JP2002061992A - 空気調和装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 気液分離器における液面を安定させることに
より、蒸発器への液冷媒のみを流通させることを確実に
して冷凍能力を向上させた空気調和装置を提供するこ
と。 【解決手段】 第１流量制御装置と蒸発器との間に気液
分離器を接続する。また、一方を気液分離器に接続し他
方を蒸発器から圧縮機に至る主配管に接続し、途中に前
記主配管を流れる冷媒と前記第１バイパス配管とを流れ
る冷媒とを熱交換させる熱回収熱交換器を介装した第１
バイパス配管と、前記気液分離器における冷媒の液面を
一定に制御する液面制御装置とを設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は空気調和装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来の空気調和装置として、減圧器と室
内側熱交換器との間に気液分離器を設け、減圧器により
減圧した低圧冷媒を気液分離器で気液分離し（約２０％
がガス冷媒で残り約８０％が液冷媒となる）、この分離
したガス冷媒（このガス冷媒は潜熱を持たないため冷凍
能力にはあまり寄与しない）を直接圧縮機の吸入側に流
通させ、室内側熱交換器へはガス冷媒を流通させずに液
冷媒のみを流通させることにより、室内側熱交換器およ
び接続配管などの低圧側配管での圧力損失を低減し、冷
凍能力の向上を図ったものがある。このような従来の空
気調和装置としては、例えば、特開平９−３１０９２５
号公報に記載されたものが知られている。

【０００３】この空気調和装置では、同公報に記載され
ているように、圧縮機、室外側熱交換器、減圧器、気液
分離器、室内側熱交換器を順次接続した主回路に対し、
気液分離器の頂部から圧縮機吸入側の低圧ガス配管と間
にバイパス配管を設け、また、このバイパス配管中に、
バイパスされるガス冷媒と室外側熱交換器出口の液冷媒
とが熱交換する熱交換器（熱回収熱交換器）を設け、さ
らにその下流側にキャピラリーチューブを設けている。
なお、この熱交換器は、バイパス配管を流通する低圧ガ
ス冷媒により高圧液冷媒を過冷却して熱回収し、冷凍能
力を向上するものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来のこの
空気調和装置では、減圧器から流れてくる気液混合の冷
媒が気液分離器の中間高さ位置に流出され、ここで気液
分離した後のガス冷媒が気液分離器の頂部から圧縮機の
吸入側にバイパスされ、液冷媒が気液分離器の下部から
蒸発器に送られるように構成されているが、この気液分
離器内の液面の位置は、この気液分離器を出入りする体
積流量に依存するので、質量保存が成り立つ１条件での
み液面が安定する。しかし、通常それは難しく、液面の
位置が成り行きとなる。その結果、液面が気液分離器の
下部に達してガス冷媒が液冷媒とともに蒸発器に流出す
るか、液面が気液分離器の上部まで達するかのどちらか
の状態に収束される。したがって、上記の空気調和装置
では、蒸発器に液冷媒のみを流して冷凍能力を向上させ
るという考えが、必ずしも完全には実現されていないこ
とが分かった。

【０００５】この発明は、このような従来技術に存在す
る問題点に着目してなされたものである。その目的とす
るところは、気液分離器における液面を安定させること
により、蒸発器へ液冷媒のみを流通させることを確実に
して冷凍能力を向上した空気調和装置を提供することに
ある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、圧縮機、凝縮器、第１流量制御装置、蒸
発器を主な構成部品とし、これら構成部品を主配管で接
続した空気調和装置であって、第１流量制御装置と蒸発
器との間に接続した気液分離器と、一方を気液分離器に
接続し他方を蒸発器から圧縮機に至る主配管に接続し、
途中に前記主配管を流れる冷媒と前記第１バイパス配管
とを流れる冷媒とを熱交換させる熱回収熱交換器を介装
した第１バイパス配管と、前記気液分離器における冷媒
の液面を一定に制御する液面制御装置とを備えたもので
ある。

