WO2016203581A1 - 冷媒回路及び空気調和機 - Google Patents

Abstract

空気調和機１０の冷媒回路においては、熱負荷が大きい上部熱源側熱交換器２ａと熱負荷が小さい下部熱源側熱交換器２ｂとが、絞り装置１５と圧縮機４の吸入側との間で並列に接続されている。また、空気調和機１０冷媒回路は、上部熱源側熱交換器２ａ及び下部熱源側熱交換器２ｂのそれぞれに冷媒を分配する分岐回路９を備え、該分岐回路９は、上部熱源側熱交換器２ａに対して、下部熱源側熱交換器２ｂに供給する冷媒よりも、乾き度の小さい冷媒を供給する構成となっている。

Description

冷媒回路及び空気調和機

　本発明は、複数の蒸発器を備えた冷媒回路、及び該冷媒回路を備えた空気調和機に関するものである。

　従来、蒸発器内に複数の冷媒流路を形成し、蒸発器の上流側に気液分離器及び分流管を設け、各冷媒流路に熱交換能力に応じた気液混合比率の冷媒を供給する冷媒回路が提案されている（例えば特許文献１参照）。

実開平２－９６５６９号公報

　近年、複数の蒸発器を並列に接続した冷媒回路が提案されている。このような冷媒回路においては、各蒸発器の熱負荷が不均等になる場合がある。このような場合、蒸発器での熱交換性能の低下を抑制するために、熱負荷に応じた気液混合比率の冷媒を各蒸発器に分配する必要がある。しかしながら、特許文献１に記載の技術では、１つの蒸発器の各冷媒流路に異なる気液混合比率の冷媒を供給できるものの、複数の蒸発器を並列接続した際に各蒸発器へ熱負荷に応じた気液混合比率の冷媒を供給できず、蒸発器の熱交換性能が低下してしまうという問題点があった。

　本発明は、上記のような問題点を解決するためになされたものであり、並列に接続された複数の熱交換器に対し、熱負荷に応じた気液混合比率の冷媒を分配することができる冷媒回路、及び該冷媒回路を備えた空気調和機を提供することを目的としている。

　本発明に係る冷媒回路は、圧縮機、凝縮器、絞り装置及び熱負荷が異なる複数の蒸発器を備え、複数の前記蒸発器が、前記絞り装置と前記圧縮機の吸入側との間で並列に接続された冷媒回路において、前記絞り装置と複数の前記蒸発器との間に設けられ、複数の前記蒸発器のそれぞれに冷媒を分配する分岐回路を備え、該分岐回路は、前記蒸発器の１つである第一蒸発器に対して、当該第一蒸発器よりも熱負荷が小さい前記蒸発器である第二蒸発器に供給する冷媒よりも、乾き度の小さい冷媒を供給する構成となっている。

　本発明に係る冷媒回路は、分岐回路によって、熱負荷が大きい蒸発器に対して熱負荷が小さい蒸発器よりも乾き度の小さい冷媒を供給する構成となっている。つまり、本発明に係る冷媒回路は、熱負荷が大きい蒸発器に対して、熱負荷が小さい蒸発器よりも、潜熱が大きな液相の冷媒を多く流入させる構成となっている。このため、本発明に係る冷媒回路は、分岐回路によって熱負荷に応じた冷媒分流を実現できるので、蒸発器の熱交換性能を従来よりも向上させることができる。

本発明の実施の形態１による空気調和機の一例を示す冷媒回路図である。 本発明の実施の形態１による空気調和機の熱源側ユニットを示す斜視透視図である。 本発明の実施の形態１による空気調和機の熱源側熱交換器の一例を示す斜視図である。 本発明の実施の形態１による空気調和機の分岐回路の垂直配管部近傍を示す要部拡大図（断面図）である。 本発明の実施の形態１による空気調和機にハイドロフルオロカーボン冷媒Ｒ４１０ａを用いた場合のＰ－Ｈサイクル線図である。 本発明の実施の形態１による空気調和機の分岐回路の垂直配管部近傍を示す要部拡大図（断面図）であり、垂直配管部及び第二分岐管を流れる冷媒の流動状態を示したものである。 本発明の実施の形態１による空気調和機の上部熱源側熱交換器及び下部熱源側熱交換器の伝熱管出口の過熱度を示す図である。 本発明の実施の形態２による空気調和機の一例を示す冷媒回路図である。 本発明の実施の形態３による空気調和機の一例を示す冷媒回路図である。 本発明の実施の形態３による空気調和機の分岐回路の気液分離器近傍を示す要部拡大図（断面図）である。 本発明の実施の形態３による空気調和機の分岐回路の気液分離器近傍を示す要部拡大図（断面図）であり、気液分離器を流れる冷媒の流動状態を示したものである。 本発明の実施の形態４による空気調和機の一例を示す冷媒回路図である。 本発明の実施の形態４による空気調和機の分岐回路の水平配管部近傍を示す要部拡大図（断面図）である。 本発明の実施の形態４による空気調和機の分岐回路の水平配管部近傍を示す要部拡大図（断面図）であり、水平配管部を流れる冷媒の流動状態を示したものである。 本発明の実施の形態５による空気調和機の一例を示す冷媒回路図である。 本発明の実施の形態５による空気調和機の流量制御装置の制御方法の一例を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態６による空気調和機の一例を示す冷媒回路図である。 本発明の実施の形態７による空気調和機の熱源側ユニットを示す斜視透視図である。 本発明の実施の形態７による空気調和機の一例を示す冷媒回路図である。 本発明の実施の形態７による空気調和機の分岐回路の水平配管部近傍を示す要部拡大図（断面図）であり、水平配管部を流れる冷媒の流動状態を示したものである。 本発明の実施の形態８による空気調和機の熱源側ユニットを示す斜視図である。

　以下、本発明に係る冷媒回路、及び該冷媒回路を備えた空気調和機の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下に説明する各実施の形態によって本発明が限定されるものではない。また、以下の図面では各構成部材の大きさの関係が実際のものとは異なる場合がある。また、本明細書における「垂直方向」及び「水平方向」は、厳格に解釈されるべきものではなく、方向の目安として理解されるべきものである。

実施の形態１．
　図１は、本発明の実施の形態１による空気調和機の一例を示す冷媒回路図である。図２は、この空気調和機の熱源側ユニットを示す斜視透視図である。図３は、この空気調和機の熱源側熱交換器の一例を示す斜視図である。また、図４は、この空気調和機の分岐回路の垂直配管部近傍を示す要部拡大図（断面図）である。なお、図１の白抜き矢印は、暖房運転時の冷媒の流れ方向を示している。

　本実施の形態１に係る空気調和機１０の冷媒回路は、圧縮機４、暖房運転時に凝縮器として機能する利用側熱交換器１６、絞り装置１５、及び、暖房運転時に蒸発器として機能する複数の熱源側熱交換器２が順次配管接続されて構成されている。また、複数の熱源側熱交換器２は、絞り装置１５と圧縮機４の吸入側との間で並列に接続されている。これら複数の熱源側熱交換器２は、後述のように、熱負荷が異なるものである。なお、図１では、２つの熱源側熱交換器２（上部熱源側熱交換器２ａ及び下部熱源側熱交換器２ｂ）を備える例を示している。
　ここで、上部熱源側熱交換器２ａが本発明の第一蒸発器に相当し、下部熱源側熱交換器２ｂが本発明の第二蒸発器に相当する。

　また、本実施の形態１に係る空気調和機１０の冷媒回路は、絞り装置１５と複数の熱源側熱交換器２との間に設けられた分岐回路９を備えている。分岐回路９は、暖房運転時、上部熱源側熱交換器２ａ及び下部熱源側熱交換器２ｂのそれぞれに、熱負荷に応じた気液混合比率の冷媒を分配するものである。

　また、本実施の形態１に係る空気調和機１０の冷媒回路は、冷房運転及び暖房運転の双方を実現するため、圧縮機４の吐出側に流路切替器１２を備えている。また、本実施の形態１に係る空気調和機１０の冷媒回路は、圧縮機４の吸入側に、圧縮機４への液バックを抑制するアキュムレータ５も備えている。

