JP2012037099A - 空気調和機の室内機 - Google Patents

Abstract

【課題】空気調和機の室内機にパラレルフロー型熱交換器を搭載するにあたり、冷房時にも暖房時にもパラレルフロー型熱交換器の熱交換効率を維持でき、加えて、室内機内部のスペース効率を向上させられるようにする。
【解決手段】空気調和機の室内機２０は、室内空気を循環させるクロスフローファン２２と、クロスフローファン２２の空気の流れの上流側に配置された熱交換部６を備える。熱交換部６は、クロスフローファン２２の上方に配置され、上端同士が接近する屋根形状を形成する２個のパラレルフロー型熱交換器３０、４０と、パラレルフロー型熱交換器３０、４０を流れる冷媒を受け容れるレシーバータンク６０を含み、レシーバータンク６０は、パラレルフロー型熱交換器３０、４０の間に形成される断面三角形の空間に少なくとも一部が入り込むように配置される。
【選択図】図１

Description

本発明は空気調和機の室内機に関する。

熱交換器とファンは空気調和機の必須要素である。セパレート型空気調和機の室内機において、室内空気を循環させるファンとして通常用いられるのはクロスフローファンである。クロスフローファンの上流側に配置される熱交換器は、クロスフローファンを囲む形でクロスフローファンの上方を覆う複数の熱交換器であることが多い。このような構成を備えた空気調和機の室内機の例を特許文献１、２に見ることができる。

特許文献１には、気流方向に沿って並列に配置される複数のフィンと、フィンに対して直交する方向に配設され内部を冷媒が流動する複数の伝熱管群と、伝熱管群の端部にそれぞれ接続される第１ヘッダ及び第２ヘッダを備えた熱交換器を複数個、クロスフローファンを囲むように配置した空気調和機の室内機が記載されている。

特許文献２には、フィンアンドチューブ型熱交換器を水平方向に三分割し、上部二面が逆Ｖ字形になるように三つ折りにして、その中にクロスフローファンを配置した空気調和機の室内機が記載されている。

空気調和機においては、冷凍サイクルにレシーバータンクや気液分離器を付属させることがしばしば行われる。レシーバータンクは、冷凍サイクル中を循環する冷媒の中で余剰となった分を受け容れ、熱交換効率を維持することを主たる目的として設置される。気液分離器は気体の冷媒と液体の冷媒を分離するのが主たる機能であるが、内部に冷媒が滞留することを許すという点で、レシーバータンクに近い役割も果たす。レシーバータンクや気液分離器を付属させた空気調和機の例を特許文献３〜５に見ることができる。

特許文献３には、エバポレータの偏平チューブの出口近傍にリキッドタンクを設け、偏平チューブを流下してきた気液混合の冷媒のうち、液冷媒はリキッドタンクの下部に溜まり、ガス冷媒のみがコンプレッサ側に流れるようにしたエアコン用エバポレータが記載されている。

特許文献４には、複数の凝縮用、過冷却用偏平チューブを並列に配置した凝縮器本体の第１ヘッダの背面に、内部に流入した冷媒を気液分離させる受液器を接合した受液器一体型冷媒凝縮器が記載されている。

特許文献５には、冷媒を冷却して凝縮させる第１凝縮部と、この第１凝縮部より流入した液冷媒を溜める受液部と、第１凝縮部より受液部を介して流入した冷媒を過冷却して液化させる第１過冷却部を有する第１冷媒凝縮器と、この第１冷媒凝縮器に並列接続され、冷媒を冷却して凝縮させる第２凝縮部、およびこの第２凝縮部より直接流入した冷媒を過冷却して液化させる第２過冷却部を有する第２冷媒凝縮器とを備えた冷媒凝縮装置が記載されている。

特開２００５−２６５２６３号公報 実開平４−６８９２１号公報 特開平６−１９９１２７号公報 特開平８−２１９５９０号公報 特開１０−９７１３号公報

空気調和機の室内機には、フィンアンドチューブ型熱交換器が搭載されることが多かった。

これに対しパラレルフロー型熱交換器は、熱交換効率が高く、空気調和機の性能を高めるという目的に好適する。しかしながら、パラレルフロー型熱交換器を室内機に使用すると、次のような問題が起こり得る。

それは、室外機にパラレルフロー型熱交換器以外の形式の熱交換器、例えばフィンアンドチューブ型熱交換器が用いられる場合に起こり得る問題である。液体冷媒と気体冷媒は、一般的に、冷房時には室外機側に液体冷媒が偏在し、室内機側に気体冷媒が偏在する。逆に暖房時には、室外機側に気体冷媒が偏在し、室内機側に液体冷媒が偏在する。室内機側の暖房時の熱交換効率は、液冷媒の量が多すぎると性能が低下する。

パラレルフロー型熱交換器は他の形式の熱交換器に比べて冷媒量が少なくて済むので、冷房時に室外機側に偏在していた液体冷媒が暖房時に室内機側に移動してくると、パラレルフロー型熱交換器は自身にとっては過大な量の液体冷媒を受け容れねばならなくなり、熱交換効率が却って低下してしまう。

本発明は上記の問題に鑑みなされたものであり、空気調和機の室内機にパラレルフロー型熱交換器を搭載するにあたり、冷房時にも暖房時にもパラレルフロー型熱交換器の熱交換効率を維持でき、加えて、室内機内部のスペース効率を向上させられるようにすることを目的とする。

本発明の好ましい実施形態によれば、空気調和機の室内機は、室内空気を循環させるクロスフローファンと、前記クロスフローファンの空気の流れの上流側に配置された熱交換部を備え、前記熱交換部は、前記クロスフローファンの上方に配置され、上端同士が接近する屋根形状を形成する２個のパラレルフロー型熱交換器と、当該２個のパラレルフロー型熱交換器を流れる冷媒を受け容れるレシーバータンクまたは気液分離器を含み、前記レシーバータンクまたは気液分離器は、前記２個のパラレルフロー型熱交換器の間に形成される断面三角形の空間に少なくとも一部が入り込むように配置される。

本発明の好ましい実施形態によれば、上記構成の空気調和機の室内機において、前記レシーバータンクまたは気液分離器の冷媒出入口が、前記２個のパラレルフロー型熱交換器のいずれかのヘッダパイプに直結される。

本発明の好ましい実施形態によれば、上記構成の空気調和機の室内機において、前記レシーバータンクまたは気液分離器は、前記２個のパラレルフロー型熱交換器のそれぞれ上部に接続される。

本発明の好ましい実施形態によれば、上記構成の空気調和機の室内機において、前記２個のパラレルフロー型熱交換器の間に絞り部を介在させて、前記２個のパラレルフロー型熱交換器の一方を凝縮器、他方を蒸発器として用いる再熱除湿運転を可能とした。

本発明の好ましい実施形態によれば、上記構成の空気調和機の室内機において、冷凍サイクル中に前記２個のパラレルフロー型熱交換器以外の熱交換器が含まれる。

本発明によると、熱交換効率の高いパラレルフロー型熱交換器を搭載することにより、空気調和機の室内機の熱交換効率を高めることができる。また、冷房時に室外機側に偏在していた液体冷媒が暖房時に室内機側に移動してきても、パラレルフロー型熱交換器にとり余剰な部分はレシーバータンクまたは気液分離器に受け容れさせることができるから、パラレルフロー型熱交換器の熱交換効率を低下させずに済む。さらに、レシーバータンクまたは気液分離器は、２個のパラレルフロー型熱交換器の間に形成される断面三角形の空間に少なくとも一部が入り込むように配置されるから、通常ならデッドスペースとなる空間をレシーバータンクまたは気液分離器の配置場所として利用することができ、室内機の内部のスペース効率を高めることができる。しかもこの位置に配置されたレシーバータンクまたは気液分離器は、パラレルフロー型熱交換器の末端という、熱交換効率の良くない箇所を流れようとする気流を阻害し、もっと熱交換効率の良い部位に回り込ませることになるので、パラレルフロー型熱交換器の熱交換効率が向上する。