【０００７】また、前記液面制御装置は、前記第１バイ
パス配管の一端を前記気液分離器の中間設定高さ位置に
接続し、かつ、前記第１バイパス配管における前記気液
分離器から前記熱回収熱交換器に至る配管中に第２流量
制御装置を介装したことにより構成される。

【０００８】また、前記凝縮器から前記第１流量制御装
置に至る前記主配管と、前記第１バイパス配管における
前記気液分離器から前記熱回収熱交換器に至る配管との
間に第２バイパス配管を設け、さらに、この第２バイパ
ス配管に第３流量制御装置を介装したものとしても良
い。

【０００９】また、前記第１バイパス配管における前記
気液分離器から前記第２流量制御装置に至る配管と、前
記気液分離器の上部との間に第３バイパス配管を設け、
さらに、前記第１バイパス配管における前記気液分離器
から前記第３バイパス配管接続部に至る配管中に第１開
閉弁を設けるとともに、前記第３バイパス配管中に第２
開閉弁を設け、これら開閉弁を選択的に切り換えできる
ように構成しても良い。

【００１０】また、前記第２流量制御装置はキャピラリ
ーチューブで形成しても良い。

【００１１】

【発明の実施の形態】実施の形態１．以下、この発明を
具体化した実施の形態１について図１および図２に基づ
いて説明する。なお、図１は実施の形態１に係る空気調
和装置の冷媒回路図であり、図２はこの空気調和装置に
ついての動作を説明するための圧力−エンタルピ線図で
ある。

【００１２】図１に示すようにこの実施の形態１に係る
空気調和装置は、圧縮機２、凝縮器３、第１流量制御装
置４（この場合膨張弁）、複数の熱交換器からなる蒸発
器５を主な構成部品として備え、これら構成部品を主配
管６で接続している。

【００１３】また、この空気調和装置において、１０は
第１流量制御装置４と蒸発器５との間に接続した気液分
離器であり、１１は一方を気液分離器１０の中間高さに
設定された設定高さ位置に接続し他方を蒸発器５から圧
縮機２に至る主配管６に接続した第１バイパス配管であ
り、１２は凝縮器３を流出して主配管６を流れる液冷媒
と第１バイパス配管１１を流れる冷媒とを熱交換させる
熱回収熱交換器であり、１３は第２流量制御装置として
のキャピラリーチューブである。そして、このキャピラ
リーチューブ１３、熱回収熱交換器１２が第１バイパス
配管１１中に順次介装されている。また、この実施の形
態において、気液分離器１０の液面制御装置は、第１バ
イパス配管１１を気液分離器１０の設定高さ位置に接続
することと、この第１バイパス配管１１において熱回収
熱交換器１２の上流側に第２流量制御装置としてのキャ
ピラリーチューブ１３を設けたことにより形成されてい
る。

【００１４】次に、このように構成された空気調和装置
の動作を、図２を参照しながら説明する。圧縮機２から
吐出された高温高圧のガス冷媒（図中ａ）は凝縮器３で
空気などの冷却流体と熱交換して凝縮し、高温高圧の液
冷媒（図中ｂ）に変化する。この液冷媒は熱回収熱交換
器１２で過冷却された後（図中ｃ）、第１流量制御装置
4により低温低圧の湿り蒸気（液ガス混合冷媒）に変化
し（図中ｄ）、気液分離器１０に流入する。この気液分
離器１０に流入した湿り蒸気はガス冷媒と液冷媒に分離
され、液冷媒（図中ｅ）は主配管６を通り蒸発器５に供
給され、蒸発器５における圧力損失によって圧力が低下
しながら空気などの被冷却物と熱交換して蒸発し、低温
低圧のガス冷媒に変化し、圧縮機２に戻る（図中ｆ）。

