JP2020173045A - 空気調和機 - Google Patents

Abstract

【課題】室内熱交換器の性能低下を防止して空気調和機の性能を向上させる。【解決手段】気液分離器の気相流量を調整する流量調整手段９、冷媒を多数の伝熱流路に分散させて流す多パス型熱交換器からなる室内熱交換器５を備え、前記室内熱交換器５の多パス型熱交換器に複数の温度センサー１０，１１を設け、かつ、前記熱交換器に設けた複数の温度センサーの検知温度に基づき前記流量調整手段を制御して気液分離器の気液分離率を調整する制御装置１３を備えた構成としている。これにより、多パス型熱交換器に流入する冷媒が気液二相冷媒となり始めると、それに伴って生じる熱交換器の温度ムラを温度センサーが検知してその検知温度に基づき制御装置が流量制御手段を制御し、多パス型熱交換器に流入する冷媒の乾き度を調整して適切な状態とするので、気液二相冷媒の密度差による熱交換器の温度分布ムラを抑制し熱交換性能の低下を防止することができる。【選択図】図１

Description

本発明は空気調和機に関し、特に、ヘッダ流路からの冷媒を多数の伝熱流路に分散させて流すプレートフィン積層型熱交換器やパラレルフロー熱交換器等の多パス型熱交換器を用いた空気調和機に関する。

一般に空気調和機は、圧縮機によって圧縮した冷媒を凝縮器や蒸発器等の熱交換器に循環させ、被熱交換流体と熱交換させて冷房もしくは暖房を行うが、前記熱交換器の熱交換効率によって空気調和機としての性能や省エネ性が大きく左右される。従って、熱交換器は高効率化が強く求められている。

このような中にあって、最近、ヘッダ流路からの冷媒を多数の伝熱流路に分散させて流す多パス型熱交換器が用いられるようになってきている。この多パス型熱交換器は、伝熱流路数、すなわちパス数を多くすることによって、高効率な熱交換器とすることができる。

しかしながら、多パス型熱交換器は、蒸発器として使用している時、ヘッダ流路に流入する冷媒が気液二相状態となると、ヘッダ流路内の冷媒を多数の伝熱流路全体に均一に分配することが難しい。

このため、従来は、図１６に示すように、蒸発器となる熱交換器１０１の冷媒入口１０２の上流側に気液分離器１０３を設けて気液二相状態の冷媒をガス冷媒と液冷媒とに分離し、熱交換器１０１には液冷媒のみを単相状態で供給して各パスに分配することにより、冷媒の均一な分配を実現することが考えられている（特許文献１参照）。

特許第４９０６８８５号公報

しかしながら、上記気液分離器１０３で気液分離して液冷媒のみを熱交換器１０１に供給するようにしていても、実運転時にガス冷媒と液冷媒が完全分離されることはなく、気液二相冷媒の液冷媒とガス冷媒との密度差により熱交換器１０１に温度分ムラが生じ熱交換性能が低下する。よって、この点に関する更なる改良が必要である。つまり、実運転時、熱交換器１０１に液冷媒とガス冷媒との密度差による温度ムラが生じないよう上記ガス冷媒と液冷媒との比率、すなわち乾き度を適切に制御する必要がある。

本発明はこのような点に鑑みてなしたもので、多パス型熱交換器に流入する乾き度を適切に制御可能として熱交換器の性能低下を防止した空気調和機を提供することを目的としたものである。

本発明は、上記目的を達成するため、圧縮機、室外熱交換器、絞り装置、気液分離器、前記気液分離器の気相流量を調整する流量調整手段、前記気液分離器からの冷媒を多数の伝熱流路に分散させて流す多パス型熱交換器からなる室内熱交換器によって冷媒回路を構成し、前記冷媒回路の多パス型熱交換器に複数の温度センサーを設け、かつ、前記複数の温度センサーが検知した温度に基づき前記流量調整手段を制御して気液分離器の気液分離率を調整する制御装置を備えた構成としている。

