JP2010117063A

JP2010117063A - 空気調和装置の熱源ユニット

Info

Publication number: JP2010117063A
Application number: JP2008289785A
Authority: JP
Inventors: Koji Shibaike; 幸治芝池; Yoichi Onuma; 洋一大沼; Takayuki Setoguchi; 隆之瀬戸口; Takahiro Okamoto; 高宏岡本; Tomoyuki Haikawa; 知之配川
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 2008-11-12
Filing date: 2008-11-12
Publication date: 2010-05-27

Abstract

【課題】室外熱交換器の外表面への着霜を防止することで暖房能力を向上させることができる空気調和装置の熱源ユニットの提供を目的とする。
【解決手段】室外機３は、本体熱交換器３３と、第１及び第２補助熱交換器３６ａ，３６ｂと、三方弁３７と、制御部３９とを備える。本体熱交換器３３は、暖房運転時に蒸発器として機能する。第１及び第２補助熱交換器３６ａ，３６ｂは、本体熱交換器３３に連結される。三方弁３７は、暖房運転時、どの補助熱交換器３６ａ，３６ｂを介して本体熱交換器３３に冷媒が流入されるかを切り換える。制御部３９は、冷媒が流入されている第１補助熱交換器３６ａが着霜した場合、着霜した第１補助熱交換器３６ａを介して冷媒が本体熱交換器３３に流入されている第１状態から、着霜していない第２補助熱交換器３６ｂを介して冷媒が本体熱交換器３３に流入される第２状態となるように、三方弁３７を制御する。
【選択図】図２

Description

本発明は、空気調和装置の熱源ユニットに関する。

空気調和装置には、冷房運転や暖房運転の他、デフロスト運転を行うものがある。例えば外気温度が零度以下である場合に、熱源ユニットである室外機の室外熱交換器の外表面に霜が着くことがあるが、デフロスト運転とは、この霜を取り除くための運転である。具体的に、デフロスト運転としては、所謂逆サイクルデフロスト運転が挙げられる（特許文献１）。逆サイクルデフロスト運転は、冷房運転時と同様のサイクルで冷媒を循環させることで、圧縮機から吐出された高温高圧のガス冷媒を室外熱交換器に流入させ、室外熱交換器の外表面に付着した霜を溶かす運転である。
特開２００７−２１８４４５号公報

上記逆サイクルデフロスト運転は、既に述べたように、外気温度が比較的低い場合に行われる。従って、空気調和装置は、逆サイクルデフロスト運転を行うまでは暖房運転を行っていることが多いと推測される。しかしながら、逆サイクルデフロスト運転では、冷房運転と同様のサイクルで冷媒を循環させるため、該デフロスト運転中は暖房運転を行うことができない。従って、室外熱交換器が着霜し、逆サイクルデフロスト運転が行われる程、暖房能力が低下してしまう。

そこで、本発明は、室外熱交換器の外表面への着霜を防止することで暖房能力を向上させることができる空気調和装置の熱源ユニットの提供を目的とする。

発明１に係る空気調和装置の熱源ユニットは、本体熱交換器と、少なくとも２つの補助熱交換器と、流路切り換え部と、制御部とを備える。本体熱交換器は、暖房運転時に蒸発器として機能する。補助熱交換器は、本体熱交換器に接続される。流路切り換え部は、暖房運転時、どの補助熱交換器を介して本体熱交換器に冷媒が流入されるかを切り換える。制御部は、冷媒が流入されている補助熱交換器が着霜した場合、着霜した補助熱交換器を介して冷媒が本体熱交換器に流入されている第１状態から、着霜していない補助熱交換器を介して冷媒が本体熱交換器に流入される第２状態となるように、流路切り換え部を制御する。

この空気調和装置の熱源ユニットによると、暖房運転時、蒸発器として機能する本体熱交換器には、補助熱交換器が接続され、冷媒は、接続されている補助熱交換器を介して本体熱交換器に流入される。補助熱交換器に流れる冷媒の流路は、流路切り換え部により切り換えられるが、特に流路切り換え部は、現在冷媒が流れている補助熱交換器が着霜した場合、この補助熱交換器を冷媒の流路から外し、着霜していない補助熱交換器を介して本体熱交換器に冷媒が流れるようにする。そして、着霜した補助熱交換器は、例えば外気や加熱手段によって除霜される。これにより、本体熱交換器には、常に着霜していない補助熱交換器を介して冷媒が流れる。従って、本体熱交換器自体が着霜するのを防ぐと共に、暖房能力を向上させることができる。

発明２に係る空気調和装置の熱源ユニットは、発明１に係る空気調和装置の熱源ユニットであって、冷媒は、分子式：Ｃ₃Ｈ_mＦ_n（但し、ｍ＝１〜５，ｎ＝１〜５且つｍ＋ｎ＝６）で示され且つ分子構造中に二重結合を１個有する単一冷媒である。補助熱交換器は、本体熱交換器の冷媒流出口付近に配置されている。

従来の冷媒回路において上記単一冷媒を用いると、暖房運転時に蒸発器として機能する熱交換器の流出口付近での温度が低くなり、着霜し易くなってしまう。しかし、この熱源ユニットによると、暖房運転時、蒸発器として機能する本体熱交換器には、単一冷媒が補助熱交換器を介して流入する。特に、補助熱交換器は、本体熱交換器の着霜し易い部分、即ち本体熱交換器の流出口付近に配置されている。そのため、本体熱交換器の代わりに補助熱交換器は着霜するが、本体熱交換器自体の着霜を防ぐことができる。

発明３に係る空気調和装置の熱源ユニットは、発明１に係る空気調和装置の熱源ユニットであって、冷媒は、分子式：Ｃ₃Ｈ_mＦ_n（但し、ｍ＝１〜５，ｎ＝１〜５且つｍ＋ｎ＝６）で示され且つ分子構造中に二重結合を１個有する冷媒を含む混合冷媒である。補助熱交換器は、本体熱交換器の冷媒流入口付近に配置されている。

従来の冷媒回路において上記混合冷媒を用いると、単一冷媒とは異なり、暖房運転時に蒸発器として機能する熱交換器の流入口付近での温度が低くなり、着霜し易くなってしまう。しかし、この熱源ユニットによると、暖房運転時、蒸発器として機能する本体熱交換器には、混合冷媒が補助熱交換器を介して流入する。特に、補助熱交換器は、本体熱交換器の着霜し易い部分、即ち本体熱交換器の流入口付近に配置されている。そのため、本体熱交換器の代わりに補助熱交換器は着霜するが、本体熱交換器自体の着霜を防ぐことができる。

発明４に係る空気調和装置の熱源ユニットは、発明３に係る空気調和装置の熱源ユニットであって、冷媒は、更にジフルオロメタンを含む混合冷媒である。

発明５に係る空気調和装置の熱源ユニットは、発明１〜４のいずれかに係る空気調和装置の熱源ユニットであって、冷媒を減圧する膨張機構を更に備える。そして、流路切り換え部は、膨張機構と補助熱交換器とを繋ぐ切り換え弁である。

この空気調和装置の熱源ユニットによると、流路切り換え部は、膨張機構と補助熱交換器とを繋ぐ切り換え弁で構成されるため、冷媒の流路は、容易に切り換えられるようになる。

発明６に係る空気調和装置の熱源ユニットは、発明１〜５のいずれかに係る空気調和装置の熱源ユニットであって、補助熱交換器は、本体熱交換器に対し、本体熱交換器を通過する空気流の上流側に配置されている。

この空気調和装置の熱源ユニットによると、補助熱交換器が本体熱交換器の風上側に位置するため、補助熱交換器は着霜し易くなる。

発明７に係る空気調和装置の熱源ユニットは、発明１〜５のいずれかに係る空気調和装置の熱源ユニットであって、補助熱交換器は、本体熱交換器に対し、本体熱交換器を通過する空気流の下流側に配置されている。

この熱源ユニットによると、補助熱交換器が本体熱交換器の風下側に位置するため、本体熱交換器には直接風があたり、本体熱交換器は着霜しにくくなる。

発明８に係る空気調和装置の熱源ユニットは、発明１〜７のいずれかに係る空気調和装置の熱源ユニットであって、補助熱交換器は、補助熱交換器が設けられていない場合には着霜すると予測される本体熱交換器の部分と接続されている。

