上記構成を有しているため、圧縮機の信頼性が損なわれることを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施の形態１に係る空気調和装置の冷媒回路構成の一例である。
【図２】本発明の実施の形態２に係る空気調和装置の冷媒回路構成の一例である。
【図３】本発明の実施の形態３に係る空気調和装置の冷媒回路構成の一例である。
【図４】本発明の実施の形態４に係る空気調和装置の冷媒回路構成の一例である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
実施の形態１．  
図１は、実施の形態１に係る空気調和装置３００の冷媒回路構成の一例である。
本実施の形態１に係る空気調和装置３００は、圧縮機１の信頼性が損なわれることを抑制することができる改良が加えられたものである。
【００１１】
［構成説明］
空気調和装置３００は、たとえば屋外などに設置される室外ユニット１００と、たとえば空調対象空間、天井裏などに設置される室内ユニット２００とを有するものである。そして、空気調和装置３００は、圧縮機１、四方弁２、室内熱交換器３、第１膨張弁４、レシーバ５、第２膨張弁６、室外熱交換器７、及び流量制御弁１１などが、吸入配管８、バイパス配管１０及び冷媒配管５０Ａ〜５０Ｄなどで接続されて構成された冷媒回路を有している。また、空気調和装置３００は、四方弁２の接続の切り換えなどを行う制御手段２０を有している。
【００１２】
（室外ユニット１００）
室外ユニット１００は、圧縮機１、四方弁２、第１膨張弁４、レシーバ５、第２膨張弁６、室外熱交換器７、及び流量制御弁１１が搭載されているものである。室外ユニット１００は、冷媒配管５０Ａ及び冷媒配管５０Ｂを介して室内ユニット２００に接続されている。また、室外ユニット１００には、室外熱交換器７に空気を供給し、当該供給した空気と室外熱交換器７を流れる冷媒とを熱交換させる送風手段（図示省略）が搭載されている。なお、送風手段としては、たとえば、送風機を用いることができる。
【００１３】
（室内ユニット２００）
室内ユニット２００は、室内熱交換器３が搭載されているものである。室内ユニット２００は、冷媒配管５０Ａ及び冷媒配管５０Ｂを介して室外ユニット１００に接続されている。また、室内ユニット２００には、室内熱交換器３に空気を供給し、当該供給した空気と室内熱交換器３を流れる冷媒とを熱交換させ、空調対象空間（たとえば、部屋、ビルの一室、倉庫など）に供給する送風機（図示省略）が搭載されている。
【００１４】
（圧縮機１）
圧縮機１は、冷媒を吸入し、その冷媒を圧縮して高温・高圧の状態にして吐出するものである。圧縮機１は、冷媒吐出側が四方弁２に接続され、冷媒吸入側がレシーバ５に接続されている。なお、圧縮機１は、たとえばインバーター圧縮機などで構成するとよい。
【００１５】
（四方弁２）
四方弁２は、冷媒の流路を切り換えるのに利用されるものである。四方弁２は、暖房運転時には、圧縮機１の吐出側と室内熱交換器３とを接続するとともに、圧縮機１の吸入側と室外熱交換器７とを接続するものである。四方弁２は、冷房運転時には、圧縮機１の吐出側と室外熱交換器７とを接続するとともに、圧縮機１の吸入側と室内熱交換器３とを接続するものである。なお、四方弁２の代わりに、複数の２方弁などを組み合わせて四方弁２と同様の機能を持たせたものを用いてもよい。
【００１６】
（室内熱交換器３）
室内熱交換器３は、暖房運転時には凝縮器（放熱器）として機能し、圧縮機１から吐出された冷媒と空気との間で熱交換を行わせるものである。また、室内熱交換器３は、冷房運転時には蒸発器として機能し、第１膨張弁４から流出した冷媒と空気との間で熱交換を行わせるものである。室内熱交換器３は、一方が冷媒配管５０Ａを介して四方弁２に接続され、他方が冷媒配管５０Ｂを介して第１膨張弁４に接続されている。なお、室内熱交換器３は、たとえば、室内熱交換器３を流れる冷媒とフィンを通過する空気との間で熱交換ができるようなプレートフィンアンドチューブ型熱交換器で構成するとよい。
