JP6036356B2 - 冷凍装置 - Google Patents

Description

本発明は、冷凍装置、特に、熱源側熱交換器と利用側熱交換器との間に冷媒貯留容器が設けられ、加熱運転時に一時的に冷却運転に運転を切り換えることでデフロスト（除霜）を行う冷凍装置に関する。

従来から、空気調和装置などの冷凍装置において、熱源側熱交換器と利用側熱交換器との間にレシーバが設けられた構成が知られている（例えば、特許文献１（特開２００４−２３３０１５号公報））。このような冷凍装置では、余剰な液冷媒をレシーバに貯留することで、圧縮機における液圧縮を防止している。

ところで、冷凍装置においては、加熱運転時に、熱源側熱交換器に付着する霜を除去するデフロスト（除霜）が行われる。特許文献１（特開２００４−２３３０１５号公報）では、暖房運転時に、暖房運転から冷房運転へと一時的に運転を切り換えることで、デフロストを行う構成が開示されている。

しかし、特許文献１（特開２００４−２３３０１５号公報）の冷凍回路では、加熱運転から冷却運転へと運転が切り換えられた際に、レシーバに十分に液冷媒を貯留することができず、液冷媒が圧縮機の吸入流路に送られ、液圧縮を起こす可能性がある。

本発明の課題は、熱源側熱交換器と利用側熱交換器との間に冷媒貯留容器が設けられ、加熱運転時に一時的に冷却運転に運転を切り換えることでデフロストを行う冷凍装置であって、デフロスト時に圧縮機の液圧縮を防止できる信頼性の高い冷凍装置を提供することにある。

本発明の第１観点に係る冷凍装置は、冷媒としてＲ３２を使う冷凍装置である。冷凍装置は、圧縮機と、利用側熱交換器と、熱源側熱交換器と、膨張機構と、流路切換機構と、冷媒貯留容器と、調整弁と、制御部と、を備える。圧縮機は、吸入流路から低圧の冷媒を吸入し、冷媒の圧縮を行って高圧の冷媒を吐出する。利用側熱交換器は、凝縮器又は蒸発器として機能する。熱源側熱交換器は、蒸発器又は凝縮器として機能する。膨張機構は、熱源側熱交換器及び利用側熱交換器の一方から他方へと流れる高圧の冷媒を膨張させる。流路切換機構は、圧縮機から吐出された高圧の冷媒の流れ方向を、利用側熱交換器へと流れる第１方向と、熱源側熱交換器へと流れる第２方向と、のいずれかに切り換える。冷媒貯留容器は、第１方向における、利用側熱交換器の下流側であって、熱源側熱交換器の上流側に設置される。調整弁は、冷媒貯留容器と吸入流路とを結ぶバイパス流路に設けられる。制御部は、調整弁の開閉を制御する。流向切換機構は、加熱運転時には、冷媒の流れ方向を第１方向に切り換え、デフロスト時には、冷媒の流れ方向を第１方向から第２方向へと切り換える。制御部は、加熱運転時には、調整弁を開ける。制御部は、デフロスト時には、流向切換機構が冷媒の流れ方向を第１方向から第２方向へと切り換える前に、調整弁を閉じる第１制御を行い、その後、調整弁を開ける第２制御を行う。

ここでは、冷凍装置に冷媒貯留容器と吸入流路とを結ぶバイパス流路が設けられ、このバイパス流路がガス抜きとして機能する。そのため、冷媒貯留容器に冷媒が貯留されやすく、圧縮機の液圧縮が起こりにくい。更に、デフロスト時の、流路切換機構による冷媒の流れ方向切り換え前には、バイパス流路から圧縮機の吸入経路へと液冷媒が流れ込むのを防止するため、加熱運転時には開かれていたバイパス流路の調整弁が一旦閉じられ、その後、冷媒貯留容器に液冷媒を貯留するため調整弁が開けられる。調整弁をこのように動作させることで、デフロスト時に液圧縮を防止できる信頼性の高い冷凍装置を提供することができる。

本発明の第２観点に係る冷凍装置は、第１観点に係る冷凍装置であって、膨張機構は、熱源側熱交換器と冷媒貯留容器との間に設けられた熱源側膨張弁と、利用側熱交換器と冷媒貯留容器との間に設けられた利用側膨張弁とを有する。第１制御は、利用側膨張弁が開いており、かつ、開いていた熱源側膨張弁が閉じられる前に行われる。

ここでは、利用側膨張弁が開いており、かつ、開いていた熱源側膨張弁が閉じられる前に調整弁が閉じられるため、バイパス流路だけが冷媒の流路となり、利用側熱交換器から流れてきた液冷媒が圧縮機の吸入流路に流入することを防止できる。

本発明の第３観点に係る冷凍装置は、第１観点又は第２観点に係る冷凍装置であって、第２制御は、流向切換機構が冷媒の流れ方向を第１方向から第２方向へと切り換えた後に行われる。

ここでは、流向切換機構が冷媒の流れ方向を第１方向から第２方向へと切り換えた後に、閉じられていた調整弁が開けられるため、熱源側熱交換器から流れてくる液冷媒を、冷媒貯留容器に貯留することが容易である。

本発明の第４観点に係る冷凍装置は、第２観点に係る冷凍装置であって、第２制御は、流向切換機構が冷媒の流れ方向を第１方向から第２方向へと切り換えた後であって、閉じられていた利用側膨張弁の開度が第１所定開度以上になった時に行われる。

ここでは、流向切換機構が冷媒の流れ方向を第１方向から第２方向へと切り換えた後であって、閉じられていた利用側膨張弁の開度が第１所定開度以上になった時に、閉じられていた調整弁が開けられるため、熱源側熱交換器から流れてくる液冷媒の大半がバイパス流路を流れ、圧縮機の吸入流路に流入することを防止できる。

本発明の第５観点に係る冷凍装置は、第４観点に係る冷凍装置であって、制御部は、第１制御後の、熱源側膨張弁が閉じられた後であって、かつ、流向切換機構が冷媒の流れを第１方向から第２方向へと切り換える前に、調整弁を開く第３制御を更に行う。制御部は、流向切換機構が冷媒の流れを第１方向から第２方向へと切り換えた後であって、第２制御前の、利用側膨張弁が閉じられている間に、調整弁を閉じる第４制御を更に行う。

ここでは、第１制御と第２制御との間であって、流向切換機構が冷媒の流れを第１方向から第２方向へと切り換える前後に、調整弁の開閉動作が更に行われる。流向切換機構が冷媒の流れを第１方向から第２方向へと切り換える際には、一時的にバイパス流路の吸入流路側の圧力が冷媒貯留容器側の圧力よりも高くなる可能性があり、調整弁が閉じられていると、調整弁でチャタリングが発生する場合がある。しかし、流向切換機構が冷媒の流れを第１方向から第２方向へと切り換える時に調整弁を開けておくことで、バイパス流路に逆止弁を設けることなく、調整弁のチャタリングを防止することができる。

本発明の第６観点に係る冷凍装置は、第１観点に係る冷凍装置であって、膨張機構は、利用側熱交換器と冷媒貯留容器との間に設けられた利用側膨張弁を有する。第１制御は、開いていた利用側膨張弁が閉じられる前に行われる。第２制御は、流向切換機構が冷媒の流れ方向を第１方向から第２方向へと切り換えた後であって、かつ、閉じられていた利用側膨張弁の開度が第２所定開度以上になった時に行われる。

ここでは、流向切換機構により冷媒の流れ方向が第１方向から第２方向へと切り換えられる前であって、利用側膨張弁が閉じられる前に、調整弁が閉じられることで、パイパス流路から吸入流路に液冷媒が流れ込み、圧縮機が液圧縮を起こすことを防止できる。一方、流向切換機構が冷媒の流れ方向を第１方向から第２方向へと切り換え、利用側膨張弁の開度が第２所定開度以上になった時には、パイパス流路を液冷媒が流れる可能性が低いため、調整弁が開けられる。その結果、パイパス流路がガス抜きとして機能し、冷媒貯留容器に冷媒を貯留しやすい。

本発明の第７観点に係る冷凍装置は、第６観点に係る冷凍装置であって、制御部は、第１制御後であって、利用側膨張弁が第３所定開度以下であって、かつ、流向切換機構が冷媒の流れを第１方向から第２方向へと切り換える前に、調整弁を開く第３制御を更に行う。制御部は、流向切換機構が冷媒の流れを第１方向から第２方向へと切り換えた後であって、第２制御前の、利用側膨張弁が閉じられている間に、調整弁を閉じる第４制御を更に行う。

ここでは、第１制御と第２制御との間であって、流向切換機構が冷媒の流れを第１方向から第２方向へと切り換える前後に、調整弁の開閉動作が更に行われる。流向切換機構が冷媒の流れを第１方向から第２方向へと切り換える際に、一時的にバイパス流路の吸入流路側の圧力が冷媒貯留容器側の圧力よりも高くなる可能性があり、調整弁が閉じられていると、調整弁でチャタリングが発生する場合がある。しかし、流向切換機構が冷媒の流れを第１方向から第２方向へと切り換える時に調整弁を開けておくことで、バイパス流路に逆止弁を設けることなく、調整弁のチャタリングを防止することができる。

本発明の第８観点に係る冷凍装置は、第１観点から第７観点のいずれかに係る冷凍装置であって、熱源側熱交換器は、伝熱管として扁平多穴管を使用する熱交換器である。

ここでは、熱源側熱交換器が扁平多穴管を使用する熱交換器であって、加熱運転を停止することで圧縮機の吸入経路に液冷媒が流入しやすく、かつ、熱源側熱交換器に貯留できる冷媒の容量が小さい場合にも、冷媒貯留容器に液冷媒が貯留されやすいので、圧縮機の液圧縮機を防止することができる。

本発明の第９観点に係る冷凍装置は、第１観点から第８観点のいずれかに係る冷凍装置であって、制御部は、デフロスト時に、第２制御後であって、流向切換機構が冷媒の流れを第２方向から第１方向へと切り換えた後に、調整弁を閉める第５制御を更に行う。また、制御部は、デフロスト時に、第５制御後であって、かつ、加熱運転開始時に、調整弁を開ける第６制御を更に行う。

ここでは、デフロスト運転を終了し，再び加熱運転に復帰する際に、バイパス流路から圧縮機の吸入流路に液冷媒が流入することを防止でき、圧縮機の液圧縮を防止できる。

本発明の第１観点にかかる冷凍装置では、冷凍装置に冷媒貯留容器と吸入流路とを結ぶバイパス流路が設けられ、このバイパス流路がガス抜きとして機能する。そのため、冷媒貯留容器に冷媒が貯留されやすく、圧縮機の液圧縮が起こりにくい。更に、デフロスト時の、流路切換機構による冷媒の流れ方向切り換え前には、バイパス流路から圧縮機の吸入経路へと液冷媒が流れ込むのを防止するため、加熱運転時には開かれていたバイパス流路の調整弁が一旦閉じられ、その後、冷媒貯留容器に液冷媒を貯留するため調整弁が開けられる。調整弁をこのように動作させることで、デフロスト時に液圧縮を防止できる信頼性の高い冷凍装置を提供することができる。

本発明の第２観点にかかる冷凍装置では、利用側熱交換器から流れてきた液冷媒が圧縮機の吸入流路に流入することを防止できる。

本発明の第３観点に係る冷凍装置では、熱源側熱交換器から流れてくる液冷媒が、冷媒貯留容器に貯留されやすい。

本発明の第４観点に係る冷凍装置では、熱源側熱交換器から流れてくる液冷媒の大半がバイパス流路を流れ、圧縮機の吸入流路に流入することを防止できる。

本発明の第５観点に係る冷凍装置では、バイパス流路に逆止弁を設けることなく、調整弁のチャタリングを防止することができる。

本発明の第６観点に係る冷凍装置では、パイパス流路から吸入流路に液冷媒が流れ込み、圧縮機が液圧縮を起こすことを防止でき、更に冷媒貯留容器に冷媒を貯留しやすい。

本発明の第７観点に係る冷凍装置では、バイパス流路に逆止弁を設けることなく、調整弁のチャタリングを防止することができる。

本発明の第８観点に係る冷凍装置では、加熱運転を停止することで圧縮機の吸入経路に液冷媒が流入しやすく、かつ、熱源側熱交換器に貯留できる冷媒の容量が小さい場合にも、圧縮機の液圧縮機を防止することができる。