この空気調和装置の熱源ユニットによると、補助熱交換器は、着霜し易いと思われる本体熱交換器の部分と接続されている。暖房運転時、蒸発器として機能する本体熱交換器には、補助熱交換器を介して冷媒が流れるため、温度の低い冷媒が直接本体熱交換器の特に着霜し易い部分に流れることはなく、本体熱交換器の特に着霜し易い部分は着霜しにくくなる。

発明９に係る空気調和装置の熱源ユニットは、発明１〜８のいずれかに係る空気調和装置の熱源ユニットであって、制御部は、外気温度に基づいて、補助熱交切換運転制御及びデフロスト運転制御のいずれかを行う。補助熱交切換運転制御は、補助熱交換器を介して本体熱交換器に冷媒が流れるように、流路切り換え部を制御する運転制御である。デフロスト運転制御は、本体熱交換器についてデフロスト運転を行う運転制御である。

この空気調和装置の熱源ユニットは、例えば外気温度が所定温度以上であれば、補助熱交換器への冷媒の流路を適宜切り換える補助熱交切換運転を行うことで、本体熱交換器への着霜を防止する。外気温度が所定温度未満、つまり補助熱交切換運転では対応できない程に外気温度が低い場合には、熱源ユニットは、デフロスト運転を行うことで、本体熱交換器を除霜または着霜を防止する。このように、この熱源ユニットでは、外気温度に基づいて運転制御を切り換えることで、本体熱交換器への着霜をより確実に防止することができる。

発明１０に係る空気調和装置の熱源ユニットは、発明９に係る空気調和装置の熱源ユニットであって、接続部を更に備える。接続部は、補助熱交換器と高圧冷媒が流れるガス管とを接続することができる。制御部は、デフロスト運転制御時、高圧冷媒が補助熱交換器を介して本体熱交換器に流入されるように、接続部の接続状態を制御する。

この空気調和装置の熱源ユニットによると、デフロスト運転時、補助熱交換器には、高圧冷媒が直接流入する。そして、この高圧冷媒は、補助熱交換器を介して本体熱交換器に流入する。これにより、補助熱交換器の除霜を確実に行うことができ、更に、補助熱交切換運転では対応できない程に外気温度が低く着霜し易い場合であっても、本体熱交換器への着霜をより確実に防止することができる。

発明１１に係る空気調和装置の熱源ユニットは、発明１０に係る空気調和装置の熱源ユニットであって、制御部は、デフロスト運転制御時、第１条件及び第２条件の少なくとも１つが満たされるまで、高圧冷媒を補助熱交換器に流入させる。第１条件は、本体熱交換器に流入する冷媒の温度が所定温度以上となったという条件である。第２条件は、高圧冷媒が補助熱交換器に流入開始されてから所定時間が経過したという条件である。

この空気調和装置の熱源ユニットによると、デフロスト運転時、本体熱交換器に流入する冷媒温度が所定温度以上となるか、または高圧冷媒の流入開始から所定時間が経過するまで、高圧冷媒が補助熱交換器に流入されるため、不必要に長い時間デフロスト運転が行われることがない。従って、暖房能力を向上させることができる。

発明１に係る空気調和装置の熱源ユニットによると、本体熱交換器自体が着霜するのを防ぐと共に、暖房能力を向上させることができる。

発明２〜４に係る空気調和装置の熱源ユニットによると、本体熱交換器の代わりに補助熱交換器は着霜するが、本体熱交換器自体の着霜を防ぐことができる。

発明５に係る空気調和装置の熱源ユニットによると、冷媒の流路は、容易に切り換えられるようになる。

発明６に係る空気調和装置の熱源ユニットによると、補助熱交換器は着霜し易くなる。

発明７に係る空気調和装置の熱源ユニットによると、本体熱交換器には直接風があたり、本体熱交換器は着霜しにくくなる。

発明８に係る空気調和装置の熱源ユニットによると、本体熱交換器の特に着霜し易い部分は着霜しにくくなる。

発明９に係る空気調和装置の熱源ユニットによると、外気温度に基づいて運転制御を切り換えるため、本体熱交換器への着霜をより確実に防止することができる。

発明１０に係る空気調和装置の熱源ユニットによると、補助熱交換器の除霜を確実に行うことができ、更に、補助熱交切換運転では対応できない程に外気温度が低く着霜し易い場合であっても、本体熱交換器への着霜をより確実に防止することができる。

発明１１に係る空気調和装置の熱源ユニットによると、不必要に長い時間デフロスト運転が行われることがなく、暖房能力を向上させることができる。

以下、本発明に係る空気調和装置の熱源ユニットについて、図面を用いて詳細に説明する。

＜第１実施形態＞
（１）構成
図１は、本発明の第１実施形態に係る空気調和装置１の外観図である。本実施形態に係る空気調和装置１は、図１に示すように、室内機２と室外機３（熱源ユニットに相当）とに分かれて構成されたセパレートタイプの空気調和装置であって、室内機２及び室外機３は、冷媒配管４や信号伝送用配線５によって接続されている。このような空気調和装置１は、冷房運転、暖房運転、デフロスト運転の他、本実施形態の特徴の１つである補助熱交切換運転を行うことができる。補助熱交切換運転は、室外機３において、冷媒を第１及び第２補助熱交換器３６ａ，３６ｂ（後述）のいずれか１つを介して本体熱交換器３３（後述）に流入させる運転であって、本体熱交換器３３の着霜を防止するために行う運転である。本実施形態に係る補助熱交切換運転は、暖房運転実行時に行われる。また、本実施形態に係るデフロスト運転では、冷房運転時と同様のサイクルが行われるデフロスト運転、つまり、所謂逆サイクルデフロスト運転が行われる。

室内機２は、建物の室内の壁等に設置されており、図１及び図２に示すように、主として、受信部２１、水平フラップ２２及び室内熱交換器２３で構成される。受信部２１は、図示しないリモートコントローラからの信号を受信するためのものであって、室内機２の正面に設けられている。水平フラップ２２は、室内熱交換器２３によって温度及び湿度が調整された空気が室内に供給される際、どの方向に該空気を送るかを調節するための板である。室内熱交換器２３は、図示しない吸い込み口を介して室内機２内部に吸い込まれた空気と熱交換を行う。更に、室内機２は、図示はしていないが、熱交換後の空気を室内に送るための空気流を生成する室内ファンや、該ファンを回転駆動する室内ファンモータ等で構成されている。

室外機３は、建物の屋外等に設置されている。室外機３は、図２に示すように、主として、圧縮機３１、四路切換弁３２、室外熱交換器である本体熱交換器３３、第１及び第２補助熱交換器３６ａ，３６ｂ、三方弁３７（流路切り換え部に相当）、膨張弁３８（膨張機構に相当）、及び制御部３９を有する。特に、制御部３９を除く室外機３の各種機器と、室内熱交換器２３とは、図２に示すような冷媒回路１０を構成する。

（１―１）冷媒回路の構成
次に、本実施形態に係る冷媒回路１０の構成について説明する。冷媒回路１０は、室内熱交換器２３を含む利用側冷媒回路１０ａと、圧縮機３１等を含む熱源側冷媒回路１０ｂとで構成され、その内部には冷媒が循環する。特に、熱源側冷媒回路１０ｂにおいては、圧縮機３１、四路切換弁３２、本体熱交換器３３、第１及び第２補助熱交換器３６ａ，３６ｂ、三方弁３７、及び膨張弁３８が、この順で時計回りに冷媒配管４によって接続されている。

〔冷媒〕
ここで、本実施形態において用いられる冷媒について説明する。冷媒としては、Ｃ₃Ｈ_mＦ_n（但し、ｍ＝１〜５，ｎ＝１〜５且つｍ＋ｎ＝６）の分子式で示され、且つ分子構造中に二重結合を１個有する冷媒を含む混合冷媒が用いられる。つまり、冷媒には、蒸発中に温度が変化する度合いが比較的大きい特性を有する冷媒を用いる。尚、分子式：Ｃ₃Ｈ_mＦ_nで示される冷媒の例としては、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）等が挙げられる。

本発明において用いられる混合冷媒としては、上述した単一冷媒を含む混合冷媒が挙げられる。具体的には、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）との混合冷媒や、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）との混合冷媒等が挙げられるが、本実施形態では、ＨＦＯ−１２３４ｙｆとＨＦＣ−３２との混合冷媒を用いる場合を例に取る。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。

〔圧縮機〕
圧縮機３１は、吸入側から吸入した冷媒を圧縮して吐出側へ吐出するためのものである。圧縮機３１は、可変容量型のいわゆる全密閉型に構成されており、吸入側が四路切換弁３２の第１ポートａ１１に接続され、吐出側が四路切換弁３２の第２ポートａ１２に接続されている。

