(57)【要約】【課題】空気熱交換器を備える冷凍装置において、空気熱交換器に付着した全ての霜を確実に融かす。【解決手段】空気調和機の冷媒回路には、空気熱交換器（80）が室外熱交換器として設けられる。空気熱交換器（80）は、熱交換器本体（85）と、分流器（90）と、ガスヘッダ（93）とを備えている。熱交換器本体（85）に形成された４つのパス（86〜89）は、それぞれの液側端が分流器（90）に接続され、それぞれのガス側端がガスヘッダ（93）に接続される。熱交換器本体（85）の最下段に位置する第４パス（89）の液側端は、バイパス配管（95）を介して液配管（68）に接続される。バイパス配管（95）には、第４パス（89）から液配管（68）へ向かう冷媒の流通だけを許容する逆止弁（96）が設けられる。除霜動作中の空気熱交換器（80）において、第４パス（89）を通過した冷媒は、バイパス配管（95）を通って液配管（68）へ流れ込む。【選択図】図２
2008256304.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒を空気と熱交換させる空気熱交換器（80）が接続され、上記空気熱交換器（80）を蒸発器として冷凍サイクルを行う通常動作と、上記空気熱交換器（80）を除霜するために該空気熱交換器（80）を凝縮器として冷凍サイクルを行う除霜動作とが切り換え可能な冷媒回路（15）を備える冷凍装置であって、
上記空気熱交換器（80）は、冷媒を空気と熱交換させながら流すための複数の冷媒流通路（86〜89）が上下に並んで形成された熱交換器本体（85）と、該熱交換器本体（85）の側方に配置されて上記通常動作中に上記各冷媒流通路（86〜89）へ冷媒を分配する分流器（90）とを備える一方、
上記分流器（90）は、それぞれが対応する一つの上記冷媒流通路（86〜89）に接続される接続口（92）を複数備え、該接続口（92）が上方を向く姿勢で配置されており、
上記冷媒回路（15）には、上記熱交換器本体（85）において最も下方に位置する冷媒流通路（89）の上記除霜動作中における流出側の端部を、上記除霜動作中における上記分流器（90）の下流側の部分に接続するためのバイパス通路（95）と、上記除霜動作中に該バイパス通路（95）での冷媒の流通を許容して上記通常動作中に該バイパス通路（95）での冷媒の流通を阻止する流通規制機構（96）とが設けられている
ことを特徴とする冷凍装置。
【請求項２】
冷媒を空気と熱交換させる空気熱交換器（80）が接続され、上記空気熱交換器（80）を蒸発器として冷凍サイクルを行う通常動作と、上記空気熱交換器（80）を除霜するために該空気熱交換器（80）を凝縮器として冷凍サイクルを行う除霜動作とが切り換え可能な冷媒回路（15）を備える冷凍装置であって、
上記空気熱交換器（80）は、冷媒を空気と熱交換させながら流すための複数の冷媒流通路（86〜89）が上下に並んで形成された熱交換器本体（85）と、該熱交換器本体（85）の側方に配置されて上記通常動作中に上記各冷媒流通路（86〜89）へ冷媒を分配する分流器（90）とを備える一方、
上記分流器（90）は、それぞれが対応する一つの上記冷媒流通路（86〜89）に接続される接続口（92）を複数備え、該接続口（92）が下方を向く姿勢で配置されている
ことを特徴とする冷凍装置。
【請求項３】
請求項１又は２において、
上記冷媒回路（15）には、複数種類の冷媒からなる非共沸混合冷媒が充填されている
ことを特徴とする冷凍装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気熱交換器が設けられた冷媒回路を備える冷凍装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、非共沸混合冷媒が充填された冷媒回路を備え、冷媒回路で冷媒を循環させて冷凍サイクルを行う空気調和機が開示されている。この空気調和機では、室内熱交換器が蒸発器となる冷房運転と、室内熱交換器が凝縮器となる暖房運転とが切り換え可能となっている。暖房運転中には、室外熱交換器が蒸発器となり、外気温が低い場合は室外熱交換器に霜が付着する。室外熱交換器に付着した霜は、冷媒と室外空気の熱交換を阻害する。このため、暖房運転中には、室外熱交換器に付着した霜を融かすための除霜運転が必要に応じて行われる。除霜運転中は、冷媒回路における冷媒の循環方向が暖房運転時とは逆向き（即ち、冷房運転時と同じ向き）に設定され、圧縮機から吐出された高温高圧の冷媒が室外熱交換器へ導入される。
【０００３】
特許文献２に開示されているように、一般的な室外熱交換器では、冷媒の流れる複数の冷媒流通路が並列に設けられている。室外熱交換器へ供給された冷媒は、各冷媒流通路へ分配されて空気と熱交換し、その後に各冷媒流通路から流出して合流する。
【０００４】
