冷凍装置
【課題】熱源側熱交換器に主熱交換部と補助熱交換部が形成され且つ冷却動作と加熱動作が切り換え可能な冷凍装置において、加熱動作中の熱源側熱交換器の能力を向上させる。
【解決手段】冷凍装置である空調機（10）では、室外熱交換器（40）に主熱交換部（50）と補助熱交換部（55）とが形成される。冷媒回路（20）には、四路弁（60）が設けられる。冷房運転時には、四路弁（60）が第１状態に設定され、室外熱交換器（40）が直列状態となる。冷房運転時において、冷媒は、主熱交換部（50）を通過する間に凝縮し、その後に補助熱交換部（55）を通過して過冷却状態となる。暖房運転時には、四路弁（60）が第２状態に設定され、室外熱交換器（40）が並列状態となる。暖房運転時において、冷媒は、その一部が主熱交換部（50）を、その残りが補助熱交換部（55）をそれぞれ流れ、主熱交換部（50）又は補助熱交換部（55）を通過する間に蒸発する。
【解決手段】冷凍装置である空調機（10）では、室外熱交換器（40）に主熱交換部（50）と補助熱交換部（55）とが形成される。冷媒回路（20）には、四路弁（60）が設けられる。冷房運転時には、四路弁（60）が第１状態に設定され、室外熱交換器（40）が直列状態となる。冷房運転時において、冷媒は、主熱交換部（50）を通過する間に凝縮し、その後に補助熱交換部（55）を通過して過冷却状態となる。暖房運転時には、四路弁（60）が第２状態に設定され、室外熱交換器（40）が並列状態となる。暖房運転時において、冷媒は、その一部が主熱交換部（50）を、その残りが補助熱交換部（55）をそれぞれ流れ、主熱交換部（50）又は補助熱交換部（55）を通過する間に蒸発する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷却動作と加熱動作とが切換可能な冷凍装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、冷媒回路で冷媒を循環させて冷凍サイクルを行い、対象物（例えば、空気や水など）を冷媒で冷却する動作と、対象物を冷媒で加熱する動作とを実行可能な冷凍装置が知られている。例えば、特許文献１には、この種の冷凍装置によって構成された空調機が開示されている。室内空気を冷却する冷房運転中の空調機では、室外熱交換器が凝縮器として機能し、室内熱交換器が蒸発器として機能する。一方、室内空気を加熱する暖房運転中の空調機では、室内熱交換器が凝縮器として機能し、室外熱交換器が蒸発器として機能する。
【０００３】
特許文献２にも、冷凍サイクルを行う空調機が開示されている。この空調機の冷媒回路には、冷媒を室外空気と熱交換させる室外熱交換器が設けられている。この室外熱交換器は、それぞれが筒状に形成された二つのヘッダと、二つのヘッダの間に設けられた多数の扁平な伝熱管とを有する熱交換器によって構成されている。
【０００４】
また、ヘッダと扁平な伝熱管とを有する熱交換器は、特許文献３にも開示されている。特許文献３の熱交換器は、凝縮器として機能する。この熱交換器には、凝縮用の主熱交換部と、過冷却用の補助熱交換部とが形成されている。そして、この熱交換器へ流入した冷媒は、主熱交換部を通過する間に凝縮して実質的に液単相状態となり、その後に補助熱交換部へ流入して更に冷却される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−０６４４４７号公報
【特許文献２】特開平０９−０１４６９８号公報
【特許文献３】特開２０１０−０２５４４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、特許文献１に開示されている冷凍装置（即ち、冷却動作と加熱動作が切り換え可能な冷凍装置）において、特許文献３に開示されている熱交換器（即ち、ヘッダと扁平な伝熱管とを有し、凝縮用の主熱交換部と過冷却用の補助熱交換部とが形成された熱交換器）を、冷媒を室外空気と熱交換させる熱源側熱交換器として用いることが考えられる。しかし、単に特許文献１の冷凍装置の熱源側熱交換器として特許文献３の熱交換器を適用するだけでは、以下で述べるような問題が生じる。
【０００７】
通常、冷凍装置の熱源側熱交換器では、冷却動作中における冷媒の流通方向と、加熱動作中における冷媒の流通方向とは、互いに逆向きとなる。つまり、冷却動作中に凝縮器として機能する熱源側熱交換器では、ガス側の一端から流入した冷媒が凝縮して液側の他端から流出する。一方、加熱動作中に蒸発器として機能する熱源側熱交換器では、液側の他端から流入した冷媒が蒸発してガス側の一端から流出する。
【０００８】
従って、単に特許文献１の冷凍装置の熱源側熱交換器として特許文献３の熱交換器を適用しただけの場合、蒸発器として機能する熱源側熱交換器へ流入した冷媒は、補助熱交換部と主熱交換部を順に通過しながら蒸発してゆく。つまり、蒸発器として機能する熱源側熱交換器では、冷媒が補助熱交換部を通過する過程においても蒸発する。
【０００９】
冷媒中におけるガス冷媒の割合が増えると、伝熱管内における冷媒の流速が上昇し、伝熱管を通過する間における冷媒の圧力損失が増大する。このため、単に特許文献１の冷凍装置の熱源側熱交換器として特許文献３の熱交換器を適用しただけの場合には、蒸発器として機能する熱源側熱交換器を通過する際の冷媒の圧力損失、特に補助熱交換部を通過する際の冷媒の圧力損失が大きくなる。
【００１０】
熱源側熱交換器が蒸発器として機能している状態において、補助熱交換部を通過する際の冷媒の圧力損失が増大すると、補助熱交換器の入口と主熱交換部の入口における冷媒の圧力差が拡大し、その結果、補助熱交換器の入口と主熱交換部の入口における冷媒の温度差も拡大する。このため、補助熱交換部における冷媒と室外空気の温度差が縮小し、補助熱交換部における冷媒の吸熱量を充分に確保できないという問題があった。
