JP2024035308A - 空気調和装置 - Google Patents

Abstract

【課題】室外機でエアーショートが発生するような使用環境においても、制御ユニットの冷却を効率的に行うことができる冷却構造を備える空気調和装置を提供する。【解決手段】空気調和装置は、室内熱交換器と、室外熱交換器と、第１の配管と第２の配管と、圧縮機と、制御ユニットと、バイパス配管と、第１の蓄熱材と、を備える。第１の配管は、室内熱交換器と室外熱交換器とを接続し、冷媒が流れる。第２の配管は、室外熱交換器と室内熱交換器とを接続するとともに室外熱交換器と室内熱交換器との間に膨張弁を備え冷媒が流れる。圧縮機は、第１の配管に設けられ、冷媒を吸入する吸入口と、冷媒を吐出する吐出口と、を有する。制御ユニットは、室外機に設けられ、当該室外機を制御する。バイパス配管は、第１の配管と第２の配管とを接続し、冷媒が流れる。第１の蓄熱材は、制御ユニットと伝熱可能に設けられ、バイパス配管が貫通する。【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、空気調和装置に関する。

エアコンディショナのような空気調和装置は、冷凍サイクルにおける冷媒の凝縮及び蒸発により、室内の温度を調節する。室外機は、内蔵する室外送風ファンの駆動によって室外熱交換器の周囲の空気を外部に排出させるとともに、外気を吸い込んで室外熱交換器の周囲を通過させることにより熱交換を促進している。このような室外機には、圧縮機等の機器を駆動するための電子部品を実装した制御ユニットが収められている。電子部品は、駆動時に発熱しやすく、また周囲温度の上昇の影響を受けやすく、許容温度以上になった場合に機能低下や故障の原因の一つになっていた。そのため、電子部品を適切な温度範囲で動作させるための冷却構造を備える空気調和装置（室外機）が種々提案されている。

特開２０１４－１２２７２４号公報

しかしながら、一般家庭用の室外機は、屋外の僅かなスペースを利用して設置される場合が多い。特に、マンション等でバルコニー等に設置される場合には、周囲に遮蔽物が存在する場合多い。そのため、例えば、冷房運転時において、室外機から排出される熱交換後の温風（熱風）が遮蔽物で拡散を阻まれ、室外機の周囲で滞留し易く、高温の空気が再び室外機の外気吸込み口から室外機内部に吸い込まれ、ショートサーキットを形成し易い場合がある。特に猛暑等で室外機の周囲温度自体が高い場合には、外気と排出された熱風の混合により、吸込み空気の温度が上昇する、このような状況でショートサーキットが形成されると、室外機内部でエアーショートが発生し易くなり、制御ユニット（電子部品等）の冷却が十分に行われず、室外機の運転効率の低下の原因になる場合があった。

本発明が解決する課題の一例は、室外機でエアーショートが発生するような使用環境においても、制御ユニット（電子部品等）の冷却を効率的に行うことができる冷却構造を備える空気調和装置、を提供することである。

本発明の一つの実施形態に係る空気調和装置は、室内熱交換器と、室外熱交換器と、第１の配管と第２の配管と、圧縮機と、制御ユニットと、バイパス配管と、第１の蓄熱材と、を備える。室内熱交換器は、室内機に設けられる。室外熱交換器は、室外機に設けられる。第１の配管は、前記室内熱交換器と前記室外熱交換器とを接続し、冷媒が流れる。第２の配管は、前記室外熱交換器と前記室内熱交換器とを接続するとともに前記室外熱交換器と前記室内熱交換器との間に膨張弁を備え前記冷媒が流れる。圧縮機は、前記第１の配管に設けられ、前記冷媒を吸入する吸入口と、前記冷媒を吐出する吐出口と、を有する。制御ユニットは、前記室外機に設けられ、当該室外機を制御する。バイパス配管は、前記第１の配管と前記第２の配管とを接続し、前記冷媒が流れる。第１の蓄熱材は、前記制御ユニットと伝熱可能に設けられ、前記バイパス配管が貫通する。

また、前記空気調和装置の前記第１の蓄熱材は、例えば、前記バイパス配管の少なくとも一部と接触するとともに複数の溝部を備えてもよい。

また、前記空気調和装置の前記制御ユニットには熱対策が必要な熱対策部品が実装され、例えば、前記熱対策部品の実装領域は、前記第１の蓄熱材の少なくとも一部と対向するように配置されてもよい。

