(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも圧縮機構、室外熱交換器、膨張機構、および、室内熱交換器を有する冷媒回路と、
前記冷媒回路内を循環させることにより冷凍サイクルが行われる、分子式：Ｃ3ＨmＦn（但し、ｍ＝１〜５、ｎ＝１〜５、かつ、ｍ＋ｎ＝６）で示され、かつ、分子構造中に二重結合を１個有する冷媒からなる単一冷媒を含む非共沸混合冷媒である作動冷媒と、
前記室内熱交換器に供給する空気流れを形成する室内送風機構と、
を備え、
前記室内熱交換器は、前記作動冷媒の蒸発器として機能する場合において、前記室内送風機構による空気流れの流れ方向の上流側から下流側に向けて前記作動冷媒を流しており、
前記室内熱交換器は、前記作動冷媒の蒸発器として機能する場合における前記室内熱交換器内での前記作動冷媒の温度変化が小さくなるように、前記室内熱交換器内を通過する前記作動冷媒の流れを複数に分流させる分流圧力損失構造を有しており、
前記分流圧力損失構造は、前記室内熱交換器の外部を通過する空気流れの流れ方向において前記室内熱交換器の上流側部分と下流側部分との間に設けられている、
冷凍装置。
【請求項２】
前記室内熱交換器は、第１伝熱管、長手方向が前記第１伝熱管と略平行に配置されている第２伝熱管、および、前記第１伝熱管と前記第２伝熱管を接続するＵ字管と、を有しており、
前記分流圧力損失構造では、前記Ｕ字管内面に凹凸形状が設けられているか、もしくは、前記Ｕ字管内の通過流路面積を小さくした絞り形状が設けられている、
請求項１に記載の冷凍装置。
【請求項３】
前記分流圧力損失構造は、前記作動冷媒の蒸発器として機能する場合における前記室内熱交換器の前後の圧力差を０．３ＭＰａ以下にする、
請求項１または２に記載の冷凍装置。
【請求項４】
前記室内熱交換器が前記作動冷媒の凝縮器として機能する場合に、前記室内熱交換器内の前記作動冷媒の流れ方向の下流側が、前記室内送風機構が形成する前記空気流れ方向の上流側となっている、
請求項１から３のいずれか１項に記載の冷凍装置。
【請求項５】
前記冷媒回路は、前記室外熱交換器を前記作動冷媒の蒸発器として機能させつつ前記室内熱交換器を前記作動冷媒の凝縮器として機能させる暖房運転状態と、前記室外熱交換器を前記作動冷媒の凝縮器として機能させつつ前記室内熱交換器を前記作動冷媒の蒸発器として機能させる冷房運転状態と、を切り換える切換機構をさらに有し、
前記室外熱交換器に供給する空気流れを形成する室外送風機構をさらに備え、
前記暖房運転状態では、前記室内熱交換器内の前記作動冷媒の流れ方向の下流側端部が前記室内送風機構が形成する前記空気流れ方向の上流側に位置しつつ、前記室外熱交換器内の前記作動冷媒の流れ方向の上流側端部が前記室外送風機構が形成する前記空気流れ方向の下流側に位置しており、
前記冷房運転状態では、前記室内熱交換器内の前記作動冷媒の流れ方向の上流側端部が前記室内送風機構が形成する前記空気流れ方向の上流側に位置しつつ、前記室外熱交換器内の前記作動冷媒の流れ方向の下流側端部が前記室外送風機構が形成する前記空気流れ方向の下流側に位置する、
請求項１から４のいずれか１項に記載の冷凍装置。
【請求項６】
前記室内熱交換器は、設置状態における上方に配置されて内部に前記作動冷媒が流れる上方伝熱管と、前記上方伝熱管よりも下方に配置されて内部に前記作動冷媒が流れる下方伝熱管を有しており、
前記室内熱交換器が前記作動冷媒の凝縮器として機能する場合における前記作動冷媒の出口は、前記上方伝熱管に設けられている、
請求項１から５のいずれか１項に記載の冷凍装置。
【請求項７】
少なくとも前記上方伝熱管は、内面に凹凸形状を有している、
請求項６に記載の冷凍装置。
【請求項８】
少なくとも圧縮機、凝縮器、膨張機構、および、蒸発器を有する冷媒回路と、
前記冷媒回路内を循環させることにより冷凍サイクルが行われる、分子式：Ｃ3ＨmＦn（但し、ｍ＝１〜５、ｎ＝１〜５、かつ、ｍ＋ｎ＝６）で示され、かつ、分子構造中に二重結合を１個有する冷媒からなる単一冷媒を含む非共沸混合冷媒である作動冷媒と、
前記蒸発器もしくは前記凝縮器の少なくともいずれか一方の熱交換器に供給する空気流れを形成する送風機構と、
を備え、
前記熱交換器は、前記作動冷媒の乾き度が変化する際の温度変化が小さくなるように、前記作動冷媒が流入して流出するまでの間に分岐する分岐数、前記分岐されたうちの１本分の長さ、および、前記分岐されたうちの一本分の内径の少なくともいずれか１つが調節された調節構造を有しており、
前記調節構造は、前記熱交換器の外部を通過する空気流れの流れ方向において前記熱交換器の上流側部分と下流側部分との間に設けられている、
冷凍装置。
【請求項９】
前記作動冷媒は、２，３，３，３−テトラフルオロ−１−プロペンとジフルオロメタンとの非共沸混合冷媒、もしくは、２，３，３，３−テトラフルオロ−１−プロペンとペンタフルオロエタンとの非共沸混合冷媒である、
請求項１から８のいずれか１項に記載の冷凍装置（１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷凍装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、冷凍サイクルに用いられる熱媒体（冷媒）としては、クロロフルオロ炭化水素、フルオロ炭化水素、これらの共沸組成物等が知られている。これらの冷媒として、例えば、Ｒ−１１（トリクロロモノフルオロメタン）、Ｒ−２２（モノクロロジフルオロメタン）、Ｒ５０２（Ｒ−２２＋クロロペンタフルオロエタン）等が主に使用されている。
【０００３】
しかしながら、オゾン層が破壊されると地球上の生態系に悪影響を及ぼすことが指摘され、オゾン層を破壊する危険性の高い冷媒については、使用が制限されるという国際的な取り決めがなされている。
【０００４】
これに対して、出願人は、以下に示す特許文献１（特開平４−１１０３８８号公報）に記載のように、仮に冷凍サイクルから大気中に漏れ出したとしてもオゾン層破壊係数（ＯＤＰ：Ozone Depletion Potential）が０であり、かつ、冷凍サイクルにおいて従来用いられていた冷媒と同等の能力を発揮できる冷媒を考案している。具体的には、塩素原子および臭素原子を含まない冷媒を提案している。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、オゾン層破壊係数が０の冷媒ではある冷媒として、分子式：Ｃ3ＨmＦn（但し、ｍ＝１〜５、ｎ＝１〜５、かつ、ｍ＋ｎ＝６）で示され、かつ、分子構造中に二重結合を１個有する冷媒からなる単一冷媒、または、この冷媒を含む混合冷媒を利用することができる。しかし、この冷媒を冷凍装置に用いる場合において、室内熱交換器内を流れる作動冷媒と周囲を通過する空気との間での熱交換量を向上させることが可能な技術については、未だなんら考慮されていない。
【０００６】
本発明は、上述した点に鑑みてなされたものであり、本発明の課題は、オゾン層破壊係数が０であって、分子式：Ｃ3ＨmＦn（但し、ｍ＝１〜５、ｎ＝１〜５、かつ、ｍ＋ｎ＝６）で示され、かつ、分子構造中に二重結合を１個有する冷媒からなる単一冷媒、又は、この冷媒を含む混合冷媒を利用する冷凍サイクルにおいて、室内熱交換器内を流れる作動冷媒と周囲を通過する空気との間での熱交換量を向上させることが可能な冷凍装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１発明の冷凍装置では、冷媒回路と、作動冷媒と、室内送風機構と、を備えている。冷媒回路は、少なくとも圧縮機構、室外熱交換器、膨張機構、および、室内熱交換器を有している。作動冷媒は、冷媒回路内を循環させることにより冷凍サイクルが行われる、分子式：Ｃ3ＨmＦn（但し、ｍ＝１〜５、ｎ＝１〜５、かつ、ｍ＋ｎ＝６）で示され、かつ、分子構造中に二重結合を１個有する冷媒からなる単一冷媒を含む非共沸混合冷媒である。室内送風機構は、室内熱交換器に供給する空気流れを形成する。室内熱交換器は、作動冷媒の蒸発器として機能する場合において、室内送風機構による空気流れの流れ方向の上流側から下流側に向けて作動冷媒を流している。室内熱交換器は、作動冷媒の蒸発器として機能する場合における室内熱交換器内での作動冷媒の温度変化が小さくなるように、室内熱交換器内を通過する作動冷媒の流れを複数に分流させる分流圧力損失構造を有している。分流圧力損失構造は、室内熱交換器の外部を通過する空気流れの流れ方向において室内熱交換器の上流側部分と下流側部分との間に設けられている。
【０００８】
この冷凍装置では、オゾン層破壊係数が０の作動冷媒を用いることができている。上述の作動冷媒を用いた場合であっても、室内熱交換器内での作動冷媒の温度変化を低減させることで、周囲の空気温度との温度差を確保しやすくなる。これにより、オゾン層破壊係数が０の作動冷媒を用いつつ、室内熱交換器における蒸発能力を確保しやすくなる。
【０００９】
また、この冷凍装置では、作動冷媒の分岐回数を分流構造において調節することで、作動冷媒の蒸発器として機能する場合における室内熱交換器内での作動冷媒の温度変化を小さく抑えることが可能になる。
【００１０】