特許文献２に開示された一般的な室外熱交換器について、図５を参照しながら説明する。この室外熱交換器（500）は、冷媒を空気と熱交換させる空気熱交換器であって、熱交換器本体（505）と、分流器（510）と、ガスヘッダ（513）とを備えている。熱交換器本体（505）は、フィンと伝熱管とで構成されている。この熱交換器本体（505）では、概ね水平方向に蛇行する複数の冷媒流通路（506〜509）が、上下に並んで形成されている。分流器（510）は、各冷媒流通路（506〜509）の液側の端部に接続されている。ガスヘッダ（513）は、各冷媒流通路（506〜509）のガス側の端部に接続されている。
【０００５】
室外熱交換器（500）が蒸発器となる暖房運転時には、膨張弁で減圧された気液二相状態の冷媒が室外熱交換器（500）へ供給される。その際、冷媒は、分流器（510）を通って各冷媒流通路（506〜509）へ分配され、各冷媒流通路（506〜509）を通過後にガスヘッダ（513）へ流入して合流する。一方、室外熱交換器（500）が凝縮器となる冷房運転時や除霜運転時には、圧縮機から吐出されたガス冷媒が室外熱交換器（500）へ供給される。その際、冷媒は、ガスヘッダ（513）を通って各冷媒流通路（506〜509）へ分配され、各冷媒流通路（506〜509）を通過後に分流器（510）へ流入して合流する。
【特許文献１】特開平０８−１３６０６８号公報
【特許文献２】特開２００２−１０７００６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述したように、分流器（510）は、気液二相状態の冷媒を複数の冷媒流通路（506〜509）へ分配するためのものである。通常、分流器（510）は、液冷媒とガス冷媒の両方が均等に分配されるよう、冷媒流通路（506〜509）に接続される接続口が上向きとなる姿勢で設置される（図５を参照）。このため、熱交換器本体（505）の最下段に配置された冷媒流通路（509）と分流器（510）を繋ぐ配管には、分流器（510）から上方へ延びる部分と、下方へ延びて冷媒流通路（506〜509）に接続する部分とが形成される。
【０００７】
室外熱交換器（500）が凝縮器となる除霜運転時には、熱交換器本体（505）の冷媒流通路（506〜509）から分流器（510）へ向かって冷媒が流れる。この場合において、熱交換器本体（505）の最上段に配置された冷媒流通路（506）を通過した冷媒は、そのまま分流器（510）へ向かって流れ落ちるのに対し、熱交換器本体（505）の最下段に配置された冷媒流通路（509）を通過した冷媒は、分流器（510）よりも高い位置にまで一旦上昇し、その後に分流器（510）へ向かって流れ落ちる。このため、室外熱交換器（500）の熱交換器本体（505）では、最下段に位置する冷媒流通路（509）に液冷媒が滞留しやすくなり、その最下段の冷媒流通路（509）における冷媒流量が最上段の冷媒流通路（506）における冷媒流量よりも少なくなる。その結果、除霜運転中の熱交換器本体（505）では、その下端付近の部分の霜を融かしきることができず、室外熱交換器（500）に霜が残存するおそれがあった。
【０００８】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、空気熱交換器を備える冷凍装置において、空気熱交換器に付着した全ての霜を確実に融かすことにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
第１の発明は、冷媒を空気と熱交換させる空気熱交換器（80）が接続され、上記空気熱交換器（80）を蒸発器として冷凍サイクルを行う通常動作と、上記空気熱交換器（80）を除霜するために該空気熱交換器（80）を凝縮器として冷凍サイクルを行う除霜動作とが切り換え可能な冷媒回路（15）を備える冷凍装置を対象とする。そして、上記空気熱交換器（80）は、冷媒を空気と熱交換させながら流すための複数の冷媒流通路（86〜89）が上下に並んで形成された熱交換器本体（85）と、該熱交換器本体（85）の側方に配置されて上記通常動作中に上記各冷媒流通路（86〜89）へ冷媒を分配する分流器（90）とを備える一方、上記分流器（90）は、それぞれが対応する一つの上記冷媒流通路（86〜89）に接続される接続口（92）を複数備え、該接続口（92）が上方を向く姿勢で配置されており、上記冷媒回路（15）には、上記熱交換器本体（85）において最も下方に位置する冷媒流通路（89）の上記除霜動作中における流出側の端部を、上記除霜動作中における上記分流器（90）の下流側の部分に接続するためのバイパス通路（95）と、上記除霜動作中に該バイパス通路（95）での冷媒の流通を許容して上記通常動作中に該バイパス通路（95）での冷媒の流通を阻止する流通規制機構（96）とが設けられるものである。
【００１０】