本発明の第１実施形態に係る室内機を備えた空気調和機の概略構成図で、冷房運転時の状態を示すものである。 本発明の第１実施形態に係る室内機を備えた空気調和機の概略構成図で、暖房運転時の状態を示すものである。 本発明の第１実施形態に係る室内機に搭載される熱交換部の模式的断面図である。 本発明の第２実施形態に係る室内機を備えた空気調和機の概略構成図で、冷房運転時の状態を示すものである。 本発明の第２実施形態に係る室内機に搭載される熱交換部の模式的断面図である。 本発明の第３実施形態に係る室内機に搭載される熱交換部の模式的断面図である。 本発明の第４実施形態に係る室内機に搭載される熱交換部の模式的断面図である。 本発明の第５実施形態に係る室内機に搭載される熱交換部の模式的断面図である。 本発明の第６実施形態に係る室内機に搭載される熱交換部の模式的断面図である。 本発明の第７実施形態に係る室内機を備えた空気調和機の概略構成図で、冷房運転時の状態を示すものである。 本発明の第７実施形態に係る室内機に搭載される熱交換部の模式的断面図である。 本発明の第８実施形態に係る室内機に搭載される熱交換部の模式的断面図である。 本発明の第９実施形態に係る室内機に搭載される熱交換部の模式的断面図である。 本発明の第１０実施形態に係る室内機に搭載される熱交換部の模式的断面図である。 本発明の第１１実施形態に係る室内機に搭載される熱交換部の模式的断面図である。 本発明の第１２実施形態に係る室内機に搭載される熱交換部の模式的断面図である。 熱交換部の参考構造を示す模式的側面図である。 図１７の参考構造に係る熱交換部の模式的断面図である。 図１７の参考構造に係る熱交換部であって、さらに他の構成の熱交換部の模式的断面図である。 熱交換部の他の参考構造を示す模式的側面図である。

最初に、冷凍サイクルとしてヒートポンプサイクルを用いるセパレート型空気調和機の基本的構成を図１及び図２に基づき説明する。ヒートポンプサイクル１は、圧縮機２、四方弁３、室外側の熱交換部４、減圧膨張装置５、及び室内側の熱交換部６をループ状に接続したものである。

圧縮機２、四方弁３、熱交換部４、及び減圧膨張装置５は室外機１０の筐体に収容され、熱交換部６は室内機２０の筐体に収容される。熱交換部４にはフィンアンドチューブ型熱交換器が用いられ、熱交換部６にはパラレルフロー型熱交換器が用いられている。

熱交換部４には室外側の送風機１１が組み合わせられ、熱交換部６には室内側の送風機２１が組み合わせられる。送風機１１のファンはプロペラファン１２であり、送風機２１のファンはクロスフローファン２２である。送風機１１も送風機２１も、それらが生成する気流に関し、熱交換部４、６よりも下流側に配置されている。

図１は冷房運転時あるいは除霜運転時の状態を示す。この時は、圧縮機２から吐出された高温高圧の冷媒は室外側の熱交換部４に入ってそこで放熱し、凝縮する。熱交換部４を出た冷媒は減圧膨張装置５から室内側の熱交換部６に入ってそこで膨張し、室内空気から熱を吸収した後、圧縮機２に戻る。室外側の送風機１１によって生成された気流が熱交換部４からの放熱を促進し、室内側の送風機２１によって生成された気流が熱交換部６の吸熱を促進する。

図２は暖房時の状態を示す。この時は四方弁３が切り換えられて冷房運転時あるいは除霜運転時と冷媒の流れが逆になる。すなわち、圧縮機２から吐出された高温高圧の冷媒は室内側の熱交換部６に入ってそこで放熱し、凝縮する。熱交換部６を出た冷媒は減圧膨張装置５から室外側の熱交換部４に入ってそこで膨張し、室外空気から熱を吸収した後、圧縮機２に戻る。室内側の送風機２１によって生成された気流が熱交換部６からの放熱を促進し、室外側の送風機１１によって生成された気流が熱交換部４の吸熱を促進する。

熱交換部６は、２個のパラレルフロー型熱交換器３０、４０と、レシーバータンク６０により構成される。以下、それらの構造を図３に基づき説明する。なお図３において、紙面の上側がパラレルフロー型熱交換器３０、４０とレシーバータンク６０の上側である。この上下関係は、図１６までの模式的断面図に共通する。

パラレルフロー型熱交換器３０はサイドフロー方式であり、２本のヘッダパイプ３１、３２と、その間に配置される複数の偏平チューブ３３を備える。図３では、ヘッダパイプ３１、３２は垂直方向に延び、水平方向に間隔を置いて平行に配置されており、偏平チューブ３３は水平方向に延び、垂直方向に所定ピッチで配置されている。実際に機器に搭載する段階では、パラレルフロー型熱交換器３０は設計の要請に従って様々な角度に据え付けられるものであり、厳密な「垂直」「水平」が当てはまらなくなるケースが多いことは言うまでもない。

偏平チューブ３３は金属を押出成型した細長い成型品であり、内部には冷媒を流通させる冷媒通路３４が形成されている。偏平チューブ３３は長手方向である押出成型方向を水平にする形で配置されるので、冷媒通路３４の冷媒流通方向も水平になる。冷媒通路３４は断面形状及び断面面積の等しいものが図３の奥行き方向に複数個並び、そのため偏平チューブ３３の垂直断面はハーモニカ状を呈している。各冷媒通路３４はヘッダパイプ３１、３２の内部に連通する。隣り合う偏平チューブ３３同士の間にはコルゲートフィン３５が配置される。

複数のものが縦１列に並んだ偏平チューブ３３の中で、最も外側に位置する偏平チューブ３３の、外側に向いた偏平面には、コルゲートフィン３５とサイドプレート３６の組み合わせが配置される。

ヘッダパイプ３１、３２、偏平チューブ３３、コルゲートフィン３５、及びサイドプレート３６は、いずれもアルミニウム等熱伝導の良い金属により形成される。偏平チューブ３３はヘッダパイプ３１、３２に対し、コルゲートフィン３５は偏平チューブ３３に対し、サイドプレート３６はコルゲートフィン３５に対し、それぞれロウ付けまたは溶着で固定される。

サイドフロー方式であるパラレルフロー型熱交換器３０では、ヘッダパイプ３１にのみ冷媒出入口３７、３８が設けられている。すなわちヘッダパイプ３１が冷媒配管接続側のヘッダパイプである。ヘッダパイプ３１の内部には、冷媒出入口３７、３８の中間の高さのところに仕切板３９が設けられている。仕切板３９が存在することにより、冷媒出入口３７からヘッダパイプ３１に流入した冷媒は、図３において仕切板３９より上に位置する偏平チューブ３３を通ってヘッダパイプ３２に流入し、そこでターンして、仕切板３９より下に位置する偏平チューブ３３を通りヘッダパイプ３１に帰還し、冷媒出入口３８から流出することになる。

図３に示すパラレルフロー型熱交換器３０の冷媒流路は、ヘッダパイプ３１からヘッダパイプ３２に向かい、ヘッダパイプ３２でターンしてヘッダパイプ３１に戻るだけの単純な形のものとされているが、ヘッダパイプ３２の内部にも仕切板を設け、その位置をヘッダパイプ３１側の仕切板の位置とずらすことにより、ヘッダパイプ３１で冷媒がターンして再びヘッダパイプ３２に向かうようにすることができる。すなわちヘッダパイプ３２とヘッダパイプ３１でターンを繰り返してヘッダパイプ３１、３２間を冷媒がジグザグに往復する、より複雑な冷媒流路を形成することができる。ヘッダパイプ３１、３２に設ける仕切板の数と、その結果としてもたらされるターンの回数は、必要に応じ任意の数を設定することができる。

パラレルフロー型熱交換器４０もパラレルフロー型熱交換器３０と同様の構造である。すなわち２本の垂直なヘッダパイプ４１、４２を水平方向に間隔を置いて平行に配置し、ヘッダパイプ４１、４２の間に、複数の水平な偏平チューブ４３を垂直方向に所定ピッチで配置している。偏平チューブ４３の内部に形成された冷媒通路４４はヘッダパイプ４１、４２の内部に連通する。隣り合う偏平チューブ４３同士の間にはコルゲートフィン４５が配置される。最も外側に位置する偏平チューブ４３の、外側に向いた偏平面には、コルゲートフィン４５とサイドプレート４６の組み合わせが配置される。これらの構成要素の構成材料と、それらを相互に固定する方法は、パラレルフロー型熱交換器３０と同じである。

ヘッダパイプ４１が冷媒配管接続側のヘッダパイプであり、冷媒出入口４７、４８が設けられている。ヘッダパイプ４１の内部には、冷媒出入口４７、４８の中間の高さのところに仕切板４９が設けられ、ヘッダパイプ４２の中で冷媒のターンが生じるようになっている。

パラレルフロー型熱交換器３０、４０は、クロスフローファン２２の空気の流れの上流側に配置される。すなわちパラレルフロー型熱交換器３０、４０は、図１に示す通り、クロスフローファン２２の上方に、互いにもたれかかるように傾き、上端同士が接近する形で配置されて、逆Ｖ字形の屋根形状を形成する。パラレルフロー型熱交換器３０の冷媒出入口３７は減圧膨張装置５に接続され、冷媒出入口３８はパラレルフロー型熱交換器４０の冷媒出入口４８に接続される。パラレルフロー型熱交換器４０の冷媒出入口４７は四方弁３を介して圧縮機２に接続される。

レシーバータンク６０は、円筒形のタンク６１と、タンク６１の一方の鏡板の中心を貫通するパイプからなる冷媒出入口６２を有する。レシーバータンク６０の内部のＬは液体冷媒を表し、Ｇは気体冷媒を表す。