【００１１】
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、主熱交換部と補助熱交換部を備えた熱交換器を熱源側熱交換器として用い且つ冷却動作と加熱動作が切り換え可能な冷凍装置において、加熱動作中における熱源側熱交換器の能力を向上させることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
第１の発明は、圧縮機（31）と、冷媒を室外空気と熱交換させる熱源側熱交換器（40）と、冷媒を対象物と熱交換させる利用側熱交換器（32）とが設けられて冷凍サイクルを行う冷媒回路（20）を備え、上記熱源側熱交換器（40）で冷媒が凝縮し且つ上記利用側熱交換器（32）で冷媒が蒸発して上記対象物を冷却する冷却動作と、上記利用側熱交換器（32）で冷媒が凝縮し且つ上記熱源側熱交換器（40）で冷媒が蒸発して上記対象物を加熱する加熱動作とが切り換え可能な冷凍装置を対象とする。そして、上記熱源側熱交換器（40）は、主熱交換部（50）と補助熱交換部（55）とを備え、上記主熱交換部（50）と上記補助熱交換部（55）のそれぞれは、第１ヘッダ（51,56）と、第２ヘッダ（52,57）と、それぞれの一端が第１ヘッダ（51,56）に接続されて他端が第２ヘッダ（52,57）に接続された複数の扁平な伝熱管（53,58）と、該伝熱管（53,58）に接合されたフィン（54,59）とを備え、上記補助熱交換部（55）に設けられた伝熱管（58）の本数は、上記主熱交換部（50）に設けられた伝熱管（53）の本数よりも少なく、上記熱源側熱交換器（40）を、冷媒が上記主熱交換部（50）を通過後に上記補助熱交換部（55）を通過する直列状態と、冷媒の一部が上記主熱交換部（50）を通過して残りが上記補助熱交換部（55）を通過する並列状態とに切り換えるための切換機構（35）を備え、冷却動作では上記切換機構（35）が上記熱源側熱交換器（40）を直列状態とし、加熱動作では上記切換機構（35）が上記熱源側熱交換器（40）を並列状態とするものである。
【００１３】
第１の発明では、冷凍装置（10）において冷却動作と加熱動作が切り換え可能となる。冷却動作中には、熱源側熱交換器（40）において冷媒が蒸発し、利用側熱交換器（32）において対象物（例えば、空気や水など）が冷却される。加熱動作中には、熱源側熱交換器（40）において冷媒が蒸発し、利用側熱交換器（32）において対象物が加熱される。この発明では、熱源側熱交換器（40）に主熱交換部（50）と補助熱交換部（55）とが設けられ、補助熱交換部（55）の伝熱管（58）が主熱交換部（50）の伝熱管（53）よりも少数となっている。主熱交換部（50）と補助熱交換部（55）のそれぞれにおいて、冷媒は、伝熱管（53,58）内を第１ヘッダ（51,56）と第２ヘッダ（52,57）の一方から他方へ向かって流れ、その間に室外空気と熱交換する。
【００１４】
第１の発明では、冷凍装置（10）に切換機構（35）が設けられる。冷却動作中には、切換機構（35）が熱源側熱交換器（40）を直列状態にしている。冷却動作中の熱源側熱交換器（40）において、冷媒は、主熱交換部（50）を通過後に補助熱交換部（55）を通過し、その過程で室外空気へ放熱する。一方、加熱動作中には、切換機構（35）が熱源側熱交換器（40）を並列状態にしている。加熱動作中の熱源側熱交換器（40）において、冷媒は、その一部が主熱交換部（50）を通過して残りが補助熱交換部（55）を通過し、主熱交換部（50）又は補助熱交換部（55）を通過する過程で室外空気から吸熱する。
【００１５】
第２の発明は、上記第１の発明において、上記補助熱交換部（55）は、上記主熱交換部（50）の下方、又は上記熱源側熱交換器（40）の下端寄りに配置されるものである。
【００１６】
第２の発明では、熱源側熱交換器（40）における所定の位置に補助熱交換部（55）が配置される。冷却動作中の熱源側熱交換器（40）において、主熱交換部（50）で凝縮した冷媒は、圧力差と重力の両方によって補助熱交換部（55）へ送られる。
【００１７】
第３の発明は、上記第２の発明において、加熱動作中に上記熱源側熱交換器（40）に付着した霜を融かすために、上記圧縮機（31）から吐出された冷媒を上記熱源側熱交換器（40）へ供給する除霜動作を実行可能となっており、除霜動作では上記切換機構（35）が上記熱源側熱交換器（40）を並列状態とするものである。
【００１８】
第３の発明の冷凍装置（10）では、冷却動作と加熱動作と除霜動作とが実行可能となっている。除霜動作中には、切換機構（35）が熱源側熱交換器（40）を並列状態としており、圧縮機（31）から吐出された冷媒が熱源側熱交換器（40）へ供給される。熱源側熱交換器（40）へ流入した冷媒は、その一部が主熱交換部（50）を通過して残りが補助熱交換部（55）を通過する。除霜動作中には、伝熱管（53,58）内を流れる冷媒が放熱して凝縮し、熱源側熱交換器（40）に付着した霜が冷媒によって加熱されて融解する。このように、除霜動作中には、熱源側熱交換器（40）において冷媒が凝縮するにも拘わらず、切換機構（35）が熱源側熱交換器（40）を並列状態にする。
【００１９】