また、前記空気調和装置は、例えば、前記第２の配管と前記第１の蓄熱材との間に冷媒の流量を調整する流量調整弁を備えてもよい。

また前記空気調和装置は、例えば、前記第２の配管の前記膨張弁と前記バイパス配管の前記流量調整弁との間に第２の蓄熱材を備えてもよい。

以上の空気調和装置によれば、例えば、室外機の内部に設けられた制御ユニットをより効率的に冷却しやすい空気調和装置を提供することができる。

図１は、実施形態に係る空気調和装置の冷媒系統図を示す例示的かつ模式的な図である。 図２は、実施形態に係る空気調和装置の室外機の構成を示す例示的かつ模式的な図である。 図３は、実施形態の空気調和装置の第１の蓄熱材の利用状態を示す例示的かつ模式的な断面図である。

以下に、いくつかの実施形態について、図１～図３を参照して説明する。なお、本明細書において、実施形態に係る構成要素及び当該要素の説明が、複数の表現で記載されることがある。構成要素及びその説明は、一例であり、本明細書の表現によって限定されない。構成要素は、本明細書におけるものとは異なる名称でも特定され得る。また、構成要素は、本明細書の表現とは異なる表現によっても説明され得る。

図１は、実施形態に係る空気調和装置１０の冷媒系統図を示す例示的かつ模式的な図である。空気調和装置１０は、例えば、家庭用のエアコンディショナである。なお、空気調和装置１０は、この例に限られず、業務用のエアコンディショナのような他の空気調和装置であってもよい。

図１に示すように、空気調和装置１０は、室外機１１と、室内機１２と、冷媒配管１３と、制御装置１４とを有する。室外機１１は、例えば、屋外に配置される。室内機１２は、例えば、屋内に配置される。なお、本実施形態の場合、室外機１１は、マンションのバルコニー等のように周囲に遮蔽物（外壁面等）が存在し、室外機１１から排出される空気（冷房運転時の熱風）が室外機１１の周囲で滞留し易い位置に設置されている場合を想定する。

空気調和装置１０は、室外機１１と室内機１２とが冷媒配管１３により接続された冷凍サイクルを備える。室外機１１と室内機１２との間で、冷媒配管１３を通り、冷媒が流れる。また、室外機１１と室内機１２とは、例えば電気配線により互いに電気的に接続される。

室外機１１は、室外熱交換器２１と、室外送風ファン２２と、圧縮機２３と、アキュムレータ２４と、四方弁２５と、第１の膨張弁３１（単に膨張弁という場合もある）と、第１の開閉弁３３と、第２の開閉弁３２と、第２の膨張弁３４（流量調整弁という場合もある）と、第１の蓄熱材６１と、第２の蓄熱材９０等を有する。また、室内機１２は、室内熱交換器４１と、室内送風ファン４２とを有する。

冷媒配管１３は、例えば、銅またはアルミニウムのような金属で作られた管である。冷媒配管１３は、第１の配管５１と、第２の配管５２と、バイパス配管５３等を含む。

第１の配管５１は、室内熱交換器４１と室外熱交換器２１とを接続する。圧縮機２３、アキュムレータ２４、四方弁２５、第１の開閉弁３３は、第１の配管５１に設けられる。第１の配管５１は、第１の領域５１ａ、第２の領域５１ｂ、第３の領域５１ｃ、第４の領域５１ｄと、を有する。第１の領域５１ａは、四方弁２５と室内熱交換器４１とを接続する配管領域である。第２の領域５１ｂは、四方弁２５とアキュムレータ２４とを接続する配管領域である。第３の領域５１ｃは、四方弁２５と室外熱交換器２１とを接続する配管領域である。第４の領域５１ｄは、四方弁２５と圧縮機２３の吐出口２３ｂとを接続する配管領域である。

第２の配管５２は、室外熱交換器２１と室内熱交換器４１とを接続する。第１の膨張弁３１と第２の開閉弁３２と、第２の蓄熱材９０は、第２の配管５２に設けられる。第２の配管５２は、第５の領域５２ａと第６の領域５２ｂを有する。第５の領域５２ａは、第１の膨張弁３１と室内熱交換器４１とを接続する領域である。第６の領域５２ｂは、第１の膨張弁３１と室外熱交換器２１とを接続する領域である。