レシーバータンク６０は、軸線を水平にする姿勢に置かれ、パラレルフロー型熱交換器３０、４０の間に形成される断面三角形の空間に少なくとも一部が入り込むように配置される。前記断面三角形の空間は、前記屋根形状の下に形成される他、パラレルフロー型熱交換器３０、４０に厚みがあることから、パラレルフロー型熱交換器３０、４０が最も接近する箇所の上にも形成される。ここでは、パラレルフロー型熱交換器３０、４０が最も接近する箇所の上に形成された断面三角形の空間の中にレシーバータンク６０の下部を入り込ませる形にする。冷媒出入口６２は、パラレルフロー型熱交換器３０の冷媒出入口３７と減圧膨張装置５を接続する冷媒配管に、別の冷媒配管で接続される。

冷房運転時には、減圧膨張装置５から流出した冷媒が冷媒出入口３７からパラレルフロー型熱交換器３０に入る。パラレルフロー型熱交換器３０に入った冷媒は膨張し、室内空気から熱を奪った後、冷媒出入口３８を出て冷媒出入口４８からパラレルフロー型熱交換器４０に入る。パラレルフロー型熱交換器４０に入った冷媒はさらに膨張し、室内空気から熱を奪った後、冷媒出入口４７を出て室外機１０に向かい、四方弁３経由で圧縮機２に吸い込まれる。

暖房運転時には、圧縮機２から吐出された高温高圧の冷媒が冷媒出入口４７からパラレルフロー型熱交換器４０に入る。パラレルフロー型熱交換器４０に入った冷媒は室内空気に放熱し、凝縮する。その後冷媒は冷媒出入口４８を出て冷媒出入口３８からパラレルフロー型熱交換器３０に入る。パラレルフロー型熱交換器３０に入った冷媒はさらに室内空気に放熱し、凝縮する。その後冷媒は冷媒出入口３７を出て室外機１０に向かい、減圧膨張装置５を経て室外側の熱交換部４に流入する。冷媒は熱交換部４の内部で膨張し、室外空気から熱を吸収した後、四方弁３経由で圧縮機２に戻る。

前述の通り、熱交換部４にはフィンアンドチューブ型熱交換器が用いられ、それが必要とする冷媒量は熱交換部６が必要とする冷媒量より大である。暖房運転時には熱交換部４に偏在していた液体冷媒が熱交換部６に移動してくることになるが、その冷媒量はパラレルフロー型熱交換器３０、４０には過剰である。しかしながら本発明では、熱交換部６にレシーバータンク６０が配置されているので、余剰分の冷媒をレシーバータンク６０に受け容れさせることができる。このため、パラレルフロー型熱交換器３０、４０の熱交換効率を低下させずに済む。

さらに、レシーバータンク６０は、パラレルフロー型熱交換器３０、４０の間に形成される断面三角形の空間に少なくとも一部が入り込むように配置されるから、通常ならデッドスペースとなる空間をレシーバータンク６０の配置場所として利用することができ、室内機２０の内部のスペース効率を高めることができる。しかもこの位置に配置されたレシーバータンク６０は、パラレルフロー型熱交換器３０、４０の末端という、熱交換効率の良くない箇所を流れようとする気流を阻害し、もっと熱交換効率の良い部位に回り込ませることになるので、パラレルフロー型熱交換器３０、４０の熱交換効率が向上する。

図１、２では、パラレルフロー型熱交換器３０、４０が最も接近する箇所の上に形成された断面三角形の空間の中にレシーバータンク６０の下部を入り込ませる構成としたが、パラレルフロー型熱交換器３０、４０が形成する屋根形状の下にレシーバータンク６０を配置する構成も可能である。

また第１実施形態では、別部品として製造されたパラレルフロー型熱交換器３０、４０を組み合わせて屋根形状を形成するものとしたが、特許文献２に記載された熱交換器のように、１個の熱交換器を逆Ｖ字形に折り曲げて屋根形状を形成することも可能である。

本発明の第２実施形態を図４及び図５に示す。第２実施形態は、熱交換部６が、パラレルフロー型熱交換器３０、４０に加え、３番目のパラレルフロー型熱交換器５０を含んでいる点が特徴になっている。

パラレルフロー型熱交換器５０もパラレルフロー型熱交換器３０と同様の構造である。すなわち２本の垂直なヘッダパイプ５１、５２を水平方向に間隔を置いて平行に配置し、ヘッダパイプ５１、５２の間に、複数の水平な偏平チューブ５３を垂直方向に所定ピッチで配置している。偏平チューブ５３の内部に形成された冷媒通路５４はヘッダパイプ５１、５２の内部に連通する。隣り合う偏平チューブ５３同士の間にはコルゲートフィン５５が配置される。最も外側に位置する偏平チューブ５３の、外側に向いた偏平面には、コルゲートフィン５５とサイドプレート５６の組み合わせが配置される。これらの構成要素の構成材料と、それらを相互に固定する方法は、パラレルフロー型熱交換器３０と同じである。

ヘッダパイプ５１が冷媒配管接続側のヘッダパイプであり、冷媒出入口５７、５８が設けられている。ヘッダパイプ５１の内部には、冷媒出入口５７、５８の中間の高さのところに仕切板５９が設けられ、ヘッダパイプ５２の中で冷媒のターンが生じるようになっている。

パラレルフロー型熱交換器５０は、図４に示す通り、パラレルフロー型熱交換器３０の外側に貼り付くような形で配置される。パラレルフロー型熱交換器５０の冷媒出入口５７は減圧膨張装置５に接続され、冷媒出入口５８はパラレルフロー型熱交換器３０の冷媒出入口３８に接続される。パラレルフロー型熱交換器３０の冷媒出入口３７はパラレルフロー型熱交換器４０の冷媒出入口４７に接続される。パラレルフロー型熱交換器４０の冷媒出入口４８は四方弁３を介して圧縮機２に接続される。レシーバータンク６０の冷媒出入口６２は、パラレルフロー型熱交換器５０の冷媒出入口５７と減圧膨張装置５を接続する冷媒配管に、別の冷媒配管で接続される。

冷房運転時には、減圧膨張装置５から流出した冷媒が冷媒出入口５７からパラレルフロー型熱交換器５０に入る。パラレルフロー型熱交換器５０に入った冷媒は膨張し、室内空気から熱を奪った後、冷媒出入口５８を出て冷媒出入口３８からパラレルフロー型熱交換器３０に入る。パラレルフロー型熱交換器３０に入った冷媒はさらに膨張し、室内空気から熱を奪った後、冷媒出入口３７を出て冷媒出入口４７からパラレルフロー型熱交換器４０に入る。パラレルフロー型熱交換器４０に入った冷媒はさらに膨張し、室内空気から熱を奪った後、冷媒出入口４８を出て室外機１０に向かい、四方弁３経由で圧縮機２に吸い込まれる。

暖房運転時には、圧縮機２から吐出された高温高圧の冷媒が冷媒出入口４８からパラレルフロー型熱交換器４０に入る。パラレルフロー型熱交換器４０に入った冷媒は室内空気に放熱し、凝縮する。その後冷媒は冷媒出入口４７を出て冷媒出入口３７からパラレルフロー型熱交換器３０に入る。パラレルフロー型熱交換器３０に入った冷媒はさらに室内空気に放熱し、凝縮する。その後冷媒は冷媒出入口３８を出て冷媒出入口５８からパラレルフロー型熱交換器５０に入る。パラレルフロー型熱交換器５０に入った冷媒はさらに室内空気に放熱し、凝縮する。その後冷媒は冷媒出入口５７を出て室外機１０に向かい、減圧膨張装置５を経て室外側の熱交換部４に流入する。冷媒は熱交換部４の内部で膨張し、室外空気から熱を吸収した後、四方弁３経由で圧縮機２に戻る。

第１実施形態の場合と同じく、暖房運転時に熱交換部６で余剰となった冷媒はレシーバータンク６０に受け容れさせることができる。このため、パラレルフロー型熱交換器３０、４０、５０の熱交換効率を低下させずに済む。

第２実施形態では、第３のパラレルフロー型熱交換器５０を設けたことにより、熱交換部６の熱交換能力を高めることができる。第３のパラレルフロー型熱交換器５０は従来のフィンアンドチューブ型熱交換器に変更することも可能である。

第４のパラレルフロー型熱交換器を、パラレルフロー型熱交換器４０の外側に貼り付けるような形で配置することも可能である。これにより、熱交換部６の熱交換能力をさらに高めることができる。