　空気調和機１０の冷媒回路を構成するこれらの構成は、熱源側ユニット１又は利用側ユニット１４に収納されている。

　熱源側ユニット１は、利用側ユニット１４と共に冷媒を循環させる冷凍サイクルを構成する。詳しくは、熱源側ユニット１は、暖房運転時、戸外から収集した熱を利用側ユニット１４に供給するものである。また、熱源側ユニット１は、冷房運転時、空調対象である室内等から利用側ユニット１４が収集した熱を戸外へ排出するものである。この熱源側ユニット１は、筐体１１を有しており、筐体１１内に圧縮機４、流路切替器１２、上部熱源側熱交換器２ａ、下部熱源側熱交換器２ｂ、送風機３、アキュムレータ５及び分岐回路９を収納している。

　一方、利用側ユニット１４は、空調対象である室内等に設置されており、利用側熱交換器１６及び絞り装置１５を収納している。なお、本実施の形態１に係る空気調和機１０は、２つの利用側ユニット１４（第一利用側ユニット１４ａ及び第二利用側ユニット１４ｂ）を備えている。第一利用側ユニット１４ａは、第一利用側熱交換器１６ａ及び第一絞り装置１５ａを収納している。第二利用側ユニット１４ｂは、第二利用側熱交換器１６ｂ及び第二絞り装置１５ｂを収納している。第一利用側ユニット１４ａ及び第二利用側ユニット１４ｂは、並列接続されている。
　なお、利用側ユニット１４の数は２つに限定されるものではなく、１つであってもよいし、３つ以上あってもよい。

　圧縮機４は、冷媒を吸引及び圧縮して高温・高圧の状態にするものであって、例えばスクロール型圧縮機、ベーン型圧縮機等から構成されている。流路切替器１２は、冷房運転又は暖房運転の運転モードの切替に応じて暖房流路と冷房流路との切替を行うものであって、例えば四方弁からなっている。流路切替器１２は、暖房運転時において、圧縮機４の吐出側と利用側熱交換器１６とを接続するとともに、熱源側熱交換器２と圧縮機４の吸入側（アキュムレータ５が設けられている場合にはアキュムレータ５）とを接続する。一方、流路切替器１２は、冷房運転時において、圧縮機４の吐出側と熱源側熱交換器２とを接続するとともに、利用側熱交換器１６と圧縮機４の吸入側（アキュムレータ５が設けられている場合にはアキュムレータ５）とを接続する。なお、流路切替器１２として四方弁を用いた場合について例示しているが、これに限らず例えば複数の二方弁等を組み合わせて構成してもよい。また、空気調和機１０を暖房運転専用のものとして構成する場合には、流路切替器１２を設ける必要は特にない。

　熱源側熱交換器２は、冷媒と外気（戸外の空気）との間で熱交換を行うものであって、例えば筐体１１の天面視コ字状（換言するとＵ字状）に曲げられた形状を有している。上述のように、本実施の形態１に係る空気調和機１０は、２つの熱源側熱交換器２（上部熱源側熱交換器２ａ及び下部熱源側熱交換器２ｂ）を有している。下部熱源側熱交換器２ｂは筐体１１の下部に配置されている。上部熱源側熱交換器２ａは、筐体１１の上部側、つまり下部熱源側熱交換器２ｂよりも上方に配置されている。また、筐体１１には、上部熱源側熱交換器２ａ及び下部熱源側熱交換器２ｂと対向する側面部に、吸込口１ａが形成されている。上部熱源側熱交換器２ａと下部熱源側熱交換器２ｂとは伝熱フィンが切断されている。

　具体的には、熱源側熱交換器２（上部熱源側熱交換器２ａ及び下部熱源側熱交換器２ｂのそれぞれ）は、例えば図３のように構成されている。熱源側熱交換器２は、水平方向に配置された複数の伝熱管４０を備えている。これら伝熱管４０は、上下方向に所定の間隔を空けて並設されている。伝熱管４０は例えば扁平管であり、その内部に複数の冷媒流路が形成されている。また、熱源側熱交換器２は、複数の伝熱管４０が挿入された複数の伝熱フィン４１を備えている。これら伝熱フィン４１は、伝熱管４０の軸方向に所定の間隔（例えば３ｍｍ）を空けて並設されている。空気調和機１０の運転時、図３に白抜き矢印で示すように、伝熱フィン４１の平面に沿って伝熱フィン４１間に空気が流れる。また、伝熱管４０の冷媒流路を流れる冷媒は、伝熱管４０の軸方向に流動する。これにより、冷媒と外気とが熱交換して廃熱又は熱供給が実現される。なお、本実施の形態１では、複数の伝熱管４０及び複数の伝熱フィン４１で熱交換ユニットを構成し、外気の通風方向にそって複数の熱交換ユニットを並設して、熱源側熱交換器２を構成している。

　また、図１及び図２に示すように、熱源側熱交換器２は、複数の伝熱管４０に接続された合流管８及び分配器を備えている。本実施の形態１ではヘッダ型の分配器７を用いている。

　詳しくは、上部熱源側熱交換器２ａの各伝熱管４０は、上部合流管８ａ及びヘッダ型の上部分配器７ａに接続されている。上部合流管８ａは、上部熱源側熱交換器２ａが蒸発器として機能する際（暖房運転時）に冷媒出口になるものであって、流路切替器１２に接続されている。上部分配器７ａは、上部熱源側熱交換器２ａが蒸発器として機能する際（暖房運転時）に冷媒入口になるものであって、ヘッダ及びヘッダから上部熱源側熱交換器２ａの各伝熱管４０に接続された分岐管を有している。そして、暖房運転時において、上部分配器７ａに流入した冷媒は、各分岐管から上部熱源側熱交換器２ａの各伝熱管４０へ分配され、上部合流管８ａから流出するようになっている。

　また、下部熱源側熱交換器２ｂの各伝熱管４０は、下部合流管８ｂ及びヘッダ型の下部分配器７ｂに接続されている。下部合流管８ｂは、下部熱源側熱交換器２ｂが蒸発器として機能する際（暖房運転時）に冷媒出口になるものであって、流路切替器１２に接続されている。下部分配器７ｂは、下部熱源側熱交換器２ｂが蒸発器として機能する際（暖房運転時）に冷媒入口になるものであって、ヘッダ及びヘッダから下部熱源側熱交換器２ｂの各伝熱管４０に接続された分岐管を有している。そして、暖房運転時において、下部分配器７ｂに流入した冷媒は、各分岐管から下部熱源側熱交換器２ｂの各伝熱管４０へ分配され、下部合流管８ｂから流出するようになっている。

　送風機３は、上部熱源側熱交換器２ａ及び下部熱源側熱交換器２ｂに送風するものである。筐体１１の天面には吹出口１ｂが形成されており、送風機３は該吹出口１ｂ（換言すると筐体１１の天面）に設けられている。つまり、送風機３は、吹出口１ｂから吹き出される気流と上部熱源側熱交換器２ａ及び下部熱源側熱交換器２ｂを流れる気流とが角度をもつように設けられている。なお、送風機３は、筐体１１内において、圧縮機４、アキュムレータ５及び流路切替器１２に気流を干渉させないことを両立させている。この結果、吸込口１ａから筐体１１内に吸い込まれた空気は、筐体１１内部で転向し、筐体１１の天面に形成された吹出口１ｂからおおよそ垂直方向に吹き出される。

　絞り装置１５（第一絞り装置１５ａ及び第二絞り装置１５ｂ）は、利用側熱交換器１６と分岐回路９との間に設けられており、流量を調整することにより冷媒の状態を調整するものである。絞り装置１５は、例えばＬＥＶ（リニア電子膨張弁）等に代表される絞り装置、又は開閉により冷媒の流れのＯＮ／ＯＦＦを行う開閉弁等からなっている。アキュムレータ５は、圧縮機４の吸入側に設けられたものであって冷媒を貯留するものである。そして、圧縮機４は、アキュムレータ５に貯留された冷媒のうち気相冷媒を吸引し圧縮するようになっている。なお、圧縮機４に液バックしない条件でしか空気調和機１０を運転しないような場合には、アキュムレータ５を設ける必要は特にない。