本発明の第９観点に係る冷凍装置では、デフロスト運転後、加熱運転に復帰する際に、圧縮機の液圧縮が発生しない。

本発明の第１実施形態にかかる冷凍装置としての空気調和装置の概略構成図である。 図１の空気調和装置の室外熱交換器の概略斜視図である。 図２の室外熱交換器の概略縦断面図である。 図２の室外熱交換器の冷媒パスを示す図である。 図１の空気調和装置の他の室外熱交換器の概略斜視図である。 図１の空気調和装置の制御ブロック図である。 図１の空気調和装置の、デフロスト前運転時及びデフロスト運転開始時の圧縮機、四路切換弁、室外熱交側膨張弁、室内熱交側膨張弁、及び、調整弁の動作を示すタイムチャートである。 図１の空気調和装置の、デフロスト運転終了時及びデフロスト後運転時の圧縮機、四路切換弁、室外熱交側膨張弁、室内熱交側膨張弁、及び、調整弁の動作を示すタイムチャートである。 本発明の第２実施形態にかかる冷凍装置としての空気調和装置の概略構成図である。 図９の空気調和装置の制御ブロック図である。 図９の空気調和装置の、デフロスト前運転時及びデフロスト運転開始時の圧縮機、四路切換弁、室内熱交側膨張弁、及び、調整弁の動作を示すタイムチャートである。 図９の空気調和装置の、デフロスト運転終了時及びデフロスト後運転時の圧縮機、四路切換弁、室内熱交側膨張弁、及び、調整弁の動作を示すタイムチャートである。

以下、本発明にかかる冷凍装置の実施形態について、図面を用いて説明する。なお、本発明にかかる冷凍装置の具体的な構成は、下記の実施形態に限られるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。

＜第１実施形態＞
（１）全体構成
図１は、本発明の冷凍装置の第１実施形態にかかる空気調和装置１の概略構成図である。空気調和装置１は、蒸気圧縮式の冷凍サイクルを行うことによって、建物等の室内の冷房及び暖房を行うことが可能な装置である。空気調和装置１は、主として、室外ユニット２と、室内ユニット４とが接続されることによって構成されている。室外ユニット２と室内ユニット４とは、液冷媒連絡管５及びガス冷媒連絡管６を介して接続されている。すなわち、空気調和装置１の蒸気圧縮式の冷媒回路１０は、室外ユニット２と、室内ユニット４とが冷媒連絡管５、６を介して接続されることによって構成されている。また、空気調和装置１は、空気調和装置１の各部の動作を制御する制御部８を有する。

冷媒回路１０には、冷媒として、ＨＦＣ系冷媒の一種であるＲ３２が封入されている。また、冷媒回路１０には、冷媒とともに、後述する圧縮機２１の潤滑のための冷凍機油が封入されている。ここでは、冷凍機油として、低温条件においてＲ３２への溶解度が非常に小さくなるエーテル系合成油や、Ｒ３２に対して非相溶性を有する鉱油又はアルキルベンゼン系合成油等が使用される。

（２）詳細構成
以下に、空気調和装置１の室内ユニット４、室外ユニット２、冷媒連絡管５，６、及び、制御部８について説明する。

（２−１）室内ユニット
室内ユニット４は、室内に設置されており、冷媒回路１０の一部を構成している。室内ユニット４は、図１のように、主として、室内熱交換器４１と、室内ファン４２と、各種センサ５７，５８，５９と、室内側制御部４４と、を有している。

室内熱交換器４１は、利用側熱交換器の一例である。室内熱交換器４１は、冷房運転時には冷媒の蒸発器として機能して室内空気を冷却し、暖房運転時には冷媒の凝縮器として機能して室内空気を加熱する熱交換器である。室内熱交換器４１の液側は液冷媒連絡管５に接続されており、室内熱交換器４１のガス側はガス冷媒連絡管６に接続されている。室内熱交換器４１は、伝熱管として円管を使用する熱交換器である。より具体的には、室内熱交換器４１は、円管からなる伝熱管と多数のフィンとにより構成されたクロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型熱交換器である。伝熱管としての円管には、３〜２０ｍｍ程度の内径の流路穴が形成されている。

室内ファン４２は、室内ユニット４内に室内の空気を吸入し、室内熱交換器４１において吸入した空気と冷媒とを熱交換させ、室内に冷媒との熱交換後の空気を供給する。すなわち、室内ファン４２は、室内熱交換器４１を流れる冷媒の加熱源又は冷却源としての室内空気を室内熱交換器４１に供給するファンである。ここでは、室内ファン４２として、遠心ファンや多翼ファン等が使用されている。室内ファン４２は、室内ファン用モータ４３によって駆動される。室内ファン用モータ４３は、インバータ等によって回転数を変更することができるようになっている。

室内ユニット４には、各種センサが設けられている。具体的には、図１のように、室内熱交換器４１に、室内熱交換器４１の液側における冷媒の温度Ｔｒｒｌを検出する室内熱交液側温度センサ５７と、室内熱交換器４１の中間部分における冷媒の温度Ｔｒｒｍを検出する室内熱交中間温度センサ５８とが設けられている。また、室内ユニット４には、室内ユニット４内に吸入される室内空気の温度Ｔｒａを検出する室内温度センサ５９が設けられている。

室内側制御部４４は、室内ユニット４を構成する各部の動作を制御する。室内側制御部４４は、室内ユニット４の制御を行うために設けられたマイクロコンピュータやメモリ等を有している。室内側制御部４４は、室内ユニット４を操作するためのリモコン（図示せず）との間で制御信号等のやりとりを行ったり、室外ユニット２との間で伝送線８ａを介して制御信号等のやりとりを行うことができるようになっている。なお、室内側制御部４４は、後述する室外側制御部３８と共に、空気調和装置１の制御部８を構成する。

（２−２）室外ユニット
室外ユニット２は、室外に設置されており、冷媒回路１０の一部を構成している。室外ユニット２は、主として、圧縮機２１と、四路切換弁２２と、室外熱交換器２３と、レシーバ２５と、室外熱交側膨張弁２４と、室内熱交側膨張弁２６と、液側閉鎖弁２７と、ガス側閉鎖弁２８と、レシーバガス抜き管３０と、室外ファン３６と、各種センサ５１，５２，５３，５４，５５，５６と、室外側制御部３８と、を有している。

（２−２−１）圧縮機
圧縮機２１は、冷凍サイクルにおける低圧の冷媒を高圧になるまで圧縮する機器である。圧縮機２１は、吸入流路（後述する吸入管３１）から低圧の冷媒を吸入し、冷媒の圧縮を行って高圧の冷媒を吐出する。圧縮機２１は、ロータリ式やスクロール式等の容積式の圧縮要素（図示せず）をインバータにより制御される圧縮機用モータ２１ａによって回転駆動する密閉式構造となっている。圧縮機２１は、吸入側に吸入管３１が接続されており、吐出側に吐出管３２が接続されている。吸入管３１は、圧縮機２１の吸入側と四路切換弁２２の第１ポート２２ａとを接続する冷媒管である。吸入管３１には、圧縮機２１に付属する小容積のアキュムレータ２９が設けられている。吐出管３２は、圧縮機２１の吐出側と四路切換弁２２の第２ポート２２ｂとを接続する冷媒管である。吐出管３２には、圧縮機２１の吐出側から四路切換弁２２の第２ポート２２ｂ側への冷媒の流れのみを許容する逆止弁３２ａが設けられている。

（２−２−２）四路切換弁
四路切換弁２２は、冷媒回路１０における冷媒の流れの方向を切り換えるための切換弁である。四路切換弁２２は、圧縮機２１から吐出された冷凍サイクルにおける高圧の冷媒の流れ方向を切り換える流向切換機構の一例である。

四路切換弁２２は、暖房運転時には、圧縮機２１から吐出された冷媒の流れ方向を、室内熱交換器４１へと流れる第１方向に切り換える。つまり、四路切換弁２２は、暖房運転時には、室外熱交換器２３を室内熱交換器４１において放熱した冷媒の蒸発器として機能させ、かつ、室内熱交換器４１を圧縮機２１において圧縮された冷媒の凝縮器として機能させる暖房サイクル状態への切り換えを行う。言い換えれば、四路切換弁２２は、暖房運転時には、第２ポート２２ｂと第４ポート２２ｄとを連通させ、かつ、第１ポート２２ａと第３ポート２２ｃとを連通させる。これにより、圧縮機２１の吐出側（ここでは、吐出管３２）は、ガス冷媒連絡管６側（ここでは、第２ガス冷媒管３４）と接続される（図１の四路切換弁２２の破線を参照）。一方、圧縮機２１の吸入側（ここでは、吸入管３１）は、室外熱交換器２３のガス側（ここでは、第１ガス冷媒管３３）と接続される（図１の四路切換弁２２の破線を参照）。なお、第１ガス冷媒管３３は、四路切換弁２２の第３ポート２２ｃと室外熱交換器２３のガス側とを接続する冷媒管である。第２ガス冷媒管３４は、四路切換弁２２の第４ポート２２ｄとガス冷媒連絡管６側とを接続する冷媒管である。

四路切換弁２２は、冷房運転時には、圧縮機２１から吐出された冷媒の流れ方向を、室外熱交換器２３へと流れる第２方向に切り換える。つまり、四路切換弁２２は、冷房運転時には、室外熱交換器２３を圧縮機２１において圧縮された冷媒の凝縮器として機能させ、かつ、室内熱交換器４１を室外熱交換器２３において放熱した冷媒の蒸発器として機能させる冷房サイクル状態への切り換えを行う。言い換えれば、四路切換弁２２は、冷房運転時には、第２ポート２２ｂと第３ポート２２ｃとを連通させ、かつ、第１ポート２２ａと第４ポート２２ｄとを連通させる。これにより、圧縮機２１の吐出側（ここでは、吐出管３２）は、室外熱交換器２３のガス側（ここでは、第１ガス冷媒管３３）と接続される（図１の四路切換弁２２の実線を参照）。一方、圧縮機２１の吸入側（ここでは、吸入管３１）は、ガス冷媒連絡管６側（ここでは、第２ガス冷媒管３４）と接続される（図１の四路切換弁２２の実線を参照）。

なお、後述するように、空気調和装置１がデフロスト運転を行う場合には、四路切換弁２２は、圧縮機２１から吐出された冷媒の流れ方向を、冷房運転時と同様に第２方向に切り換える。デフロスト時の四路切換弁２２の動作については後述する。

（２−２−３）室外熱交換器
室外熱交換器２３は、熱源側熱交換器の一例である。室外熱交換器２３は、冷房運転時には室外空気を冷却源とする冷媒の凝縮器として機能し、暖房運転時には室外空気を加熱源とする冷媒の蒸発器として機能する熱交換器である。室外熱交換器２３は、液側が液冷媒管３５に接続されており、ガス側が第１ガス冷媒管３３に接続されている。液冷媒管３５は、室外熱交換器２３の液側と液冷媒連絡管５側とを接続する冷媒管である。