〔四路切換弁〕
四路切換弁３２は、冷媒回路１０内の冷媒の循環方向を切り換えるためのものである。四路切換弁３２は、第３ポートａ１３が本体熱交換器３３の一端と接続され、第４ポートａ１４が室内熱交換器２３の一端と接続されている。そして、四路切換弁３２は、冷房運転時及びデフロスト運転時には、第１ポートａ１１と第４ポートａ１４とが内部で接続すると共に第２ポートａ１２と第３ポートａ１３とが内部で接続する第１接続状態を採り得る（図２の四路切換弁３２中の点線）。また、四路切換弁３２は、暖房運転時には、第１ポートａ１１と第３ポートａ１３とが内部で接続すると共に第２ポートａ１２と第４ポートａ１４とが内部で接続する第２接続状態（図２の四路切換弁３２中の実線）を採り得る。

〔本体熱交換器〕
本体熱交換器３３は、室外機３内部に設けられた室外ファン（図示せず）によって取り込まれた室外空気と、冷媒回路１０内を循環する冷媒との間で熱交換を行うためのものである。本体熱交換器３３は、図３に示すように、複数のフィン３４と複数の伝熱管３５とで構成されている。複数のフィン３４は、一方向に積層されており、複数の伝熱管３５それぞれは、積層された複数のフィン３４を貫通するようにして各フィン３４に設けられている。このような本体熱交換器３３には、積層されたフィン３４を通過する空気の流れ方向Ｗｒの上流側に位置する上流側伝熱管３５ａから、空気の流れ方向Ｗｒの下流側に位置する下流側伝熱管３５ｃへと冷媒が流れるようなパスＰが、複数形成されている。

特に、複数のパスＰのうち、第１及び第２補助熱交換器３６ａ，３６ｂと接続されている伝熱管３５ｂ以外の上流側伝熱管３５ａは、三方弁３７と膨張弁３８との間の配管（図２。つまり、後述する接続点ｃ１から延びる配管）に接続されている。ここで、第１及び第２補助熱交換器３６ａ，３６ｂと接続されている伝熱管３５ｂは、第１及び第２補助熱交換器３６ａ，３６ｂが設けられていない場合には着霜するであろうと予測される本体熱交換器３３の部分に位置する伝熱管である。つまり、本実施形態においては、本体熱交換器３３のうち、一番着霜してしまう部分が予め特定されており、該部分に位置する伝熱管３５ｂに、第１及び第２補助熱交換器３６ａ，３６ｂが接続されている。また、本体熱交換器３３の下流側伝熱管３５ｃは、全て四路切換弁３２の第３ポートａ１３に接続されている（図２）。

このような構成を有する本体熱交換器３３は、冷房運転時及びデフロスト運転時には凝縮器として機能し、暖房運転時には蒸発器として機能する。本体熱交換器３３によって熱交換が行われた後の空気は、室外に排出される。

〔補助熱交換器〕
第１及び第２補助熱交換器３６ａ，３６ｂは、本体熱交換器３３と同様、複数のフィン及び伝熱管で構成され、室外空気と冷媒回路１０内を循環する冷媒との間で熱交換を行う。第１補助熱交換器３６ａは、一端が本体熱交換器３３の伝熱管３５ｂに接続され、他端が三方弁３７のポートａ２２に接続されている。第２補助熱交換器３６ｂは、一端が本体熱交換器３３の伝熱管３５ｂに接続され、他端が三方弁３７のポートａ２３に接続されている（図２及び図３）。

そして、第１及び第２補助熱交換器３６ａ，３６ｂは、図３に示すように、本体熱交換器３３に対し、本体熱交換器３３を通過する空気流Ｗｒの上流側であって、かつ、暖房運転時に本体熱交換器３３の冷媒流入口となる上流側伝熱管３５ａ付近に配置されている。これは、本実施形態においては、ＨＦＯ−１２３４ｙｆとＨＦＣ−３２との混合冷媒を冷媒として用いるため、暖房運転時に蒸発器として機能する本体熱交換器３３の冷媒流入口付近での温度が低くなり、該流入口付近は着霜し易くなってしまう。そのため、本実施形態では、着霜し易い本体熱交換器３３の流入口付近に第１及び第２補助熱交換器３６ａ，３６ｂを設置することで、第１及び第２補助熱交換器３６ａ，３６ｂをあえて着霜させ、代わりに本体熱交換器３３の着霜を防いでいる。また、第１及び第２補助熱交換器３６ａ，３６ｂは、本体熱交換器３３よりも空気の流れ方向Ｗｒの上流側に位置しているため、第１及び第２補助熱交換器３６ａ，３６ｂは着霜し易いが、本体熱交換器３３は着霜しにくくなる。

〔三方弁〕
三方弁３７は、暖房運転において補助熱交切換運転が行われる時、どの補助熱交換器３６ａ，３６ｂを介して本体熱交換器３３に冷媒が流入されるかを切り換えるためのものであって、図２に示すように、第１及び第２補助熱交換器３６ａ，３６ｂと膨張弁３８とを繋いでいる。暖房運転時、三方弁３７のポートａ２１には、利用側冷媒回路１０ａから膨張弁３８を介して流れてきた冷媒が流入する。三方弁３７は、この冷媒を、ポートａ２２から流出させて第１補助熱交換器３６ａに流入させるか、またはポートａ２３から流出させて第２補助熱交換器３６ｂに流入させる（図３）。つまり、三方弁３７は、第１及び第２補助熱交換器３６ａ，３６ｂの両方に同時に冷媒を流すのではなく、第１補助熱交換器３６ａまたは第２補助熱交換器３６ｂのいずれか一方に冷媒を流す。

〔膨張弁〕
膨張弁３８は、冷媒回路１０内を循環する冷媒を減圧させ、減圧された冷媒を流出するためのものである。膨張弁３８は、本体熱交換器３３と室内熱交換器２３との間であって、かつ三方弁３７と室内熱交換器２３との間に接続されている。より具体的には、膨張弁３８は、本体熱交換器３３と三方弁３７のポートａ２１との接続点ｃ１と、室内熱交換器２３との間に接続されている。

上述した冷媒回路１０によると、冷房運転時及びデフロスト運転時には、四路切換弁３２が第１接続状態を採り（図２の四路切換弁３２中の点線）、冷媒が図２の冷媒回路１０を時計回り方向に循環することで、冷房サイクルが行われるようになる。この時、本体熱交換器３３及び補助熱交換器３６ａ，３６ｂは凝縮器、室内熱交換器２３は蒸発器として機能し、室内には冷たい空気が供給されるようになる。尚、この時、圧縮機３１から吐出された冷媒は、本体熱交換器３３の下流側伝熱管３５ｃから本体熱交換器３３内部に流入し、ほとんどの冷媒は上流側伝熱管３５ａから流出して接続点ｃ１を通って膨張弁３８に流れる。一方、伝熱管３５ｂに接続されたパスＰを流れる冷媒は、補助熱交換器３６ａ，３６ｂのうちいずれか一方及び接続点ｃ１を介して、膨張弁３８に流れる。また、暖房運転時には、四路切換弁３２が第２接続状態を採り（図２の四路切換弁３２中の実線）、冷媒が図２の冷媒回路１０を反時計回り方向に循環することで、暖房サイクルが行われるようになる。この時、本体熱交換器３３及び補助熱交換器３６ａ，３６ｂは蒸発器、室内熱交換器２３は凝縮器として機能し、室内には暖かい空気が供給されるようになる。尚、この時、圧縮機３１から吐出された冷媒は、室内熱交換器２３及び膨張弁３８を経て接続点ｃ１に到達し、接続点ｃ１において三方弁３７側または本体熱交換器３３側に分岐される。三方弁３７に流入してきた冷媒は、補助熱交換器３６ａ，３６ｂのいずれか一方を通って本体熱交換器３３の伝熱管３５ｂに流入し、接続点ｃ１から本体熱交換器３３側に流れた冷媒と本体熱交換器３３の流出口において合流する。