第４の発明は、上記第１〜第３の何れか一つの発明において、上記冷媒回路（20）は、一端が上記主熱交換部（50）の第１ヘッダ（51）に接続して他端が上記圧縮機（31）の吐出側または吸入側に連通するガス側配管（21）と、上記利用側熱交換器（32）の液側端に接続する液側配管（23）とを備え、上記熱源側熱交換器（40）では、上記主熱交換部（50）の第２ヘッダ（52）と上記補助熱交換部（55）の第２ヘッダ（57）が互いに連通する一方、上記ガス側配管（21）に接続する第１ポート（71）と、上記補助熱交換部（55）の第１ヘッダ（56）に接続する第２ポート（72）と、上記液側配管（23）に接続する第３ポート（73）と、上記主熱交換部（50）の第２ヘッダ（52）又は上記補助熱交換部（55）の第２ヘッダ（57）に接続する第４ポート（74）とを有する四路弁（60）が上記切換機構（35）として設けられ、上記四路弁（60）は、上記熱源側熱交換器（40）を直列状態とするときには、第２ポート（72）が第３ポート（73）と連通し且つ第１ポート（71）及び第４ポート（74）が閉鎖される第１状態となり、上記熱源側熱交換器（40）を並列状態とするときには、第１ポート（71）が第２ポート（72）と連通し且つ第３ポート（73）が第４ポート（74）と連通する第２状態となるものである。
【００２０】
第４の発明では、四路弁（60）が切換機構（35）として冷凍装置（10）に設けられる。四路弁（60）は、四つのポート（71〜74）を備え、第１状態と第２状態とに切り換わる。
【００２１】
第１状態の四路弁（60）では、第２ポート（72）が第３ポート（73）と連通すると共に、第１ポート（71）及び第４ポート（74）が閉鎖される。冷却動作中には、四路弁（60）が第１状態に設定され、圧縮機（31）から吐出された冷媒が主熱交換部（50）の第１ヘッダ（51）だけに流入する。主熱交換部（50）では、伝熱管（53）内を冷媒が第１ヘッダ（51）から第２ヘッダ（52）へ向かって流れる。主熱交換部（50）の第２ヘッダ（52）へ流入した冷媒は、補助熱交換部（55）の第２ヘッダ（57）へ流入する。補助熱交換部（55）では、伝熱管（58）内を冷媒が第２ヘッダ（57）から第１ヘッダ（56）へ向かって流れる。補助熱交換部（55）の第１ヘッダ（56）から流出した冷媒は、四路弁（60）の第２ポート（72）へ流入し、四路弁（60）の第３ポート（73）から液側配管（23）へ流入する。このように、四路弁（60）が第１状態に設定されると、熱源側熱交換器（40）が直列状態となる。
【００２２】
一方、第２状態の四路弁（60）では、第１ポート（71）が第２ポート（72）と連通すると共に、第３ポート（73）が第４ポート（74）と連通する。加熱動作中には、四路弁（60）が第２状態に設定され、利用側熱交換器（32）の液側端から流出した冷媒が、液側配管（23）を通って四路弁（60）の第３ポート（73）へ流入する。その後、冷媒は、四路弁（60）の第４ポート（74）から主熱交換部（50）の第２ヘッダ（52）と補助熱交換部（55）の第２ヘッダ（57）の少なくとも一方へ流入する。主熱交換部（50）の第２ヘッダ（52）と補助熱交換部（55）の第２ヘッダ（57）は、互いに連通している。このため、主熱交換部（50）の第２ヘッダ（52）と補助熱交換部（55）の第２ヘッダ（57）の少なくとも一方へ流入した冷媒は、主熱交換部（50）の伝熱管（53）と補助熱交換部（55）の伝熱管（58）とに分かれて流入する。主熱交換部（50）の第１ヘッダ（51）に流入した冷媒は、ガス側配管（21）を通って圧縮機（31）へ吸入される。補助熱交換部（55）の第１ヘッダ（51）へ流入した冷媒は、四路弁（60）の第２ポート（72）へ流入し、四路弁（60）の第１ポート（71）からガス側配管（21）へ流入し、その後に圧縮機（31）へ吸入される。このように、四路弁（60）が第２状態に設定されると、熱源側熱交換器（40）が並列状態となる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明では、熱源側熱交換器（40）に主熱交換部（50）と補助熱交換部（55）とが設けられ、補助熱交換部（55）の伝熱管（58）が主熱交換部（50）の伝熱管（53）よりも少数となっている。また、この発明では、冷凍装置（10）に切換機構（35）が設けられる。
【００２４】
冷却動作中の冷凍装置（10）では、切換機構（35）が熱源側熱交換器（40）を直列状態とし、冷媒が主熱交換部（50）を通過後に補助熱交換部（55）を通過する。主熱交換部（50）を通過する過程で冷媒が凝縮するため、補助熱交換部（55）へ流入する冷媒の比体積は、主熱交換部（50）へ流入する冷媒の比体積よりも小さくなる。一方、補助熱交換部（55）の伝熱管（58）は、主熱交換部（50）の伝熱管（53）よりも少数となっている。このため、流入する冷媒の比体積が小さくなる補助熱交換部（55）においても、伝熱管（58）内における冷媒の流速の低下が抑えられ、冷媒と室外空気の間の熱交換量の低下が抑えられる。
【００２５】
加熱動作中の冷凍装置（10）では、切換機構（35）が熱源側熱交換器（40）を並列状態とし、冷媒の一部が主熱交換部（50）を通過して残りが補助熱交換部（55）を通過し、主熱交換部（50）又は補助熱交換部（55）を通過する過程で室外空気から吸熱して蒸発する。冷媒中のガス冷媒の割合が増えると、冷媒の比体積が増大する。しかし、熱源側熱交換器（40）へ流入した冷媒は、主熱交換部（50）の各伝熱管（53）と補助熱交換部（55）の各伝熱管（58）の両方に分かれて流入する。このため、伝熱管（53,58）を通過する間における冷媒の圧力損失の増大が抑えられる。
【００２６】
本発明では、加熱動作中に切換機構（35）が熱源側熱交換器（40）を並列状態としている。このため、加熱動作中の熱源側熱交換器（40）において冷媒が補助熱交換部（55）と主熱交換部（50）を順に通過する場合に比べ、熱源側熱交換器（40）を通過する間における冷媒の圧力損失を低減することができる。その結果、熱源側熱交換器（40）へ流入する冷媒の圧力と温度を引き下げることができ、熱源側熱交換器（40）における冷媒の吸熱量を増加させることができる。