室外熱交換器２３は、伝熱管として扁平多穴管を使用する熱交換器である。より具体的には、室外熱交換器２３は、図２〜図４に示すように、主として、扁平多穴管からなる伝熱管２３１と、多数の差込フィン２３２とにより構成された差込フィン式の積層型熱交換器である。扁平多穴管からなる伝熱管２３１は、アルミニウム製またはアルミニウム合金製であり、伝熱面となる上下の平面部と、冷媒が流れる多数の小さな冷媒流路２３１ａを有している。冷媒流路２３１ａとしては、内径が１ｍｍ以下の円形又はこれに同等の断面積を有する多角形の流路穴を有するものが使用される。伝熱管２３１は、平面部を上下に向けた状態で、間隔をあけて複数段配列されており、その両端がヘッダ２３３、２３４に接続されている。差込フィン２３２は、アルミニウム製またはアルミニウム合金製のフィンであり、伝熱管２３１に接している。両ヘッダ２３３、２３４の間に配列された複数段の伝熱管２３１に対して差込フィン２３２を差し込めるように、差込フィン２３２には、水平に細長く延びる複数の切り欠き２３２ａが形成されている。これらの差込フィン２３２の切り欠き２３２ａの形状は、伝熱管２３１の断面の外形にほぼ一致している。ヘッダ２３３、２３４は、伝熱管２３１を支持する機能と、冷媒を伝熱管２３１の冷媒流路２３１ａに導く機能と、冷媒流路２３１ａから出てきた冷媒を集合させる機能とを有している。ヘッダ２３３は、仕切り板２３３ａによって、内部空間が２つに仕切られている。ヘッダ２３４は、仕切り板２３４ａ、２３４ｂ、２３４ｃ、２３４ｄによって、内部空間が５つに仕切られている。これらのヘッダ２３３、２３４内の各内部空間には、伝熱管２３１のほかに、冷媒パス間接続管２３５、２３６、第１ガス冷媒管３３及び液冷媒管３５（図２には図示せず）が接続されている。そして、冷房運転において、圧縮機２１から吐出された冷凍サイクルにおける高圧のガス冷媒は、第１ガス冷媒管３３を介してヘッダ２３３の上部空間に流入する。そして、ヘッダ２３３の上部空間に流入したガス冷媒は、伝熱管２３１を通じて、ヘッダ２３４の５つの内部空間のうち上の３つの内部空間に送られた後に、それぞれ折り返され、下方に配置されている伝熱管２３１を通じてヘッダ２３３の下部空間に送られる。伝熱管２３１を通過する際に凝縮した冷媒は、ヘッダ２３３の下部空間から液冷媒管３５に流出する。暖房運転においては、冷媒の流れる向きが冷房運転とは逆になる。尚、室外熱交換器２３は、上記のような差込フィン式の積層型熱交換器に限定されるものではなく、例えば、図５に示すように、扁平多穴管からなる複数の伝熱管２３１と多数の波形フィン２３７とにより構成された波形フィン式の積層型熱交換器であってもよい。ここで、波形フィン２３７は、波形に折り曲げられたアルミニウム製又はアルミニウム合金製のフィンである。波形フィン２３７は、上下に隣接する伝熱管２３１に挟まれた通風空間に配置されており、その谷部及び山部が伝熱管２３１の平面部と接触している。そして、このような伝熱管２３１として扁平多穴管を使用している室外熱交換器２３は、冷媒を保有可能な容積が小さく、ここでは、室内熱交換器４１の冷媒を保有可能な容積よりも小さくなっている。

（２−２−４）レシーバ
レシーバ２５は、冷媒貯留容器の一例である。レシーバ２５は、四路切換弁２２が暖房サイクル状態である時に（冷媒の流れ方向が、四路切換弁２２により第１方向に切り換えられている時に）、冷媒の流れ方向に対して、室内熱交換器４１の下流側であって、室外熱交換器２３の上流側に設置される。より具体的には、レシーバ２５は、冷媒の流れ方向が四路切換弁２２により第１方向に切り換えられている時に、冷媒の流れ方向に対して、後述する室内熱交側膨張弁２６の下流側であって、後述する室外熱交側膨張弁２４の上流側に設置される。レシーバ２５は、冷房運転時に、圧縮機２１から吐出され、室外熱交換器２３において放熱し、室外熱交側膨張弁２４で減圧された冷媒を溜めることが可能な容器である。また、レシーバ２５は、暖房運転時に、圧縮機２１から吐出され、室内熱交換器４１において放熱し、室内熱交側膨張弁２６で減圧された冷媒を溜めることが可能な容器である。レシーバ２５は、冷房運転時及び暖房運転時のいずれにおいても、冷凍サイクルにおける高圧と低圧との中間の圧力（冷凍サイクルにおける中間圧）の冷媒を溜める機能を有する。

レシーバ２５の上部には、レシーバ２５と圧縮機２１の吸入管３１とを結ぶレシーバガス抜き管３０が設けられている。レシーバガス抜き管３０については、後述する。

（２−２−５）室外熱交側膨張弁
室外熱交側膨張弁２４は、室外熱交換器２３から室内熱交換器４１へと流れる冷媒、又は、室内熱交換器４１から室外熱交換器２３へと流れる冷媒を膨張させる膨張機構の一例である。具体的には、室外熱交側膨張弁２４は、冷房運転時には、室外熱交換器２３において放熱した冷凍サイクルにおける高圧の冷媒を、冷凍サイクルにおける中間圧まで減圧する。また、室外熱交側膨張弁２４は、暖房運転時には、レシーバ２５に溜められた冷凍サイクルにおける中間圧の冷媒を、冷凍サイクルにおける低圧まで減圧する。室外熱交側膨張弁２４は、室外熱交換器２３とレシーバ２５との間に設けられている。つまり、室外熱交側膨張弁２４は、液冷媒管３５の室外熱交換器２３寄りの部分に設けられている。ここでは、室外熱交側膨張弁２４として、電動膨張弁が使用されている。

（２−２−６）室内熱交側膨張弁
室外熱交側膨張弁２４は、室外熱交換器２３から室内熱交換器４１へと流れる冷媒、又は、室内熱交換器４１から室外熱交換器２３へと流れる冷媒を膨張させる膨張機構の一例である。具体的には、室内熱交側膨張弁２６は、冷房運転時には、レシーバ２５に溜められた冷凍サイクルにおける中間圧の冷媒を、冷凍サイクルにおける低圧まで減圧する。また、室内熱交側膨張弁２６は、暖房運転時には、室内熱交換器４１において放熱した冷凍サイクルにおける高圧の冷媒を、冷凍サイクルにおける中間圧まで減圧する。室内熱交側膨張弁２６は、室内熱交換器４１とレシーバ２５との間に設けられている。つまり、室内熱交側膨張弁２６は、液冷媒管３５の液側閉鎖弁２７寄りの部分に設けられている。ここでは、室内熱交側膨張弁２６として、電動膨張弁が使用されている。

（２−２−７）閉鎖弁
液側閉鎖弁２７及びガス側閉鎖弁２８は、外部の配管（具体的には、液冷媒連絡管５及びガス冷媒連絡管６）との接続口に設けられた弁である。液側閉鎖弁２７は、液冷媒管３５の端部に設けられている。ガス側閉鎖弁２８は、第２ガス冷媒管３４の端部に設けられている。

（２−２−８）レシーバガス抜き管
レシーバガス抜き管３０は、レシーバ２５内に溜まった冷凍サイクルにおける中間圧のガス冷媒を圧縮機２１の吸入管３１に導く冷媒管である。レシーバガス抜き管３０は、レシーバ２５の上部と吸入管３１の途中部分との間を接続するように（結ぶように）設けられている。

レシーバガス抜き管３０には、調整弁３０ａと、キャピラリーチューブ３０ｂと、が設けられている。調整弁３０ａは、レシーバガス抜き管３０の冷媒の流れをＯＮ／ＯＦＦする開閉制御可能な弁である。調整弁３０ａには、ここでは、電磁弁が使用されている。キャピラリーチューブ３０ｂは、レシーバ２５内に溜まったガス冷媒を冷凍サイクルにおける低圧まで減圧する機構であり、ここでは、レシーバガス抜き管３０よりも細径のキャピラリーチューブが使用されている。

（２−２−９）室外ファン
室外ファン３６は、室外ユニット２内に室外の空気を吸入し、室外熱交換器２３において吸入した空気と冷媒と熱交換させ、熱交換後の空気を外部に排出する。すなわち、室外ファン３６は、室外熱交換器２３を流れる冷媒の冷却源又は加熱源としての室外空気を室外熱交換器２３に供給するファンである。ここでは、室外ファン３６として、プロペラファン等が使用されている。室外ファン３６は、室外ファン用モータ３７によって駆動される。室外ファン用モータ３７は、インバータ等によって回転数を変更することができるようになっている。

（２−２−１０）センサ
室外ユニット２には、図１のように、各種のセンサが設けられている。具体的には、吸入管３１に、圧縮機２１に吸入される、冷凍サイクルにおける低圧の冷媒の温度Ｔｓを検出する吸入温度センサ５１が設けられている。ここでは、吸入温度センサ５１は、吸入管３１のレシーバガス抜き管３０との合流部分よりも下流側の位置に設けられている。吐出管３２には、圧縮機２１から吐出される、冷凍サイクルにおける高圧の冷媒の温度Ｔｄを検出する吐出温度センサ５２が設けられている。室外熱交換器２３には、室外熱交換器２３の中間部分における冷媒の温度Ｔｏｒｍを検出する室外熱交中間温度センサ５３と、室外熱交換器２３の液側における冷媒の温度Ｔｏｒｌを検出する室外熱交液側温度センサ５４とが設けられている。室外ユニット２には、室外ユニット２内に吸入される室外空気の温度Ｔｏａを検出する室外温度センサ５５が設けられている。液冷媒管３５には、室内熱交側膨張弁２６の室内寄りの部分における冷媒の液管温度Ｔｌｐを検出する液管温度センサ５６が設けられている。

（２−２−１１）室外側制御部
室外側制御部３８は、室外ユニット２を構成する各部の動作を制御する。室外側制御部３８は、室外ユニット２の制御を行うために設けられたマイクロコンピュータやメモリ等を有している。室外側制御部３８は、室内ユニット４（すなわち、室内側制御部４４）との間で伝送線８ａを介して制御信号等のやりとりを行うことができるようになっている。なお、室外側制御部３８は、室内側制御部４４と共に、空気調和装置１の制御部８を構成する。

（２−３）冷媒連絡管
冷媒連絡管５、６は、空気調和装置１を建物等の設置場所に設置する際に、現地にて施工される冷媒管であり、設置場所や室外ユニットと室内ユニットとの組み合わせ等の設置条件に応じて種々の長さや管径を有するものが使用される。

図１のように、室外ユニット２と、室内ユニット４と、冷媒連絡管５、６とが接続されることによって、空気調和装置１の冷媒回路１０が構成されている。空気調和装置１は、四路切換弁２２を冷房サイクル状態に切り換えることによって、圧縮機２１、室外熱交換器２３、室外熱交側膨張弁２４、室内熱交側膨張弁２６、室内熱交換器４１の順に冷媒を循環させるとともに室外ファン３６を駆動させて冷房運転を行うようになっている。また、空気調和装置１は、四路切換弁２２を暖房サイクル状態に切り換えることによって、圧縮機２１、室内熱交換器４１、室内熱交側膨張弁２６、室外熱交側膨張弁２４、室外熱交換器２３の順に冷媒を循環させるとともに室外ファン３６を駆動させて暖房運転を行うようになっている。室外熱交換器２３は、前述のように、伝熱管２３１として扁平多穴管を使用する熱交換器である。室外熱交側膨張弁２４と室内熱交側膨張弁２６との間には、レシーバ２５が設けられている。

（２−４）制御部
空気調和装置１は、室内側制御部４４と室外側制御部３８とから構成される制御部８によって、室外ユニット２及び室内ユニット４の各機器の制御を行うことができるようになっている。すなわち、室内側制御部４４と室外側制御部３８との間を接続する伝送線８ａとによって、冷房運転、暖房運転、デフロスト運転等を含む空気調和装置１全体の運転制御を行う制御部８が構成されている。

