(57)【要約】【課題】  装置の大型化を抑止することができ、冷暖房効率を向上することが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１０は、室内機１０ｂに配置される室内熱交換器３と、室外機１０ａ内に配置される室外熱交換器６と、室内機１０ｂ内に配置され、かつ暖房運転時に室内熱交換器３の冷媒の下流側となる部分に接続されるレシーバタンク４とを備えている。【選択図】        図１
2005214501.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
室内に配置される室内熱交換器と、
室外に配置される室外熱交換器と、
前記室内に配置され、かつ暖房運転時に前記室内熱交換器の冷媒の下流側となる部分に接続される液溜め部分とを備える、空気調和機。
【請求項２】
前記室内熱交換器に送風するための送風装置をさらに備え、
前記液溜め部分は、前記室内熱交換器よりも前記送風装置の風上側に配置されていることを特徴とする、請求項１に記載の空気調和機。
【請求項３】
前記室内熱交換器は一の室内熱交換器であり、
前記室内に配置される他の室内熱交換器をさらに備え、
前記他の室内熱交換器は、暖房運転時に前記一の室内熱交換器よりも冷媒の下流側となる部分に配置され、かつ主に液体の冷媒が流れる部分であり、
前記一の室内熱交換器と前記他の室内熱交換器との間に前記液溜め部分が接続されていることを特徴とする、請求項１または２に記載の空気調和機。
【請求項４】
室内に配置される室内熱交換器と、
室外に配置される室外熱交換器と、
暖房運転時に前記室内熱交換器の冷媒の下流側となる部分に接続される伝熱管とを備え、
前記伝熱管は延在した延在部分を前記室内に有していることを特徴とする、空気調和機。
【請求項５】
前記室内熱交換器に送風するための送風装置をさらに備え、
前記延在部分は、前記室内熱交換器よりも前記送風装置の風上側に配置されていることを特徴とする、請求項４に記載の空気調和機。
【請求項６】
前記延在部分は、前記送風装置の送風方向に対して略直角方向で、かつ前記室内熱交換器の表面に略平行に配置されていることを特徴とする、請求項５に記載の空気調和機。
【請求項７】
前記室内熱交換器は一の室内熱交換器であり、
前記室内に配置される他の室内熱交換器をさらに備え、
前記他の室内熱交換器は、暖房運転時に前記一の室内熱交換器よりも冷媒の下流側となる部分に配置され、かつ主に液体の冷媒が流れる部分であり、
前記一の室内熱交換器と前記他の室内熱交換器との間に前記伝熱管が接続されていることを特徴とする、請求項４〜６のいずれかに記載の空気調和機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気調和機に関し、より特定的には、装置の大型化を抑止することができ、冷暖房効率を向上することができる空気調和機に関する。
【背景技術】
【０００２】
空気調和機は室内熱交換器と室外熱交換器とコンプレッサとを主に備えている。空気調和機では、大まかには以下のようにして冷房運転および暖房運転が行なわれている。
【０００３】
冷房運転時には、高温高圧の気体の冷媒が室外熱交換器を流れる際に外気へ熱を放出し、凝縮して液体の冷媒となる。そして、冷媒が室内熱交換器を流れる際に室内から熱を吸収し、蒸発して低温低圧の気体の冷媒となる。このとき冷媒が熱を吸収することにより室内が冷却される。冷媒はコンプレッサで圧縮されて高温高圧の冷媒となり、再び室外熱交換器へ流れていく。
【０００４】
暖房運転時には、高温高圧の気体の冷媒が室内熱交換器を流れる際に室内に熱を放出し、凝縮して液体の冷媒となる。このとき冷媒が放出する熱により室内が暖められる。そして、冷媒が室外熱交換器を流れる際に外気から熱を吸収し、蒸発して低温低圧の気体の冷媒となる。この冷媒はコンプレッサで圧縮されて高温高圧の冷媒となり、再び室内熱交換器へ流れていく。
【０００５】
冷房運転時および暖房運転時の室内熱交換器および室外熱交換器の動作に着目すると、室内熱交換器は冷房運転時に蒸発器となっており、暖房運転時に凝縮器となっている。一方、室内熱交換器は冷房運転時に凝縮器となっており、冷房運転時に蒸発器となっている。
【０００６】
ところで、空気調和機では、特に室内に設置される部分（室内機）について小型化が求められている。そこで、室内機の小型化を図るため、通常、室内熱交換器の容量は室外熱交換器の容量と比較して小さくなっている。
【０００７】
しかし、室内熱交換器の容量が室外熱交換器の容量よりも小さくなっていると、冷房運転における冷媒の凝縮の条件（凝縮器の容量）と、暖房運転時における冷媒の凝縮の条件（凝縮器の容量）とが異なってくるので、冷房効率が最も良くなる冷媒量と暖房効率が最も良くなる冷媒量とが異なってしまう。