これにより、多パス型熱交換器に流入する気液二相冷媒の、その気液比率、つまり乾き度に応じて生じる熱交換器の温度ムラを温度センサーが検知し、その検知温度に基づき制御装置が流量制御手段を制御して、多パス型熱交換器に流入する冷媒の乾き度を調整して適切な状態とするので、気液二相冷媒の液冷媒とガス冷媒との密度差による熱交換器の温度分布ムラを抑制し熱交換性能の低下を防止することができる。

本発明は、上記構成により、熱交換性能の低下を防止することができ、多パス型熱交換器からなる室内熱交換器の熱交換性能を高め、空気調和機の性能を向上させることができる。

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 同空気調和機の室内熱交換器となるプレートフィン積層型熱交換器の外観を示す分解斜視図 同熱交換器の外観を示す分解斜視図 同熱交換器を構成するプレートフィンの分解斜視図 同熱交換器を構成するプレートフィンの積層状態を示す斜視図 同熱交換器を構成するプレートフィンを拡大して示す分解斜視図 同熱交換器内における冷媒の流れを説明するための概略構成図 同熱交換器の変形例を示す分解斜視図 同変形例における熱交換器内の冷媒の流れを説明するための概略構成図 同空気調和機の室内熱交換器に流れる冷媒を制御する制御装置の制御フロー図 同熱交換器における熱交換器入口乾き度と熱交換器能力の関係を示す図 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 同空気調和機の室内熱交換器に流れる冷媒を制御する制御装置の制御フロー図 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 本発明の実施の形態４における空気調和機の室内機を示す概略外観図 従来の空気調和機の冷媒回路図

第１の発明は、圧縮機、室外熱交換器、絞り装置、気液分離器、前記気液分離器の気相流量を調整する流量調整手段、前記気液分離器からの冷媒を多数の伝熱流路に分散させて流す多パス型熱交換器からなる室内熱交換器によって冷媒回路を構成し、前記冷媒回路の多パス型熱交換器に複数の温度センサーを設け、かつ、前記複数の温度センサーが検知した温度に基づき前記流量調整手段を制御して気液分離器の気液分離率を調整する制御装置を備えた構成としている。

これにより、多パス型熱交換器に流入する冷媒が気液二相冷媒となり始めると、その気液比率、つまり乾き度に応じて生じる熱交換器の温度ムラを温度センサーが検知し、その検知温度に基づき制御装置が流量制御手段を制御して、多パス型熱交換器に流入する冷媒の乾き度を調整して適切な状態とするので、気液二相冷媒の液冷媒とガス冷媒との密度差による熱交換器の温度分布ムラを抑制し熱交換性能の低下を防止して空気調和機の性能を向上させることができる。

第２の発明は、第１の発明において、前記多パス型熱交換器は、流入及び流出用のヘッダ流路間を繋ぐ複数の伝熱流路を設けたプレートフィンを多数積層して構成している。

上記プレートフィンに設けた伝熱流路は凹状溝によって形成するので伝熱流路の細径化が容易であり、この伝熱流路の細径化により熱交換器自体の熱交換効率を効率よく向上させることができ、空気調和機の性能を更に向上させることができる。

第３の発明は、第１または第２の発明において、前記温度センサーは多パス型熱交換器入口側ヘッダの冷媒入口近傍の熱交換器部分と入口側ヘッダの冷媒流れ方向奥側近傍の熱交換器部分に設け、前記冷媒入口の近傍の熱交換器部分に設けた入口側温度センサーと冷媒流れ方向の奥側近傍の熱交換器に設けた奥側温度センサーとの検知温度に基づき流量調整手段を制御して気液分離器の気液分離率を調整する構成としている。

これにより、気液二相冷媒が熱交換器に流入すると当該気液二相冷媒の液冷媒とガス冷媒との密度差によって生じる多パス型熱交換器の入口側と奥側の温度分布ムラを的確に検知することができ、多パス型熱交換器の温度ムラを効果的に抑制して効率よく熱交換性能の低下を抑制することができる。

第４の発明は、第１または第２の発明において、前記温度センサーは多パス型熱交換器入口側ヘッダの冷媒入口近傍の熱交換器部分と多パス熱交換器の入口側の二相側配管に設け、入口側ヘッダの冷媒入口近傍の熱交換器部分に設けた入口側温度センサーと入口側の二相側配管に設けた配管温度センサーとの検知温度に基づき流量調整手段を制御して気液分離器の気液分離率を調整する構成としている。