第１の発明では、冷媒回路（15）に空気熱交換器（80）が設けられる。通常動作中の空気熱交換器（80）では、気液二相状態の冷媒が分流器（90）によって熱交換器本体（85）の各冷媒流通路（86〜89）へ分配される。通常動作中は、流通規制機構（96）がバイパス通路（95）での冷媒の流通を阻止する。そのため、空気熱交換器（80）へ供給された冷媒は、その全てが分流器（90）を通過後に各冷媒流通路（86〜89）へ流入する。一方、除霜動作中の空気熱交換器（80）では、熱交換器本体（85）の冷媒流通路（86〜89）へ流入した冷媒が放熱して凝縮し、熱交換器本体（85）に付着した霜が冷媒によって暖められて融解する。熱交換器本体（85）の冷媒流通路（86〜89）を通過した冷媒は、原則として分流器（90）へ流入し、その後に分流器（90）の下流側へと流出してゆく。ただし、熱交換器本体（85）の最下段の冷媒流通路（89）を通過した冷媒は、その全部又は一部がバイパス通路（95）へ流入し、分流器（90）を通過せずに分流器（90）の下流側へ直接流れ込む。このため、除霜動作中の熱交換器本体（85）では、最下段の冷媒流通路（89）に液冷媒が溜まり込みにくくなり、この最下段の冷媒流通路（89）における冷媒流量が確保される。
【００１１】
第２の発明は、冷媒を空気と熱交換させる空気熱交換器（80）が接続され、上記空気熱交換器（80）を蒸発器として冷凍サイクルを行う通常動作と、上記空気熱交換器（80）を除霜するために該空気熱交換器（80）を凝縮器として冷凍サイクルを行う除霜動作とが切り換え可能な冷媒回路（15）を備える冷凍装置を対象とする。そして、上記空気熱交換器（80）は、冷媒を空気と熱交換させながら流すための複数の冷媒流通路（86〜89）が上下に並んで形成された熱交換器本体（85）と、該熱交換器本体（85）の側方に配置されて上記通常動作中に上記各冷媒流通路（86〜89）へ冷媒を分配する分流器（90）とを備える一方、上記分流器（90）は、それぞれが対応する一つの上記冷媒流通路（86〜89）に接続される接続口（92）を複数備え、該接続口（92）が下方を向く姿勢で配置されるものである。
【００１２】
第２の発明では、冷媒回路（15）に空気熱交換器（80）が設けられる。通常動作中の空気熱交換器（80）では、気液二相状態の冷媒が分流器（90）によって熱交換器本体（85）の各冷媒流通路（86〜89）へ分配される。一方、除霜動作中の空気熱交換器（80）では、熱交換器本体（85）の冷媒流通路（86〜89）へ流入した冷媒が放熱して凝縮し、熱交換器本体（85）に付着した霜が冷媒によって暖められて融解する。熱交換器本体（85）の冷媒流通路（86〜89）を通過した冷媒は、分流器（90）を通過して分流器（90）の下流側へと流れてゆく。
【００１３】
上述したように、接続口が上向きとなるように分流器（510）が設置された従来の空気熱交換器（500）において、熱交換器本体（505）の最下段の冷媒流通路（509）を通過した冷媒は、分流器（510）よりも高い位置にまで上昇し、その後に分流器（510）へ向かって流れ落ちる（図５を参照）。それに対し、第２の発明の分流器（90）は、その接続口（92）が下向きとなる姿勢で設置されている。従って、除霜動作中に熱交換器本体（85）の最下段の冷媒流通路（89）を通過した冷媒は、上向きにだけ流れてそのまま分流器（90）へ流れ込む。このため、除霜動作中の熱交換器本体（85）では、最下段の冷媒流通路（89）に液冷媒が溜まり込みにくくなり、この最下段の冷媒流通路（89）における冷媒流量が確保される。
【００１４】
第３の発明は、上記第１又は第２の発明において、上記冷媒回路（15）には、複数種類の冷媒からなる非共沸混合冷媒が充填されるものである。
【００１５】
第３の発明では、冷媒回路（15）に非共沸混合冷媒が充填される。通常動作中や除霜動作中の冷媒回路（15）では、非共沸混合冷媒が循環する。
【００１６】
ここで、非共沸混合冷媒には、気液平衡状態であって圧力が一定であっても、湿り度が高くなるにつれて温度が低下するという特性がある。これは、湿り度が高くなるにつれて液冷媒中の低沸点成分の割合が増えるからである。このため、除霜動作中の熱交換器本体（85）において、最上段の冷媒流通路（86）に湿り度の比較的低い冷媒が流れ、最下段の冷媒流通路（89）に湿り度の比較的高い冷媒が流れる状態では、熱交換器本体（85）の上部に比べて下部の方が低温となり、熱交換器本体（85）の下部に付着した霜が融けきらずに残ってしまうおそれがある。
【００１７】
それに対し、第３の発明では、バイパス通路（95）を設けたり分流器（90）を下向きに設置し、除霜動作中の熱交換器本体（85）で最下段の冷媒流通路（89）に液冷媒が溜まり込むのを抑制している。従って、この発明では、冷媒回路（15）に非共沸混合冷媒が充填されている場合であっても、除霜動作中の熱交換器本体（85）の温度が平均化される。
【発明の効果】
【００１８】
上記第１の発明では、除霜動作中の空気熱交換器（80）において、熱交換器本体（85）の最下段に位置する冷媒流通路（89）を通過した冷媒が、分流器（90）をバイパスして分流器（90）の下流側へ直接流れ込む。このため、従来のように熱交換器本体（505）の最下段の冷媒流通路（509）を通過した冷媒が分流器（510）を通過する場合に比べ、熱交換器本体（85）の最下段の冷媒流通路（89）に液冷媒が溜まり込みにくくなり、この最下段の冷媒流通路（89）における冷媒流量が確保される。
【００１９】