　分岐回路９は、上述のように、上部熱源側熱交換器２ａ及び下部熱源側熱交換器２ｂのそれぞれに、熱負荷に応じた気液混合比率の冷媒を分配するものである。詳しくは、後述のように、上部熱源側熱交換器２ａの熱負荷は、下部熱源側熱交換器２ｂの熱負荷よりも大きくなっている。このため、分岐回路９は、上部熱源側熱交換器２ａに対して、下部熱源側熱交換器２ｂに供給する冷媒よりも、乾き度の小さい冷媒を供給する構成となっている。

　本実施の形態１に係る分岐回路９は、気液分離器６、主流管２０、第一分岐管２１ａ及び第二分岐管２１ｂで構成されている。気液分離器６は、絞り装置１５と熱源側熱交換器２との間に設けられ、暖房運転時に絞り装置１５から流出した気液二相冷媒を気相冷媒と液相冷媒とに分離するものである。主流管２０は、一端が気液分離器６の例えば下部に接続され、暖房運転時に下流側へ液相冷媒又は気液二相冷媒を供給するものである。第一分岐管２１ａは、一端が主流管２０に接続され、他端が上部熱源側熱交換器２ａの上部分配器７ａに接続されるものである。本実施の形態１では、主流管２０は、垂直方向に配置された垂直配管部２０ａを有している。そして、第一分岐管２１ａの一端は、垂直配管部２０ａの例えば下端部に接続されている。第二分岐管２１ｂは、一端が主流管２０に接続され、他端が下部熱源側熱交換器２ｂの下部分配器７ｂに接続されるものである。本実施の形態１では、第二分岐管２１ｂの一端は、垂直配管部２０ａと第一分岐管２１ａとの接続位置よりも冷媒流れ方向の上流側となる位置において、第一分岐管２１ａに接続されている。図４に示すように、第二分岐管２１ｂは水平方向に沿って配置されており、第二分岐管２１ｂと主流管２０の垂直配管部２０ａとの接続部は、Ｔ字状の分岐流路となっている。また、本実施の形態１では、第二分岐管２１ｂの一端を、垂直配管部２０ａの内部に突出させた構成にしている。

　暖房運転時、気液分離器６から主流管２０に流入した液相冷媒又は気液二相冷媒は、垂直配管部２０ａ内を上部から下部へ流れる。そして、この冷媒は、第二分岐管２１ｂと主流管２０の垂直配管部２０ａとの接続部で分配され、一部が第二分岐管２１ｂを通って下部熱源側熱交換器２ｂの下部分配器７ｂに流入する。また、この冷媒の残りの一部は、第一分岐管２１ａを通って上部熱源側熱交換器２ａの上部分配器７ａに流入する。一方、冷房運転時、上部分配器７ａから流出した液相冷媒は、第一分岐管２１ａ及び主流管２０を通って気液分離器６に流入する。また、下部分配器７ｂから流出した液相冷媒は、第二分岐管２１ｂ及び主流管２０を通って気液分離器６に流入する。

　また、本実施の形態１に係る空気調和機１０は、気液分離器６から気相冷媒を流出させる気相冷媒流出配管２３と、該気相冷媒流出配管２３に設けられた流量制御装置１３とを備えている。気相冷媒流出配管２３の一端は、気液分離器６の例えば上部に接続されている。また、気相冷媒流出配管２３の他端は、熱源側熱交換器２と流路切替器１２とを接続する配管４２に接続されている。換言すると、気相冷媒流出配管２３の他端は、暖房運転時に熱源側熱交換器２と圧縮機４の吸入側とを接続する配管４２に接続されている。流量制御装置１３は、気液分離器６からの気相冷媒の流出量を調整するものであり、例えばＬＥＶ（リニア電子膨張弁）等に代表される絞り装置や開閉により冷媒の流れのＯＮ／ＯＦＦを行う開閉弁等で構成される。なお、本実施の形態１では、流量制御装置１３としてリニア電子膨張弁を用いる。

　ここで、配管４２が本発明の吸入配管に相当する。なお、気相冷媒流出配管２３及び流量制御装置１３は、必須の構成ではない。これらの構成が無くとも、上部熱源側熱交換器２ａ及び下部熱源側熱交換器２ｂのそれぞれに、熱負荷に応じた気液混合比率の冷媒を分配することができる。ただし、気相冷媒流出配管２３及び流量制御装置１３を備えることにより、熱源側熱交換器２の熱交換性能をより向上させることができる。流量制御装置１３の制御方法の一例は、実施の形態５で後述する。

　次に、図１を参照して、上部熱源側熱交換器２ａ及び下部熱源側熱交換器２ｂが蒸発器として動作する場合（暖房運転）の空気調和機１０の動作例について説明する。
　まず、冷媒が圧縮機４において圧縮された気相冷媒になり、圧縮機４から流路切替器１２を介して第一利用側熱交換器１６ａ及び第二利用側熱交換器１６ｂへと流れる。その後、気相冷媒は、第一利用側熱交換器１６ａ及び第二利用側熱交換器１６ｂにおいて放熱して気体から液体へと凝縮し、凝縮した冷媒が第一絞り装置１５ａ及び第二絞り装置１５ｂにおいて減圧されることで気液二相状態となる。そして、気液二相状態の冷媒が気液分離器６へと流入し、気相冷媒が流量制御装置１３を通じて流路切替器１２へ流通し、他方気液二相又は液相の冷媒が主流管２０へ流入する。主流管２０に流入した気液二相又は液相の冷媒は、第一分岐管２１ａ及び第二分岐管２１ｂを介して上部分配器７ａ及び下部分配器７ｂへと分配される。上部分配器７ａ及び下部分配器７ｂに流入した気液二相又は液相の冷媒は、各々、複数の伝熱管４０に分配され、送風機３の送風により空気から吸熱することで蒸発する。これにより、上部熱源側熱交換器２ａ及び下部熱源側熱交換器２ｂの各伝熱管４０内を流れる冷媒は、気液二相状態の気体の割合が上昇する。その後、各伝熱管４０から流出した冷媒は、上部合流管８ａ又は下部合流管８ｂを経て、流量制御装置１３からの流れと合流の後、流路切替器１２を経てアキュムレータ５に流れる。その後、アキュムレータ５内の冷媒が圧縮機４へと吸入される。

　図５は、本発明の実施の形態１による空気調和機にハイドロフルオロカーボン冷媒Ｒ４１０ａを用いた場合のＰ－Ｈサイクル線図である。なお、図５は、上部熱源側熱交換器２ａ及び下部熱源側熱交換器２ｂが蒸発器として動作する上記の暖房運転の場合を示している。また、図５のうち、略台形の実線がサイクル動作状態を示している。また、横軸の比エンタルピー軸から伸びたＸ＝０．１からＸ＝０．９の線は冷媒の気相の比率を示す等乾き度線である。また、凸実線は飽和線であり、左側の領域が気体、右側の領域が液体となる。

　上述した暖房運転時の冷凍サイクルは、点ＡＡから点ＡＢ、点ＡＣ、点ＡＦ、点ＡＥ、点ＡＤにて運転される。点ＡＢは圧縮機４の吐出部で過熱気体である。冷媒は第一利用側熱交換器１６ａ及び第二利用側熱交換器１６ｂで放熱されることで第一利用側熱交換器１６ａ及び第二利用側熱交換器１６ｂの出口では点ＡＣの過冷却液になる。その後、冷媒は第一絞り装置１５ａ及び第二絞り装置１５ｂを通過することで減圧され、点ＡＦの乾き度０．２程度の気液二相状態になる。この気液二相状態の冷媒は気液分離器６に流入し気液分離がなされ、気相冷媒は流量制御装置１３を介してアキュムレータ５の点ＡＡへ流入し、気液二相又は液相の冷媒は主流管２０へ流入する。主流管２０に流入した気液二相又は液相の冷媒は、第一分岐管２１ａ及び第二分岐管２１ｂを介して上部分配器７ａ及び下部分配器７ｂへと分配される。このとき、上部分配器７ａへは乾き度の相対的に低い点ＡＤの気液二相冷媒が流入し、下部分配器７ｂへは乾き度の相対的に高い点ＡＥの気液二相冷媒が流入する。その後、上部熱源側熱交換器２ａ及び下部熱源側熱交換器２ｂの各伝熱管４０で冷媒が蒸発し、点ＡＡの状態点となる。なお、主流管２０、第一分岐管２１ａ及び第二分岐管２１ｂにおいて異なる乾き度の冷媒に分岐されることは後述する。

