特開 2024-80933 空気調和装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024080933

(43)【公開日】2024-06-17

(54)【発明の名称】空気調和装置

(51)【国際特許分類】

   F25B 1/00 20060101AFI20240610BHJP

【ＦＩ】

F25B1/00 389A

F25B1/00 101D

【審査請求】未請求

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022194300

(22)【出願日】2022-12-05

(71)【出願人】

【識別番号】503376518

【氏名又は名称】東芝ライフスタイル株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】河村 佳憲

(57)【要約】

【課題】熱交換器の小型化が可能な冷凍サイクル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、第１の四方弁と、エジェクタと、第２の四方弁と、気液分離器と、第３の配管と、第４の配管と、第５の配管と、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し、冷媒が流れる。第３の配管は、第１の四方弁と圧縮機の吸入口とを接続する第１の配管と、エジェクタの第２の流入口と、を接続する。第４の配管は、第１の四方弁と室内熱交換器との接続する第１の配管と、エジェクタの第１の流入口と第２の四方弁とを接続する第２の配管と、を接続する。第５の配管は、気液分離器の第３の開口と、第３の配管またはエジェクタの第１の流入口と第２の四方弁とを接続する第２の配管と、を接続する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項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し、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、
前記第１の配管に設けられ、前記冷媒が流れる方向を変更可能な第１の四方弁と、
第２の配管に設けられ、前記第２の配管における上流側から前記冷媒が流入する第１の流入口と、前記第２の配管とは異なる配管から前記冷媒が流入する第２の流入口と、が設けられ、前記第１の流入口に供給された前記冷媒と前記第２の流入口に供給された冷媒とを混合して流出口から第２の配管の下流側に供給可能な、エジェクタと、
前記第２の配管に設けられ、前記エジェクタの第１の流入口と前記流出口とに接続され、前記流出口から流出する前記冷媒の流れる方向を変更可能な第２の四方弁と、
前記第２の配管に設けられ、前記第２の四方弁と接続される第１の開口と、前記室外熱交換器と接続される第２の開口と、気体状の冷媒が通る第３の開口と、が設けられた気液分離器と、
第１の四方弁と前記圧縮機の前記吸入口とを接続する前記第１の配管と、前記エジェクタの前記第２の流入口と、を接続する第３の配管と、
第１の四方弁と前記室内熱交換器との接続する前記第１の配管と、前記エジェクタの前記第１の流入口と前記第２の四方弁とを接続する前記第２の配管と、を接続する第４の配管と、
前記気液分離器の前記第３の開口と、前記第３の配管または前記エジェクタの前記第１の流入口と前記第２の四方弁とを接続する前記第２の配管と、を接続する第５の配管と、
を備える、空気調和装置。

【請求項2】

前記第３の配管に前記冷媒の流量を制御する第１の流量制御弁を備える、請求項１に記載の空気調和装置。

【請求項3】

前記第４の配管に前記冷媒の流量を制御する第２の流量制御弁を備える、請求項１または請求項２に記載の空気調和装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、空気調和装置に関する。

【背景技術】

【0002】

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および蒸発により、室内の温度を調節する。暖房運転において冷媒は、室外熱交換器（蒸発器）で蒸発し、室内熱交換器（凝縮器）で凝縮する。また、冷房運転において冷媒は、室外熱交換器（凝縮器）で凝縮し、室内熱交換器（蒸発器）で蒸発する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００８―１１６１２４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、近年、小型化が可能であり、さらに、省エネルギー化にも寄与し得る空気調和機が望まれている。

【0005】

本発明が解決する課題の一例は、熱交換器の小型化が可能な冷凍サイクルを備える空気調和装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

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、第１の四方弁と、エジェクタと、第２の四方弁と、気液分離器と、第３の配管と、第４の配管と、第５の配管と、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し、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。第１の四方弁は、前記第１の配管に設けられ、前記冷媒が流れる方向を変更可能である。エジェクタは、第２の配管に設けられ、前記第２の配管における上流側から前記冷媒が流入する第１の流入口と、前記第２の配管とは異なる配管から前記冷媒が流入する第２の流入口と、が設けられ、前記第１の流入口に供給された前記冷媒と前記第２の流入口に供給された冷媒とを混合して流出口から第２の配管の下流側に供給可能である。第２の四方弁は、前記第２の配管に設けられ、前記エジェクタの第１の流入口と前記流出口とに接続され、前記流出口から流出する前記冷媒の流れる方向を変更可能である。気液分離器は、前記第２の配管に設けられ、前記第２の四方弁と接続される第１の開口と、前記室外熱交換器と接続される第２の開口と、気体状の冷媒が通る第３の開口と、が設けられる。第３の配管は、第１の四方弁と前記圧縮機の前記吸入口とを接続する前記第１の配管と、前記エジェクタの前記第２の流入口と、を接続する。第４の配管は、第１の四方弁と前記室内熱交換器との接続する前記第１の配管と、前記エジェクタの前記第１の流入口と前記第２の四方弁とを接続する前記第２の配管と、を接続する。第５の配管は、前記気液分離器の前記第３の開口と、前記第３の配管または前記エジェクタの前記第１の流入口と前記第２の四方弁とを接続する前記第２の配管と、を接続する。

【0007】

また、空気調和装置は、例えば、前記第３の配管に前記冷媒の流量を制御する第１の流量制御弁を備えてもよい。

【0008】

また、空気調和装置は、例えば、前記第４の配管に前記冷媒の流量を制御する第２の流量制御弁を備えてもよい。

【0009】

以上の空気調和装置によれば、例えば、冷凍サイクルにおける熱交換効率が向上可能となり、熱交換器の小型化が可能な空気調和装置が提供可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】図１は、実施形態に係る空気調和装置の冷媒系統図であり、併せて冷房運転時の冷媒の流れを示す例示的かつ模式的な図である。

【図2】図２は、実施形態に係る空気調和装置の室外機に搭載されるエジェクタの構成を説明する例示的かつ模式的な断面図である。

【図3】図３は、実施形態に係る空気調和装置の制御装置およびその制御装置によって制御される構成を示す例示的かつ模式的なブロック図である。

【図4】図４は、実施形態に係る空気調和装置の冷媒系統図であり、併せて暖房運転時の冷媒の流れを示す例示的かつ模式的な図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下に、いくつかの実施形態について、図１～図４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およ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。構成要素およびその説明は、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。