制御部８は、図６に示すように、各種センサ５１〜５９等の検出信号を受けることができるように接続されるとともに、これらの検出信号等に基づいて各種機器及び弁２１ａ，２２，２４，２６，３０ａ，３７，４３等を制御することができるように接続されている。

（３）空気調和装置の基本動作
次に、空気調和装置１の基本動作（デフロスト時の動作を除く）について、図１を用いて説明する。空気調和装置１の基本動作は、制御部８により実行される。空気調和装置１は、基本動作として、冷房運転及び暖房運転を行うことが可能である。

（３−１）暖房運転
暖房運転時には、四路切換弁２２が暖房サイクル状態（図１の破線で示される状態）に切り換えられる。

冷媒回路１０において、冷凍サイクルにおける低圧のガス冷媒は、圧縮機２１に吸入され、冷凍サイクルにおける高圧になるまで圧縮された後に吐出される。

圧縮機２１から吐出された高圧のガス冷媒は、四路切換弁２２、ガス側閉鎖弁２８及びガス冷媒連絡管６を通じて、室内熱交換器４１に送られる。

室内熱交換器４１に送られた高圧のガス冷媒は、室内熱交換器４１において、室内ファン４２によって冷却源として供給される室内空気と熱交換を行って放熱して、高圧の液冷媒になる。これにより、室内空気は加熱され、その後に、室内に供給されることで室内の暖房が行われる。

室内熱交換器４１で放熱した高圧の液冷媒は、液冷媒連絡管５及び液側閉鎖弁２７を通じて、室内熱交側膨張弁２６に送られる。

室内熱交側膨張弁２６に送られた高圧の液冷媒は、室内熱交側膨張弁２６によって冷凍サイクルにおける中間圧まで減圧される。室内熱交側膨張弁２６で減圧された中間圧の冷媒は、レシーバ２５に送られて気液分離される。そして、レシーバ２５内において気液分離されたガス冷媒は、調整弁３０ａを開けることによってレシーバガス抜き管３０を通じて吸入管３１に送られる。また、レシーバ２５内において気液分離された液冷媒は、室外熱交側膨張弁２４に送られる。室外熱交側膨張弁２４に送られた中間圧の液冷媒は、室外熱交側膨張弁２４によって冷凍サイクルにおける低圧まで減圧される。室外熱交側膨張弁２４で減圧された低圧の冷媒は、室外熱交換器２３に送られる。

室外熱交換器２３に送られた低圧の液冷媒は、室外熱交換器２３において、室外ファン３６によって加熱源として供給される室外空気と熱交換を行って蒸発して、低圧のガス冷媒になる。

室外熱交換器２３で蒸発した低圧の冷媒は、四路切換弁２２を通じて、吸入管３１に送られて、レシーバガス抜き管３０から流入するガス冷媒と合流して、再び、圧縮機２１に吸入される。

（３−２）冷房運転
冷房運転時には、四路切換弁２２が冷房サイクル状態（図１の実線で示される状態）に切り換えられる。

冷媒回路１０において、冷凍サイクルにおける低圧のガス冷媒は、圧縮機２１に吸入され、冷凍サイクルにおける高圧になるまで圧縮された後に吐出される。

圧縮機２１から吐出された高圧のガス冷媒は、四路切換弁２２を通じて、室外熱交換器２３に送られる。

室外熱交換器２３に送られた高圧のガス冷媒は、室外熱交換器２３において、室外ファン３６によって冷却源として供給される室外空気と熱交換を行って放熱して、高圧の液冷媒になる。

室外熱交換器２３において放熱した高圧の液冷媒は、室外熱交側膨張弁２４に送られる。室外熱交側膨張弁２４に送られた高圧の液冷媒は、室外熱交側膨張弁２４によって冷凍サイクルにおける中間圧まで減圧される。室外熱交側膨張弁２４で減圧された中間圧の冷媒は、レシーバ２５に送られて気液分離される。そして、レシーバ２５内において気液分離されたガス冷媒は、調整弁３０ａを開けることによってレシーバガス抜き管３０を通じて吸入管３１に送られる。また、レシーバ２５内において気液分離された液冷媒は、室内熱交側膨張弁２６に送られる。

室内熱交側膨張弁２６に送られた中間圧の液冷媒は、室内熱交側膨張弁２６によって冷凍サイクルにおける低圧まで減圧される。室内熱交側膨張弁２６で減圧された冷媒は、液側閉鎖弁２７及び液冷媒連絡管５を通じて、室内熱交換器４１に送られる。

室内熱交換器４１に送られた低圧の冷媒は、室内熱交換器４１において、室内ファン４２によって加熱源として供給される室内空気と熱交換を行って蒸発する。これにより、室内空気は冷却され、その後に、室内に供給されることで室内の冷房が行われる。

室内熱交換器４１において蒸発した低圧のガス冷媒は、ガス冷媒連絡管６、ガス側閉鎖弁２８及び四路切換弁２２を通じて、吸入管３１に送られて、レシーバガス抜き管３０から流入するガス冷媒と合流して、再び、圧縮機２１に吸入される。

（４）空気調和装置のデフロスト時の動作
次に、制御部８により実行される、空気調和装置１のデフロスト時の動作について説明する。なお、ここでのデフロスト時には、デフロスト前運転時と、デフロスト運転時と、デフロスト後運転時と、を含む。

デフロスト運転は、暖房運転時に、室外熱交換器２３において着霜が検知された際に行われる運転である。デフロスト前運転は、通常の暖房運転制御からデフロスト運転に移行する際に行われる運転である。デフロスト後運転は、デフロスト運転から通常の暖房運転制御に復帰する際に行われる運転である。

デフロスト運転では、冷房運転時と同様に、四路切換弁２２を冷房サイクル状態（図１の実線で示される状態）に切り換えて空気調和装置１を運転することで、室外熱交換器２３を冷媒の凝縮器として機能させる。これにより、室外熱交換器２３に付着した霜を融解させることができる。なお、室外熱交換器２３における着霜は、例えば、室外熱交換器２３の中間における冷媒の温度Ｔｏｒｍが所定温度よりも低くなる等によって検知される。

空気調和装置１のデフロスト時の動作について、図７及び図８を用いて説明する。図７は、デフロスト前運転及びデフロスト運転開始時の、圧縮機２１、四路切換弁２２、室外熱交側膨張弁２４、室内熱交側膨張弁２６、及び、調整弁３０ａの動作を示すタイムチャートである。図８は、主に、デフロスト運転の終了直前及びデフロスト後運転における、圧縮機２１、四路切換弁２２、室外熱交側膨張弁２４、室内熱交側膨張弁２６、及び、調整弁３０ａの動作を示すタイムチャートである。

(４−１)デフロスト前運転
デフロスト前運転における、圧縮機２１、四路切換弁２２、室外熱交側膨張弁２４、室内熱交側膨張弁２６、及び、調整弁３０ａの動作について図７を用いて説明する。

デフロスト前運転では、デフロスト運転時に四路切換弁２２の切り換えを行う際の吸入管３１の圧力と吐出管３２の圧力との圧力差を小さくするため、圧縮機２１の回転数が徐々に低減される。更に、圧縮機２１の回転数が所定の回転数に到達すると、圧縮機２１の運転が停止される。この結果、四路切換弁２２を暖房サイクル状態から冷房サイクル状態に切り換える時に（四路切換弁２２により冷媒の流れ方向を第１方向から第２方向に切り換える時に）、発生する騒音が低減される。なお、デフロスト前運転における、圧縮機２１の運転パターンは例示であり、これに限定されるものではない。例えば、圧縮機２１は、停止される代わりに、最低回転数で運転されてもよい。

なお、四路切換弁２２は、デフロスト前運転においては、図７のように、暖房サイクル状態のままである。

次に、室外熱交側膨張弁２４、室内熱交側膨張弁２６、調整弁３０ａの動作について説明する。

まず、デフロスト前運転の開始前、つまり暖房運転中には、室外熱交側膨張弁２４及び室内熱交側膨張弁２６は、暖房運転を行う上で適切な開度に制御部８により制御されている。また、制御部８は、暖房運転中は、調整弁３０ａを開けるように制御している。なお、暖房中の室外熱交側膨張弁２４及び室内熱交側膨張弁２６の開度（図７に描画された、デフロスト前運転開始時の室外熱交側膨張弁２４及び室内熱交側膨張弁２６の開度）は例示であり、これに限定されるものではない。

デフロスト前運転が開始されると、図７のように、室内熱交側膨張弁２６は、開度が全開になるよう制御される。一方、室外熱交側膨張弁２４の開度は、室内熱交側膨張弁２６の開度が大きくなるように制御された分だけ、小さくなるように制御される。調整弁３０ａは、図７のように、デフロスト前運転開始後の所定期間は開けられている、調整弁３０ａが開けられていることで、レシーバガス抜き管３０がガス抜きとして機能する。このように、制御部８により、室内熱交側膨張弁２６、室外熱交側膨張弁２４、及び調整弁３０ａの動作が制御されることで、室内熱交換器４１に溜まる液冷媒の量を少なくし、レシーバ２５に液冷媒を溜めることができる。その結果、四路切換弁２２が冷房サイクル状態に切り換えられて、冷房サイクルで空気調和装置１が運転されても、室内熱交換器４１から圧縮機２１への液バック現象が抑えられる。

なお、ここでは、室外熱交換器２３の伝熱管２３１として扁平多穴管が使用されているため、暖房運転を停止すると、暖房運転を停止した時の冷媒回路１０内の冷媒の流れによって、室外熱交換器２３の伝熱管２３１としての扁平多穴管内に溜まった液冷媒が、圧縮機２１の吸入側に押し流される。そのため、デフロスト運転を開始すると、圧縮機２１が液冷媒を吸入するおそれがある。室外熱交換器２３に、伝熱管２３１として扁平多穴管内を用いる熱交換器を用いることで、扁平多穴管内に溜まった液冷媒が、圧縮機２１の吸入側に押し流されるのは以下の様な理由からである。

空気調和装置では、暖房運転時に室外熱交換器が冷媒の蒸発器として機能する。このため、暖房運転を停止する際には、室外熱交換器の伝熱管として円管を使用しても、又は、扁平多穴管を使用しても、室外熱交換器の伝熱管内に液冷媒が溜まることになる。

しかし、伝熱管として円管を使用する室外熱交換器を採用する場合には、暖房運転を停止しても、暖房運転の停止後の冷媒回路内の冷媒の流れによって、円管内に溜まった液冷媒は、圧縮機の吸入側にほとんど押し流されることはない。なぜなら、伝熱管として円管を使用する場合には、円管の下部空間に液冷媒が流れ、円管の上部空間にガス冷媒が流れるため、暖房運転の停止後に膨張弁側から室外熱交換器に冷媒が流入しても、主として、円管の上部空間に存在するガス冷媒が押し出されるからである。

これに対して、本実施形態のように、伝熱管２３１として扁平多穴管を使用する室外熱交換器２３を採用する場合には、扁平多穴管に形成された多数の小さな冷媒流路２３１ａ内が液冷媒によってほとんど満たされてしまい、ガス冷媒が流れる空間がほとんど形成されない。このため、伝熱管２３１として扁平多穴管を使用する室外熱交換器２３を採用する場合には、暖房運転を停止すると、暖房運転の停止後に、室内熱交換器４１側から室外熱交換器２３への冷媒の流れによって、扁平多穴管内に溜まった液冷媒は、圧縮機２１の吸入側に押し流されてしまう。特に、ここでは、室外熱交換器２３の容積が小さいため、暖房運転の停止後の室内熱交側膨張弁２６側から室外熱交換器２３への冷媒の流れの影響を大きく受けることになり、室外熱交換器２３を構成する扁平多穴管からなる伝熱管２３１内に溜まった液冷媒は、圧縮機２１の吸入側にさらに押し流されやすくなっている。