　ここで、上部熱源側熱交換器２ａ及び下部熱源側熱交換器２ｂが蒸発器として動作する場合、上部分配器７ａ及び下部分配器７ｂには気液二相状態の冷媒が流入する。気液二相冷媒は密度が異なる気体と液体とが混在しており、各相の冷媒は、流速に依存した運動エネルギーと、重力によって定まる位置エネルギーの釣り合いとを維持しながら流動する。上部熱源側熱交換器２ａ及び下部熱源側熱交換器２ｂの熱交換効率を高めるためには、エンタルピーが低い液相の冷媒が上部分配器７ａ及び下部分配器７ｂから各々の伝熱管４０へ熱負荷に応じて分配されることが望ましい。

　空気調和機１０の熱源側ユニット１においては、上部熱源側熱交換器２ａから送風機３までの距離と、下部熱源側熱交換器２ｂから送風機３までの距離とが異なる。このため、上部熱源側熱交換器２ａに流入する空気の流量と、下部熱源側熱交換器２ｂと流入する空気の流量も異なる。すなわち、上部熱源側熱交換器２ａと下部熱源側熱交換器２ｂとは、熱負荷が異なっている。具体的には送風機３に近接する上部熱源側熱交換器２ａへの空気の流入が下部熱源側熱交換器２ｂより相対的に大きく、従って熱負荷も上部熱源側熱交換器２ａが下部熱源側熱交換器２ｂより大きい。

　なお、上部熱源側熱交換器２ａの熱負荷が大きくなる構成としては、前述以外に例えば、上部熱源側熱交換器２ａの伝熱フィン４１の枚数が下部熱源側熱交換器２ｂより密に設けられ、上部熱源側熱交換器２ａの伝熱面積が下部熱源側熱交換器２ｂよりも相対的に大きくなる場合がある。また例えば、上部熱源側熱交換器２ａの伝熱フィン４１の形状が下部熱源側熱交換器２ｂとは異なっていて、伝熱フィン４１の形状によって定まる熱伝達率が下部熱源側熱交換器２ｂより大きい構成の場合がある。

　空気調和機１０の性能として重要な蒸発時の熱交換器効率を向上するためには、熱負荷の比に応じて液相の冷媒を各熱源側熱交換器２へ分配することが望ましい。従って、上部熱源側熱交換器２ａには、下部熱源側熱交換器２ｂよりも潜熱が大きな液相の冷媒を多く流入させる必要がある。上述のように、上部熱源側熱交換器２ａ及び下部熱源側熱交換器２ｂは、伝熱管４０の上流に、各々、上部分配器７ａ及び下部分配器７ｂが設けられている。そして、上部分配器７ａ及び下部分配器７ｂへの冷媒の分配は、主流管２０、第一分岐管２１ａ及び第二分岐管２１ｂにおいて行われる。

　図６は、本発明の実施の形態１による空気調和機の分岐回路の垂直配管部近傍を示す要部拡大図（断面図）であり、垂直配管部及び第二分岐管を流れる冷媒の流動状態を示したものである。
　上部熱源側熱交換器２ａ及び下部熱源側熱交換器２ｂが蒸発器として動作する場合、上部熱源側熱交換器２ａには下部熱源側熱交換器２ｂよりも潜熱が大きな液相の冷媒を多く流入させる必要がある。従って、上部分配器７ａに下部分配器７ｂよりも多くの液相の冷媒を流入させる必要がある。

　上部熱源側熱交換器２ａ及び下部熱源側熱交換器２ｂが蒸発器として動作する場合、主流管２０内では、気液二相冷媒が上部より鉛直下向き方向に流動する。このとき、図６に示すとおり、主流管２０内では、外周方向つまり壁面側に液相冷媒（図６中「Ａ」）が、内周方向に気相冷媒（図６中「Ｂ」）が偏在する。液相冷媒は、気相冷媒に比べて密度が相対的に大きいため、重力の影響で降下速度が増加する。従って、第二分岐管２１ｂへは、主流管２０の内周側から気相冷媒が相対的に多く流入する。また、慣性力の大きな液相冷媒は、第二分岐管２１ｂへと転向流入しにくく、第二分岐管２１ｂへの流入量が相対的に少なくなる。

　この性質から、第二分岐管２１ｂは主流管２０の出口に比べて相対的に液相の冷媒が少なく、すなわち第一分岐管２１ａへ流入する液相の冷媒が相対的に増加する。そこで、第二分岐管２１ｂに下部分配器７ｂを接続し、主流管２０において下部分配器７ｂのよりも下方となる位置に接続された第一分岐管２１ａに上部分配器７ａを接続することで、熱負荷の大きな上部熱源側熱交換器２ａに液相冷媒を相対的に多く流入させることが出来る。つまり、熱負荷の大きな上部熱源側熱交換器２ａに対して、下部熱源側熱交換器２ｂに供給する冷媒よりも、乾き度の小さい冷媒を供給することができる。

　なお、第二分岐管２１ｂ先端の主流管２０内への突出量に応じて、第二分岐管２１ｂへ流入する冷媒の気液混合比率を調整することができる。詳しくは、第二分岐管２１ｂの先端（つまり開口部）を主流管２０の管軸近くに配置するほど、第二分岐管２１ｂへは、気相冷媒が流入しやすくなり、液相冷媒が流入しにくくなる。

　図７は、本発明の実施の形態１による空気調和機の上部熱源側熱交換器及び下部熱源側熱交換器の伝熱管出口の過熱度を示す図である。なお、図７の縦軸は、上部熱源側熱交換器２ａ及び下部熱源側熱交換器２ｂの各伝熱管４０を示しており、下部に配置された伝熱管４０から上方に配置された伝熱管４０にかけて、番号を付したものである。番号「１」から「１６」が下部熱源側熱交換器２ｂの伝熱管４０であり、番号「１７」から「３３」が上部熱源側熱交換器２ａの伝熱管４０である。また、横軸に示す過熱度は、上部熱源側熱交換器２ａ及び下部熱源側熱交換器２ｂが蒸発器として動作する場合における各伝熱管４０出口の過熱度を示したものである。過熱度とは、伝熱管４０の出口の冷媒の温度から、伝熱管４０に流入する気液二相冷媒の温度を減算したものである。
　図７に示すように、本実施の形態１のように分岐回路９を用いて上部熱源側熱交換器２ａ及び下部熱源側熱交換器２ｂを並列接続することにより、加熱度分布が上部熱源側熱交換器２ａ及び下部熱源側熱交換器２ｂで均一化できる。

　上記実施の形態１によれば、上部熱源側熱交換器２ａ及び下部熱源側熱交換器２ｂが蒸発器として動作する場合、分岐回路９により熱負荷の大きな上部熱源側熱交換器２ａに液相冷媒を相対的に多く流入させることにより、上部熱源側熱交換器２ａ及び下部熱源側熱交換器２ｂの熱交換性能（熱交換効率）を増加させ、空気調和機１０全体のシステム性能を向上できる。

　なお、上記実施の形態１で示した主流管２０及び第二分岐管２１ｂの接続構成は、あくまでも一例である。熱負荷の大きな上部熱源側熱交換器２ａに対して、下部熱源側熱交換器２ｂに供給する冷媒よりも乾き度の小さい冷媒を供給することができる構成であればよい。この条件を満たすのであれば、主流管２０及び第二分岐管２１ｂの設置姿勢、主流管２０に対する第二分岐管２１ｂの接続角度、主流管２０及び第二分岐管２１ｂの断面形状は任意である。

実施の形態２．
　熱負荷の大きな上部熱源側熱交換器２ａに液相冷媒を相対的に多く流入させる分岐回路は、実施の形態１で示したものに限定されるものではない。第二分岐管２１ｂの端部は、絞り装置１５から主流管２０と第一分岐管２１ａとの接続部までの間に接続されていればよい。例えば以下のように分岐回路を構成してもよい。なお、本実施の形態２では、実施意の形態１と同一の構成を有する部位には同一の符号を付し、その説明を省略する。

　図８は、本発明の実施の形態２による空気調和機の一例を示す冷媒回路図である。本実施の形態２に係る空気調和機１１０が実施の形態１に係る空気調和機１０と異なる点は、熱源側熱交換器１０２及び分岐回路１０９の構成である。