これにより、気液二相冷媒が熱交換器に流入すると当該気液二相冷媒の液冷媒とガス冷媒との密度差によって生じる多パス型熱交換器の入口側の冷媒温度と多パス型熱交換器に流入する二相冷媒との温度差から多パス型熱交換器の温度ムラを間接的に検知して多パス型熱交換器の温度ムラを効果的に抑制し、効率よく熱交換性能の低下を抑制することができる。

第５の発明は、第１〜第４の発明において、前記圧縮機の吐出温度を検知する吐出温度センサーを更に備え、制御装置は、前記吐出温度センサーの検知温度が所定温度より低いと流量調整手段を制御して多パス型熱交換器への気相流量を大きくする構成としている。

これにより、多パス型熱交換器に流す液冷媒が多くなってその一部が蒸発しきれずに圧縮機へと流れるようになっても、これを検知して多パス型熱交換器に流れる液冷媒を適切に制御でき、液冷媒が圧縮機へと流れることによって生じる障害を防止しつつ熱交換器の性能低下を防止して空気調和機の性能を向上させることができる。

第６の発明は、第２〜第５の発明において、前記プレートフィンは伝熱流路をＵターンさせて冷媒の流入出口部をプレートフィンの一端部側に纏めた形としている。

これにより、熱交換器のプレートフィンを短くして小型化を図りつつ伝熱流路長は長くして熱交換性能を高め、小型高性能な熱交換器とすることができると同時に、多パス型熱交換器に流れる冷媒の乾き度を適切なものとして熱交換器の温度分布ムラを抑制し、熱交換性能の低下を防止して、空気調和機の性能をより高いものとすることができる。

第７の発明は、圧縮機、室外熱交換器、絞り装置、気液分離器、前記気液分離器の気相流量を調整する流量調整手段、前記気液分離器からの冷媒を多数の伝熱流路に分散させて流す多パス型熱交換器からなる室内熱交換器とを備え、前記室内熱交換器を組み込んだ室内機には室内熱交換器となる多パス型熱交換器の冷媒入口側の冷媒と熱交換した空気温度を検知する空気温度センサーＡと前記冷媒入口側から冷媒の流れに沿った奥側近傍の冷媒と熱交換した空気温度を検知する空気温度センサーＢを設けるとともに、前記空気温度センサーＡと空気温度センサーＢとの検知温度に基づき前記流量調整手段を制御して気液分離器の気液分離率を調整する制御装置を備えた構成としている。

これにより、各温度センサーからの検知温度に基づき流量制御手段を制御して室内熱交換器となる多パス型熱交換器に流れる冷媒の乾き度を適切なものとすることができ、熱交換器の温度分布ムラを抑制して熱交換器の性能低下とともに室内機から吹き出す空調空気の温度ムラも防止することができる。よって、空気調和機の性能を向上させると同時に快適性をも向上させることができる。

以下、本発明の実施の形態について、添付の図面を参照しながら説明する。

なお、本開示の空気調和機は、以下の実施形態に記載した空気調和機の構成に限定されるものではなく、以下の実施形態において説明する技術的思想と同等の構成を含むものである。

（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凍回路図である。

同図において、この空気調和機は、圧縮機１、室外熱交換器２、絞り装置３、気液分離器４、室内熱交換器５を順に接続して冷媒回路６を構成している。そして、上記気液分離器４で分離した液冷媒は液冷媒管７ａを介して室内熱交換器５に流入させ、気相冷媒は気相冷媒管７ｂを介して室内熱交換器５をバイパスさせて圧縮機１に流入させるようになっている。また、圧縮機１からの冷媒は四方弁８によって切り替え可能となっている。

ここで、上記気液分離器４から圧縮機１までの間の気相冷媒管７ｂの途中には圧縮機１に流入させる気相冷媒量（以下、ガス冷媒と称す）を調節する流量調整手段９が設けてある。

また、前記室内熱交換器５にはその入口側ヘッダの冷媒入口近傍の熱交換器部分と冷媒が流れる方向の奥側近傍の熱交換器部分とに入口側温度センサー１０と奥側温度センサー１１が設けてある。