【０００８】
図１０は、空気調和機の冷暖房効率と冷媒量との関係を模式的に示す図である。なお、図１０においては室内熱交換器の容量が室外熱交換器の容量よりも小さい場合について示している。
【０００９】
図１０に示すように、室内熱交換器の容量が室外熱交換器の容量よりも小さいと、空気調和機の暖房効率が最も良くなる冷媒量Ｈが、空気調和機の冷房効率が最も良くなる冷媒量Ｃよりも少なくなる。冷媒量Ｈと冷媒量Ｃとの差は、多室型空気調和機の場合非常に大きくなるが、通常、室内機が１台の空気調和機の場合、全冷媒の１％以上５％以下の質量に相当する。なお、室内熱交換器の容量が室外熱交換器の容量よりも大きい場合には、空気調和機の暖房効率が最も良くなる冷媒量Ｈが、空気調和機の冷房効率が最も良くなる冷媒量Ｃよりも多くなる。つまり、室内熱交換器の容量と室外熱交換器の容量との差に起因して、冷媒量Ｈと冷媒量Ｃとの差が生じる。
【００１０】
このような冷媒量Ｈと冷媒量Ｃとの差による空気調和機の冷房効率または暖房効率の低下を抑止する方法として、空気調和機の冷媒量を冷媒量Ｈと冷媒量Ｃとのちょうど中間の冷媒量Ｍにする方法もある。しかし、この方法は、冷房効率または暖房効率のどちらか一方だけが極度に低くなることを抑止する方法であって、冷暖房効率の低下を根本的に解決できる方法ではない。
【００１１】
そこで、冷媒量Ｈと冷媒量Ｃとの差による空気調和機の冷房効率または暖房効率の低下を抑止可能な空気調和機の構成として、室内熱交換器と膨張弁との間にレシーバタンクを設けたものが、たとえば特開２００２−２２３１９号公報（特許文献１）に開示されている。
【００１２】
図１１は、従来の空気調和機の一の構成を示す冷媒回路図である。
【００１３】
図１１に示すように、従来の空気調和機１１０は、室外機１１０ａと室内機１１０ｂとよりなっている。空気調和機１１０は、コンプレッサ１０１と、四方弁１０２と、室外熱交換器１０６と、電動膨張弁１０５と、レシーバタンク１０４とを室外機１１０ａ内に備えている。コンプレッサ１０１と四方弁１０２とが伝熱管１０８で接続されており、四方弁１０２と室外熱交換器１０６とが伝熱管１０８で接続されている。室外熱交換器１０６と電動膨張弁１０５とが伝熱管１０８で接続されており、電動膨張弁１０５とレシーバタンク１０４とが伝熱管１０８で接続されている。また、空気調和機１１０は、室内熱交換器１０３を室内機１１０ｂ内に備えている。レシーバタンク１０４と室内熱交換器１０３とが伝熱管１０８で接続されており、室内熱交換器１０３と四方弁１０２とが伝熱管１０８で接続されている。
【００１４】
上記従来の空気調和機１１０では、空気調和機１１０内の全冷媒の量を冷媒量Ｃとすることで、空気調和機１１０の冷房効率を最も良くすることができる、また、暖房運転時にはレシーバタンク１０４内に液体の冷媒が溜まるので、暖房運転時の冷媒の量を冷房運転時の冷媒の量よりも減少させ、暖房運転時の冷媒の量を冷媒量Ｈに近づけることができる。これにより、空気調和機の暖房効率を改善することができる。このようにして、冷媒量Ｈと冷媒量Ｃとの差による空気調和機の冷房効率または暖房効率の低下を抑止することができる。
【００１５】
また、冷媒量Ｈと冷媒量Ｃとの差による空気調和機の冷房効率または暖房効率の低下を抑止可能な空気調和機の他の構成として、以下のようなものがあった。
【００１６】
図１２は、従来の空気調和機の他の構成を示す冷媒回路図である。
【００１７】
図１２に示すように、従来の空気調和機２１０は室外機２１０ａと室内機２１０ｂとよりなっている。空気調和機２１０は、コンプレッサ２０１と、四方弁２０２と、室外熱交換器２０６と、電動膨張弁２０５とを室外機２１０ａ内に備えている。コンプレッサ２０１と四方弁２０２とが伝熱管２０８で接続されており、四方弁２０２と室外熱交換器２０６とが伝熱管２０８で接続されており、室外熱交換器２０６と電動膨張弁２０５とが伝熱管２０８で接続されている。また、空気調和機２１０は、主熱交換器としての室内熱交換器２０３と、補助熱交換器２０９とを室内機２１０ｂ内に備えている。電動膨張弁２０５と補助熱交換器２０９とが伝熱管２０８で接続されており、補助熱交換器２０９と主熱交換器２０３とが伝熱管２０８で接続されており、主熱交換器２０３と四方弁２０２とが伝熱管２０８で接続されている。このように、従来の空気調和機２１０は、レシーバタンクの代わりに、補助熱交換器２０９を室内機２１０ｂ内に備えている。
【００１８】