【0012】

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。

【0013】

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。

【0014】

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。

【0015】

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、第１の四方弁２５と、第２の四方弁２６と、エジェクタ２７と、第１の流量制御弁３１と、第２の流量制御弁３２と、三方弁３３（切替弁）と、気液分離器６１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。

【0016】

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、第３の配管５３と、第４の配管５４と、第５の配管５５等を含む。

【0017】

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、第１の四方弁２５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、第１の四方弁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、第１の四方弁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、第１の四方弁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、第１の四方弁２５と圧縮機２３の吐出口２３ｂとを接続する配管領域である。

【0018】

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２の四方弁２６、エジェクタ２７、気液分離器６１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、第６の領域５２ｂ、第７の領域５２ｃ、第８の領域５２ｄ、第９の領域５２ｅを有する。第５の領域５２ａは、第２の四方弁２６と室内熱交換器４１とを接続する配管領域である。第６の領域５２ｂは、第２の四方弁２６とエジェクタ２７の流出口７３とを接続する配管領域である。第７の領域５２ｃは、第２の四方弁２６と気液分離器６１の第１の開口６１ａとを接続する配管領域である。第８の領域５２ｄは、気液分離器６１の第２の開口６１ｂと室外熱交換器２１とを接続する配管領域である。第９の領域５２ｅは、第２の四方弁２６とエジェクタ２７の第１の流入口７１とを接続する配管領域である。

【0019】

第３の配管５３は、第１の四方弁２５と圧縮機２３の吸入口２３ａとを接続する第１の配管５１と、エジェクタ２７の第２の流入口７２と、を接続する。第１の流量制御弁３１は、第３の配管５３に設けられる。第３の配管５３は、第１０の領域５３ａと第１１の領域５３ｂとを有する。第１０の領域５３ａは、エジェクタ２７の第２の流入口７２と第１の流量制御弁３１とを接続する配管領域である。第１１の領域５３ｂは、第１の配管５１の第２の領域５１ｂと第１の流量制御弁３１とを接続する配管領域である。第３の配管５３は、エジェクタ２７の第１の流入口７１から流入する駆動冷媒により昇圧させられる低圧の冷媒を第２の流入口７２から供給するための配管である。

【0020】

第４の配管５４は、第１の四方弁２５と室内熱交換器４１との接続する第１の配管５１と、エジェクタ２７の第１の流入口７１と第２の四方弁２６とを接続する第２の配管５２と、を接続する。第２の流量制御弁３２は、第４の配管５４に設けられる。第４の配管５４は、第１２の領域５４ａと第１３の領域５４ｂとを有する。第１２の領域５４ａは、第１の配管５１の第１の領域５１ａと第２の流量制御弁３２とを接続する配管領域である。第１３の領域５４ｂは、第２の流量制御弁３２と第２の配管５２の第９の領域５２ｅとを接続する配管領域である。第４の配管５４は、暖房運転時に、エジェクタ２７の第２の流入口７２から供給される低圧の冷媒を昇圧させるために圧縮機２３から高温高圧の冷媒の一部を駆動冷媒として供給するための配管である。

【0021】

第５の配管５５は、気液分離器６１の第３の開口６１ｃと、第３の配管５３の第１０の領域５３ａまたはエジェクタ２７の第１の流入口７１と第２の四方弁２６とを接続する第２の配管５２と、を接続する。三方弁３３は、第５の配管５５に設けられる。第５の配管５５は、第１４の領域５５ａ、第１５の領域５５ｂ、第１６の領域５５ｃを有する。第１４の領域５５ａは、気液分離器６１の第３の開口６１ｃと三方弁３３とを接続する配管領域である。第１５の領域５５ｂは、三方弁３３と第２の配管５２の第９の領域５２ｅとを接続する配管領域である。第１６の領域５５ｃは、三方弁３３と第３の配管５３の第１０の領域５３ａとを接続する配管領域である。第５の配管５５は、気液分離器６１で分離された気体状の冷媒を、冷房運転時にはエジェクタ２７の第１の流入口７１に駆動冷媒として、暖房運転時にはエジェクタ２７の第２の流入口７２に吸入冷媒として、供給するための配管である。

【0022】

図１に示されるように、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、図４に示されるように、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。

【0023】

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。

【0024】

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。

【0025】

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。

【0026】

第１の四方弁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、第１の流量制御弁３１と、に接続される。第１の四方弁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、第１の流量制御弁３１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。

【0027】

冷房運転時において、第１の四方弁２５は、圧縮機２３の吐出口２３ｂと室外熱交換器２１とを接続し、高温高圧の気体状の冷媒を室外熱交換器２１に供給する。さらに、冷房運転時において、第１の四方弁２５は、室内熱交換器４１とアキュムレータ２４とを接続し低温低圧の気体状の冷媒をアキュムレータ２４に戻す。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。なお、冷房運転において、室内熱交換器４１から吐出される冷媒は、アキュムレータ２４（圧縮機２３）に戻る気体状の冷媒と、アキュムレータ２４（圧縮機２３）に戻ることなくエジェクタ２７の第２の流入口７２に吸入冷媒として供給される冷媒とが存在する。エジェクタ２７の詳細は後述する。

【0028】

また、暖房運転時において、図４に示されるように、第１の四方弁２５は、圧縮機２３の吐出口２３ｂと室内熱交換器４１とを接続し、高温高圧の気体状の冷媒を室内熱交換器４１に供給する。また、暖房運転時において、第１の四方弁２５は、室外熱交換器２１とアキュムレータ２４とを接続し、低温低圧の気体状の冷媒をアキュムレータ２４に提供する。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。

【0029】

第２の四方弁２６は、室内熱交換器４１と、エジェクタ２７の流出口７３と、気液分離器６１の第１の開口６１ａと、第２の配管５２の第９の領域５２ｅに接続される。第２の四方弁２６は、暖房運転時と冷房運転時とで、室内熱交換器４１、エジェクタ２７の流出口７３、気液分離器６１の第１の開口６１ａ、第２の配管５２の第９の領域５２ｅ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。なお、第２の四方弁２６としては、一般的な四方弁に限らず、冷媒の流れる方向を変更できれば、その他の構成の弁であってもよい。例えば、４つの逆止弁を環状に繋いだブリッジ回路で置き替えてもよい。なお、第２の四方弁としてブリッジ回路を採用した場合は、第２の四方弁駆動回路は省略が可能である。