【００１５】一方、気液分離器１０から第１バイパス配
管１１に流入する湿り蒸気（図中ｇ）は、キャピラリー
チューブ１３でわずかに減圧され（図中ｈ）、熱回収熱
交換器１２で主配管６を流れる冷媒と熱交換し蒸発し
て、蒸発器５出口のガス冷媒と合流して圧縮機２に戻る
（図中ｆ）。そして、第１バイパス配管１１に設けたキ
ャピラリーチューブ１３における冷媒の単位体積あたり
の圧力損失は、冷媒の状態により変化し、２相冷媒＞ガ
ス冷媒＞液冷媒となる。この結果、気液分離器１０内の
気液界面が第１バイパス配管１１の接続位置よりも高い
場合は、液冷媒のみが第１バイパス配管１１を流れるた
め第１バイパス配管１１を流れる冷媒の流量が増加し、
第１バイパス配管１１に湿り蒸気が流入し始めるまで気
液界面が低下する。逆に、気液界面が第１バイパス配管
１１の接続位置よりも低い場合は、ガス冷媒のみが第１
バイパス配管１１を流れるため第１バイパス配管１１を
流れる冷媒の流量が増加し、第１バイパス配管１１に湿
り蒸気が流入し始めるまで気液界面が上昇する。このよ
うにして、気液分離器１０内の液面は、気液分離器１０
に接続されている配管により流出入する冷媒の体積に依
存してほぼ一定値に保持される。

【００１６】また、上記実施形態１では、第１バイパス
配管１１に設ける第２流量制御装置としてキャピラリー
チューブ１３を設けたものについて説明したが、これに
代え一定開度に調整された流量制御弁でも良い。また、
気液分離器１０内の気液界面の高さに応じて第１バイパ
ス配管１１への開度を調整する浮き子形式の流量制御弁
を気液分離器１０内に設けたものとすることもできる。

【００１７】実施の形態２．次に、実施の形態２につい
て図３および図４に基づいて説明する。なお、図３は実
施の形態２に係る空気調和装置の冷媒回路図であり、図
４はこの空気調和装置についての動作を説明するための
圧力−エンタルピ線図である。なお、実施の形態１と同
一の要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。

【００１８】図３において、２０は、一方を凝縮器３か
ら第１流量制御装置４に至る主配管６に接続し、他方を
気液分離器１０から熱回収熱交換器１２に至る第１バイ
パス配管１１に接続した第２バイパス配管であり、２１
は第２バイパス配管２０に設けた第３流量制御装置であ
る。なお、その他の構成は、気液分離器１０内の液面制
御装置を含め実施の形態１と同様である。

【００１９】次に、このような構成を有する実施の形態
２に係る空気調和装置の動作を図４を参照しながら説明
する。図４において、熱回収熱交換器１２出口の高温高
圧である液冷媒（図中ｃ）の一部は第２バイパス配管２
０に流入し、第３流量制御装置２１によって減圧され、
低温低圧の湿り蒸気になり（図中ｉ）、第１バイパス配
管１１を流れる湿り蒸気（図中ｈ）と合流して（図中
ｊ）、熱回収熱交換器１２に流入する。その他の動作に
ついては実施形態１と同様につき説明を省略する。

【００２０】したがって、この実施の形態２の場合は、
実施の形態１の場合と比較し、熱回収熱交換器１２に流
入する液冷媒量が増加して熱回収熱交換器１２内での冷
媒の流速が増加し、熱交換性能が向上する。このため、
この第２バイパス配管２０を通じて液冷媒が流出するこ
とによる冷凍能力の損失に比し、熱回収熱交換器１２の
熱交換性能向上による液冷媒過冷却による冷凍能力の増
加分が大となり、結果的にこの空気調和装置の冷凍能力
が向上する。

【００２１】上記実施の形態２において、熱回収熱交換
器１２出口の第１バイパス配管１１に冷媒過熱度センサ
ーを設け、この部分の第１バイパス配管１１を流通する
冷媒の過熱度により第２バイパス回路を流通する冷媒流
量を調節するように構成しても良い。なお、この冷媒過
熱度センサーは、例えば、熱回収熱交換器１２出口の第
１バイパス配管１１を流通する冷媒の温度、圧力を検出
する温度センサー、圧力センサーと過熱度演算装置とか
ら構成することができる。