第２発明の冷凍装置では、第１発明の冷凍装置において、室内熱交換器は、第１伝熱管、長手方向が第１伝熱管と略平行に配置されている第２伝熱管、および、第１伝熱管と第２伝熱管を接続するＵ字管と、を有している。分流圧力損失構造は、Ｕ字管内面に凹凸形状が設けられているか、もしくは、Ｕ字管内の通過流路面積を小さくした絞り形状が設けられている。
【００１１】
この冷凍装置では、作動冷媒の圧力損失をＵ字管部分で調節することで、作動冷媒の蒸発器として機能する場合における室内熱交換器内での作動冷媒の温度変化を小さく抑えることが可能になる。
【００１２】
第３発明の冷凍装置では、第１発明または第２発明の冷凍装置において、分流圧力損失構造は、作動冷媒の蒸発器として機能する場合における室内熱交換の前後の圧力差を０．３ＭＰａ以下にする。
【００１３】
この冷凍装置では、上記作動冷媒を用いた冷凍装置において、室内熱交換器が蒸発器として機能する際の周囲空気温度との温度差をより確実に確保することが可能になる。
【００１４】
第４発明の冷凍装置では、第１発明から第３発明のいずれかの冷凍装置において、室内熱交換器が作動冷媒の凝縮器として機能する場合に、室内熱交換器内の作動冷媒の流れ方向の下流側が、室内送風機構が形成する空気流れ方向の上流側となっている。
【００１５】
この冷凍装置では、オゾン層破壊係数が０である作動冷媒を用いることができている。室内熱交換器を作動冷媒の凝縮器として機能させる場合において、作動冷媒の下流側が、空気流れ方向の上流側となっている。このため、凝縮器として機能している室内熱交換器から流れ出ようとする作動冷媒を、空気流れ方向の下流側よりも温度の高い空気流れ方向の上流側の空気によって冷却させることができる。これにより、オゾン層破壊係数が０の作動冷媒を用いつつ、凝縮器として機能している室内熱交換器から流れ出ようとする作動冷媒を過冷却状態にしやすくなる。
【００１６】
第５発明の冷凍装置では、第１発明から第４発明のいずれかの冷凍装置において、室外熱交換器に供給する空気流れを形成する室外送風機構をさらに備えている。冷媒回路は、室外熱交換器を作動冷媒の蒸発器として機能させつつ室内熱交換器を作動冷媒の凝縮器として機能させる暖房運転状態と、室外熱交換器を作動冷媒の凝縮器として機能させつつ室内熱交換器を作動冷媒の蒸発器として機能させる冷房運転状態と、を切り換える切換機構をさらに有している。暖房運転状態では、室内熱交換器内の作動冷媒の流れ方向の下流側端部が室内送風機構が形成する空気流れ方向の上流側に位置しつつ、室外熱交換器内の作動冷媒の流れ方向の上流側端部が室外送風機構が形成する空気流れ方向の下流側に位置している。冷房運転状態では、室内熱交換器内の作動冷媒の流れ方向の上流側端部が室内送風機構が形成する空気流れ方向の上流側に位置しつつ、室外熱交換器内の作動冷媒の流れ方向の下流側端部が室外送風機構が形成する空気流れ方向の下流側に位置する。
【００１７】
この冷凍装置では、室外熱交換器が作動冷媒の蒸発器として機能する場合には、着霜は、室外送風機構によって供給される空気流れの風下側よりも風上側において顕著になる。これに対して、この冷凍装置では、このように室外熱交換器が蒸発器として機能する場合において、作動冷媒の入口側が空気流路の上流側となるように構成されている。また、室内熱交換器が作動冷媒の蒸発器として機能する冷房運転状態では、冷房を目的とする周囲環境であるために、着霜の問題が生じにくい。以上により、暖房運転状態では、室内熱交換器において作動冷媒の過冷却度を確保しやすくしつつ、室外熱交換器において着霜が生じにくいようにすることが可能になる。
【００１８】
第６発明の冷凍装置では、第１発明から第５発明のいずれかの冷凍装置において、室内熱交換器は、設置状態における上方に配置されて内部に作動冷媒が流れる上方伝熱管と、上方伝熱管よりも下方に配置されて内部に作動冷媒が流れる下方伝熱管を有している。室内熱交換器が作動冷媒の凝縮器として機能する場合における作動冷媒の出口は、上方伝熱管に設けられている。
【００１９】
一般に、室内熱交換器を凝縮器として機能させる状態において、凝縮された液状態の冷媒（もしくは液状態の冷媒比率が高い気液二相状態の冷媒）を下方から流出させる場合には、液状態の冷媒が自重および圧縮機構による吸引力によって下方に移動するのに対して、ガス状態の冷媒は浮力で上方へ移動する。この場合、ガス状態の冷媒は伝熱管内の軸中心付近を通過しようとして中心に集まりがちになり、液状態の冷媒は伝熱管の内壁面上に滞在した状態を維持しがちになり、伝熱管内表面においてガス状態の冷媒を冷却させることが困難になり、熱交換効率が低減してしまう。
【００２０】
これに対して、この冷凍装置では、液状態の冷媒の出口を上方に配置させているため、液状態の冷媒もガス状態の冷媒も上方へ向かって流れ、ガス状態の冷媒は、伝熱管の軸中心付近に位置するだけではなく伝熱管の内壁面近傍にも移動して、液状態の冷媒とガス状態の冷媒とが互いに攪拌されやすくなる。これにより、凝縮器に流入したガス冷媒の液化を効率化させることができ、凝縮器に流入したガス冷媒がガス状態のまま流れ出ることを抑制することができる。これにより、ガス冷媒が凝縮することによって放出する熱を、暖房空間の空気を暖める熱として利用することを効率化させることが可能になる。
【００２１】
第７発明の冷凍装置では、第６発明の冷凍装置において、少なくとも上方伝熱管は、内面に凹凸形状を有している。
【００２２】
この冷凍装置では、伝熱管の内側表面に凹凸形状が採用されているため、熱交換の有効表面積を増大させることができている。
【００２３】
なお、一般に、室内熱交換器が作動冷媒の凝縮器として機能する場合の出口側の内面において凹凸形状が採用されている場合には、液状態の冷媒が内側表面の凹凸形状部分に滞在しやすく、ガス状態の冷媒がよりいっそう伝熱管の内側表面に移動しにくくなる傾向がある。
【００２４】
これに対して、この冷凍装置では、液状態の冷媒は凝縮器として機能する室内熱交換器の上方から流出させるため、下方から流出させる場合よりも、液状態の冷媒とガス状態の冷媒との間での攪拌が生じやすくなっている。このため、熱交換の有効表面積を増大させつつ、ガス状態の冷媒の効率的な液化を促進させることができる。
【００２５】
第８発明の冷凍装置は、少なくとも圧縮機、凝縮器、膨張機構、および、蒸発器を有する冷媒回路と、冷媒回路内を循環させることにより冷凍サイクルが行われる、分子式：Ｃ3ＨmＦn（但し、ｍ＝１〜５、ｎ＝１〜５、かつ、ｍ＋ｎ＝６）で示され、かつ、分子構造中に二重結合を１個有する冷媒からなる単一冷媒を含む非共沸混合冷媒と、送風機構と、を備えている。送風機構は、蒸発器もしくは凝縮器の少なくともいずれか一方の熱交換器に供給する空気流れを形成する。熱交換器は、作動冷媒の乾き度が変化する際の温度変化が小さくなるように、冷媒が流入して流出するまでの間に分岐する分岐数、分岐されたうちの１本分の長さ、および、分岐されたうちの一本分の内径の少なくともいずれか１つが調節された調節構造を有している。調節構造は、熱交換器の外部を通過する空気流れの流れ方向において熱交換器の上流側部分と下流側部分との間に設けられている。
【００２６】
この冷凍装置では、蒸発器もしくは凝縮器での温度変化が小さくなるので、熱交換の対象となる空気等との温度差を確保することができ、熱交換効率の低下を抑えることができる。
【００２７】
第９発明の冷凍装置では、第１発明から第８発明のいずれかの冷凍装置において、作動冷媒は、２，３，３，３−テトラフルオロ−１−プロペンとジフルオロメタンとの非共沸混合冷媒、もしくは、２，３，３，３−テトラフルオロ−１−プロペンとペンタフルオロエタンとの非共沸混合冷媒である。
【００２８】
この冷凍装置では、オゾン層破壊係数を０とし、相変化の際に冷媒温度が変化する傾向があっても冷凍サイクルにおける運転を良好にすることができる。
【００２９】
付記の冷凍装置では、作動冷媒は、非共沸混合冷媒である。
【００３０】
一般に、作動冷媒として非共沸混合冷媒を用いた場合には、暖房運転状態において室外熱交換器が作動冷媒の蒸発器として機能する場合には、室外熱交換器内において入口側よりも出口側の方が作動冷媒の温度が高くなる。すなわち、室外熱交換器が作動冷媒の蒸発器として機能する場合には、作動冷媒は、入口側において最も低い温度になる。そして、室外熱交換器が作動冷媒の蒸発器として機能する場合には、着霜は、室外送風機構によって供給される空気流れの風下側よりも風上側において顕著になる。
【００３１】
これに対して、この冷凍装置では、このように室外熱交換器が蒸発器として機能する場合において、作動冷媒の入口側が空気流路の上流側となるように構成されている。このため、暖房運転状態では、室内熱交換器において作動冷媒の過冷却度を確保しやすくしつつ、よりいっそう室外熱交換器において着霜が生じにくいようにすることが可能になる。
【００３２】
付記の冷凍装置では、第１発から第７発明のいずれかの冷凍装置において、室内熱交換器は、室内送風機構が形成する空気流れ方向における風上側に配置されて内部に作動冷媒が流れる風上伝熱管と、風上伝熱管よりも風下側に配置されて内部に作動冷媒が流れる風下伝熱管を有している。室内熱交換器が作動冷媒の凝縮器として機能する場合における作動冷媒の出口は、風上伝熱管に設けられている。
【００３３】