上記空気調和機２１０においては、空気調和機２１０内の全冷媒の量を冷媒量Ｃとすることで、空気調和機の冷房効率を最も良くすることができる。また、暖房運転時には、主熱交換器２０３は主として気体および気液２層の冷媒が流れる部分となり、補助熱交換器２０９は主として液体の冷媒が流れる部分となる。液体の冷媒の熱交換効率は、気液２層流の熱交換効率よりも低い。そこで、空気調和機２１０では、主として液体の冷媒が流れる補助熱交換器２０９を主熱交換器２０３とは別の構成とすることで、主熱交換器２０３の熱交換効率の低下を抑止することができる。また、暖房運転時の余分な冷媒を液体として補助熱交換器２０９に流すことができるので、余分な冷媒を補助熱交換器２０９で吸収することができ、空気調和機の暖房効率を最も良い状態に近づけることができる。したがって、冷媒量Ｈと冷媒量Ｃとの差による空気調和機の冷房効率または暖房効率の低下を抑止することができる。
【特許文献１】特開２００２−２２３１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
しかしながら、従来の空気調和機１１０においては、レシーバタンク１０４が室外機１１０ａ内に配置されているので、暖房運転時にレシーバタンク１０４に溜まった高温の液体の冷媒が外部へ熱を放出してしまう。したがって、レシーバタンク１０４に溜まった液体の冷媒に蓄積された熱の分だけ暖房効率が低下するという問題があった。
【００２０】
また、従来の他の構成の空気調和機２１０においては、暖房運転時の余分な冷媒を液体として補助熱交換器２０９に流している。しかしながら、熱交換効率の向上のために、補助熱交換器２０９は伝熱管２０８に複数のフィンを設けた構造となっており、伝熱管２０８と比較して大がかりな構造となっている。このため、冷媒量Ｈと冷媒量Ｃとの差が大きく、暖房運転時の余分な冷媒の量が多い場合には、余分な冷媒を流すために必要な補助熱交換器２０９の大きさが大きくなってしまう。その結果、空気調和機２１０の構造が非常に大型になってしまうという問題があった。
【００２１】
これらの問題は、冷媒量Ｈが冷媒量Ｃよりも少ない場合だけの問題ではなく、冷媒量Ｈが冷媒量Ｃよりも多い場合にも起こりうる。つまり、室内熱交換器の容量と室外熱交換器の容量との差に起因して、冷媒量Ｈと冷媒量Ｃとの差が生じる場合に起こりうる問題である。
【００２２】
したがって、本発明の目的は、装置の大型化を抑止することができ、冷暖房効率を向上することができる空気調和機を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
本発明の一の空気調和機は、室内に配置される室内熱交換器と、室外に配置される室外熱交換器と、室内に配置され、かつ暖房運転時に室内熱交換器の冷媒の下流側となる部分に接続される液溜め部分とを備えている。
【００２４】
本発明の一の空気調和機によれば、空気調和機の冷房／暖房効率が最も良くなる冷媒量で冷房／暖房運転することにより、冷房／暖房効率を向上することができる。また、暖房運転時に液溜め部分に余分な液体の冷媒を溜めることにより、空気調和機を循環する冷媒の冷媒量を暖房効率が最も良くなる冷媒量に近づけることができる。さらに、液溜め部分に溜まった液体の冷媒が室内に熱を放出する。これにより、液溜め部分に溜まった液体の冷媒に蓄積された熱を室内の暖房に用いることができ、液溜め部分に溜まった液体の冷媒に蓄積された熱の分だけ暖房効率を向上することができる。以上の理由により、冷暖房効率を向上することができる。また、暖房運転時の余分な冷媒を吸収するために補助熱交換器を用いる必要が無いので、装置の大型化を抑止することができる。
【００２５】
本発明の一の空気調和機において好ましくは、室内熱交換器に送風するための送風装置を空気調和機はさらに備えている。液溜め部分は、室内熱交換器よりも送風装置の風上側に配置されている。
【００２６】
これにより、送風装置により送風される空気は、室内熱交換器の前に液溜め部分を通過する。室内熱交換器を通過する前の空気と液溜め部分との温度差は、室内熱交換器を通過した後の空気と液溜め部分との温度差よりも大きいので、液溜め部分に溜まった冷媒の熱交換が促進される。したがって、冷媒の液化が促進され、より少ない容積で多くの冷媒を溜めることが可能となる。
【００２７】
本発明の一の空気調和機において好ましくは、室内熱交換器は一の室内熱交換器であり、室内に配置される他の室内熱交換器を空気調和機はさらに備えている。他の室内熱交換器は、暖房運転時に一の室内熱交換器よりも冷媒の下流側となる部分に配置され、かつ主に液体の冷媒が流れる部分である。一の室内熱交換器と他の室内熱交換器との間に液溜め部分が接続されている。
【００２８】