（１−２）制御部
制御部３９は、主として、ＣＰＵ及びメモリからなるマイクロコンピュータで構成されている。制御部３９は、冷媒回路１０を構成する各種機器の駆動部（具体的には、圧縮機３１の圧縮機用モータ、四路切換弁３２の駆動用モータ、三方弁３７の駆動用モータ、膨張弁３８の駆動部等）と接続されており、接続された各駆動部の駆動制御を行う。具体的には、制御部３９は、圧縮機３１の起動及び容量制御や、膨張弁３８の開度調整、空気調和装置１の運転種類に基づく四路切換弁３２の循環方向の切換制御等を行う。例えば、制御部３９は、冷房運転時及びデフロスト運転時には四路切換弁３２が第１状態を採ることで冷房サイクルが行われ、暖房運転時には四路切換弁３２が第２状態を採ることで暖房サイクルが行われるように、四路切換弁３２の切換制御を行う。

〔補助熱交切換運転の制御〕
特に、本実施形態に係る制御部３９は、暖房運転時、補助熱交切換運転が行われるように、三方弁３７の流路切換制御を行う。具体的には、制御部３９は、暖房運転時、第１補助熱交換器３６ａまたは第２補助熱交換器３６ｂのいずれか一方に冷媒を流入させるようにする。この状態で、冷媒が流入されている補助熱交換器３６ａ，３６ｂが着霜した場合、制御部３９は、着霜した補助熱交換器３６ａ，３６ｂを介して冷媒が本体熱交換器３３に流入されている現在の状態（第１流路状態と言う。第１状態に相当）から、着霜していない補助熱交換器３６ａ，３６ｂを介して冷媒が本体熱交換器３３に流入される第２流路状態（第２状態に相当）となるように、三方弁３７の切換制御を行う。例えば、三方弁３７のポートａ２２が開状態であって、ポートａ２３が閉状態であると、接続点ｃ１から三方弁３７側に流れてきた冷媒は、第１補助熱交換器３６ａに流れる。この状態で、第１補助熱交換器３６ａが着霜すれば、制御部３９は、三方弁３７のポートａ２２が閉状態、ポートａ２３が開状態となるように、三方弁３７の切換制御を行う。これにより、接続点ｃ１から三方弁３７に流れてきた冷媒は、第１補助熱交換器３６ａにではなく、まだ着霜していない第２補助熱交換器３６ｂに流れるようになる。つまり、制御部３９は、着霜した補助熱交換器３６ａ，３６ｂを冷媒の流路上から外し、なるべく着霜していない補助熱交換器３６ａ，３６ｂを冷媒の流路の一部とする。尚、着霜した第１及び第２補助熱交換器３６ａ，３６ｂは、流路から外された後、室外空気により自然に除霜される。

ここで、本時実施形態では、制御部３９が、第１及び第２補助熱交換器３６ａ，３６ｂが着霜したか否かを、該熱交換器３６ａ，３６ｂに冷媒が流入された時間によって判断する場合を例に取る。つまり、制御部３９は、補助熱交換器３６ａ，３６ｂのいずれか一方に冷媒を流し始めてからの時間を測定しておき、該時間が所定時間Ｔａ，Ｔｂに達した場合、その補助熱交換器３６ａ，３６ｂが着霜したものとして判断する。尚、この所定時間Ｔａ，Ｔｂは、第１及び第２補助熱交換器３６ａ，３６ｂの設置される環境状態（例えば、第１及び第２補助熱交換器３６ａ，３６ｂの周囲温度や湿度、暖房運転時に補助熱交換器３６ａ，３６ｂに流れる冷媒の温度等）を考慮して、予め机上計算やシミュレーション、実験等によって決定されるものとする。

〔補助熱交切換運転とデフロスト運転との切換制御〕
更に、制御部３９は、室外空気の温度である外気温度Ｔｉに基づいて、上述した補助熱交切換運転制御、及び本体熱交換器３３についてのデフロスト運転制御のいずれかを行う。具体的には、制御部３９は、外気温度Ｔｉが所定温度Ｔ１以上であれば、暖房運転を行ったままの状態で補助熱交切換運転が行われるように、補助熱交切換運転制御を行う。外気温度Ｔｉが所定温度Ｔ１未満であれば、制御部３９は、暖房運転を停止させ、デフロスト運転が行われるように、デフロスト運転制御を行う。ここで、上記所定温度Ｔ１は、本体熱交換器３３の外表面において着霜が生じてしまうような温度であって、本体熱交換器３３を流れる冷媒の温度等によって決定される。つまり、本実施形態に係る制御部３９は、外気温度Ｔｉが比較的低く、補助熱交切換運転を行ってもなお本体熱交換器３３が着霜してしまうような場合には、デフロスト運転を行わせることで、本体熱交換器３３に付着した霜を確実に除霜する。反対に、外気温度Ｔｉが、補助熱交切換運転によって本体熱交換器３３の着霜を防ぐことができる程度であれば、制御部３９は、補助熱交切換運転を行わせることで、本体熱交換器３３への着霜を防止する。

ここで、デフロスト運転制御時には、制御部３９は、所謂逆サイクルデフロスト運転が行われるように、四路切換弁３２の切換制御を行う。具体的には、制御部３９は、冷房運転と同様のサイクルで冷媒を循環させるべく、四路切換弁３２の接続状態を第１接続状態にさせる。これにより、四路切換弁３２の第２ポートａ１２と第３ポートａ１３とが接続されると共に、第１ポートａ１１と第４ポートａ１４とが接続され、冷媒は図２の冷媒回路１０内を時計回りに循環するようになる。そして、熱源側冷媒回路１０ｂ内の本体熱交換器３３には、圧縮機３１から吐出された高温高圧のガス冷媒が直接流入するため、本体熱交換器３３に付着した霜が溶けるようになる。

尚、上述したように、制御部３９が運転の種類を切り換える際には、外気温度Ｔｉが用いられるが、この外気温度Ｔｉを検知するためのものとして、室外機３には温度センサ（図示せず）が取り付けられている。具体的に、温度センサは、室外機３のケーシング（図示せず）における室外空気の吸込口（図示せず）付近に取り付けられており、吸込口に吸い込まれる室外空気の温度（即ち、外気温度Ｔｉ）を、リアルタイムで検知する。この温度センサは、制御部３９と電気的に接続されており、検知した外気温度Ｔｉを制御部３９に出力する。

（２）動作
次に、本実施形態に係る空気調和装置１の動作について、図４〜図６を用いて説明する。

（２−１）全体動作の流れ
図４は、空気調和装置１が行う動作の全体の流れを示すフロー図である。

ステップＳ１〜Ｓ２：空気調和装置１の電源がオンである状態において、室内機２の受信部２１がリモートコントローラ（図示せず）から暖房運転の開始指示を受信した場合（Ｓ１のＹｅｓ）、空気調和装置１は、暖房運転を開始する（Ｓ２）。具体的には、室外機３の制御部３９は、暖房運転の開始指示に基づき、四路切換弁３２を第２接続状態とした後、圧縮機３１を駆動させることで、冷媒回路１０内の冷媒を反時計回りに循環させる。これにより、室内熱交換器２３は凝縮器、室外機３側の本体熱交換器３３、第１及び第２補助熱交換器３６ａ，３６ｂは、蒸発器として機能し、暖房サイクルが行われる。

ステップＳ３：ステップＳ２において暖房運転が行われている状態で、制御部３９は、補助熱交切換運転が行われるように、三方弁３７等の制御を行う（補助熱交切換運転制御）。尚、補助熱交切換運転制御の流れについては、「（２−２）補助熱交切換運転制御の流れ」で説明する。

ステップＳ４：ステップＳ３において、暖房運転かつ補助熱交切換運転が行われている状態の時に、制御部３９は、温度センサ（図示せず）により検知された外気温度Ｔｉと所定温度Ｔ１との比較を行う。

ステップＳ５：ステップＳ４において、外気温度Ｔｉが所定温度Ｔ１未満であれば（ステップＳ４のＮｏ）、制御部３９は、デフロスト運転制御を行う。尚、デフロスト運転制御の流れについては、「（２−３）デフロスト運転制御の流れ」で説明する。

ステップＳ６：ステップＳ４において、外気温度Ｔｉが所定温度Ｔ１以上であれば（ステップＳ４のＹｅｓ）、制御部３９は、デフロスト運転制御を行わず、補助熱交切換運転制御を行う。制御部３９は、外気温度Ｔｉが所定温度Ｔ１以上の場合（ステップＳ４のＹｅｓ）、及びデフロスト運転制御が終了した場合（Ｓ５）、空気調和装置１の電源がオフされるまで（Ｓ６のＮｏ）、ステップＳ３以降の動作を繰り返す。また、空気調和装置１の電源がオフされた場合（Ｓ６）、空気調和装置１は、一連の動作を終了する。