この冷凍装置では、凝縮器として機能する室内熱交換器を流れ出る作動冷媒を、風下側よりも冷たい風上側の空気によって冷却することができる。これにより、凝縮器として機能する室内熱交換器を流れ出る作動冷媒の過冷却度を、より確実に確保させることが可能になる。
【００３４】
付記の冷凍装置では、上記付記の冷凍装置において、室内熱交換器は、風上伝熱管と風下伝熱管とを接続するＵ字管をさらに有している。室内熱交換器が作動冷媒の凝縮器として機能する場合には、作動冷媒は、室内熱交換器に流入してから流出するまでの間に、１本の風上伝熱管、１本の風下伝熱管および１つのＵ字管のみを通過する。
【００３５】
この冷凍装置では、複数の風上伝熱管、風下伝熱管およびＵ字管を通過するのではなく、１本の風上伝熱管、１本の風下伝熱管および１つのＵ字管のみを通過することで、作動冷媒が室内熱交換器を通過することができる。このため、室内熱交換器で生じる圧力損失を低減させることが可能になる。
【００３６】
付記の冷凍装置では、第１発明の冷凍装置において、室内熱交換器に供給する空気流れを形成する室内送風機構をさらに備えている。冷媒回路は、室外熱交換器を作動冷媒の蒸発器として機能させつつ室内熱交換器を作動冷媒の凝縮器として機能させる暖房運転状態と室外熱交換器を作動冷媒の凝縮器として機能させつつ室内熱交換器を作動冷媒の蒸発器として機能させる冷房運転状態とを切り換える切換機構をさらに有している。暖房運転状態では、室内熱交換器内の作動冷媒の流れ方向の下流側が、室内送風機構が形成する空気流れ方向の上流側となっている。
【００３７】
この冷凍装置では、室内熱交換器を作動冷媒の凝縮器として機能させる場合において、作動冷媒の下流側が、空気流れ方向の上流側となっている。このため、凝縮器として機能している室内熱交換器から流れ出ようとする作動冷媒を、空気流れ方向の下流側よりも温度の高い空気流れ方向の上流側の空気によって冷却させることができる。これにより、凝縮器として機能している室内熱交換器から流れ出ようとする作動冷媒を過冷却状態にしやすくなる。
【００３８】
付記の冷凍装置は、少なくとも圧縮機、凝縮器、膨張機構、および、蒸発器を有する冷媒回路と、冷媒回路内を循環させることにより冷凍サイクルが行われる、分子式：Ｃ3ＨmＦn（但し、ｍ＝１〜５、ｎ＝１〜５、かつ、ｍ＋ｎ＝６）で示され、かつ、分子構造中に二重結合を１個有する冷媒からなる単一冷媒、または、冷媒を含む混合冷媒のいずれかである作動冷媒と、蒸発器もしくは凝縮器の少なくともいずれか一方に対して、少なくとも一部の冷媒の流れ方向に対向する向きに空気を流す送風機構と、を備えている。
【００３９】
この冷凍装置では、熱交換効率を向上させることができる。特に、本発明の冷媒のうち非共沸混合冷媒を採用した場合には、Ｐ−ｈ線図上の二相領域において温度勾配が生じるため、本発明の流れ向きを採用することによる効果をより顕著なものとすることができる。
【００４０】
付記の冷凍装置は、少なくとも圧縮機、凝縮器、膨張機構、および、蒸発器を有する冷媒回路と、冷媒回路内を循環させることにより冷凍サイクルが行われる、分子式：Ｃ3ＨmＦn（但し、ｍ＝１〜５、ｎ＝１〜５、かつ、ｍ＋ｎ＝６）で示され、かつ、分子構造中に二重結合を１個有する冷媒からなる単一冷媒、または、冷媒を含む混合冷媒のいずれかである作動冷媒と、蒸発器もしくは凝縮器の少なくともいずれか一方の冷媒の出口側が風上側となるように空気を流す送風機構と、を備えている。
【００４１】
この冷凍装置では、熱交換効率を向上させることができる。特に、本発明の冷媒のうち非共沸混合冷媒を採用した場合には、Ｐ−ｈ線図上の二相領域において温度勾配が生じるため、本発明の流れ向きを採用することによる効果をより顕著なものとすることができる
付記の冷凍装置は、少なくとも圧縮機、凝縮器、膨張機構、および、蒸発器を有する冷媒回路と、冷媒回路内を循環させることにより冷凍サイクルが行われる、分子式：Ｃ3ＨmＦn（但し、ｍ＝１〜５、ｎ＝１〜５、かつ、ｍ＋ｎ＝６）で示され、かつ、分子構造中に二重結合を１個有する冷媒からなる単一冷媒、または、冷媒を含む混合冷媒のいずれかである作動冷媒と、を備えている。蒸発器もしくは凝縮器の少なくともいずれか一方は、長手方向が略共通している第１伝熱管および第２伝熱管と、第１伝熱管と第２伝熱管とを接続するＵ字管と、を有している。冷媒が蒸発器もしくは凝縮器の少なくともいずれか一方に流れ込むと、第１伝熱管、Ｕ字管、および、第２伝熱管のみをこの順に流れて、冷媒が前記蒸発器もしくは凝縮器の少なくともいずれか一方から流れ出る場合に、第２伝熱管側が風上になり第１伝熱管が風下側になるように空気を流す送風機構をさらに備えている。
【００４２】
この冷凍装置では、熱交換効率を向上させることができる。特に、本発明の冷媒のうち非共沸混合冷媒を採用した場合には、Ｐ−ｈ線図上の二相領域において温度勾配が生じるため、本発明の流れ向きを採用することによる効果をより顕著なものとすることができる。
【００４３】
付記の冷凍装置では、作動冷媒は、２，３，３，３−テトラフルオロ−１−プロペンからなる単一冷媒である。
【００４４】
この冷凍装置では、オゾン層破壊係数を０とし、冷凍サイクルにおける運転を良好にすることができる。
【発明の効果】
【００４５】
第１発明の冷凍装置では、オゾン層破壊係数が０の作動冷媒を用いつつ、室内熱交換器における蒸発能力を確保しやすくなる。また、作動冷媒の蒸発器として機能する場合における室内熱交換器内での作動冷媒の温度変化を小さく抑えることが可能になる。
【００４６】
第２発明の冷凍装置では、作動冷媒の蒸発器として機能する場合における室内熱交換器内での作動冷媒の温度変化を小さく抑えることが可能になる。
【００４７】
第３発明の冷凍装置では、室内熱交換器が蒸発器として機能する際の周囲空気温度との温度差をより確実に確保することが可能になる。
【００４８】
第４発明の冷凍装置では、オゾン層破壊係数が０の作動冷媒を用いつつ、凝縮器として機能している室内熱交換器から流れ出ようとする作動冷媒を過冷却状態にしやすくなる。
【００４９】
第５発明の冷凍装置では、暖房運転状態では、室内熱交換器において作動冷媒の過冷却度を確保しやすくしつつ、室外熱交換器において着霜が生じにくいようにすることが可能になる。
【００５０】
第６発明の冷凍装置では、ガス冷媒が凝縮することによって放出する熱を、暖房空間の空気を暖める熱として利用することを効率化させることが可能になる。
【００５１】
第７発明の冷凍装置では、熱交換の有効表面積を増大させつつ、ガス状態の冷媒の効率的な液化を促進させることができる。
【００５２】
第８発明の冷凍装置では、蒸発器もしくは凝縮器での温度変化が小さくなるので、熱交換の対象となる空気等との温度差を確保することができ、熱交換効率の低下を抑えることができる。
【００５３】
第９発明の冷凍装置では、相変化の際に冷媒温度が変化する傾向があっても冷凍サイクルにおける運転を良好にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明を適用可能な冷媒回路の例を示す図。
【図２】本発明の単一冷媒の冷凍サイクルの例を示すｐ−ｈ線図。
【図３】本発明の単一冷媒の冷凍サイクルの例を示すＴ−ｓ線図。
【図４】本発明を適用可能な冷媒回路の例を示す図。
【図５】本発明を適用可能な冷媒回路の例を示す図。
【図６】本発明を適用可能な冷媒回路の例を示す図。
【図７】本発明を適用可能な冷媒回路の例を示す図。
【図８】本発明を適用可能な冷媒回路の例を示す図。
【図９】本発明を適用可能な冷媒回路の例を示す図。
【図１０】本発明を適用可能な冷媒回路の例を示す図。
【図１１】本発明を適用可能な冷媒回路の例を示す図。
【図１２】本発明を適用可能な冷媒回路の例を示す図。
【図１３】本発明を適用可能な冷媒回路の例を示す図。
【図１４】本発明を適用可能な冷媒回路の例を示す図。
【図１５】第１実施形態の熱交換器を示す図。
【図１６】第１実施形態の変形例の熱交換器を示す図。
【図１７】第１実施形態の変形例の熱交換器を示す図。
【図１８】第１実施形態の変形例の熱交換器を示す図。
【図１９】第１実施形態の変形例の熱交換器を示す図。
【図２０】第１実施形態の変形例と比較するための熱交換器におけるｐ−ｈ線図。
【図２１】第１実施形態の変形例の熱交換器におけるｐ−ｈ線図。
【図２２】第２実施形態の室内熱交換器の概略構成図。
【図２３】第２実施形態の室内熱交換器によって過剰な圧力降下を改善する様子を示すモリエル線図。
【図２４】第２実施形態の変形例（１）の室内ファンと室内熱交換器との配置を示す図。
【図２５】第３実施形態の室内熱交換器の概略構成図。
【図２６】第３実施形態の室内熱交換器によって圧力降下の不足分を改善する様子を示すモリエル線図。
【図２７】第３実施形態の変形例（１）の室内熱交換器の概略構成図。
【図２８】第３実施形態の変形例（３）の室内ファンと室内熱交換器との配置を示す図。
【図２９】第４実施形態の冷媒回路の概略構成を示す図。
【図３０】第４実施形態の室内熱交換器が凝縮器として機能している状態を示す概略図。
【図３１】第４実施形態の室内熱交換器が蒸発器として機能している状態を示す概略図。
【図３２】第４実施形態の変形例（１）の室内熱交換器が凝縮器として機能している状態を示す概略図。
【発明を実施するための形態】
【００５５】
以下、本発明の実施形態の例として、複数の実施形態を述べる。
【００５６】