【００１７】
（第１膨張弁４及び第２膨張弁６）
第１膨張弁４及び第２膨張弁６は、冷媒を膨張させるのに利用されるものである。第１膨張弁４は、一方が室内熱交換器３に接続され、他方がレシーバ５に接続されているものである。また、第２膨張弁６は、一方がレシーバ５に接続され、他方が室外熱交換器７に接続されているものである。
【００１８】
（レシーバ５）
レシーバ５（気液分離器）は、液冷媒を貯留するのに利用されるものであり、液側が冷媒配管５０Ｂを介して第１膨張弁４に接続されるとともに、冷媒配管５０Ｃを介して第２膨張弁６に接続されている。また、レシーバ５は、ガス側がバイパス配管１０を介して流量制御弁１１にも接続されている。なお、レシーバ５は、図１に示すように、レシーバ５の上部にバイパス配管１０が接続されている。そして、バイパス配管１０のレシーバ５内に配置された端部は、たとえばレシーバ５内に貯留される液冷媒の液面よりも上側にくるように配置される。
【００１９】
さらに、レシーバ５は、吸入配管８がレシーバ５内を通るように接続されている。この吸入配管８のうちレシーバ５内に設けられている部分は、レシーバ５内の冷媒が有する熱を吸入配管８を流れる冷媒に伝達させて熱を回収する熱回収部９である。レシーバ５内には、この熱回収部９が設けられている。
【００２０】
（室外熱交換器７）
室外熱交換器７は、暖房運転時には蒸発器として機能し、第２膨張弁６から流出した冷媒と空気との間で熱交換を行わせるものである。また、室外熱交換器７は、冷房運転時には凝縮器として機能し、圧縮機１から吐出した冷媒と空気との間で熱交換を行わせるものである。室外熱交換器７は、一方が冷媒配管５０Ｃを介して第２膨張弁６に接続され、他方が冷媒配管５０Ｄを介して四方弁２に接続されている。なお、室外熱交換器７は、室内熱交換器３と同様に、たとえば、室内熱交換器３を流れる冷媒とフィンを通過する空気との間で熱交換ができるようなプレートフィンアンドチューブ型熱交換器で構成するとよい。
【００２１】
（吸入配管８）
吸入配管８は、一方が四方弁２に接続され、他方が圧縮機１の吸入側に接続されているものである。また、吸入配管８は、その一部がレシーバ５内に配置されている。すなわち、吸入配管８は、レシーバ５の内部に延出した後に、レシーバ５の外側に延出し、圧縮機１の吸入側に接続されている。
【００２２】
（熱回収部９）
吸入配管８のうちのレシーバ５内の部分が、熱回収部９である。なお、図１の例では、熱回収部９の形状は、レシーバ５内にて上側から下側に延出した後に、レシーバ５内にて水平方向に延出し、さらに、レシーバ５内にて下側から上側に延出するような形状を図示しているがそれに限定されるものではない。熱回収部９は、たとえば、レシーバ５内にて螺旋状に曲げられた形状を有していてもよい。これにより、レシーバ５内の冷媒と熱回収部９内の冷媒との熱交換量を大きくすることができる。また、熱回収部９は、たとえば、レシーバ５の底部側まで延出するように形成されていてもよい。これにより、熱回収部９が液冷媒に浸漬され、レシーバ５内の冷媒と熱回収部９内の冷媒との熱交換量を増大させることができる。
【００２３】
（バイパス配管１０）
バイパス配管１０は、一方がレシーバ５に接続され、バイパス配管１０の端部の開口がレシーバ５内に位置している。バイパス配管１０は、他方が吸入配管８に接続されている。なお、バイパス配管１０には、流量制御弁１１が接続されている。なお、バイパス配管１０と吸入配管８との接続位置は、吸入配管８のうちレシーバ５の内部に入るよりも上流側である。
【００２４】
（流量制御弁１１）
流量制御弁１１は、バイパス配管１０に設けられ、バイパス配管１０を流れる冷媒量を調整するのに利用されるものである。流量制御弁１１は、一方がレシーバ５内の空間と連通し、他方が吸入配管８に接続されている。なお、上記の第１膨張弁４及び第２膨張弁６とともに、流量制御弁１１は、たとえば開度が可変である電子膨張弁などで構成するとよいが、バイパス流量を固定とする場合は、電磁弁やキャピラリーチューブを用いてもよい。
