WO2022013976A1

WO2022013976A1 - 冷凍装置の室外機およびそれを備える冷凍装置

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Publication number: WO2022013976A1
Application number: PCT/JP2020/027522
Authority: WO
Inventors: 智隆石川; 寛也石原; 崇憲八代; 誠江上
Original assignee: 三菱電機株式会社
Priority date: 2020-07-15
Filing date: 2020-07-15
Publication date: 2022-01-20
Also published as: JPWO2022013976A1; EP4184080A4; EP4184080A1; CN115769032A; JP7391223B2

Abstract

冷凍モードと除霜モードとを有する冷凍装置の室外機（１０１）であって、室内機（１０２）との間で第１冷媒を循環させる第１冷凍サイクル装置（１０３）と、第２冷媒を循環させる第２冷凍サイクル装置（１０４）と、前記第１冷媒と前記第２冷媒との間での熱交換を行なうカスケード熱交換器（１１）とを備える。第１冷凍サイクル装置（１０３）は、第１圧縮機（１）と、第２熱交換器（２）と、冷凍モードと除霜モードとで第１冷媒の流路方向を切り替える四方弁（７）とを有する。前記第２冷凍サイクル装置（１０４）は、第２圧縮機（９）と、第３膨張弁（５）と、第３熱交換器（６）とを有する。第２熱交換器（２）が第３熱交換器（６）の排熱を吸収する配置構成とされている。

Description

冷凍装置の室外機およびそれを備える冷凍装置

　本開示は、冷凍装置の室外機およびそれを備える冷凍装置に関する。

　冷凍装置には、クーラーに付着する霜を融解させるための除霜モードが設けられる。除霜方式としては、たとえば、四方弁によって圧縮機からの高温ガスを通常は蒸発器として働くクーラーに送るように冷媒の循環方向を変更するリバースホットガス除霜方式が知られている。

　特許第５５９５２４５号公報（特許文献１）は、二元サイクルの低温側サイクルにおいて、リバースホットガス除霜方式で除霜を行なう冷凍装置を開示する。

　特許文献１に記載の低温側サイクルは、低温側圧縮機と、低温側四方弁と、低温側中間冷却器と、第二の低温側絞り装置と、低温側凝縮器と、第一の低温側絞り装置と、低温側蒸発器とを直列に配管で接続し、冷媒循環回路を構成している。霜取運転時においては、低温側蒸発器および低温側凝縮器を凝縮器として、低温側中間冷却器を蒸発器として機能させる。

特許第５５９５２４５号公報

　冷凍装置の室内機をリバース除霜するとき、低温側の熱交換器は外気から採熱する必要がある。しかし、外気温度が低い場合（たとえば、外気温度が０℃以下）には、低温側の熱交換器が外気から熱量を十分に得ることができない。この場合には、十分な除霜効果を得ることができない。

　本開示は、上記課題を解決するためになされたものであって、外気温度が低い場合であっても、除霜効果を得ることが可能な冷凍装置の室外機およびそれを備える冷凍装置を提供することを目的とする。

　本開示は、冷凍モードと除霜モードとを有する冷凍装置の室外機であって、第１膨張弁および第１熱交換器が直列接続された室内機との間で第１冷媒を循環させる第１冷凍サイクル装置と、第２冷媒を循環させる第２冷凍サイクル装置と、第１冷媒と第２冷媒との間で熱交換を行なうカスケード熱交換器とを備え、第１冷凍サイクル装置は、第１圧縮機および第２熱交換器と、冷凍モードにおいて、第１冷媒を第１圧縮機、第２熱交換器を経て第１膨張弁に向かう正方向に流すとともに、除霜モードにおいて、第１冷媒を第１圧縮機から第１熱交換器に流し、かつ第１膨張弁から第２熱交換器を経て第１圧縮機に戻す逆方向に流すように第１圧縮機の吐出口の接続先と第１圧縮機の吸入口の接続先とを入れ替える四方弁とを有し、第２冷凍サイクル装置は、第２圧縮機と、第３膨張弁と、第３熱交換器とを有し、第２冷媒を第２圧縮機、第３熱交換器、第３膨張弁およびカスケード熱交換器の順に循環させ、第２熱交換器が第３熱交換器の排熱を吸収する配置構成とされている。