　熱源側熱交換器１０２は、実施の形態１で示したヘッダ型の分配器７に換えて、ヘッダ型でない分配器１０７を備えている。詳しくは、本実施の形態２に係る空気調和機１１０は、実施の形態１と同様に、２つの熱源側熱交換器１０２（上部熱源側熱交換器１０２ａ及び下部熱源側熱交換器１０２ｂ）を備えている。そして、上部熱源側熱交換器１０２ａの各伝熱管４０は上部分配器１０７ａに接続されており、下部熱源側熱交換器１０２ｂの各伝熱管４０は下部分配器１０７ｂに接続されている。また、実施の形態１と同様に、上部熱源側熱交換器１０２ａの熱負荷は、下部熱源側熱交換器１０２ｂの熱負荷よりも大きい。

　なお、分配器７はあくまでも一例である。熱源側熱交換器１０２に、実施の形態１で示したヘッダ型の分配器７を用いてもよい。また、実施の形態１及び後述する実施の形態に係る熱源側熱交換器に、ヘッダ型でない分配器１０７を用いても勿論よい。

　本実施の形態２に係る分岐回路１０９は、実施の形態１で示した分岐回路９と同様に、気液分離器６、主流管２０、第一分岐管２１ａ及び第二分岐管２１ｂを備えている。第一分岐管２１ａは、一端が主流管２０に接続され、他端が上部熱源側熱交換器１０２ａの上部分配器１０７ａに接続されている。また、第二分岐管２１ｂは、一端が暖房運転時において気液分離器６の上流側となる位置に接続されており、他端が下部熱源側熱交換器１０２ｂの下部分配器１０７ｂに接続されている。詳しくは、第二分岐管２１ｂの一端は、絞り装置１５と気液分離器６とを接続する流入管２２に接続されている。流入管２２と第二分岐管２１ｂとの接続部は、例えばＹ字状の分岐流路となっている。流入管２２と第二分岐管２１ｂとの接続部では、ほぼ同量の液相冷媒が分岐する。従って、上部熱源側熱交換器１０２ａ及び下部熱源側熱交換器１０２ｂが蒸発器として動作する暖房運転時には、気液分離器６を通過して乾き度が小さくなった冷媒が上部分配器１０７ａに流入し、相対的に乾き度の大きな冷媒が下部分配器１０７ｂに流入する。

　上記実施の形態２においても、上部熱源側熱交換器１０２ａ及び下部熱源側熱交換器１０２ｂが蒸発器として動作する場合、分岐回路１０９により熱負荷の小さな下部熱源側熱交換器１０２ｂに液相冷媒を相対的に少なく流入させることにより、上部熱源側熱交換器１０２ａ及び下部熱源側熱交換器１０２ｂの熱交換性能（熱交換効率）を増加させ、空気調和機１１０全体のシステム性能を向上できる。

実施の形態３．
　上述のように、第二分岐管２１ｂの端部は、絞り装置１５から主流管２０と第一分岐管２１ａとの接続部までの間に接続されていればよい。このため、例えば以下のように分岐回路を構成することもできる。なお、本実施の形態３では、実施の形態１又は実施の形態２と同一の構成を有する部位には同一の符号を付す。また、本実施の形態３で言及していない事項については、実施の形態１又は実施の形態２と同様とする。

　図９は、本発明の実施の形態３による空気調和機の一例を示す冷媒回路図である。図１０は、この空気調和機の分岐回路の気液分離器近傍を示す要部拡大図（断面図）である。また、図１０は、この空気調和機の分岐回路の気液分離器近傍を示す要部拡大図（断面図）であり、気液分離器を流れる冷媒の流動状態を示したものである。
　本実施の形態３に係る空気調和機２１０が実施の形態１に係る空気調和機１０と異なる点は、分岐回路２０９の構成である。

　本実施の形態３に係る気液分離器６には、例えば側面の中央部に、絞り装置１５と気液分離器６とを接続する流入管２２が例えば略水平に接続されている。また、気液分離器６には、例えば上部に、気液分離器６から気相冷媒を流出させる気相冷媒流出配管２３が接続されている。また、気液分離器６には、例えば下部に、主流管２０が接続されている。本実施の形態３においては、さらに、気液分離器６の例えば下部に、第二分岐管２１ｂも接続されている。主流管２０及び第二分岐管２１ｂの端部（つまり開口部）は、気液分離器６内に突出している。すなわち、主流管２０及び第二分岐管２１ｂは、気液分離器６内で開口している。そして、主流管２０は、第二分岐管２１ｂよりも下方となる位置に開口している。

　上部熱源側熱交換器２ａ及び下部熱源側熱交換器２ｂが蒸発器として動作する場合、気液二相冷媒が流入管２２から気液分離器６に流入する。そして、気液分離器６内では、重力と慣性力のバランスにより、液相冷媒（図１１中「Ａ」）、気相冷媒（図１１中「Ｂ」）、及び、気液二相冷媒（図１１中「Ｃ」）に分離される。このとき、気液分離器６内において、主流管２０は、第二分岐管２１ｂよりも下方となる位置に開口している。このため、気液分離器６底部に生ずる液相冷媒を選択的に流出させることを可能としている。

　上記実施の形態３においても、上部熱源側熱交換器２ａ及び下部熱源側熱交換器２ｂが蒸発器として動作する場合、気液分離器６において熱負荷の大きな上部熱源側熱交換器２０２ａに液相冷媒を相対的に大きく流入させることにより、上部熱源側熱交換器２ａ及び下部熱源側熱交換器２ｂの熱交換性能（熱交換効率）を増加させ、空気調和機２１０全体のシステム性能を向上できる。

実施の形態４．
　上述のように、第二分岐管２１ｂの端部は、絞り装置１５から主流管２０と第一分岐管２１ａとの接続部までの間に接続されていればよい。このため、例えば以下のように分岐回路を構成することもできる。なお、本実施の形態４では、実施の形態１～実施の形態３のいずれかと同一の構成を有する部位には同一の符号を付す。また、本実施の形態４で言及していない事項については、実施の形態１～実施の形態３のいずれかと同様とする。

　図１２は、本発明の実施の形態４による空気調和機の一例を示す冷媒回路図である。図１３は、この空気調和機の分岐回路の水平配管部近傍を示す要部拡大図（断面図）である。また、図１４は、この空気調和機の分岐回路の水平配管部近傍を示す要部拡大図（断面図）であり、水平配管部を流れる冷媒の流動状態を示したものである。
　本実施の形態４に係る空気調和機３１０が実施の形態１に係る空気調和機１０と異なる点は、分岐回路３０９の構成である。

　分岐回路３０９の主流管２０は、気液分離器６と接続されていない側の端部側に、該端部の開口部が閉塞されて水平方向に配置された水平配管部２７を有している。そして、熱負荷の大きい上部熱源側熱交換器２ａに接続されている第一分岐管２１ａは、この水平配管部２７に例えばほぼ垂直に接続されている。また、熱負荷の小さい下部熱源側熱交換器２ｂに接続されている第二分岐管２１ｂは、水平配管部２７と第一分岐管２１ａとの接続位置よりも暖房運転時に冷媒流れ方向の上流側となる位置において、水平配管部２７に例えばほぼ垂直に接続されている。

　上部熱源側熱交換器２ａ及び下部熱源側熱交換器２ｂが蒸発器として動作する場合、図１３及び図１４に示す白抜き矢印方向から、気液二相状態の冷媒が水平配管部２７に流入する。このとき、慣性力の大きな液相冷媒が選択的に水平配管部２７の終端部に偏在する傾向を示す。従って、水平配管部２７の入口近傍の第二分岐管２１ｂには乾き度の高い冷媒が流入し、遠方の第一分岐管２１ａには乾き度の低い冷媒が流入する。

　上記実施の形態４においても、上部熱源側熱交換器２ａ及び下部熱源側熱交換器２ｂが蒸発器として動作する場合、水平配管部２７において熱負荷の大きな上部熱源側熱交換器２ａに液相冷媒を相対的に大きく流入させることにより、上部熱源側熱交換器２ａ及び下部熱源側熱交換器２ｂの熱交換性能（熱交換効率）を増加させ、空気調和機３１０全体のシステム性能を向上できる。