バイパス配管５３は、第１の配管５１と第２の配管５２とを接続する。第２の膨張弁３４と第１の蓄熱材６１は、バイパス配管５３に設けられる。バイパス配管５３は、第７の領域５３ａと第８の領域５３ｂを有する。第７の領域５３ａは、第２の配管５２の第５の領域５２ａと第１の蓄熱材６１を接続する領域である。第８の領域５３ｂは、第１の蓄熱材６１と第１の配管５１の第２の領域５１ｂとを接続する領域である。バイパス配管５３及び第１の蓄熱材６１の詳細は後述する。

冷房運転において、冷媒は、第１の配管５１を通って室内熱交換器４１から室外熱交換器２１へ流れ、第２の配管５２を通って室外熱交換器２１から室内熱交換器４１へ流れる。また、暖房運転において、冷媒は、第１の配管５１を通って室外熱交換器２１から室内熱交換器４１へ流れ、第２の配管５２を通って室内熱交換器４１から室外熱交換器２１へ流れる。

室外機１１の室外熱交換器２１は、冷媒の流れる方向に応じて、蒸発器として冷媒の吸熱を行い、または凝縮器として冷媒の放熱を行う。室外送風ファン２２は、室外熱交換器２１に対して送風し、室外熱交換器２１における冷媒と空気との熱交換を促進する。言い換えると、室外送風ファン２２は、室外熱交換器２１と熱交換する気流を生成する。

圧縮機２３は、吸入口２３ａと吐出口２３ｂとを有する。圧縮機２３は、吸入口２３ａから冷媒を吸入し、圧縮した冷媒を吐出口２３ｂから吐出する。これにより、圧縮機２３は、冷凍サイクルにおいて冷媒を圧縮するとともに、冷媒の循環を生じさせる。

アキュムレータ２４は、圧縮機２３の吸入口２３ａに接続される。アキュムレータ２４は、気体状の冷媒と液体状の冷媒とを分離する。これにより、圧縮機２３は、アキュムレータ２４を通過した気体状の冷媒を吸入口２３ａから吸入することができる。アキュムレータ２４は、圧縮機２３と一体に構成されることで、圧縮機２３の吸入口となることもできる。

四方弁２５は、室外熱交換器２１と、室内熱交換器４１と、圧縮機２３の吐出口２３ｂと、アキュムレータ２４（圧縮機２３の吸入口２３ａ）とに接続される。四方弁２５は、暖房運転時と冷房運転時とで、室外熱交換器２１、室内熱交換器４１、圧縮機２３の吐出口２３ｂ、及びアキュムレータ２４のそれぞれに接続される流路を切り替え、冷媒が流れる方向を変更する。

冷房運転時において、四方弁２５は、圧縮機２３の吐出口２３ｂと室外熱交換器２１とを接続する。さらに、冷房運転時において、四方弁２５は、室内熱交換器４１とアキュムレータ２４とを接続する。これにより、圧縮機２３で圧縮された冷媒が室外熱交換器２１へ流れ、室内熱交換器４１で熱交換が行われた（蒸発した）冷媒がアキュムレータ２４へ流れる。

また、暖房運転時において、四方弁２５は、室外熱交換器２１とアキュムレータ２４とを接続する。さらに、暖房運転時において、四方弁２５は、圧縮機２３の吐出口２３ｂと室内熱交換器４１とを接続する。これにより、圧縮機２３で圧縮された冷媒が室内熱交換器４１へ流れ、室外熱交換器２１で熱交換が行われた（蒸発した）冷媒がアキュムレータ２４へ流れる。

第２の配管５２に設けられた第１の膨張弁３１は、例えば、電磁膨張弁である。なお、第１の膨張弁３１は、他の膨張弁であってもよい。第１の膨張弁３１は、開度を制御されることで、通過する冷媒の量を調節する。

第１の配管に設けられた第１の開閉弁３３、第２の配管に設けられた第２の開閉弁３２は、例えば、手動の開閉弁である。第１の開閉弁３３及び第２の開閉弁３２は、例えば、工場等で、室外機１１の製造時等に室外機１１の第１の配管５１及び第２の配管５２に冷媒が充填された状態で閉弁される。そして、空気調和装置１０の設置時（室外機１１及び室内機１２の設置時）に、第１の開閉弁３３及び第２の開閉弁３２を開弁することで室外機１１側に充填された冷媒を室内機１２側にも充填し、設置作業を完了させる。したがって、第１の開閉弁３３及び第２の開閉弁３２は設置作業が完了した後、通常運転開始前に開弁状態を維持するように固定される。

室内機１２の室内熱交換器４１は、冷媒の流れる方向に応じて、蒸発器として吸熱し、または凝縮器として放熱する。室内送風ファン４２は、室内熱交換器４１に向かって送風し、室内熱交換器４１と空気との熱交換を促進する。言い換えると、室内送風ファン４２は、室内熱交換器４１と熱交換する気流を生成する。