　本開示によれば、第２熱交換器が第３熱交換器の排熱を吸収する配置構成とされているので、外気温度が低い場合であっても、除霜モードにおける蒸発器としての第２熱交換器の機能を担保でき、除霜効果を得ることができる。

冷凍装置の構成を示す図である。冷凍装置の制御を行なう制御装置の構成を示す図である。冷凍装置の除霜モードにおける冷媒の流れを示す図である。冷凍装置に用いる一体型熱交換器の構成を示す図である。冷凍装置に用いる一体型熱交換器の配管の構成を示す図である。制御装置が実行する制御を説明するためのフローチャートである。一体型熱交換器の変形例１を示す図である。一体型熱交換器の変形例２を示す図である。

　以下、本開示の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。

　図１は、本実施の形態に係る冷凍装置１００の構成を示す図である。冷凍装置１００は、室外機１０１と、室内機１０２と、室外機１０１と室内機１０２とを接続する配管２７，３１とを備える。

　室外機１０１は、低温側（低元側）の第１冷凍サイクル装置１０３と、高温側（高元側）の第２冷凍サイクル装置１０４とを備える。第１冷凍サイクル装置１０３と、第２冷凍サイクル装置１０４とにより、二元冷凍サイクル装置が構成されている。第１冷凍サイクル装置１０３では第１冷媒が循環する。第２冷凍サイクル装置１０４では第２冷媒が循環する。第１冷媒はＣＯ_２等である。第２冷媒は、ＣＯ_２、プロパン等である。第１冷凍サイクル装置１０３側の第１冷媒と、第２冷凍サイクル装置１０４の第２冷媒とは、カスケード熱交換器１１によって熱を交換する。なお、カスケード熱交換器１１は、第１冷凍サイクル装置１０３に含まれる熱交換器としてもよく、第２冷凍サイクル装置１０４に含まれる熱交換器としてもよい。

　室内機１０２は、第１膨張弁３と、第１熱交換器４とを含む。第１膨張弁３から延びる配管２８は、室外機１０１に向かう配管２７と接続される。第１膨張弁３と第１熱交換器４とは配管２９によって直列接続される。第１膨張弁３として、たとえば、第１熱交換器４の冷媒出口の温度に基づいて制御される温度膨張弁を使用することができる。第１熱交換器４から延びる配管３０は、室外機１０１に向かう配管３１と接続される。

　第１冷凍サイクル装置１０３は、第１圧縮機１と、第２熱交換器２と、四方弁７と、冷媒量調整機構１０と、制御装置５０とを備える。冷媒量調整機構１０は、受液器８と、冷媒排出管３４，３５と、流量調整弁４５とを含む。第１圧縮機１および第２熱交換器２は、室内機１０２との間で第１冷媒が循環するように接続される。

　第１圧縮機１の吐出側と四方弁７とは配管２１によって接続される。第１圧縮機１の吸入側と四方弁７とは配管３３によって接続される。四方弁７から延びる配管３２は、室内機１０２に向かう配管３１と接続される。第２熱交換器２と四方弁７とは配管２２によって接続される。第２熱交換器２とカスケード熱交換器１１との間には逆止弁４１が設けられる。第２熱交換器２と逆止弁４１とは配管２３によって接続される。カスケード熱交換器１１と受液器８とは配管２４によって接続される。

　第２冷凍サイクル装置１０４は、第２圧縮機９と、第３熱交換器６と、第３膨張弁５とを備える。第２冷凍サイクル装置１０４では、第２冷媒が、第２圧縮機９、第３熱交換器６、第３膨張弁５およびカスケード熱交換器１１の順に循環するように構成される。第２圧縮機９と第３熱交換器６とは配管４７によって接続される。第３熱交換器６と第３膨張弁５とは配管４８によって接続される。第３膨張弁５とカスケード熱交換器１１とは配管４９によって接続される。カスケード熱交換器１１と第２圧縮機９とは配管５３によって接続される。