以下に示す各実施形態は、相互に矛盾しない限り、異なる実施形態同士を自由に組み合わせた実施形態を採用することもでき、この組合せによる実施形態も本発明に含まれるものである。なお、この組合せとしては、単なる個々の効果を奏するだけでなく、相乗効果を奏するような組合せを採用することがより好ましい。
【００５７】
＜１＞冷凍サイクルの例
以下、本発明の実施形態の例を示す前に、本発明が適用される冷凍サイクルの例を示す。
【００５８】
なお、以下に示す冷凍サイクルは、本発明が適用される冷凍サイクルの例を示すものであって、本発明の適用可能な冷凍サイクルを以下の冷凍サイクルに限定するものではない。
【００５９】
また、以下の説明では、部材番号４で示す熱交換器は、室外等の被空調空間以外の空間に設置された室外熱交換器を意味するものとし、部材番号６で示す熱交換器は、室内等の被空調空間に設置された室内熱交換器を意味するものとする。
【００６０】
（１−Ａ）冷房適用冷凍サイクル
図１に、冷房専用冷凍サイクルを行う空気調和装置１の有する冷媒回路１０Ａの例を示す。
【００６１】
冷媒回路１０は、圧縮機２、屋外に設置された凝縮器４、膨張弁５、室内に設置された蒸発器６がこの順で接続されて構成されており、内部を冷媒が循環することで冷凍サイクルを行う。この圧縮機２は、モータ２ａによって駆動される。
【００６２】
ここで、冷媒回路１０Ａにおいて作動する冷媒としては、単一冷媒であっても、混合冷媒であってもよい。
【００６３】
このような冷媒としては、例えば、ＨＦＯ−１２３４ｙｆ（２，３，３，３−テトラフルオロ−１−プロペン）からなる単一冷媒を使用することができる。
【００６４】
また、この冷媒に代えて、例えば、分子式：Ｃ3ＨmＦn（但し、ｍ＝１〜５、ｎ＝１〜５、かつ、ｍ＋ｎ＝６）で示され、かつ、分子構造中に二重結合を１個有する冷媒からなる単一冷媒を使用することができる。例えば、ＨＦＯ−１２２５ｙｅ（１，２，３，３，３−ペンタフルオロ−１−プロペン、化学式：ＣＦ3―ＣＦ＝ＣＨＦ）、ＨＦＯ−１２３４ｚｅ（１，３，３，３−テトラフルオロ−１−プロペン、化学式：ＣＦ3−ＣＨ＝ＣＨＦ）、ＨＦＯ−１２３４ｙｅ（１，２，３，３−テトラフルオロ−１−プロペン、化学式：ＣＨＦ2−ＣＦ＝ＣＨＦ）、ＨＦＯ−１２４３ｚｆ（３，３，３−トリフルオロ−１−プロペン、化学式：ＣＦ3−ＣＨ＝ＣＨ2）、１，２，２−トリフルオロ−１−プロペン（化学式：ＣＨ3−ＣＦ＝ＣＦ2）、２−フルオロ−１−プロペン（化学式：ＣＨ3−ＣＦ＝ＣＨ2）等を使用することができる。
【００６５】
また、上述の冷媒を含む混合冷媒を使用してもよい。例えば、ＨＦＯ−１２３４ｙｆ（２，３，３，３−テトラフルオロ−１−プロペン）とＨＦＣ−３２（ジフルオロメタン）との混合冷媒がある。ここで、この混合冷媒の組成としては、ＨＦＯ−１２３４ｙｆの割合が７０質量％以上９４質量％以下でＨＦＣ−３２の割合が６質量％以上３０質量％以下がよく、好ましくは、ＨＦＯ−１２３４ｙｆの割合が７７質量％以上８７質量％以下でＨＦＣ−３２の割合が１３質量％以上２３質量％以下がよく、さらに好ましくは、ＨＦＯ−１２３４ｙｆの割合が７７質量％以上７９質量％以下でＨＦＣ−３２の割合が２１質量％以上２３質量％以下（例えば、７８質量％のＨＦＯ−１２３４ｙｆと２２質量％のＨＦＣ−３２との混合冷媒）がよい。また、ＨＦＯ−１２３４ｙｆ（２，３，３，３−テトラフルオロ−１−プロペン）とＨＦＣ−１２５（ペンタフルオロエタン）との混合冷媒がある。ここで、この混合冷媒の組成としては、ＨＦＯ−１２３４ｙｆの割合が９０質量％以下でＨＦＣ−１２５の割合が１０質量％以上がよく、好ましくは、ＨＦＯ−１２３４ｙｆの割合が８０質量％以上９０質量％以下でＨＦＣ−１２５の割合が１０質量％以上２０質量％以下がよい。また、他のＨＦＣ系冷媒、例えば、ＨＦＣ−１３４（１，１，２，２−テトラフルオロエタン）、ＨＦＣ−１３４ａ（１，１，１，２−テトラフルオロエタン）、ＨＦＣ−１４３ａ（１，１，１−トリフルオロエタン）、ＨＦＣ−１５２ａ（１，１−ジフルオロエタン）、ＨＦＣ−１６１（フルオロエタン）、ＨＦＣ−２２７ｅａ（１，１，１，２，３，３，３−ヘプタフルオロプロパン）、ＨＦＣ−２３６ｅａ（１，１，１，２，３，３−ヘキサフルオロプロパン）、ＨＦＣ−２３６ｆａ（１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロプロパン）、ＨＦＣ−３６５ｍｆｃ（１，１，１，３，３−ペンタフルオロブタン）等との混合冷媒を使用してもよい。また、ＨＦＣ系冷媒ではなく、炭化水素系等のその他の冷媒、例えば、メタン、エタン、プロパン、プロペン、ブタン、イソブタン、ペンタン、２−メチルブタン、シクロペンタン、ジメチルエーテル、ビス−トリフルオロメチル−サルファイド、二酸化炭素、ヘリウム等との混合冷媒を使用してもよい。
【００６６】
さらに、分子式：Ｃ3ＨmＦn（但し、ｍ＝１〜５、ｎ＝１〜５、かつ、ｍ＋ｎ＝６）で示され、かつ、分子構造中に二重結合を１個有する冷媒同士の混合冷媒を使用したり、分子式：Ｃ3ＨmＦn（但し、ｍ＝１〜５、ｎ＝１〜５、かつ、ｍ＋ｎ＝６）で示され、かつ、分子構造中に二重結合を１個有する冷媒、及び、上述のＨＦＣ系冷媒や炭化水素系等のその他の冷媒のうち、分子式：Ｃ3ＨmＦn（但し、ｍ＝１〜５、ｎ＝１〜５、かつ、ｍ＋ｎ＝６）で示され、かつ、分子構造中に二重結合を１個有する冷媒を少なくとも１成分以上含む３成分以上からなる混合冷媒を使用してもよい。例えば、ＨＦＯ−１２３４ｙｆとＨＦＣ−３２とＨＦＣ−１２５との混合冷媒（例えば、５２重量％のＨＦＯ−１２３４ｙｆと２３質量％のＨＦＣ−３２と２５重量％のＨＦＣ−１２５との混合冷媒）がある。
【００６７】
以上の冷媒が充填された冷媒回路１０Ａにおいては、圧縮機２から吐出された冷媒が凝縮器において凝縮され液冷媒となり、液冷媒が膨張弁５で減圧されて蒸発器を経てガス冷媒となり、再び圧縮機２に戻ることで、冷凍サイクルが実行される。
【００６８】
なお、図２に、冷媒回路１０Ａにおいて、単一冷媒としてＨＦＯ−１２３４ｙｆ（２，３，３，３−テトラフルオロ−１−プロペン）を用いて冷凍サイクルを行った場合のｐ−ｈ線図を示す。また、図３に、冷媒回路１０Ａにおいて、単一冷媒としてＨＦＯ−１２３４ｙｆ（２，３，３，３−テトラフルオロ−１−プロペン）を用いて冷凍サイクルを行った場合のＴ−ｓ線図を示す。
【００６９】
冷房専用冷凍サイクルでは、図１において冷媒回路１０Ａ中に点Ａ〜Ｄで示した部分を、Ａ→Ｂ→Ｃ→Ｄ→Ａの順で冷媒が循環している。なお、図２および図３の各線図においても、Ａ→Ｂ→Ｃ→Ｄ→Ａの順で冷媒が循環している点は同様である。
【００７０】
これらの図２および図３で示される冷媒の挙動は、冷房専用冷凍サイクルで用いた場合の一例であり、各点Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄは、図１に示す冷房専用冷凍サイクルにおけるポイントを示している。なお、他の冷媒回路を示す図においても各ポイントＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ・・・の表記がなされているが、これは同じ状態を示すものではなく別異のものであり、それぞれの冷媒回路を前提としたポイントを示すものである。
【００７１】
（１−Ｂ）暖房専用冷凍サイクル
図４に、暖房専用冷凍サイクルを行う空気調和装置１の有する冷媒回路１０Ｂの例を示す。ここで用いられる冷媒は、上述の冷房専用冷凍サイクルにおいて用いられる冷媒として例示した単一冷媒や混合冷媒のうちのいずれかを用いることができる。
【００７２】
ここでは、圧縮機２の吐出側が、室内に設置された凝縮器６に接続されている。また、屋外に設置された蒸発器４において蒸発した冷媒が、圧縮機２に吸入される。
【００７３】
なお、冷媒回路１０Ａには、屋外に設置された蒸発器４の近傍における温度を検知可能な温度センサ４ａが設けられており、冷媒回路１０Ａを運転制御する制御部４ｂが設けられている。この制御部４ｂは、温度センサ４ａが検知する温度が冷媒の大気圧相当温度以下になった場合に、冷媒回路１０Ｂにおける運転を停止させる制御を行う。これにより、屋外に設置された蒸発器４への着霜が生じる事態を回避することができる。
【００７４】
（１−Ｃ）冷暖切換冷凍サイクル
図５に、冷暖切換冷凍サイクルを行う空気調和装置１の有する冷媒回路１０Ｃの例を示す。ここで用いられる冷媒は、上述の冷房専用冷凍サイクルにおいて用いられる冷媒として例示した単一冷媒や混合冷媒のうちのいずれかを用いることができる。
【００７５】
ここでは、圧縮機２の吐出側、吸入側、室内熱交換器（凝縮器、蒸発器）、室外熱交換器（蒸発器、凝縮器）の４つの接続対象を切り換える、四路切換弁３が設けられている。他の構成は、上述した冷媒回路１０Ａと同様である。
【００７６】
図５に示す四路切換弁３では、冷房運転が行われる際の接続状態を実線で、暖房運転が行われる際の接続状態を点線で示している。
【００７７】
（１−Ｄ）アキュムレータ冷凍サイクル
図６に、アキュムレータ冷凍サイクルを行う空気調和装置１の有する冷媒回路１０Ｄの例を示す。ここで用いられる冷媒は、上述の冷房専用冷凍サイクルにおいて用いられる冷媒として例示した単一冷媒や混合冷媒のうちのいずれかを用いることができる。