【００２７】
このように、本発明によれば、冷却動作中には切換機構（35）が熱源側熱交換器（40）を直列状態とすることによって熱源側熱交換器（40）における冷媒の放熱量を増大させることができ、加熱動作中には切換機構（35）が熱源側熱交換器（40）を並列状態とすることによって熱源側熱交換器（40）における冷媒の吸熱量を増大させることができる。従って、本発明によれば、冷却動作だけでなく、加熱動作においても熱源側熱交換器（40）の能力を向上させることができる。
【００２８】
上記第２の発明では、補助熱交換部（55）が、主熱交換部（50）の下方、又は熱源側熱交換器（40）の下端寄りに配置されている。このため、冷却動作中の熱源側熱交換器（40）では、主熱交換部（50）で凝縮した冷媒を圧力差と重力の両方によって補助熱交換部（55）へスムーズに送ることができ、熱源側熱交換器（40）を通過する間における冷媒の圧力損失を低減できる。
【００２９】
上記第３の発明では、熱源側熱交換器（40）において冷媒が凝縮する除霜動作中に、切換機構（35）が熱源側熱交換器（40）を並列状態にしている。このため、熱源側熱交換器（40）に付着した霜を確実に融かすことが可能となる。ここでは、その理由を説明する。
【００３０】
補助熱交換部（55）が主熱交換部（50）の下方または熱源側熱交換器（40）の下端寄りに配置されている場合、加熱動作中の熱源側熱交換器（40）では、主熱交換部（50）において生じた凝縮水が補助熱交換部（55）へ流れ落ちて凍結することがある。また、除霜動作中には、主熱交換部（50）に付着していた霜が融けきらずに落下することがあり、落下した霜が補助熱交換部（55）に接した状態で加熱動作が再開されると、主熱交換部（50）から落下してきた霜が補助熱交換部（55）に付着するおそれもある。従って、補助熱交換部（55）が主熱交換部（50）の下方または熱源側熱交換器（40）の下端寄りに配置されている場合には、補助熱交換器に付着する霜の量が主熱交換部（50）に付着する霜の量よりも多くなる傾向がある。
【００３１】
仮に、除霜動作中にも（冷却動作中と同様に）切換機構（35）が熱源側熱交換器（40）を直列状態にしたとすると、除霜動作中の熱源側熱交換器（40）では、圧縮機（31）から供給された冷媒が主熱交換部（50）を通過後に補助熱交換部（55）へ流入することになる。つまり、主熱交換部（50）よりも補助熱交換部（55）の方が付着する霜の量が多いにも拘わらず、除霜動作中には主熱交換部（50）を通過する間に放熱した冷媒が補助熱交換部（55）へ流入することになる。このため、補助熱交換部（55）に付着した霜を確実に融かすことが困難となり、加熱動作中に熱源側熱交換器（40）の能力が充分に発揮されなくなるおそれがある。
【００３２】
これに対し、上記第３の発明では、除霜動作中に切換機構（35）が熱源側熱交換器（40）を並列状態にしており、圧縮機（31）から熱源側熱交換器（40）へ供給された冷媒が、主熱交換部（50）だけでなく補助熱交換部（55）にも導入される。従って、この発明によれば、除霜動作中に切換機構（35）が熱源側熱交換器（40）を直列状態にする場合に比べ、除霜動作中に補助熱交換部（55）へ流入する冷媒の温度を上昇させることができ、主熱交換部（50）に付着した霜と補助熱交換部（55）に付着した霜の両方を確実に融かすことが可能となる。
【００３３】
上記第４の発明によれば、一つの四路弁（60）によって熱源側熱交換器（40）を直列状態と並列状態に切り換えることが可能となる。従って、この発明によれば、冷凍装置（10）の複雑化を最小限に抑えつつ、冷却動作と加熱動作の両方において熱源側熱交換器（40）の能力を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】実施形態１の空調機の冷媒回路図であって、冷房運転時の状態を示すものである。
【図２】実施形態１の空調機の冷媒回路図であって、暖房運転時の状態を示すものである。
【図３】実施形態１の空調機の冷媒回路図であって、除霜動作時の状態を示すものである。
【図４】実施形態１の室外熱交換器を構成する熱交換器ユニットの概略斜視図である。
【図５】実施形態１の室外熱交換器を構成する熱交換器ユニットを示す概略正面図である。
【図６】実施形態１の熱交換ユニットの要部をその一部を省略して示す拡大斜視図である。
【図７】実施形態１の四路弁の概略構成図であって、(Ａ)は第１状態を示し、(Ｂ)は第２状態を示す。
【図８】実施形態１の変形例１の空調機の冷媒回路図である。
【図９】実施形態１の変形例２の空調機の冷媒回路図である。
【図１０】実施形態２の四路弁の概略構成図であって、(Ａ)は第１状態を示し、(Ｂ)は第２状態を示す。
【図１１】実施形態２の空調機の冷媒回路図であって、冷房運転時の状態を示すものである。
【図１２】実施形態２の空調機の冷媒回路図であって、暖房運転時の状態を示すものである。
【図１３】その他の実施形態の第１変形例の空調機の冷媒回路図であって、冷房運転時の状態を示すものである。
【図１４】その他の実施形態の第１変形例の空調機の冷媒回路図であって、暖房運転時の状態を示すものである。
【図１５】その他の実施形態の第１変形例の空調機の冷媒回路図であって、除霜動作時の状態を示すものである。
【図１６】その他の実施形態の第２変形例の空調機の冷媒回路図であって、冷房運転時の状態を示すものである。
【図１７】その他の実施形態の第２変形例の空調機の冷媒回路図であって、暖房運転時の状態を示すものである。
【図１８】その他の実施形態の第２変形例の空調機の冷媒回路図であって、除霜動作時の状態を示すものである。