これにより、液溜め部分が２つの熱交換器に挟まれた構成となるので、液溜め部分が外部に露出しない構成とすることができる。これにより、空気調和機の室内機の設置時などに液溜め部分に外力が負荷することを防止でき、液溜め部分の変形や破損などを防止することができる。また、液体の冷媒の一部を補助熱交換器に流すことができるので、液体の冷媒の熱交換を促進することができる。
【００２９】
本発明の他の空気調和機は、室内に配置される室内熱交換器と、室外に配置される室外熱交換器と、暖房運転時に室内熱交換器の冷媒の下流側となる部分に接続される伝熱管とを備えている。伝熱管は延在した延在部分を室内に有している。
【００３０】
本発明の他の空気調和機によれば、空気調和機の冷房効率が最も良くなる冷媒量で冷房／暖房運転することにより、冷房／暖房効率を向上することができる。また、暖房運転時に延在部分に余分な液体の冷媒を流すことにより、暖房効率を最も良い状態に近づけることができる。さらに、延在部分を流れる液体の冷媒が室内に熱を放出する。これにより、延在部分を流れる液体の冷媒に蓄積された熱を室内の暖房に用いることができ、延在部分を流れる液体の冷媒に蓄積された熱の分だけ暖房効率を向上することができる。以上の理由により、冷暖房効率を向上することができる。また、暖房運転時の余分な冷媒を吸収するために補助熱交換器を用いる必要が無いので、装置の大型化を抑止することができる。
【００３１】
本発明の他の空気調和機において好ましくは、室内熱交換器に送風するための送風装置を空気調和機はさらに備えている。延在部分は、室内熱交換器よりも送風装置の風上側に配置されている。
【００３２】
これにより、送風装置により送風される空気は、室内熱交換器の前に延在部分を通過する。室内熱交換器を通過する前の空気と延在部分との温度差は、室内熱交換器を通過した後の空気と延在部分との温度差よりも大きいので、延在部分を流れる冷媒の熱交換が促進される。したがって、冷媒の液化が促進され、より少ない容積で多くの冷媒を溜めることが可能となる。
【００３３】
本発明の空気調和機において好ましくは、延在部分は、送風装置の送風方向に対して略直角方向で、かつ室内熱交換器の表面に略平行に配置されている。
【００３４】
送風装置の送風方向に対して略直角方向に配置されることにより、延在部分を通過する空気が延在部分と均等に熱交換する。また、室内熱交換器の表面に略平行に配置されることにより、室内機内で延在部分がとるスペースを最小限にすることができる。
【００３５】
本発明の他の空気調和機において好ましくは、室内熱交換器は一の室内熱交換器であり、室内に配置される他の室内熱交換器を空気調和機はさらに備えている。他の室内熱交換器は、暖房運転時に一の室内熱交換器よりも下流側となる部分に配置され、かつ主に液体の冷媒が流れる部分である。一の室内熱交換器と他の室内熱交換器との間を伝熱管は接続している。
【００３６】
これにより、延在部分が２つの熱交換器に挟まれた構成となるので、延在部分が外部に露出しない構成とすることができる。これにより、空気調和機の室内機の設置時などに延在部分に外力が負荷することを防止でき、延在部分の変形や破損などを防止することができる。また、液体の冷媒の一部を補助熱交換器に流すことができるので、液体の冷媒の熱交換を促進することができる。
【発明の効果】
【００３７】
本発明の一の空気調和機によれば、空気調和機の冷房／暖房効率が最も良くなる冷媒量で冷房／暖房運転することにより、冷房／暖房効率を向上することができる。また、暖房運転時に液溜め部分に余分な液体の冷媒を溜めることにより、空気調和機を循環する冷媒の冷媒量を暖房効率が最も良くなる冷媒量に近づけることができる。さらに、液溜め部分に溜まった液体の冷媒が室内に熱を放出する。これにより、液溜め部分に溜まった液体の冷媒に蓄積された熱を室内の暖房に用いることができ、液溜め部分に溜まった液体の冷媒に蓄積された熱の分だけ暖房効率を向上することができる。以上の理由により、冷暖房効率を向上することができる。また、暖房運転時の余分な冷媒を吸収するために補助熱交換器を用いる必要が無いので、装置の大型化を抑止することができる。
【００３８】
本発明の他の空気調和機によれば、空気調和機の冷房効率が最も良くなる冷媒量で冷房／暖房運転することにより、冷房／暖房効率を向上することができる。また、暖房運転時に延在部分に余分な液体の冷媒を流すことにより、暖房効率を最も良い状態に近づけることができる。さらに、延在部分を流れる液体の冷媒が室内に熱を放出する。これにより、延在部分を流れる液体の冷媒に蓄積された熱を室内の暖房に用いることができ、延在部分を流れる液体の冷媒に蓄積された熱の分だけ暖房効率を向上することができる。以上の理由により、冷暖房効率を向上することができる。また、暖房運転時の余分な冷媒を吸収するために補助熱交換器を用いる必要が無いので、装置の大型化を抑止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