また、上記第２の発明では、除霜動作中の空気熱交換器（80）において、熱交換器本体（85）の最下段に位置する冷媒流通路（86〜89）を通過した冷媒が、上向きにだけ流れて分流器（90）へ流入する。このため、従来のように熱交換器本体（505）の最下段の冷媒流通路（509）を通過した冷媒が分流器（510）よりも高い位置に達してから分流器（510）へ向かって流れ落ちる場合に比べ、熱交換器本体（85）の最下段の冷媒流通路（89）に液冷媒が溜まり込みにくくなり、この最下段の冷媒流通路（89）における冷媒流量が確保される。
【００２０】
このように、本発明によれば、除霜動作中の熱交換器本体（85）において各冷媒流通路（86〜89）の冷媒流量を平均化することができる。従って、本発明によれば、熱交換器本体（85）に付着した霜の全てを確実に融かすことが可能となる。
【００２１】
上記第３の発明では、冷媒回路（15）に非共沸混合冷媒が充填される。上述したように、非共沸混合冷媒が充填された冷媒回路（15）に従来の空気熱交換器（500）を設けた場合、その熱交換器本体（505）の最下段の冷媒流通路（509）では、そこを流れる冷媒の流量が他の冷媒流通路（506〜508）に比べて少なくなるだけでなく、そこを流れる冷媒の温度が他の冷媒流通路（506〜508）に比べて低くなり、熱交換器本体（505）の下部に付着した霜が融け残りやすくなる。それに対し、この発明では、バイパス通路（95）を設けたり分流器（90）を下向きに設置することで、除霜動作中の熱交換器本体（85）における最下段の冷媒流通路（89）への液冷媒の溜まり込みが抑制される。従って、この発明によれば、空気熱交換器（80）での霜の融け残りが生じやすい非共沸混合冷媒を用いた場合においても、空気熱交換器（80）に付着した霜の全てを確実に融かすことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００２３】
《発明の実施形態１》
本発明の実施形態１について説明する。本実施形態の空気調和機（10）は、本発明に係る冷凍装置を構成している。
【００２４】
〈空気調和機の全体構成〉
図１に示すように、本実施形態の空気調和機（10）は、１台の室外ユニット（50）と、３台の室内ユニット（20,30,40）とを備えている。なお、ここに示す室内ユニットの台数は、単なる例示である。室外ユニット（50）には、室外回路（60）が収容されている。また、第１室内ユニット（20）には第１室内回路（23）が、第２室内ユニット（30）には第２室内回路（33）が、第３室内ユニット（40）には第３室内回路（43）が、それぞれ収容されている。
【００２５】
この空気調和機（10）では、室外回路（60）と室内回路（23,33,43）とを一対の連絡配管（16,17）で接続することによって冷媒回路（15）が形成されている。この冷媒回路（15）では、３つの室内回路（23,33,43）が室外回路（60）に対して並列に接続されている。この冷媒回路（15）には、非共沸混合冷媒であるＲ４０７Ｃが充填されている。
【００２６】
室外回路（60）には、圧縮機（61）と、四方切換弁（62）と、室外熱交換器（63）と、室外膨張弁（67）と、ガス側閉鎖弁（64）と、液側閉鎖弁（65）とが設けられている。
【００２７】
室外回路（60）において、圧縮機（61）は、その吐出側が四方切換弁（62）の第１のポートに接続され、その吸入側が四方切換弁（62）の第２のポートに接続されている。室外熱交換器（63）は、その一端が四方切換弁（62）の第３のポートに接続され、その他端が室外膨張弁（67）を介して液側閉鎖弁（65）に接続されている。四方切換弁（62）の第４のポートは、ガス側閉鎖弁（64）に接続されている。この室外回路（60）では、室外熱交換器（63）の一端と四方切換弁（62）の第３のポートとを繋ぐ配管がガス配管（69）を構成し、室外熱交換器（63）の他端と室外膨張弁（67）とを繋ぐ配管が液配管（68）を構成している。
【００２８】
室外回路（60）には、吐出圧センサ（55）と、吸入圧センサ（56）と、ガス側冷媒温度センサ（57）とが設けられている。吐出圧センサ（55）は、圧縮機（61）の吐出側に接続され、圧縮機（61）から吐出された冷媒の圧力を計測する。吸入圧センサ（56）は、圧縮機（61）の吸入側に接続され、圧縮機（61）へ吸入される冷媒の圧力を計測する。ガス側冷媒温度センサ（57）は、室外熱交換器（63）の四方切換弁（62）寄りの端部付近に取り付けられており、この部分を通過する冷媒の温度を計測する。
【００２９】
室外ユニット（50）には、室外ファン（51）と、外気温センサ（52）と、コントローラ（70）とが設けられている。室外ファン（51）は、室外熱交換器（63）へ室外空気を供給する。外気温センサ（52）は、室外熱交換器（63）へ送られる室外空気の温度を計測する。コントローラ（70）は、空気調和機（10）の運転を制御する。
【００３０】
圧縮機（61）は、圧縮機構と電動機が１つのケーシングに収容された全密閉型圧縮機である。室外膨張弁（67）は、パルスモータによって弁体を駆動する電子膨張弁である。室外熱交換器（63）は、本発明に係る空気熱交換器（80）により構成されており、室外ファン（51）によって供給された室外空気を冷媒と熱交換させる。四方切換弁（62）は、第１のポートと第３のポートが連通し且つ第２のポートと第４のポートが連通する第１状態（図１に実線で示す状態）と、第１のポートと第４のポートが連通し且つ第２のポートと第３のポートが連通する第２状態（図１に破線で示す状態）とに切り換わる。