【0030】

冷房運転時において、図１に示さるように、第２の四方弁２６は、気液分離器６１の第１の開口６１ａとエジェクタ２７の第１の流入口７１とを接続し、気液分離器６１で分離された液状の冷媒（室外熱交換器２１で熱交換された（凝縮された）液状の冷媒）をエジェクタ２７の第１の流入口７１に供給する。なお、第１の流入口７１には、気液分離器６１で分離された気体状の冷媒も供給される。つまり、第１の流入口７１には、気液二相の冷媒が駆動冷媒として供給される。したがって、冷房運転時には、気液分離器６１の機能は実質的に利用されず、空気調和装置１０を冷房運転専用として構成する場合には、気液分離器６１は省略することができる。また、冷房運転時において、第２の四方弁２６は、エジェクタ２７の流出口７３から吐出された冷媒を第２の配管に流す。流出口７３から吐出された冷媒は、室内熱交換器４１から吐出され、アキュムレータ２４（圧縮機２３）に戻ることなくエジェクタ２７に供給された低温低圧の冷媒（吸入冷媒）が、室外熱交換器２１側から供給される気液二相の冷媒（駆動冷媒）と混合され昇圧された冷媒である。その結果、上述したように、圧縮機２３を通過させずに低温の冷媒を室内熱交換器４１に流すことが可能になる。

【0031】

また、暖房運転時において、図４に示されるように、第２の四方弁２６は、室内熱交換器４１とエジェクタ２７の第１の流入口７１とを接続し、室内熱交換器４１から吐出された液状の冷媒を第１の流入口７１に提供する。なお、第１の流入口７１には、圧縮機２３から吐出される高温高圧の冷媒の一部も供給される。また、第２の四方弁２６は、エジェクタ２７の流出口７３と気液分離器６１の第１の開口６１ａとを接続し、流出口７３から流出する冷媒を気液分離器６１に供給し、アキュムレータ２４に戻す。

【0032】

エジェクタ２７は、第２の配管５２に設けられる。より具体的には、エジェクタ２７は、第１の流入口７１と第２の流入口７２と流出口７３とを備える。第１の流入口７１は、冷房運転時および暖房運転時における冷媒の流れ方向に対して第２の配管５２の上流側から冷媒が流入する。第２の流入口７２は、第２の配管５２とは異なる配管（第３の配管５３または第５の配管５５）から冷媒が流入する。そして、流出口７３は、第１の流入口７１に供給された冷媒と第２の流入口７２に供給された冷媒とを混合するとともに昇圧した状態の冷媒を冷房運転時および暖房運転時における冷媒の流れ方向に対して第２の配管５２の下流側に吐出（供給）する。

【0033】

図２は、本実施形態のエジェクタ２７の構造を示す例示的かつ模式的に示す断面図である。図２に示すように、エジェクタ２７は、簡素な構造を有するため、保守及び空気調和装置１０への組み込みが容易である。なお、エジェクタ２７の構造は、図２の例に限られない。エジェクタ２７には、第１の流入口７１と、第２の流入口７２と、流出口７３と、ノズル部７４と、吸引部７５と、混合部７６と、ディフューザ部７７とが設けられる。

【0034】

図１に示すように、第１の流入口７１は、第２の配管５２の第９の領域５２ｅを介して第２の四方弁２６に接続されている。例えば、冷房運転時には、室外熱交換器２１側からの冷媒が流れ込む。また、暖房運転時には、室内熱交換器４１側からの冷媒が流れ込む。

【0035】

第２の流入口７２は、第３の配管５３の第１０の領域５３ａに接続される。例えば、冷房運転時には、第２の流入口７２に、室内熱交換器４１から吐出される気体状の冷媒の一部が第１の流量制御弁３１を介して流れ込む。また、暖房運転時には、第２の流入口７２に、室外熱交換器２１から吐出され気液分離器６１で分離され三方弁３３を通過した気体状の一部が流れ込む。流出口７３は、第２の配管５２の第６の領域５２ｂを介して第２の四方弁２６に昇圧された気液二相の冷媒を吐出する。

【0036】

エジェクタ２７は、上述したように第１の流入口７１に供給された冷媒（駆動冷媒）を、第２の流入口７２に供給された冷媒（吸入冷媒）と混合するとともに昇圧して流出口７３から放出することができる。このため、エジェクタ２７は、低温低圧の冷媒を流出口７３から第２の配管５２を通じて冷房運転時には蒸発器として機能する室内熱交換器４１側に供給し、暖房運転時には蒸発器として機能する室外熱交換器２１に供給する。

【0037】

図２に示すように、ノズル部７４は、第１の流入口７１と混合部７６との間に設けられる。ノズル部７４は、混合部７６に向かって先細る部分と徐々に拡大する部分とを有した流路である。なお、ノズル部７４の形状は、これには限らず、流入した冷媒を減圧して高速で噴射することができれば、どのような構造であってもよい。ノズル部７４は、第１の流入口７１に流入した冷媒を、減圧膨張させて混合部７６に噴出する。ノズル部７４の出口近傍における圧力が低いため、ノズル部７４に接続された第１の流入口７１は、冷媒を吸引できる。

【0038】

吸引部７５は、第２の流入口７２と混合部７６との間に設けられる。吸引部７５は、ノズル部７４の周りに設けられ、混合部７６に向かって先細る部分を有した略円筒状の流路である。吸引部７５は、第２の流入口７２に流入した冷媒を、減圧膨張させて混合部７６に噴出する。吸引部７５の出口近傍における圧力が低いため、吸引部７５に接続された第２の流入口７２は、冷媒を吸引できる。

【0039】

混合部７６は、ノズル部７４及び吸引部７５と、ディフューザ部７７との間に設けられる。エジェクタ２７は、混合部７６において、吸引部７５から噴出した冷媒を、ノズル部７４から噴出した冷媒と混合する。

【0040】

ディフューザ部７７は、混合部７６と流出口７３との間に設けられる。ディフューザ部７７は、流出口７３に向かって拡大する部分を有した流路である。混合部７６で混合された冷媒は、ディフューザ部７７で減速して昇圧し、流出口７３から放出される。