制御装置１４は、例えば、室外制御装置１４ａと、室内制御装置１４ｂとを有する。室外制御装置１４ａと室内制御装置１４ｂとは、互いに電気配線により電気的に接続される。室外制御装置１４ａ及び室内制御装置１４ｂのうち少なくとも一方は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）またはマイクロコントローラのような制御装置と、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）と、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）と、フラッシュメモリのような記憶装置とを有するコンピュータである。なお、制御装置１４は、この例に限られない。例えば、制御装置１４は、室外制御装置１４ａ及び室内制御装置１４ｂのうち一方のみを有してもよい。

室外制御装置１４ａは、室外機１１の室外送風ファン２２、圧縮機２３、四方弁２５、第１の膨張弁３１、第２の膨張弁３４を制御する。なお、室外制御装置１４ａは、後述する制御ユニット７１に含まれてもよい。室内制御装置１４ｂは、室内機１２の室内送風ファン４２を制御する。

制御装置１４が室外機１１及び室内機１２を制御することで、空気調和装置１０は、冷房運転、暖房運転、除湿運転、除霜運転、及び他の運転を行う。室内制御装置１４ｂは、例えば、リモートコントローラから信号を入力されてもよいし、通信装置を通じてスマートフォンのような情報端末から信号を入力されてもよい。

図２は、空気調和装置１０の室外機１１の構成を示す例示的かつ模式的な図である。なお、図２は、室外機１１の前面側パネルを外した状態が図示されている。上述したように、室外機１１には、当該室外機１１と室内機１２との間を流れる冷媒を圧縮して循環させる圧縮機２３と、室外熱交換器２１(不図示)に外気を供給して熱交換を促進させるための室外送風ファン２２とをハウジング内に収容している。そして、空気調和装置１０が運転中の場合、圧縮機２３は、室内機１２が設置された室内温度と設定温度及び室外機１１が設置された戸外の外気温度等に応じて、冷媒配管１３を循環する冷媒が最適な状態になるように、圧縮駆動状態の切替制御を頻繁に調整している。圧縮機２３の制御状態の切り替えは、室外機１１を構成する機械室１１Ｍに配置された制御ユニット７１（室外制御装置１４ａ）によって実行される。

上述したように圧縮機２３の運転状態の制御を行う制御ユニット７１には、スイッチング素子等の発熱電子部品が含まれる。そのため、制御ユニット７１は、室外送風ファン２２が吸い込む外気を用いた空冷による冷却構造を備える場合がある。例えば、図２示されるように、室外送風ファン２２の駆動時に外気Ｗが吸い込まれる外気取入口１１ａの流路中に制御ユニット７１を配置することにより空冷している。なお、室外機１１の外気取入口１１ａは、図２に示す側面のみならず、室外機１１の背面や底面等にも設けられ、外気を室外機１１の内部に効率的に引き込めるようになっている。なお、図２の場合、室外機１１の側面に形成された外気取入口１１ａから吸い込まれたが外気Ｗは、機械室１１Ｍと室外送風ファン２２等が収容された熱交換室１１Ｆとの隔壁１１Ｇに形成された通風孔１１ｂを通り熱交換室１１Ｆに移動する。そして、室外機１１の背面や底面等から吸い込まれた外気とともに室外熱交換器２１の熱交換を促進し、室外送風ファン２２によって、室外機１１の例えば前面側から外部に排出される。

ところで、空気調和装置１０が冷房運転行う場合、高温の冷媒が室外熱交換器２１を通過して熱交換を行う結果、熱を放出する。放出された熱は、室外送風ファン２２によって室外機１１の外部に排出される。この時、室外機１１の周囲に遮蔽物等が存在する場合、室外機１１の周囲で当該室外機１１から排出された空気（熱風）が滞留し、室外機１１の外気取入口１１ａから再び室外機１１内部に吸い込まれる場合がある。空気調和装置１０が冷房運転されている場合、一般に戸外の温度は高く、吸い込む空気は周囲の空気と混合され、その温度がさらに上昇して外気温より高くなり、制御ユニット７１の冷却が不十分になる場合がある。

そこで、本実施形態の空気調和装置１０では、冷媒配管１３にバイパス配管５３を設け、低温の冷媒を用いて第１の蓄熱材６１を冷却して、当該第１の蓄熱材６１を介して制御ユニット７１の冷却を促進する構成を備える。