【００３１】
各室内回路（23,33,43）には、室内熱交換器（24,34,44）と、室内膨張弁（25,35,45）とが１つずつ設けられている。各室内回路（23,33,43）では、その一端から他端へ向かって順に、室内熱交換器（24,34,44）と、室内膨張弁（25,35,45）とが配置されている。各室内回路（23,33,43）の一端は、ガス側連絡配管（16）を介して室外回路（60）のガス側閉鎖弁（64）に接続されている。各室内回路（23,33,43）の他端は、液側連絡配管（17）を介して室外回路（60）の液側閉鎖弁（65）に接続されている。
【００３２】
各室内回路（23,33,43）には、ガス側冷媒温度センサ（27,37,47）と、液側冷媒温度センサ（28,38,48）とが設けられている。ガス側冷媒温度センサ（27,37,47）は、室内熱交換器（24,34,44）におけるガス側連絡配管（16）寄りの端部付近に取り付けられており、この部分を通過する冷媒の温度を計測する。液側冷媒温度センサ（28,38,48）は、室内熱交換器（24,34,44）における室内膨張弁（25,35,45）寄りの端部付近に取り付けられており、この部分を通過する冷媒の温度を計測する。
【００３３】
各室内ユニット（20,30,40）には、室内ファン（21,31,41）と、室温センサ（22,32,42）とが設けられている。室内ファン（21,31,41）は、室内熱交換器（24,34,44）へ室内空気を供給する。室温センサ（22,32,42）は、室内ユニット（20,30,40）が設置された部屋の気温を計測する。
【００３４】
室内膨張弁（25,35,45）は、パルスモータによって弁体を駆動する電子膨張弁である。室内熱交換器（24,34,44）は、いわゆるクロスフィン型のフィン・アンド・チューブ熱交換器である。室内ファン（21,31,41）によって室内ユニット（20,30,40）へ吸い込まれた室内空気を冷媒と熱交換させる。
【００３５】
〈空気熱交換器の構成〉
本実施形態の空気調和機（10）に室外熱交換器（63）として設けられる空気熱交換器（80）について、図２及び図３を参照しながら説明する。
【００３６】
空気熱交換器（80）は、熱交換器本体（85）と、分流器（90）と、ガスヘッダ（93）とを備えている（図２を参照）。また、この空気熱交換器（80）には、バイパス配管（95）が設けられている。
【００３７】
熱交換器本体（85）は、いわゆるクロスフィン型のフィン・アンド・チューブ熱交換器であって、アルミニウム製のフィンと銅製の伝熱管とによって構成されている。熱交換器本体（85）では、伝熱管によって形成された４つのパス（86〜89）が、上下に並んで設けられている。具体的に、熱交換器本体（85）では、上から下へ向かって順に、第１パス（86）と第２パス（87）と第３パス（88）と第４パス（89）とが形成されている。各パス（86〜89）は、概ね水平方向に蛇行する形状となっており、冷媒が空気と熱交換しながら流通する冷媒流通路を構成している。
【００３８】
ガスヘッダ（93）は、両端が閉塞されたやや太い管状に形成されている。このガスヘッダ（93）は、その軸方向が上下方向となる姿勢で、熱交換器本体（85）の側方に配置されている。各パス（86〜89）では、その端部のうち上側に位置する方がガス側端となっている。ガスヘッダ（93）は、この各パス（86〜89）のガス側端に接続されている。また、ガスヘッダ（93）の上端には、ガス配管（69）が接続されている。
【００３９】
分流器（90）は、中空の円錐台状に形成されている（図３を参照）。分流器（90）では、円錐台の頂部に該当する部分に１つの集合側接続口（91）が開口し、円錐台の底面に該当する部分に４つの分岐側接続口（92）が開口している。これら集合側接続口（91）及び分岐側接続口（92）は、分流器（90）の内部空間に連通している。
【００４０】
分流器（90）の各分岐側接続口（92）には、分岐管（81〜84）が１本ずつ接続されている。各パス（86〜89）では、その端部のうち下側に位置する方が液側端となっている。各分岐管（81〜84）は、対応するパス（86〜89）の液側端に接続されている（図２を参照）。つまり、第１分岐管（81）は第１パス（86）の液側端に、第２分岐管（82）は第２パス（87）の液側端に、第３分岐管（83）は第３パス（88）の液側端に、第４分岐管（84）は第４パス（89）の液側端に、それぞれ接続されている。一方、分流器（90）の集合側接続口（91）には、液配管（68）が接続されている。
【００４１】
空気熱交換器（80）において、分流器（90）は、分岐側接続口（92）が真上を向く姿勢で設置されている（図２を参照）。また、分流器（90）は、熱交換器本体（85）の側方において、第１パス（86）の液側端よりも下方で、且つ第４パス（89）の液側端よりも上方に配置されている。このため、第１分岐管（81）は、分流器（90）から熱交換器本体（85）の第１パス（86）へ向かって単調に上昇する形状となる。一方、第４分岐管（84）は、分流器（90）から熱交換器本体（85）の第４パス（89）へ向かって、一旦上方へ向かった後に下方へ延びて第４パス（89）に接続する形状となる。