【００２２】実施の形態３．次に、実施の形態３につい
て図５に基づいて説明する。なお、図５は実施の形態３
に係る空気調和装置の冷媒回路図である。なお、実施の
形態１と同一の要素には同一の符号を付し、その説明を
省略する。

【００２３】図５において、３０は、気液分離器１０の
上部と、気液分離器１０からキャピラリーチューブ１３
に至る配管との間に接続した第３バイパス配管である。
また、第１バイパス配管１１における気液分離器１０と
前記第３バイパス配管３０の接続位置との間には第１開
閉弁３１が設けられ、さらに、第３バイパス配管３０に
は第２開閉弁３２が設けられている。そして、これら開
閉弁３１、３２は、運転条件の相違により所要冷媒量に
差が生じるような場合に、図示しない制御装置により切
り換えられ、この冷媒分離器１０に余剰冷媒を貯留する
ことができるように構成されている。なお、その他の構
成については実施の形態１と同様につき説明を省略す
る。

【００２４】なお、この実施の形態３における気液分離
器１０の液面制御装置は、第１バイパス配管１１および
第３バイパス配管３０の気液分離器における接続位置を
それぞれ設定された高さ位置に設けること、、第１バイ
パス配管１１と第３バイパス配管３０とを第１切換弁５
０により切り換え使用するようにしたこと、および第１
バイパス配管１１において熱回収熱交換器１２の上流側
に第２流量制御装置としてキャピラリーチューブ１３を
設けたことにより形成されている。

【００２５】次に、このような構成を有する実施の形態
３に係る空気調和装置の動作を説明する。一般的に、空
気調和装置は、運転条件により、例えば、冷房運転か暖
房運転か（なお、図５では冷房専用回路に構成されてい
るがこれをヒートポンプ式に構成することは当業者であ
れば容易に行うことができる）、あるいは、凝縮器を冷
却する外気の温度が高いか低いか、また、蒸発器を構成
する複数の熱交換器をすべて運転しているか一部のみ運
転しているかなどにより、余剰冷媒が発生する場合のあ
ることが知られている。この実施の形態３に係る空気調
和装置は、このような場合に余剰冷媒を気液分離器に貯
留できるようにしたものである。したがって、この実施
の形態３に係る空気調和装置は、余剰冷媒が発生しない
第１の動作と、余剰冷媒が発生する第２の動作とを切り
換え可能としたものである。

【００２６】すなわち、上記第１の動作では、第１開閉
弁３１を開き、第２開閉弁３２を閉じ、気液分離器１０
の湿り蒸気を第１バイパス配管１１を介してバイパスさ
せることにより、気液分離器１０内の気液界面を低い位
置で一定に制御している。また、上記第２の動作では、
逆に第１開閉弁３１を閉じ、第２開閉弁３２を開き、気
液分離器１０内の湿り蒸気を第３バイパス配管３０を介
してバイパスさせることにより、気液分離器１０内の気
液界面を第１の動作における気液界面より高い位置で一
定に制御し、余剰冷媒を気液分離器１０内に貯留するよ
うにしている。なお、その他の運転動作については実施
の形態１と同様につき説明を省略する。

【００２７】実施の形態４．次に、実施の形態４につい
て図６〜図８に基づいて説明する。実施の形態４は実施
の形態１による発明を蓄熱式空気調和装置に応用した一
例を示すものである。また、この蓄熱式空気調和装置
は、夜間電力を利用して夜間に氷の形で冷熱を蓄熱し、
昼間にこの蓄熱を冷熱源として冷房を行う形式のもので
あって、図６はこの実施の形態４に係る蓄熱式空気調和
装置の構成を説明するための冷媒回路図であり、図７は
この蓄熱式空気調和装置における蓄熱運転の際の動作を
説明するための冷媒回路図であり、図８はこの蓄熱式空
気調和装置における冷房運転の際の動作を説明するため
の冷媒回路図である。なお、実施の形態１と同一の要素
には同一の符号を付す。