（２−２）補助熱交切換運転制御の流れ
図５は、補助熱交切換運転制御の流れを示すフロー図である。

ステップＳ１１〜１３：制御部３９は、三方弁３７のポートａ２１とポートａ２２とを接続させると共に、ポートａ２１とポートａ２３とを非接続の状態にさせる（Ｓ１１）。これにより、接続点ｃ１から三方弁３７側に流れてきた冷媒は、ポートａ２２から流出し、第１補助熱交換器３６ａを介して本体熱交換器３３に流入する第１流路状態となる（Ｓ１２）。そして、制御部３９は、第１補助熱交換器３６ａに冷媒が流入し始めてからの時間の測定を開始する（Ｓ１３）。

ステップＳ１４〜１５：制御部３９が測定している時間が所定時間Ｔａに達していない場合には（Ｓ１４のＮｏ）、冷媒は、ステップＳ１２の状態を保つ。つまり、接続点ｃ１から三方弁３７側に流れてきた冷媒は、第１補助熱交換器３６ａを介して本体熱交換器３３に流入する第１流路状態を保つ。一方、ステップＳ１４において、測定時間が所定時間Ｔａに達した場合（Ｓ１４のＹｅｓ）、制御部３９は、時間の測定を止め、測定時間をリセットする（Ｓ１５）。

ステップＳ１６〜１８：制御部３９は、三方弁３７のポートａ２１とポートａ２２とを非接続の状態にさせると共に、ポートａ２１とポートａ２３とを接続させる（Ｓ１６）。つまり、制御部３９は、三方弁３７の状態を、ステップＳ１１の接続状態とは逆の接続状態に切り換える。これにより、接続点ｃ１から三方弁３７側に流れてきた冷媒は、ポートａ２３から流出し、第２補助熱交換器３６ｂを介して本体熱交換器３３に流入する第２流路状態となる（Ｓ１７）。そして、制御部３９は、第２補助熱交換器３６ｂに冷媒が流入し始めてからの時間の測定を開始する（Ｓ１８）。

ステップＳ１９〜２０：制御部３９が測定している時間が所定時間Ｔｂに達していない場合には（Ｓ１９のＮｏ）、冷媒は、ステップＳ１７の状態を保つ。つまり、接続点ｃ１から三方弁３７側に流れてきた冷媒は、第２補助熱交換器３６ｂを介して本体熱交換器３３に流入する第２流路状態を保つ。一方、ステップＳ１９において、測定時間が所定時間Ｔｂに達した場合（Ｓ１９のＹｅｓ）、制御部３９は、時間の測定を止め、測定時間をリセットする（Ｓ２０）。尚、ステップＳ１４に係る所定時間Ｔａと、ステップＳ１９に係る所定時間Ｔｂとは、同一の値であってもよいし、異なる値であってもよい。

上述した補助熱交切換運転制御により、接続点ｃ１から本体熱交換器３３に直接流入する冷媒は、冷媒回路１０を循環する冷媒の中で最も温度が低い状態となっているため、本体熱交換器３３の流入口付近では着霜し易い状態となっている。しかし、本実施形態では、該流入口付近には第１及び第２補助熱交換器３６ａ，３６ｂが設置されており、冷媒回路１０内を循環する冷媒の一部（つまり、接続点ｃ１から三方弁３７に流入する冷媒）は、該補助熱交換器３６ａ，３６ｂのいずれか１つを介して本体熱交換器３３の伝熱管３５ｂ（特に着霜し易い伝熱管）に流入する。そのため、第１及び第２補助熱交換器３６ａ，３６ｂは着霜するが、本体熱交換器３３自体が着霜するのを防止することができる。

（２−３）デフロスト運転制御の流れ
図６は、デフロスト運転制御の流れを示すフロー図である。

ステップＳ３１：制御部３９は、先ずは圧縮機３１の駆動を停止させることで、暖房運転を停止させる（Ｓ３１）。

ステップＳ３２〜３４：圧縮機３１の駆動が停止した後、制御部３９は、それまで第２接続状態を採っていた四路切換弁３２を第１接続状態にし（Ｓ３２）、その後再度圧縮機３１を起動させる（Ｓ３３）。即ち、制御部３９は、四路切換弁３２の接続状態を変化させる際には、圧縮機３１を停止させた状態で行わせる。これにより、冷媒回路１０では、冷房サイクルと同様のサイクルが行われ、逆サイクルデフロスト運転が行われる（Ｓ３４）。つまり、圧縮機３１から吐出された高温高圧のガス冷媒によって、本体熱交換器３３は除霜される。

ステップＳ３５〜Ｓ３６：本体熱交換器３３において、未だ着霜がある場合には（Ｓ３５のＹｅｓ）、ステップＳ３４の逆サイクルデフロスト運転が継続される。本体熱交換器３３において着霜がない場合には（Ｓ３５のＮｏ）、制御部３９は、圧縮機３１の駆動を停止させることで、逆サイクルデフロスト運転を停止させる（Ｓ３６）。尚、本体熱交換器３３において着霜があるかないかといった判断は、例えば本体熱交換器３３付近に設けられた温度センサや、室外機３の吸込口に設けられた温度センサの検知結果に基づいて、制御部３９により判断される。

ステップＳ３７〜３９：ステップＳ３６において圧縮機３１が駆動を停止した後、制御部３９は、四路切換弁３２を第２接続状態から第１接続状態に戻し（Ｓ３７）、圧縮機３１を再度起動させる（Ｓ３８）。これにより、再度暖房運転が開始される（Ｓ３９）。

（３）効果
（Ａ）
本実施形態に係る空気調和装置１の室外機３によると、暖房運転時、蒸発器として機能する本体熱交換器３３には、利用側冷媒回路１０ａからの冷媒が流入するが、その一部の冷媒は第１及び第２補助熱交換器３６ａ，３６ｂのいずれか一方を介して本体熱交換器３３に流入される。第１補助熱交換器３６ａ及び第２補助熱交換器３６ｂのいずれか一方に流れる冷媒の流路は、三方弁３７により切り換えられるが、特に三方弁３７は、現在冷媒が流れている補助熱交換器３６ａ，３６ｂが着霜した場合、この補助熱交換器３６ａ，３６ｂを冷媒の流路から外し、着霜していない補助熱交換器３６ａ，３６ｂを介して本体熱交換器３３に冷媒が流れるようにする。そして、着霜した補助熱交換器３６ａ，３６ｂは、外気によって除霜される。これにより、本体熱交換器３３には、常に着霜していない第１または第２補助熱交換器３６ａ，３６ｂを介して一部の冷媒が流れる。従って、本体熱交換器３３自体が着霜するのを防ぐと共に、暖房能力を向上させることができる。

（Ｂ）
また、本実施形態では、冷媒として、分子式：Ｃ₃Ｈ_mＦ_n（但し、ｍ＝１〜５，ｎ＝１〜５且つｍ＋ｎ＝６）で示され且つ分子構造中に二重結合を１個有する冷媒を含む混合冷媒が利用されている。混合冷媒としては、上記分子式で示される冷媒とジフルオロメタンとを含む混合冷媒が挙げられる。このような混合冷媒を従来の冷媒回路において用いると、単一冷媒とは異なり、暖房運転時に蒸発器として機能する熱交換器の流入口付近での温度が低くなり、着霜し易くなってしまう。しかし、本実施形態では、暖房運転時、蒸発器として機能する本体熱交換器３３には、混合冷媒が第１及び第２補助熱交換器３６ａ，３６ｂのいずれか一方を介して流入する。特に、第１及び第２補助熱交換器３６ａ，３６ｂは、本体熱交換器３３の着霜し易い部分、即ち本体熱交換器３３の流入口付近に配置されている。そのため、本体熱交換器３３の代わりに第１及び第２補助熱交換器３６ａ，３６ｂは着霜するが、本体熱交換器３３自体の着霜を防ぐことができる。

（Ｃ）
また、本実施形態に係る室外機３によると、第１及び第２補助熱交換器３６ａ，３６ｂのいずれか一方を介して本体熱交換器３３に流入する一部の冷媒の流路切換には、三方弁３７が利用されている。そのため、冷媒の流路は、容易に切り換えられるようになる。

（Ｄ）
また、本実施形態に係る室外機３によると、第１及び第２補助熱交換器３６ａ，３６ｂが本体熱交換器３３の風上側に配置されているため、第１及び第２補助熱交換器３６ａ，３６ｂは着霜し易くなる。