以下、本発明の実施の形態について図に基づいて説明する。
【００４０】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における空気調和機の冷媒回路図である。
【００４１】
図１に示すように、本実施の形態の空気調和機１０は、室外機１０ａと室内機１０ｂとよりなるセパレート型の空気調和機である。空気調和機１０は、コンプレッサ１と、四方弁２と、室外熱交換器６と、電動膨張弁５とを室外機１０ａ内に備えている。コンプレッサ１は冷媒を圧縮する部分であり、四方弁２は冷媒の流れる方向を制御する部分である。室外熱交換器６は冷媒と外気との熱交換を行なう部分であり、暖房運転時には蒸発器となり、冷房運転時には凝縮器となる。電動膨張弁５は冷媒を減圧する流量調整可能な部分である。コンプレッサ１と四方弁２とが伝熱管８で接続されており、四方弁２と室外熱交換器６とが伝熱管８で接続されている。室外熱交換器６と電動膨張弁５とが伝熱管８で接続されている。
【００４２】
また、空気調和機１０は、液溜め部分としてのレシーバタンク４と、室内熱交換器３と、送風装置としてのファン７とを室内機１０ｂ内に備えている。レシーバタンク４は、主として暖房運転時に液体の冷媒が溜まる部分である。室内熱交換器３は冷媒と外気との熱交換を行なう部分であり、暖房運転時には凝縮器となり、冷房運転時には蒸発器となる。ファン７は、外部の空気を吸い込み、室内熱交換器３に送風するため構成である。電動膨張弁５とレシーバタンク４とが伝熱管８で接続されており、レシーバタンク４と室内熱交換器３とが伝熱管８で接続されており、室内熱交換器３と四方弁２とが伝熱管８で接続されている。すなわち、暖房運転時に室内熱交換器３の冷媒の下流側となる部分にレシーバタンク４は接続されている。室内熱交換器３の近傍にはファン７が設置されており、ファン７は、図１中矢印で示される空気の流れ１１の方向に送風する。
【００４３】
次に、本実施の形態の空気調和機１０の動作について説明する。
【００４４】
図２は、本発明の実施の形態１における空気調和機の運転時の冷媒のエンタルピｉと圧力Ｐとの関係を模式的に示す図である。
【００４５】
図１および図２に示すように、暖房運転時には、電動膨張弁５は所定量開かれ、絞り機構として機能する。また、四方弁２は、図１中点線矢印で示す方向に冷媒が流れるように切り換えられる。
【００４６】
室外機１０ａ内のコンプレッサ１で圧縮されて、図２中Ａで示される高温高圧の気体となった冷媒は、四方弁２を通って室内機１０ｂ内の室内熱交換器３に供給される。室内熱交換器３を流れる際に、冷媒は室内空気と熱交換して凝縮し気液２層状態となり、さらに過冷却されて中温高圧の液体になる（図２中Ａ→Ｂ）。中温高圧の液体の冷媒は室内機１０ｂ内のレシーバタンク４を通過する。このとき、レシーバタンク４にはその容積分だけ中温高圧の液体冷媒が溜まる。レシーバタンク４に溜まった中温高圧の冷媒は、室内空気と熱交換する。レシーバタンク４からあふれ出た液体の冷媒は、室外機１０ａ内に供給される。
【００４７】
室外機１０ａ内に供給された冷媒は、電動膨張弁５で減圧されて気液２層状態となる（図２中Ｂ→Ｃ）。気液２層状態の冷媒は室外熱交換器６に供給される。室外熱交換器６を流れる際に、冷媒は外気と熱交換して蒸発し、低温低圧の気体になる（図２中Ｃ→Ｄ）。その後、低温低圧の気体の冷媒はコンプレッサ１に戻り、再び圧縮される（図２中Ｄ→Ａ）。このようにして、室内熱交換器３およびレシーバタンク４の各々を通過した室内空気は暖められて暖気となり、ファン７により空気の流れ１１の方向に送風され、室内を暖房する。
【００４８】
一方、冷房運転時には、電動膨張弁５は所定量開かれ、絞り機構として機能する。また、四方弁２は、図１中実線矢印で示す方向に冷媒が流れるように切り換えられる。
【００４９】
室外機１０ａ内のコンプレッサ１で圧縮されて、図２中Ａで示される高温高圧の気体となった冷媒は、四方弁２を通って室外熱交換器６に供給される。室外熱交換器６を流れる際に、冷媒は外気と熱交換して凝縮し気液２層状態となり、さらに過冷却されて中温高圧の液体になる（図２中Ａ→Ｂ）。そして、中温高圧の液体の冷媒は、電動膨張弁５で減圧されて気液２層状態となる（図２中Ｂ→Ｃ）。気液２層状態の冷媒は室内機１０ｂ内に供給される。
【００５０】