さらに、圧縮機１の吐出側には圧縮機１から吐出される冷媒の吐出温度を検知する吐出温度センサー１２が設けてある。

そして、上記室内熱交換器５の入口側温度センサー１０と奥側温度センサー１１、圧縮機１の吐出温度センサー１２が検知する温度に基づき前記流量調整手段９の開度を制御する制御装置１３が設けてある。

上記室内熱交換器５は、一対のヘッダ流路の間を多数の伝熱流路で接続し前記ヘッダ流路からの冷媒を多数の伝熱流路に分散させて流す多パス型熱交換器で構成してあり、本実施の形態では、特に、冷媒が流れる複数の伝熱流路を設けたプレートフィンを多数積層して構成したプレートフィン積層型熱交換器としている。

以下、上記室内熱交換器５となるプレートフィン積層型熱交換器の構成を図２〜図９を用いて説明する。

図２は空気調和機の室内熱交換器となるプレートフィン積層型熱交換器の外観を示す分解斜視図、図３は同熱交換器の外観を示す分解斜視図、図４は同熱交換器を構成するプレートフィンの分解斜視図、図５は同熱交換器を構成するプレートフィンの積層状態を示す斜視図、図６は同熱交換器を構成するプレートフィンを拡大して示す分解斜視図、図７は同熱交換器内における冷媒の流れを説明するための概略構成図である。

本実施の形態のプレートフィン積層型熱交換器（以下、単に熱交換器と称す）５０は、図２、図３に示すように、略弓型形状のプレートフィン５１を積層して構成したプレートフィン積層体５２の両側に平面視が略同一形状のエンドプレート５３、５３を積層しロー付けにより接合一体化して構成している。

上記プレートフィン積層体５２の両側のエンドプレート５３、５３は、プレートフィン積層体５２を挟持した形でロー付けされ、ボルト・ナット若しくはカシメピン軸等の締結手段５４によりその長手方向両端部を連結固定し、熱交換器としての剛性を保持している。

また、上記プレートフィン積層体５２を構成するプレートフィン５１は、図４に示すように、伝熱流路５５となる凹状溝５５ａを設けた一対のプレート５１ａ、５１ｂを貼り合わせて形成してあり、且つ、前記伝熱流路５５を構成する凹状溝５５ａは端部を略Ｕ字状に折り返して、プレートフィン５１の略弓型長方形状の一端部側に設けたヘッダ流路、つまり蒸発器として用いる場合には入口となり凝縮器として用いる場合は出口となるヘッダ流路Ａ５６及びその逆となるヘッダ流路Ｂ５７とを繋いでいる。すなわち、伝熱流路５５は一対のヘッダ流路Ａ５６、Ｂ５７の間を接続し前記ヘッダ流路Ａ５６或いはＢ５７からの冷媒を分散させて他方のヘッダ流路Ｂ５７あるいはＡ５６へと流すように構成している。

上記Ｕターンする形状の伝熱流路５５は、プレートフィン５１の外形と同様略弓型に屈曲させてフィン端部で既述した通りＵターンさせてあり、図５、図６に示すように、ヘッダ流路Ａ５６に繋がって気液二層冷媒が流れる２本の伝熱往き流路５５−１群とヘッダ流路Ｂ５７に繋がって液相冷媒が流れる６本の伝熱戻り流路５５−２群との間にこれら両者間の熱移動を防止するスリット状の断熱溝５８が形成している。

そして、上記構成のプレートフィン５１は、図５に示すように各プレートフィン５１同士の間には当該プレートフィン５１に適宜設けた複数の突起５９（図４参照）によって第２流体である空気が流れる隙間を形成しており、上記プレートフィン５１の伝熱流路５５に流れる冷媒とプレートフィン５１同士間の積層間隙を流れる空気との間で熱交換する。