本発明の第３実施形態を図６に示す。第３実施形態は第１実施形態の変形態様と位置づけられるものである。

第１実施形態では、レシーバータンク６０の冷媒出入口６２は、パラレルフロー型熱交換器３０の冷媒出入口３７と減圧膨張装置５を連結する冷媒配管に別の冷媒配管で接続されていた。第３実施形態では、レシーバータンク６０の冷媒出入口６２がパラレルフロー型熱交換器３０のヘッダパイプ３１に直結される。すなわち冷媒出入口６２はヘッダパイプ３１の方に曲げられ、先端がヘッダパイプ３１に差し込まれ、ロウ付けされる。

通常、ヘッダパイプの内部で液体と気体が分離し各偏平チューブに流れる冷媒は、液体冷媒は下部偏平チューブに、気体冷媒は上部偏平チューブに流れやすく、これが性能低下の原因となる。第３実施形態の構成では、レシーバータンク６０の冷媒出入口６２がヘッダパイプ３１の上部に連結されている。そのため、冷房運転時、気体冷媒はレシーバータンク６０に流れ、パラレルフロー型熱交換器３０の分流が改善され、性能が向上する。

図６ではレシーバータンク６０の冷媒出入口６２をパラレルフロー型熱交換器３０のヘッダパイプ３１に、しかも冷媒出入口３７の存在する側に連結したが、冷媒出入口６２の連結箇所はこれに限定されるものではない。ヘッダパイプ３２であってもよく、あるいはパラレルフロー型熱交換器４０のヘッダパイプ４１、４２のいずれかであってもよい。また、ヘッダパイプのいずれの部位に連結してもよい。ただし、分流改善効果を狙う場合、レシーバータンク６０の冷媒出入口６２は、パラレルフロー型熱交換器の出口パイプ接続部から隔離された部位に連結する方が良い。

本発明の第４実施形態を図７に示す。第４実施形態がこれまでの実施形態と異なる点は、レシーバータンク６０に代えてレシーバータンク６５を用いたことである。

レシーバータンク６５は、円筒形のタンク６６と、タンク６６の一方の鏡板を貫通するパイプからなる冷媒出入口６７、６８を有する。冷媒出入口６７、６８は上下に並ぶ。下側の冷媒出入口６８はタンク６６の内部で下向きに曲げられ、エルボ形状を呈している。これはタンク６６の底に溜まった液体冷媒を吸い出しやすくするためである。

レシーバータンク６５の冷媒出入口６７は減圧膨張装置５に接続され、冷媒出入口６８はパラレルフロー型熱交換器３０の冷媒出入口３７に接続される。パラレルフロー型熱交換器３０の冷媒出入口３８はパラレルフロー型熱交換器４０の冷媒出入口４７に接続される。パラレルフロー型熱交換器４０の冷媒出入口４８は四方弁３を介して圧縮機２に接続される。

冷房運転時には、減圧膨張装置５から流出した冷媒が冷媒出入口６７からレシーバータンク６５に入る。気液混合状態の冷媒はレシーバータンク６５の内部で気液分離され、液体冷媒は冷媒出入口６８から流出する。冷媒出入口６８から流出した冷媒は冷媒出入口３７からパラレルフロー型熱交換器３０に入る。パラレルフロー型熱交換器３０に入った冷媒は膨張し、室内空気から熱を奪った後、冷媒出入口３８を出て冷媒出入口４７からパラレルフロー型熱交換器４０に入る。パラレルフロー型熱交換器４０に入った冷媒はさらに膨張し、室内空気から熱を奪った後、冷媒出入口４８を出て室外機１０に向かい、四方弁３経由で圧縮機２に吸い込まれる。

暖房運転時には、圧縮機２から吐出された高温高圧の冷媒が冷媒出入口４８からパラレルフロー型熱交換器４０に入る。パラレルフロー型熱交換器４０に入った冷媒は室内空気に放熱し、凝縮する。その後冷媒は冷媒出入口４７を出て冷媒出入口３８からパラレルフロー型熱交換器３０に入る。パラレルフロー型熱交換器３０に入った冷媒はさらに室内空気に放熱し、凝縮する。その後冷媒は冷媒出入口３７を出て冷媒出入口６８からレシーバータンク６５に入り、冷媒出入口６７を出て室外機１０に向かい、減圧膨張装置５を経て室外側の熱交換部４に流入する。冷媒は熱交換部４の内部で膨張し、室外空気から熱を吸収した後、四方弁３経由で圧縮機２に戻る。

第４実施形態の構成では、簡易的な気液分離機能を有するレシーバータンク６５を用いたことにより、熱交換部６の熱交換効率をさらに高めることができる。

本発明の第５実施形態を図８に示す。第５実施形態は、第２実施形態のレシーバータンク６０をレシーバータンク６５に置き換え、配管に変更を加えたものである。暖房時の性能改善効果を上げるためには、第４実施形態のように熱交換部６の入口にレシーバータンク６５を持ってくるよりも、第５実施形態のように熱交換部６の途中にレシーバータンク６５を持ってくる方が良い。

パラレルフロー型熱交換器５０の冷媒出入口５８は減圧膨張装置５に接続され、冷媒出入口５７はレシーバータンク６５の冷媒出入口６７に接続される。レシーバータンク６５の冷媒出入口６８はパラレルフロー型熱交換器３０の冷媒出入口３８に接続される。パラレルフロー型熱交換器３０の冷媒出入口３７はパラレルフロー型熱交換器４０の冷媒出入口４７に接続される。パラレルフロー型熱交換器４０の冷媒出入口４８は四方弁３を介して圧縮機２に接続される。

冷房運転時には、減圧膨張装置５から流出した冷媒が冷媒出入口５８からパラレルフロー型熱交換器５０に入る。パラレルフロー型熱交換器５０に入った冷媒は膨張し、室内空気から熱を奪った後、冷媒出入口５７を出て冷媒出入口６７からレシーバータンク６５に入る。気液混合状態の冷媒はレシーバータンク６５の内部で気液分離され、液体冷媒は冷媒出入口６８から流出する。冷媒出入口６８から流出した冷媒は冷媒出入口３８からパラレルフロー型熱交換器３０に入る。パラレルフロー型熱交換器３０に入った冷媒はさらに膨張し、室内空気から熱を奪った後、冷媒出入口３７を出て冷媒出入口４７からパラレルフロー型熱交換器４０に入る。パラレルフロー型熱交換器４０に入った冷媒はさらに膨張し、室内空気から熱を奪った後、冷媒出入口４８を出て室外機１０に向かい、四方弁３経由で圧縮機２に吸い込まれる。

暖房運転時には、圧縮機２から吐出された高温高圧の冷媒が冷媒出入口４８からパラレルフロー型熱交換器４０に入る。パラレルフロー型熱交換器４０に入った冷媒は室内空気に放熱し、凝縮する。その後冷媒は冷媒出入口４７を出て冷媒出入口３７からパラレルフロー型熱交換器３０に入る。パラレルフロー型熱交換器３０に入った冷媒はさらに室内空気に放熱し、凝縮する。その後冷媒は冷媒出入口３８を出て冷媒出入口６８からレシーバータンク６５に入り、気液分離される。気体冷媒は冷媒出入口６７を出て冷媒出入口５７からパラレルフロー型熱交換器５０に入る。パラレルフロー型熱交換器５０に入った冷媒はさらに室内空気に放熱し、凝縮する。その後冷媒は冷媒出入口５８を出て室外機１０に向かい、減圧膨張装置５を経て室外側の熱交換部４に流入する。冷媒は熱交換部４の内部で膨張し、室外空気から熱を吸収した後、四方弁３経由で圧縮機２に戻る。

第５実施形態の構成では、簡易的な気液分離機能を有するレシーバータンク６５を用いたことにより、熱交換部６の熱交換効率をさらに高めることができる。

本発明の第６実施形態を図９に示す。第６実施形態は第４実施形態のパラレルフロー型熱交換器３０をより複雑な構造にし、配管に変更を加えたものである。

第６実施形態のパラレルフロー型熱交換器３０は、ヘッダパイプ３１の垂直方向中央位置に仕切板３９ａが設けられ、ヘッダパイプ３２の垂直方向中央位置に仕切板３９ｂが設けられ、全体が大きく上下に区分されている。ヘッダパイプ３１の中で、上方の区分に属する部分には冷媒出入口３７ａ、３８ａが設けられ、下方の区分に属する部分には冷媒出入口３７ｂ、３８ｂが設けられている。またヘッダパイプ３１の内部には、冷媒出入口３７ａ、３８ａの中間の高さのところに仕切板３９ｃが設けられ、冷媒出入口３７ｂ、３８ｂの中間の高さのところに仕切板３９ｄが設けられている。