【００７８】
ここでは、四路切換弁３から圧縮機２の吸入側に至るまでの間に、アキュムレータ７が設けられている。このアキュムレータ冷凍サイクルでは、圧縮機２において液圧縮が生じるおそれを低減させている。他の構成は、上述した冷媒回路１０Ｃと同様である。
【００７９】
（１−Ｅ）レシーバ冷凍サイクル
図７に、レシーバ冷凍サイクルを行う空気調和装置１の有する冷媒回路１０Ｅの例を示す。ここで用いられる冷媒は、上述の冷房専用冷凍サイクルにおいて用いられる冷媒として例示した単一冷媒や混合冷媒のうちのいずれかを用いることができる。
【００８０】
ここでは、室外熱交換器４（凝縮器、蒸発器）と、膨張弁５との間に、レシーバ８が設けられている。このレシーバ冷凍サイクルでは、冷媒回路１０Ｄの周囲の負荷変動に応じた循環冷媒量の変化をレシーバ８において吸収することができる。他の構成は、上述した冷媒回路１０Ａと同様である。
【００８１】
（１−Ｆ）液ガス熱交換器冷凍サイクル
図８に、液ガス熱交換器冷凍サイクルを行う空気調和装置１の有する冷媒回路１０Ｆの例を示す。ここで用いられる冷媒は、上述の冷房専用冷凍サイクルにおいて用いられる冷媒として例示した単一冷媒や混合冷媒のうちのいずれかを用いることができる。
【００８２】
ここでは、室外熱交換器４（凝縮器）から膨張弁５までの間の液冷媒が通過する部分と、室内熱交換器６から圧縮機２の吸入側までのガス冷媒が通過する部分と、の間で熱交換を行わせる液ガス熱交換器９ａを有する液ガス熱交換回路９が設けられている。ここでは、液冷媒の循環量を増大させて冷凍能力を向上させ、圧縮機２の吸入冷媒に適度の過熱をつけさせることで液圧縮を回避することが可能になる。他の構成は、上述した冷媒回路１０Ａと同様である。
【００８３】
（１−Ｇ）過冷却冷凍サイクル
図９に、過冷却冷凍サイクルを行う空気調和装置１の有する冷媒回路１０Ｇの例を示す。ここで用いられる冷媒は、上述の冷房専用冷凍サイクルにおいて用いられる冷媒として例示した単一冷媒や混合冷媒のうちのいずれかを用いることができる。
【００８４】
ここでは、膨張弁５において減圧された冷媒の一部を分岐させて圧縮機２の吸入側に戻す過冷却回路１１が設けられている。この過冷却回路１１は、分岐した冷媒を減圧させる過冷却膨張弁１１ｂが設けられている。そして、過冷却回路１１は、分岐して過冷却膨張弁１１ｂによって減圧された冷媒と、分岐することなく蒸発器６に向かう冷媒との間で熱交換させる過冷却熱交換器１１ａを有している。このように蒸発器６に向かう冷媒のエンタルピをさらに低減させることができるため、成績係数（ＣＯＰ）を向上させることができる。他の構成は、上述した冷媒回路１０Ｃと同様である。
【００８５】
（１−Ｈ）油分離冷凍サイクル
図１０に、油分離冷凍サイクルを行う空気調和装置１の有する冷媒回路１０Ｈの例を示す。ここで用いられる冷媒は、上述の冷房専用冷凍サイクルにおいて用いられる冷媒として例示した単一冷媒や混合冷媒のうちのいずれかを用いることができる。
【００８６】
ここでは、圧縮機２の吐出側から四路切換弁３に至るまでの間から分岐した回路を圧縮機２の吸入側に戻す油分離回路１２が設けられている。この油分離回路１２は、吐出冷媒から冷凍機油を分離する油分離器１２ａ、油分離器１２ａにおいて回収した冷凍機油を通過させるフィルタ１２ｂ、減圧させるキャピラリーチューブ１２ｃが設けられている。これにより、吐出冷媒の温度が上昇することによる冷凍機油の枯渇を避けることができる。他の構成は、上述した冷媒回路１０Ｃと同様である。
【００８７】
（１−Ｉ）ホットガスバイパス冷凍サイクル
図１１に、ホットガスバイパス冷凍サイクルを行う空気調和装置１の有する冷媒回路１０Ｉの例を示す。ここで用いられる冷媒は、上述の冷房専用冷凍サイクルにおいて用いられる冷媒として例示した単一冷媒や混合冷媒のうちのいずれかを用いることができる。
【００８８】
この冷媒回路１０Ｉには、冷媒回路１０Ｉにおいて、圧縮機２から吐出されたガス冷媒の一部を、膨張弁５を通過して蒸発器６に向かう冷媒に混合させるホットガスバイパス回路１３が設けられている。このホットガスバイパス回路１３は、圧縮機２から吐出された冷媒のバイパス量を調節できるホットガスバイパス膨張弁１３ａが設けられている。このホットガスバイパス膨張弁１３ａによって流量を調節することで、蒸発器６における負荷減少時であっても、圧縮機２が吸い込む冷媒の状態を安定化させることができる。他の構成は、上述した冷媒回路１０Ｃと同様である。
【００８９】
（１−Ｊ）二段圧縮冷凍サイクル
図１２に、二段圧縮冷凍サイクルを行う空気調和装置１の有する冷媒回路１０Ｊの例を示す。ここで用いられる冷媒は、上述の冷房専用冷凍サイクルにおいて用いられる冷媒として例示した単一冷媒や混合冷媒のうちのいずれかを用いることができる。
【００９０】
この冷媒回路１０Ｊには、圧縮機２として二段圧縮タイプの圧縮機を用いて、冷媒を２段階に圧縮させる二段圧縮回路１４が設けられている。この二段圧縮回路１４は、低段圧縮機、低段圧縮機から吐出された冷媒を冷却させる中間冷却器１４ａ、中間冷却器１４ａを流れ出た冷媒が溜まるレシーバ１４ｂ、凝縮器４で凝縮されてレシーバ１４ｂに向かう冷媒を減圧させる膨張弁５ａ、レシーバ１４ｂに溜まったガス冷媒を吸入して圧縮する高段圧縮機、および、レシーバ１４ｂから蒸発器６に向かう冷媒を減圧させる膨張弁５ｂが設けられている。この中間冷却器１４ａで冷却された冷媒は、レシーバ１４ｂに溜まる。また、凝縮器４で凝縮された冷媒であって、膨張弁５ａで減圧された冷媒も、レシーバ１４ｂに溜まり、中間冷却器１４ａで冷却された冷媒と混ざる。そして、レシーバ１４ｂ内のガス冷媒は、高段圧縮機に吸入されるが、この吸入冷媒は冷却されているため、高段吐出管の過剰な温度上昇を防止でき、冷凍機油の劣化や枯渇を防ぐことができる。また、一段当たりの圧力比を小さくできる。他の構成は、上述した冷媒回路１０Ｃと同様である。
【００９１】
（１−Ｋ）マルチ冷凍サイクル
図１３に、マルチ冷凍サイクルを行う空気調和装置１の有する冷媒回路１０Ｋの例を示す。ここで用いられる冷媒は、上述の冷房専用冷凍サイクルにおいて用いられる冷媒として例示した単一冷媒や混合冷媒のうちのいずれかを用いることができる。
【００９２】
この冷媒回路１０Ｋには、室内側に設置される蒸発器６が複数台、並列に設置されているマルチ冷媒回路１５が設けられている。他の構成は、上述した冷媒回路１０Ｃと同様である。
【００９３】
（１−Ｌ）蒸気バイパス冷凍サイクル
図１４に、蒸気冷凍サイクルを行う空気調和装置１の有する冷媒回路１０Ｌの例を示す。ここで用いられる冷媒は、上述の冷房専用冷凍サイクルにおいて用いられる冷媒として例示した単一冷媒や混合冷媒のうちのいずれかを用いることができる。
【００９４】
この冷媒回路１０Ｌには、凝縮器６で凝縮され膨張弁５において減圧された冷媒であって蒸発器４に流入前の冷媒をガス冷媒と液冷媒とに分離するアキュムレータ１７ｂ、このアキュムレータ１７ｂ内の冷媒のうちガス冷媒を除いた液冷媒のみを蒸発させる蒸発器４、アキュムレータ１７ｂ内の冷媒のうちガス冷媒を減圧させる膨張弁１７ａ、および、膨張弁１７ａで減圧された冷媒の流れについて圧縮機２の吸入側に向かう流れのみを許容する逆止弁１７ｃが設けられた蒸気バイパス回路１７が設けられている。ここでは、蒸発器４に流入する冷媒からガス冷媒を除いているので、蒸発器４において空気等との熱交換に寄与しないガス冷媒を少なくさせることができ、上記冷媒を採用した場合に特に問題となる蒸発器４内における圧力損失を低減させることができる。他の構成は、上述した冷媒回路１０Ｃと同様である。
【００９５】
なお、この蒸気バイパス回路１７は、これ以外にも、例えば、蒸発器４の途中において、蒸発した冷媒による圧力損失が顕著になる部分に上述のアキュムレータ１７ｂと同様の構成のものを配置し、蒸発器４の途中からガス冷媒を抜き出す構成としてもよい。この場合には、蒸発器４内で蒸発した後のガス冷媒をも抜き出すことができ、蒸発器４内における圧力損失をより効果的に低減させることができる。
【００９６】
＜１＞第１実施形態
＜１−１＞熱交換器内における冷媒の流れ方向
以下に述べる第１実施形態の熱交換器内の冷媒の流れ方向の構造は、冷凍サイクルの例として上述した（１−Ａ）〜（１−Ｌ）のいずれの冷凍サイクルにおいても適用することができる。また、（１−Ａ）〜（１−Ｌ）のいずれの冷凍サイクルにおいても、蒸発器として記載した熱交換器として適用することもでき、凝縮器として記載した熱交換器として適用することもできる。そして、第１実施形態の熱交換器は、上述した（１−Ａ）〜（１−Ｌ）のうちのいずれかの冷凍サイクルにおいて、上記（１−Ａ）の欄で例示した単一冷媒や混合冷媒のうちのいずれかが作動冷媒として利用された冷凍装置における熱交換器として採用することができる。
【００９７】