　カスケード熱交換器１１は、第２熱交換器２から排出され受液器８に流入する第１冷媒と第２冷媒との間の熱交換を行なう。第３熱交換器６は、凝縮器として機能し、放熱する。受液器８に流入する冷媒をカスケード熱交換器１１で冷却するので、受液器８内の圧力上昇が抑制される。

　図２は、冷凍装置の制御を行なう制御装置５０の構成を示す図である。図２を参照して、制御装置５０は、プロセッサ５１と、メモリ５２と、図示しない通信インターフェース等とを含む。プロセッサ５１は、メモリ５２に記憶されたデータおよび通信インターフェースを経由して得た情報に従って、第１圧縮機１の運転周波数、四方弁７の接続等を制御する。

　メモリ５２は、たとえば、ＲＯＭ（Read　Only　Memory）と、ＲＡＭ（Random　Access　Memory）と、フラッシュメモリとを含んで構成される。なお、フラッシュメモリには、オペレーティングシステム、アプリケーションプログラム、各種のデータが記憶される。なお、図１に示した制御装置５０は、プロセッサ５１がメモリ５２に記憶されたオペレーティングシステムおよびアプリケーションプログラムを実行することにより実現される。アプリケーションプログラムの実行の際には、メモリ５２に記憶されている各種のデータが参照される。

　冷凍装置１００は、動作モードとして、冷凍モードと除霜モードとを有する。冷凍モードでは、図１の矢印に示す向きに冷媒が流れる。図３は、冷凍装置１００の除霜モードにおける冷媒の流れを示す図である。

　四方弁７は、冷凍モードと除霜モードとで第１圧縮機１の吐出口の接続先と第１圧縮機１の吸入口の接続先とを入れ替える。図１に示す冷凍モードにおいては、四方弁７は、第１冷媒を第１圧縮機１、第２熱交換器２を経て第１膨張弁３に向かう正方向に流すように第１圧縮機１を接続する。第２冷凍サイクル装置１０４は運転モードが冷凍モードおよび除霜モードのいずれにおいても運転を継続する。

　図３に示す除霜モードにおいては、四方弁７は、第１冷媒を第１圧縮機１から第１熱交換器４に流し、かつ第１膨張弁３から第２熱交換器２を経て第１圧縮機１に戻す逆方向に流すように第１圧縮機１を接続する。除霜モードでは、室内機１０２側の第１熱交換器４は凝縮器として機能する。これにより、第１熱交換器４は除霜される。また、除霜モードでは、室外機１０１側の第２熱交換器２は蒸発器として機能し、第１圧縮機１の吸入側に向かう第２冷媒に熱を与える。

　除霜モードにおいて、第２熱交換器２は外気から採熱する必要がある。しかし、外気温度が低い場合（たとえば、０℃以下）には、第２熱交換器２自体が着霜しているおそれがある。また、第２熱交換器２が着霜していないとしても、第２熱交換器２は、外気温度が低い場合には、外気から熱量を十分に得ることができない可能性がある。そこで、本開示では、第２熱交換器２が第３熱交換器６の排熱を吸収する配置構成とされている。具体的には、第２熱交換器２は、第２冷凍サイクル装置１０４の第３熱交換器６の近辺に設けられる。第２熱交換器２が第３熱交換器６の近辺に設けられるため、第３熱交換器６の排熱を、除霜モードにおいて蒸発器（採熱器）として機能する第２熱交換器２が吸収することができる。したがって、外気温度が低い場合でも第２熱交換器２を蒸発器として効果的に機能させることができる。たとえば、本実施の形態では、第２熱交換器２と第３熱交換器６とにより一体型熱交換器２６０が構成されている。

　冷媒量調整機構１０は、冷凍モードおよび除霜モードのいずれにおいても、第１冷媒の循環量を調整するように構成される。受液器８は、第２熱交換器２と第１膨張弁３との間に配置される。冷媒排出管３４，３５は、受液器８の出口と第１圧縮機１の吸入口との間を接続する。流量調整弁４５は、冷媒排出管３４，３５を流通する第１冷媒の流量を調整する。なお、本開示において、少なくとも冷媒量調整機構１０は必須の構成ではない。