上記構成により、冷媒出入口３７ａからヘッダパイプ３１に流入した冷媒は、図９において仕切板３９ｃより上に位置する偏平チューブ３３を通ってヘッダパイプ３２に流入し、そこでターンして、仕切板３９ｃと仕切板３９ａの間に位置する偏平チューブ３３を通りヘッダパイプ３１に帰還し、冷媒出入口３８ａから流出することになる。冷媒出入口３７ｂからヘッダパイプ３１に流入した冷媒は、仕切板３９ａと仕切板３９ｄの間に位置する偏平チューブ３３を通ってヘッダパイプ３２に流入し、そこでターンして、仕切板３９ｄより下に位置する偏平チューブ３３を通りヘッダパイプ３１に帰還し、冷媒出入口３８ｂから流出することになる。

パラレルフロー型熱交換器３０の冷媒出入口３８ａは減圧膨張装置５に接続され、冷媒出入口３７ａはレシーバータンク６５の冷媒出入口６７に接続される。レシーバータンク６５の冷媒出入口６８はパラレルフロー型熱交換器３０の冷媒出入口３７ｂに接続される。パラレルフロー型熱交換器３０の冷媒出入口３８ｂはパラレルフロー型熱交換器４０の冷媒出入口４７に接続される。パラレルフロー型熱交換器４０の冷媒出入口４８は四方弁３を介して圧縮機２に接続される。

冷房運転時には、減圧膨張装置５から流出した冷媒が冷媒出入口３８ａからパラレルフロー型熱交換器３０に入る。パラレルフロー型熱交換器３０に入った冷媒は膨張し、室内空気から熱を奪った後、冷媒出入口３７ａを出て冷媒出入口６７からレシーバータンク６５に入る。気液混合状態の冷媒はレシーバータンク６５の内部で気液分離され、液体冷媒は冷媒出入口６８から流出する。冷媒出入口６８から流出した冷媒は冷媒出入口３７ｂからパラレルフロー型熱交換器３０に入る。パラレルフロー型熱交換器３０に入った冷媒はさらに膨張し、室内空気から熱を奪った後、冷媒出入口３８ｂを出て冷媒出入口４７からパラレルフロー型熱交換器４０に入る。パラレルフロー型熱交換器４０に入った冷媒はさらに膨張し、室内空気から熱を奪った後、冷媒出入口４８を出て室外機１０に向かい、四方弁３経由で圧縮機２に吸い込まれる。

暖房運転時には、圧縮機２から吐出された高温高圧の冷媒が冷媒出入口４８からパラレルフロー型熱交換器４０に入る。パラレルフロー型熱交換器４０に入った冷媒は室内空気に放熱し、凝縮する。その後冷媒は冷媒出入口４７を出て冷媒出入口３８ｂからパラレルフロー型熱交換器３０に入る。パラレルフロー型熱交換器３０に入った冷媒はさらに室内空気に放熱し、凝縮する。その後冷媒は冷媒出入口３７ｂを出て冷媒出入口６８からレシーバータンク６５に入り、気液分離される。気体冷媒は冷媒出入口６７を出て冷媒出入口３７ａからパラレルフロー型熱交換器３０に入る。パラレルフロー型熱交換器３０に入った冷媒はさらに室内空気に放熱し、凝縮する。その後冷媒は冷媒出入口３８ａを出て室外機１０に向かい、減圧膨張装置５を経て室外側の熱交換部４に流入する。冷媒は熱交換部４の内部で膨張し、室外空気から熱を吸収した後、四方弁３経由で圧縮機２に戻る。

第６実施形態では、パラレルフロー型熱交換器３０の熱交換能力が大きく、熱交換部６の熱交換能力を高めることができる。

本発明の第７実施形態を図１０及び図１１に示す。第７実施形態がこれまでの実施形態と異なる点は、レシーバータンク６０、６５に代えて気液分離器７０を用いたことである。

気液分離器７０は、円筒形のタンク７１と、タンク７１の一方の鏡板を貫通するパイプからなる冷媒出入口７２、７３、７４を有する。冷媒出入口７２、７３、７４は上下に並ぶ。一番上の冷媒出入口７２はタンク７１の内部で上向きのエルボ形状を呈し、中間の冷媒出入口７３はタンク７１の内部で上向きのエルボ形状を呈している。一番下の冷媒出入口７４はタンク７１の中の液体冷媒Ｌに漬かっている。

パラレルフロー型熱交換器３０の冷媒出入口３７は減圧膨張装置５に接続され、冷媒出入口３８は気液分離器７０の冷媒出入口７３に接続される。気液分離器７０の冷媒出入口７４はパラレルフロー型熱交換器４０の冷媒出入口４７に接続される。パラレルフロー型熱交換器４０の冷媒出入口４８は四方弁３を介して圧縮機２に接続される。気液分離器７０の冷媒出入口７２は、パラレルフロー型熱交換器４０の冷媒出入口４８と四方弁３を接続する冷媒配管に、別の冷媒配管で接続される。

冷房運転時には、減圧膨張装置５から流出した冷媒が冷媒出入口３７からパラレルフロー型熱交換器３０に入る。パラレルフロー型熱交換器３０に入った冷媒は膨張し、室内空気から熱を奪った後、冷媒出入口３８を出て冷媒出入口７３から気液分離器７０に入る。
気液混合状態の冷媒は気液分離器７０の内部で気液分離され、液体冷媒は冷媒出入口７４から流出する。冷媒出入口７４から流出した冷媒は冷媒出入口４７からパラレルフロー型熱交換器４０に入る。パラレルフロー型熱交換器４０に入った冷媒はさらに膨張し、室内空気から熱を奪った後、冷媒出入口４８を出て室外機１０に向かい、四方弁３経由で圧縮機２に吸い込まれる。気液分離器７０の中の気体冷媒も冷媒出入口７２から出て、冷媒出入口４８から流出する気体冷媒に合流し、圧縮機２に吸い込まれる。

暖房運転時には、圧縮機２から吐出された高温高圧の冷媒が冷媒出入口４８からパラレルフロー型熱交換器４０に入る。パラレルフロー型熱交換器４０に入った冷媒は室内空気に放熱し、凝縮する。その後冷媒は冷媒出入口４７を出て冷媒出入口７４から気液分離器７０に入り、気液分離される。気体冷媒は冷媒出入口７３を出て、冷媒出入口３８からパラレルフロー型熱交換器３０に入る。パラレルフロー型熱交換器３０に入った冷媒はさらに室内空気に放熱し、凝縮する。その後冷媒は冷媒出入口３７を出て室外機１０に向かい、減圧膨張装置５を経て室外側の熱交換部４に流入する。冷媒は熱交換部４の内部で膨張し、室外空気から熱を吸収した後、四方弁３経由で圧縮機２に戻る。この時、冷媒出入口７２と冷媒出入口４８を結ぶ配管の途中に、キャピラリーチューブ、または、電磁弁、または膨張弁を配置すると、気体冷媒が気液分離器７０の方に行かず、より熱交換効率を高めることができる。

第７実施形態の構成では、気液分離器７０を用いたことにより、熱交換部６の熱交換効率をさらに高めることができる。

本発明の第８実施形態を図１２に示す。第８実施形態は、第２実施形態のレシーバータンク６０を気液分離器７０に置き換え、配管に変更を加えたものである。

パラレルフロー型熱交換器５０の冷媒出入口５８は減圧膨張装置５に接続され、冷媒出入口５７は気液分離器７０の冷媒出入口７３に接続される。気液分離器７０の冷媒出入口７４はパラレルフロー型熱交換器３０の冷媒出入口３７に接続される。パラレルフロー型熱交換器３０の冷媒出入口３８はパラレルフロー型熱交換器４０の冷媒出入口４８に接続される。パラレルフロー型熱交換器４０の冷媒出入口４７は四方弁３を介して圧縮機２に接続される。気液分離器７０の冷媒出入口７２は、パラレルフロー型熱交換器４０の冷媒出入口４７と四方弁３を接続する冷媒配管に、別の冷媒配管で接続される

冷房運転時には、減圧膨張装置５から流出した冷媒が冷媒出入口５８からパラレルフロー型熱交換器５０に入る。パラレルフロー型熱交換器５０に入った冷媒は膨張し、室内空気から熱を奪った後、冷媒出入口５７を出て冷媒出入口７３から気液分離器７０に入る。気液混合状態の冷媒は気液分離器７０の内部で気液分離され、液体冷媒は冷媒出入口７４から流出する。冷媒出入口７４から流出した冷媒は冷媒出入口３７からパラレルフロー型熱交換器３０に入る。パラレルフロー型熱交換器３０に入った冷媒はさらに膨張し、室内空気から熱を奪った後、冷媒出入口３８を出て冷媒出入口４８からパラレルフロー型熱交換器４０に入る。パラレルフロー型熱交換器４０に入った冷媒はさらに膨張し、室内空気から熱を奪った後、冷媒出入口４７を出て室外機１０に向かい、四方弁３経由で圧縮機２に吸い込まれる。気液分離器７０の中の気体冷媒も冷媒出入口７２から出て、冷媒出入口４７から流出する気体冷媒に合流し、圧縮機２に吸い込まれる。