【図１９】その他の実施形態の第２変形例の室外熱交換器を構成する熱交換器ユニットの正面図であって、(Ａ)は主熱交換器ユニットを示し、(Ｂ)は補助熱交換器ユニットを示す。
【図２０】その他の実施形態の第３変形例の空調機の冷媒回路図であって、冷房運転時の状態を示すものである。
【図２１】その他の実施形態の第３変形例の空調機の冷媒回路図であって、暖房運転時の状態を示すものである。
【図２２】その他の実施形態の第３変形例の空調機の冷媒回路図であって、除霜動作時の状態を示すものである。
【図２３】その他の実施形態の第３変形例の室外熱交換器を構成する補助熱交換器ユニットの正面図である。
【図２４】その他の実施形態の第４変形例の室外熱交換器を構成する第２主熱交換器ユニット及び補助熱交換器ユニットの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
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。
【００３６】
《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。本実施形態は、冷凍装置によって構成された空調機（10）である。
【００３７】
〈空調機の全体構成〉
図１に示すように、本実施形態の空調機（10）は、利用側ユニットである室内ユニット（12）と、熱源側ユニットである室外ユニット（11）とを一つずつ備えている。この空調機（10）では、室外ユニット（11）と室内ユニット（12）を配管で接続することによって冷媒回路（20）が形成されている。
【００３８】
なお、室内ユニット（12）及び室外ユニット（11）の台数は、単なる一例である。つまり、本実施形態の空調機（10）では、一台の室外ユニット（11）に複数台の室内ユニット（12）を接続することで冷媒回路（20）が形成されていてもよいし、複数台の室外ユニット（11）と複数台の室内ユニット（12）を互いに接続することで冷媒回路（20）が形成されていてもよい。
【００３９】
冷媒回路（20）には、圧縮機（31）と、熱源側熱交換器である室外熱交換器（40）と、利用側熱交換器である室内熱交換器（32）と、膨張弁（33）と、四方切換弁（34）とが設けられている。また、この冷媒回路（20）には、四路弁（60）が切換機構（35）として設けられている。圧縮機（31）、室外熱交換器（40）、膨張弁（33）、四方切換弁（34）、及び四路弁（60）は、室外ユニット（11）に収容されている。室内熱交換器（32）は、室内ユニット（12）に収容されている。また、図示しないが、室外ユニット（11）には室外熱交換器（40）へ室外空気を供給するための室外ファンが設けられ、室内ユニット（12）には室内熱交換器（32）へ室内空気を供給するための室内ファンが設けられている。
【００４０】
圧縮機（31）は、密閉型のロータリ圧縮機またはスクロール圧縮機である。冷媒回路（20）において、圧縮機（31）は、その吐出管が四方切換弁（34）の第１ポートに配管を介して接続され、その吸入管が四方切換弁（34）の第２ポートに配管を介して接続される。
【００４１】
室外熱交換器（40）は、立設された第１ヘッダ部材（46）及び第２ヘッダ部材（47）と、多数の伝熱管（53,58）とを備え、冷媒を室外空気と熱交換させる。室外熱交換器（40）の詳細な構造については、後述する。室内熱交換器（32）は、いわゆるクロスフィン型のフィン・アンド・チューブ型熱交換器であって、冷媒を室内空気と熱交換させる。
【００４２】
膨張弁（33）は、いわゆる電子膨張弁（33）である。四方切換弁（34）は、四つのポートを備えており、第１ポートが第３ポートと連通し且つ第２ポートが第４ポートと連通する第１状態（図１に示す状態）と、第１ポートが第４ポートと連通し且つ第２ポート第３ポートと連通がする第２状態（図２に示す状態）とに切り換わる。四路弁（60）は、四つのポート（71〜74）を備えている。四路弁（60）の詳細な構造については、後述する。
【００４３】
冷媒回路（20）には、第１ガス側配管（21）と、第２ガス側配管（22）と、液側配管（23）とが設けられている。第１ガス側配管（21）は、その一端が四方切換弁（34）の第３ポートに接続され、その他端が室外熱交換器（40）の第１ヘッダ部材（46）の上端部に接続されている。第２ガス側配管（22）は、その一端が四方切換弁（34）の第４ポートに接続され、その他端が室内熱交換器（32）のガス側端に接続されている。液側配管（23）は、その一端が四路弁（60）の第３ポート（73）に接続され、その他端が室内熱交換器（32）の液側端に接続されている。この液側配管（23）の途中には、膨張弁（33）が設けられている。
【００４４】
また、冷媒回路（20）には、ガス側接続管（24）と、液側接続管（25）と、接続管（26）とが設けられている。ガス側接続管（24）は、その一端が四路弁（60）の第１ポート（71）に接続され、その他端が第１ガス側配管（21）に接続されている。液側接続管（25）は、その一端が四路弁（60）の第４ポート（74）に接続され、その他端が室外熱交換器（40）の第２ヘッダ部材（47）の下端部に接続されている。接続管（26）は、その一端が四路弁（60）の第２ポート（72）に接続され、その他端が室外熱交換器（40）の第１ヘッダ部材（46）の下端部に接続されている。
【００４５】
〈室外熱交換器の構造〉
室外熱交換器（40）の詳細な構造について、図４〜図６を参照しながら説明する。本実施形態の室外熱交換器（40）は、一つの熱交換器ユニット（45）によって構成されている。
【００４６】