第１実施形態の熱交換器としては、例えば、図１５に示す熱交換器１８Ａのように、フィン１８ａと、フィン１８ｂとが設けられており、これらを冷媒が流れる伝熱管によって接続されているものとすることができる。このフィン１８ａは、送風機１８ｃが駆動した場合に生じる空気流れ方向において、風上側に配置されている。また、フィン１８ｂは、風下側に配置されている。なお、フィン１８ａ、１８ｂは、いずれも図面において奥行き方向に複数枚重なるように設けられている。伝熱管は、フィン１８ｂについて、図面の手前側と奥行き側とをＵ字管を介して折り返しつつ往復した後、Ｕ字管を介してフィン１８ａ側まで延びている。また、フィン１８ａにおいても、伝熱管は、図面の手前側と奥行き側とをＵ字管を介して折り返しつつ往復して、熱交換器の外部にまで延びている。なお、ここでは、熱交換器は凝縮器として機能する場合を例に挙げて説明する。ここで、熱交換器１８には、送風機１８ｃによる空気流れの下流側に配置されたフィン１８ｂ側から冷媒が流入し、空気流れの上流側に配置されたフィン１８ａを通過して、熱交換器の外部に流れ出るように構成されている。このように冷媒の流れと空気の流れとを対向流とすることで、熱交換効率を向上させることができる。
【００９８】
また、特に、上記（１−Ａ）の欄で例示した単一冷媒や混合冷媒のうちのいずれかとして非共沸混合冷媒を採用した場合には、Ｐ−ｈ線図上の二相領域において、圧力相当飽和温度が、液冷媒側（乾き度が低い部分）とガス冷媒側（乾き度が高い部分）とで温度勾配を持っている。しかも、冷媒圧力が高圧になるほど、この温度勾配が急になり、冷媒の熱交換器入口温度と熱交換器で出口温度との差が大きい。このため、特に、熱交換器を凝縮器として機能させる際の出口近傍の二相域（液リッチ部分）では、空気温度と冷媒温度との温度差を確保するためにも、このような対向流の構造が好ましい。
【００９９】
＜１−２＞第１実施形態の変形例
（１）
上記熱交換器１８Ａは、図１６に示すように、熱交換器の冷媒の入口については、空気流れの上流側に配置させた熱交換器１８Ｂとしてもよい。
【０１００】
特に、蒸発によりガス化したガス冷媒による圧力損失が顕著になる冷媒を採用した場合には、凝縮器では冷媒流れと空気流れとが対向するような配置を採用しつつ、蒸発器では冷媒流れと空気流れとが並行するような配置を採用してもよい。
【０１０１】
（２）
上記熱交換器１８Ａは、図１７に示すように、風下側のフィン１８ｂに流入した冷媒をＵ字管を介して一度風上側に配置されているフィン１８ａ側に導いた後、再度Ｕ字管を介して風下側のフィン１８ｂを通じてＵ字管を介して風上側のフィン１８ａに流すように構成された熱交換器１８Ｃとしてもよい。
【０１０２】
（３）
上記熱交換器１８Ａは、図１８に示すように、変形例（２）の熱交換器において、風上側のフィン１８ａから風下側のフィン１８ｂに流す部分をＵ字管以外の接続配管を用いて構成された熱交換器１８Ｄとしてもよい。
【０１０３】
（４）
上記熱交換器１８Ａは、図１９に示すように、熱交換器に流入してきた冷媒を分岐させて、風下側のフィン１８ｂに流入した冷媒を図の奥行き側に流し、Ｕ字管を介して風上側のフィン１８ａを通じて図の手前側に導き、それぞれの冷媒流れを合流させた後、熱交換器から流れ出すように構成された熱交換器１８Ｅとしてもよい。特に、熱交換器において高い能力が要求され、冷媒循環量が多い場合には、蒸発器として機能する場合の圧力損失をよりいっそう低減させる必要が生じ、本変形例の構成が特に有効になる。
【０１０４】
（５）
なお、上記第１実施形態および変形例（１）〜（５）において、上記（１−Ａ）の欄で例示した単一冷媒や混合冷媒のうちのいずれかとして非共沸混合冷媒が採用された場合には、Ｐ−ｈ線図の二相領域において、温度勾配と圧力損失が同等になるように、冷媒流れの分割数（パス数）、各パスの分岐から合流までの長さ、各伝熱管の管径を調節して構成することが好ましい。
【０１０５】
例えば、図２０に示すように、蒸発器において液冷媒がガス冷媒に相変化する際、同一圧力下では圧力相当飽和温度は、熱交換器の出口に向かうほど上昇していくことになり、空気温度と上昇した冷媒温度とに十分な温度差を確保できなくなるため、蒸発性能の低下が問題となることがある。例えば、空気温度が２０℃である場合に、入口近傍では、冷媒温度と空気温度との温度差が１５℃（２０℃−５℃）程度確保できているが、出口近傍では、冷媒温度と空気温度との温度差が７℃（２０℃−１３℃）程度しか確保できなくなっている。このような場合に、上述のような構成の熱交換器を採用することで、図２１に示すように、熱交換器の入口から出口に至るまでの間の空気温度と冷媒温度との温度差が減りにくいようにすることができ、熱交換効率の低下を避けることができる。例えば、空気温度が２０℃である場合に、入口近傍でも出口近傍でも、冷媒温度と空気温度との温度差が１５℃（２０℃−５℃）程度確保し続けることができている。
【０１０６】
＜２＞第２実施形態
＜２−１＞
以下に述べる第２実施形態の室内熱交換器２０６の構造は、例えば、冷凍サイクルの例として上述した（１−Ａ）、（１−Ｃ）〜（１−Ｌ）のいずれの冷凍サイクルにおいて、室内熱交換器６が蒸発器として機能する場合に適用することができる。そして、第２実施形態は、上述した（１−Ａ）、（１−Ｃ）〜（１−Ｌ）のうちのいずれかの冷凍サイクルにおいて、上記（１−Ａ）の欄で例示した単一冷媒を含む非共沸混合冷媒が作動冷媒として利用された冷凍装置における熱交換器として採用することができる。
【０１０７】
第２実施形態の室内熱交換器２０６は、作動冷媒の蒸発器として機能し、図２２に示すように、伝熱管２６０、放熱フィン２６９、ガス側パス２６８等を有している。
【０１０８】
伝熱管２６０は、蒸発器として機能する室内熱交換器２０６に対する作動冷媒の入口Ｇ１と、作動冷媒の出口Ｇ２とを有しており、管の内径が一様になっている。伝熱管２６０は、入口Ｇ１から出口Ｇ２に至るまでの間に、作動冷媒の流れを分流させる第１分岐部分２６５、第２分岐部分２６６および第３分岐部分２６７を有している。第１分岐部分２６５、第２分岐部分２６６および第３分岐部分２６７において分流された作動冷媒は、ガス側パス２６８において合流し、出口Ｇ２を介して室内熱交換器２０６外に流出する。
【０１０９】
入口Ｇ１から流入した液状態もしくは気液二相状態の作動冷媒は、放熱フィン２６９や伝熱管２６０等を介して外気の熱を吸収し、蒸発しながら、伝熱管２６０内を進んでいく。そして、第１分岐部分２６５では、作動冷媒の流れが２つに分流される。これにより、作動冷媒が通過する伝熱管２６０内断面積が２倍に増大するため、流路抵抗が小さくなるため、蒸発によって比体積が大きくなっていったとしても通風抵抗を小さく抑えることができる。これにより、作動冷媒が蒸発することによる作動冷媒の圧力損失が増大し過ぎることを抑制することができる。そして、第２分岐部分２６６や第３分岐部分２６７においては、それぞれ、作動冷媒の流れがさらに３つに分流される。これにより、作動冷媒が通過する伝熱管２６０内断面積が３倍（入口Ｇ１と比較して６倍）に増大するため、流路抵抗が小さくなるため、蒸発によって比体積が大きくなっていったとしても通風抵抗を小さく抑えることができる。これにより、作動冷媒が蒸発することによる作動冷媒の圧力損失が増大し過ぎることを抑制することができる。このようにして、図２３に示すように、作動冷媒の圧力損失が過大になることを防止することで、室内熱交換器２０６が作動冷媒の蒸発器として機能している場合において、モリエル線図における非共沸混合冷媒の蒸発工程において等温線上を大きく下回るほど圧力損失が付いてしまうことを抑制することができている。これにより、オゾン層破壊係数が０の作動冷媒を用いつつ、室内熱交換器２０６を流れる作動冷媒に対して室内空気の熱を十分に吸収させることができないという冷房運転時の不都合を改善させることができる。
【０１１０】
＜２−２＞第２実施形態の変形例
（１）
上記第２実施形態では、室内熱交換器２０６が作動冷媒の蒸発器として機能している場合、すなわち、室内熱交換器２０６が設置されている空間を冷房させる冷房運転について説明した。
【０１１１】
この室内熱交換器２０６は、上述した冷凍サイクル（１−Ｃ）〜（１−Ｅ）、（１−Ｇ）〜（１−Ｌ）等の冷房運転と暖房運転とが切り換えて行われる冷凍サイクルで用いられた場合には、図２４に示すように、暖房運転時には、作動冷媒の下流側が室内ファン２７０による空気流れの上流側に位置することになるように、室内熱交換器２０６および室内ファン２７０を配置してもよい。これにより、暖房運転時に室内熱交換器２０６を作動冷媒の凝縮器として機能させる場合において、空気流れ方向の下流側よりも温度の高い空気流れ方向の上流側の空気によって凝縮器出口近傍の作動冷媒を冷却させることができる。これにより、凝縮器として機能している室内熱交換器２０６から流れ出ようとする作動冷媒の過冷度の確保が容易になる。
【０１１２】
（２）
上記第２実施形態およびその変形例の各室内熱交換器が蒸発器として機能する場合において、作動冷媒として上記（１−Ａ）の欄で例示した単一冷媒を含む非共沸混合冷媒を用いている場合に、室内熱交換器の前後の圧力差が０．３ＭＰａ以下となるように、圧力損失の程度を調節することが好ましい。この場合には、室内熱交換器が蒸発器として機能する際の作動冷媒の温度変化を−５℃〜＋５℃の範囲内に小さく抑えることができるため、オゾン層破壊係数が０の作動冷媒を用いつつ、周囲空気温度との温度差をより確実に確保することができる。
【０１１３】
＜３＞第３実施形態
＜３−１＞