実施の形態５．
　実施の形態１～実施の形態４で示した流量制御装置１３は、例えば以下のように制御される。なお、本実施の形態５では、実施の形態１～実施の形態４のいずれかと同一の構成を有する部位には同一の符号を付す。また、本実施の形態５で言及していない事項については、実施の形態１～実施の形態４のいずれかと同様とする。また、本実施の形態５では、実施の形態１で示した空気調和機の冷媒回路を例に、流量制御装置１３の制御方法の一例を説明する。

　図１５は、本発明の実施の形態５による空気調和機の一例を示す冷媒回路図である。また、図１６は、この空気調和機の流量制御装置の制御方法の一例を示すフローチャートである。
　流量制御装置１３を制御する場合、例えば、入口温度検出装置３１、出口温度検出装置３２、合流温度検出装置３３、流量制御装置制御部３５及び演算部３５ａを、空気調和機４１０の冷媒回路に設ける。

　例えばサーミスタ等の温度センサーである入口温度検出装置３１は、第二分岐管２１ｂに設けられており、当該位置の冷媒温度を検出する。例えばサーミスタ等の温度センサーである出口温度検出装置３２は、熱源側熱交換器２と流路切替器１２とを接続する配管４２に設けられており、当該位置の冷媒温度を検出する。より詳しくは、出口温度検出装置３２は、該配管４２と前記気相冷媒流出配管２３との接続部よりも、暖房運転時における冷媒流れ方向の上流側となる位置に設けられている。例えばサーミスタ等の温度センサーである合流温度検出装置３３は、熱源側熱交換器２と流路切替器１２とを接続する配管４２に設けられており、当該位置の冷媒温度を検出する。より詳しくは、合流温度検出装置３３は、該配管４２と前記気相冷媒流出配管２３との接続部よりも、暖房運転時における冷媒流れ方向の下流側となる位置に設けられている。

　演算部３５ａは、例えばマイコン等で構成されており、入口温度検出装置３１、出口温度検出装置３２及び合流温度検出装置３３の出力信号（検出値）を受信する。そして、演算部３５ａは、出口温度検出装置３２の検出値から入口温度検出装置３１の検出値を減算し、熱交換器過熱度を算出する。また、演算部３５ａは、合流温度検出装置３３の検出値から入口温度検出装置３１の検出値を減算し、合流過熱度を算出する。流量制御装置制御部３５は、例えばマイコン等で構成されている。そして、流量制御装置制御部３５は、演算部３５ａで算出された熱交換器過熱度及び合流過熱度に基づいて流量制御装置１３に制御信号を発信し、流量制御装置１３の開度を制御する。この流量制御装置１３の開度制御は、例えば所定の時間間隔毎に行われる。

　具体的には、流量制御装置制御部３５は、図１６に示すように、流量制御装置１３の開度を制御する。すなわち、流量制御装置制御部３５は、熱交換器過熱度＞０かつ合流過熱度＞０のとき、流量制御装置１３の開度を増加させる。また、流量制御装置制御部３５は、熱交換器過熱度＞０かつ合流過熱度＜０のとき、流量制御装置１３の開度を減少させる。また、流量制御装置制御部３５は、熱交換器過熱度＜０の時、流量制御装置１３の開度を増加させる。

　熱交換器過熱度＞０かつ合流過熱度＞０のとき、熱源側熱交換器２は過熱状態であって、気液分離器６の液バックも発生していない状態である。このため、気液分離器６から流路切替器１２へ流出する気相冷媒の流量を増加させることで、熱源側熱交換器２で更なる熱交換が可能となる。従って、流量制御装置制御部３５は、流量制御装置１３の開度を増加させ、気液分離器６から流路切替器１２へ流出する気相冷媒の流量を増加させる。

　熱交換器過熱度＞０かつ合流過熱度＜０のとき、熱源側熱交換器２は過熱状態であって、気液分離器６の液バックが発生している状態である。この状態は、気液分離器６から流路切替器１２へ流出する気相冷媒に液相冷媒が多く流入し、冷媒回路内に存在する冷媒がアキュムレータ５に貯留されてしまい、熱源側熱交換器２の熱負荷が減少している状態である。そこで、流量制御装置制御部３５は、流量制御装置１３の開度を減少させ、気液分離器６から流路切替器１２へ流出する気相冷媒の流量を減少し、気液分離器６の液バックを防止して、アキュムレータ５への冷媒の貯留を解消する。これにより熱源側熱交換器２での過熱状態が解消する。

　熱交換器過熱度＜０のとき、冷媒回路内を循環する冷媒量が過大であり、また、温度から熱源側熱交換器２の過熱状態を推定できない状態である。このため、流量制御装置制御部３５は、流量制御装置１３の開度を増加させる。すると、冷媒回路内を循環する冷媒量が減少し、熱源側熱交換器２の出口が過熱状態となる。

　上記実施の形態５によれば、冷媒回路内に適切な量の冷媒を循環させることができるので、上部熱源側熱交換器２ａ及び下部熱源側熱交換器２ｂの熱交換性能（熱交換効率）をより増加させ、空気調和機４１０全体のシステム性能をより向上できる。

実施の形態６．
　実施の形態１～実施の形態５で示した空気調和機の冷媒回路の第二分岐管２１ｂに、該第二分岐管２１ｂを流れる冷媒量を調節する流量制御装置３０を設けてもよい。なお、本実施の形態６では、実施の形態１～実施の形態５のいずれかと同一の構成を有する部位には同一の符号を付す。また、本実施の形態６で言及していない事項については、実施の形態１～実施の形態５のいずれかと同様とする。また、本実施の形態６では、実施の形態５で示した空気調和機に流量制御装置３０を設けた例について説明する。

　図１７は、本発明の実施の形態６による空気調和機の一例を示す冷媒回路図である。
　本実施の形態６に係る空気調和機５１０は、実施の形態５で示した空気調和機４１０の構成に加え、流量制御装置３０及び流量制御装置制御部３４を備えている。流量制御装置３０は、第二分岐管２１ｂを流れる冷媒量、つまり、下部熱源側熱交換器２ｂに流入する冷媒量を調節するものである。第二分岐管２１ｂに入口温度検出装置３１が設けられている場合、暖房運転時に下部熱源側熱交換器２ｂへ流入する冷媒の温度を入口温度検出装置３１で検出できるようにするため、流量制御装置３０は、入口温度検出装置３１よりも、暖房運転時における冷媒流れ方向の上流側に設けられる。流量制御装置３０は、例えばＬＥＶ（リニア電子膨張弁）等に代表される絞り装置である。流量制御装置制御部３４は、例えばマイコン等で構成されており、流量制御装置３０に制御信号を発信し、流量制御装置３０の開度を制御する。

　上記実施の形態６によれば、上部熱源側熱交換器２ａ及び下部熱源側熱交換器２ｂに流入する冷媒の気液混合比率に加え、上部熱源側熱交換器２ａ及び下部熱源側熱交換器２ｂに流入する冷媒量を調整することも可能となる。このため、上部熱源側熱交換器２ａ及び下部熱源側熱交換器２ｂの熱交換性能（熱交換効率）をより増加させ、空気調和機５１０全体のシステム性能をより向上できる。

実施の形態７．
　本発明の分岐回路に並列接続できる熱源側熱交換器は、２つに限定されるものではない。以下に、分岐回路に４つの熱源側熱交換器を並列接続する例について説明する。なお、本実施の形態７では、実施の形態１～実施の形態６のいずれかと同一の構成を有する部位には同一の符号を付す。また、本実施の形態７で言及していない事項については、実施の形態１～実施の形態６のいずれかと同様とする。また、本実施の形態７では、実施の形態４で示した分岐回路を用いた例について説明する。

　図１８は、本発明の実施の形態７による空気調和機の熱源側ユニットを示す斜視透視図である。図１９は、本発明の実施の形態７による空気調和機の一例を示す冷媒回路図である。また、図２０は、本発明の実施の形態７による空気調和機の分岐回路の水平配管部近傍を示す要部拡大図（断面図）であり、水平配管部を流れる冷媒の流動状態を示したものである。
　本実施の形態７に係る空気調和機６１０は、４つの熱源側熱交換器を備えている。また、空気調和機６１０は、２つの熱源側ユニット（第一熱源側ユニット５０１Ａ及び第二熱源側ユニット５０１Ｂ）を備えている。第一熱源側ユニット５０１Ａ及び第二熱源側ユニット５０１Ｂは、それぞれ、２つずつ熱源側熱交換器を収納している。

