JP4016659B2

JP4016659B2 - 空調装置

Info

Publication number: JP4016659B2
Application number: JP2002005844A
Authority: JP
Inventors: 洋押谷; 裕嗣武内
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2002-01-15
Filing date: 2002-01-15
Publication date: 2007-12-05
Anticipated expiration: 2022-01-15
Also published as: EP1327838B1; US6729157B2; DE60323280D1; KR20030061684A; CN1226582C; CA2416208C; EP1327838A2; JP2003207218A; CN1432775A; CA2416208A1; EP1327838A3; US20030131611A1; KR100477305B1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エジェクタサイクルを用いた空調装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
エジェクタサイクルとは、例えば特開平５−１４９６５２号公報に記載のごとく、冷媒を減圧膨張させる際に発生する膨張エネルギーを圧力エネルギーに変換して圧縮機の吸入圧を上昇させるエジェクタを有する蒸気圧縮式冷凍サイクルの一種である。
【０００３】
ところで、近年の空調装置においては、梅雨時等の中間期に温度を下げずに除湿を行う再熱除湿（除湿暖房）機能が望まれている。
【０００４】
本発明は、上記点に鑑み、除湿暖房機能を有する空調装置を提供することを目的とする。
【０００５】
因みに、上記公報には、除湿暖房機能に関する記載及びそれを示唆する記載は一切されていない。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明では、冷媒を吸入圧縮する圧縮機（１０）と、室内に吹き出す空気と冷媒とを熱交換する第１室内熱交換器（３１）と、室内に吹き出す空気と冷媒とを熱交換するとともに、第１室内熱交換器（３１）より空気流れ下流側に配置された第２室内熱交換器（３２）と、室外の空気と冷媒とを熱交換する室外熱交換器（２０）と、高圧冷媒を減圧膨張させることにより蒸発した気相冷媒を吸引するとともに、膨張エネルギーを圧力エネルギーに変換して前記圧縮機（１０）の吸入圧を上昇させるエジェクタ（４０）と、エジェクタ（４０）から流出した冷媒を気相冷媒と液相冷媒とに分離して冷媒を蓄えるとともに、分離された気相冷媒を圧縮機（１０）の吸入側へ流出させる気液分離器（５０）と、室外熱交換器（２０）から流出した冷媒を第２室内熱交換器（３２）へ導く第１冷媒通路と、第１冷媒通路を開閉することによって、室内に吹き出す空気を冷却する冷房運転時の冷媒流れおよび室内に吹き出す空気を除湿する除湿暖房運転時の冷媒流れを切り換えるバルブ手段（６１、６２）とを備え、冷房運転時には、バルブ手段（６１、６２）が第１冷媒通路を閉じて、室外熱交換器（２０）から流出した冷媒をエジェクタ（４０）へ流入させることによって、室外熱交換器（２０）にて圧縮機（１０）から吐出された冷媒を放熱させ、エジェクタ（４０）にて室外熱交換器（２０）から流出した高圧冷媒を減圧膨張させ、第１、２室内熱交換器（３１、３２）にて気液分離器（５０）で分離された液相冷媒を蒸発させ、さらに、第１、２室内熱交換器（３１、３２）にて蒸発した気相冷媒をエジェクタ（４０）に吸引させるように、冷媒流れを切り換え、除湿暖房運転時には、バルブ手段（６１、６２）が第１冷媒通路を開き、室外熱交換器（２０）から流出した冷媒を第２室内熱交換器（３２）へ導くことによって、室外熱交換器（２０）および第２室内熱交換器（３２）にて圧縮機（１０）から吐出された冷媒を放熱させ、第１室内熱交換器（３１）にて第２室内熱交換器（３２）下流側の冷媒を蒸発させ、さらに、第１室内熱交換器（３１）にて蒸発した気相冷媒を気液分離器（５０）もしくはエジェクタ（４０）の吸引側へ流出させるように、冷媒流れを切り換えることを特徴とする。