そこで、本実施形態の空気調和装置１では、暖房運転からデフロスト運転への移行時に行われるデフロスト前制御において、室外熱交側膨張弁２４の開度が、圧縮機２１の停止前に段階的に小さくなり、圧縮機２１の停止時には室外熱交側膨張弁２４は全閉となるように制御される（図７参照）。

更に、室外熱交側膨張弁２４が全閉となる前には、制御部８は、調整弁３０ａを閉じる第１制御を行う。これは、室内熱交側膨張弁２６が開いており、室外熱交側膨張弁２４が閉じており、調整弁３０ａが開いている場合には、圧縮機２１から吐出された冷媒の流路がレシーバガス抜き管３０だけとなり、レシーバガス抜き管３０を介して吸入管３１に液冷媒が流れこむ可能性があるためである。調整弁３０ａは、室外熱交側膨張弁２４が全閉となる前に閉じられることで、液冷媒がレシーバガス抜き管３０を介して吸入管３１に流れこむことが防止される。

圧縮機２１が停止すると、四路切換弁２２が冷房サイクル状態に切り換えられてデフロスト運転が行われる際に、圧縮機２１の吸入側に液冷媒が流れ込むことを防止するために、室内熱交側膨張弁２６も閉じられる。

なお、室外熱交側膨張弁２４が閉じられた後であって、室内熱交側膨張弁２６も所定の開度まで閉じられ、更に四路切換弁２２が冷房サイクル状態に切り換えられる前に（四路切換弁が冷媒の流れ方向を第１方向から第２方向へと切り換える前に）、制御部８は、先ほど第１制御により閉じた調整弁３０ａを、再び開ける第３制御を行う。制御部８が、四路切換弁２２の切り換え前に調整弁３０ａを開ける第３制御を行う理由は、以下の通りである。

四路切換弁２２を冷房サイクル状態に切り換えると、吸入管３１がそれまで冷凍サイクルの高圧側だった第２ガス冷媒管３４と接続されるため、レシーバガス抜き管３０のレシーバ２５側よりも、レシーバガス抜き管３０の吸入管３１側が高い圧力になる可能性がある。このような、通常状態（レシーバガス抜き管３０のレシーバ２５側が吸入管３１側よりも圧力が高い）とは反対の圧力関係下で調整弁３０ａが閉じられていると、調整弁３０ａがチャタリングし、騒音を発生させる可能性がある。そこで、四路切換弁２２が冷房サイクル状態に切り換えられる前に、調整弁３０ａが開けられている。

ただし、レシーバガス抜き管３０の調整弁３０ａよりも吸入管３１側に逆止弁を設ければ、四路切換弁２２の切り換え前に調整弁３０ａを開ける制御は省略可能である。しかし、逆止弁の設置費用を削減するためには、四路切換弁２２の切り換え前に調整弁３０ａを開ける制御を行うことが望ましい。

（４−２）デフロスト運転
まず、デフロスト運転開始時の、圧縮機２１、四路切換弁２２、室外熱交側膨張弁２４、室内熱交側膨張弁２６、及び、調整弁３０ａの動作について図７を用いて説明する。

まず、デフロスト運転開始時には、初めに四路切換弁２２が冷房サイクル状態に切り換えられる。つまり、四路切換弁２２は、冷媒の流れ方向を第１方向から第２方向へと切り換える。

そして、冷媒を冷媒回路１０に流すために、室外熱交側膨張弁２４の開度が全開になるように制御される。室外熱交側膨張弁２４の開度が全開になると、圧縮機２１が所定回転数で運転されるように制御される。室内熱交側膨張弁２６は、レシーバ２５に液冷媒を溜めるために、図７のように、デフロスト運転開始から所定期間は閉められている。この結果、デフロスト運転開始時には、室外熱交側膨張弁２４が開いた状態で圧縮機２１が運転され、室内熱交側膨張弁２６は閉じているというタイミングが存在する（図７参照）。この状態で、調整弁３０ａを開けたままにしておくと、全ての冷媒がレシーバガス抜き管３０を流れて、吸入管３１に液冷媒が流れこむ可能性がある。そのため、制御部８は、室内熱交側膨張弁２６が閉じられている間に、デフロスト前運転の第３制御でチャタリング防止のために開けていた調整弁３０ａを閉じる第４制御を行う。

デフロスト運転開始から所定期間経過後、室内熱交側膨張弁２６は、冷媒を冷媒回路１０内で循環させるために開けられる。第４制御により閉められた調整弁３０ａも、レシーバガス抜き管３０を介して液冷媒が吸入管３１に流れ込むおそれがなくなった時点で再び開くように制御される。つまり、制御部８は、閉じられていた室内熱交側膨張弁２６の開度が所定開度以上となった時に、調整弁３０ａを開ける第２制御を行う。なお、本実施形態では、図７のように、室内熱交側膨張弁２６が全開になった時点で第２制御が行われる。調整弁３０ａを開けることで、レシーバガス抜き管３０がガス抜きとして機能し、レシーバ２５に液冷媒を貯留することが容易になる。

この後は、適切なデフロスト運転が実行されるよう、圧縮機２１の回転数及び室内熱交側膨張弁２６の開度が制御される。調整弁３０ａは、第２制御の後、デフロスト運転終了まで開けられている。

次に、デフロスト運転終了時の、圧縮機２１、室外熱交側膨張弁２４、室内熱交側膨張弁２６、四路切換弁２２、及び、調整弁３０ａの動作について図８を用いて説明する。

デフロスト運転終了前には、デフロスト前運転時と同様に、四路切換弁２２の切り換え時の吸入管３１と吐出管３２との差圧を低減するため、圧縮機２１の回転数が徐々に低減され、最終的に圧縮機２１の運転が停止される。

四路切換弁２２は、デフロスト運転終了まで、図８のように、冷凍サイクル状態のままである。

室外熱交側膨張弁２４は、四路切換弁２２を冷房サイクル状態から暖房サイクル状態へと切り換えた際に、液冷媒が圧縮機２１の吸入管３１に流入することが無いよう、四路切換弁２２が切り換えられる前に、つまりデフロスト運転終了までに閉められる。室内熱交側膨張弁２６は、デフロスト運転終了まで所定開度で制御されている。調整弁３０ａは、デフロスト運転終了まで開けられている（図８参照）。

（４−３）デフロスト後運転
デフロスト後運転時の、圧縮機２１、四路切換弁２２、室外熱交側膨張弁２４、室内熱交側膨張弁２６、及び、調整弁３０ａの動作について図８を用いて説明する。

まず、デフロスト運転開始時には、初めに四路切換弁２２が暖房サイクル状態に切り換えられる。言い換えれば、四路切換弁２２は、冷媒の流れ方向を、第２方向から第１方向へと切り換える。圧縮機２１は、デフロスト後運転中、所定の低回転数で運転される。

室内熱交側膨張弁２６の開度は、冷媒回路１０に冷媒を流すため、デフロスト後運転時には全開になるよう調整される。室外熱交側膨張弁２４は、デフロスト後運転開始から所定時間後に、所定の開度まで開けられる。図８のように、デフロスト後運転には、室内熱交側膨張弁２６が開いた状態で圧縮機２１が運転され、室外熱交側膨張弁２４は閉じているというタイミングが存在する。この状態で、調整弁３０ａを開けたままにしておくと、全ての冷媒がレシーバガス抜き管３０を流れて、吸入管３１に液冷媒が流れこむ可能性がある。そのため、制御部８は、調整弁３０ａを閉じる第５制御を行う。

デフロスト後運転は、所定時間が経過すると終了し、通常の暖房運転に移行する。暖房運転中は、四路切換弁２２は暖房サイクル状態である。圧縮機２１、室外熱交側膨張弁２４、及び室内熱交側膨張弁２６の動作は、暖房運転を実行する上で最適に、制御部８により制御される。また、制御部８は、暖房運転の開始時（デフロスト後運転の終了時）に、調整弁３０ａを開ける第６制御を行い、暖房運転中、調整弁３０ａは開けられている。

（５）特徴
（５−１）
第１実施形態に係る冷凍装置の一例としての空気調和装置１は、冷媒としてＲ３２を使う冷凍装置である。空気調和装置１は、圧縮機２１と、利用側熱交換器としての室内熱交換器４１と、熱源側熱交換器としての室外熱交換器２３と、膨張機構としての室外熱交側膨張弁２４及び室内熱交側膨張弁２６と、流路切換機構としての四路切換弁２２と、冷媒貯留容器としてのレシーバ２５と、調整弁３０ａと、制御部８と、を備える。圧縮機２１は、吸入流路としての吸入管３１から低圧の冷媒を吸入し、冷媒の圧縮を行って高圧の冷媒を吐出する。室内熱交換器４１は、凝縮器又は蒸発器として機能する。室外熱交換器２３は、蒸発器又は凝縮器として機能する。膨張弁２４，２６は、室外熱交換器２３及び室内熱交換器４１の一方から他方へと流れる高圧の冷媒を膨張させる。四路切換弁２２は、圧縮機２１から吐出された高圧の冷媒の流れ方向を、室内熱交換器４１へと流れる第１方向と、室外熱交換器２３へと流れる第２方向と、のいずれかに切り換える。レシーバ２５は、第１方向における、室内熱交換器４１の下流側であって、室外熱交換器２３の上流側に設置される。調整弁３０ａは、レシーバ２５と吸入管３１とを結ぶバイパス流路としてのレシーバガス抜き管３０に設けられる。制御部８は、調整弁３０ａの開閉を制御する。四路切換弁２２は、暖房運転時には、冷媒の流れ方向を第１方向に切り換え、デフロスト時には、冷媒の流れ方向を第１方向から第２方向へと切り換える。制御部８は、暖房運転時には、調整弁３０ａを開ける。制御部８は、デフロスト時には、四路切換弁２２が冷媒の流れ方向を第１方向から第２方向へと切り換える前に、調整弁３０ａを閉じる第１制御を行い、その後、調整弁３０ａを開ける第２制御を行う。

なお、ここでのデフロスト時には、デフロスト運転時のほか、デフロスト前運転時、デフロスト後運転時も含む。

ここでは、空気調和装置１にレシーバ２５と吸入管３１とを結ぶレシーバガス抜き管３０が設けられ、このレシーバガス抜き管３０がレシーバ２５のガス抜きとして機能する。そのため、レシーバ２５に冷媒が貯留されやすく、圧縮機２１の液圧縮が起こりにくい。更に、デフロスト時の、四路切換弁２２による冷媒の流れ方向切り換え前には、レシーバガス抜き管３０から圧縮機２１の吸入管３１へと液冷媒が流れ込むのを防止するため、暖房運転時には開かれていたレシーバガス抜き管３０の調整弁３０ａが一旦閉じられ、その後、レシーバ２５に液冷媒を貯留するため調整弁３０ａが開けられる。調整弁３０ａをこのように動作させることで、デフロスト時に液圧縮を防止できる信頼性の高い空気調和装置１を提供することができる。

（５−２）
第１実施形態に係る空気調和装置１では、膨張機構として、室外熱交換器２３とレシーバ２５との間に設けられた熱源側膨張弁としての室外熱交側膨張弁２４と、室内熱交換器４１とレシーバ２５との間に設けられた利用側膨張弁としての室内熱交側膨張弁２６を有する。第１制御は、室内熱交換器４１が開いており、かつ、開いていた室外熱交側膨張弁２４が閉じられる前に行われる。

ここでは、室内熱交側膨張弁２６が開いており、かつ、開いていた室外熱交側膨張弁２４が閉じられる前に調整弁３０ａが閉じられるため、レシーバガス抜き管３０だけが冷媒の流路となり、室内熱交換器４１から流れてきた液冷媒が圧縮機２１の吸入管３１に流入することを防止できる。

（５−３）
第１実施形態に係る空気調和装置１では、第２制御は、四路切換弁２２が冷媒の流れ方向を第１方向から第２方向へと切り換えた後に行われる。

ここでは、四路切換弁２２が冷媒の流れ方向を第１方向から第２方向へと切り換えた後に、閉じられていた調整弁３０ａが開けられるため、室外熱交換器２３から流れてくる液冷媒を、レシーバ２５に貯留することが容易である。