【００２８】図６に示すように、この蓄熱式空気調和装
置は、圧縮機２、室外側熱交換器４０、第１流量制御装
置４、複数の熱交換器からなる室内側熱交換器４１を主
な構成部品として備え、これら構成部品を主配管６で順
次接続している。

【００２９】このような主配管６において、１０は、ガ
ス冷媒と液冷媒を分離する気液分離器であり、１１は、
一方を気液分離器１０の中間高さ位置より下方の位置に
接続し、他方を圧縮機２入口の主配管６に接続した第１
バイパス配管であり、１２は、第１バイパス配管１１内
を流れる冷媒と室外側熱交換器４を流出して主配管６を
流れる冷媒とを熱交換する熱回収熱交換器であり、１３
は第２流量制御装置としてのキャピラリーチューブであ
る。

【００３０】３０は、一方を気液分離器１０の上部に
（気液分離器１０における第１バイパス配管１１の接続
位置よりも高い位置に）接続し、他方を気液分離器１０
からキャピラリーチューブ１３に至る第１バイパス配管
１１に接続した第３バイパス配管であり、第１バイパス
配管１１との接続点には、気液分離器１０からキャピラ
リーチューブ１３へ流れる冷媒経路を、第１バイパス配
管１１または第３バイパス配管３０に切り換えるための
第１切換弁５０が設けられている。

【００３１】４３は、一方を熱回収熱交換器１２から第
１流量制御装置４に至る主配管６に接続し、他方を第４
流量制御装置４４を介して気液分離器１０に接続した第
４バイパス配管である。また、主配管６への接続点に
は、主配管６により熱回収熱交換器１２から流れてくる
冷媒が、第４バイパス配管４３へ流れる場合と主配管６
を介して室内側熱交換器４１へ流れる場合とに切り換え
るための第３切換弁５２が設けられている。

【００３２】４５は、一方を気液分離器１０の下部に接
続し、他方を氷蓄熱槽４２を介して室内側熱交換器４１
から圧縮機２に至る主配管６に接続した第５バイパス配
管であり、４６は、一方を圧縮機２から室外側熱交換器
４０に至る主配管６に接続し他方を氷蓄熱槽４２から主
配管６に至る第５バイパス配管４５に接続した第６バイ
パス配管である。

【００３３】そして、第６バイパス配管４６を第５バイ
パス配管４５に接続する接続点には、第５バイパス配管
４５により氷蓄熱槽４２を通過して流れてきた冷媒冷媒
が第５バイパス配管４５、主配管６、圧縮機２の順で流
れる場合と、圧縮機２から吐出された冷媒が第６バイパ
ス配管４６、第５バイパス配管４５、氷蓄熱槽４２の順
で流れる場合とに切り換えるための第４切換弁５３が設
けられている。また、第６バイパス配管４６を主配管６
に接続する接続点には、圧縮機２から吐出されたガス冷
媒が主配管６を通り室外側熱交換器４０に供給される場
合と主配管６を通り第６バイパス配管４６に供給される
場合とに切り換えるための第５切換弁５４が設けられて
いる。

【００３４】４７は、一方を第４流量制御装置４４から
気液分離器１０に至る第４バイパス配管４３に接続し、
他方を室外側熱交換器４０から熱回収熱交換器１２に至
る主配管６に接続した第７バイパス配管である。そし
て、この第７バイパス配管４７を第４バイパス配管４３
に接続する接続点には、冷媒が第３切換弁５２を介して
第４バイパス配管４３に入り、第４流量制御装置４４、
気液分離器１０の順で流れる場合と、気液分離器１０内
の冷媒が第４バイパス配管４３、第７バイパス配管４
７、主配管６、熱回収熱交換器１２の順で流れる場合と
に切り換えるための第２切換弁５１が設けられている。

【００３５】上記構成において、気液分離器１０の液面
制御装置は、第１バイパス配管１１および第３バイパス
配管３０それぞれが、気液分離器１０における設定され
た高さ位置に接続されていること、この両バイパス配管
を選択的に切り換える第１切換弁５０を設けているこ
と、および第１バイパス配管１１において熱回収熱交換
器１２の上流側に第２流量制御装置としてのキャピラリ
ーチューブ１３を設けていることにより形成されてい
る。