暖房運転時には、圧縮機２から吐出された高温高圧の冷媒が冷媒出入口４７からパラレルフロー型熱交換器４０に入る。パラレルフロー型熱交換器４０に入った冷媒は室内空気に放熱し、凝縮する。その後冷媒は冷媒出入口４８を出て冷媒出入口３８からパラレルフロー型熱交換器３０に入る。パラレルフロー型熱交換器３０に入った冷媒はさらに室内空気に放熱し、凝縮する。その後冷媒は冷媒出入口３７を出て冷媒出入口７４から気液分離器７０に入り、気液分離される。気体冷媒は冷媒出入口７３を出て、冷媒出入口５７からパラレルフロー型熱交換器５０に入る。パラレルフロー型熱交換器５０に入った冷媒はさらに室内空気に放熱し、凝縮する。その後冷媒は冷媒出入口５８を出て室外機１０に向かい、減圧膨張装置５を経て室外側の熱交換部４に流入する。冷媒は熱交換部４の内部で膨張し、室外空気から熱を吸収した後、四方弁３経由で圧縮機２に戻る。この時、冷媒出入口７２と冷媒出入口４７を結ぶ配管の途中に、キャピラリーチューブ、または、電磁弁、または膨張弁を配置すると、気体冷媒が気液分離器７０の方に行かず、より熱交換効率を高めることができる。

第８実施形態の構成では、気液分離器７０を用いたことにより、熱交換部６の熱交換効率をさらに高めることができる。

第８実施形態では、気液分離器７０とパラレルフロー型熱交換器３０、４０の間の接続は、パラレルフロー型熱交換器３０、４０のそれぞれ上部に対して行われている。このため、冷媒配管が短くて済み、材料費を節減でき、省スペース化になる。このように、パラレルフロー型熱交換器３０、４０の上部に対して接続を行うという手法は、レシーバータンク６０、６５にも適用できる。

本発明の第９実施形態を図１３に示す。第９実施形態は第７実施形態の変形態様と位置づけられるものである。

第７実施形態では、気液分離器７０の冷媒出入口７３はパラレルフロー型熱交換器３０の冷媒出入口３８に冷媒配管で接続されていた。冷媒出入口７４はパラレルフロー型熱交換器４０の冷媒出入口４７に冷媒配管で接続されていた。第９実施形態では、冷媒出入口７３はパラレルフロー型熱交換器３０のヘッダパイプ３１に直結される。すなわち冷媒出入口７３はヘッダパイプ３１の方に曲げられ、先端がヘッダパイプ３１に差し込まれ、ロウ付けされる。また冷媒出入口７４はパラレルフロー型熱交換器４０のヘッダパイプ４１に直結される。すなわち冷媒出入口７４はヘッダパイプ４１の方に曲げられ、先端がヘッダパイプ４１に差し込まれ、ロウ付けされる。

冷媒出入口７３はヘッダパイプ３１の仕切板３９より上の部分に連結されており、ヘッダパイプ３１からは冷媒出入口３７が取り去られている。冷媒出入口７４はヘッダパイプ４１の仕切板４９より下の部分に連結されており、ヘッダパイプ４１からは冷媒出入口４８が取り去られている。

パラレルフロー型熱交換器３０の冷媒出入口３８は減圧膨張装置５に接続され、パラレルフロー型熱交換器４０の冷媒出入口４４は四方弁３を介して圧縮機２に接続される。気液分離器７０の冷媒出入口７２は、パラレルフロー型熱交換器４０の冷媒出入口４７と四方弁３を接続する冷媒配管に、別の冷媒配管で接続される。

冷房運転時には、減圧膨張装置５から流出した冷媒が冷媒出入口３７からパラレルフロー型熱交換器３０に入る。パラレルフロー型熱交換器３０に入った冷媒は膨張し、室内空気から熱を奪った後、冷媒出入口７３から気液分離器７０に入る。気液混合状態の冷媒は気液分離器７０の内部で気液分離され、液体冷媒は冷媒出入口７４から流出してパラレルフロー型熱交換器４０に入る。パラレルフロー型熱交換器４０に入った冷媒はさらに膨張し、室内空気から熱を奪った後、冷媒出入口４７を出て室外機１０に向かい、四方弁３経由で圧縮機２に吸い込まれる。気液分離器７０の中の気体冷媒も冷媒出入口４７から流出する気体冷媒に合流し、圧縮機２に吸い込まれる。

暖房運転時には、圧縮機２から吐出された高温高圧の冷媒が冷媒出入口４７からパラレルフロー型熱交換器４０に入る。パラレルフロー型熱交換器４０に入った冷媒は室内空気に放熱し、凝縮する。その後冷媒は冷媒出入口７４から気液分離器７０に入り、気液分離される。この時、液体冷媒は重力の影響でヘッダパイプ４１の下部にたまりやすいが、ヘッダパイプ４１の下部に冷媒出入口７４が連結されているため、ヘッダパイプ４１の液溜まりを防ぐことができる。

気体冷媒は冷媒出入口７３から流出してパラレルフロー型熱交換器３０に入る。パラレルフロー型熱交換器３０に入った冷媒はさらに室内空気に放熱し、凝縮する。その後冷媒は冷媒出入口３８を出て室外機１０に向かい、減圧膨張装置５を経て室外側の熱交換部４に流入する。冷媒は熱交換部４の内部で膨張し、室外空気から熱を吸収した後、四方弁３経由で圧縮機２に戻る。冷媒出入口７２と冷媒出入口４７を結ぶ配管の途中に、キャピラリーチューブ、または、電磁弁、または膨張弁を配置すると、気体冷媒が気液分離器７０の方に行かず、より熱交換効率を高めることができる。

第９実施形態の構成では、気液分離器７０とヘッダパイプ３１の間の配管距離が短くなり、気液分離器７０への冷媒の出入りがスムーズになる。また、第５実施形態と同様に、分流が改善し熱交換効率を高めることができる。

本発明の第１０実施形態を図１４に示す。第１０実施形態は、第７実施形態を、再熱除湿運転が可能であるように改変したものである。

第１０実施形態では、パラレルフロー型熱交換器３０の冷媒出入口３７が四方弁３を介して圧縮機２に接続され、パラレルフロー型熱交換器４０の冷媒出入口４８が減圧膨張装置５に接続されている。パラレルフロー型熱交換器３０とパラレルフロー型熱交換器４０の間に絞り部を介在させる。絞り部は、気液分離器７０の冷媒出入口７４とパラレルフロー型熱交換器４０の冷媒出入口４７を接続する冷媒配管８０の中に設けられた電磁式の絞り弁８１、及び、パラレルフロー型熱交換器４０の冷媒出入口４８と減圧膨張装置５を接続する冷媒配管に対し気液分離器７０の冷媒出入口７２を接続する冷媒配管８２の中に設けられた電磁式の絞り弁８３により構成される。

再熱除湿運転を行うと、絞り弁８１、８３がＯＮになって絞り作用が生じる一方で、室外機１０では減圧膨張装置５は全開状態で、冷房運転が実施される。圧縮機２から吐出された高温高圧の冷媒は室外機１０を通過後、減圧膨張装置５で圧力降下しないため、高温高圧のまま冷媒出入口３７からパラレルフロー型熱交換器３０に入る。パラレルフロー型熱交換器３０に入った冷媒は室内空気に放熱し、凝縮する。その後冷媒は冷媒出入口３８を出て冷媒出入口７３から気液分離器７０に入り、気液分離される。液体冷媒は冷媒出入口７３を出て冷媒配管８０に入り、絞り弁８１による絞り作用を受けた後、冷媒出入口４７からパラレルフロー型熱交換器４０に入る。パラレルフロー型熱交換器４０に入った冷媒は膨張し、室内空気から熱を奪った後、冷媒出入口４８を出て室外機１０に向かい、四方弁３経由で圧縮機２に戻る。

絞り弁８３は冷媒出入口４８から流出する冷媒が気液分離器７０に逆流するのを防ぐ働きをする。なお絞り弁８１、８３はキャピラリーチューブで置き換えることができる。

再熱除湿運転を行うと、冷却されたパラレルフロー型熱交換器４０に室内空気が接触することにより室内空気が除湿される一方、パラレルフロー型熱交換器３０で加熱された空気が冷却空気に混合され、吹き出す空気の温度が中和される。パラレルフロー型熱交換器４０が発生する冷熱の量と、パラレルフロー型熱交換器３０が発生する温熱の量が釣り合うようにしておけば、室温に近い温度の除湿空気を吹き出させることができる。