（５−４）
第１実施形態に係る空気調和装置１では、第２制御は、四路切換弁２２が冷媒の流れ方向を第１方向から第２方向へと切り換えた後であって、閉じられていた室内熱交側膨張弁２６の開度が所定開度以上になった時に行われる。なお、第１実施形態では、室内熱交側膨張弁２６の開度が全開になった時に、第２制御が行われているが、これに限定されるものではない。

ここでは、四路切換弁２２が冷媒の流れ方向を第１方向から第２方向へと切り換えた後であって、閉じられていた室内熱交側膨張弁２６の開度が第１所定開度以上になった時に（第１実施形態では室内熱交側膨張弁２６の開度が全開となった時に）、閉じられていた調整弁３０ａが開けられるため、室外熱交換器２３から流れてくる液冷媒の大半がレシーバガス抜き管３０を流れ、圧縮機２１の吸入管３１に流入することを防止できる。

（５−５）
第１実施形態に係る空気調和装置１では、制御部８は、第１制御後の、室外熱交側膨張弁２４が閉じられた後であって、かつ、四路切換弁２２が冷媒の流れを第１方向から第２方向へと切り換える前に、調整弁３０ａを開く第３制御を更に行う。制御部８は、四路切換弁２２が冷媒の流れを第１方向から第２方向へと切り換えた後であって、第２制御前の、室内熱交側膨張弁２６が閉じられている間に、調整弁３０ａを閉じる第４制御を更に行う。

ここでは、第１制御と第２制御との間であって、四路切換弁２２が冷媒の流れを第１方向から第２方向へと切り換える前後に、調整弁３０ａの開閉動作が更に行われる。四路切換弁２２が冷媒の流れを第１方向から第２方向へと切り換える際には、一時的にレシーバガス抜き管３０の吸入管３１側の圧力がレシーバ２５の圧力よりも高くなる可能性があり、調整弁３０ａが閉じられていると、調整弁３０ａでチャタリングが発生する場合がある。しかし、四路切換弁２２が冷媒の流れを第１方向から第２方向へと切り換える時に調整弁３０ａを開けておくことで、レシーバガス抜き管３０に逆止弁を設けることなく、調整弁３０ａのチャタリングを防止することができる。

（５−６）
第１実施形態に係る空気調和装置１では、室外熱交換器２３は、伝熱管２３１として扁平多穴管を使用する熱交換器である。

ここでは、室外熱交換器２３が扁平多穴管を使用する熱交換器であって、暖房運転を停止することで圧縮機２１の吸入管３１に液冷媒が流入しやすく、また、室外熱交換器２３に貯留できる冷媒の容量が小さい場合にも、レシーバ２５に液冷媒が貯留されやすいので、圧縮機２１の液圧縮を防止することができる。

（５−７）
第１実施形態に係る空気調和装置１では、制御部８は、デフロスト時に、第２制御後であって、四路切換弁２２が冷媒の流れを第２方向から第１方向へと切り換えた後に、調整弁３０ａを閉める第５制御を更に行う。また、制御部８は、デフロスト時に、第５制御後であって、かつ、暖房運転開始時に、調整弁３０ａを開ける第６制御を更に行う。

ここでは、デフロスト運転を終了し，再び暖房運転に復帰する際に、レシーバガス抜き管３０から圧縮機２１の吸入管３１に液冷媒が流入することを防止でき、圧縮機２１の液圧縮が発生しない。

＜第２実施形態＞
（１）全体構成
図９は、本発明の冷凍装置の第２実施形態にかかる空気調和装置１０１の概略構成図である。

空気調和装置１０１は、第１実施形態と同様に、蒸気圧縮式の冷凍サイクルを行うことによって、建物等の室内の冷房及び暖房を行うことが可能な装置である。空気調和装置１０１は、主として、室外ユニット１０２と、室内ユニット４とが接続されることによって構成されている。ここで、室外ユニット１０２と室内ユニット４とは、液冷媒連絡管５及びガス冷媒連絡管６を介して接続されている。すなわち、空気調和装置１０１の蒸気圧縮式の冷媒回路１１０は、室外ユニット１０２と、室内ユニット４とが冷媒連絡管５、６を介して接続されることによって構成されている。また、空気調和装置１０１は、空気調和装置１０１の各部の動きを制御する制御部８を有する。

なお、この冷媒回路１１０においても、上記の実施形態と同様に、冷媒としてＨＦＣ系冷媒の一種であるＲ３２が封入され、冷凍機油として、低温条件においてＲ３２への溶解度が非常に小さくなるエーテル系合成油や、Ｒ３２に対して非相溶性を有する鉱油又はアルキルベンゼン系合成油等が封入されている。

第１実施形態では、冷媒回路１０において、レシーバ２５と液側閉鎖弁２７との間（すなわち、室内熱交換器４１側）に室内熱交側膨張弁２６が設けられ、レシーバ２５と室外熱交換器２３との間（すなわち、室外熱交換器２３側）に室外熱交側膨張弁２４が設けられていた。これにより、レシーバ２５は、冷房運転時及び暖房運転時のいずれにおいても、冷凍サイクルにおける高圧と低圧との中間の圧力（冷凍サイクルにおける中間圧）の冷媒を溜める機能を有している。

これに対して、第２実施形態では、図９に示すように、冷媒回路１１０において、室内熱交側膨張弁２６だけが設けられ、室外熱交側膨張弁２４が設けられていない。これにより、レシーバ２５は、冷房運転時に冷凍サイクルにおける高圧になり、室外熱交換器２３において放熱した後の冷凍サイクルにおける高圧の冷媒を溜める機能を有している。また、レシーバ２５は、暖房運転時に冷凍サイクルにおける低圧になり、室内熱交側膨張弁２６において減圧された後の冷凍サイクルにおける低圧の冷媒を溜める機能を有している。

以下、室内熱交側膨張弁２６のみが設けられた冷媒回路１１０を有する空気調和装置１０１の詳細構成、基本動作及びデフロスト時の動作について説明する。

（２）詳細構成
以下に、空気調和装置１０１の室内ユニット４、室外ユニット１０２、冷媒連絡管５，６、及び、制御部８について説明する。

（２−１）室内ユニット
室内ユニット４は、室内に設置されており、冷媒回路１１０の一部を構成している。室内ユニット４は、主として、室内熱交換器４１と、室内ファン４２と、各種センサ５７，５８，５９と、室内側制御部４４と、を有している。室内ユニット４を構成する機器やセンサ類の構成は、第１実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。

（２−２）室外ユニット
室外ユニット１０２は、室外に設置されており、冷媒回路１１０の一部を構成している。室外ユニット１０２は、主として、圧縮機２１と、四路切換弁２２と、室外熱交換器２３と、レシーバ２５と、室内熱交側膨張弁２６と、液側閉鎖弁２７と、ガス側閉鎖弁２８と、レシーバガス抜き管３０と、室外ファン３６と、各種センサ５１，５２，５３，５４，５５，５６と、室外側制御部３８と、を有している。つまり、第１実施形態の室外ユニット２と異なり、室外ユニット１０２は、室外熱交側膨張弁２４を有さない。ここでは、室外熱交側膨張弁２４が存在しないことで生じる違いについてのみ説明する。

室外ユニット１０２は室外熱交側膨張弁２４を有しないため、室内熱交側膨張弁２６の機能が異なる。具体的には、室外ユニット１０２では、室内熱交側膨張弁２６は、冷房運転時には、室外熱交換器２３において放熱した冷凍サイクルにおける高圧の冷媒を冷凍サイクルにおける低圧まで減圧する弁である。また、室外ユニット１０２では、室内熱交側膨張弁２６は、暖房運転時には、レシーバ２５に溜められた冷凍サイクルにおける高圧の冷媒を冷凍サイクルにおける低圧まで減圧する弁である。

室外ユニット１０２は室外熱交側膨張弁２４を有しないため、レシーバ２５の機能が異なる。具体的には、室外ユニット１０２では、レシーバ２５は、冷房運転時に、室外熱交換器２３において放熱した後の冷凍サイクルにおける高圧の冷媒を溜めることが可能な容器である。また、室外ユニット１０２では、レシーバ２５は、暖房運転時に、室内熱交側膨張弁２６において減圧された後の冷凍サイクルにおける低圧の冷媒を溜めることが可能な容器である。

また、レシーバ２５には冷凍サイクルにおける高圧又は低圧のガス冷媒が貯留されることから、レシーバガス抜き管３０は、レシーバ２５内に溜まった冷凍サイクルにおける高圧又は低圧のガス冷媒を圧縮機２１の吸入管３１に導く冷媒管として機能する。

その他の点については、第１実施形態の室外ユニット２と同様であるため、説明は省略する。

（２−３）冷媒連絡管
冷媒連絡管５、６は、第１実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。

なお、室外ユニット１０２と、室内ユニット４と、冷媒連絡管５、６とが接続されることによって、空気調和装置１０１の冷媒回路１１０が構成されている。空気調和装置１０１は、四路切換弁２２を冷房サイクル状態に切り換えることによって、圧縮機２１、室外熱交換器２３、室内熱交側膨張弁２６、室内熱交換器４１の順に冷媒を循環させるとともに室外ファン３６を駆動させて冷房運転を行うようになっている。また、空気調和装置１０１は、四路切換弁２２を暖房サイクル状態に切り換えることによって、圧縮機２１、室内熱交換器４１、室内熱交側膨張弁２６、室外熱交換器２３の順に冷媒を循環させるとともに室外ファン３６を駆動させて暖房運転を行うようになっている。また、室外熱交換器２３は、伝熱管２３１として扁平多穴管を使用する熱交換器であり、室外熱交換器２３と室内熱交側膨張弁２６との間には、レシーバ２５が設けられている。

（２−４）制御部
空気調和装置１０１は、第１実施形態と同様に、室内側制御部４４と室外側制御部３８とから構成される制御部８によって、室外ユニット１０２及び室内ユニット４の各機器の制御を行うことができるようになっている。すなわち、室内側制御部４４と室外側制御部３８との間を接続する伝送線８ａとによって、冷房運転、暖房運転、デフロスト運転等を含む空気調和装置１０１全体の運転制御を行う制御部８が構成されている。

制御部８は、図１０に示すように、各種センサ５１〜５９等の検出信号を受けることができるように接続されるとともに、これらの検出信号等に基づいて各種機器及び弁２１ａ，２２，２６，３０ａ，３７，４３等を制御することができるように接続されている。

（３）空気調和装置の基本動作
次に、空気調和装置１０１の基本動作（デフロスト時の動作を除く）について、図９を用いて説明する。空気調和装置１０１の基本動作は、制御部８により実行される。空気調和装置１０１は、基本動作として、冷房運転及び暖房運転を行うことが可能である。

（３−１）暖房運転
暖房運転時には、四路切換弁２２が暖房サイクル状態（図９の破線で示される状態）に切り換えられる。

冷媒回路１０において、冷凍サイクルにおける低圧のガス冷媒は、圧縮機２１に吸入され、冷凍サイクルにおける高圧になるまで圧縮された後に吐出される。

圧縮機２１から吐出された高圧のガス冷媒は、四路切換弁２２、ガス側閉鎖弁２８及びガス冷媒連絡管６を通じて、室内熱交換器４１に送られる。

室内熱交換器４１に送られた高圧のガス冷媒は、室内熱交換器４１において、室内ファン４２によって冷却源として供給される室内空気と熱交換を行って放熱して、高圧の液冷媒になる。これにより、室内空気は加熱され、その後に、室内に供給されることで室内の暖房が行われる。