【００２５】
（冷媒配管５０Ａ〜冷媒配管５０Ｄ）
冷媒配管５０Ａは、四方弁２と室内熱交換器３とを接続する配管である。また、室外ユニット１００と室内ユニット２００とを接続する配管でもある。冷媒配管５０Ｂは、室内熱交換器３とレシーバ５とを接続する配管である。また、冷媒配管５０Ｂには、途中に第１膨張弁４が接続されている。また、冷媒配管５０Ｂは、室外ユニット１００と室内ユニット２００とを接続する配管でもある。冷媒配管５０Ｃは、レシーバ５と室外熱交換器７とを接続する配管である。また、冷媒配管５０Ｃには、途中に第２膨張弁６が接続されている。冷媒配管５０Ｃは室外ユニット１００に設けられている。冷媒配管５０Ｄは、室外熱交換器７と四方弁２とを接続する配管である。冷媒配管５０Ｄは室外ユニット１００に設けられている。
【００２６】
（制御手段２０）
制御手段２０は、圧縮機１の回転数（運転／停止含む）、室内熱交換器３及び室外熱交換器７に付設される図示省略の送風手段の回転数（運転／停止含む）、第１膨張弁４、第２膨張弁６及び流量制御弁１１の開度などを制御するものである。制御手段２０は、たとえば、マイコンなどで構成される制御装置である。図１では、制御手段２０が室外ユニット１００及び室内ユニット２００の外側に搭載された場合を例に示しているが、それに限定されるものではなく、たとえば、室外ユニット１００及び室内ユニット２００のいずれか一方に搭載されていてもよい。
【００２７】
［動作説明］
凝縮器は、冷房運転時においては室外熱交換器７であり、暖房運転時においては室内熱交換器３である。蒸発器は、冷房運転時においては室内熱交換器３であり、暖房運転時においては室外熱交換器７である。このような構成を有する空気調和装置３００の動作について次に説明する。
【００２８】
（暖房動作の場合）
圧縮機１で高温高圧に圧縮された冷媒ガスは四方弁２の実線に沿って室内熱交換器３に流入し、図示しないファンなどの送風手段によって、室内空気との熱交換がなされて室内に熱を放出し、高温高圧の液冷媒に凝縮する。高温高圧の液冷媒は、第１膨張弁４により減圧されて中間圧力の二相冷媒となり、レシーバ５に貯留される。レシーバ５に貯留された二相冷媒は、熱回収部９の一部を構成する吸入配管８を流れる低温のガス冷媒と熱交換し、液冷媒は中間圧力となる。なお、レシーバ５に貯留された二相冷媒と比較すると、吸入配管８にて低温のガス冷媒が流れるのは、吸入配管８を流れる冷媒が蒸発器として機能する室外熱交換器７を通過しているためである。
【００２９】
レシーバ５から流出した液冷媒は、第２膨張弁６により減圧されて低温低圧の二相冷媒になる。二相冷媒は室外熱交換器７に流入し、図示しないファンなどの送風手段によって、室外空気との熱交換がなされて外気の熱を吸収し、低温低圧のガス冷媒に蒸発する。
室外熱交換器７から流出した低温低圧のガス冷媒は、四方弁２を介して吸入配管８に流入し、その後、バイパス配管１０を流れる冷媒と合流する。この合流した冷媒は、レシーバ５内の熱回収部９に流入し、レシーバ５内の冷媒と熱交換をする。これにより、合流した冷媒に液冷媒が存在している場合には、その液冷媒のガス化が促される。熱回収部９から流出した冷媒は、圧縮機１の吸入側から吸引される。
【００３０】
（実施の形態１に係る空気調和装置３００の有する効果：暖房動作の場合）
本実施の形態１に係る空気調和装置３００ではレシーバ５内のガス冷媒を圧縮機１の吸入側にバイパスするバイパス配管１０を設け、室外熱交換器７で蒸発に寄与しないガス冷媒をバイパスさせるので蒸発器での冷媒圧力損失を低減でき、蒸発圧力を上昇させることができる。これにより、圧縮機１の電気入力を低減でき、その結果、空気調和装置３００の省エネ性を向上させることができる。なお、ガス冷媒をバイパスさせる量は、制御手段２０が流量制御弁１１の開度を制御することで調節される。
【００３１】