【００４２】
バイパス配管（95）は、その一端が熱交換器本体（85）の第４パス（89）の液側端に、その他端が分流器（90）に接続された液配管（68）に、それぞれ接続されている。このバイパス配管（95）は、バイパス通路を構成しており、その一端から他端へ向かって概ね水平方向へ延びている。バイパス配管（95）の長さは、液配管（68）に対するバイパス配管（95）の接続位置から分流器（90）を経て熱交換器本体（85）の第４パス（89）の液側端に至るまでの冷媒の流通経路の長さよりも長くなっている。
【００４３】
バイパス配管（95）の途中には、逆止弁（96）が設けられている。この逆止弁（96）は、熱交換器本体（85）の第４パス（89）から液配管（68）へ向かう冷媒の流通を許容し、逆方向への冷媒の流通を阻止するように設置されており、流通規制機構を構成している。
【００４４】
−運転動作−
空気調和機（10）の運転動作について説明する。この空気調和機（10）では、室内熱交換器（24,34,44）が蒸発器として動作する冷房運転と、室内熱交換器（24,34,44）が凝縮器として動作する暖房運転とが切り換え可能となっている。また、暖房運転中の空気調和機（10）では、通常動作と除霜動作とが切り換え可能となっている。
【００４５】
〈冷房運転〉
冷房運転中における空気調和機（10）の動作について説明する。冷房運転中には、圧縮機（61）と、室外ユニット（50）の室外ファン（51）と、各室内ユニット（20,30,40）の室内ファン（21,31,41）とが運転される。また、冷房運転中には、四方切換弁（62）が第１状態に設定され、室外膨張弁（67）が全開され、室内膨張弁（25,35,45）の開度が適宜調節される。
【００４６】
圧縮機（61）から吐出された冷媒は、四方切換弁（62）を通って室外熱交換器（63）へ流入し、室外空気へ放熱して凝縮する。室外熱交換器（63）で凝縮した冷媒は、液側閉鎖弁（65）を通って液側連絡配管（17）へ流入し、その後に各室内回路（23,33,43）へ分配される。
【００４７】
各室内回路（23,33,43）へ流入した冷媒は、室内膨張弁（25,35,45）を通過する際に減圧され、その後に室内熱交換器（24,34,44）へ流入する。室内熱交換器（24,34,44）へ流入した冷媒は、室内ファン（21,31,41）によって供給された空気から吸熱して蒸発する。室内熱交換器（24,34,44）で冷却された室内空気は、室内へ送り返される。各室内熱交換器（24,34,44）で蒸発した冷媒は、ガス側連絡配管（16）へ流入して合流し、その後に室外回路（60）へ流入して圧縮機（61）へ吸入される。圧縮機（61）へ吸入された冷媒は、圧縮された後に圧縮機（61）から吐出される。
【００４８】
〈暖房運転〉
暖房運転中における空気調和機（10）の動作について説明する。ここでは、室内熱交換器（24,34,44）が凝縮器となる通常動作について説明する。
【００４９】
暖房運転の通常動作中には、圧縮機（61）と、室外ユニット（50）の室外ファン（51）と、各室内ユニット（20,30,40）の室内ファン（21,31,41）とが運転される。また、この通常動作中には、四方切換弁（62）が第２状態に設定され、室外膨張弁（67）及び各室内膨張弁（25,35,45）の開度が適宜調節される。
【００５０】
圧縮機（61）から吐出された冷媒は、四方切換弁（62）を通ってガス側連絡配管（16）へ流入し、その後に各室内回路（23,33,43）へ分配される。室内回路（23,33,43）へ流入した冷媒は、室内熱交換器（24,34,44）へ流入し、室内空気へ放熱して凝縮する。室内熱交換器（24,34,44）で加熱された室内空気は、室内へ送り返される。室内熱交換器（24,34,44）で凝縮した冷媒は、室内膨張弁（25,35,45）を通過してから液側連絡配管（17）へ流入する。
【００５１】
液側連絡配管（17）へ流入した冷媒は、室外膨張弁（67）を通過する際に減圧されてから室外熱交換器（63）へ流入する。室外熱交換器（63）へ流入した冷媒は、室外空気から吸熱して蒸発し、その後に圧縮機（61）へ吸入される。圧縮機（61）へ吸入された冷媒は、圧縮された後に圧縮機（61）から吐出される。
【００５２】
通常動作中の室外熱交換器（63）における冷媒の流れについて、図２を参照しながら説明する。
【００５３】
室外熱交換器（63）を構成する空気熱交換器（80）において、室外膨張弁（67）を通過する際に減圧されて気液二相状態となった冷媒は、液配管（68）を通って分流器（90）へ流入する。通常動作中において、バイパス配管（95）の逆止弁（96）は、冷媒の流通を阻止する状態となっている。このため、室外膨張弁（67）を通過した冷媒は、その全部が分流器（90）へ流入する。
【００５４】