【０００７】
これにより、エジェクタサイクルに空調装置を構成しても除湿暖房を行うことができる。
【０００８】
また、請求項２に記載の発明のごとく、第１室内熱交換器（３１）と第２室内熱交換器（３２）とを冷媒流れに対して直列に配置するとともに、第１室内熱交換器（３１）と第２室内熱交換器（３２）とを繋ぐ第２冷媒通路に、少なくとも除湿暖房運転時に冷媒を減圧する減圧手段（３３）を設け、さらに、除湿暖房運転時には、第１室内熱交換器（３１）にて蒸発した気相冷媒を気液分離器（５０）へ流出させてもよい。
【０００９】
ところで、請求項２に記載の発明では、冷房運転時に、第１室内熱交換器（３１）で蒸発した気相冷媒が液相冷媒と共に減圧手段（３３）及び第２室内熱交換器（３２）に流入するので、冷房運転時に以下の述べる２つの問題が発生する可能性がある。
【００１０】
▲１▼仮に、第２室内熱交換器（３２）が、ヘッダタンクにて複数本のチューブそれそれに冷媒を分配する周知のマルチフロー型の熱交換器である場合において、気液二相状態でヘッダタンクに冷媒が流入すると、気相冷媒の密度と液相冷媒の密度が大きくことなるため、複数本のチューブそれそれに均等に冷媒を分配することが難しい。
【００１１】
▲２▼減圧手段（３３）に気液二相状態の冷媒が流入すると、液相冷媒のみが減圧手段（３３）を通過するときに比べて、冷媒の体積が増大して減圧手段（３３）を通過する際の冷媒流速が大きくなるので、減圧手段（３３）で発生する圧力損失が増大する。このため、この問題を回避するには、減圧手段（３３）を大きくする必要がある。
【００１２】
また、請求項２に記載の発明では、第２室内熱交換器（３２）、減圧手段（３３）及び第１室内熱交換器（３１）が冷媒流れに直列に配置されているので、除湿暖房を行うには、圧縮機（１０）を吐出した高圧冷媒の全てを第２室内熱交換器（３２）、減圧手段（３３）及び第１室内熱交換器（３１）に流さざるを得ない。このため、エジェクタ（４０）にて圧縮機（１０）の消費動力を回収することができない。
【００１３】
これに対して、請求項３に記載の発明では、少なくとも冷房運転時には、第１室内熱交換器（３１）と第２室内熱交換器（３２）とが冷媒流れに対して並列に配置されるようにするとともに、第１室内熱交換器（３１）と第２室内熱交換器（３２）とを繋ぐ第２冷媒通路に冷媒を減圧する減圧手段（３３）を設け、さらに、少なくとも除湿暖房運転時には、圧縮機（１０）を吐出した高圧冷媒のうち一部を第２室内熱交換器（３２）に導き、一方、その他の冷媒をエジェクタ（４０）に導くとともに、第２室内熱交換器（３２）を流出した冷媒を減圧して第１室内熱交換器（３１）に導き、さらに、除湿暖房運転時には、第１室内熱交換器（３１）にて蒸発した気相冷媒をエジェクタ（４０）の吸引側へ流出させることを特徴とする。
【００１４】
これにより、第１、２室内熱交換器（３１、３２）に気液二相状態の冷媒が流入してしまうことを防止できるので、上記▲１▼の問題及び▲２▼の問題を解決することができる。
【００１５】
また、圧縮機（１０）を吐出した高圧冷媒の一部をエジェクタ（４０）に導くので、除湿暖房運転時であっても圧縮機（１０）の消費動力を低減することができる。
【００１６】
請求項４に記載の発明では、圧縮機（１０）から吐出した冷媒を室外熱交換器（２０）側に流して循環させる場合と第１、２室内熱交換器（３１、３２）側に流して循環させる場合とを切り換える切替弁（６３、６４）を備えることを特徴とする。
【００１７】
これにより、冷房運転及び除湿暖房運転に加えて、暖房運転をも行うことができる。
【００１８】
なお、冷媒として、請求項５〜７に記載の発明のごとく、二酸化炭素、フロン、炭化水素を用いてもよい。
【００１９】