前述したように、バイパス配管５３は、第１の配管５１と第２の配管５２とを接続する配管であり、第１の蓄熱材６１と第２の膨張弁３４とがバイパス配管５３に設けられている。バイパス配管５３を構成する第７の領域５３ａは、第２の配管５２の第５の領域５２ａと第１の蓄熱材６１を接続する。また、バイパス配管５３を構成する第８の領域５３ｂは、第１の蓄熱材６１と第１の配管５１の第２の領域５１ｂとを接続する。

バイパス配管５３は、空気調和装置１０の冷房運転時等に、室外熱交換器２１から室内熱交換器４１に向かう途中で第１の膨張弁３１の通過により低温・低圧になった液冷媒の一部を第７の領域５３ａを介して第１の蓄熱材６１に導入し、第１の蓄熱材６１を冷却する。例えば、外気取入口１１ａから吸い込む空気の温度を測定し、その温度が例えば、４２℃以上になった場合に、第２の膨張弁３４を開弁制御して冷媒を第１の蓄熱材６１に導入して、当該第１の蓄熱材６１を冷却する。なお、室外機１１がマンションのバルコニー等で周囲に外壁等が存在する狭い場所に設置されている場合、外気温があまり高くない場合でも、全前述したように室外機１１から排出された熱風により吸込み空気の温度が高くなる場合がある。したがって、第２の膨張弁３４を開弁制御の基準となる温度の測定は、制御ユニット７１の近傍で実施することが望ましい。

図３は、第１の蓄熱材６１の利用状態を示す例示的かつ模式的な断面図である。第１の蓄熱材６１は、例えば、ブロック状の容器に潜熱蓄熱材を充填することで形成可能である。潜熱蓄熱材は、例えば、塩化カルシウムである。第１の蓄熱材６１は、他の潜熱蓄熱材を有してもよい。

第１の蓄熱材６１は、バイパス配管５３の挿入領域５３ｐが貫通するとともに、バイパス配管５３（挿入領域５３ｐ）の貫通方向に沿う方向に延在し、バイパス配管５３（挿入領域５３ｐ）を囲むように複数の溝部６２が配置されている。すなわち、溝部６２は、バイパス配管５３に沿って図３の紙面表裏方向に延在する。なお、バイパス配管５３（挿入領域５３ｐ）と第１の蓄熱材６１の少なくとも一部とが接触する構成であれば、バイパス配管５３（挿入領域５３ｐ）と溝部６２との配置関係は適宜変更可能である。第１の蓄熱材６１は、支持プレート６３を介して、制御ユニット７１を支持する。支持プレート６３は、例えば、アルミニュウム等の熱伝導率の高い金属等であり、制御ユニット７１と支持プレート６３の接触面及び支持プレート６３と第１の蓄熱材６１の接触面には、熱伝導性の高い接続材料、例えば、熱伝導パテや熱伝導グリス、熱伝導シート等を介在させて、制御ユニット７１の冷却（放熱）をスムーズかつ効率的に行えるようにしている。なお、第１の蓄熱材６１が制御ユニット７１を安定的に支持できれば、支持プレート６３は省略してもよい。したがって、第１の蓄熱材６１は、制御ユニット７１を間接的または直接的に支持、接触して冷却（放熱）動作を行うことができる。

図２に示されるように、第１の蓄熱材６１は、支持プレート６３の非接続側を室外機１１の外気取入口１１ａに向けて設置され、溝部６２に外気Ｗ（空気流）が直接入り込むようにされている。その結果、第１の蓄熱材６１を貫通するバイパス配管５３（挿入領域５３ｐ）の冷媒は、第１の蓄熱材６１自身を冷却するとともに、溝部６２に進入する空気流を第１の蓄熱材６１を介して冷却することができる。溝部６２を流れる冷却された空気流は、溝部６２に沿って、図２の紙面表裏方向に流れ、支持プレート６３を介して制御ユニット７１から熱を効率的に奪い溝部６２から排出される。第１の蓄熱材６１の内部を冷却された空気を流動させることにより、制御ユニット７１の冷却を効率的に行うことができる。なお、図３では、バイパス配管５３の挿入領域５３ｐが二カ所に配置されている例を示しているが、これに限定されず、バイパス配管５３を３以上に分岐させ、挿入領域５３ｐを増加させてもよい。また、挿入領域５３ｐの断面形状を円とした例を示しているが、第１の蓄熱材６１の冷却及び、溝部６２を流れる空気の冷却が効率的に行えればよく、例えば、矩形でもよい。また、図３では、溝部６２は、第１の蓄熱材６１を貫通して支持プレート６３まで達している（第１の蓄熱材６１の厚み方向に貫通している）例を示した。別の実施形態では、溝部６２は、第１の蓄熱材６１を貫通せず、第１の蓄熱材６１の厚み方向の途中までの深さで止まるように形成されていてもよい。この場合、第１の蓄熱材６１の剛性を向上することができる。なお、溝部６２の深さ方向の向きは、図２、図３に示されるように、外気取入口１１ａから流れ込む外気の流れ方向に沿うように形成することが望ましい。この場合、溝部６２に効率的に外気を取り込むことが可能になり、冷却効率をより向上することができる。