以上のように構成した空気調和機について、以下その作用効果を説明する。

冷媒は、室内熱交換器５を蒸発条件で使用している時、図１の矢印で示すように、圧縮機１によって圧縮され高温高圧の冷媒となって室外熱交換器２に流れる。そして、外気と熱交換して放熱し、高圧の液冷媒となり、絞り装置３に流れる。絞り装置３では減圧されて低温低圧の二相冷媒となり、気液分離器４に入る。気液分離器４では二相冷媒が気液に分離され、ガス冷媒は流量調整手段９を介して圧縮機１へと流れるともに液冷媒は室内熱交換器５へと流れる。室内熱交換器５で冷媒は室内空気と熱交換して吸熱し、蒸発気化して低温のガス冷媒となり、圧縮機１へと戻る。この時室内空気は冷却されて室内を冷房する。

ここで、上記室内熱交換器５に流れる冷媒は気液分離器４で気液分離していても気液二相の冷媒となり、室内熱交換器５の入口側のヘッダ流路５６に流入した際、図７の熱交換器概略図に示すように、密度の高い液冷媒がその慣性力で熱交換器５０の冷媒が流れていく方向Ｘの奥側となる伝熱流路５５１へと流れて奥側の伝熱流路５５１は液リッチとなる。そして、冷媒の入口、出口がある側（以下、入口側と称す）の伝熱流路５５０はガスリッチになる。即ち、伝熱流路５５０部分の冷媒循環量は伝熱流路５５１部分の冷媒循環量より少なくなり、その結果、伝熱流路５５０の部分では冷媒が過熱し、奥側の伝熱流路５５１部分で冷媒は二相冷媒（飽和状態）となるので、伝熱流路５５１部分と伝熱流路５５０部分との間で、奥側の伝熱流路５５１の温度に対し入口側の伝熱流路５５０の温度が高めとなる温度差が生じ、熱交換ムラが生じて熱交換性能が低下してしまう。

しかしながら、本実施の形態の熱交換器では、熱交換器５０の入口側ヘッダの冷媒入口近傍の熱交換器部分に設けた入口側温度センサー１０と冷媒が流れる方向の奥側近傍の熱交換器部分に設けた奥側温度センサー１１が前記部分の温度を検出し、制御装置１３がその温度に基づき流量調整手段９の開度を制御してその温度差、つまり熱交換器５０に流入する冷媒を液相冷媒に近づけて入口側と奥側の温度差がなくなるように冷媒の気液比率、すなわち乾き度を調整する。

図１１は上記熱交換器５０の入口における乾き度と熱交換器能力を示す。この図１１から明らかなように熱交換器５０の入口における乾き度が０．１以下であれば熱交換器５０が持つ熱交換器能力をほぼ１００％発揮する。よって、制御装置１３は熱交換器５０の入口における乾き度が０．１以下に保持されるように流量調整手段９を制御する。これにより、熱交換器５０の入口側の伝熱流路５５０と奥側の伝熱流路５５１は乾き度０．１以下近くの二相冷媒となって温度ムラの発生を防止でき、熱交換性能の低下を防止して多パス型熱交換器が持つ本来の高い熱交換性能を発揮させることができる。よって、空気調和機の性能も大きく向上させることができる。

具体的には、図１０に示すように、運転が開始され、冷媒が熱交換器５０を循環し始めると、ステップＳ１で入口側温度センサー１０が熱交換器５０の入口側の温度Ｔｉを検知するとともにもう一つの奥側温度センサー１１が冷媒流れ方向の奥側の温度Ｔｏを検知する。さらに、吐出温度センサー１２で圧縮機１から吐出される冷媒の温度Ｔｄを検知する。そして、ステップＳ２で上記入口側の温度Ｔｉと奥側の温度Ｔｏとを比較し、両者に差、すなわち熱交換器５０に流入する冷媒がガス冷媒比率の高い気液二相冷媒となって、ガスリッチとなる入口側の温度Ｔｉが奥側の温度Ｔｏより高い場合（ステップＳ２のＹ）は、ステップＳ３で流量調整手段９を開く。

これにより、気液分離器４で分離され圧縮機１へと流れるガス冷媒量が多くなって熱交換器５０に流入する冷媒はガス冷媒比率の少ない二相冷媒となって入口側の温度Ｔｉと奥側の温度Ｔｏが等しくなっていく。