　室外機１０１は、図３に示す除霜モードにおいて、受液器８を経由せずに第１冷媒を第１膨張弁３から第２熱交換器２に向けて流すバイパス流路３６，３７をさらに備える。

　室外機１０１は、バイパス流路３６，３７に設けられた第２膨張弁４６と、バイパス流路３７に設けられ、冷媒流通方向を第２膨張弁４６から第２熱交換器２に向けて流す向きに制限する逆止弁４３とをさらに備える。第２膨張弁４６は、除霜モードにおいて機能する除霜用の膨張弁である。制御装置５０は、冷凍モードにおいて第２膨張弁４６を閉じた状態に制御する。一方、制御装置５０は、除霜モードにおいて室内機１０２側の第１膨張弁３を開放状態とする。

　四方弁７を図３に示す状態に切り替えると、逆止弁４１～４３があるので、図３の矢印に示す向きに冷媒が循環する。冷凍モードから除霜モードに切り替えるときには、冷媒量調整機構１０の受液器８には十分な量の冷媒が貯留されている。除霜モードにおいて、流量調整弁４５を開けると循環する冷媒量が追加される。したがって、除霜モードで循環する冷媒量を適切な量に設定するには、冷媒量が適量となった時点で流量調整弁４５を閉じればよい。なお、逆止弁４２が冷媒排出管３４が分岐した後の配管２５と配管２６との間に設けられているので、除霜モードにおいて流量調整弁４５を開けても第１膨張弁３からの冷媒が受液器８側に逆流することはない。

　運転モードが冷凍モードから除霜モードに切り替わった後においても、第２冷凍サイクル装置１０４は運転を継続する。第２膨張弁４６から配管２３に流れる第１冷媒は、第２熱交換器２の方向とカスケード熱交換器１１の方向とに分流する。カスケード熱交換器１１の方向に向かった第１冷媒はカスケード熱交換器１１によって冷却され、その一部が受液器８に貯留される。制御装置５０は、流量調整弁４５を制御することによって、第１冷媒の流量を調整する。

　図４は、冷凍装置に用いる第２熱交換器２および第３熱交換器６の構成を示す図である。図５は、冷凍装置に用いる第２熱交換器２および第３熱交換器６の配管の構成を示す図である。

　図４を参照して、第２熱交換器２と第３熱交換器６とにより一体型熱交換器２６０が構成されている。一体型熱交換器２６０においては、第１冷凍サイクル装置１０３の第２熱交換器２が上に配置され、第２冷凍サイクル装置１０４の第３熱交換器６が下に配置されている。一体型熱交換器２６０は、複数のフィン８０を備えている。フィン８０の図面に向かって奥手側には、第２熱交換器２および第３熱交換器６に共通して用いられるファン７０が設けられている。ファン７０が回転することにより、フィン８０から図面に向かって奥手側の方向に向かって気流が発生する。図５を参照して、第２熱交換器２の配管３８と第３熱交換器６の配管３９とは、それぞれ蛇行する形で複数のフィン８０に固着されている。

　一体型熱交換器２６０は、第２熱交換器２を第３熱交換器６の上方に配置した構成としているため、第２熱交換器２は、第３熱交換器６から排出されて上昇した空気の温熱を採り込み易い。さらに、第２熱交換器２と第３熱交換器６とで共通のフィン８０が用いられるため、第３熱交換器６の排熱を素早くかつ効率的に第２熱交換器２に伝達することができる。したがって、外気温度が低い場合であっても、除霜モードにおける蒸発器としての第２熱交換器２の機能を担保でき、除霜効果を得ることができる。

　なお、一体型熱交換器２６０では、フィン８０が第２熱交換器２と第３熱交換器６とで共通化されているが、これに代えて、第２熱交換器２と第３熱交換器６とに対して個別にフィンを設けてもよい。このようにすると、フィンを共通することによる伝熱作用が得られない。しかしながら、第２熱交換器２を第３熱交換器６の上方に配置した構成としていれば、第２熱交換器２は、第３熱交換器６から排出されて上昇した空気の温熱を採り込み易い。したがって、外気温度が低い場合であっても、除霜モードにおける蒸発器としての第２熱交換器２の機能を担保でき、除霜効果を得ることができる。