以下に述べる第３実施形態の室内熱交換器３０６の構造は、例えば、冷凍サイクルの例として上述した（１−Ａ）、（１−Ｃ）〜（１−Ｌ）のいずれの冷凍サイクルにおいて、室内熱交換器６が蒸発器として機能する場合に適用することができる。そして、第３実施形態は、上述した（１−Ａ）、（１−Ｃ）〜（１−Ｌ）のうちのいずれかの冷凍サイクルにおいて、上記（１−Ａ）の欄で例示した単一冷媒を含む非共沸混合冷媒が作動冷媒として利用された冷凍装置における熱交換器として採用することができる。
【０１１４】
第３実施形態の室内熱交換器３０６は、作動冷媒の蒸発器として機能し、図２５に示すように、伝熱管３６０、放熱フィン３６９、Ｕ字管３６５、および、溝付きＵ字管３６６等を有している。
【０１１５】
伝熱管３６０は、第１伝熱管３６０ａ、第２伝熱管３６０ｂ、第３伝熱管３６０ｃ、第４伝熱管３６０ｄ、第５伝熱管３６０ｅおよび第６伝熱管３６０ｆを有している。第１伝熱管３６０ａは、蒸発器として機能する室内熱交換器３０６に対する作動冷媒の入口Ｇ１を有している。第６伝熱管３６０ｆは、蒸発器として機能する室内熱交換器３０６からの作動冷媒の出口Ｇ２を有している。各第１〜第６伝熱管３６０ａ〜ｆは、放熱フィン３６９の板厚保方向の端部において、それぞれＵ字管３６５および溝付きＵ字管３６６によって接続されている。Ｕ字管３６５は、内面がフラットな形状であり、通過する作動冷媒が受ける圧力損失が少ない。これに対して、溝付きＵ字管３６６は、内面に凹凸形状Ｗを有しており、通過する作動冷媒が受ける圧力損失が大きくなる。
【０１１６】
入口Ｇ１から流入した液状態もしくは気液二相状態の作動冷媒は、放熱フィン３６９や伝熱管３６０等を介して外気の熱を吸収し、蒸発しながら、伝熱管３６０内を進んでいく。そして、溝付きＵ字管３６６内を通過する際に、圧力損失が生じ、作動冷媒の圧力が低下する。これにより、図２６に示すように、作動冷媒が受ける圧力損失が小さいために圧力降下が小さくなり作動冷媒の温度が上昇してしまうこと、すなわち、モリエル線図における非共沸混合冷媒の蒸発工程において等温線上を大きく上回ること、を抑制させることができる。これにより、冷房運転において室内熱交換器３０６が作動冷媒の蒸発器として機能している場合において、オゾン層破壊係数が０の作動冷媒を用いつつ、作動冷媒と室内空気との温度差を室内熱交換器３０６中の出口近傍においても確保し続けることができる。
【０１１７】
以上のように、室内熱交換器３０６中において、溝付きＵ字管３６６を用いる部分を適宜選択して伝熱管３６０に溶接するだけで、室内熱交換器３０６内を通過する作動冷媒の温度変化を小さく抑えることができるようになり、このような効果の得られる室内熱交換器３０６の製造が容易になっている。
【０１１８】
＜３−２＞第３実施形態の変形例
（１）
上記室内熱交換器３０６では、溝付きＵ字管３６６によって圧力損失分を調節する場合について例に挙げて説明した。
【０１１９】
しかし、圧力損失を生じさせるためには、溝付きＵ字管３６６の代わりに、図２７に示すように、絞り形状Ｄを有した絞りＵ字管３７７が採用された室内熱交換器３０６Ａを用いてもよい。この絞りＵ字管３６７の絞り形状Ｄでは、第１〜第６伝熱管３６０ａ〜ｆよりも内径が小さくなっている。このように、絞りＵ字管３６７によっても、上述した第３実施形態の室内熱交換器３０６と同様の効果が得られる。
【０１２０】
（２）
上記第３実施形態および第３実施形態の変形例（１）で説明した溝付きＵ字管３６６や絞りＵ字管３６７は、上述の第２実施形態で説明した第１分岐部分２６５、第２分岐部分２６６および第３分岐部分２６７等を適宜組み合わせて利用した室内熱交換器としてもよい。これにより、蒸発器内を通過する作動冷媒の温度変化をより効果的に小さく抑えることが可能になる。
【０１２１】
（３）
上記第３実施形態およびその変形例（１）、（２）では、室内熱交換器３０６が作動冷媒の蒸発器として機能している場合、すなわち、室内熱交換器３０６が設置されている空間を冷房させる冷房運転について説明した。
【０１２２】
この室内熱交換器３０６は、上述した冷凍サイクル（１−Ｃ）〜（１−Ｅ）、（１−Ｇ）〜（１−Ｌ）等の冷房運転と暖房運転とが切り換えて行われる冷凍サイクルで用いられた場合には、図２８に示すように、暖房運転時には、作動冷媒の下流側が室内ファン３７０による空気流れの上流側に位置することになるように、室内熱交換器３０６および室内ファン３７０を配置してもよい。これにより、暖房運転時に室内熱交換器３０６を作動冷媒の凝縮器として機能させる場合において、空気流れ方向の下流側よりも温度の高い空気流れ方向の上流側の空気によって凝縮器出口近傍の作動冷媒を冷却させることができる。これにより、凝縮器として機能している室内熱交換器３０６から流れ出ようとする作動冷媒の過冷度の確保が容易になる。
【０１２３】
なお、上記室内ファン３７０と室内熱交換器３０６Ａとの配置関係についても同様である。
【０１２４】
（４）
上記第３実施形態およびその変形例の室内熱交換器３０６に用いられる伝熱管３６０の管径は、特に限定されるものではない。
【０１２５】
例えば、圧力損失を多く付けたい部分では比較的内径の小さな伝熱管を用いて、圧力損失を小さく抑えたい部分では比較的内径の大きな伝熱管を用いるようにして、室内熱交換器３０６において内径の異なる伝熱管を用いるようにしてもよい。
【０１２６】
この場合、例えば、φ９．５３、φ８、φ７．９３、φ７、φ６．３５、φ６、φ５、φ４．７６、φ４の中から適宜選択して用いることができる。特に、φ８、φ７、φ６．３５を組み合わせて用いることが好ましい。
【０１２７】
＜４＞第４実施形態
＜４−１＞
第４実施形態の空気調和装置１は、図２９に示すように、冷暖房切換可能な冷凍サイクルとして冷媒回路４１０Ｃを有している。この冷媒回路４１０Ｃでは、上記（１−Ａ）の欄で例示した単一冷媒もしくは混合冷媒を作動冷媒として利用することができる。
【０１２８】
冷媒回路４１０は、室内熱交換器４０６に対して空気流れを供給する室内ファン６ｆと、室外熱交換器４０４に対して空気流れを供給する室外ファン４ｆとを有している。他の構成は、冷媒回路４Ｃとほぼ同様であり、説明を省略する。なお、図２９では、四路切換弁３の実線で示す接続状態が、暖房運転状態であり、点線でしめす接続状態が冷房運転状態である。
【０１２９】
室内熱交換器４０６は、図３０に示すように、第１伝熱管４６１、第２伝熱管４６２、Ｕ字管４６３、第１放熱フィン４１１、第２放熱フィン４１２等を有している。図３０では、室内熱交換器４０６が作動冷媒の凝縮器として機能する場合の空気流れの状態および作動冷媒の流れ方向を示している。
【０１３０】
第１伝熱管４６１は、鉛直方向下方から上方に向けて、順に、第１伝熱管４６１ａ、第１伝熱管４６１ｂ、第１伝熱管４６１ｃ、第１伝熱管４６１ｄ、第１伝熱管４６１ｅ、および、第１伝熱管４６１ｆを有している。これらの伝熱管は、いずれも長手方向が空気流れ方向に略垂直であって略水平方向となるように配置されている。そして、各伝熱管同士は、互いに平行となるように配置されている。第１伝熱管４６１ａ〜ｆは、いずれも、複数の第１放熱フィン４１１を板厚方向に貫通した状態となっている。
【０１３１】
第２伝熱管４６２は、鉛直方向下方から上方に向けて、順に、第２伝熱管４６２ａ、第２伝熱管４６２ｂ、第２伝熱管４６２ｃ、第２伝熱管４６２ｄ、第２伝熱管４６２ｅ、および、第２伝熱管４６２ｆを有している。これらの伝熱管は、いずれも長手方向が空気流れ方向に略垂直であって略水平方向となるように配置されている。そして、各伝熱管同士は、互いに平行となるように配置されている。第２伝熱管４６２ａ〜ｆは、いずれも、複数の第２放熱フィン４１２を板厚方向に貫通した状態となっている。
【０１３２】
なお、第１放熱フィン４１１と、第２放熱フィン４１２とは、互いに分離された状態で、接触する部分が無いように配置されている。これにより、放熱フィン同士を介した熱の移動を低減させることができている。なお、この第１放熱フィン４１１と第２放熱フィン４１２については、互いにミシン目等を介して接続された一体成型品であってもよい。この場合であっても、互いの熱移動をできるだけ規制することができるように、接続部分をできるだけ小さくすることが好ましい。
【０１３３】
Ｕ字管４６３は、各伝熱管の端部同士を接続しており、Ｕ字管４６３ａ、Ｕ字管４６３ｂ、Ｕ字管４６３ｃ、Ｕ字管４６３ｄ、および、Ｕ字管４６３ｅ等を有している。なお、図３０では奥行き側に配置されているため図面上には現れていないが、室内熱交換器４０６の図３０における奥行き側においてもＵ字管は設けられている。Ｕ字管４６３ａは、第２伝熱管４６２ａの図３０における手前側端部と、第１伝熱管４６１ａの図３０における手前側端部とを接続している。Ｕ字管４６３ｂは、第１伝熱管４６１ｂの図３０における手前側端部と、第１伝熱管４６１ｃの図３０における手前側端部とを接続している。Ｕ字管４６３ｅは、第１伝熱管４６１ｅの図３０における手前側端部と、第１伝熱管４６１ｆの図３０における手前側端部とを接続している。Ｕ字管４６３ｃは、第２伝熱管４６２ｃの図３０における手前側端部と、第２伝熱管４６２ｂの図３０における手前側端部とを接続している。Ｕ字管４６３ｅは、第２伝熱管４６２ｅの図３０における手前側端部と、第２伝熱管４６２ｄの図３０における手前側端部とを接続している。
【０１３４】
（暖房運転状態）
暖房運転状態では、室内熱交換器４０６は作動冷媒の凝縮器として機能し、室外熱交換器４０４は作動冷媒の蒸発器として機能する。
【０１３５】