気液２層状態の冷媒は室内機１０ｂ内のレシーバタンク４を通過する。このとき、気体の冷媒はレシーバタンク４に溜まらずに室内熱交換器３へ流れるので、暖房運転時に比べて気体の冷媒が通過する分だけ空気調和機１０内を流れる冷媒の量が多くなる。室内熱交換器３を流れる際に、冷媒は室内空気と熱交換して蒸発し低温低圧の気体になる（図２中Ｃ→Ｄ）。その後、低温低圧の気体の冷媒はコンプレッサ１に戻り、再び圧縮される（図２中Ｄ→Ａ）。このようにして、室内熱交換器３およびレシーバタンク４の各々を通過した室内空気は冷却されて冷気となり、ファン７により空気の流れ１１の方向に送風され、室内を冷房する。
【００５１】
図３は、本発明の実施の形態１におけるレシーバタンクの一の構成を示す断面図である。
【００５２】
図３に示すように、本実施の形態のレシーバタンク４は、室内熱交換器３と電動膨張弁５とを接続する伝熱管８に設けられた容器１３により構成されている。具体的には、室内熱交換器３に接続された伝熱管８ｃが容器１３の下方に接続され、電動膨張弁５に接続された伝熱管８ｂが容器１３の上方に接続されている。この構成により、暖房運転時において、伝熱管８ｃから流入する液体の冷媒１４が容器１３に溜まる。また、冷房運転時において、伝熱管８ｂから流入する気液２層状態の冷媒は、容器１３に溜まらずに伝熱管８ｃへ流れる。
【００５３】
本実施の形態の空気調和機１０によれば、空気調和機１０の冷房効率が最も良くなる冷媒量Ｃで冷房運転することにより、冷房効率を向上することができる。また、暖房運転時にレシーバタンク４に余分な液体の冷媒１４を溜めることにより、空気調和機１０を循環する冷媒の冷媒量を冷媒量Ｈに近づけることができる。さらに、レシーバタンク４に溜まった液体の冷媒１４が室内に熱を放出する。これにより、レシーバタンク４に溜まった液体の冷媒１４に蓄積された熱を室内の暖房に用いることができ、レシーバタンク４に溜まった液体の冷媒１４に蓄積された熱の分だけ暖房効率を向上することができる。以上の理由により、冷暖房効率を向上することができる。また、暖房運転時の余分な冷媒を流すために補助熱交換器を用いる必要が無いので、装置の大型化を抑止することができる。
【００５４】
なお、本実施の形態においては、レシーバタンク４が図３に示す構成である場合について示したが、本発明のレシーバタンクはこのような場合の他、たとえば図４に示す構成であってもよい。
【００５５】
図４は、本発明の実施の形態１におけるレシーバタンクの他の構成を示す断面図である。
【００５６】
図４を参照して、伝熱管８はＴ字型の断面形状を有している。伝熱管８が上方に分岐しており、伝熱管８の上方に設けられた容器１３に接続されている。このレシーバタンク４によっても、図３に示すレシーバタンクとほぼ同じ効果を得ることができる。すなわち、暖房運転時において、伝熱管８を流れる液体の冷媒１４が容器１３に溜まる。また、冷房運転時において、伝熱管８を流れる気液２層状態の冷媒は、容器１３に溜まらずに伝熱管８を流れ続ける。
【００５７】
（実施の形態２）
図５は、本発明の実施の形態２における空気調和機の冷媒回路図である。
【００５８】
図５に示すように、本実施の形態の空気調和機１０において、レシーバタンク４は、室内熱交換器３よりもファン７の風上側に配置されている。
【００５９】
なお、これ以外の構成および動作は、図１〜図３に示す実施の形態１の構成および動作とほぼ同様であるので、同一の部材には同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００６０】
本実施の形態の空気調和機１０によれば、ファン７により送風される空気は、室内熱交換器３の前にレシーバタンク４を通過する。室内熱交換器３を通過する前の空気とレシーバタンク４との温度差は、室内熱交換器３を通過した後の空気とレシーバタンク４との温度差よりも大きいので、レシーバタンク４に溜まった冷媒１４の熱交換が促進される。
【００６１】
（実施の形態３）
図６は、本発明の実施の形態３における空気調和機の冷媒回路図である。
【００６２】
図６に示すように、本実施の形態の空気調和機１０においては、一の室内熱交換器としての主熱交換器３の他に、他の室内熱交換器としての補助熱交換器９を室内機１０ｂ内にさらに備えている。また、主熱交換器３と補助熱交換器９との間にレシーバタンク４が接続されている。このように、主熱交換器３と分離した補助熱交換器９を、暖房運転時に主熱交換器３よりも下流側となる部分に接続することにより、室内熱交換器の熱交換効率を向上することができる。すなわち、暖房運転時には、主熱交換器３を流れる際に、冷媒は室内空気と熱交換して一定温度下で凝縮し気液２層状態となる。そして、補助熱交換器９を流れる際に、冷媒は過冷却されて中温高圧の液体になる。このように、相対的に温度の低い主として液体の冷媒が流れる補助熱交換器９と、相対的に温度の高い主として気液２層状態の冷媒が流れる主熱交換器３とが分離しているので、主熱交換器３を高い温度に保つことができる。その結果、空気と主熱交換器３との温度差が大きくなるので、室内熱交換器の熱交換効率を向上することができる。また、暖房時の余分な冷媒のうち一部を補助熱交換器９に流すことができるので、空気調和機の暖房効率を改善する効果も得られる。