図４及び図５に示すように、室外熱交換器（40）を構成する熱交換器ユニット（45）は、一つの第１ヘッダ部材（46）と、一つの第２ヘッダ部材（47）と、多数の伝熱管（53,58）と、多数のフィン（54,59）とを備えている。第１ヘッダ部材（46）、第２ヘッダ部材（47）、伝熱管（53,58）、及びフィン（54,59）は、何れもアルミニウム合金製の部材であって、互いにロウ付けによって接合されている。
【００４７】
第１ヘッダ部材（46）と第２ヘッダ部材（47）は、何れも両端が閉塞された細長い中空円筒状に形成されている。図５では、熱交換器ユニット（45）の左端に第１ヘッダ部材（46）が立設され、熱交換器ユニット（45）の右端に第２ヘッダ部材（47）が立設されている。つまり、第１ヘッダ部材（46）と第２ヘッダ部材（47）は、それぞれの軸方向が上下方向となる姿勢で設置されている。
【００４８】
図６に示すように、伝熱管（53,58）は、扁平な形状にされており、その内部に複数の冷媒流路（49）が一列に形成されている。熱交換器ユニット（45）において、伝熱管（53,58）は、それぞれの軸方向が左右方向となり且つ互いの側面が向かい合う姿勢で、第１ヘッダ部材（46）及び第２ヘッダ部材（47）の軸方向に所定の間隔をおいて配列されている。つまり、熱交換器ユニット（45）において、伝熱管（53,58）は、第１ヘッダ部材（46）から第２ヘッダ部材（47）に亘って互いに平行に配置されている。各伝熱管（53,58）は、その一端部が第１ヘッダ部材（46）に挿入され、その他端部が第２ヘッダ部材（47）に挿入されている。各伝熱管（53,58）内の冷媒流路（49）は、その一端が第１ヘッダ部材（46）の内部空間に連通し、その他端が第２ヘッダ部材（47）の内部空間に連通している。
【００４９】
フィン（54,59）は、隣り合った伝熱管（53,58）の間に設けられている。各フィン（54,59）は、上下に蛇行する波板状に形成され、その波形の稜線が熱交換器ユニット（45）の前後方向（図５の紙面に垂直な方向）となる姿勢で設置されている。熱交換器ユニット（45）では、図５の紙面に垂直な方向へ空気が通過する。
【００５０】
図５に示すように、第１ヘッダ部材（46）には、円板状の仕切板（48）が設けられている。第１ヘッダ部材（46）の内部空間は、仕切板（48）によって上下に仕切られている。一方、第２ヘッダ部材（47）の内部空間は、仕切られていない一つの空間となっている。
【００５１】
熱交換器ユニット（45）では、仕切板（48）よりも上側の部分が主熱交換部（50）を構成し、仕切板（48）よりも下側の部分が補助熱交換部（55）を構成している。
【００５２】
具体的に、第１ヘッダ部材（46）では、仕切板（48）よりも上側の部分が主熱交換部（50）の第１ヘッダ（51）を構成し、仕切板（48）よりも下側の部分が補助熱交換部（55）の第１ヘッダ（56）を構成している。熱交換器ユニット（45）に設けられた伝熱管（53,58）は、主熱交換部（50）の第１ヘッダ（51）に接続するものが主熱交換部（50）の伝熱管（53）となり、補助熱交換部（55）の第１ヘッダ（56）に接続するものが補助熱交換部（55）の伝熱管（58）となっている。また、熱交換器ユニット（45）に設けられたフィン（54,59）は、主熱交換部（50）の伝熱管（53）の間に設けられているものが主熱交換部（50）のフィン（54）となり、補助熱交換部（55）の伝熱管（58）の間に設けられているものが補助熱交換部（55）のフィン（59）となっている。第２ヘッダ部材（47）では、主熱交換部（50）の伝熱管（53）が挿入された部分が主熱交換部（50）の第２ヘッダ（52）を構成し、補助熱交換部（55）の伝熱管（58）が挿入された部分が補助熱交換部（55）の第２ヘッダ（57）を構成している。
【００５３】
本実施形態の室外熱交換器（40）では、補助熱交換部（55）の伝熱管（58）の本数が、主熱交換部（50）の伝熱管（53）の本数よりも少なくなっている。具体的に、補助熱交換部（55）の伝熱管（58）の本数は、主熱交換部（50）の伝熱管（53）の本数の１／９程度となっている。なお、図４及び図５に図示された伝熱管（53,58）の本数は、実際の室外熱交換器（40）に設けられた伝熱管（53,58）の本数とは異なっている。
【００５４】
上述したように、冷媒回路（20）では、第１ガス側配管（21）が第１ヘッダ部材（46）の上端部に、接続管（26）が第１ヘッダ部材（46）の下端部に、液側接続管（25）が第２ヘッダ部材（47）の下端部に、それぞれ接続されている（図１を参照）。つまり、室外熱交換器（40）では、主熱交換部（50）の第１ヘッダ（51）に第１ガス側配管（21）が、補助熱交換部（55）の第１ヘッダ（56）に接続管（26）が、補助熱交換部（55）の第２ヘッダ（57）に液側接続管（25）が、それぞれ接続されている。
【００５５】
〈四路弁の構造〉
四路弁（60）の詳細な構造について、図７を参照しながら説明する。この四路弁（60）は、弁本体（61）と、パイロット弁（62）とを備えている。
【００５６】
弁本体（61）は、ケース部材（65）と、弁座部材（70）と、ピストン部材（80）とを備えている。ケース部材（65）は、両端が閉塞された中空円筒状の部材である。弁座部材（70）は、厚板状の部材であって、ケース部材（65）の側部を貫通するように設けられている。この弁座部材（70）には、四つのポート（71〜74）が一列に並んで形成されている。各ポート（71〜74）は、弁座部材（70）をその厚さ方向に貫通する貫通孔である。各ポート（71〜74）は、それぞれの一端が弁座部材（70）の外側面に開口し、それぞれの他端が弁座部材（70）の内側面に開口している。
【００５７】