【００３６】次に、このような構成を有する実施の形態
４に係る蓄熱式空気調和装置の動作について説明する。
まず、夜間電力を利用して氷蓄熱槽４２に氷を蓄える蓄
熱運転について図７に基づき説明する。この図７におい
ては、太い実線により蓄熱運転の際の冷媒の流れを示
す。

【００３７】第１切換弁５０〜第５切換弁５４を切り換
えることにより、蓄熱運転時には、圧縮機２から吐出さ
れた冷媒は、主配管６により室外側熱交換器４０、熱回
収熱交換器１２と流れ、第３切換弁５２を介して第４バ
イパス配管４３に入り、第４流量制御装置４４、第２切
換弁５１を介して気液分離器１０に流れる。そして、気
液分離器１０内で分離された液冷媒が第５バイパス配管
４５により氷蓄熱槽４２を介して圧縮機２へと帰還す
る。さらに、気液分離器１０内の湿り蒸気が第３バイパ
ス配管３０から流出し、第１切換弁５０，第１バイパス
配管１１中のキャピラリーチューブ１３、熱回収熱交換
器１２を介して圧縮機２に帰還する。

【００３８】次に、上記のように冷媒回路を切り換える
蓄熱運転における冷媒の状態について説明する。圧縮機
２から吐出された高温高圧のガス冷媒は、室外側熱交換
器４０で外気と熱交換して高温高圧の液冷媒に変化し、
熱回収熱交換器１２で第１バイパス配管１１を流れる冷
媒と熱交換して過冷却される。

【００３９】そして、第４バイパス配管４３に流入し第
４流量制御装置４４で低温低圧の湿り蒸気になり気液分
離器１０に流入する。気液分離器１０内の液冷媒は、第
５バイパス配管４５を通り、氷蓄熱槽４２で蒸発して水
を冷却して氷を作りながら低温低圧のガス冷媒に変化
し、第４切換弁５３、主配管６を通り圧縮機２に戻る。
また、気液分離器１０内の湿り蒸気は、第３バイパス配
管３０から流出して第１バイパス配管１１を通り、熱回
収熱交換器１２で主配管６の冷媒と熱交換して低温低圧
のガス冷媒に変化し、圧縮機２に戻る。以上の運転によ
り氷蓄熱槽４２に氷が作られ、気液分離器１０内の液面
を上方の一定位置に維持して、余剰冷媒を蓄えている。

【００４０】次に、第１切換弁５０〜第５切換弁５４を
切り換えることにより、前述の蓄熱運転により氷蓄熱槽
４２に氷の形で蓄熱された冷熱を利用して冷房運転を行
う場合について、図８に基づき冷媒の流れを説明する。
なお、図８においては、太い実線によりこの冷房運転の
際の冷媒の流れを示す。圧縮機２から吐出された冷媒
は、第５切換弁５４の切り換えにより第６バイパス配管
４６に入り、さらに第４切換弁５３の切り換えにより第
５バイパス配管４５に入り、氷蓄熱槽４２を介して気液
分離器１０に入る。

【００４１】そして、気液分離器１０内の液冷媒は、第
４バイパス配管４３から流出し、第２切換弁５１の切り
換えにより第７バイパス配管４７に入り、主配管６によ
り熱回収熱交換器１２、第３切換弁５２，第１流量制御
装置４を介して室内側熱交換器４１に入り、主配管６に
より圧縮機２へ帰還する。また、気液分離器１０内の湿
り蒸気は、第１バイパス配管１１から流出し、第１切換
弁５０、第１バイパス配管１１中のキャピラリーチュー
ブ１３、熱回収熱交換器１２を介して圧縮機２に帰還す
る。