　図６は、制御装置が実行する制御を説明するためのフローチャートである。このフローチャートの処理は、冷凍装置の運転中において、一定時間経過ごと、または予め定められた条件が成立するごとに繰返し実行される。たとえば、一定時間ごとに除霜を行なう場合には、制御装置５０は、前回の第１熱交換器４の除霜から一定時間が経過した場合に図６のフローチャートの処理を実行する。なお、この除霜モードへの移行の判断は、冷媒温度または第１熱交換器４への霜の付着状態を検出し、これらに基づいて行なっても良い。

　図６を参照して、制御装置５０は、除霜モードに切り替える条件が成立すると、ステップＳ１において、四方弁７を図１の状態から図３の状態に切り換える。

　そして、ステップＳ２において、制御装置５０は、温度センサ６１および圧力センサ６２の出力を監視し、第２膨張弁４６の手前のバイパス流路３６における第１冷媒の過冷却度（ＳＣ：サブクール）が判定値よりも低いか否かを判断する。

　ＳＣが判定値よりも低い場合には（Ｓ２でＹＥＳ）、循環させる冷媒量を追加するために、制御装置５０は流量調整弁４５を開く。一方、ＳＣが判定値以上であった場合には（Ｓ２でＮＯ）、循環させる冷媒量は十分であるので、制御装置５０は流量調整弁４５を閉じる。

　ステップＳ５において除霜完了と判断されるまで、ステップＳ２～Ｓ４の処理が繰返される。これによって、除霜モードにおいて循環する冷媒量が適量に調整される。

　除霜完了と判断された場合には（Ｓ５でＹＥＳ）、ステップＳ６において、制御装置５０は、四方弁７を図１の冷凍モードの状態に戻す。

　冷凍装置１００によれば、除霜時の冷媒循環量を適正に保つことができるので、冷媒不足による除霜能力の低下および高圧の過上昇を避けることができる。したがって、短時間で確実に霜を融解させることができるとともに、設計圧力を低く抑えることができる。

　低温側の第１冷凍サイクル装置１０３と高温側の第２冷凍サイクル装置１０４とを含む２元サイクルの場合には、低温側の第１冷凍サイクル装置１０３の設計圧力は低く設定される。したがって、除霜モードにおける冷媒循環量を冷媒量調整機構１０で調整することは、低温側の第１冷凍サイクル装置１０３の圧力抑制に効果的であり、炭酸ガスなどを第２冷媒として適用した場合に有効である。

　（変形例１）
　図７は、一体型熱交換器の変形例１を示す図である。図７を参照して、一体型熱交換器２６１は、第２熱交換器２と第３熱交換器６とを水平方向に横並びに配列した構成となっている。一体型熱交換器２６１は、一体型熱交換器２６０と同様に第２熱交換器２と第３熱交換器６とで共通の複数のフィン８０を備えている。一体型熱交換器２６１は、第２熱交換器２と第３熱交換器６とのうち、第２熱交換器２に近い側にファン７０を備えている。

　ファン７０が回転することにより、第３熱交換器６から第２熱交換器２に向かう方向に気流が発生する。第２熱交換器２は第３熱交換器６よりも気流の風下側に位置するため、第３熱交換器６から排出された熱を採り込み易い。さらに、第２熱交換器２と第３熱交換器６とで共通のフィン８０が用いられることにより、第３熱交換器６の排熱を素早くかつ効率的に第２熱交換器２に伝達することが可能である。このため、除霜モードにおいて、第２熱交換器２は素早くかつ効率的に採熱することが可能となる。

　なお、一体型熱交換器２６１において、第２熱交換器２と第３熱交換器６との配列位置を逆にしてもよい。第２熱交換器２は第３熱交換器６よりも気流の風上側に位置することになるが、第２熱交換器２は第３熱交換器６とフィン８０が共通化されているため、フィン８０を通じて第３熱交換器６の排熱を吸収することができる。