【００６３】
なお、これ以外の構成および動作は、図１〜図３に示す実施の形態１の構成および動作とほぼ同様であるので、同一の部材には同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００６４】
本実施の形態の空気調和機１０では、主熱交換器３と補助熱交換器９との間にレシーバタンク４が接続されている。これにより、レシーバタンク４が外部に露出しない構成とすることができる。これにより、空気調和機１０の室内機１０ｂの設置時などにレシーバタンク４に外力が負荷することを防止でき、レシーバタンク４の変形や破損などを防止することができる。
【００６５】
（実施の形態４）
図７は、本発明の実施の形態４における空気調和機の冷媒回路図である。
【００６６】
図７に示すように、本実施の形態の空気調和機１０はレシーバタンクを備えておらず、電動膨張弁５と室内熱交換器３とが伝熱管８で直接接続されている。また、室内機１０ｂ内において暖房運転時に室内熱交換器３の冷媒の下流側となる部分に接続される伝熱管８は、延在部分８ａを有している。延在部分８ａは、電動膨張弁５と室内熱交換器３とを接続するのに通常必要な伝熱管８の長さよりも伝熱管８の長さを長くしたものである。延在部分８ａは、室内熱交換器３よりもファン７の風上側に配置されている。
【００６７】
本実施の形態の空気調和機１０の暖房運転時において、室内熱交換器３から流れ出た中温高圧の液体の冷媒は室内機１０ｂ内の伝熱管８の延在部分８ａを通過する。このとき、延在部分８ａにはその容積分だけ中温高圧の液体冷媒が流れるので、暖房運転時の余分な冷媒を延在部分８ａで吸収することができる。延在部分８ａを流れる中温高圧の冷媒は、室内空気と熱交換する。延在部分８ａを流れた後、液体の冷媒は室外機１０ａ内に供給される。
【００６８】
ここで、空気調和機１０の暖房効率が最も良くなる冷媒量Ｈと、空気調和機１０の冷房効率が最も良くなる冷媒量Ｃとの差は、上述のように、空気調和機１０を流れる全冷媒の１％以上５％以下の質量である。したがって、空気調和機１０を流れる全冷媒のたとえば１％以上５％以下の質量の冷媒が流れることが可能な長さに延在部分８ａの長さを設計することが好ましい。
【００６９】
なお、これ以外の構成および動作は、図１〜図３に示す実施の形態１の構成および動作とほぼ同様であるので、同一の部材には同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００７０】
本実施の形態の空気調和機１０によれば、空気調和機１０の冷房効率が最も良くなる冷媒量Ｃで冷房運転することにより、冷房効率を向上することができる。また、暖房運転時に延在部分８ａに余分な液体の冷媒を流すことにより、暖房効率を最も良い状態に近づけることができる。さらに、延在部分８ａを流れる液体の冷媒が室内に熱を放出する。これにより、延在部分８ａを流れる液体の冷媒に蓄積された熱を室内の暖房に用いることができ、延在部分８ａを流れる液体の冷媒に蓄積された熱の分だけ暖房効率を向上することができる。以上の理由により、冷暖房効率を向上することができる。また、暖房運転時の余分な冷媒を流すために補助熱交換器を用いる必要が無いので、装置の大型化を抑止することができる。
【００７１】
本実施の形態の空気調和機１０は、室内熱交換器３に送風するためのファン７をさらに備えている。延在部分８ａは、室内熱交換器３よりもファン７の風上側に配置されている。
【００７２】
これにより、ファン７により送風される空気は、室内熱交換器３の前に延在部分８ａを通過する。室内熱交換器３を通過する前の空気と延在部分８ａとの温度差は、室内熱交換器３を通過した後の空気と延在部分８ａとの温度差よりも大きいので、延在部分８ａを流れる冷媒の熱交換が促進される。
【００７３】
（実施の形態５）
図８は、本発明の実施の形態５における空気調和機の冷媒回路図である。図９は、本発明の実施の形態５における室内機の構成を概略的に示す斜視図である。
【００７４】