請求項８に記載の発明では、冷媒を吸入圧縮する圧縮機（１０）と、室内に吹き出す空気と冷媒とを熱交換する第１室内熱交換器（３１）と、室内に吹き出す空気と冷媒とを熱交換するとともに、第１室内熱交換器（３１）より空気流れ下流側に配置された第２室内熱交換器（３２）と、室外の空気と冷媒とを熱交換する室外熱交換器（２０）と、高圧冷媒を減圧膨張させることにより蒸発した気相冷媒を吸引するとともに、膨張エネルギーを圧力エネルギーに変換して圧縮機（１０）の吸入圧を上昇させるエジェクタ（４０）と、高圧冷媒を第２室内熱交換器（３２）へ導く第１冷媒通路と、第１冷媒通路を開閉することによって、室内に吹き出す空気を冷却する冷房運転時の冷媒流れおよび室内に吹き出す空気を除湿する除湿暖房運転時の冷媒流れを切り換えるバルブ手段（６１、６２）とを備え、冷房運転時には、バルブ手段（６１、６２）が第１冷媒通路を閉じて、高圧冷媒をエジェクタ（４０）へ流入させることによって、エジェクタ（４０）にて高圧冷媒を減圧膨張させ、第１、２室内熱交換器（３１、３２）にて蒸発した気相冷媒をエジェクタ（４０）に吸引させるように、冷媒流れを切り換え、除湿暖房運転時には、バルブ手段（６１、６２）が第１冷媒通路を開いて、高圧冷媒を第２室内熱交換器（３２）へ導くことによって、第２室内熱交換器（３２）にて高圧冷媒を放熱させ、第１室内熱交換器（３１）にて第２室内熱交換器（３２）下流側の冷媒を蒸発させるように、冷媒流れを切り換えることを特徴とする。
これにより、エジェクタサイクルにて空調装置を構成しても除湿暖房を行うことができる。
また、請求項９に記載の発明では、第１室内熱交換器（３１）と第２室内熱交換器（３２）とは、冷媒流れに対して直列に配置されており、さらに、第１室内熱交換器（３１）と第２室内熱交換器（３２）とを繋ぐ第２冷媒通路には、少なくとも除湿暖房運転時に冷媒を減圧する減圧手段（３３）が設けられていることを特徴とする。
また、請求項１０に記載の発明では、少なくとも冷房運転時には、第１室内熱交換器（３１）と第２室内熱交換器（３２）とが冷媒流れに対して並列に配置されるようにするとともに、第１室内熱交換器（３１）と第２室内熱交換器（３２）とを繋ぐ第２冷媒通路に冷媒を減圧する減圧手段（３３）を設け、さらに、少なくとも除湿暖房運転時には、圧縮機（１０）を吐出した高圧冷媒のうち一部を第２室内熱交換器（３２）に導き、一方、その他の冷媒をエジェクタ（４０）に導くとともに、第２室内熱交換器（３２）を流出した冷媒を減圧して第１室内熱交換器（３１）に導くことを特徴とする。
因みに、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。
【００２０】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
本実施形態は、本発明に係る空調装置を家庭用等の据え置き型に適用したものであって、図１は本実施形態に係る空調装置、すなわちエジェクタサイクルの模式図である。
【００２１】
図１中、圧縮機１０は冷媒を吸入圧縮する電動式の圧縮機であり、室外熱交換器２０は室外空気と冷媒とを熱交換するものであり、第１室内熱交換器３１及び第２室内熱交換器３２は室内に吹き出す空気と冷媒とを熱交換するものである。
【００２２】
そして、第２室内熱交換器３２は、第１室内熱交換器３１より空気流れ下流側に位置しているとともに、第１、２室内熱交換器３１、３２は冷媒流れに対して直列に配置され、かつ、第１室内熱交換器３１と第２室内熱交換器３２とを繋ぐ冷媒通路には、後述する除湿暖房運転時に冷媒を減圧する減圧手段としての除湿弁３３が設けられている。
【００２３】
エジェクタ４０は高温・高圧の冷媒を減圧膨張させて蒸発した気相冷媒を吸引するとともに、膨張エネルギーを圧力エネルギーに変換して圧縮機１０の吸入圧を上昇させるエジェクタである。
【００２４】
ここで、エジェクタ４０は、図２に示すように、高圧冷媒の圧力エネルギーを速度エネルギーに変換して冷媒を減圧膨張させるノズル４１、ノズル４１から噴射する高い速度の冷媒流により蒸発した気相冷媒を吸引する混合部４２、及びノズル４１から噴射する冷媒と吸引した気相冷媒とを混合させながら速度エネルギーを圧力エネルギーに変換して冷媒の圧力を昇圧させるディフューザ４３等からなるものである。
【００２５】
因みに、本実施形態に係るノズル４１は、通路途中に通路面積が最も縮小した喉部４１ａを有する末広ノズル（ｄｉｖｅｒｇｅｎｔＮｏｚｚｌｅ、ｄｅＬａｖａｌＮｏｚｚｌｅ）を採用している。
【００２６】