室内熱交換器４１で放熱した高圧の液冷媒は、液冷媒連絡管５及び液側閉鎖弁２７を通じて、室内熱交側膨張弁２６に送られる。

室内熱交側膨張弁２６に送られた高圧の液冷媒は、室内熱交側膨張弁２６によって冷凍サイクルにおける低圧まで減圧される。室内熱交側膨張弁２６で減圧された低圧の冷媒は、レシーバ２５に送られて気液分離される。そして、レシーバ２５内において気液分離されたガス冷媒は、調整弁３０ａを開けることによってレシーバガス抜き管３０を通じて吸入管３１に送られる。また、レシーバ２５内において気液分離された液冷媒は、室外熱交換器２３に送られる。

室外熱交換器２３に送られた低圧の液冷媒は、室外熱交換器２３において、室外ファン３６によって加熱源として供給される室外空気と熱交換を行って蒸発して、低圧のガス冷媒になる。

室外熱交換器２３で蒸発した低圧の冷媒は、四路切換弁２２を通じて、吸入管３１に送られて、レシーバガス抜き管３０から流入するガス冷媒と合流して、再び、圧縮機２１に吸入される。

（３−２）冷房運転
冷房運転時には、四路切換弁２２が冷房サイクル状態（図９の実線で示される状態）に切り換えられる。

冷媒回路１０において、冷凍サイクルにおける低圧のガス冷媒は、圧縮機２１に吸入され、冷凍サイクルにおける高圧になるまで圧縮された後に吐出される。

圧縮機２１から吐出された高圧のガス冷媒は、四路切換弁２２を通じて、室外熱交換器２３に送られる。

室外熱交換器２３に送られた高圧のガス冷媒は、室外熱交換器２３において、室外ファン３６によって冷却源として供給される室外空気と熱交換を行って放熱して、高圧の液冷媒になる。

室外熱交換器２３において放熱した高圧の液冷媒は、レシーバ２５に送られて気液分離される。そして、レシーバ２５内において気液分離されたガス冷媒は、調整弁３０ａを開けることによってレシーバガス抜き管３０を通じて吸入管３１に送られる。また、レシーバ２５内において気液分離された液冷媒は、室内熱交側膨張弁２６に送られる。

室内熱交側膨張弁２６に送られた高圧の液冷媒は、室内熱交側膨張弁２６によって冷凍サイクルにおける低圧まで減圧される。室内熱交側膨張弁２６で減圧された冷媒は、液側閉鎖弁２７及び液冷媒連絡管５を通じて、室内熱交換器４１に送られる。

室内熱交換器４１に送られた低圧の冷媒は、室内熱交換器４１において、室内ファン４２によって加熱源として供給される室内空気と熱交換を行って蒸発する。これにより、室内空気は冷却され、その後に、室内に供給されることで室内の冷房が行われる。

室内熱交換器４１において蒸発した低圧のガス冷媒は、ガス冷媒連絡管６、ガス側閉鎖弁２８及び四路切換弁２２を通じて、吸入管３１に送られて、レシーバガス抜き管３０から流入するガス冷媒と合流して、再び、圧縮機２１に吸入される。

（４）空気調和装置のデフロスト時の動作
次に、空気調和装置１０１の制御部８により実行される、空気調和装置１０１のデフロスト時の動作について説明する。空気調和装置１０１のデフロスト時の動作は、空気調和装置１のデフロスト時の動作と同様の点も多いため、主に相違点について説明する。

デフロスト運転は、第１実施形態と同様に、暖房運転時に、室外熱交換器２３において着霜が検知された際に行われる運転である。デフロスト運転では、冷房運転時と同様に、四路切換弁２２を冷房サイクル状態（図９の実線で示される状態）に切り換えて空気調和装置１０１を運転することで、室外熱交換器２３を冷媒の凝縮器として機能させ、室外熱交換器２３に付着した霜を融解させる。デフロスト時には、第１実施形態と同様、デフロスト前運転時と、デフロスト運転時と、デフロスト後運転時と、を含む。

第２実施形態におけるデフロスト制御について、図１１及び図１２を用いて説明する。図１１は、デフロスト前運転時及びデフロスト運転開始時における、圧縮機２１、四路切換弁２２、室内熱交側膨張弁２６、及び、調整弁３０ａの動作を示すタイムチャートである。図１２は、主に、デフロスト運転の終了直前及びデフロスト後運転時における、圧縮機２１、四路切換弁２２、室内熱交側膨張弁２６、及び、調整弁３０ａの動作を示すタイムチャートである。

(４−１)デフロスト前運転
デフロスト前運転における、圧縮機２１、室内熱交側膨張弁２６、四路切換弁２２、及び、調整弁３０ａの動作について図１１に示した。図１１から分かるように、デフロスト前運転における圧縮機２１、四路切換弁２２、室内熱交側膨張弁２６、及び、調整弁３０ａの動作については、第１実施形態と同様である（図７参照）。ここでは、四路切換弁２２及び室内熱交側膨張弁２６の動作についてのみ改めて説明し、それ以外の説明は省略する。

まず、デフロスト前運転の開始前、つまり暖房運転中には、室内熱交側膨張弁２６は、暖房運転を行う上で適切な開度に制御部８により制御されている。調整弁３０ａは、暖房運転中は開けられている。なお、暖房中の室内熱交側膨張弁２６の開度（図１１に描画された、デフロスト前運転開始時の室内熱交側膨張弁２６の開度）は例示であり、これに限定されるものではない。

デフロスト前運転が開始されると、図１１のように、室内熱交側膨張弁２６は、開度が全開になるよう制御される。調整弁３０ａは、図１１のように、デフロスト前運転開始後の所定期間は開けられており、レシーバガス抜き管３０がガス抜きとして機能する。このように、室内熱交側膨張弁２６及び調整弁３０ａの動作が制御されることで、室内熱交換器４１に液冷媒をできるだけ溜めず、レシーバ２５に液冷媒を溜めることができる。その結果、四路切換弁２２が冷房サイクル状態に切り換えられて、冷房サイクルで空気調和装置１０１の運転が開始されても、室内熱交換器４１から圧縮機２１への液バック現象が抑えられる。

デフロスト前運転開始から所定時間が経過すると、制御部８は、調整弁３０ａを閉じる第１制御を行う。

本実施形態の空気調和装置１０１では、室外熱交換器２３の伝熱管２３１として扁平多穴管が使用されているため、暖房運転を停止すると、暖房運転を停止した時の冷媒回路１１０内の冷媒の流れによって、室外熱交換器２３の伝熱管２３１としての扁平多穴管内に溜まった液冷媒が、圧縮機２１の吸入側に押し流される。そのため、デフロスト運転を開始すると、圧縮機２１が液冷媒を吸入するおそれがある。

そこで、本実施形態の空気調和装置１０１では、暖房運転からデフロスト運転への移行時に行われるデフロスト前制御において、圧縮機２１の停止時には室内熱交側膨張弁２６は全閉となるように制御される（図１１参照）。また、室内熱交側膨張弁２６を閉じることで、四路切換弁２２が切り換えられてデフロスト運転が行われる際に、初めにレシーバ２５に液冷媒を溜めることができる。

なお、室内熱交側膨張弁２６が所定開度以下まで閉じられて時点で、かつ、四路切換弁２２が冷媒の流れ方向を第１方向から第２方向へと切り換える前に（デフロスト運転開始前に）、制御部８は、調整弁３０ａを開ける第３制御を行う。第３制御を行う理由は、第１実施形態と同様であり、調整弁３０ａのチャタリング防止のためである。

（４−２）デフロスト運転
デフロスト運転開始時の、圧縮機２１、四路切換弁２２、室内熱交側膨張弁２６、及び、調整弁３０ａの動作について図１１に示した。図１１から分かるように、デフロスト運転開始時における圧縮機２１、四路切換弁２２、室内熱交側膨張弁２６、及び、調整弁３０ａの動作については、第１実施形態と同様である（図７参照）。ここでは、四路切換弁２２及び室内熱交側膨張弁２６の動作についてのみ改めて説明し、それ以外の説明は省略する。

デフロスト運転開始直後の所定期間は、レシーバに液を溜めるために、室内熱交側膨張弁２６は全閉となっている。この状態で調整弁３０ａが開いている場合には、室外熱交換器２３側から流れてくる全ての冷媒がレシーバガス抜き管３０を流れ、吸入管３１に液冷媒が流れこむ可能性がある。そこで、制御部８は、室内熱交側膨張弁２６が閉じられている間に、デフロスト前運転時の第３制御により開けていた調整弁３０ａを閉じる第４制御を行う。

デフロスト運転開始から所定期間経過後、室内熱交側膨張弁２６は、冷媒を冷媒回路１０内で循環させるために開けられる。第４制御により閉められた調整弁３０ａも、レシーバガス抜き管３０を介して液冷媒が吸入管３１に流れ込むおそれがなくなった時点で再び開くように制御される。つまり、制御部８は、閉じられていた室内熱交側膨張弁２６の開度が所定開度以上となった時に、調整弁を開ける第２制御を行う。調整弁３０ａを開けることで、レシーバガス抜き管３０がガス抜きとして機能し、レシーバ２５に液冷媒を貯留することが容易になる。

この後は、デフロストが適切に実行されるよう、圧縮機２１の回転数及び室内熱交側膨張弁２６の開度が適切に制御される。調整弁３０ａは、第２制御の後、デフロスト運転終了まで開けられている。

次に、デフロスト運転終了時の、圧縮機２１、四路切換弁２２、室内熱交側膨張弁２６、及び、調整弁３０ａの動作について図１２に示した。図１２から分かるように、デフロスト運転開始時における圧縮機２１、四路切換弁２２、及び調整弁３０ａの動作については、第１実施形態（図８参照）と同様である。ここでは、室内熱交側膨張弁２６の動作についてのみ説明し、それ以外の説明は省略する。

室内熱交側膨張弁２６は、四路切換弁２２を冷房サイクル状態から暖房サイクル状態へと切り換えた際に、液冷媒が圧縮機２１の吸入管３１に流入することが無いよう、四路切換弁２２が切り換えられる前に、つまりデフロスト運転終了までに閉められる。

（４−３）デフロスト後運転
まず、デフロスト運転後時の、圧縮機２１、四路切換弁２２、室内熱交側膨張弁２６、及び、調整弁３０ａの動作について図１２に示した。図１２から分かるように、デフロスト運転開始時における圧縮機２１、四路切換弁２２、及び、調整弁３０ａの動作については、第１実施形態（図８参照）と同様である。ここでは、室内熱交側膨張弁２６及び調整弁３０ａの動作についてのみ説明し、それ以外の説明は省略する。

室内熱交側膨張弁２６は、液冷媒が圧縮機２１の吸入管３１に流入することが無いようにデフロスト後運転開始時には閉じられているが、冷媒回路１０に冷媒を流すため、デフロスト後運転開始から所定期間経過後に、所定開度になるように制御される。制御部８は、第１実施形態と同様、四路切換弁２２が冷媒の流れ方向を第２方向から第１方向へと切り換えた後に、調整弁３０ａを閉じる第５制御を行う。

デフロスト後運転は、所定時間が経過すると終了し、通常の暖房運転に移行する。暖房運転中は、四路切換弁２２は暖房サイクル状態である。圧縮機２１及び室内熱交側膨張弁２６の動作は、暖房運転を実行する上で最適に、制御部８により制御される。また、制御部８は、暖房運転の開始時（デフロスト後運転の終了時）に、調整弁３０ａを開ける第６制御を行い、暖房運転中、調整弁３０ａは開けられている。