図３の場合、説明のため、制御ユニット７１より大きな載置面積を有する第１の蓄熱材６１を示しているが、第１の蓄熱材６１は、必ずしも制御ユニット７１より大きくする必要はない。例えば、制御ユニット７１に実装される電子部品は、その特性は既知なので、どの部分に実装した電子部品が制御ユニット７１の動作に影響を及ぼす可能性のある熱対策部品であるか、また、どの部品が熱に弱い部品であるか等、熱対策（冷却対策）が必要な熱対策部品７１ａであるかは試験等により認識することができる。そこで、第１の蓄熱材６１に対して制御ユニット７１を配置する場合、熱対策部品７１ａの実装領域が、第１の蓄熱材６１の少なくとも一部と対向するように配置するようにしてもよい。つまり、熱対策部品７１ａにポイントを絞って冷却することが可能となり、第１の蓄熱材６１の小型化、すなわち、第１の蓄熱材６１に供給する冷媒量の低減に寄与しつつ、熱対策部品７１ａ（制御ユニット７１）の冷却を効率的に行うことができる。なお、第１の蓄熱材６１による、より効率的な制御ユニット７１の冷却を行うために、第１の蓄熱材６１の内部を貫通するバイパス配管５３（挿入領域５３ｐ）の分布や挿入領域５３ｐの管径を制御ユニット７１の発熱分布に応じて決定するようにしてもよい。

なお、制御ユニット７１（熱対策部品７１ａ）の良好な動作状態を維持するためには、冷却により適切な動作温度を維持することが必要になるが、冷却しすぎると、結露の原因になり、制御ユニット７１（熱対策部品７１ａ）に悪影響を及ぼすおそれがある。室外機１１の制御ユニット７１（熱対策部品７１ａ）は、一般的には、２５℃程度に維持することが望ましいことが、事前の試験等により認識されている。そこで、本実施形態のバイパス配管５３の場合、第７の領域５３ａ、すなわち、第２の配管５２と第１の蓄熱材６１との間に第２の膨張弁３４を備えている。第２の膨張弁３４は、第１の膨張弁３１と同様に、例えば、電磁膨張弁である。なお、第２の膨張弁３４は、他の膨張弁であってもよし、単に媒体の流量を調整（制御）する流量調整弁であってもよい。第２の膨張弁３４は、開度を制御されることで、通過する冷媒の量を調節する。例えば外気温や第１の蓄熱材６１の内部温度等に基づいて開閉量の制御を行い、第１の蓄熱材６１に流れ込む冷媒の流量を調整する。なお、結露が発生する温度は、室外機１１の周囲の環境（温度や湿度等）に応じて変化するので、第１の蓄熱材６１の目標温度についても室外機１１の周囲の環境に応じて変更可能としてもよい。例えば、アキュムレータ２４にもどる冷媒の温度を測定する温度センサＳｕの検出値をＳｕ値とし、室内熱交換器４１に内部温度を検出する温度センサＴ２の検出値をＴ２値とする。この場合、過熱度ＳＨ＝Ｓｕ値－Ｔ２値≧２℃となるように第１の膨張弁３１を制御して、第１の蓄熱材６１に流れる冷媒の温度の制御を行う。しかしながら、猛暑等で外気温度が高く過熱度ＳＨ≧２℃が実現し難い場合は、第２の膨張弁３４による流量制御により第１の蓄熱材６１の温度の調整を行ってもよい。