なお、混合部４２においては、ノズル４１から噴射する駆動流の運動量と混合部４２に吸引された吸引流の運動量との和が保存されるように駆動流と吸引流とが混合するので、混合部４２においても冷媒の圧力が上昇する。一方、ディフューザ４３においては、通路断面積を徐々に拡大することにより、冷媒の速度エネルギーを圧力エネルギーに変換するので、エジェクタ４０においては、混合部４２及びディフューザ４３の両者にて冷媒圧力を昇圧する。そこで、混合部４２とディフューザ４３とを総称して昇圧部と呼ぶ。
【００２７】
また、図１中、気液分離器５０はエジェクタ４０から流出した冷媒が流入するとともに、その流入した冷媒を気相冷媒と液相冷媒とに分離して冷媒を蓄えるものであり、後述する通常運転時には、分離された気相冷媒を圧縮機１０の吸入側に流出し、分離された液相冷媒を第１、２室内熱交換器３１、３２側に流出させる。
【００２８】
また、三方弁６１、６２は、通常運転時と除湿暖房暖房時とで冷媒流れを切り換えるバルブ手段であり、三方弁６１、６２、圧縮機１０、除湿弁３３及び送風機７０は電子制御装置により制御されている。なお、送風機７０は、室内から空気を吸い込んで室内に吹き出すものである。
【００２９】
次に、本実施形態に係る空調装置の作動及びその特徴を述べる。
【００３０】
１．通常運転時（図１参照）
この運転モードは、室内に吹き出す空気を冷却する冷房運転時、又は室内に吹き出す空気を冷却することにより室内を除湿する除湿冷房運転時に実行されるモードである。
【００３１】
具体的には、除湿弁３３にて冷媒が減圧されないように除湿弁３３を全開状態とするとともに、ノズル４１に室内熱交換器２０から流出した冷媒を流入させ、かつ、第１、２室内熱交換器３１、３２を流出した冷媒が混合部４２に流入するように三方弁６１、６２を作動させた状態で、圧縮機１０及び送風機７０を起動する。
【００３２】
これにより、気液分離器５０から気相冷媒が圧縮機１０に吸入され、圧縮された冷媒が室外熱交換器２０に吐出される。そして、室外熱交換器２０にて冷却されて凝縮した冷媒は、エジェクタ４０のノズル４１にて減圧膨張して第１、２室内熱交換器３１、３２内の冷媒を吸引する。
【００３３】
そして、第１、２室内熱交換器３１、３２から吸引された冷媒とノズル４１から吹き出す冷媒とは、混合部４２にて混合しながらディフューザ４３にてその動圧が静圧に変換されて気液分離器５０に戻る。
【００３４】
一方、エジェクタ４０にて第１、２室内熱交換器３１、３２内の冷媒が吸引されるため、第１、２室内熱交換器３１、３２には気液分離器５０から液相冷媒が流入し、その流入した冷媒は、室内に吹き出す空気から吸熱して蒸発する。
【００３５】
なお、第１、２室内熱交換器３１、３２で発生する冷凍能力は、圧縮機１０の回転数及び送風機７０の送風量を制御することにより行う。
【００３６】
２．除湿暖房運転（図３参照）
この運転モードは、室内に向けて送風する空気を冷却することにより送風空気を除湿しながら、その除湿した空気を加熱することにより室内に吹き出す空気の温度が過度に低下することを防止する場合に実行されるモードである。
【００３７】
具体的には、除湿弁３３にて冷媒が減圧するように除湿弁３３をの開度を絞るとともに、エジェクタ４０に冷媒が流入しないように三方弁６１、６２を作動させた状態で、圧縮機１０及び送風機７０を起動する。
【００３８】
これにより、圧縮機１０を吐出した冷媒は、室外熱交換器２０及び第２室内熱交換器３２にて放熱して凝縮した後、除湿弁３３にて減圧されて低圧の気液二相状態の冷媒となって第１室内熱交換器３１に流入し、第１室内熱交換器３１に流入した液相冷媒が送風空気から吸熱して蒸発する。
【００３９】
したがって、第１室内熱交換器３１にて冷却されて除湿された空気が、第２室内熱交換器にて加熱されて室内に吹き出されるので、室内に吹き出す空気が過度に冷却されることを防止しながら、室内の除湿を行うことができる。
【００４０】
なお、室内に吹き出す空気の温度は、圧縮機１０の回転数、除湿弁３３の開度及び送風機７０の送風量を制御することにより行う。
【００４１】
（第２実施形態）
第１実施形態では、第１、２室内熱交換器３１、３２を冷媒流れに対して直列に配置したが、本実施形態は、図４に示すように、第１室内熱交換器３１と第２室内熱交換器３２とを冷媒流れに対して並列に配置するとともに、第１室内熱交換器３１と第２室内熱交換器３２とを繋ぐ冷媒通路に除湿弁３３を配置したものである。なお、三方弁６１は廃止されている。