そして、上記圧縮機１から吐出される冷媒の温度Ｔｄが所定温度より高く維持されている間は前記入口側の温度Ｔｉと奥側の温度Ｔｏが略等しくなるまで続け、熱交換器５０の入口側の温度Ｔｉと奥側の温度Ｔｏが略等しくなるようにしている。

よって、熱交換器５０に流入する冷媒がガス冷媒比率の高い気液二相冷媒となることによって生じる熱交換性能の低下を防止し、効率の高い熱交換性能を発揮することができる。

また、本実施の形態では、圧縮機１から吐出される冷媒の温度Ｔｄを吐出温度センサー１２で検出して、当該温度Ｔｄが所定温度以下になると（ステップ４のＹ）、ステップ５で流量調整手段９を閉じる。これにより、熱交換器５０に流入する液冷媒の割合が多くなりすぎ、液冷媒が蒸発しきれずに液冷媒のまま圧縮機１へと戻って圧縮機１を損傷等させてしまうのを防止できる。

即ち、上記のように流量調整手段９を開いていると、気液分離器４内の液溜まり量が増加し、或いは満液となって流量調整手段９を介して液冷媒が液状態のまま圧縮機１へ戻り、液圧縮状態となって圧縮機１を損傷等させてしまう恐れがある。しかしながら、本実施の形態では、圧縮機１への液戻りが発生すると、圧縮機１から吐出される冷媒の温度が低くなるのでこれを検出して流量調整手段９によって調整する液冷媒の量を調節している。

したがって、流量調整手段９を制御して熱交換器５０に流入する冷媒の乾き度を調整している時に熱交換器５０に流入する液冷媒が多くなりすぎることによって懸念される障害を防止しつつ熱交換器５０の性能低下を防止して空気調和機の性能を向上させることができる。

また、本実施の形態では、特に上記熱交換器５０をプレートフィン積層型熱交換器で構成しているから、その伝熱流路５５はプレートフィン５１に形成する伝熱流路用の凹状溝５５ａの溝幅を狭くすることによって細径化でき、その凹状溝５５ａはプレス成形により形成できるから容易に細径化できる。よって、熱交換器自体の熱交換性能を効率よく向上させることができ、前記熱交換器の性能低下抑制効果と合わせて空気調和機の性能を大きく向上させることができる。

また、前記熱交換器５０に設ける入口側温度センサー１０と奥側温度センサー１１は熱交換器５０の冷媒入口側部分と冷媒流れ方向の奥側部分に設けてあるから、ガスリッチの気液二相冷媒が熱交換器５０に流入し始めたときに当該気液二相冷媒の液冷媒とガス冷媒の密度差によって生じる熱交換器５０の入口側と奥側の温度分布ムラを的確に検知することができる。よって、熱交換器５０の温度ムラを効果的に抑制して効率よく熱交換性能の低下を抑制することができる。

また、前記プレートフィン５１は伝熱流路５５をＵターンさせて冷媒の流入流出口部をプレートフィン５１の一端部側に纏めた形とし、且つ、このプレートフィン５１を積層して構成した熱交換器５０に設けた入口側温度センサー１０と奥側温度センサー１１は、前記冷媒の流入出口側とこの流入流出口側より冷媒の流れに沿った奥側近傍部分とに設けてある。

これにより、熱交換器５０のプレートフィン５１を短くして小型化を図りつつ伝熱流路長は長くして熱交換性能を高め、小型高性能な熱交換器とすることができると同時に、熱交換器５０に流れる冷媒の乾き度を適切なものとして熱交換器５０の温度分布ムラを抑制し、熱交換器の性能低下を防止して多パス型熱交換器特有の高い熱交換性能を維持し、空気調和機の性能をより高いレベルまで向上させることができる。

なお、上記熱交換器５０（プレートフィン積層型熱交換器）は伝熱流路５５がＵターンする形態のもので説明したが、これは図８に示すようにプレートフィン５１の一端側に流入用のヘッダ流路Ａ５６、反対側に出口側のヘッダ流路Ｂ５７を設けてこれらの間を繋ぐ伝熱流路５５は一方向のみのものであってもよいものである。また、冷媒の入口、出口は、図９８の実線矢印で示すように一端部側に纏めた形としてもよいし、破線矢印で示すように反対側端部に分けて設けてもよいものである。