【0041】

エジェクタ２７は、エジェクタ電磁弁７８を有する。エジェクタ電磁弁７８は、第１の流入口７１を開閉することができる。なお、図２において、エジェクタ電磁弁７８はノズル部７４の外部に位置する例を示しているが、エジェクタ電磁弁７８はノズル部７４の内部または他の部分に設けられてもよい。例えば、ノズル部７４に挿入して開度を調整するニードル状の弁であってもよい。エジェクタ電磁弁７８は、開度を制御されることで、第１の流入口７１に供給される冷媒の量を調節する。なお、エジェクタ２７において、第２の流入口７２に供給される冷媒の量は、第１の流量制御弁３１で調節可能であるが、第１の流入口７１と同様にエジェクタ電磁弁を第２の流入口７２の部分または内部に設けてもよい。

【0042】

第１の流量制御弁３１は、第３の配管５３に設けられる。前述したように、冷房運転において、室内熱交換器４１から吐出される冷媒は、アキュムレータ２４（圧縮機２３）に戻る気体状の冷媒と、アキュムレータ２４（圧縮機２３）に戻ることなくエジェクタ２７の第２の流入口７２に吸入冷媒として供給される冷媒とが存在する。第１の流量制御弁３１は、吸入冷媒がエジェクタ２７（第２の流入口７２）に吸い込まれ過ぎることを抑制（調整）するための制御弁である。逆に、暖房運転においては、第１の流量制御弁３１は基本的には閉弁状態として、気液分離器６１で分離された気体状の冷媒がアキュムレータ２４に戻ることを防止する。つまり、第１の流量制御弁３１は、エジェクタ２７（第２の流入口７２）における吸引冷媒の吸込み圧が低下してしまうことを防止するように流量制御を行う。なお、第１の流量制御弁３１は、冷媒の流量の調整が可能であれば、他のタイプの制御弁でもよく、例えば、膨張弁でもよい。

【0043】

第２の流量制御弁３２は、第４の配管５４に設けられる。第２の流量制御弁３２は、暖房運転時に、圧縮機２３から吐出される高温高圧の気体状の冷媒がエジェクタ２７の第１の流入口７１に流入する流入量の調整を行う。言い換えれば、第２の流量制御弁３２は、室内熱交換器４１に供給する高温高圧の気体状の冷媒量が低下し熱交換効率が低下することを抑制しつつ、エジェクタ２７へ駆動冷媒を供給するように流量のバランスをとるために開弁調整を行う。なお、冷房運転時には、第２の流量制御弁３２は閉弁し、室内熱交換器４１から吐出される気体状の冷媒がエジェクタ２７の第１の流入口７１の流れることを防止する。つまり、第４の配管５４を閉鎖する弁として機能する。

【0044】

三方弁３３は、第５の配管５５に設けられる。三方弁３３は、気液分離器６１の第３の開口６１ｃから供給される気体状の冷媒の流路を冷房運転時と暖房運転時とで切り替える。冷房運転時、三方弁３３は、気液分離器６１の第３の開口６１ｃから供給される気体状の冷媒をエジェクタ２７の第１の流入口７１に供給するように第５の配管５５の第１４の領域５５ａと第１５の領域５５ｂとを接続する。一方、冷房運転時、三方弁３３は、気液分離器６１の第３の開口６１ｃから供給される気体状の冷媒をエジェクタ２７の第２の流入口７２に供給するように第５の配管５５の第１４の領域５５ａと第１６の領域５５ｃとを接続する。三方弁３３は、流路の切り替えができれば他のタイプの電磁弁等であってもよい。

【0045】

気液分離器６１は、第２の配管５２に設けられる。気液分離器６１は、例えば表面張力式気液分離器である。なお、気液分離器６１は、気体状態の冷媒と液体状態の冷媒とに分離できれば、レシーバータンク等の他の気液分離器であってもよい。気液分離器６１に、第１の開口６１ａ（液状冷媒出入口）と、第２の開口６１ｂ（液状冷媒出入口）と、第３の開口６１ｃ（気体状冷媒出口）とが設けられる。

【0046】

第１の開口６１ａは、冷房運転時において、気液分離器６１で分離された液状の冷媒を、第２の四方弁２６を介してエジェクタ２７の第１の流入口７１に供給する。また、第１の開口６１ａは、暖房運転時において、エジェクタ２７の流出口７３から吐出される気液二相の冷媒が第２の四方弁２６を介して供給される。

【0047】

第２の開口６１ｂは、冷房運転時において、室外熱交換器２１から吐出される冷媒が流れ込む。また、第２の開口６１ｂは、暖房運転時において、気液分離器６１で分離された液状の冷媒を室外熱交換器２１に向けて流出する。

【0048】

第３の開口６１ｃは、冷房運転時において、気液分離器６１で分離された気体状の冷媒を、三方弁３３を介してエジェクタ２７の第１の流入口７１に供給する。また、第３の開口６１ｃは、暖房運転時において、気液分離器６１で分離された気体状の冷媒を、三方弁３３を介してエジェクタ２７の第２の流入口７２に供給する。

【0049】

なお、上述したように、冷房運転時において、気液分離器６１の第１の開口６１ａから流出する液状の冷媒と、第３の開口６１ｃから流出する気体状の冷媒は、いずれもエジェクタ２７の第１の流入口７１に供給される。つまり、気液二相の状態でエジェクタ２７に供給される。したがって、空気調和装置１０を冷房専用機として構成する場合は、気液分離器６１を省略し、室外熱交換器２１から吐出される気液二相の冷媒をそのまま、エジェクタ２７の第１の流入口７１に供給するようにしてもよい。

【0050】

制御装置１４は、室外機１１および室内機１２に設けられる上述した室外送風ファン２２、室内送風ファン４２、圧縮機２３、各弁等の制御を行い、冷房運転、暖房運転、除湿運転、除霜運転、および他の運転制御を行う。制御装置１４は、例えば、室外機１１に設けられた室外制御装置１４ａ、室内機１２に設けられた室内制御装置１４ｂ等で構成される。室外制御装置１４ａと室内制御装置１４ｂとは、電気的に接続され相互に制御信号の送受を行い、協働して室外機１１と室内機１２の制御を行う。室内機１２に設けられた室内制御装置１４ｂは、例えば、利用者が操作するリモートコントローラから信号を入力されて制御されてもよいし、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制御されてもよい。なお、室外制御装置１４ａと室内制御装置１４ｂとは、まとめて一つの制御装置１４としてもよい。この場合、制御装置１４は、室外機１１に設けても室内機１２に設けてもよいが、例えば室内機１２に設けることができる。