【００４２】
次に、本実施形態に係る空調装置の作動を述べる。
【００４３】
１．通常運転時（図４参照）
除湿弁３３にて冷媒が減圧されないように除湿弁３３を全開状態とするとともに、ノズル４１には室内熱交換器２０から流出した冷媒が流入し、かつ、第１、２室内熱交換器３１、３２を流出した冷媒が混合部４２に流入するように三方弁６２を作動させた状態で、圧縮機１０及び送風機７０を起動する。
【００４４】
これにより、気液分離器５０から気相冷媒が圧縮機１０に吸入され、圧縮された冷媒が室外熱交換器２０に吐出される。そして、室外熱交換器２０にて冷却されて凝縮した冷媒は、エジェクタ４０のノズル４１にて減圧膨張して第１、２室内熱交換器３１、３２内の冷媒を吸引する。
【００４５】
そして、第１、２室内熱交換器３１、３２から吸引された冷媒とノズル４１から吹き出す冷媒とは、混合部４２にて混合しながらディフューザ４３にてその動圧が静圧に変換されて気液分離器５０に戻る。
【００４６】
一方、エジェクタ４０にて第１、２室内熱交換器３１、３２内の冷媒が吸引されるため、第１、２室内熱交換器３１、３２それぞれに液相冷媒が分配されるように気液分離器５０から液相冷媒が第１、２室内熱交換器３１、３２に供給されて、その供給された液相冷媒は、室内熱交換器３１、３２にて室内に吹き出す空気から吸熱して蒸発する。
【００４７】
なお、第１、２室内熱交換器３１、３２で発生する冷凍能力は、圧縮機１０の回転数及び送風機７０の送風量を制御することにより行う。
【００４８】
２．除湿暖房運転（図５参照）
除湿弁３３にて冷媒が減圧するように除湿弁３３をの開度を絞るとともに、室外熱交換器２０を流出した冷媒の一部がエジェクタ４０のノズル４１に流入し、その他の冷媒が第２室内熱交換器３２に流入するように三方弁６２を作動させた状態で、圧縮機１０及び送風機７０を起動する。
【００４９】
これにより、気液分離器５０から気相冷媒が圧縮機１０に吸入され、圧縮された冷媒が室外熱交換器２０に吐出される。そして、室外熱交換器２０にて冷却されて凝縮した冷媒のうち一部は、エジェクタ４０のノズル４１にて減圧膨張して第１室内熱交換器３１内の冷媒を吸引する。
【００５０】
そして、第１室内熱交換器３１から吸引された冷媒とノズル４１から吹き出す冷媒とは、混合部４２にて混合しながらディフューザ４３にてその動圧が静圧に変換されて気液分離器５０に戻る。
【００５１】
一方、エジェクタ４０にて第１室内熱交換器３１内の冷媒が吸引されるため、気液分離器５０から液相冷媒が第１室内熱交換器３１に供給され、その供給された液相冷媒は、第１室内熱交換器３１にて送風空気から吸熱して蒸発する。
【００５２】
また、室外熱交換器２０にて冷却されて凝縮した冷媒のうち第２室内熱交換器３２に流入する冷媒は、減圧されることなく、比較的高い温度と圧力を維持したまま、第２室内熱交換器３２に流入して第１室内熱交換器３１にて冷却除湿された空気を加熱する。
【００５３】
したがって、第１室内熱交換器３１にて冷却されて除湿された空気が、第２室内熱交換器にて加熱されて室内吹き出されるので、室内に吹き出す空気が過度に冷却されることを防止しながら、室内の除湿を行うことができる。
【００５４】
そして、第２室内熱交換器３２を流出した冷媒は除湿弁３３にて減圧されて気液分離器５０から流出した液相冷媒と合流して第１室内熱交換器３１に流入する。
【００５５】
つまり、除湿暖房運転時には、第１室内熱交換器３１は通常運転時と同様に、エジェクタサイクルの蒸発器として機能し、第２室内熱交換器３２は、除湿弁３３がいわゆる膨張弁として機能するため、膨張弁サイクルの蒸発器として機能することとなる。
【００５６】
次に、本実施形態の特徴を述べる。
【００５７】
第１実施形態では、除湿暖房運転時にエジェクタ４０に冷媒が流れなく、実質的に膨張弁サイクルとして作動しているので、除湿暖房運転時に圧縮機１０の消費動力を低減することができない。
【００５８】
しかし、本実施形態では、圧縮機１０を吐出した高圧冷媒のうち一部を第２室内熱交換器３２に導き、一方、その他の冷媒をエジェクタ４０に導くとともに、第２室内熱交換器３２を流出した冷媒を減圧して第１室内熱交換器３１に導くので、前述のごとく、第１室内熱交換器３１はエジェクタサイクルの蒸発器として機能し、第２室内熱交換器３２は膨張弁サイクルの蒸発器として機能する。