外気温度、室内負荷などの急激な変化などが生じた場合には、レシーバ５内に貯留される二相冷媒の一時的な増加、あるいはレシーバ５に流入する二相冷媒の流量の増加などが生じ、バイパス配管１０に液冷媒が流入する場合がある。仮に、液冷媒が、圧縮機１の吸入側に連通するバイパス配管１０に流入してしまう液バックが生じると、圧縮機１の信頼性を損なう可能性がある。
【００３２】
しかし、本実施の形態１に係る空気調和装置３００は、熱回収部９を有するとともに、バイパス配管１０の他方を、吸入配管８のうち四方弁２と熱回収部９との間に接続したものである。このため、バイパス配管１０に液冷媒が流入しても、この流入した液冷媒は、バイパス配管１０の下流側に位置する熱回収部９に流れ込む。この熱回収部９に流れ込んだ液冷媒は、レシーバ５に貯留される冷媒から熱を受け取って蒸発ガス化する。このため、本実施の形態１に係る空気調和装置３００は、バイパス配管１０に液冷媒が流入してしまっても、圧縮機１の吸入側に液冷媒が流れ込むことが抑制され、圧縮機１の信頼性を損なうことが抑制される。すなわち、本実施の形態１に係る空気調和装置３００は、圧縮機１の信頼性を確保することができる。
【００３３】
（冷房動作の場合）
圧縮機１で高温高圧に圧縮された冷媒ガスは、四方弁２の破線に沿って室外熱交換器７に流入し、図示しないファンなどの送風手段によって、室外空気との熱交換がなされて室外に熱を放出し、高温高圧の液冷媒に凝縮する。高温高圧の液冷媒は、第２膨張弁６により減圧されて中間圧力の二相冷媒となり、レシーバ５に貯留される。
レシーバ５に貯留された二相冷媒は、熱回収部９により低温のガス冷媒と熱交換し、液冷媒は、中間圧力の液冷媒となる。なお、レシーバ５に貯留された二相冷媒と比較すると、吸入配管８にて低温のガス冷媒が流れるのは、吸入配管８を流れる冷媒が蒸発器として機能する室内熱交換器３を通過しているためである。
【００３４】
レシーバ５から流出した液冷媒は、第１膨張弁４により減圧されて低温低圧の二相冷媒になる。二相冷媒は室内熱交換器３に流入し、図示しないファンなどの送風手段によって、室内空気との熱交換がなされて室内の熱を吸収し、低温低圧のガス冷媒に蒸発する。
室内熱交換器３から流出した低温低圧のガス冷媒は、四方弁２を介して吸入配管８に流入し、その後、バイパス配管１０を流れる冷媒と合流する。この合流した冷媒は、レシーバ５内の熱回収部９に流入し、レシーバ５内の冷媒と熱交換をする。これにより、合流した冷媒に液冷媒が存在している場合には、その液冷媒のガス化が促される。熱回収部９から流出した冷媒は、圧縮機１の吸入側から吸引される。
【００３５】
（実施の形態１に係る空気調和装置３００の有する効果：冷房動作の場合）
本実施の形態１に係る空気調和装置３００では、レシーバ５内のガス冷媒を圧縮機１の吸入側にバイパスするバイパス配管１０を設け、室内熱交換器３で蒸発に寄与しないガス冷媒をバイパスさせるので蒸発器での冷媒圧力損失を低減でき、蒸発圧力を上昇させることができる。これにより、圧縮機１の電気入力を低減でき、その結果、空気調和装置３００の省エネ性を向上させることができる。なお、ガス冷媒をバイパスさせる量は、制御手段２０が流量制御弁１１の開度を制御することで調節される。
【００３６】
外気温度、室内負荷などの急激な変化などが生じた場合には、レシーバ５内に貯留される二相冷媒の一時的な増加、あるいはレシーバ５に流入する二相冷媒の流量の増加などが生じる。このため、暖房運転で説明したように、バイパス配管１０に液冷媒が流入する場合がある。
【００３７】
一方、本実施の形態１に係る空気調和装置３００は、熱回収部９を有するとともに、バイパス配管１０の他方を、吸入配管８のうち四方弁２と熱回収部９との間に接続したものである。このため、バイパス配管１０に液冷媒が流入しても、この流入した液冷媒は、バイパス配管１０の下流側に位置する熱回収部９に流れ込む。この熱回収部９に流れ込んだ液冷媒は、レシーバ５に貯留される冷媒から熱を受け取って蒸発ガス化する。このため、本実施の形態１に係る空気調和装置３００は、バイパス配管１０に液冷媒が流入してしまっても、圧縮機１の吸入側に液冷媒が流れ込むことが抑制され、圧縮機１の信頼性を損なうことが抑制される。すなわち、本実施の形態１に係る空気調和装置３００は、圧縮機１の信頼性を確保することができる。