【0051】

制御装置１４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。

【0052】

図３は、本実施形態の空気調和装置１０の制御装置１４およびその制御装置１４によって制御される構成を示す例示的かつ模式的なブロック図である。図３に示すように、本実施形態の空気調和装置１０は、室外ファン駆動回路８１と、室内ファン駆動回路８２と、インバータ回路８３と、第１の四方弁駆動回路８４と、第２の四方弁駆動回路８５、第１の流量制御弁駆動回路８６、第２の流量制御弁駆動回路８７、三方弁駆動回路８８、エジェクタ電磁弁駆動回路８９等とを有する。

【0053】

室外ファン駆動回路８１は、室外送風ファン２２の駆動回路である。室内ファン駆動回路８２は、室内送風ファン４２の駆動回路である。インバータ回路８３は、圧縮機２３をインバータ制御し、圧縮機２３の周波数を変更する。インバータ回路８３は、例えば、ＰＡＭ（Ｐｕｌｓｅ Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）方式のインバータ回路である。なお、インバータ回路８３は、この例に限られない。

【0054】

第１の四方弁駆動回路８４は、第１の四方弁２５の駆動回路である。第２の四方弁駆動回路８５は、第２の四方弁２６の駆動回路である。第１の流量制御弁駆動回路８６は、第１の流量制御弁３１の駆動回路である。第２の流量制御弁駆動回路８７は、第２の流量制御弁３２の駆動回路である。三方弁駆動回路８８は、三方弁３３の駆動回路である。エジェクタ電磁弁駆動回路８９は、エジェクタ電磁弁７８の駆動回路である。

【0055】

制御装置１４は、温度センサＴ１～Ｔ５、および温度センサＳｕと、室外ファン駆動回路８１と、室内ファン駆動回路８２と、インバータ回路８３と、第１の四方弁駆動回路８４と、第２の四方弁駆動回路８５、第１の流量制御弁駆動回路８６、第２の流量制御弁駆動回路８７、三方弁駆動回路８８、エジェクタ電磁弁駆動回路８９とに接続される。制御装置１４は、温度取得部９１と、運転切替部９２と、室外ファン制御部９３と、室内ファン制御部９４と、圧縮機制御部９５と、弁制御部９６とを備える。

【0056】

温度取得部９１は、温度センサＴ１～Ｔ５および温度センサＳｕを用いて、冷凍サイクル内の各部分の温度を測定する。例えば、温度センサＴ１は、室内熱交換器４１の内部における冷媒の温度（Ｔ１値）を検出する。温度センサＴ２は、室内熱交換器４１と第２の四方弁２６との間で室内熱交換器４１の近傍の冷媒の温度（Ｔ２値）を検出する。温度センサＴ３は、室外熱交換器２１の内部における冷媒の温度（Ｔ３値）を検出する。温度センサＴ４は、室外熱交換器２１と気液分離器６１との間で室外熱交換器２１の近傍の冷媒の温度（Ｔ４値）を検出する。温度センサＴ５は、第３の配管５３において、第１の流量制御弁３１とエジェクタ２７の第２の流入口７２との間で第１の流量制御弁３１の近傍の冷媒の温度（Ｔ５値）を検出する。温度センサＳｕは、アキュムレータの冷媒入口で冷媒の温度（Ｓｕ値）を検出する。

【0057】

運転切替部９２は、空気調和装置１０における冷房運転、暖房運転、除湿運転、除霜運転、および他の運転の切り替えを行う。

【0058】

室外ファン制御部９３は、室外送風ファン２２を制御する。例えば、室外ファン制御部９３は、室外ファン駆動回路８１を制御することで、室外送風ファン２２のモータの回転数を制御する。

【0059】

室内ファン制御部９４は、室内送風ファン４２を制御する。例えば、室内ファン制御部９４は、室内ファン駆動回路８２を制御することで、室内送風ファン４２のモータの回転数を制御する。

【0060】

圧縮機制御部９５は、圧縮機２３を制御する。例えば、圧縮機制御部９５は、インバータ回路８３を制御することで、インバータ制御により圧縮機２３の周波数（運転周波数）を制御する。

【0061】

弁制御部９６は、第１の四方弁２５、第２の四方弁２６、第１の流量制御弁３１、第２の流量制御弁３２、三方弁３３、エジェクタ電磁弁７８を制御する。弁制御部９６は、第１の四方弁駆動回路８４を制御することで、第１の四方弁２５のアクチュエータを駆動し、第１の四方弁２５の冷媒が流れる方向を変更させる。弁制御部９６は、第２の四方弁駆動回路８５を制御することで、第２の四方弁２６のアクチュエータを駆動し、第２の四方弁２６の冷媒が流れる方向を変更させる。弁制御部９６は、第１の流量制御弁駆動回路８６、第２の流量制御弁駆動回路８７及びエジェクタ電磁弁駆動回路８９を制御することで、第１の流量制御弁３１、第２の流量制御弁３２及びエジェクタ電磁弁７８の開度を変更させて、媒体の流量を調整する。また、弁制御部９６は、三方弁駆動回路８８を制御することで、三方弁３３のアクチュエータを駆動し、三方弁３３の冷媒が流れる方向を変更させる。

【0062】

上述のように構成される本実施形態の空気調和装置１０の冷房運転および暖房運転について説明する。なお、空気調和装置１０は、冷房運転および暖房運転に限らず、除湿運転や除霜運転および除菌運転のような他の運転を行うことができる。また、空気調和装置１０の冷房運転および暖房運転は、以下に説明される例に限られない。

【0063】

まず、冷房運転について、図１に示される媒体の流れ態様に基づいて説明する。例えば、空気調和装置１０の起動と冷房運転の開始が同時である場合、室外送風ファン２２、圧縮機２３、および室内送風ファン４２は停止している。この場合、室外ファン制御部９３、室内ファン制御部９４、および圧縮機制御部９５は、冷房運転の開始時に、室外送風ファン２２、圧縮機２３、および室内送風ファン４２を起動する。