【００５９】
したがって、除湿暖房運転時であっても圧縮機１０の消費動力を低減することができる。
【００６０】
また、第１実施形態では、通常運転時に、第１室内熱交換器３１で蒸発した気相冷媒が液相冷媒と共に除湿弁３３及び第２室内熱交換器３２に流入するので、通常運転時に以下に述べる２つの問題が発生する可能性がある。
【００６１】
▲１▼仮に、第２室内熱交換器３２が、ヘッダタンクにて複数本のチューブそれそれに冷媒を分配する周知のマルチフロー型の熱交換器である場合において、気液二相状態でヘッダタンクに冷媒が流入すると、気相冷媒の密度と液相冷媒の密度が大きくことなるため、複数本のチューブそれそれに均等に冷媒を分配することが難しい。
【００６２】
▲２▼除湿弁３３に気液二相状態の冷媒が流入すると、液相冷媒のみが除湿弁３３を通過するときに比べて、冷媒の体積が増大して除湿弁３３を通過する際の冷媒流速が大きくなるので、除湿弁３３で発生する圧力損失が増大する。したがって、この問題を回避するには、除湿弁３３を大きくする必要がある。
【００６３】
これに対して本実施形態では、通常運転時に、気液分離器５０から第１、２室内熱交換器３１、３２に液相冷媒が供給されるので、上記▲１▼の問題及び▲２▼の問題は、原理的に発生しない。
【００６４】
なお、除湿暖房運転時には、第１室内熱交換器３１に除湿弁３３にて減圧された冷媒が流入するので、除湿暖房運転時に第１室内熱交換器３１に気液二相冷媒が流入するおそれがあるが、除湿能力の必要性が小さいため、多少のディストリビューション悪化による能力低下は問題とならない。また、過冷却度を冷房運転より大きくとれ、その際の気相冷媒量は微量であるため、▲１▼の問題は、実際上、無視できる。
【００６５】
（第３実施形態）
本実施形態は第２実施形態の変形例である。具体的には図６〜図８に示すように、圧縮機１０から吐出した冷媒を室外熱交換器２０側に流して循環させる場合と第１、２室内熱交換器３１、３２側に流して循環させる場合とを切り換える切替弁６３、６４を設けることにより、通常運転及び除湿暖房運転に加えて、暖房運転ができるようにしたものである。
【００６６】
なお、図６は通常運転時の冷媒流れを示すもので、第２実施形態に係る通常運転時における冷媒流れと同じである。図７は除湿暖房運転時の冷媒流れを示すもので、第２実施形態に係る除湿暖房運転時における冷媒流れと同じである。
【００６７】
図８は暖房運転時の冷媒流れを示すもので、第２実施形態に係る通常運転時における冷媒流れと逆である。具体的には、気液分離器５０から気相冷媒が圧縮機１０に吸入され、圧縮された冷媒が第１、２室内熱交換器３１、３２に吐出される。そして、第１、２室内熱交換器３１、３２にて室内に吹き出す空気を加熱して凝縮した冷媒は、エジェクタ４０のノズル４１にて減圧膨張して室外熱交換器２０内の冷媒を吸引する。
【００６８】
そして、室外熱交換器２０から吸引された冷媒とノズル４１から吹き出す冷媒とは、混合部４２にて混合しながらディフューザ４３にてその動圧が静圧に変換されて気液分離器５０に戻る。
【００６９】
一方、エジェクタ４０にて室外熱交換器２０内の冷媒が吸引されるため、気液分離器５０から液相冷媒が室外熱交換器２０に供給されて、その供給された液相冷媒は、室外熱交換器２０にて室外空気から吸熱して蒸発する。
【００７０】
なお、本実施形態は、通常運転及び除湿暖房運転に加えて、暖房運転ができるようにしたものであるので、当然ながら、第１実施形態にも適用することができる。
【００７１】
（その他の実施形態）
上述の実施形態では、据え置き型の空調装置に本発明を適用したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば車両用空調装置にも適用することができる。
【００７２】