　第一熱源側ユニット５０１Ａの筐体は、実施の形態１で示した筐体１１と同形状のものであり、天面に形成された吹出口に第一送風機５０３ａが設けられている。また、第一熱源側ユニット５０１Ａの筐体には、２つの熱源側熱交換器が上下方向に並設されている。これら熱源側熱交換器は、実施の形態１で示した熱源側熱交換器２と同形状のものである。本実施の形態７では、上側に配置された熱源側熱交換器を第一上部熱源側熱交換器５０２ａと称し、下側に配置された熱源側熱交換器を第一下部熱源側熱交換器５０２ｂと称する。第一上部熱源側熱交換器５０２ａは、実施の形態１で示した分配器７と同構成の第一上部分配器５０７ａ、及び、実施の形態１で示した合流管８と同構成の第一上部合流管５０８ａを備えている。第一上部分配器５０７ａには、分岐管３６が接続されている。また、第一下部熱源側熱交換器５０２ｂは、実施の形態１で示した分配器７と同構成の第一下部分配器５０７ｂ、及び、実施の形態１で示した合流管８と同構成の第一下部合流管５０８ｂを備えている。第一下部分配器５０７ｂには、分岐管３８が接続されている。つまり、第一上部熱源側熱交換器５０２ａの熱負荷は、第一下部熱源側熱交換器５０２ｂの熱負荷よりも大きい構成となっている。

　同様に、第二熱源側ユニット５０１Ｂの筐体は、実施の形態１で示した筐体１１と同形状のものであり、天面に形成された吹出口に第二送風機５０３ｂが設けられている。また、第二熱源側ユニット５０１Ｂの筐体には、２つの熱源側熱交換器が上下方向に並設されている。これら熱源側熱交換器は、実施の形態１で示した熱源側熱交換器２と同形状のものである。本実施の形態７では、上側に配置された熱源側熱交換器を第二上部熱源側熱交換器５０２ｃと称し、下側に配置された熱源側熱交換器を第二下部熱源側熱交換器５０２ｄと称する。第二上部熱源側熱交換器５０２ｃは、実施の形態１で示した分配器７と同構成の第二上部分配器５０７ｃ、及び、実施の形態１で示した合流管８と同構成の第二上部合流管５０８ｃを備えている。第二上部分配器５０７ｃには、分岐管３７が接続されている。また、第二下部熱源側熱交換器５０２ｄは、実施の形態１で示した分配器７と同構成の第二下部分配器５０７ｄ及び、実施の形態１で示した合流管８と同構成の第二下部合流管５０８ｄを備えている。第二下部分配器５０７ｄには、分岐管３９が接続されている。つまり、第二上部熱源側熱交換器５０２ｃの熱負荷は、第二下部熱源側熱交換器５０２ｄの熱負荷よりも大きい構成となっている。

　また、本実施の形態７では、第一上部熱源側熱交換器５０２ａの熱負荷は第二上部熱源側熱交換器５０２ｃの熱負荷よりも大きい構成となっており、第二上部熱源側熱交換器５０２ｃの熱負荷は第一下部熱源側熱交換器５０２ｂの熱負荷よりも大きい構成となっており、第一下部熱源側熱交換器５０２ｂの熱負荷は第二下部熱源側熱交換器５０２ｄの熱負荷よりも大きい構成となっている。つまり、熱負荷の大きさは、第一上部熱源側熱交換器５０２ａ＞第二上部熱源側熱交換器５０２ｃ＞第一下部熱源側熱交換器５０２ｂ＞第二下部熱源側熱交換器５０２ｄとなっている。

　図２０に示すように、第一上部熱源側熱交換器５０２ａ、第一下部熱源側熱交換器５０２ｂ、第二上部熱源側熱交換器５０２ｃ及び第二下部熱源側熱交換器５０２ｄが蒸発器として動作する場合、白抜き矢印方向から、気液二相状態の冷媒が分岐回路５０９の水平配管部２７に流入する。このとき、慣性力の大きな液相冷媒が選択的に水平配管部２７の終端部に偏在する傾向を示す。したがって、水平配管部２７の終端部から入口側に向かって、熱負荷が大きな熱源側熱交換器に接続された分岐管から順番に例えばほぼ垂直に接続する。具体的には、水平配管部２７の終端部から入口側に向かって、第一上部熱源側熱交換器５０２ａに接続された分岐管３６、第二上部熱源側熱交換器５０２ｃに接続された分岐管３７、第一下部熱源側熱交換器５０２ｂに接続された分岐管３８、第二下部熱源側熱交換器５０２ｄに接続された分岐管３９の順で接続する。これにより、水平配管部２７の終端部に近い位置に接続された分岐管ほど、乾き度の低い気液二相冷媒が流入することとなる。つまり、熱負荷が大きい熱源側熱交換器ほど、乾き度の低い気液二相冷媒が流入することとなる。

　上記実施の形態７によれば、第一上部熱源側熱交換器５０２ａ、第一下部熱源側熱交換器５０２ｂ、第二上部熱源側熱交換器５０２ｃ及び第二下部熱源側熱交換器５０２ｄが蒸発器として動作する場合、水平配管部２７において、熱負荷が大きい熱源側熱交換器ほど乾き度の低い気液二相冷媒が流入するので、第一上部熱源側熱交換器５０２ａ、第一下部熱源側熱交換器５０２ｂ、第二上部熱源側熱交換器５０２ｃ及び第二下部熱源側熱交換器５０２ｄの熱交換性能（熱交換効率）を増加させ、空気調和機６１０全体のシステム性能を向上できる。

実施の形態８．
　上記の実施の形態では、筐体の天面に送風機が配置された熱源側ユニットを備えた空気調和機を想定していた。これに限らず、その他の構成の熱源ユニットを備えた空気調和機に対しても、本発明を実施することができる。以下、そのような空気調和機の一例について説明する。なお、本実施の形態８では、実施の形態１～実施の形態７のいずれかと同一の構成を有する部位には同一の符号を付す。また、本実施の形態８で言及していない事項については、実施の形態１～実施の形態７のいずれかと同様とする。

　図２１は、本発明の実施の形態８による空気調和機の熱源側ユニットを示す斜視図である。なお、本実施の形態８に係る空気調和機７１０の冷媒回路は、実施の形態１～実施の形態７のいずれかと同様である。
　本実施の形態８に係る空気調和機７１０の熱源側ユニット６０１は、側面部に吸込口６０１ａ及び吹出口６０１ｂが形成された筐体６１１を備えている。この筐体６１１内には、吸込口６０１ａと対向するように、上部熱源側熱交換器２ａ及び下部熱源側熱交換器２ｂが上下方向に並設されている。なお、これらの熱源側熱交換器を横方向に並設してもよい。

　また、筐体６１１内には、吹出口６０１ｂに、第一送風機６０３ａ及び第二送風機６０３ｂが設けられている。そして、第一送風機６０３ａは、上部熱源側熱交換器２ａと対向するように配置されている。また、第二送風機６０３ｂは、下部熱源側熱交換器２ｂと対向するように配置されている。つまり、上部熱源側熱交換器２ａを流れる冷媒は第一送風機６０３ａによって供給された空気と熱交換し、下部熱源側熱交換器２ｂを流れる冷媒は第二送風機６０３ｂによって供給された空気と熱交換する構成となっている。

　このように構成された空気調和機７１０においては、低能力の運転時等で冷媒の循環量が少なくなった場合、一方の熱源側熱交換器に液相冷媒を多く供給し、その熱源側熱交換器に対応する送風機の回転数を他方より多くしたほうよい。熱源側熱交換器の各伝熱管への冷媒の分配が均一となるからである。このとき、他方の送風機の回転数つまり消費電力を下げることができるので、総合的に省エネになる。

　ここで、上述のように、本実施の形態８に係る空気調和機７１０の冷媒回路（実施の形態１～実施の形態７のいずれかで示した冷媒回路）は、上部熱源側熱交換器２ａに対して、下部熱源側熱交換器２ｂに供給する冷媒よりも、乾き度の小さい冷媒を供給することができる。つまり、上部熱源側熱交換器２ａに対して、下部熱源側熱交換器２ｂよりも多くの液相冷媒を供給することができる。このため、本実施の形態８に係る空気調和機７１０は、低能力の運転時等で冷媒の循環量が少なくなった場合、上部熱源側熱交換器２ａに空気を供給する第一送風機６０３ａの回転数を多くし、第二送風機６０３ｂの回転数を下げることにより、空気調和機７１０の省エネを実現することができる。