ピストン部材（80）は、ケース部材（65）に収容されている。ピストン部材（80）では、その一端（図７における左端）に第１ピストン（81）が設けられ、その他端（同図における右端）に第２ピストン（82）が設けられている。第１ピストン（81）と第２ピストン（82）のそれぞれは、外周面がケース部材（65）の内周面と摺接する円板状に形成されている。ケース部材（65）の内部空間は、第１ピストン（81）と第２ピストン（82）によって、三つの部分に区画されている。つまり、ケース部材（65）の内部空間では、図７における第１ピストン（81）の左側の部分が第１室（66）を構成し、同図における第２ピストン（82）の右側の部分が第２室（67）を構成し、第１ピストン（81）と第２ピストン（82）の間の部分が中央空間（68）を構成している。
【００５８】
ピストン部材（80）における第１ピストン（81）と第２ピストン（82）の間には、弁体（83）が設けられている。つまり、この弁体（83）は、中央空間（68）に配置されている。弁体（83）は、ドーム部（84）と脚部（85）とを備えている。ドーム部（84）は、カップ状に形成されている。脚部（85）は、ドーム部（84）の開口端（図７における上端）から外側へ延びる平板状に形成されている。脚部（85）におけるドーム部（84）とは反対側の表面は、平坦面となっており、弁座部材（70）の内側面と摺接する。ドーム部（84）の内側の空間は、弁体（83）と弁座部材（70）に囲まれたドーム内空間（86）となっている。
【００５９】
四路弁（60）には、第１導圧管（63）と第２導圧管（64）とが設けられている。第１導圧管（63）は、その一端がパイロット弁（62）に接続され、その他端が液側配管（23）における膨張弁（33）と室内熱交換器（32）の間に接続されている。第２導圧管（64）は、その一端がパイロット弁（62）に接続され、その他端がガス側接続管（24）に接続されている。
【００６０】
パイロット弁（62）は、ケース部材（65）内の第１室（66）と第２室（67）のそれぞれに、配管を介して接続されている。このパイロット弁（62）は、第１導圧管（63）を第１室（66）に連通させ且つ第２導圧管（64）を第２室（67）に連通させる第１状態（図７(Ａ)に示す状態）と、第１導圧管（63）を第２室（67）に連通させ且つ第２導圧管（64）を第１室（66）に連通させる第２状態（図７(Ｂ)に示す状態）とに切り換わる。
【００６１】
先ず、図７(Ａ)に示すように、パイロット弁（62）が第１状態になると、第２室（67）の圧力が第１室（66）の圧力よりも高くなり、ピストン部材（80）が同図における左端寄りに移動する。この状態では、弁座部材（70）の内側面における第２ポート（72）及び第３ポート（73）の開口端が、弁体（83）のドーム部（84）によって覆われる。そして、第１ポート（71）は中央空間（68）における弁体（83）の外側の部分に連通し、第２ポート（72）及び第３ポート（73）はドーム内空間（86）に連通し、第４ポート（74）は弁体（83）の脚部（85）によって塞がれる。中央空間（68）における弁体（83）の外側の部分は、ケース部材（65）の外部に連通しない閉空間である。従って、第１ポート（71）は、実質的には閉鎖されている。このように、パイロット弁（62）が第１状態になると、四路弁（60）の弁本体（61）は、第２ポート（72）が第３ポート（73）と連通し且つ第１ポート（71）及び第４ポート（74）が閉鎖される第１状態となる。つまり、第１状態の四路弁（60）では、パイロット弁（62）と弁本体（61）の両方が第１状態となる。
【００６２】
第１状態の弁本体（61）では、中央空間（68）が第１ポート（71）を介して第１ガス側配管（21）と連通する。従って、後述する冷房運転中には、中央空間（68）における弁体（83）の外側の部分の圧力が、ドーム内空間（86）の圧力よりも高くなる。このため、弁体（83）が弁座部材（70）の内側面に押し付けられ、弁体（83）と弁座部材（70）の隙間から漏れ出す冷媒の量が低く抑えられる。
【００６３】
次に、図７(Ｂ)に示すように、パイロット弁（62）が第２状態になると、第１室（66）の圧力が第２室（67）の圧力よりも高くなり、ピストン部材（80）が同図における右端寄りに移動する。この状態では、弁座部材（70）の内側面における第１ポート（71）及び第２ポート（72）の開口端が、弁体（83）のドーム部（84）によって覆われる。そして、第１ポート（71）及び第２ポート（72）はドーム内空間（86）に連通し、第３ポート（73）及び第４ポート（74）は中央空間（68）における弁体（83）の外側の部分に連通する。このように、パイロット弁（62）が第２状態になると、四路弁（60）の弁本体（61）は、第１ポート（71）が第２ポート（72）と連通し且つ第３ポート（73）が第４ポート（74）と連通する第２状態となる。つまり、第２状態の四路弁（60）では、パイロット弁（62）と弁本体（61）の両方が第２状態となる。
【００６４】
−運転動作−
空調機（10）の運転動作について説明する。この空調機（10）は、冷却動作である冷房運転と、加熱動作である暖房運転とを行う。また、暖房運転中において、この空調機（10）は、室外熱交換器（40）に付着した霜を融かすために除霜動作を行う。
【００６５】
〈冷房運転〉
冷房運転時の空調機（10）の運転動作について、図１を参照しながら説明する。
【００６６】
冷房運転時には、四方切換弁（34）と四路弁（60）の両方が第１状態に設定される。また、膨張弁（33）の開度は、室内熱交換器（32）のガス側端から流出する冷媒の過熱度が所定の目標値（例えば、５℃）となるように調節される。また、冷房運転時には、室外ファンによって室外空気が室外熱交換器（40）へ供給され、室内ファンによって室内空気が室内熱交換器（32）へ供給される。
【００６７】