【0064】

冷房運転中において、室外ファン制御部９３は、室外送風ファン２２の回転数を調整する。室内ファン制御部９４は、室内送風ファン４２の回転数を調整する。例えば、室内ファン制御部９４は、室内機１２が設置された室内の気温またはリモートコントローラから入力された信号に応じて、室内送風ファン４２を弱風（低速）運転ないし強風（高速）運転の間で制御する。圧縮機制御部９５は、圧縮機２３の周波数を調整する。

【0065】

冷房運転が開始されると、弁制御部９６は、第１の四方弁駆動回路８４、第２の四方弁駆動回路８５および三方弁駆動回路８８を制御し、第１の四方弁２５、第２の四方弁２６および三方弁３３において冷媒が流れる方向を冷房用に変更させる。また、弁制御部９６は、第１の流量制御弁駆動回路８６、第２の流量制御弁駆動回路８７を制御し、第１の流量制御弁３１および第２の流量制御弁３２を冷房用に開閉弁状態を変化させる。

【0066】

具体的には、第１の四方弁２５が第１の配管５１の第４の領域５１ｄと第３の領域５１ｃとを接続し、圧縮機２３の吐出口２３ｂと室外熱交換器２１とを接続する。その結果、圧縮機２３から吐出された高圧高温の気体状の冷媒が室外熱交換器２１に供給される。室外熱交換器２１は凝縮器として機能し冷媒の熱交換を行う。なお、一般的な空調調和装置の場合、冷媒循環量を確保するために室外熱交換器で気体状の冷媒を液状の冷媒に変化させ、室外熱交換器と室内熱交換器との間に存在する膨張弁に供給する必要がある。一方、本実施形態の空気調和装置１０の場合、室外熱交換器２１と室内熱交換器４１との間に、気液分離器６１とエジェクタ２７とが存在する。エジェクタ２７は気液二相の冷媒を流すことが可能なデバイスなので室外機１１（室外熱交換器２１）であえて冷媒を完全液化する必要がない。

【0067】

室外熱交換器２１から第２の開口６１ｂを介して気液分離器６１に供給された気液二相の冷媒は、気液分離された冷媒のうち気体状の冷媒が第３の開口６１ｃから吐出され、三方弁３３の流路切替により接続された第１４の領域５５ａと第１５の領域５５ｂを介して、エジェクタ２７の第１の流入口７１に駆動冷媒として供給される。また、気液分離器６１で気液分離されて第１の開口６１ａから吐出される液状の冷媒は、第２の四方弁２６による流路切替により接続された第７の領域５２ｃと第９の領域５２ｅを介して、エジェクタ２７の第１の流入口７１に駆動冷媒として供給される。したがって、前述したように、冷房運転においては、室外熱交換器２１から供給される気液二相の冷媒は、一度気液分離器６１で液状の冷媒と気体状の冷媒とに分離されるが、再度混合され、気液二相の状態でエジェクタ２７の第１の流入口７１に駆動冷媒として供給される。

【0068】

また、第１の四方弁２５による流路切替により第１の配管５１の第１の領域５１ａと第２の領域５１ｂとが接続され、室内熱交換器４１から吐出される気体状の冷媒がアキュムレータ２４に戻ることが可能になる。このとき、弁制御部９６は、第１の流量制御弁駆動回路８６を制御し、第１の流量制御弁３１を介して、室内熱交換器４１から吐出されアキュムレータ２４に戻る気体状の冷媒の一部をエジェクタ２７の第２の流入口７２に流れるように開弁制御する。なお、冷房運転時には、図１に示されるように、第４の配管５４は利用しないため弁制御部９６は、第２の流量制御弁駆動回路８７を制御し、第２の流量制御弁３２を閉弁させる。

【0069】

エジェクタ２７では、図２で説明したように、第１の流入口７１から流入する駆動冷媒と第２の流入口７２から流入する吸入冷媒とが混合されるとともに昇圧され流出口７３から吐出される。昇圧された気液二相の冷媒は、第２の四方弁２６の流路切替によって接続された第２の配管５２の第６の領域５２ｂ及び第５の領域５２ａを介して蒸発器として機能する室内熱交換器４１に供給さる。室内熱交換器４１における熱交換の結果、室内に冷風を排出することができる。前述したように室内熱交換器４１から吐出される冷媒の一部は、エジェクタ２７の第２の流入口７２に供給されるため、室内熱交換器４１では、冷媒を完全な気体に変化させた後に吐出し、アキュムレータ２４及び第２の流入口７２に供給するようにする。

【0070】

上述のような冷媒の循環を実現する場合、制御装置１４は、以下のような制御を実施する。ところで、前述したように、室外機１１においては、室外熱交換器２１からは気液分離器６１に気液二相の冷媒を供給すればよいため、室外熱交換器２１において、冷媒の完全な液化は必要ない。そのため、室外熱交換器２１の過冷却ＳＣは、温度センサＴ４の検出値であるＴ４値および温度センサＴ３の検出値であるＴ３値を用いて、例えば、ＳＣ＝Ｔ４－Ｔ３≒５℃になるように室外ファン制御部９３を制御し、室外送風ファン２２の速度を調整する。また、エジェクタ２７は、冷媒の圧力（圧力換算）が所定の圧力（例えば、０．９ＭＰａ付近）になったときに効率的に大きな能力を出す。例えば、冷媒の圧力０．９ＭＰａ＝冷媒温度３．２℃と換算し、第１０の領域５３ａを流れる冷媒の温度である温度センサＴ５の検出値（Ｔ５値）が約３．５℃付近になるように第１の流量制御弁３１を制御して冷媒の流量調整を行う。また、エジェクタ２７の第２の流入口７２には気体状の冷媒を供給する必要があるので、例えば、温度センサＳｕの検出値であるＳｕ値および温度センサＴ１の検出値であるＴ１値の温度差（過熱度ＳＨ）が、ＳＨ＝Ｓｕ－Ｔ１≧２℃になるようにエジェクタ２７の開度を制御する。