分流器（90）へ流入した冷媒は、各分岐管（81〜84）に分配され、熱交換器本体（85）の各パス（86〜89）の液側端へ流入する。熱交換器本体（85）へ流入した冷媒は、各パス（86〜89）を流れる間に空気から吸熱して蒸発する。各パス（86〜89）を通過した冷媒は、各パス（86〜89）のガス側端からガスヘッダ（93）へ流入し、合流後にガス配管（69）へ流入する。
【００５５】
〈除霜動作〉
上述したように、暖房運転の通常動作中には、室外熱交換器（63）が蒸発器となる。外気温が低くて室外熱交換器（63）での冷媒の蒸発温度が０℃を下回るような運転状態では、室外熱交換器（63）に霜が付着する。そこで、室外熱交換器（63）に霜が付着し得る運転条件となっている場合は、例えば通常動作の継続時間が所定の基準値に達する毎に、室外熱交換器（63）の霜を融かすための除霜動作が行われる。
【００５６】
除霜動作中における空気調和機（10）の動作は、冷房運転中における空気調和機（10）の動作とほぼ同様である。ただし、冷房運転中とは異なり、除霜動作中には室外ファン（51）及び室内ファン（21,31,41）が停止される。そして、除霜動作中は、圧縮機（61）から吐出された高温高圧のガス冷媒が室外熱交換器（63）へ供給され、室外熱交換器（63）に付着した霜が冷媒で暖められて融解する。
【００５７】
除霜動作中の室外熱交換器（63）における冷媒の流れについて、図２を参照しながら説明する。
【００５８】
室外熱交換器（63）を構成する空気熱交換器（80）において、圧縮機（61）から吐出された冷媒は、ガス配管（69）を通ってガスヘッダ（93）へ流入し、その後に熱交換器本体（85）の各パス（86〜89）へ分配される。熱交換器本体（85）の各パス（86〜89）において、そのガス側端へガスヘッダ（93）から導入された冷媒は、各パス（86〜89）を流れる間に放熱して凝縮する。熱交換器本体（85）では、フィンの表面に付着した霜が各パス（86〜89）を流れる冷媒によって暖められて融解する。
【００５９】
熱交換器本体（85）の各パス（86〜89）を通過した冷媒は、各パス（86〜89）の液側端から対応する分岐管（81〜84）へ流入する。その際、第１〜第３の各パス（86,87,88）を通過した冷媒は、対応する第１〜第３の分岐管（81,82,83）を通って分流器（90）へ流入し、合流後に液配管（68）へ流れ込む。除霜動作中において、バイパス通路の逆止弁（96）は、冷媒の流通を許容する状態となる。このため、第４パス（89）を通過した冷媒は、その殆どがバイパス配管（95）へ流入し、分流器（90）を通らずに液配管（68）へ流れ込む。
【００６０】
−実施形態１の効果−
本実施形態では、除霜動作中の室外熱交換器（63）を構成する空気熱交換器（80）において、熱交換器本体（85）の最下段に位置する第４パス（89）を通過した冷媒が、分流器（90）をバイパスし、除霜動作時における分流器（90）の下流側に位置する液配管（68）へ直接流れ込む。このため、従来のように熱交換器本体（85）の最下段に位置する第４パス（89）を通過した冷媒が分流器（90）を通過する場合に比べ、この第４パス（89）に液冷媒が溜まり込みにくくなり、第４パス（89）における冷媒流量が確保される。その結果、除霜動作中の熱交換器本体（85）における各パス（86〜89）の冷媒流量を平均化することができる。従って、本実施形態によれば、熱交換器本体（85）に付着した霜の全てを確実に融かすことが可能となる。
【００６１】
ここで、本実施形態の冷媒回路（15）に充填された非共沸混合冷媒は、気液平衡状態であって圧力が一定であっても、湿り度が高くなるにつれて温度が低下するという特性を有している。これは、湿り度が高くなるにつれて液冷媒中の低沸点成分の割合が増えるからである。このため、除霜動作中の熱交換器本体（85）において、最上段の第１パス（86）に湿り度の比較的低い冷媒が流れ、最下段の第４パス（89）に湿り度の比較的高い冷媒が流れる状態では、熱交換器本体（85）の上部に比べて下部の方が低温となり、熱交換器本体（85）の下部に付着した霜が融けきらずに残ってしまうおそれがある。
【００６２】
つまり、空気熱交換器（80）が接続された冷媒回路（15）に非共沸混合冷媒が充填されている場合、熱交換器本体（85）の最下段の第４パス（89）では、そこを流れる冷媒の流量が第１〜第３の各パス（86〜88）に比べて少なくなるだけでなく、そこを流れる冷媒の温度が第１〜第３の各パス（86〜88）に比べて低くなり、熱交換器本体（85）の下部に付着した霜が融け残りやすくなる。
【００６３】
それに対し、本実施形態では、室外熱交換器（63）を構成する空気熱交換器（80）にバイパス配管（95）を設けることで、除霜動作中の熱交換器本体（85）における最下段の第４パス（89）への液冷媒の溜まり込みが抑制される。従って、本実施形態によれば、空気熱交換器（80）での霜の融け残りが生じやすい非共沸混合冷媒を用いた場合においても、空気熱交換器（80）に付着した霜の全てを確実に融かすことが可能となる。
【００６４】
《発明の実施形態２》
本発明の実施形態２について説明する。
【００６５】