また、猛暑時等の場合、室外機１１で十分な過冷却が困難な場合があり、制御ユニット７１（熱対策部品７１ａ）を第１の蓄熱材６１（冷媒）で冷却することができないことがある。そこで、本実施形態の室外機１１は、第２の配管５２の第１の膨張弁３１とバイパス配管５３の第２の膨張弁３４との間に第２の蓄熱材９０を備えている。例えば、空気調和装置１０の非使用時（外出時や夜間等）に第２の蓄熱材９０を冷却しておく蓄冷運転を行い、空気調和装置１０の冷房運転時に冷媒をさらに冷却し、第１の蓄熱材６１の冷却不足を補うようにしてもよい。なお、第２の蓄熱材９０による冷媒の追加冷却は、室内熱交換器４１に流れる冷媒の温度も同様に下げる。その結果、猛暑時等でも室内機１２の冷房効率が低下する現象を軽減することが可能になる。

なお、蓄冷運転を行う場合は、室内機１２（室内熱交換器４１）に冷媒を流しても流さなくてもよい。室内機１２（室内熱交換器４１）に冷媒を流す場合、室内送風ファン４２を停止または微弱運転する。その結果、室内機１２を設置した室内の温度変化を抑制しつつ、蓄冷動作を実現することができる。室内機１２（室内熱交換器４１）に冷媒を流さない場合は、例えば、第１の開閉弁３３及び第２の開閉弁３２を利用する。上述の説明では、第１の開閉弁３３及び第２の開閉弁３２は、空気調和装置１０の設置工事の際に冷媒を室内熱交換器４１に充填することのみに利用する手動開閉弁とする例を示した。一方、第１の開閉弁３３及び第２の開閉弁３２を蓄熱運転に流用する場合、当該第１の開閉弁３３及び第２の開閉弁３２を制御可能な自動開閉弁（電磁弁等）として、蓄冷運転時に、第１の開閉弁３３及び第２の開閉弁３２閉弁する。その結果、室外機１１が冷房運転を行っても冷媒は、室内機１２側に流れず、第２の蓄熱材９０及び第１の蓄熱材６１を効率的に冷却し蓄冷を実現することができる。なお、この場合、冷媒を室内機１２の室内熱交換器４１に流して熱交換が行われる場合に比べて冷媒の温度上昇を抑制することができるため、圧縮機２３の駆動量も軽減できて、省エネルギー運転、静音運転等が可能になる。

なお、第２の蓄熱材９０の設置は必須ではなく、例えば、冷媒配管１３を循環する冷媒の量が十分にあり冷却能力が十分に確保できる場合や第１の蓄熱材６１の蓄冷性能が十分に確保できる場合は、第２の蓄熱材９０を省略してもよい。

以上説明された実施形態に係る空気調和装置１０は、室内熱交換器４１と、室外熱交換器２１と、第１の配管５１と第２の配管５２と、圧縮機２３と、制御ユニット７１と、バイパス配管５３と、第１の蓄熱材６１と、を備える。室内熱交換器４１は、室内機１２に設けられる。室外熱交換器２１は、室外機１１に設けられる。第１の配管５１は、室内熱交換器４１と室外熱交換器２１とを接続し、冷媒が流れる。第２の配管５２は、室外熱交換器２１と室内熱交換器４１とを接続するとともに室外熱交換器２１と室内熱交換器４１との間に第１の膨張弁３１を備え冷媒が流れる。圧縮機２３は、第１の配管５１に設けられ、冷媒を吸入する吸入口２３ａと、冷媒を吐出する吐出口２３ｂと、を有する。制御ユニット７１は、室外機１１に設けられ、当該室外機１１を制御する。バイパス配管５３は、第１の配管５１と第２の配管５２とを接続し、冷媒が流れる。第１の蓄熱材６１は、制御ユニット７１と伝熱可能に設けられ、バイパス配管５３が貫通する。この構成によれば、例えば、冷媒をバイパス配管で制御ユニット７１と伝熱可能に配置された第１の蓄熱材６１に供給し、当該第１の蓄熱材６１を冷却することができるので、例えば、室外機１１の内部に設けられた制御ユニット７１をより効率的に冷却することができる。また、冷媒配管１３循環する冷媒の一部を利用するので、第１の蓄熱材６１の冷却のための冷媒量の増加を必要としない。また、室内機１２の冷却動作への影響は最小限にとどめることができる。

また、空気調和装置１０の第１の蓄熱材６１は、例えば、バイパス配管５３の少なくとも一部と接触するとともに複数の溝部６２を備えてもよい。この構成によれば、例えば、第１の蓄熱材６１によって冷却された溝部６２を流れる空気流は、溝部６２に沿って流れ、支持プレート６３を介して制御ユニット７１から熱を効率的に奪い排出する。また、第１の蓄熱材６１の内部を冷却された空気が流動することにより、制御ユニット７１の冷却を効率的に行うことができる。