また、上述の実施形態では、冷媒としてフロンを用いたが、本発明はこれに限定されるものではなく、冷媒として、二酸化炭素又は炭化水素を用いてもよい。なお、冷媒として二酸化炭素を用いた場合には、高圧側の冷媒圧力を二酸化炭素の臨界圧力以上まで上昇させてエジェクタサイクルを運転することが望ましい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る空調装置の通常運転時における冷媒流れを示す説明図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る空調装置のエジェクタを示す模式図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る空調装置の除湿暖房運転時における冷媒流れを示す説明図である。
【図４】本発明の第２実施形態に係る空調装置の通常運転時における冷媒流れを示す説明図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係る空調装置の除湿暖房運転時における冷媒流れを示す説明図である。
【図６】本発明の第３実施形態に係る空調装置の通常運転時における冷媒流れを示す説明図である。
【図７】本発明の第３実施形態に係る空調装置の除湿暖房運転時における冷媒流れを示す説明図である。
【図８】本発明の第３実施形態に係る空調装置の暖房運転時における冷媒流れを示す説明図である。
【符号の説明】
１０…圧縮機、２０…室外熱交換器、３１…第１室内熱交換器、
３２…第２室内熱交換器、３３…除湿弁（減圧手段）、４０…エジェクタ、
５０…気液分離器。

Claims

冷媒を吸入圧縮する圧縮機（１０）と、
室内に吹き出す空気と冷媒とを熱交換する第１室内熱交換器（３１）と、
室内に吹き出す空気と冷媒とを熱交換するとともに、前記第１室内熱交換器（３１）より空気流れ下流側に配置された第２室内熱交換器（３２）と、
室外の空気と冷媒とを熱交換する室外熱交換器（２０）と、
高圧冷媒を減圧膨張させることにより蒸発した気相冷媒を吸引するとともに、膨張エネルギーを圧力エネルギーに変換して前記圧縮機（１０）の吸入圧を上昇させるエジェクタ（４０）と、
前記エジェクタ（４０）から流出した冷媒を気相冷媒と液相冷媒とに分離して冷媒を蓄えるとともに、分離された気相冷媒を前記圧縮機（１０）の吸入側へ流出させる気液分離器（５０）と、
前記室外熱交換器（２０）から流出した冷媒を前記第２室内熱交換器（３２）へ導く第１冷媒通路と、
前記第１冷媒通路を開閉することによって、室内に吹き出す空気を冷却する冷房運転時の冷媒流れおよび室内に吹き出す空気を除湿する除湿暖房運転時の冷媒流れを切り換えるバルブ手段（６１、６２）とを備え、
前記冷房運転時には、前記バルブ手段（６１、６２）が前記第１冷媒通路を閉じて、前記室外熱交換器（２０）から流出した冷媒を前記エジェクタ（４０）へ流入させることによって、前記室外熱交換器（２０）にて前記圧縮機（１０）から吐出された冷媒を放熱させ、前記エジェクタ（４０）にて前記室外熱交換器（２０）から流出した高圧冷媒を減圧膨張させ、前記第１、２室内熱交換器（３１、３２）にて前記気液分離器（５０）で分離された液相冷媒を蒸発させ、さらに、前記第１、２室内熱交換器（３１、３２）にて蒸発した気相冷媒を前記エジェクタ（４０）に吸引させるように、冷媒流れを切り換え、
前記除湿暖房運転時には、前記バルブ手段（６１、６２）が前記第１冷媒通路を開いて、前記室外熱交換器（２０）から流出した冷媒を前記第２室内熱交換器（３２）へ導くことによって、前記室外熱交換器（２０）および前記第２室内熱交換器（３２）にて前記圧縮機（１０）から吐出された冷媒を放熱させ、前記第１室内熱交換器（３１）にて前記第２室内熱交換器（３２）下流側の冷媒を蒸発させ、さらに、前記第１室内熱交換器（３１）にて蒸発した気相冷媒を前記気液分離器（５０）もしくは前記エジェクタ（４０）の吸引側へ流出させるように、冷媒流れを切り換えることを特徴とする空調装置。
前記第１室内熱交換器（３１）と前記第２室内熱交換器（３２）とは、冷媒流れに対して直列に配置されており、
さらに、前記第１室内熱交換器（３１）と前記第２室内熱交換器（３２）とを繋ぐ第２冷媒通路には、少なくとも前記除湿暖房運転時に冷媒を減圧する減圧手段（３３）が設けられており、
さらに、前記除湿暖房運転時には、前記第１室内熱交換器（３１）にて蒸発した気相冷媒を前記気液分離器（５０）へ流出させることを特徴とする請求項１に記載の空調装置。