本実施形態は、上記実施形態１の空気調和機（10）において、室外熱交換器（63）である空気熱交換器（80）の構成を変更したものである。ここでは、本実施形態の空気熱交換器（80）について、上記実施形態１と異なる点を説明する。
【００６６】
図４に示すように、本実施形態の空気熱交換器（80）において、分流器（90）は、分岐側接続口（92）が真下を向く姿勢で設置されている。実施形態１と同様に、この分流器（90）は、熱交換器本体（85）の側方において、第１パス（86）の液側端よりも下方で、且つ第４パス（89）の液側端よりも上方に配置されている。このため、第１分岐管（81）は、分流器（90）から熱交換器本体（85）の第１パス（86）へ向かって、一旦は下方へ向かった後に上方へ延びて第１パス（86）に接続する形状となる。一方、第４分岐管（84）は、分流器（90）から熱交換器本体（85）の第４パス（89）へ向かって単調に下降する形状となる。
【００６７】
除霜運転中の空気熱交換器（80）において、熱交換器本体（85）の最下段に位置する第４パス（89）を通過した冷媒は、第４分岐管（84）へ流入し、単調に上方へ流れて分流器（90）へ流入する。このため、分岐側の接続口が上向きとなる姿勢で分流器（510）が設置される従来の空気熱交換器（500）に比べ、熱交換器本体（85）の最下段の第４パス（89）から液冷媒が抜けやすくなる。
【００６８】
一方、除霜運転中の空気熱交換器（80）において、熱交換器本体（85）の最上段に位置する第１パス（86）を通過した冷媒は、第１分岐管（81）へ流入し、一旦下方へ向かって流れ落ちてから上方へ流れて分流器（90）に流れ込む。このため、分岐側の接続口が上向きとなる姿勢で分流器（510）が設置される従来の空気熱交換器（500）に比べ、熱交換器本体（85）の最上段の第１パス（86）から液冷媒が抜けにくくなる。
【００６９】
このように、本実施形態の空気熱交換器（80）では、図５に示す従来の空気熱交換器（500）に比べ、熱交換器本体（85）の最下段の第４パス（89）から液冷媒が抜けやすくなる一方、その最上段の第１パス（86）から液冷媒が抜けにくくなる。このため、熱交換器本体（85）の各パス（86〜89）に溜まり込む液冷媒の量が平均化される。その結果、除霜動作中における各パス（86〜89）での冷媒流量が平均化され、更には各パス（86〜89）を流れる冷媒の温度も平均化される。従って、本実施形態によれば、熱交換器本体（85）に付着した霜の全てを確実に融かすことが可能となる。
【００７０】
《その他の実施形態》
本発明の冷凍装置の用途は、空気調和機（10）に限定されるものではない。本発明の冷凍装置は、例えば、冷蔵／冷凍ショーケースや冷蔵庫／冷凍庫を冷却する用途や、水を加熱して温水を生成する用途にも用いることができる。本発明の冷凍装置が冷蔵／冷凍ショーケースや冷蔵庫／冷凍庫を冷却する用いられる場合は、庫内空気を冷媒と熱交換させる利用側の熱交換器が、図２や図４に示すような本発明の空気熱交換器（80）によって構成される。一方、本発明の冷凍装置が水を加熱して温水を生成する用途に用いられる場合は、空気調和機（10）の場合と同様に、室外空気を冷媒と熱交換させる熱交換器が、図２や図４に示すような本発明の空気熱交換器（80）によって構成される。
【００７１】
また、本実施形態では、冷媒としてＲ４０７Ｃを用いているが、Ｒ４０７Ｃ以外の非共沸混合冷媒を用いてもよい。また、本実施形態では、複数種類の冷媒からなる混合冷媒ではなく、単一組成の冷媒を用いてもよい。冷媒回路（15）に充填される冷媒は、冷凍装置の用途に応じて適宜選択されるものである。
【００７２】
なお、以上の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。
【産業上の利用可能性】
【００７３】
以上説明したように、本発明は、空気熱交換器が接続された冷媒回路を備える冷凍装置について有用である。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】実施形態１の空気調和機の構成を示す冷媒回路図である。
【図２】実施形態１の空気熱交換器の概略構成を示す正面図である。
【図３】実施形態１の分流器の概略構成を示す斜視図である。
【図４】実施形態２の空気熱交換器の概略構成を示す正面図である。
【図５】従来の空気熱交換器の概略構成を示す正面図である。
【符号の説明】
【００７５】
10    空気調和機（冷凍装置）
15    冷媒回路
80    空気熱交換器
85    熱交換器本体
86    第１パス（冷媒流通路）
87    第２パス（冷媒流通路）
88    第３パス（冷媒流通路）
89    第４パス（冷媒流通路）
90    分流器
92    分岐側接続口（接続口）
95    バイパス配管（バイパス通路）
96    逆止弁（流通規制機構）
【図１】
2008256304.tif 000003
【図２】
2008256304.tif 000004
【図３】
2008256304.tif 000005
【図４】
2008256304.tif 000006
【図５】
2008256304.tif 000007