図８および図９に示すように、本実施の形態の空気調和機１０においては、一の室内熱交換器としての主熱交換器３の他に、他の室内熱交換器としての補助熱交換器９を室内機１０ｂ内にさらに備えている。また、主熱交換器３と補助熱交換器９との間を接続する伝熱管８が延在部分８ａを有している。主熱交換器３の一端３ａは、伝熱管８により四方弁２に接続されている。主熱交換器３の他端３ｂは、延在部分８ａを有する伝熱管８を介して補助熱交換器９の一端９ａに接続されている。補助熱交換器９の他端９ｂは、電動膨張弁５に接続されている。主熱交換器３と分離した補助熱交換器９を、暖房運転時に主熱交換器３よりも下流側となる部分に接続することにより、実施の形態３で述べたように、室内熱交換器の熱交換効率を向上することができる。なお、延在部分８ａは、ファン８ａによる空気の流れ１１に対して略直角方向で、かつ主熱交換器３の表面に略平行に配置されている。
【００７５】
なお、これ以外の構成および動作は、図７に示す実施の形態４の構成および動作とほぼ同様であるので、同一の部材には同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００７６】
本実施の形態の空気調和機１０では、主熱交換器３と補助熱交換器９との間を接続する伝熱管８が延在部分８ａを有している。これにより、延在部分８ａが外部（図９中左右方向）に露出しない構成となるので、空気調和機１０の室内機１０ｂの設置時などに延在部分８ａに外力が負荷することを防止でき、延在部分８ａの変形や破損などを防止することができる。
【００７７】
本実施の形態の空気調和機１０では、延在部分８ａは、ファン８ａによる空気の流れ１１に対して略直角方向で、かつ主熱交換器３の表面に略平行に配置されている。このように、空気の流れ１１に対して略直角方向に配置されることにより、延在部分８ａを通過する空気が延在部分８ａと均等に熱交換する。また、主熱交換器３の表面に略平行に配置されることにより、室内機１０ｂ内で延在部分８ａがとるスペースを最小限にすることができる。
【００７８】
なお、実施の形態１〜５においては、空気調和機１０の暖房効率が最も良くなる冷媒量Ｈが、空気調和機１０の冷房効率が最も良くなる冷媒量Ｃよりも少なくなっている場合について示した。しかしながら、本発明はこのような場合の他、冷媒量Ｈが冷媒量Ｃよりも多くなっている場合にも適用することができる。つまり、冷媒量Ｈと冷媒量Ｃとに差がある場合に適用することができる。
【００７９】
以上に開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考慮されるべきである。本発明の範囲は、以上の実施の形態ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての修正や変形を含むものと意図される。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】本発明の実施の形態１における空気調和機の冷媒回路図である。
【図２】本発明の実施の形態１における空気調和機の運転時の冷媒のエンタルピｉと圧力Ｐとの関係を模式的に示す図である。
【図３】本発明の実施の形態１におけるレシーバタンクの一の構成を示す断面図である。
【図４】本発明の実施の形態１におけるレシーバタンクの他の構成を示す断面図である。
【図５】本発明の実施の形態２における空気調和機の冷媒回路図である。
【図６】本発明の実施の形態３における空気調和機の冷媒回路図である。
【図７】本発明の実施の形態４における空気調和機の冷媒回路図である。
【図８】本発明の実施の形態５における空気調和機の冷媒回路図である。
【図９】本発明の実施の形態５における室内機の構成を概略的に示す斜視図である。
【図１０】空気調和機の冷暖房効率と冷媒量との関係を模式的に示す図である。
【図１１】従来の空気調和機の一の構成を示す冷媒回路図である。
【図１２】従来の空気調和機の他の構成を示す冷媒回路図である。
【符号の説明】
【００８１】
１，１０１，２０１  コンプレッサ、２，１０２，２０２  四方弁、３，１０３，２０３  室内熱交換器（主熱交換器）、３ａ，３ｂ  主熱交換器の端部、４，１０４  レシーバタンク、５，１０５，２０５  電動膨張弁、６，１０６，２０６  室外熱交換器、７  ファン、８，８ｂ，８ｃ，１０８，２０８  伝熱管、８ａ  延在部分、９，２０９  補助熱交換器、９ａ，９ｂ  補助熱交換器の端部、１０，１１０，２１０  空気調和機、１０ａ，１１０ａ，２１０ａ  室外機、１０ｂ，１１０ｂ，２１０ｂ  室内機、１１  空気の流れ、１３  容器、１４  冷媒。
【図１】
2005214501.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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