本発明の第１１実施形態を図１５に示す。第１１実施形態は、第１０実施形態の気液分離器７０をレシーバータンク６５に置き換え、配管に変更を加えたものである。

第１１実施形態では、パラレルフロー型熱交換器３０の冷媒出入口３８が四方弁３を介して圧縮機２に接続され、パラレルフロー型熱交換器４０の冷媒出入口４７が減圧膨張装置５に接続されている。パラレルフロー型熱交換器３０の冷媒出入口３７はレシーバータンク６５の冷媒出入口６７に接続され、レシーバータンク６５の冷媒出入口６８はパラレルフロー型熱交換器４０の冷媒出入口４８に接続される。パラレルフロー型熱交換器３０とパラレルフロー型熱交換器４０の間に介在する絞り部は、レシーバータンク６５の冷媒出入口６８とパラレルフロー型熱交換器４０の冷媒出入口４８を接続する冷媒配管８４の中に設けられた電磁式の絞り弁８５により構成される。

再熱除湿運転を行うと、絞り弁８５がＯＮになって絞り作用が生じる一方で、室外機１０では減圧膨張装置５は全開状態で、冷房運転が実施される。圧縮機２から吐出された高温高圧の冷媒は室外機１０を通過後、減圧膨張装置５で圧力降下しないため、高温高圧のまま冷媒出入口３８からパラレルフロー型熱交換器３０に入る。パラレルフロー型熱交換器３０に入った冷媒は室内空気に放熱し、凝縮する。その後冷媒は冷媒出入口３７を出て冷媒出入口６７からレシーバータンク６５に入り、気液分離される。液体冷媒は冷媒出入口６８を出て冷媒配管８４に入り、絞り弁８５による絞り作用を受けた後、冷媒出入口４８からパラレルフロー型熱交換器４０に入る。パラレルフロー型熱交換器４０に入った冷媒は膨張し、室内空気から熱を奪った後、冷媒出入口４７を出て室外機１０に向かい、減圧膨張装置５を経て室外側の熱交換部４に流入する。冷媒は熱交換部４の内部で膨張し、室外空気から熱を吸収した後、四方弁３経由で圧縮機２に戻る。

第１１実施形態における再熱除湿運転の作用は第１０実施形態と同様である。絞り弁８５はキャピラリーチューブで置き換えることができる。

本発明の第１２実施形態を図１６に示す。第１２実施形態は、第１０実施形態の気液分離器７０をレシーバータンク６０に置き換え、配管に変更を加えたものである。

第１２実施形態では、パラレルフロー型熱交換器３０の冷媒出入口３７が四方弁３を介して圧縮機２に接続され、パラレルフロー型熱交換器４０の冷媒出入口４８が減圧膨張装置５に接続されている。パラレルフロー型熱交換器３０の冷媒出入口３８はパラレルフロー型熱交換器４０の冷媒出入口４７に接続される。レシーバータンク６０の冷媒出入口６２は、パラレルフロー型熱交換器３０の冷媒出入口３７と四方弁３を接続する冷媒配管に、別の冷媒配管で接続される。パラレルフロー型熱交換器３０とパラレルフロー型熱交換器４０の間に介在する絞り部は、パラレルフロー型熱交換器３０の冷媒出入口３８とパラレルフロー型熱交換器４０の冷媒出入口４７を接続する冷媒配管８６の中に設けられた電磁式の絞り弁８７により構成される。

再熱除湿運転を行うと、絞り弁８７がＯＮになって絞り作用が生じる一方で、室外機１０では減圧膨張装置５は全開状態で、冷房運転が実施される。圧縮機２から吐出された高温高圧の冷媒は室外機１０を通過後、減圧膨張装置５で圧力降下しないため、高温高圧のまま冷媒出入口３７からパラレルフロー型熱交換器３０に入る。パラレルフロー型熱交換器３０に入った冷媒は室内空気に放熱し、凝縮する。その後冷媒は冷媒出入口３８を出て冷媒配管８６に入り、絞り弁８７による絞り作用を受けた後、冷媒出入口４７からパラレルフロー型熱交換器４０に入る。パラレルフロー型熱交換器４０に入った冷媒は膨張し、室内空気から熱を奪った後、冷媒出入口４８を出て室外機１０に向かい、減圧膨張装置５を経て室外側の熱交換部４に流入する。冷媒は熱交換部４の内部で膨張し、室外空気から熱を吸収した後、四方弁３経由で圧縮機２に戻る。

第１２実施形態における再熱除湿運転の作用は第１０実施形態と同様である。絞り弁８７はキャピラリーチューブで置き換えることができる。

図１７及び図１８に示すのは室内機２０の熱交換部６の第１の参考構造である。

第１の参考構造では、側面形状がアーチ形状となったパラレルフロー型熱交換器１００と、その上に配置されたレシーバータンク６０が熱交換部６を構成している。

パラレルフロー型熱交換器１００はサイドフロー方式であり、２本のアーチ形状ヘッダパイプ１０１、１０２を水平方向に間隔を置いて平行に配置し、ヘッダパイプ１０１、１０２の間に複数の水平な偏平チューブ１０３をアーチの円弧に沿って所定ピッチで配置している。偏平チューブ１０３は金属を押出成型した細長い成型品であり、内部には冷媒を流通させる冷媒通路１０４が形成されている。偏平チューブ１０３は長手方向である押出成型方向を水平にする形で配置されるので、冷媒通路１０４の冷媒流通方向も水平になる。冷媒通路１０４は断面形状及び断面面積の等しいものが図１８の奥行き方向に複数個並び、そのため偏平チューブ１０３の垂直断面はハーモニカ状を呈している。各冷媒通路１０４はヘッダパイプ１０１、１０２の内部に連通する。隣り合う偏平チューブ１０３同士の間にはコルゲートフィン１０５が配置される。最も外側に位置する偏平チューブ１０３の、外側に向いた偏平面には、コルゲートフィン１０５とサイドプレート１０６の組み合わせが配置される。

ヘッダパイプ１０１、１０２、偏平チューブ１０３、コルゲートフィン１０５、及びサイドプレート１０６は、いずれもアルミニウム等熱伝導の良い金属により形成される。偏平チューブ１０３はヘッダパイプ１０１、１０２に対し、コルゲートフィン１０５は偏平チューブ１０３に対し、サイドプレート１０６はコルゲートフィン１０５に対し、それぞれロウ付けまたは溶着で固定される。

サイドフロー方式であるパラレルフロー型熱交換器１００では、ヘッダパイプ１０１にのみ冷媒出入口が設けられている。すなわちヘッダパイプ１０１が冷媒配管接続側のヘッダパイプである。

パラレルフロー型熱交換器１００は、ヘッダパイプ１０１の内部に仕切板１０９ａが設けられ、ヘッダパイプ１０２の内部に仕切板１０９ｂが設けられている。仕切板１０９ａ、１０９ｂは、パラレルフロー型熱交換器１００の一端（図１８における上端）から同じ距離のところにあり、これによりパラレルフロー型熱交換器１００は、その内部において大きく二つに区分されることになる。

ヘッダパイプ１０１の中で、仕切板１０９ａよりも上方（図１８において）の区分に属する部分には冷媒出入口１０７ａ、１０８ａが設けられ、他方の区分に属する部分には冷媒出入口１０７ｂ、１０８ｂが設けられている。またヘッダパイプ３１の内部には、冷媒出入口１０７ａ、１０８ａの間に仕切板１０９ｃが設けられ、冷媒出入口１０７ｂ、１０８ｂの間に仕切板１０９ｄ、１０９ｅが設けられている。

ヘッダパイプ１０２の中で、仕切板１０９ｂよりも下方（図１８において）の区分に属する部分には仕切板１０９ｆが設けられている。仕切板１０９ｆは仕切板１０９ｄと仕切板１０９ｅの間に位置する。

上記構成により、冷媒出入口１０７ｂからヘッダパイプ１０１に流入した冷媒は、図１８において仕切板１０９ｃと仕切板１０９ｄの間に位置する偏平チューブ１０３を通ってヘッダパイプ１０２に流入し、そこでターンして、仕切板１０９ｄと仕切板１０９ｆの間に位置する偏平チューブ１０３を通りヘッダパイプ１０１に帰還し、そこでターンして、仕切板１０９ｆと仕切板１０９ｅの間に位置する偏平チューブ１０３を通ってヘッダパイプ１０２に流入し、そこでターンして、図１８において仕切板１０９ｅより下に位置する偏平チューブ１０３を通りヘッダパイプ１０１に帰還し、冷媒出入口１０８ｂから流出することになる。

冷媒出入口１０８ｂから流出した冷媒は冷媒出入口１０７ａからヘッダパイプ１０１に流入し、図１８において仕切板１０９ａより上方に位置する偏平チューブ１０３を通ってヘッダパイプ１０２に流入し、そこでターンして、仕切板１０９ａと仕切板１０９ｂの間に位置する偏平チューブ１０３を通りヘッダパイプ１０１に帰還し、冷媒出入口１０８ａから流出することになる。