【００３８】
実施の形態２．
図２は、実施の形態２に係る空気調和装置３０１の冷媒回路構成の一例である。なお、本実施の形態２では、実施の形態１と同一部分には同一符号とし、実施の形態１との相違点を中心に説明するものとする。
【００３９】
実施の形態２において、室外熱交換器７にはヘッダ型分配器が用いられている。このため、室外熱交換器７は、並列の関係にある複数の冷媒流路を有している。ここで、冷媒流路とは熱交換器の伝熱管に対応するものである。そして、室外熱交換器７は、室外熱交換器７の冷媒流入側（入口側）に取り付けられ、室外熱交換器７に供給された冷媒を複数の冷媒流路に分配するのに利用される第１のヘッダと、室外熱交換器７の冷媒流出側（出口側）に取り付けられ、複数の冷媒流路の冷媒を合流させる第２のヘッダとを有するものである。
【００４０】
熱交換器の高性能化（たとえば、熱交換効率の向上など）の手法として冷媒が流れる伝熱管を細径化する手法がある。この場合、細径化による冷媒圧力損失増加を抑制するために、冷媒の分岐数（パス数）を増加させること（多パス分配）が必要になる。
伝熱管の直径が約７ｍｍの場合には、業務用の空気調和装置では冷媒の分岐数は２０前後であるが、伝熱管の直径が約３ｍｍ以下の場合には、分岐数が４０前後かそれ以上となる。通常の空気調和装置の動作条件における蒸発器入口側の二相冷媒の乾き度（約０．１〜約０．３）では、二相冷媒を均等な量に多パス分配することは難しく、蒸発器への冷媒分布に偏りが生じ、熱交換器の本来持つ性能が発揮できない場合が多い。
なお、冷媒分布の偏りは、たとえば重力の作用などにより、上側の冷媒流路よりも下側の方に液冷媒が流れやすい、あるいは二相冷媒中のガス冷媒により液冷媒が上側の冷媒流路に押し上げられるなどに起因している。
【００４１】
本実施の形態２に係る空気調和装置３０１では、レシーバ５内のガス冷媒を圧縮機１の吸入側にバイパスするバイパス配管１０を設け、室内熱交換器３で蒸発に寄与しないガス冷媒をバイパスさせるように構成している。このため、暖房運転時において蒸発器となる室外熱交換器７の冷媒流入側となる第１のヘッダ型分配器２１の二相冷媒の乾き度を約０．１以下に低下させることができる。その結果、第１のヘッダ型分配器２１内が液冷媒単相の状態に近くなり、多パス分配による室外熱交換器７への冷媒分布の偏りが改善され、室外熱交換器７の性能が低減してしまうことが抑制される。
【００４２】
なお、図２では室外熱交換器７が伝熱管の細径化により多分岐になる場合を説明したが、室内熱交換器３が伝熱管の細径化により多分岐になる場合でも、室内熱交換器３側に多パス分岐を行うヘッダを設ければ、室内熱交換器３が蒸発器となる場合（冷房運転）でも同様の効果を有する。
【００４３】
実施の形態３．
図３は、実施の形態３に係る空気調和装置３０２の冷媒回路構成の一例である。なお、本実施の形態３では、実施の形態２と同一部分には同一符号とし、実施の形態２との相違点を中心に説明するものとする。
【００４４】
実施の形態３に係る空気調和装置３０２は、暖房運転時に蒸発器として機能する室外熱交換器７の複数の冷媒流路（伝熱管）のうちの少なくとも２つに設けられ、室外熱交換器７の冷媒流出側の温度を検出する複数の温度検出手段１３と、複数の温度検出手段１３の検出結果に基づいて流量制御弁１１の開度を制御する制御手段２０とを備えているものである。そして、制御手段２０は、複数の温度検出手段１３の検出結果に基づいて複数の冷媒流路ごとに冷媒の過熱度を算出し、算出した複数の過熱度の値に基づいて流量制御弁１１の開度を制御する。このように、空気調和装置３０２は、温度検出手段１３の検出結果に基づいて流量制御弁１１の開度を制御し、バイパス配管１０を介して圧縮機１の吸入側に戻すガス冷媒の量を調整するものである。