（Ｅ）
また、本実施形態に係る室外機３によると、第１及び補助熱交換器３６ａ，３６ｂは、第１及び第２補助熱交換器３６ａ，３６ｂが設けられていない場合には着霜すると予測される本体熱交換器３３の部分（具体的には、伝熱管３５ｂ）と接続されている。暖房運転時、蒸発器として機能する本体熱交換器３３には、第１補助熱交換器３６ａまたは第２補助熱交換器３６ｂを介して冷媒が流れるため、温度の低い冷媒が直接本体熱交換器３３の特に着霜し易い部分（つまり、伝熱管３５ｂ）に流れることはなく、本体熱交換器３３の特に着霜し易い部分は着霜しにくくなる。

（Ｆ）
また、本実施形態に係る制御部３９は、外気温度Ｔｉに基づいて、補助熱交切換運転制御及びデフロスト運転制御のいずれかを行う。具体的には、外気温度Ｔｉが所定温度Ｔ１以上であれば、制御部３９は、第１及び第２補助熱交換器３６ａ，３６ｂへの冷媒の流路を適宜切り換える補助熱交切換運転を行わせることで、本体熱交換器３３への着霜を防止する。外気温度Ｔｉが所定温度Ｔ１未満、つまり補助熱交切換運転では対応できない程に外気温度Ｔｉが低い場合には、制御部３９は、デフロスト運転を行わせることで、本体熱交換器３３を除霜または着霜を防止する。このように、この室外機３では、外気温度Ｔｉに基づいて、本体熱交換器３３への着霜をより確実に防止することができる。

＜第２実施形態＞
上記第１実施形態では、補助熱交切換運転制御の際、着霜した補助熱交換器３６ａ，３６ｂは、流路から外されるが、該補助熱交換器３６ａ，３６ｂは、外気により自然に除霜されると説明した。しかし、外気温度Ｔｉが比較的低いと、第１及び第２補助熱交換器３６ａ，３６ｂは、外気によっては除霜されにくい恐れがある。そこで、本実施形態では、第１及び第２補助熱交換器３６ａ，３６ｂをより効果的に除霜するための方法を取り入れた空気調和装置１０１の室外機１０３について説明する。

尚、本実施形態における空気調和装置１０１は、上記第１実施形態と同様、セパレート型の空気調和装置である場合を例に取る。また、利用する冷媒の種類についても、上記第１実施形態と同様、ＨＦＯ−１２３４ｙｆとＨＦＣ−３２との混合冷媒を用いる場合を例に取る。

（１）冷媒回路
図７は、本実施形態に係る冷媒回路１１０の系統図である。冷媒回路１１０は、室内機１０２の利用側冷媒回路１１０ａと、室外機１０３の熱源側冷媒回路１１０ｂとで構成され、その内部には上述した混合冷媒が循環する。利用側冷媒回路１１０ａは、室内熱交換器１２３を含む。熱源側冷媒回路１１０ｂは、圧縮機１３１、四路切換弁１３２、本体熱交換器１３３、第１及び第２補助熱交換器１３６ａ，１３６ｂ、三方弁１３７、膨張弁１３８、及び電磁弁１４０（接続部に相当）を含む。尚、本実施形態に係る室内熱交換器１２３、圧縮機１３１、四路切換弁１３２、本体熱交換器１３３、第１及び第２補助熱交換器１３６ａ，１３６ｂ、三方弁１３７及び膨張弁１３８は、上記第１実施形態の図２に係る室内熱交換器２３、圧縮機３１、四路切換弁３２、本体熱交換器３３、第１及び第２補助熱交換器３６ａ，３６ｂ、三方弁３７及び膨張弁３８と同様であるため、これらについての詳細な説明は省略する。以下では、上記第１実施形態に係る冷媒回路１０において、新たに加えられた電磁弁１４０について説明する。

〔電磁弁〕
電磁弁１４０は、第１及び第２補助熱交換器１３６ａ，１３６ｂと高圧冷媒が流れるガス管１６１とを接続するためのものである。ここで、ガス管１６１は、暖房運転時に、圧縮機１３１から吐出される高温高圧のガス冷媒が流れる配管であって、圧縮機１３１の吐出口から四路切換弁１３２の第２ポートａ１２及び第４ポートａ１４を介して室内熱交換器１２３へと延びている。より具体的には、電磁弁１４０の一端は、ガス管１６１のうち、四路切換弁１３２の第４ポートａ１４と室内熱交換器１２３との間に位置する部分ｃ２に接続され、他端が接続点ｃ１と三方弁１３７のポートａ２１との間である部分ｃ３に接続されている。

このような電磁弁１４０は、デフロスト運転の場合には開状態を採り、デフロスト運転を行っていない場合には閉状態を採る。つまり、デフロスト運転時、電磁弁１４０が開状態となることで、圧縮機１３１から吐出された高温高圧のガス冷媒は、主に室内熱交換器１２３を流れるが、該ガス冷媒の一部は、部分ｃ２で分岐し、室内熱交換器１２３を流れずに部分ｃ２から電磁弁１４０に流れる。電磁弁１４０から流出したガス冷媒は、部分ｃ３及び三方弁１３７を介して第１補助熱交換器１３６ａまたは第２補助熱交換器１３６ｂに流入する。

（２）制御部
制御部１３９は、主として、ＣＰＵ及びメモリからなるマイクロコンピュータで構成されている。制御部１３９は、上述した第１実施形態に係る制御部３９と同様、冷媒回路１１０を構成する各種機器の駆動部と接続されており、接続された各駆動部の駆動制御を行う。また、制御部１３９は、暖房運転時、第１及び第２補助熱交換器１３６ａ，１３６ｂのいずれか一方を介して本体熱交換器１３３内に冷媒が流れるように三方弁１３７を制御する補助熱交切換運転制御を行う。また、制御部１３９は、外気温度Ｔｉに基づいて、上述した補助熱交切換運転制御、及び本体熱交換器１３３についてのデフロスト運転制御のいずれかを行う。

〔ホットガスデフロスト運転制御〕
特に、本実施形態に係る制御部１３９は、上記デフロスト運転制御において、本体熱交換器１３３だけではなく第１及び第２補助熱交換器１３６ａ，１３６ｂをより効果的に除霜する制御を行う。具体的には、制御部１３９は、デフロスト運転制御時、高温高圧のガス冷媒が第１及び第２補助熱交換器１３６ａ，１３６ｂを介して本体熱交換器１３３に流入されるように、電磁弁１４０の接続状態を制御する。つまり、制御部１３９は、デフロスト運転制御時、電磁弁１４０を開状態にし、圧縮機１３１から吐出されたガス冷媒を、電磁弁１４０及び三方弁１３７を介して第１及び第２補助熱交換器１３６ａ，１３６ｂに流す。この動作は、上記第１実施形態に係るデフロスト運転とは異なり、暖房運転を行ったまま行われる。尚、上記動作では、制御部１３９は、第１及び第２補助熱交換器１３６ａ，１３６ｂの両方に冷媒が流入するように、三方弁１３７を調整する。これにより、デフロスト運転制御時、第１及び第２補助熱交換器１３６ａ，１３６ｂ、本体熱交換器１３３には、高温高圧のガス冷媒が流入するため、熱源側冷媒回路１１０ｂ中の熱交換器１３３，１３６ａ，１３６ｂに付着した霜を、確実に溶かすことができる。以下では、説明の便宜上、上述したようなガス冷媒を用いたデフロスト運転を、ホットガスデフロスト運転という。

また、制御部１３９は、ホットガスデフロスト運転制御時、以下に挙げる第１条件及び第２条件の少なくとも１つが満たされるまで、電磁弁１４０を開状態にし続ける。
第１条件：本体熱交換器１３３に流れる冷媒の温度Ｔｒが所定温度Ｔ２以上となった場合（Ｔｒ≧Ｔ２）。
第２条件：ガス冷媒が第１及び第２補助熱交換器１３６ａ，１３６ｂに流入開始されてから（具体的には、電磁弁１４０を開状態にしてから）所定時間Ｔｃが経過した場合。

つまり、制御部１３９は、上記第１条件及び上記第２条件のいずれか１つでも満たされれば、電磁弁１４０を閉状態にし、第１及び第２補助熱交換器１３６ａ，１３６ｂ、本体熱交換器１３３へのガス冷媒の流入を停止する。これにより、不必要に長い時間、ガス冷媒が熱交換器１３６ａ，１３６ｂ，１３３に流れるホットガスデフロスト運転が行われることがない。