　（変形例２）
　図８は、一体型熱交換器の変形例２を示す図である。図８を参照して、一体型熱交換器２６２は、図７に示した一体型熱交換器２６１と比較すると、フィンが第２熱交換器２と第３熱交換器６とで共通化されていない点で異なる。一体型熱交換器２６２において、第２熱交換器２と第３熱交換器６とが水平方向に配置され、かつ、連結部材９１によって第２熱交換器２と第３熱交換器６とが接続されている。

　一体型熱交換器２６２では、ファン７０が回転することにより、第３熱交換器６から第２熱交換器２に向かう方向に気流が発生する。一体型熱交換器２６２は、一体型熱交換器２６１に比べると、フィンを共通することによる伝熱作用が得られない。しかしながら、第２熱交換器２は第３熱交換器６よりも気流の風下側に位置するため、第３熱交換器６から排出された熱を採り込み易い。したがって、外気温度が低い場合であっても、除霜モードにおける蒸発器としての第２熱交換器２の機能を担保でき、除霜効果を得ることができる。

　（まとめ）
　以下に、本実施の形態を総括する。

　本開示は、冷凍モードと除霜モードとを有する冷凍装置（１００）の室外機（１０１）であって、第１膨張弁（３）および第１熱交換器（４）が直列接続された室内機（１０２）との間で第１冷媒を循環させる第１冷凍サイクル装置（１０３）と、第２冷媒を循環させる第２冷凍サイクル装置（１０４）と、第１冷媒と第２冷媒との間で熱交換を行なうカスケード熱交換器（１１）とを備え、第１冷凍サイクル装置（１０３）は、第１圧縮機（１）および第２熱交換器（２）と、冷凍モードにおいて、第１冷媒を第１圧縮機（１）、第２熱交換器（２）を経て第１膨張弁（３）に向かう正方向に流すとともに、除霜モードにおいて、第１冷媒を第１圧縮機（１）から第１熱交換器（４）に流し、かつ第１膨張弁（３）から第２熱交換器（２）を経て第１圧縮機（１）に戻す逆方向に流すように第１圧縮機（１）の吐出口の接続先と第１圧縮機（１）の吸入口の接続先とを入れ替える四方弁（７）とを有し、第２冷凍サイクル装置は、第２圧縮機（９）と、第３膨張弁（５）と、第３熱交換器（６）とを有し、第２冷媒を第２圧縮機（９）、第３熱交換器（６）、第３膨張弁（５）およびカスケード熱交換器（１１）の順に循環させ、第２熱交換器（２）が第３熱交換器（６）の排熱を吸収する配置構成（図４，図５，図７，図８参照）とされている、室外機（１０１）に関する。

　好ましくは、配置構成は、第２熱交換器（２）で第１冷媒が流れる配管（３８）と、第３熱交換器（６）で第２冷媒が流れる配管（３９）とが共通の複数のフィン（８０）で連結されている構成である（図５，図７参照）。

　好ましくは、配置構成は、第２熱交換器（２）が第３熱交換器（６）の上方に配置された構成である（図４参照）。

　また、室外機（１０１）は、第２熱交換器（２）および第３熱交換器（６）に対して送風するファン（７０）をさらに備え、配置構成は、第２熱交換器（２）が第３熱交換器（６）に対してファン（７０）で発生する気流の下流側に配置されている構成である（図７，図８参照）。

　また、室外機（１０１）は、除霜モードにおける第１冷媒の循環量を調整する冷媒量調整機構（１０）をさらに備える。

　好ましくは、冷媒量調整機構（１０）は、第２熱交換器（２）と第１膨張弁（３）との間に配置される受液器（８）と、受液器（８）の出口と第１圧縮機（１）の吸入口との間を接続する冷媒排出管（３４，３５）と、冷媒排出管（３４，３５）を流通する第１冷媒の流量を調整する流量調整弁（４５）とを有し、室外機（１０１）は、除霜モードにおいて、受液器（８）を経由せずに第１冷媒を第１膨張弁（３）から第２熱交換器（２）に向けて流すバイパス流路（３６，３７）をさらに備える。

　また、室外機（１０１）は、バイパス流路（３６，３７）に設けられた第２膨張弁（４６）と、バイパス流路（３６，３７）に設けられ、冷媒流通方向を第２膨張弁（４６）から第２熱交換器（２）に向けて流す向きに制限する逆止弁（４３）とをさらに備える。