また、空気調和装置１０の制御ユニット７１には熱対策が必要な熱対策部品７１ａが実装され、例えば、熱対策部品７１ａの実装領域は、第１の蓄熱材６１の少なくとも一部と対向するように配置されてもよい。この構成によれば、例えば、熱対策部品７１ａにポイントを絞って冷却することが可能となり、第１の蓄熱材６１の小型化、すなわち、第１の蓄熱材６１に供給する冷媒量の低減に寄与しつつ、熱対策部品７１ａ（制御ユニット７１）の冷却を効率的に行うことができる。

また、空気調和装置１０は、例えば、第２の配管５２と第１の蓄熱材６１との間に第２の膨張弁３４を備えてもよい。この構成によれば、例えば、第１の蓄熱材６１に流す冷媒量の調整が容易になり、第１の蓄熱材６１の冷却温度の管理、制御が容易になる。その結果、制御ユニット７１の冷却温度の管理が容易になり、良好な冷却を行いつつ結露の発生を回避することができる。

また、空気調和装置１０は、例えば、第２の配管５２の第１の膨張弁３１とバイパス配管５３の第２の膨張弁３４との間に第２の蓄熱材９０を備えてもよい。この構成によれば、例えば、第１の蓄熱材６１の冷却が不十分になる場合でも第２の蓄熱材９０による蓄冷により冷媒の追加冷却が可能になり、第１の蓄熱材６１の冷却を補うことができる。なお、第２の蓄熱材９０の蓄冷を空気調和装置１０の非運転時に行っておくことにより、第１の蓄熱材６１の冷却の補助を効率的かつスムーズに行うことができる。

なお、上述した実施形態において制御ユニット７１は、室外機１１の熱交換室１１Ｆとは区画された機械室１１Ｍに配置される例を示したが、制御ユニット７１は、室外機１１内部のいずれの位置に配置されてもよい。例えば、制御ユニット７１の一部が熱交換室１１Ｆ側に配置されてもよい。また、図２の場合、制御ユニット７１は、室外機１１の天井面に対して起立した姿勢で配置された例を示した。制御ユニット７１は、第１の蓄熱材６１による冷却が行えれば、他の姿勢で配置されてもよい。例えば、制御ユニット７１は天井面に沿う姿勢（寝かせた姿勢）で配置されてもよいし、傾けた姿勢で配置されてもよい。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１０…空気調和装置、１１…室外機、１２…室内機、１３…冷媒配管、１４…制御装置、２１…室外熱交換器、２３…圧縮機、２３ａ…吸入口、２３ｂ…吐出口、２５…四方弁、３１…第１の膨張弁、３４…第２の膨張弁（流量調整弁）、４１…室内熱交換器、５１…第１の配管、５２…第２の配管、５３…バイパス配管、６１…第１の蓄熱材、６２…溝部、７１…制御ユニット、９０…第２の蓄熱材。

Claims (5)

1. 室内機に設けられた室内熱交換器と、
   室外機に設けられた室外熱交換器と、
   前記室内熱交換器と前記室外熱交換器とを接続し、冷媒が流れる、第１の配管と、
   前記室外熱交換器と前記室内熱交換器とを接続するとともに前記室外熱交換器と前記室内熱交換器との間に膨張弁を備え前記冷媒が流れる、第２の配管と、
   前記第１の配管に設けられ、前記冷媒を吸入する吸入口と、前記冷媒を吐出する吐出口と、を有する圧縮機と、
   前記室外機に設けられ、当該室外機を制御する制御ユニットと、
   前記第１の配管と前記第２の配管とを接続し、前記冷媒が流れるバイパス配管と、
   前記制御ユニットと伝熱可能に設けられ、前記バイパス配管が貫通する第１の蓄熱材と、
   を備える、空気調和装置。
2. 前記第１の蓄熱材は、前記バイパス配管の少なくとも一部と接触するとともに複数の溝部を備える、請求項１に記載の空気調和装置。
3. 前記制御ユニットには熱対策が必要な熱対策部品が実装され、前記熱対策部品の実装領域は、前記第１の蓄熱材の少なくとも一部と対向するように配置される、請求項１に記載の空気調和装置。
4. 前記第２の配管と前記第１の蓄熱材との間に冷媒の流量を調整する流量調整弁を備える、請求項１に記載の空気調和装置。
5. 前記第２の配管の前記膨張弁と前記バイパス配管の前記流量調整弁との間に第２の蓄熱材を備える、請求項４に記載の空気調和装置。

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