【００４２】次に、上記のように冷媒回路を切り換える
冷房運転における冷媒の状態について説明する。圧縮機
２から吐出された高温高圧のガス冷媒は、氷蓄熱槽４２
で氷または水と熱交換して高温高圧の液冷媒に変化し、
さらに熱回収熱交換器１２で第１バイパス配管１１を流
れる冷媒と熱交換して過冷却された後気液分離器１０に
入る。そして、気液分離器１０内の液冷媒は第１流量制
御装置４で低温低圧の湿り蒸気になり、室内側熱交換器
４１で室内の空気と熱交換して蒸発し、低温低圧のガス
冷媒に変化して圧縮機に戻る。一方、気液分離器１０内
の湿り蒸気は、第１バイパス配管１１から流出し、熱回
収熱交換器１２で主配管６の冷媒と熱交換して低温低圧
のガス冷媒に変化し、圧縮機２に戻る。以上の運転によ
り氷蓄熱槽４２に蓄えられた氷を溶かしながら室内の空
気を冷却し、気液分離器１０内では液面が下方の所定位
置に保持される。

【００４３】したがって、この実施の形態４によれば、
冷房運転時には、気液分離器１０内の下方の一定レベル
位置に液面が制御され、蒸発器１０に流れる冷媒中にガ
ス冷媒が混入することがなく、冷凍能力を高く維持する
ことができる。また、余剰冷媒が生じる蓄熱運転におい
ては、気液分離器１０がこの余剰冷媒を貯留する容器と
して利用されるので、特別の容器を追加することなく冷
媒量の調節を行うことができる。

【００４４】

【発明の効果】この発明は以上のように構成されている
ため、次のような効果を奏する。本発明の第１の発明に
よれば、圧縮機、凝縮器、第１流量制御装置、蒸発器を
主な構成部品とし、これら構成部品を主配管で接続した
空気調和装置であって、第１流量制御装置と蒸発器との
間に接続した気液分離器と、一方を気液分離器に接続し
他方を蒸発器から圧縮機に至る主配管に接続し、途中に
前記主配管を流れる冷媒と前記第１バイパス配管とを流
れる冷媒とを熱交換させる熱回収熱交換器を介装した第
１バイパス配管と、前記気液分離器における冷媒の液面
を一定に制御する液面制御装置とを備えているので、蒸
発器へのガス冷媒の流出を確実に防止し、効率的な運転
を維持することができる。

【００４５】また、本発明の第２の発明によれば、前記
液面制御装置は、前記第１バイパス配管の一端を前記気
液分離器の中間設定高さ位置に接続し、かつ、前記第１
バイパス配管における前記気液分離器から前記熱回収熱
交換器に至る配管中に第２流量制御装置を介装したこと
により構成されるので、簡単な構造でありながら、効率
的な運転を維持することができる。

【００４６】また、本発明の第３の発明によれば、第２
の発明において、前記凝縮器から前記第１流量制御装置
に至る前記主配管と、前記第１バイパス配管における前
記気液分離器から前記熱回収熱交換器に至る配管との間
に第２バイパス配管を設け、さらに、この第２バイパス
配管に第３流量制御装置を介装したので、前記第２の発
明の効果に加え、熱回収熱交換器の効率を向上させるこ
とにより、より一層効率的な運転を行うことができる。

【００４７】また、本発明の第４の発明によれば、第３
の発明において、前記第１バイパス配管における前記気
液分離器から前記第２流量制御装置に至る配管と、前記
気液分離器の上部との間に第３バイパス配管を設け、さ
らに、前記第１バイパス配管における前記気液分離器か
ら前記第３バイパス配管接続部に至る配管中に第１開閉
弁を設けるとともに、前記第３バイパス配管中に第２開
閉弁を設け、これら開閉弁を選択的に切り換えできるよ
うにしたので、前記第３の発明の効果に加え、空気調和
装置の運転条件の違いにより発生する余剰冷媒を気液分
離器に蓄えることができ、より効率的な運転を行うこと
ができる。