【0071】

このように、冷房運転時の冷媒の循環を制御する本実施形態の空気調和装置１０は、エジェクタ２７を用いることで、室外熱交換器２１において過冷却をとり冷媒を完全に液化する必要がなくなる。つまり、室外熱交換器２１の低能力化が可能になる。その結果、室外熱交換器２１の小型化が可能になる。また、室内熱交換器４１へも、エジェクタ２７を介して低温低圧の気液二相の冷媒を十分に供給することが可能になり、室内熱交換器４１の冷房時の性能維持または冷房性能の向上による小型化が可能になる。また、このように室外熱交換器２１、室内熱交換器４１の小型化が行われれば、循環する冷媒の総量が低減可能になる。また、エジェクタ２７の流出口７３からは、昇圧された冷媒が吐出可能となるので、室内熱交換器４１に対して冷媒を効率的に流すことができる。つまり、従来、圧縮機２３で行っていた昇圧処理の一部をエジェクタ２７の機能によって補うことが可能となる。このように、循環する冷媒の総量の低減、昇圧処理の軽減により圧縮機２３の仕事量の軽減が可能になり、運転時の省エネルギー化に寄与することができる。

【0072】

続いて、暖房運転について、図４に示される媒体の流れ態様に基づいて説明する。暖房運転の場合も例えば、空気調和装置１０の起動と暖房運転の開始が同時である場合、室外送風ファン２２、圧縮機２３、および室内送風ファン４２は停止している。この場合、室外ファン制御部９３、室内ファン制御部９４、および圧縮機制御部９５は、暖房運転の開始時に、室外送風ファン２２、圧縮機２３、および室内送風ファン４２を起動する。

【0073】

暖房運転中において、室外ファン制御部９３は、室外送風ファン２２の回転数を調整する。室内ファン制御部９４は、室内送風ファン４２の回転数を調整する。例えば、室内ファン制御部９４は、室内機１２が設置された室内の気温またはリモートコントローラから入力された信号に応じて、室内送風ファン４２を弱風（低速）運転ないし強風（高速）運転の間で制御する。圧縮機制御部９５は、圧縮機２３の周波数を調整する。

【0074】

暖房運転が開始されると、弁制御部９６は、第１の四方弁駆動回路８４、第２の四方弁駆動回路８５および三方弁駆動回路８８を制御し、第１の四方弁２５、第２の四方弁２６および三方弁３３において冷媒が流れる方向を暖房用に変更させる。また、弁制御部９６は、第１の流量制御弁駆動回路８６、第２の流量制御弁駆動回路８７を制御し、第１の流量制御弁３１および第２の流量制御弁３２を暖房用に開閉弁状態を変化させる。

【0075】

具体的には、第１の四方弁２５が第１の配管５１の第４の領域５１ｄと第１の領域５１ａとを接続し、圧縮機２３の吐出口２３ｂと室内熱交換器４１とを接続する。その結果、圧縮機２３から吐出された高温高圧の気体状の冷媒が室内熱交換器４１に供給される。室内熱交換器４１は凝縮器として機能し冷媒の熱交換を行い、室内に温風を放出する。また、弁制御部９６は、第２の流量制御弁駆動回路８７を制御し、第２の流量制御弁３２を開弁調整する。その結果、圧縮機２３から吐出された高温高圧の気体状の冷媒の一部が第４の配管５４を介してエジェクタ２７の第１の流入口７１に駆動冷媒として供給される。また、第１の四方弁２５の流路切替により、第１の配管５１の第３の領域５１ｃと第２の領域５１ｂとを接続し、室外熱交換器２１から吐出される冷媒をアキュムレータ２４に戻す。この場合、第１の流量制御弁３１は閉弁され、エジェクタ２７の第２の流入口７２側から冷媒がアキュムレータ２４に戻ることを禁止する。

【0076】

また、第２の四方弁２６による流路切替により第２の配管の第５の領域５２ａと第９の領域５２ｅとが接続され、室内熱交換器４１から吐出される液状の冷媒がエジェクタ２７の第１の流入口７１に供給される。また、第２の四方弁２６による流路切替により第２の配管５２の第６の領域５２ｂと第７の領域５２ｃとが接続され、エジェクタ２７の流出口７３から吐出された昇圧された冷媒が第１の開口６１ａから気液分離器６１に供給される。さらに、三方弁３３による流路切替により第５の配管の第１４の領域５５ａと第１６の領域５５ｃとが接続され、気液分離器６１で分離された気体状の冷媒がエジェクタ２７の第２の流入口７２に吸入冷媒として供給される。前述したように、このとき第１の流量制御弁３１は閉弁されているので、気液分離器６１で分離された気体状の冷媒はアキュムレータ２４には戻らない。

【0077】

ここで、エジェクタ２７の第１の流入口７１には、室内熱交換器４１から液状の冷媒と、圧縮機２３から第４の配管５４を介して高温高圧の気体状の冷媒が供給される。また、エジェクタ２７の第２の流入口７２には、流出口７３から吐出された昇圧された気液二相の冷媒が気液分離器６１で分離されて得られた気体状の冷媒が吸入冷媒として供給される。このとき、駆動冷媒は気液二相の温度が高い状態の冷媒であるため、流出口７３から吐出される昇圧された冷媒も温度の高い状態のまま気液分離器６１に供給される。その結果、気液分離器６１の第２の開口６１ｂから吐出される液状の冷媒も温度が高い状態で室外熱交換器２１に供給される。室外熱交換器２１は、蒸発器として機能し、冷媒を気体化して、第１の四方弁２５を介してアキュムレータ２４に戻る。

【0078】

上述のような冷媒の循環を実現する場合、制御装置１４は、以下のような制御を実施する。暖房運転の場合、前述したように、室内熱交換器４１に圧縮機２３から供給する気体状の冷媒をエジェクタ２７の駆動冷媒として利用する。そのため、例えば、過冷却約０℃で室外熱交換器２１に戻すことができる。また、前述したように、エジェクタ２７は、冷媒の圧力（圧力換算）が所定の圧力（例えば０．９ＭＰａ付近）になったときに効率的に大きな能力を出す。そこで、冷媒の圧力０．９ＭＰａ＝冷媒温度３．２℃と換算し、第１０の領域５３ａを流れる冷媒の温度である温度センサＴ５の検出値（Ｔ５値）が約３．５℃付近になるように第１の流量制御弁３１を制御して媒体の流量調整を行う。また、例えば、温度センサＳｕの検出値であるＳｕ値および温度センサＴ３の検出値であるＴ３値の温度差（過熱度ＳＨ）が、ＳＨ＝Ｓｕ－Ｔ３≒２℃になるようにエジェクタ２７の開度を制御する。