　今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本開示の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

　１　第１圧縮機、２　第２熱交換器、３　第１膨張弁、４　第１熱交換器、５　第３膨張弁、６　第３熱交換器、９　第２圧縮機、７　四方弁、８　受液器、１０　冷媒量調整機構、１１　カスケード熱交換器、２１～３３，３８，３９，４７～４９　配管、３４，３５　冷媒排出管、３６，３７　バイパス流路、４１～４３　逆止弁、４５　流量調整弁、４６　第２膨張弁、５０　制御装置、５１　プロセッサ、５２　メモリ、６１　温度センサ、６２　圧力センサ、７０，７０ａ，７０ｂ　ファン、８０，８０ａ，８０ｂ　フィン、１００　冷凍装置、１０１　室外機、１０２　室内機、１０３　第１冷凍サイクル装置、１０４　第２冷凍サイクル装置、２６０～２６２　一体型熱交換器。

Claims

　冷凍モードと除霜モードとを有する冷凍装置の室外機であって、
　第１膨張弁および第１熱交換器が直列接続された室内機との間で第１冷媒を循環させる第１冷凍サイクル装置と、
　第２冷媒を循環させる第２冷凍サイクル装置と、
　前記第１冷媒と前記第２冷媒との間で熱交換を行なうカスケード熱交換器とを備え、
　前記第１冷凍サイクル装置は、
　　第１圧縮機および第２熱交換器と、
　　前記冷凍モードにおいて、前記第１冷媒を前記第１圧縮機、前記第２熱交換器を経て前記第１膨張弁に向かう正方向に流すとともに、前記除霜モードにおいて、前記第１冷媒を前記第１圧縮機から前記第１熱交換器に流し、かつ前記第１膨張弁から前記第２熱交換器を経て前記第１圧縮機に戻す逆方向に流すように前記第１圧縮機の吐出口の接続先と前記第１圧縮機の吸入口の接続先とを入れ替える四方弁とを有し、
　前記第２冷凍サイクル装置は、第２圧縮機と、第３膨張弁と、第３熱交換器とを有し、前記第２冷媒を前記第２圧縮機、前記第３熱交換器、前記第３膨張弁および前記カスケード熱交換器の順に循環させ、
　前記第２熱交換器が前記第３熱交換器の排熱を吸収する配置構成とされている、室外機。
　前記配置構成は、前記第２熱交換器で前記第１冷媒が流れる配管と、前記第３熱交換器で前記第２冷媒が流れる配管とが共通の複数のフィンで連結されている構成である、請求項１に記載の室外機。
　前記配置構成は、前記第２熱交換器が前記第３熱交換器の上方に配置された構成である、請求項１または請求項２に記載の室外機。
　前記第２熱交換器および前記第３熱交換器に対して送風するファンをさらに備え、
　前記配置構成は、前記第２熱交換器が前記第３熱交換器に対して前記ファンで発生する気流の下流側に配置されている構成である、請求項１または請求項２に記載の室外機。
　前記除霜モードにおける前記第１冷媒の循環量を調整する冷媒量調整機構をさらに備える、請求項１～請求項４のいずれか１項に記載の室外機。
　前記冷媒量調整機構は、
　前記第２熱交換器と前記第１膨張弁との間に配置される受液器と、
　前記受液器の出口と前記第１圧縮機の吸入口との間を接続する冷媒排出管と、
　前記冷媒排出管を流通する前記第１冷媒の流量を調整する流量調整弁とを有し、
　前記室外機は、
　前記除霜モードにおいて、前記受液器を経由せずに前記第１冷媒を前記第１膨張弁から前記第２熱交換器に向けて流すバイパス流路をさらに備える、請求項５に記載の室外機。
　前記バイパス流路に設けられた第２膨張弁と、
　前記バイパス流路に設けられ、冷媒流通方向を前記第２膨張弁から前記第２熱交換器に向けて流す向きに制限する逆止弁とをさらに備える、請求項６に記載の室外機。
　請求項１～請求項７のいずれか１項に記載の室外機と、
　前記室内機とを備える、冷凍装置。