（５）特徴
（５−１）
第２実施形態に係る冷凍装置の一例としての空気調和装置１０１は、冷媒としてＲ３２を使う冷凍装置である。空気調和装置１０１は、圧縮機２１と、利用側熱交換器としての室内熱交換器４１と、熱源側熱交換器としての室外熱交換器２３と、膨張機構としての室内熱交側膨張弁２６と、流路切換機構としての四路切換弁２２と、冷媒貯留容器としてのレシーバ２５と、調整弁３０ａと、制御部８と、を備える。圧縮機２１は、吸入流路としての吸入管３１から低圧の冷媒を吸入し、冷媒の圧縮を行って高圧の冷媒を吐出する。室内熱交換器４１は、凝縮器又は蒸発器として機能する。室外熱交換器２３は、蒸発器又は凝縮器として機能する。室内熱交側膨張弁２６は、室外熱交換器２３及び室内熱交換器４１の一方から他方へと流れる高圧の冷媒を膨張させる。四路切換弁２２は、圧縮機２１から吐出された高圧の冷媒の流れ方向を、室内熱交換器４１へと流れる第１方向と、室外熱交換器２３へと流れる第２方向と、のいずれかに切り換える。レシーバ２５は、第１方向における、室内熱交換器４１の下流側であって、室外熱交換器２３の上流側に設置される。調整弁３０ａは、レシーバ２５と吸入管３１とを結ぶバイパス流路としてのレシーバガス抜き管３０に設けられる。制御部８は、調整弁３０ａの開閉を制御する。四路切換弁２２は、暖房運転時には、冷媒の流れ方向を第１方向に切り換え、デフロスト時には、冷媒の流れ方向を第１方向から第２方向へと切り換える。制御部８は、暖房運転時には、調整弁３０ａを開ける。制御部８は、デフロスト時には、四路切換弁２２が冷媒の流れ方向を第１方向から第２方向へと切り換える前に、調整弁３０ａを閉じる第１制御を行い、その後、調整弁３０ａを開ける第２制御を行う。

なお、ここでのデフロスト時には、デフロスト前運転時、デフロスト運転時、デフロスト後運転時、を含む。

ここでは、空気調和装置１０１にレシーバ２５と吸入管３１とを結ぶレシーバガス抜き管３０が設けられ、このレシーバガス抜き管３０がレシーバ２５のガス抜きとして機能する。そのため、レシーバ２５に冷媒が貯留されやすく、圧縮機２１の液圧縮が起こりにくい。更に、デフロスト時の、四路切換弁２２による冷媒の流れ方向切り換え前には、レシーバガス抜き管３０から圧縮機２１の吸入管３１へと液冷媒が流れ込むのを防止するため、暖房運転時には開かれていたレシーバガス抜き管３０の調整弁３０ａが一旦閉じられ、その後、レシーバ２５に液冷媒を貯留するため調整弁３０ａが開けられる。調整弁３０ａをこのように動作させることで、デフロスト時に液圧縮を防止できる信頼性の高い空気調和装置１０１を提供することができる。

（５−２）
第２実施形態に係る空気調和装置１０１では、膨張機構は、室内熱交換器４１とレシーバ２５との間に設けられた室内熱交側膨張弁２６を有する。第１制御は、開いていた室内熱交側膨張弁２６が閉じられる前に行われる。第２制御は、四路切換弁２２が冷媒の流れ方向を第１方向から第２方向へと切り換えた後であって、かつ、閉じられていた室内熱交側膨張弁２６の開度が所定開度以上になった時に行われる。

ここでは、四路切換弁２２により冷媒の流れ方向が第１方向から第２方向へと切り換えられる前であって、室内熱交側膨張弁２６が閉じられる前に、調整弁３０ａが閉じられることで、レシーバガス抜き管３０から吸入管３１に液冷媒が流れ込み、圧縮機２１が液圧縮を起こすことを防止できる。一方、四路切換弁２２が冷媒の流れ方向を第１方向から第２方向へと切り換え、室内熱交側膨張弁２６の開度が所定開度以上になった時には、レシーバガス抜き管３０を液冷媒が流れる可能性が低いため、調整弁３０ａが開けられる。その結果、レシーバガス抜き管３０がガス抜きとして機能し、レシーバ２５に冷媒を貯留しやすい。

（５−３）
第２実施形態に係る空気調和装置１０１では、制御部８は、第１制御後であって、室内熱交側膨張弁２６が所定開度以下であって、かつ、四路切換弁２２が冷媒の流れを第１方向から第２方向へと切り換える前に、調整弁３０ａを開く第３制御を更に行う。制御部８は、四路切換弁２２が冷媒の流れを第１方向から第２方向へと切り換えた後であって、（５−１）における第２制御前の、室内熱交側膨張弁２６が閉じられている間に、調整弁３０ａを閉じる第４制御を更に行う。

ここでは、第１制御と第２制御との間であって、四路切換弁２２が冷媒の流れを第１方向から第２方向へと切り換える前後に、調整弁３０ａの開閉動作が更に行われる。四路切換弁２２が冷媒の流れを第１方向から第２方向へと切り換える際に、一時的にレシーバガス抜き管３０の吸入管３１側の圧力が、レシーバ２５側の圧力よりも高くなる可能性がある。この時に調整弁３０ａが閉じられていると、調整弁３０ａのチャタリングが発生する場合がある。しかし、四路切換弁２２が冷媒の流れを第１方向から第２方向へと切り換える時に調整弁３０ａを開けておくことで、レシーバガス抜き管３０に逆止弁を設けることなく、調整弁３０ａのチャタリングを防止することができる。

（５−４）
第２実施形態に係る空気調和装置１０１では、室外熱交換器２３は、伝熱管２３１として扁平多穴管を使用する熱交換器である。

ここでは、室外熱交換器２３が扁平多穴管を使用する熱交換器であって、暖房運転を停止することで圧縮機２１の吸入管３１に液冷媒が流入しやすく、かつ、室外熱交換器２３に貯留できる冷媒の容量が小さい場合にも、レシーバ２５に液冷媒が貯留されやすいので、圧縮機２１の液圧縮を防止することができる。

（５−５）
第２実施形態に係る空気調和装置１０１では、制御部８は、デフロスト時に、第２制御後であって、四路切換弁２２が冷媒の流れを第２方向から第１方向へと切り換えた後に、調整弁３０ａを閉める第５制御を更に行う。また、制御部８は、デフロスト時に、第５制御後であって、かつ、暖房運転開始時に、調整弁３０ａを開ける第６制御を更に行う。

ここでは、デフロスト運転を終了し，再び暖房運転に復帰する際に、レシーバガス抜き管３０から圧縮機２１の吸入管３１に液冷媒が流入することを防止でき、圧縮機２１の液圧縮が発生しない。

本発明は、熱源側熱交換器と利用側熱交換器との間に冷媒貯留容器が設けられ、加熱運転時に一時的に冷却運転に運転を切り換えることでデフロストを行う冷凍装置に対して広くて起用可能である。

１，１０１ 空気調和装置（冷凍装置）
８ 制御部
２１ 圧縮機
２２ 四路切換弁（流路切替機構）
２３ 室外熱交換器（熱源側熱交換器）
２４ 室外熱交側膨張弁（熱源側膨張弁、膨張機構）
２５ レシーバ（冷媒貯留容器）
２６ 室内熱交側膨張弁（利用側膨張弁、膨張機構）
３０ レシーバガス抜き管（バイパス流路）
３０ａ 調整弁
３１ 吸入流路
４１ 室内熱交換器（利用側熱交換器）
２３１ 伝熱管

特開２００４−２３３０１５号公報

Claims (9)

1. 冷媒としてＲ３２を使う冷凍装置（１，１０１）において、
   吸入流路（３１）から低圧の冷媒を吸入し、冷媒の圧縮を行って高圧の冷媒を吐出する、圧縮機（２１）と、
   凝縮器又は蒸発器として機能する利用側熱交換器（４１）と、
   蒸発器又は凝縮器として機能する熱源側熱交換器（２３）と、
   前記熱源側熱交換器及び前記利用側熱交換器の一方から他方へと流れる高圧の冷媒を膨張させる膨張機構（２４，２６）と、
   前記圧縮機から吐出された高圧の冷媒の流れ方向を、前記利用側熱交換器へと流れる第１方向と、前記熱源側熱交換器へと流れる第２方向と、のいずれかに切り換える流向切換機構（２２）と、
   前記第１方向における、前記利用側熱交換器の下流側であって、前記熱源側熱交換器の上流側に設置される冷媒貯留容器（２５）と、
   前記冷媒貯留容器と前記吸入流路とを結ぶバイパス流路（３０）に設けられた調整弁（３０ａ）と、
   前記調整弁の開閉を制御する制御部（８）と、
   を備え、
   前記流向切換機構は、加熱運転時には、冷媒の流れ方向を前記第１方向に切り換え、デフロスト時には、冷媒の流れ方向を前記第１方向から前記第２方向へと切り換え、
   前記制御部は、
   前記加熱運転時には、前記調整弁を開け、
   前記デフロスト時には、
   前記流向切換機構が冷媒の流れ方向を前記第１方向から前記第２方向へと切り換える前に、前記調整弁を閉じる第１制御を行い、
   その後、前記調整弁を開ける第２制御を行う、
   冷凍装置。
2. 前記膨張機構は、前記熱源側熱交換器と前記冷媒貯留容器との間に設けられた熱源側膨張弁（２４）と、前記利用側熱交換器と前記冷媒貯留容器との間に設けられた利用側膨張弁（２６）とを有し、
   前記第１制御は、前記利用側膨張弁が開いており、かつ、開いていた前記熱源側膨張弁が閉じられる前に行われる、
   請求項１に記載の冷凍装置（１）。
3. 前記第２制御は、前記流向切換機構が冷媒の流れ方向を前記第１方向から前記第２方向へと切り換えた後に行われる、
   請求項１又は２に記載の冷凍装置。
4. 前記第２制御は、前記流向切換機構が冷媒の流れ方向を前記第１方向から前記第２方向へと切り換えた後であって、閉じられていた前記利用側膨張弁の開度が第１所定開度以上になった時に行われる、
   請求項２に記載の冷凍装置。
5. 前記制御部は、
   前記第１制御後の、前記熱源側膨張弁が閉じられた後であって、かつ、前記流向切換機構が冷媒の流れを前記第１方向から前記第２方向へと切り換える前に、前記調整弁を開く第３制御を更に行い、
   前記流向切換機構が冷媒の流れを前記第１方向から前記第２方向へと切り換えた後であって、前記第２制御前の、前記利用側膨張弁が閉じられている間に、前記調整弁を閉じる第４制御を更に行う、
   請求項４に記載の冷凍装置。
6. 前記膨張機構は、前記利用側熱交換器と前記冷媒貯留容器との間に設けられた利用側膨張弁（２６）を有し、
   前記第１制御は、開いていた前記利用側膨張弁が閉じられる前に行われ、
   前記第２制御は、前記流向切換機構が冷媒の流れ方向を前記第１方向から前記第２方向へと切り換えた後であって、かつ、閉じられていた前記利用側膨張弁の開度が第２所定開度以上になった時に行われる、
   請求項１に記載の冷凍装置（１，１０１）。
7. 前記制御部は、
   前記第１制御後であって、前記利用側膨張弁が第３所定開度以下であって、かつ、前記流向切換機構が冷媒の流れを前記第１方向から前記第２方向へと切り換える前に、前記調整弁を開く第３制御を更に行い、
   前記流向切換機構が冷媒の流れを前記第１方向から前記第２方向へと切り換えた後であって、前記第２制御前の、前記利用側膨張弁が閉じられている間に、前記調整弁を閉じる第４制御を更に行う、
   請求項６に記載の冷凍装置。
8. 前記熱源側熱交換器は、伝熱管（２３１）として扁平多穴管を使用する熱交換器である、
   請求項１から７のいずれかに記載の冷凍装置。
9. 前記制御部は、
   前記デフロスト時に、
   前記第２制御後であって、前記流向切換機構が冷媒の流れを前記第２方向から前記第１方向へと切り換えた後に、前記調整弁を閉める第５制御を更に行い、
   前記第５制御後であって、かつ、前記加熱運転開始時に、前記調整弁を開ける第６制御を更に行う、
   請求項１から８のいずれか１項に記載の冷凍装置。

Images