そして、このような形態の場合も熱交換器５０に設ける入口側温度センサー１０と奥側温度センサー１１を、熱交換器５０の冷媒入口側部分と冷媒流れ方向の奥側部分に設けておけば、気液二相冷媒が熱交換器５０に流入し始めたときに当該気液二相冷媒の液冷媒とガス冷媒の密度差によって生じる熱交換器５０の入口側と奥側温度分布ムラを的確に検知することができる。よって、熱交換器５０の温度ムラを効果的に抑制して効率よく熱交換性能の低下を抑制することができる。

（実施の形態２）
図１２は実施の形態２における空気調和機の冷媒回路図、図１３は同空気調和機の室内熱交換器に流れる冷媒を制御する制御装置の制御フロー図である。

本実施の形態は、前記実施の形態１で熱交換器５０の奥側に設けた奥側温度センサー１１を熱交換器５０すなわち、室内熱交換器５の冷媒入口となる二相側配管１５部分に設けた構成としている。

即ち、室内熱交換器５の出口側の二相側配管１５に設けた配管温度センサー１６、室内熱交換器５の入口側に設けた入口側温度センサー１０を設け、制御装置１３は前記二相側配管１５に設けた配管温度センサー１６と、室内熱交換器５の入り口側に設けた入口側温度センサー１０との検知温度に基づき流量調整手段９を制御するようになっている。

この構成によれば、室内熱交換器５となる熱交換器５０にガス冷媒比率が多い気液二相冷媒が流入し始めると当該気液二相冷媒の液冷媒とガス冷媒の密度差によって生じる熱交換器５０の入口側の温度Ｔｉと熱交換器５０で熱交換した後の出口側の二相側配管冷媒の温度Ｔｒとの温度差から熱交換器５０の温度ムラを間接的に検知して熱交換器５０の温度ムラを効果的に抑制し、効率よく熱交換性能の低下を抑制することができる。

その他の構成及び作用効果は実施の形態１と同様であり、説明は省略する。

（実施の形態３）
図１４は実施の形態３における空気調和機の室内機を示す概略外観図、図１５は同空気調和機の制御フロー図である。

本実施の形態は、多パス型熱交換器からなる室内熱交換器５を組み込んだ室内機６０の前記室内熱交換器５の冷媒入口側と熱交換した後の空気温度を検知する空気温度センサーＡ１７と、前記冷媒入口側から冷媒の流れに沿った奥側近傍の冷媒と熱交換した空気温度を検知する空気温度センサーＢ１８を設け、この空気温度センサーＡ１７と空気温度センサーＢ１８の検知温度に基づき制御装置１３が流量調整手段９を制御する構成としている。なお、上記空気温度センサーＡ１７と空気温度センサーＢ１８はいずれも吹出口に設けてある。

これにより、図１５の制御フロー図で示すように、熱交換器の冷媒入口側となる空気温度センサーＡ１７の検知温度Ｔｉａ と奥側となる空気温度センサーＢ１８の検知温度Ｔｏａに基づき流量調整手段９を制御して室内熱交換器５に流れる冷媒の乾き度を適切なものとすることができ、熱交換器の温度分布ムラを抑制して熱交換器の性能低下を防止するとともに室内機６０から吹き出す空調空気の温度ムラも防止することができる。よって、空気調和機の性能を向上させる同時に快適性をも向上させることができる。

その他の構成及び作用効果は実施の形態１と同様であり、説明は省略する。

なお、図１５において、５０は室内熱交換器となる多パス型熱交換器、６１は送風機、６２吹出口、６３はルーバである。

以上、本発明に係る空気調和機について、上記実施の形態を用いて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。

例えば、本実施の形態においては、多パス型熱交換器としてプレートフィン積層型熱交換器を例にして説明したが、これはパラレルフロー熱交換器等であってもよく、冷媒を多数の伝熱流路に分散させて流す構成の熱交換器であればどのようなものであってもよいものである。