尚、第１条件においては、本体熱交換器１３３に流入する冷媒の温度Ｔｒに基づく制御を行うため、室外機３の本体熱交換器１３３の流入口付近には、温度センサ（図示せず）が取り付けられている。この温度センサは、本体熱交換器１３３に流入する冷媒温度Ｔｒをリアルタイムで検知する。また、この温度センサは、制御部１３９と電気的に接続されており、検知した冷媒温度Ｔｒを制御部１３９に出力する。

（３）動作
次に、本実施形態に係る空気調和装置１０１の運転動作について説明する。内、本実施形態に係る空気調和装置１０１が行う動作の全体的な流れ、及び補助熱交切換運転制御の流れについては、上記第１実施形態に係る空気調和装置１の動作の全体的な流れ（図４）、補助熱交切換運転制御の流れ（図５）と同様である。以下では、本実施形態に係るデフロスト運転の流れについて、図８を用いて説明する。

ステップＳ５１〜５２：図４のステップＳ４において、外気温度Ｔｉが所定温度Ｔ１よりも低い場合（図４のステップＳ４のＮｏ）、制御部１３９は、図８のデフロスト運転制御を行うべく、暖房運転を行っている状態のまま電磁弁１４０を開状態にする（Ｓ５１）。つまり、冷媒回路１１０では、暖房サイクルが行われた状態で、ホットガスデフロスト運転が行われる（Ｓ５２）。即ち、制御部１３９は、それまで暖房運転と共に行っていた“補助熱交切換運転”に代えて、“ホットガスデフロスト運転”を行わせる。具体的には、制御部１３９は、暖房サイクルが行われると共に、圧縮機３１から吐出されたガス冷媒が電磁弁１４０及び三方弁１３７を介して第１及び第２補助熱交換器１３６ａ，１３６ｂ、本体熱交換器１３３に流入するように、電磁弁１４０及び三方弁１３７の制御を行う。これにより、第１及び第２補助熱交換器１３６ａ，１３６ｂ、本体熱交換器１３３は、ガス冷媒によって急激に温められ、霜が溶かされる。

ステップＳ５３：制御部１３９は、ホットガスデフロスト運転が開始されてからの時間（即ち、電磁弁１４０に冷媒が流入され始めてからの時間）を測定し始める。また、本体熱交換器１３３の流入口付近に取り付けられた温度センサは、冷媒温度Ｔｒの検知を開始する。

ステップＳ５４〜５６：ステップＳ５３で計測し始めた時間が所定時間Ｔｃ以上となった場合（Ｓ５４のＹｅｓ、即ち、第２条件）、または外気温度Ｔｉが所定温度Ｔ２以上となった場合（Ｓ５５のＹｅｓ、即ち、第１条件）には、制御部１３９は、測定時間をリセットする（Ｓ５６）。

ステップＳ５７：ステップＳ５６においてタイマがリセットされた後、本体熱交換器１３３において、未だ着霜がある場合には（Ｓ５７のＹｅｓ）、再度時間を計測し始め（Ｓ５３）、ステップＳ５２のホットガスデフロスト運転が継続される。本体熱交換器１３３において着霜がない場合には（Ｓ５７のＮｏ）、制御部１３９は、電磁弁１４０をオフさせることで、第１及び第２補助熱交換器１３６ａ，１３６ｂ、本体熱交換器１３３へのガス冷媒の流入を停止させる（Ｓ５８）。

尚、本体熱交換器１３３において着霜があるかないかといった判断は、第１実施形態と同様、例えば本体熱交換器１３３の流入口付近に設けられた温度センサや、室外機１０３の吸込口に設けられた温度センサの検知結果に基づいて、制御部１３９により判断される。

（４）効果
（Ａ）
本実施形態に係る空気調和装置１０１の室外機１０３によると、第１及び第２補助熱交換器１３６ａ，１３６ｂに高温高圧のガス冷媒が直接流入されるホットガスデフロスト運転が、暖房運転を継続したままで行われる。そして、このガス冷媒は、第１及び第２補助熱交換器１３６ａ，１３６ｂを介して本体熱交換器１３３に流入する。これにより、第１及び第２補助熱交換器１３６ａ，１３６ｂの除霜を確実に行うことができる。更に、補助熱交切換運転では対応できない程に外気温度Ｔｉが低く着霜し易い場合であっても、本体熱交換器１３３への着霜をより確実に防止することができる。

（Ｂ）
また、本実施形態に係る室外機１０３によると、本体熱交換器１３３に流入する冷媒温度Ｔｒが所定温度Ｔ２以上となるか（即ち、第１条件）、または高温高圧のガス冷媒の補助熱交換器１３６ａ，１３６ｂへの流入開始から所定時間が経過するまで（即ち、第２条件）、ホットガスデフロスト運転が行われる。そのため、不必要に長い時間デフロスト運転が行われることがなく、暖房能力を向上させることができる。

＜その他の実施形態＞
（ａ）
上記第１及び第２実施形態では、冷媒として、ＨＦＯ−１２３４ｙｆとＨＦＣ−３２との混合冷媒を用いる場合について説明した。しかし、本発明において用いられる冷媒は、分子式：Ｃ₃Ｈ_mＦ_n（但し、ｍ＝１〜５，ｎ＝１〜５且つｍ＋ｎ＝６）で示され且つ分子構造中に二重結合を１個有する単一冷媒であってもよい。

ところで、従来の冷媒回路において上記単一冷媒を用いると、暖房運転時に蒸発器として機能する熱交換器の流出口付近での温度が低くなり、着霜し易くなってしまう。そこで、本発明において上記単一冷媒を用いる場合は、図９に示すように、第１及び第２補助熱交換器２３６ａ，２３６ｂは、本体熱交換器２３３の冷媒流出口付近に配置されるとよい。図９では、第１及び第２補助交換器２３６ａ，２３６ｂが、冷媒流出口となる下流側伝熱管２３５ｃ付近に配置されている。本発明では、暖房運転時、補助熱交切換運転が行われるため、蒸発器として機能する本体熱交換器２３３には、単一冷媒が第１及び第２補助熱交換器２３６ａ，２３６ｂのいずれか一方を介して流入する。特に、第１及び第２補助熱交換器２３６ａ，２３６ｂは、本体熱交換器２３３の着霜し易い部分、つまり本体熱交換器２３３の流出口付近に配置されているため、本体熱交換器２３３の代わりに第１及び第２補助熱交換器２３６ａ，２３６ｂは着霜するが、本体熱交換器２３３自体の着霜を防ぐことができる。

（ｂ）
また、上記第１及び第２実施形態のように、混合冷媒を用いる場合には、ＨＦＯ−１２３４ｙｆとＨＦＣ−３２との混合冷媒以外の冷媒を用いても良い。本発明において利用される混合冷媒は、Ｃ₃Ｈ_mＦ_n（但し、ｍ＝１〜５，ｎ＝１〜５且つｍ＋ｎ＝６）の分子式で示され、且つ分子構造中に二重結合を１個有する冷媒を含む混合冷媒であればよく、上記混合冷媒に限定されない。つまり、本発明において利用される混合冷媒は、蒸発中の温度が変化する度合いが比較的大きい特性を有する冷媒であればよく、上記混合冷媒に限定されない。

（ｃ）
上記第１実施形態では、図３に示すように、第１及び第２補助熱交換器３６ａ，３６ｂが、本体熱交換器３３に対し空気流Ｗｒの上流側に配置された場合を例に取り説明した。しかし、図９に示すように、第１及び第２補助熱交換器２３６ａ，２３６ｂは、本体熱交換器２３３に対し本体熱交換器２３３を通過する空気流Ｗｒの下流側に配置されてもよい。これにより、本体熱交換器２３３には直接風があたるため、本体熱交換器２３３は着霜しにくくなる。

（ｄ）
上記第１及び第２実施形態、上述したその他の実施形態では、いずれも補助熱交換器が２つ設けられている場合について説明した。しかし、室外機に設けられる補助熱交換器の数は、２つ以上であればよく、２つに限定されない。例えば、補助熱交換器が３つ設けられている場合に補助熱交切換運転が行われる際、いずれか１つの補助熱交換器が着霜した時には、残りの２つの補助熱交換器のいずれか１つに冷媒が流入されるといった制御が行われてもよいし、残りの２つの補助熱交換器両方に冷媒が流入されるといった制御が行われても良い。即ち、本発明では、着霜した補助熱交換器が流路から外され、着霜していない補助熱交換器を介して冷媒の一部が本体熱交換器に流入すればよい。