少なくとも前記冷房運転時には、前記第１室内熱交換器（３１）と前記第２室内熱交換器（３２）とが冷媒流れに対して並列に配置されるようにするとともに、前記第１室内熱交換器（３１）と前記第２室内熱交換器（３２）とを繋ぐ第２冷媒通路に冷媒を減圧する減圧手段（３３）を設け、
さらに、少なくとも前記除湿暖房運転時には、前記圧縮機（１０）を吐出した高圧冷媒のうち一部を前記第２室内熱交換器（３２）に導き、一方、その他の冷媒を前記エジェクタ（４０）に導くとともに、前記第２室内熱交換器（３２）を流出した冷媒を減圧して前記第１室内熱交換器（３１）に導き、
さらに、前記除湿暖房運転時には、前記第１室内熱交換器（３１）にて蒸発した気相冷媒を前記エジェクタ（４０）の吸引側へ流出させることを特徴とする請求項１に記載の空調装置。
前記圧縮機（１０）から吐出した冷媒を前記室外熱交換器（２０）側に流して循環させる場合と前記第１、２室内熱交換器（３１、３２）側に流して循環させる場合とを切り換える切替弁（６３、６４）を備えることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の空調装置。
冷媒として、二酸化炭素を用いたことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載の空調装置。
冷媒として、フロンを用いたことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載の空調装置。
冷媒として、炭化水素を用いたことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載の空調装置。
冷媒を吸入圧縮する圧縮機（１０）と、
室内に吹き出す空気と冷媒とを熱交換する第１室内熱交換器（３１）と、
室内に吹き出す空気と冷媒とを熱交換するとともに、前記第１室内熱交換器（３１）より空気流れ下流側に配置された第２室内熱交換器（３２）と、
室外の空気と冷媒とを熱交換する室外熱交換器（２０）と、
高圧冷媒を減圧膨張させることにより蒸発した気相冷媒を吸引するとともに、膨張エネルギーを圧力エネルギーに変換して前記圧縮機（１０）の吸入圧を上昇させるエジェクタ（４０）と、
高圧冷媒を前記第２室内熱交換器（３２）へ導く第１冷媒通路と、
前記第１冷媒通路を開閉することによって、室内に吹き出す空気を冷却する冷房運転時の冷媒流れおよび室内に吹き出す空気を除湿する除湿暖房運転時の冷媒流れを切り換えるバルブ手段（６１、６２）とを備え、
前記冷房運転時には、前記バルブ手段（６１、６２）が前記第１冷媒通路を閉じて、高圧冷媒を前記エジェクタ（４０）へ流入させることによって、前記エジェクタ（４０）にて高圧冷媒を減圧膨張させ、前記第１、２室内熱交換器（３１、３２）にて蒸発した気相冷媒を前記エジェクタ（４０）に吸引させるように、冷媒流れを切り換え、
前記除湿暖房運転時には、前記バルブ手段（６１、６２）が前記第１冷媒通路を開いて、高圧冷媒を前記第２室内熱交換器（３２）へ導くことによって、前記第２室内熱交換器（３２）にて高圧冷媒を放熱させ、前記第１室内熱交換器（３１）にて前記第２室内熱交換器（３２）下流側の冷媒を蒸発させるように、冷媒流れを切り換えることを特徴とする空調装置。
前記第１室内熱交換器（３１）と前記第２室内熱交換器（３２）とは、冷媒流れに対して直列に配置されており、
さらに、前記第１室内熱交換器（３１）と前記第２室内熱交換器（３２）とを繋ぐ第２冷媒通路には、少なくとも前記除湿暖房運転時に冷媒を減圧する減圧手段（３３）が設けられていることを特徴とする請求項８に記載の空調装置。
少なくとも前記冷房運転時には、前記第１室内熱交換器（３１）と前記第２室内熱交換器（３２）とが冷媒流れに対して並列に配置されるようにするとともに、前記第１室内熱交換器（３１）と前記第２室内熱交換器（３２）とを繋ぐ第２冷媒通路に冷媒を減圧する減圧手段（３３）を設け、
さらに、少なくとも前記除湿暖房運転時には、前記圧縮機（１０）を吐出した高圧冷媒のうち一部を前記第２室内熱交換器（３２）に導き、一方、その他の冷媒を前記エジェクタ（４０）に導くとともに、前記第２室内熱交換器（３２）を流出した冷媒を減圧して前記第１室内熱交換器（３１）に導くことを特徴とする請求項８に記載の空調装置。