パラレルフロー型熱交換器１００の冷媒出入口１０７ｂは減圧膨張装置５に接続され、冷媒出入口１０８ｂは冷媒出入口１０７ａに接続される。冷媒出入口１０８ａは四方弁３を介して圧縮機２に接続される。レシーバータンク６０の冷媒出入口６２は、冷媒出入口１０７ｂと減圧膨張装置５を接続する冷媒配管に、別の冷媒配管で接続される。

冷房運転時には、減圧膨張装置５から流出した冷媒が冷媒出入口１０７ｂからヘッダパイプ１０１に入る。ヘッダパイプ１０１に入った冷媒は、冷媒出入口１０８ｂから流出するまで、ヘッダパイプ１０１とヘッダパイプ１０２の間をジグザグに往復しつつ膨張し、室内空気から熱を奪う。冷媒出入口１０８ｂから流出した冷媒は冷媒出入口１０７ａから再びヘッダパイプ１０１に入り、ヘッダパイプ１０２でターンした後、冷媒出入口１０８ａから流出する。その間にも冷媒は膨張し、室内空気から熱を奪う。冷媒出入口１０８ａを出た冷媒は室外機１０に向かい、四方弁３経由で圧縮機２に吸い込まれる。

暖房運転時には、圧縮機２から吐出された高温高圧の冷媒が冷媒出入口１０８ａからヘッダパイプ１０１に入る。ヘッダパイプ１０１に入った冷媒は、ヘッダパイプ１０２でターンして冷媒出入口１０７ａから流出するまで、室内空気に放熱し、凝縮する。冷媒出入口１０７ａを出た冷媒は冷媒出入口１０８ｂから再びヘッダパイプ１０１に入り、以後冷媒出入口１０７ｂから流出するまで、ヘッダパイプ１０１とヘッダパイプ１０２の間をジグザグに往復しつつ、室内空気に放熱し、凝縮する。冷媒出入口１０７ｂを出た冷媒は室外機１０に向かい、減圧膨張装置５を経て室外側の熱交換部４に流入する。冷媒は熱交換部４の内部で膨張し、室外空気から熱を吸収した後、四方弁３経由で圧縮機２に戻る。

暖房運転時に熱交換部６に移動してくる、パラレルフロー型熱交換器１００にとっては過剰な量の液体冷媒は、レシーバータンク６０が受け容れる。このため、パラレルフロー型熱交換器１００の熱交換効率を低下させずに済む。

図１９に熱交換部６の第２の参考構造を示す。図１９のパラレルフロー型熱交換器１００は、ヘッダパイプ１０１に２個の冷媒出入口１０７、１０８を備える。ヘッダパイプ１０１の内部には、冷媒出入口１０７、１０８の間の位置に、３枚の仕切板１０９ａ、１０９ｃ、１０９ｅが間隔を置いて配置される。ヘッダパイプ１０２の内部には、仕切板１０９ａ、１０９ｃの間の位置に仕切板１０９ｂが配置され、仕切板１０９ｃ、１０９ｅの間の位置に仕切板１０９ｄが配置される。

上記構成により、冷媒出入口１０８からヘッダパイプ１０１に流入した冷媒は、図１９において仕切板１０９ｅより下に位置する偏平チューブ１０３を通ってヘッダパイプ１０２に流入し、そこでターンして、仕切板１０９ｅと仕切板１０９ｄの間に位置する偏平チューブ１０３を通りヘッダパイプ１０１に帰還し、そこでターンして、仕切板１０９ｄと仕切板１０９ｃの間に位置する偏平チューブ１０３を通ってヘッダパイプ１０２に流入し、そこでターンして、仕切板１０９ｃと仕切板１０９ｂの間に位置する偏平チューブ１０３を通りヘッダパイプ１０１に帰還し、そこでターンして、仕切板１０９ｂと仕切板１０９ａの間に位置する偏平チューブ１０３を通ってヘッダパイプ１０２に流入し、そこでターンして、図１９において仕切板１０９ａより上に位置する偏平チューブ１０３を通りヘッダパイプ１０１に帰還し、冷媒出入口１０７から流出することになる。

パラレルフロー型熱交換器１００の冷媒出入口１０８は減圧膨張装置５に接続され、冷媒出入口１０７は四方弁３を介して圧縮機２に接続される。レシーバータンク６０の冷媒出入口６２は、冷媒出入口１０８と減圧膨張装置５を接続する冷媒配管に、別の冷媒配管で接続される。

冷房運転時には、減圧膨張装置５から流出した冷媒が冷媒出入口１０８からヘッダパイプ１０１に入る。ヘッダパイプ１０１に入った冷媒は、冷媒出入口１０７から流出するまで、ヘッダパイプ１０１とヘッダパイプ１０２の間をジグザグに往復しつつ膨張し、室内空気から熱を奪う。冷媒出入口１０７を出た冷媒は室外機１０に向かい、四方弁３経由で圧縮機２に吸い込まれる。

暖房運転時には、圧縮機２から吐出された高温高圧の冷媒が冷媒出入口１０７からヘッダパイプ１０１に入る。ヘッダパイプ１０１に入った冷媒は、冷媒出入口１０８から流出するまで、ヘッダパイプ１０１とヘッダパイプ１０２の間をジグザグに往復しつつ、室内空気に放熱し、凝縮する。冷媒出入口１０８を出た冷媒は室外機１０に向かい、減圧膨張装置５を経て室外側の熱交換部４に流入する。冷媒は熱交換部４の内部で膨張し、室外空気から熱を吸収した後、四方弁３経由で圧縮機２に戻る。

暖房運転時に熱交換部６に移動してくる、パラレルフロー型熱交換器１００にとっては過剰な量の液体冷媒は、レシーバータンク６０が受け容れる。このため、パラレルフロー型熱交換器１００の熱交換効率を低下させずに済む。

第１の参考構造と第２の参考構造に共通して言えることであるが、パラレルフロー型熱交換器１００の中で、レシーバータンク６０が上に位置する部位は、クロスフローファン２２の上にあたる。そのため、水が落下しないように空気の通りをなくし結露しない箇所にする必要がある。参考構造により、レシーバータンク６０で空気の通りを防ぎ、吹出気流に水滴が混じって飛び出すことを少なくできる。

熱交換部６の第３の参考構造を図２０に示す。第１の参考構造ではレシーバータンク６０はパラレルフロー型熱交換器１００の上に重なっていたが、第３の参考構造では、レシーバータンク６０がパラレルフロー型熱交換器１００の中に沈み込んでいる。このため第３の参考構造では熱交換部６の高さを抑えることができる。

レシーバータンク６０の下にあたる箇所からは偏平チューブ１０３が取り去られる。すなわちパラレルフロー型熱交換器１００は、レシーバータンク６０によって物理的及び熱的に分断されることになる。これにより、水が落下することもない。

第１から第３までの参考構造において、レシーバータンク６０をレシーバータンク６５や気液分離器７０で置き換えることも可能である。

以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明の範囲はこれに限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えて実施することができる。

本発明は空気調和機の室内機に広く利用可能である。

１ ヒートポンプサイクル（冷凍サイクル）
２ 圧縮機
３ 四方弁
４ 室外側の熱交換部
５ 減圧膨張装置
６ 室内側の熱交換部
１０ 室外機
１１ 室外側の送風機
１２ プロペラファン
２０ 室内機
１１ 室内側の送風機
２２ クロスフローファン
３０、４０、５０ パラレルフロー型熱交換器
６０、６５ レシーバータンク
７０ 気液分離器
８１、８３、８５ 絞り弁（絞り部）

Claims (5)

1. 室内空気を循環させるクロスフローファンと、前記クロスフローファンの空気の流れの上流側に配置された熱交換部を備えた空気調和機の室内機において、
   前記熱交換部は、前記クロスフローファンの上方に配置され、上端同士が接近する屋根形状を形成する２個のパラレルフロー型熱交換器と、当該２個のパラレルフロー型熱交換器を流れる冷媒を受け容れるレシーバータンクまたは気液分離器を含み、前記レシーバータンクまたは気液分離器は、前記２個のパラレルフロー型熱交換器の間に形成される断面三角形の空間に少なくとも一部が入り込むように配置されることを特徴とする空気調和機の室内機。
2. 前記レシーバータンクまたは気液分離器の冷媒出入口が、前記２個のパラレルフロー型熱交換器のいずれかのヘッダパイプに直結されることを特徴とする請求項２に記載の空気調和機の室内機。
3. 前記レシーバータンクまたは気液分離器は、前記２個のパラレルフロー型熱交換器のそれぞれ上部に接続され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の室内機。
4. 前記２個のパラレルフロー型熱交換器の間に絞り部を介在させて、前記２個のパラレルフロー型熱交換器の一方を凝縮器、他方を蒸発器として用いる再熱除湿運転を可能としたことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の空気調和機の室内機。
5. 冷凍サイクル中に前記２個のパラレルフロー型熱交換器以外の熱交換器が含まれることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の空気調和機の室内機。

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