【００４５】
なお、複数の温度検出手段１３は、暖房運転時に蒸発器となる室外熱交換器７の冷媒出口側の第２のヘッダ型分配器２２に設けられている。また、図３では温度検出手段１３が３個設けられている場合を例に示している。また、温度検出手段１３としては、たとえば熱電対や、サーミスタなどを用いることができる。
【００４６】
多パス分配による蒸発器への冷媒分布の偏りが発生すると、蒸発器出口側の冷媒過熱度にばらつきが生じる。本実施の形態３に係る空気調和装置３０２では、蒸発器出口側の温度を複数の温度検出手段１３で検出し、制御手段２０は、この検出した温度に基づいてそれぞれの冷媒流路の過熱度を算出する。そして、制御手段２０は、これらの算出した過熱度の値が予め設定された値になるように、流量制御弁１１を制御する。なお、過熱度についての予め設定された値とは、複数の温度検出手段１３が設置された冷媒流路ごとに設定される値である。これにより、多パス分配による蒸発器への冷媒分布の偏りが改善され、室外熱交換器７の性能が低減してしまうことが抑制される。なお、この時、第２膨張弁６の弁開度は一定値に固定しても良い。
【００４７】
なお、図３では室外熱交換器７が伝熱管の細径化により多分岐になる場合を説明したが、室内熱交換器３が伝熱管の細径化により多分岐になる場合でも、室内熱交換器３側に多パス分岐を行うヘッダを設ければ、室内熱交換器３が蒸発器となる場合（冷房運転）でも同様の効果を有する。
【００４８】
なお、上述した蒸発器出口側の冷媒過熱度のばらつきとは、液冷媒だけでなく、ガス冷媒が混入しやすいかどうかということも指している。すなわち、レシーバ５の冷媒配管５０Ｃ側から流出する冷媒は、主に液冷媒であるが、ガス冷媒も混入している。蒸発器の複数の冷媒流路は、液冷媒が供給されやすい流路もあれば、ガス冷媒が供給されやすい流路もある。このガス冷媒が供給されやすい冷媒流路では、液冷媒に混じってガス冷媒が供給されやすい分、この冷媒流路に設けられた温度検出手段１３の検出結果がばらつきやすく、その結果として過熱度の値もばらつきやすくなる。
【００４９】
実施の形態４．
図４は、実施の形態４に係る空気調和装置３０３の冷媒回路構成の一例である。なお、本実施の形態４では、実施の形態３と同一部分には同一符号とし、実施の形態３との相違点を中心に説明するものとする。
【００５０】
本実施の形態４では、実施の形態３とは異なり、複数の冷媒流路（伝熱管）に温度検出手段１３を設置したのではなく、１つの冷媒流路に温度検出手段１３を設置している。その他の点では、実施の形態３と同様である。実施の形態４に係る空気調和装置３０３は、温度検出手段１３が設置される冷媒流路を、複数の冷媒流路のうち過熱度のばらつきが生じやすい冷媒流路としている。蒸発器の冷媒流路の冷媒分布と冷媒流路の過熱度との間には関連性があるからである。すなわち、多パス分配による蒸発器への冷媒分布の偏りが発生すると、蒸発器出口側の冷媒過熱度にばらつきが生じるということである。
なお、複数の冷媒流路のうちの最上段の冷媒流路は、特に、過熱度のばらつきが生じやすい冷媒流路である。このため、図４に示すように、実施の形態４では、温度検出手段１３が最上段の冷媒流路に設置されている場合を例として説明する。
【００５１】
本実施の形態４に係る空気調和装置３０３では、複数の冷媒流路のうち過熱度のばらつきが生じやすい冷媒流路に温度検出手段１３を設置したものである。さらに、温度検出手段１３は、その冷媒流路のうちの蒸発器出口側の位置に配置される。このように、実施の形態４では、冷媒分布により敏感に応答する蒸発器出口側の温度を温度検出手段１３で検出し、この検出された温度に基づいて制御手段２０が過熱度の値を算出する。そして、制御手段２０は、算出した過熱度が予め設定された値になるように、流量制御弁１１の開度を制御し、バイパス配管１０を介して圧縮機１の吸入側に戻されるガス冷媒の量を調節する。これにより、より簡素な方法で、パス分配による蒸発器への冷媒分布の偏りが改善され、室外熱交換器７の性能が低減してしまうことが抑制される。なお、この時、第２膨張弁６の弁開度は一定値に固定してもよい。