【００４８】また、本発明の第５の発明によれば、前記
第２〜第４の発明において、前記第２流量制御装置は、
キャピラリーチューブからなるものであるので、前記第
２〜第４の発明の効果に加え、構造が簡単で信頼性が高
く、さらに安価であるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施の形態１に係る空気調和装置の冷媒回路
図である。

【図２】 実施の形態１に係る空気調和装置の動作を説
明するための圧力−エンタルピ線図である。

【図３】 実施の形態２に係る空気調和装置の冷媒回路
図である。

【図４】 実施の形態２に係る空気調和装置の動作を説
明するための圧力−エンタルピ線図である。

【図５】 実施の形態３に係る空気調和装置の冷媒回路
図である。

【図６】 実施の形態４に係る蓄熱式空気調和装置の構
成を説明するための冷媒回路図である。

【図７】 実施の形態４に係る蓄熱式空気調和装置にお
ける蓄熱運転の際の動作を説明するための冷媒回路図で
ある。

【図８】 実施の形態４に係る蓄熱式空気調和装置にお
ける冷房運転の際の動作を説明するための冷媒回路図で
ある。

【符号の説明】 ２ 圧縮機、３ 凝縮器、４ 第１流量制御装置、５
蒸発器、６ 主配管、１０ 気液分離器、１１ 第１バ
イパス配管、１２ 熱回収熱交換器、１３ キャピラリ
ーチューブ（第２流量制御装置）、２０ 第２バイパス
配管、２１ 第３流量制御装置、３０ 第３バイパス配
管、３１ 第１開閉弁、３２ 第２開閉弁、４０ 室外
側熱交換器、４１ 室内側熱交換器、４２氷蓄熱槽、４
３ 第４バイパス配管、４４ 第４流量制御装置、４
５、第５バイパス配管、４６ 第６バイパス配管、４７
第７バイパス配管、５０ 第１切換弁、５１ 第２切
換弁、５２ 第３切換弁、５３ 第４切換弁、５４ 第
５切換弁。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宮本 守也 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 畑村 康文 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧縮機、凝縮器、第１流量制御装置、蒸
   発器を主な構成部品とし、これら構成部品を主配管で接
   続した空気調和装置であって、 第１流量制御装置と蒸発器との間に接続した気液分離器
   と、 一方を気液分離器に接続し他方を蒸発器から圧縮機に至
   る主配管に接続し、途中に前記主配管を流れる冷媒と前
   記第１バイパス配管とを流れる冷媒とを熱交換させる熱
   回収熱交換器を介装した第１バイパス配管と、 前記気液分離器における冷媒の液面を一定に制御する液
   面制御装置とを備えたことを特徴とする空気調和装置。
2. 【請求項２】 前記液面制御装置は、前記第１バイパス
   配管の一端を前記気液分離器の中間設定高さ位置に接続
   し、かつ、前記第１バイパス配管における前記気液分離
   器から前記熱回収熱交換器に至る配管中に第２流量制御
   装置を介装したことにより構成されることを特徴とする
   請求項１記載の空気調和装置。
3. 【請求項３】 前記凝縮器から前記第１流量制御装置に
   至る前記主配管と、前記第１バイパス配管における前記
   気液分離器から前記熱回収熱交換器に至る配管との間に
   第２バイパス配管を設け、さらに、この第２バイパス配
   管に第３流量制御装置を介装したことを特徴とする請求
   項２記載の空気調和装置。
4. 【請求項４】 前記第１バイパス配管における前記気液
   分離器から前記第２流量制御装置に至る配管と、前記気
   液分離器の上部との間に第３バイパス配管を設け、さら
   に、前記第１バイパス配管における前記気液分離器から
   前記第３バイパス配管接続部に至る配管中に第１開閉弁
   を設けるとともに、前記第３バイパス配管中に第２開閉
   弁を設け、これら開閉弁を選択的に切り換えできるよう
   にしたことを特徴とする請求項３記載の空気調和装置。
5. 【請求項５】 前記第２流量制御装置は、キャピラリー
   チューブからなることを特徴とする請求項２〜４記載の
   空気調和装置。