【0079】

ところで、室内機１２において、安定的かつ効率的な暖房運転を行う場合、吹出し温度は、できるだけ高い方が望ましい。本実施形態の空気調和装置１０の場合、室内熱交換器４１において、熱交換率を低下させる過冷却は取らないようにする。また、上述したように、本実施形態の空気調和装置１０の暖房運転時にエジェクタ２７の第１の流入口７１に圧縮機２３から高温高圧の気体状の冷媒を供給するが、エジェクタ２７側に冷媒を流し過ぎると室内熱交換器４１側への冷媒供給量が減ってしまう。そのため、弁制御部９６は、第２の流量制御弁駆動回路８７を制御し、例えば、温度センサＴ１の検出値であるＴ１値が所望の温度を維持できるように、第２の流量制御弁３２の開弁度を調整して室内熱交換器４１とエジェクタ２７に供給する冷媒量のバランス調整を行うようにする。これにより、室内機１２において高い吹出し温度を実現することが可能になる。この場合、例えば、室内熱交換器４１の冷媒出口（下流側）近傍の冷媒の温度（Ｔ２値）と室内熱交換器４１の内部における冷媒の温度（Ｔ１値）との差（過冷却ＳＣ）が、ＳＣ＝Ｔ２－Ｔ１≒０℃になるように、圧縮機２３の運転周波数及び第２の流量制御弁３２を調整する。その結果、室内熱交換器４１で冷媒が完全に液化しないように（過冷却をとらないように）して、冷媒が気体状態を含む状態で室内熱交換器４１から排出し、エジェクタ２７の第１の流入口７１に供給することができる。

【0080】

このように、暖房運転時の冷媒の循環を制御する本実施形態の空気調和装置１０は、エジェクタ２７を用いることで、室内熱交換器４１において過冷却をとり冷媒を完全に液化する必要がなくなる。つまり、室内熱交換器４１を低能力化が可能になる。その結果、室内熱交換器４１の小型化が可能になる。また、気液分離器６１を通過して、室外熱交換器２１へ液状の冷媒が供給されるため、室外熱交換器２１での熱交換効率が向上する。このため、室外熱交換器２１に供給する冷媒を露点温度より高くすることが可能になる。その結果、室外熱交換器２１における熱交換時に霜が付きにくくすることができる。つまり、除霜処理を行う必要がない空気調和装置１０を提供することができる。また、室外熱交換器２１の性能を維持しつつ小型化が可能になる。また、室内熱交換器４１で過冷却をとらないので、室内熱交換器４１の小型化が可能になる。また、このように室外熱交換器２１、室内熱交換器４１の小型化が行われれば、循環する冷媒の総量が低減可能になる。また、エジェクタ２７の流出口７３からは、昇圧された冷媒が吐出可能となるので、室外熱交換器２１に対して冷媒を効率的に流すことができる。つまり、従来、圧縮機２３で行っていた昇圧処理の一部をエジェクタ２７の機能によって補うことが可能となる。このように、循環する冷媒の総量の低減、昇圧処理の軽減により圧縮機２３の仕事量の軽減が可能になり、運転時の省エネルギー化に寄与することができる。

【0081】

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、第１の四方弁２５と、エジェクタ２７と、第２の四方弁２６と、気液分離器６１と、第３の配管５３と、第４の配管５４と、第５の配管５５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とを接続し、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。第１の四方弁２５は、第１の配管５１に設けられ、冷媒が流れる方向を変更可能である。エジェクタ２７は、第２の配管５２に設けられ、第２の配管５２における上流側から冷媒が流入する第１の流入口７１と、第２の配管５２とは異なる配管から冷媒が流入する第２の流入口７２と、が設けられ、第１の流入口７１に供給された冷媒と第２の流入口７２に供給された冷媒とを混合して流出口７３から第２の配管５２の下流側に供給可能である。第２の四方弁２６は、第２の配管５２に設けられ、エジェクタ２７の第１の流入口７１と流出口７３とに接続され、流出口７３から流出する冷媒の流れる方向を変更可能である。気液分離器６１は、第２の配管５２に設けられ、第２の四方弁２６と接続される第１の開口６１ａと、室外熱交換器２１と接続される第２の開口６１ｂと、気体状の冷媒が通る第３の開口６１ｃと、が設けられる。第３の配管５３は、第１の四方弁２５と圧縮機２３の吸入口２３ａとを接続する第１の配管５１と、エジェクタ２７の第２の流入口７２と、を接続する。第４の配管５４は、第１の四方弁２５と室内熱交換器４１との接続する第１の配管５１と、エジェクタ２７の第１の流入口７１と第２の四方弁２６とを接続する第２の配管５２と、を接続する。第５の配管５５は、気液分離器６１の第３の開口６１ｃと、第３の配管５３またはエジェクタ２７の第１の流入口７１と第２の四方弁２６とを接続する第２の配管５２と、を接続する。この構成によれば、例えば、圧縮機２３の仕事の一部をエジェクタ２７で補うことが可能になり、省エネルギー化に寄与できる。また、冷凍サイクルにおける熱交換効率が向上可能となり、室外熱交換器２１、室内熱交換器４１の小型化が可能になるとともに、循環する冷媒の総量の軽減（削減）に寄与できる。

【0082】

また、空気調和装置１０は、例えば、第３の配管５３に冷媒の流量を制御する第１の流量制御弁３１を備えてもよい。この構成によれば、例えば、エジェクタ２７の吸入冷媒の流量制御を容易かつ高精度に実現することができる。

【0083】

また、空気調和装置１０は、例えば、第４の配管５４に冷媒の流量を制御する第２の流量制御弁３２を備えてもよい。この構成によれば、例えば、暖房運転時に室内熱交換器４１への冷媒供給量とエジェクタ２７への冷媒供給量のバランスを容易にとることが可能になり、効率的な暖房運転を容易に行うことができる。

【0084】

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。

【符号の説明】

【0085】

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、２４…アキュムレータ、２５…第１の四方弁、２６…第２の四方弁、２７…エジェクタ、３１…第１の流量制御弁、３２…第２の流量制御弁、３３…三方弁（切替弁）、４１…室内熱交換器、５１…第１の配管、５２…第２の配管、５３…第３の配管、５４…第４の配管、５５…第５の配管、６１…気液分離器、７１…第１の流入口、７２…第２の流入口、７３…流出口。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】