【００５２】
実施の形態５．
本実施の形態５では、レシーバ５内のガス冷媒を、バイパス配管１０を介して圧縮機１の吸入側に戻すにあたり、蒸発器側の膨張弁の弁開度を全開とするものである。すなわち、暖房運転時においては、室外熱交換器７が蒸発器として機能するので、蒸発器側の膨張弁である第２膨張弁６の開度を全開とする。また、冷房運転時においては、室内熱交換器３が蒸発器として機能するので、蒸発器側の膨張弁である第１膨張弁４の開度を全開とする。
【００５３】
暖房運転時において、第２膨張弁６の開度を全開にしないと、バイパス配管１０にガス冷媒をバイパスさせた後の、レシーバ５に残る液冷媒は第２膨張弁６で減圧されて低圧になる。このため、蒸発器である室外熱交換器７に流入する二相冷媒の乾き度が上昇することになる。
【００５４】
本実施の形態５では、暖房運転時において、第２膨張弁６の開度を全開とし、レシーバ５内が減圧されるようにする。これにより、バイパス配管１０にガス冷媒をバイパスさせた後の、レシーバ５に残る液冷媒の乾き度の上昇が抑制される。すなわち、本実施の形態５に係る空気調和装置では、暖房運転時において、蒸発器として機能する室外熱交換器７に流入する二相冷媒の乾き度を低く抑える効果があり、蒸発器での冷媒圧力損失を低減でき、蒸発圧力を上昇させることができる。これにより、圧縮機１の電気入力を低減でき、その結果、空気調和装置の省エネ性を向上させることができる。なお、上記では、暖房運転時についての説明をしたが、冷房運転時には、第１膨張弁４を全開にすることで同様の効果を得ることができる。
【００５５】
実施の形態６．
本実施の形態６に係る空気調和装置の冷媒回路では、バイパス配管１０で吸入配管８に戻すガス冷媒に液冷媒を混入させて吸入配管８に液バックさせるものである。吸入配管８に液バックさせても本実施の形態６に係る空気調和装置の冷媒回路では、バイパス配管１０を熱回収部９と四方弁２との間に設けたので、バイパス配管１０を通してレシーバ５内の液冷媒が吸入配管８に流入した場合でも、液冷媒は熱回収部９によりガス化されるので、圧縮機１の信頼性が確保される。
【００５６】
レシーバ５からバイパス配管１０を通してガス冷媒をバイパスさせる場合、レシーバ５内に貯留する二相冷媒の内で、液バックさせずにバイパスできるガス冷媒量の割合はレシーバ５の構造にも依存するが、およそ３０％〜６０％程度である。このため、液バックさせずにガス冷媒をバイパスさせる場合には、蒸発器での冷媒圧力損失の低減量は制限されるので、空気調和装置の性能（省エネ性）向上は制限される。
【００５７】
本実施の形態６に係る空気調和装置は、吸入配管８に戻すガス冷媒に液冷媒を混入させて吸入配管８に液バックさせるものである。こうすることでレシーバ５内に貯留する二相冷媒の内で、液バックさせずにバイパスできるガス冷媒量の割合を９０％程度まで増加できる。このため、蒸発器での冷媒圧力損失はより低減され、圧縮機１の信頼性を確保しつつ空気調和装置の性能（省エネ性）をより向上させることができる。
【符号の説明】
【００５８】
１  圧縮機、２  四方弁、３  室内熱交換器、４  第１膨張弁、５  レシーバ、６  第２膨張弁、７  室外熱交換器、８  吸入配管、９  熱回収部、１０  バイパス配管、１１  流量制御弁、１３  温度検出手段、２０  制御手段、２１  第１のヘッダ型分配器、２２  第２のヘッダ型分配器、５０Ａ  冷媒配管、５０Ｂ  冷媒配管、５０Ｃ  冷媒配管、５０Ｄ  冷媒配管、１００  室外ユニット、２００  室内ユニット、３００  空気調和装置、３０１  空気調和装置、３０２  空気調和装置、３０３  空気調和装置。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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