本発明は、熱交換性能の低下を防止して多パス型熱交換器からなる室内熱交換器の熱交換性能を高め、空気調和機の性能を向上させることができる。よって、家庭用及び業務用の空気調和機に幅広く利用でき、その産業的価値は大なるものがある。

１ 圧縮機
２ 室外熱交換器
３ 絞り装置
４ 気液分離器
５ 室内熱交換器
６ 冷媒回路
７ａ 液冷媒管
７ｂ 気相冷媒管
８ 四方弁
９ 流量調整手段
１０ 入口側温度センサー
１１ 奥側温度センサー
１２ 吐出温度センサー
１３ 制御装置
１５ 二相側配管
１６ 配管温度センサー
１７ 空気温度センサーＡ
１８ 空気温度センサーＢ
５０ プレートフィン積層型熱交換器（熱交換器）
５１ プレートフィン
５２ プレートフィン積層体
５３ エンドプレート
５４ 締結手段
５５ 伝熱流路
５６ ヘッダ流路Ａ
５７ ヘッダ流路Ｂ
５８ 断熱溝
５９ 突起
６０ 室内機
６１ 送風機
６２ 吹出口
６３ ルーバ
５５０，５５１ 伝熱流路

Claims (7)

1. 圧縮機、室外熱交換器、絞り装置、気液分離器、前記気液分離器の気相流量を調整する流量調整手段、前記気液分離器からの冷媒を多数の伝熱流路に分散させて流す多パス型熱交換器からなる室内熱交換器によって冷媒回路を構成し、前記冷媒回路の多パス型熱交換器に複数の温度センサーを設け、かつ、前記複数の温度センサーが検知した温度に基づき前記流量調整手段を制御して気液分離器の気液分離率を調整する制御装置を備えた空気調和機。
2. 多パス型熱交換器は、流入及び流出用のヘッダ流路間を繋ぐ複数の伝熱流路を設けたプレートフィンを多数積層して構成した請求項１の空気調和機。
3. 前記温度センサーは多パス型熱交換器入口側ヘッダの冷媒入口近傍の熱交換器部分と入口側ヘッダの冷媒流れ方向奥側近傍の熱交換器部分に設け、前記冷媒入口の近傍の熱交換器部分に設けた入口側温度センサーと冷媒流れ方向の奥側近傍の熱交換器に設けた奥側温度センサーとの検知温度に基づき流量調整手段を制御して気液分離器の気液分離率を調整する構成とした請求項１または２記載の空気調和機。
4. 温度センサーは多パス型熱交換器の入口側ヘッダの冷媒入口近傍の熱交換器部分と多パス熱交換器の入口側の二相側配管に設け、前記入口側ヘッダの冷媒入口近傍の熱交換機部分に設けた入口側温度センサーと入口側の二相側配管に設けた配管温度センサーとの検知温度に基づき流量調整手段を制御して気液分離器の気液分離率を調整する構成とした請求項１または２記載の空気調和機。
5. 圧縮機の吐出温度を検知する吐出温度センサーを更に備え、制御装置は、前記吐出温度センサーの検知温度が所定温度より低いと流量調整手段を制御して多パス型熱交換器への液相流量を大きくする構成とした請求項１〜４のいずれか１項記載の空気調和機。
6. プレートフィンは伝熱流路をＵターンさせて冷媒の流入出口部をプレートフィンの一端部側に纏めた形とした請求項２〜５のいずれか１項記載の空気調和機。
7. 圧縮機、室外熱交換器、絞り装置、気液分離器、前記気液分離器の気相流量を調整する流量調整手段、前記気液分離器からの冷媒を多数の伝熱流路に分散させて流す多パス型熱交換器からなる室内熱交換器とを備え、前記室内熱交換器を組み込んだ室内機には室内熱交換器となる多パス型熱交換器の冷媒入口側の冷媒と熱交換した空気温度を検知する空気温度センサーＡと前記冷媒入口側から冷媒の流れに沿った奥側近傍の冷媒と熱交換した空気温度を検知する空気温度センサーＢを設けるとともに、前記空気温度センサーＡと空気温度センサーＢとの検知温度に基づき前記流量調整手段を制御して気液分離器の気液分離率を調整する制御装置を備えた空気調和機。

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