　１，６０１　熱源側ユニット、５０１Ａ　第一熱源側ユニット、５０１Ｂ　第二熱源側ユニット、１ａ，６０１ａ　吸込口、１ｂ，６０１ｂ　吹出口、２，１０２　熱源側熱交換器、２ａ，１０２ａ　上部熱源側熱交換器、２ｂ，１０２ｂ　下部熱源側熱交換器、５０２ａ　第一上部熱源側熱交換器、５０２ｂ　第一下部熱源側熱交換器、５０２ｃ　第二上部熱源側熱交換器、５０２ｄ　第二下部熱源側熱交換器、３　送風機、５０３ａ，６０３ａ　第一送風機、５０３ｂ，６０３ｂ　第二送風機、４　圧縮機、５　アキュムレータ、６　気液分離器、７，１０７　分配器、７ａ，１０７ａ　上部分配器、７ｂ，１０７ｂ　下部分配器、５０７ａ　第一上部分配器、５０７ｂ　第一下部分配器、５０７ｃ　第二上部分配器、５０７ｄ　第二下部分配器、８　合流管、８ａ　上部合流管、８ｂ　下部合流管、５０８ａ　第一上部合流管、５０８ｂ　第一下部合流管、５０８ｃ　第二上部合流管、５０８ｄ　第二下部合流管、９，１０９，２０９，３０９，５０９　分岐回路、１０，１１０，２１０，３１０，４１０，５１０，６１０，７１０　空気調和機、１１，６１１　筐体、１２　流路切替器、１３　流量制御装置、１４　利用側ユニット、１４ａ　第一利用側ユニット、１４ｂ　第二利用側ユニット、１５　絞り装置、１５ａ　第一絞り装置、１５ｂ　第二絞り装置、１６　利用側熱交換器、１６ａ　第一利用側熱交換器、１６ｂ　第二利用側熱交換器、２０　主流管、２０ａ　垂直配管部、２１ａ　第一分岐管、２１ｂ　第二分岐管、２２　流入管、２３　気相冷媒流出配管、２７　水平配管部、３０　流量制御装置、３１　入口温度検出装置、３２　出口温度検出装置、３３　合流温度検出装置、３４　流量制御装置制御部、３５　流量制御装置制御部、３５ａ　演算部、３６　分岐管、３７　分岐管、３８　分岐管、３９　分岐管、４０　伝熱管、４１　伝熱フィン、４２　配管。

Claims (13)

1. 　圧縮機、凝縮器、絞り装置及び熱負荷が異なる複数の蒸発器を備え、
   　複数の前記蒸発器が、前記絞り装置と前記圧縮機の吸入側との間で並列に接続された冷媒回路において、
   　前記絞り装置と複数の前記蒸発器との間に設けられ、複数の前記蒸発器のそれぞれに冷媒を分配する分岐回路を備え、
   　該分岐回路は、前記蒸発器の１つである第一蒸発器に対して、当該第一蒸発器よりも熱負荷が小さい前記蒸発器である第二蒸発器に供給する冷媒よりも、乾き度の小さい冷媒を供給する構成である冷媒回路。
2. 　前記分岐回路は、
   　前記絞り装置と複数の前記蒸発器との間に設けられた気液分離器と、
   　一端が前記気液分離器に接続され、下流側に液相冷媒又は気液二相冷媒を供給する主流管と、
   　一端が前記主流管に接続され、他端が前記第一蒸発器に接続された第一分岐管と、
   　一端が前記絞り装置から前記主流管と前記第一分岐管との接続部までの間に接続され、他端が前記第二蒸発器に接続された第二分岐管と、
   　を備えた請求項１に記載の冷媒回路。
3. 　前記主流管は、垂直方向に配置された垂直配管部を有し、
   　前記第一分岐管の一端は、前記垂直配管部に接続され、
   　前記第二分岐管の一端は、前記垂直配管部と前記第一分岐管との接続位置よりも冷媒流れ方向の上流側となる位置において、前記垂直配管部に接続されている請求項２に記載の冷媒回路。
4. 　前記第二分岐管の一端は、前記垂直配管部の内部に突出している請求項３に記載の冷媒回路。
5. 　前記第二分岐管の一端は、前記絞り装置と前記気液分離器とを接続する配管に接続されている請求項２に記載の冷媒回路。
6. 　前記第二分岐管の一端は、前記気液分離器に接続され、
   　前記主流管及び前記第二分岐管は、前記気液分離器内で開口し、
   　前記主流管は、前記第二分岐管よりも下方となる位置に開口している請求項２に記載の冷媒回路。
7. 　前記主流管は、前記気液分離器と接続されていない側の端部側に、該端部が閉塞されて水平方向に配置された水平配管部を有し、
   　前記第一分岐管の一端は、前記水平配管部に接続され、
   　前記第二分岐管の一端は、前記水平配管部と前記第一分岐管との接続位置よりも冷媒流れ方向の上流側となる位置において、前記水平配管部に接続されている請求項２に記載の冷媒回路。
8. 　一端が前記気液分離器に接続され、他端が前記蒸発器と前記圧縮機の吸入側とを接続する吸入配管に接続されて、前記気液分離器で分離された気相冷媒を前記気液分離器から流出させる気相冷媒流出配管と、
   　該気相冷媒流出配管に設けられ、前記気液分離器からの前記気相冷媒の流出量を調節する流量制御装置と、
   　を備えた請求項２～請求項７のいずれか一項に記載の冷媒回路。
9. 　前記第二分岐管に設けられた入口温度検出装置と、
   　前記吸入配管において、前記吸入配管と前記気相冷媒流出配管との接続部よりも冷媒流れ方向の上流側となる位置に設けられた出口温度検出装置と、
   　前記吸入配管において、前記吸入配管と前記気相冷媒流出配管との接続部よりも冷媒流れ方向の下流側となる位置に設けられた合流温度検出装置と、
   　該流量制御装置の開度を制御する流量制御装置制御部と、
   　前記出口温度検出装置の検出値から前記入口温度検出装置の検出値を減算した値である熱交換器過熱度、及び、前記合流温度検出装置の検出値から前記入口温度検出装置の検出値を減算した値である合流過熱度を算出する演算部と、
   　を備え、
   　前記流量制御装置制御部は、
   　前記熱交換器過熱度＞０かつ前記合流過熱度＞０のとき、前記流量制御装置の開度を増加させ、
   　前記熱交換器過熱度＞０かつ前記合流過熱度＜０のとき、前記流量制御装置の開度を減少させ、
   　前記熱交換器過熱度＜０のとき、前記流量制御装置の開度を増加させる構成である請求項８に記載の冷媒回路。
10. 　前記第二分岐管に、該第二分岐管を流れる冷媒量を調節する流量制御装置を備えた請求項２～請求項９のいずれか一項に記載の冷媒回路。
11. 　複数の前記蒸発器は、
    　水平方向に配置された複数の伝熱管と、
    　前記分岐回路に接続され、前記分岐回路から流入した冷媒を複数の前記伝熱管に分配する分配器と、
    　を備えた請求項１～請求項１０のいずれか一項に記載の冷媒回路。
12. 　請求項１～請求項１１のいずれか一項に記載の冷媒回路と、
    　側面部に吸込口が形成され、天面に吹出口が形成された筐体と、
    　該筐体の吹出口に設けられた送風機と、
    　を備え、
    　複数の前記蒸発器は前記吸込口と対向するように前記筐体に収容されており、前記第一蒸発器が前記第二蒸発器よりも上方に配置されている空気調和機。
13. 　請求項１～請求項１１のいずれか一項に記載の冷媒回路と、
    　側面部に吸込口及び吹出口が形成された筐体と、
    　該筐体の吹出口に設けられた複数の送風機と、
    　を備え、
    　複数の前記蒸発器は、前記吸込口と対向するように並設され、
    　複数の前記送風機のそれぞれは、複数の前記蒸発器のそれぞれに対向して配置されている空気調和機。

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