この場合、室内熱交換器４０６を流れる作動冷媒は、図３０に示すように、室内ファン６ｆによって形成される空気流れ方向において、風下側から風上側に向けて流れる。具体的には、作動冷媒は、第２伝熱管４６２のうちの最も上方に配置された第２伝熱管４６２ｆから流入し、第２伝熱管４６２ｅ、第２伝熱管４６２ｄ、第２伝熱管４６２ｃ、第２伝熱管４６２ｂおよび第２伝熱管４６２ａの順に第２伝熱管４６２を下方に向けて流れていく。そして、Ｕ字管４６３ａを介して風上側の第１伝熱管４６１ａに向けて流れた後に、作動冷媒は、第１伝熱管４６１ｂ、第１伝熱管４６１ｃ、第１伝熱管４６１ｄ、第１伝熱管４６１ｅ、および、第１伝熱管４６１ｆの順に第１伝熱管４６１を上方に向けて流れていく。そして、第１伝熱管４６１ｆから作動冷媒が流出する。ここでは、室内熱交換器４０６は、凝縮器として機能しているため、ガス状態の作動冷媒が流入し、気液二相状態もしくは液状態に相変化させて作動冷媒を流出させる。第２伝熱管４６２を流れる作動冷媒は、空気流れ方向上流側に配置されている第１伝熱管４６１の周辺を通過してある程度暖められた後の空気によって冷却される。これに対して、第１伝熱管４６１を流れる作動冷媒は、空気流れ方向上流側に配置されているため、未だ暖められていない室内の冷たい空気と熱交換を行う。これにより、室内熱交換器４０６を流れる作動冷媒を十分に冷却させることができ、室内熱交換器４０６の出口側（ここでは第１伝熱管４６１ｆの一端側）から流れ出る作動冷媒の過冷却度を向上させることができる。これにより、冷凍能力を向上させることができる。
【０１３６】
なお、この場合に、凝縮された液状態の作動冷媒が、室内熱交換器４０６の上方に配置されている第１伝熱管４６１ｆから流出されるように設計されていることで、いわゆるスリップ現象による熱交換率の低下を抑制させることができている。スリップ現象が生じてしまうと、液冷媒は比体積が小さいため自重によって下方に流れ落ちる傾向があり、ガス冷媒は比体積が大きいため浮力によって上方に浮き上がる性質があり、液冷媒の出口を下方に配置した場合には、液の流れ方向とガスの流れ方向とが対向してしまい、液冷媒が伝熱管の内壁面を沿う状態を維持して流れ、ガス冷媒が伝熱管の内壁面に触れることなく軸心近傍を維持して流れてしまう。このため、液ガス間における攪拌が生じにくい。これに対して、この室内熱交換器４０６では、液冷媒の出口を上方に配置しているため、このようなスリップ現象を抑制させることができている。
【０１３７】
なお、暖房運転状態において室外熱交換器４０４が蒸発器として機能する場合については、室外ファン４ｆの空気流れ方向と、作動冷媒の流れ方向とが対向する方向となるように設計されている。ここで、冷媒回路４１０Ｃにおける冷媒として上述のうちの非共沸混合冷媒が用いられている場合には、室外熱交換器４０４を流れる作動冷媒は、入口側で最も低い温度となり、出口側に向かうにつれて温度が上昇していく。そして、ここでは、室外熱交換器４０４が作動冷媒の蒸発器として機能する場合において着霜が生じやすい室外ファン４ｆが形成する空気流れの風上側が、作動冷媒の下流側となるようにしている。そして、作動冷媒のうち最も温度が低い作動冷媒は、着霜が生じにくい風下側に配置させることができ、着霜の発生および霜の成長を抑制させることができている。
【０１３８】
また、四路切換弁３の接続状態を切り換えて吐出冷媒の有する熱によって除霜を行う場合においては、着霜が最も生じやすい風上側に対して最も高温の冷媒を供給することができる。このため、除霜効率を向上させることもできている。この場合には、風上側上方の第２伝熱管４６２ｆに最も高温の冷媒が供給されるため、風上側上方よりも下方に付着している霜についても、上方で解凍して生じた水の熱によって解かすことができるようになる。
【０１３９】
（冷房運転状態）
冷房運転状態では、四路切換弁３の接続状態を図２９のおける点線状態に切り換えて運転を行い、図３１に示すように、室内熱交換器４０６は作動冷媒の蒸発器として機能し、室外熱交換器４０４は作動冷媒の凝縮器として機能する。
【０１４０】
室内熱交換器４０６が蒸発器として機能する場合の空気流れ方向と作動冷媒の流れ方向とは、略並行流となる。しかし、このように冷房運転時に室内熱交換器４０６を流れる作動冷媒の温度は、５℃〜１０℃程度であるため、空気線図における絶対湿度の風上側と風下側との差が小さい。このため、対向流とすることができない場合であっても、冷房効果の低下を小さく抑えることができている。
【０１４１】
室外熱交換器４０４が凝縮器として機能する場合についても、空気流れ方向と作動冷媒の流れ方向とは略並行流となる。
【０１４２】
＜４−２＞第４実施形態の変形例
（１）
上記第４実施形態では、第１伝熱管４６１ａ〜ｆ間で作動冷媒が流れ、第２伝熱管４６２ａ〜ｆ間で作動冷媒が流れる場合について例に挙げて説明した。
【０１４３】
しかし、本発明はこれに限られず、例えば、図３２に示すような室内熱交換器４０６Ａとしてもよい。この室内熱交換器４０６Ａは、第１伝熱管４６１ａ〜ｆ間や第２伝熱管４６２ａ〜ｆ間で作動冷媒が流れることがなく、例えば凝縮器として機能する場合には、第２伝熱管４６２ｆを流れた作動冷媒は、Ｕ字管４６３Ａを介して第１伝熱管４６１ｆに流入し、第１伝熱管４６１ｆを流れた作動冷媒が室内熱交換器４０６Ａから流出する。このように、Ｕ字管４６３Ａのように作動冷媒の流れ方向が１８０度近く折り返して流される部分を低減させることで、作動冷媒が受ける圧力損失を低減させることができる。
【０１４４】
（２）
なお、上記第４実施形態で示した室内熱交換器４０６に用いられる第１伝熱管４６１ａ〜ｆ、第２伝熱管４６２ａ〜ｆは、内面に凹凸形状が設けられたいわゆる内面溝付き管であってもよい。これにより、熱交換有効面積を増大させることができる。
【０１４５】
このように内面溝付き管を用いた場合には、液冷媒が内面の凹凸形状部分に保持されやすいため、上述したスリップ現象による熱交換効率の低減がより問題になる。しかし、上述したように、液冷媒の出口を室内熱交換器４０６の上方に配置しているため、スリップ現象による悪影響を小さく抑えることができている。このため、熱交換有効面積を増大させつつ熱交換効率の低下を抑制させることができる。
【産業上の利用可能性】
【０１４６】
本発明を利用すれば、オゾン層破壊係数が０の作動冷媒を用いつつ、室内熱交換器内を流れる作動冷媒と周囲を通過する空気との間での熱交換量を向上させることが可能であるため、特に、空気調和装置等の冷凍サイクルに適用することができる。
【符号の説明】
【０１４７】
１  冷凍装置
２  圧縮機
３  四路切換弁
４  蒸発器、凝縮器、室外熱交換器
４ｆ  室外ファン（室外送風機構）
５  膨張弁
６  凝縮器、蒸発器、室内熱交換器
６ｆ  室内ファン（室内送風機構）
２６５、２６６、２６７  第１〜第３分岐部分（分流構造）
４０４  室外熱交換器
４０６  室内熱交換器
４６１  第１伝熱管（風上伝熱管）
４６１ｆ  第１伝熱管（上方伝熱管）
４６２  第２伝熱管（風下伝熱管）
４６３、４６３Ａ  Ｕ字管
Ｗ  凹凸形状
Ｄ  絞り形状
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１４８】
【特許文献１】特開平４−１１０３８８号公報
【図１】
0005423089.tif 000002
【図２】
0005423089.tif 000003
【図３】
0005423089.tif 000004
【図４】
0005423089.tif 000005
【図５】
0005423089.tif 000006
【図６】
0005423089.tif 000007
【図７】
0005423089.tif 000008
【図８】
0005423089.tif 000009
【図９】
0005423089.tif 000010
【図１０】
0005423089.tif 000011
【図１１】
0005423089.tif 000012
【図１２】
0005423089.tif 000013
【図１３】
0005423089.tif 000014
【図１４】
0005423089.tif 000015
【図１５】
0005423089.tif 000016
【図１６】
0005423089.tif 000017
【図１７】
0005423089.tif 000018
【図１８】
0005423089.tif 000019
【図１９】
0005423089.tif 000020
【図２０】
0005423089.tif 000021
【図２１】
0005423089.tif 000022
【図２２】
0005423089.tif 000023
【図２３】
0005423089.tif 000024
【図２４】
0005423089.tif 000025
【図２５】
0005423089.tif 000026
【図２６】
0005423089.tif 000027
【図２７】
0005423089.tif 000028
【図２８】
0005423089.tif 000029
【図２９】
0005423089.tif 000030
【図３０】
0005423089.tif 000031
【図３１】
0005423089.tif 000032
【図３２】
0005423089.tif 000033