（ｅ）
上記第１実施形態では、図３に示すように、補助熱交換器の接続される伝熱管が１つである場合について説明した。しかし、補助熱交換器が接続される伝熱管の数は、１つ以上であってもよい。

（ｆ）
上記第２実施形態では、図７に示すように、三方弁１３７とは別に、第１及び第２補助熱交換器１３６ａ，１３６ｂとガス管１６１とを繋ぐ電磁弁１４０が設けられる場合について説明した。しかし、ホットガスデフロスト運転時には、圧縮機１３１から吐出される高温高圧のガス冷媒が第１及び第２補助熱交換器１３６ａ，１３６ｂに流入し、補助熱交切換運転時には、膨張弁１３８を流出した冷媒が第１及び第２補助熱交換器１３６ａ，１３６ｂのいずれか一方に流れるような構成であればよいため、冷媒回路構成は図７に限定されない。例えば、三方弁１３７及び電磁弁１４０によって構成される回路部分は、四方弁によって構成されてもよい。

（ｇ）
上記第１及び第２実施形態では、制御部３９，１３９が、冷媒の流入している補助熱交換器３６ａ〜３６ｂ，１３６ａ〜１３６ｂが着霜したか否かを、その補助熱交換器に冷媒が流入し始めてからの時間によって判断すると説明した。しかし、制御部は、補助熱交換器が着霜したか否かを、補助熱交換器に冷媒が流入し始めてからの時間によって判断するのではなく、補助熱交換器の表面温度等によって判断してもよい。

本発明に係る空気調和装置の熱源ユニットは、本体熱交換器自体が着霜するのを防ぐと共に、暖房能力を向上させることができるという効果を有する。従って、本発明に係る空気調和装置の熱源ユニットは、熱源ユニット側の熱交換器が着霜し易いような環境下で利用される空気調和装置の熱源ユニットとして適用することができる。

第１実施形態に係る空気調和装置の外観図。第１実施形態に係る冷媒回路の系統図。第１実施形態に係る本体熱交換器及び補助熱交換器の接続形態を詳細に示す図であって、かつ暖房運転時の冷媒の流れを示す図。第１実施形態に係る空気調和装置の全体的な動作の流れを示すフロー図。第１実施形態に係る補助熱交切換運転制御の流れを示すフロー図。第１実施形態に係るデフロスト運転制御の流れを示すフロー図。第２実施形態に係る冷媒回路の系統図。第２実施形態に係るデフロスト運転制御の流れを示すフロー図。その他の実施形態（ａ）及び（ｃ）に係る本体熱交換器及び補助熱交換器の接続形態を示す図であって、かつ暖房運転時の冷媒の流れを示す図。

符号の説明

１，１０１空気調和装置
２，１０２室内機
３，１０３室外機
４冷媒配管
５信号伝送用配線
１０，１１０冷媒回路
１０ａ，１１０ａ利用側冷媒回路
１０ｂ，１１０ｂ熱源側冷媒回路
２３，１２３室内熱交換器
３１，１３１圧縮機
３２，１３２四路切換弁
３３，１３３本体熱交換器
３５ａ伝熱管
３６ａ，３６ｂ，１３６ａ，１３６ｂ補助熱交換器
３７，１３７三方弁
３８，１３８膨張弁
３９，１３９制御部
１４０電磁弁

Claims

暖房運転時に蒸発器として機能する本体熱交換器（３３，１３３）と、
前記本体熱交換器（３３，１３３）に接続される少なくとも２つの補助熱交換器（３６ａ〜３６ｂ，１３６ａ〜１３６ｂ）と、
暖房運転時、どの前記補助熱交換器（３６ａ〜３６ｂ，１３６ａ〜１３６ｂ）を介して前記本体熱交換器（３３，１３３）に冷媒が流入されるかを切り換える流路切り換え部（３７，１３７）と、
前記冷媒が流入されている前記補助熱交換器（３６ａ〜３６ｂ，１３６ａ〜１３６ｂ）が着霜した場合、着霜した前記補助熱交換器（３６ａ〜３６ｂ，１３６ａ〜１３６ｂ）を介して前記冷媒が前記本体熱交換器（３３，１３３）に流入されている第１状態から着霜していない前記補助熱交換器（３６ａ〜３６ｂ，１３６ａ〜１３６ｂ）を介して前記冷媒が前記本体熱交換器（３３，１３３）に流入される第２状態となるように、前記流路切り換え部（３７，１３７）を制御する制御部（３９，１３９）と、
を備える、空気調和装置の熱源ユニット（３，１０３）。
前記冷媒は、分子式：Ｃ₃Ｈ_mＦ_n（但し、ｍ＝１〜５，ｎ＝１〜５且つｍ＋ｎ＝６）で示され且つ分子構造中に二重結合を１個有する単一冷媒であって、
前記補助熱交換器（２３６ａ〜２３６ｂ）は、前記本体熱交換器（２３３）の冷媒流出口付近に配置されている、
請求項１に記載の空気調和装置の熱源ユニット（２０３）。
前記冷媒は、分子式：Ｃ₃Ｈ_mＦ_n（但し、ｍ＝１〜５，ｎ＝１〜５且つｍ＋ｎ＝６）で示され且つ分子構造中に二重結合を１個有する冷媒を含む混合冷媒であって、
前記補助熱交換器（３６ａ〜３６ｂ）は、前記本体熱交換器（３３）の冷媒流入口付近に配置されている、
請求項１に記載の空気調和装置の熱源ユニット（３）。
前記冷媒は、更にジフルオロメタンを含む混合冷媒である、
請求項３に記載の空気調和装置の熱源ユニット（３）。
前記冷媒を減圧する膨張機構（３８，１３８）、
を更に備え、
前記流路切り換え部（３７，１３７）は、前記膨張機構（３８，１３８）と前記補助熱交換器（３６ａ〜３６ｂ，１３６ａ〜１３６ｂ）とを繋ぐ切り換え弁である、
請求項１〜４のいずれかに記載の空気調和装置の熱源ユニット（３，１０３）。
前記補助熱交換器（３６ａ〜３６ｂ）は、前記本体熱交換器（３３）に対し前記本体熱交換器（３３）を通過する空気流（Ｗｒ）の上流側に配置されている、
請求項１〜５のいずれかに記載の空気調和装置の熱源ユニット（３）。
前記補助熱交換器（２３６ａ〜２３６ｂ）は、前記本体熱交換器（２３３）に対し前記本体熱交換器（２３３）を通過する空気流（Ｗｒ）の下流側に配置されている、
請求項１〜５のいずれかに記載の空気調和装置の熱源ユニット（２０３）。
前記補助熱交換器（３６ａ〜３６ｂ）は、前記補助熱交換器（３６ａ〜３６ｂ）が設けられていない場合には着霜すると予測される前記本体熱交換器（３３）の部分（３５ｂ）と接続されている、
請求項１〜７のいずれかに記載の空気調和装置の熱源ユニット（３）。
前記制御部（３９，１３９）は、外気温度に基づいて、前記補助熱交換器（３６ａ〜３６ｂ，１３６ａ〜１３６ｂ）を介して前記本体熱交換器（３３，１３３）に前記冷媒が流れるように前記流路切り換え部（３７，１３７）を制御する補助熱交切換運転制御、及び前記本体熱交換器（３３，１３３）についてデフロスト運転を行うデフロスト運転制御、のいずれかを行う、
請求項１〜８のいずれかに記載の空気調和装置の熱源ユニット（３，１０３）。
前記補助熱交換器（１３６ａ〜１３６ｂ）と高圧冷媒が流れるガス管（１６１）とを接続可能な接続部（１４０）、
を更に備え、
前記制御部（１３９）は、前記デフロスト運転制御時、前記高圧冷媒が前記補助熱交換器（１３６ａ〜１３６ｂ）を介して前記本体熱交換器（１３３）に流入されるように、前記接続部（１４０）の接続状態を制御する、
請求項９に記載の空気調和装置の熱源ユニット（１０３）。
前記制御部（１３９）は、前記デフロスト運転制御時、前記本体熱交換器（１３３）に流入する前記冷媒の温度（Ｔｒ）が所定温度（Ｔ２）以上となった第１条件、及び前記高圧冷媒が前記補助熱交換器（１３６ａ〜１３６ｂ）に流入開始されてから所定時間（Ｔｃ）が経過した第２条件、の少なくとも１つが満たされるまで、前記高圧冷媒を前記補助熱交換器（１３６ａ〜１３６ｂ）に流入させる、
請求項１０に記載の空気調和装置の熱源ユニット（１０３）。