第１状態の四路弁（60）では、第１ポート（71）と第４ポート（74）とが閉鎖され、第２ポート（72）と第３ポート（73）が互いに連通する。このため、室外熱交換器（40）は、冷媒が主熱交換部（50）を通過後に補助熱交換部（55）を通過する直列状態となる。
【００６８】
冷媒回路（20）において、圧縮機（31）から吐出された冷媒は、四方切換弁（34）と第１ガス側配管（21）を順に通過し、その後に主熱交換部（50）の第１ヘッダ（51）へ流入する。この第１ヘッダ（51）へ流入した冷媒は、主熱交換部（50）の各伝熱管（53）へ分かれて流入し、各伝熱管（53）の冷媒流路（49）を通過する間に室外空気へ放熱して凝縮する。各伝熱管（53）を通過した冷媒は、主熱交換部（50）の第２ヘッダ（52）へ流れ込んで合流し、その後に補助熱交換部（55）の第２ヘッダ（57）へと流れ落ちる。この第２ヘッダ（57）へ流入した冷媒は、補助熱交換部（55）の各伝熱管（58）へ分かれて流入し、各伝熱管（58）の冷媒流路（49）を通過する間に室外空気へ放熱して過冷却状態となる。各伝熱管（58）を通過した冷媒は、補助熱交換部（55）の第１ヘッダ（56）へ流れ込んで合流する。
【００６９】
補助熱交換部（55）の第１ヘッダ（56）から接続管（26）へ流入した冷媒は、四路弁（60）を通過後に液側配管（23）へ流入し、膨張弁（33）を通過する際に膨張（圧力降下）した後に室内熱交換器（32）の液側端へ流入する。室内熱交換器（32）へ流入した冷媒は、室内空気から吸熱して蒸発する。室内ユニット（12）は、吸い込んだ室内空気を室内熱交換器（32）へ供給し、室内熱交換器（32）において冷却された室内空気を室内へ送り返す。
【００７０】
室内熱交換器（32）において蒸発した冷媒は、室内熱交換器（32）のガス側端から第２ガス側配管（22）へ流入する。その後、冷媒は、四方切換弁（34）を通って圧縮機（31）へ吸入される。圧縮機（31）は、吸入した冷媒を圧縮してから吐出する。
【００７１】
〈暖房運転〉
暖房運転時の空調機（10）の運転動作について、図２を参照しながら説明する。
【００７２】
暖房運転時には、四方切換弁（34）と四路弁（60）の両方が第２状態に設定される。また、膨張弁（33）の開度は、室外熱交換器（40）から流出する冷媒の過熱度が所定の目標値（例えば、５℃）となるように調節される。また、暖房運転時には、室外ファンによって室外空気が室外熱交換器（40）へ供給され、室内ファンによって室内空気が室内熱交換器（32）へ供給される。
【００７３】
第２状態の四路弁（60）では、第１ポート（71）と第２ポート（72）が互いに連通し、第３ポート（73）と第４ポート（74）が互いに連通する。このため、室外熱交換器（40）は、冷媒の一部が主熱交換部（50）を通過して残りが補助熱交換部（55）を通過する並列状態となる。
【００７４】
冷媒回路（20）において、圧縮機（31）から吐出された冷媒は、四方切換弁（34）と第２ガス側配管（22）を順に通過し、その後に室内熱交換器（32）のガス側端へ流入する。室内熱交換器（32）へ流入した冷媒は、室内空気へ放熱して凝縮する。室内ユニット（12）は、吸い込んだ室内空気を室内熱交換器（32）へ供給し、室内熱交換器（32）において加熱された室内空気を室内へ送り返す。
【００７５】
室内熱交換器（32）の液側端から液側配管（23）へ流入した冷媒は、膨張弁（33）を通過する際に膨張（圧力降下）した後に、四路弁（60）と液側接続管（25）を順に通過して補助熱交換部（55）の第２ヘッダ（57）へ流入する。補助熱交換部（55）の第２ヘッダ（57）は、主熱交換部（50）の第２ヘッダ（57）と連通している。このため、補助熱交換部（55）の第２ヘッダ（57）へ流入した冷媒は、その一部が補助熱交換部（55）の伝熱管（58）へ分かれて流入し、残りが主熱交換部（50）の第２ヘッダ（57）から伝熱管（53）へ分かれて流入する。各伝熱管（53,58）へ流入した冷媒は、冷媒流路（49）を通過する間に室外空気から吸熱して蒸発する。
【００７６】
主熱交換部（50）の各伝熱管（53）を通過した冷媒は、主熱交換部（50）の第１ヘッダ（51）へ流入して合流し、その後に第１ガス側配管（21）へ流入する。一方、補助熱交換部（55）の各伝熱管（58）を通過した冷媒は、補助熱交換部（55）の第１ヘッダ（56）へ流入して合流し、その後に接続管（26）と四路弁（60）とガス側接続管（24）とを順に通過して第１ガス側配管（21）へ流入する。第１ガス側配管（21）を流れる冷媒は、四方切換弁（34）を通過後に圧縮機（31）へ吸入される。圧縮機（31）は、吸入した冷媒を圧縮してから吐出する。
【００７７】
〈除霜動作〉
室外空気の温度が低い（例えば、０℃以下）の状態で暖房運転を行うと、蒸発器として機能する室外熱交換器（40）に霜が付着する。室外熱交換器（40）に霜が付着すると、室外熱交換器（40）を通過しようとする室外空気の流れが阻害され、室外熱交換器（40）における冷媒の吸熱量が減少する。そこで、室外熱交換器（40）への霜の付着が予想される運転状態において、空調機（10）は、例えば暖房運転の継続時間が所定値（たとえは数十分）に達する行う毎に、除霜動作を行う。
【００７８】
除霜動作時の空調機（10）の運転動作について、図３を参照しながら説明する。
【００７９】
除霜動作時には、四方切換弁（34）が第１状態に設定され、四路弁（60）が第２状態に設定される。また、膨張弁（33）の開度は、所定の開度に保持される。また、暖房運転時には、室外ファン及び室内ファンが停止する。
【００８０】
除霜動作時において、四路弁（60）は、第２状態に設定される。このため、室外熱交換器（40）は、暖房運転中と同様に、冷媒の一部が主熱交換部（50）を通過して残りが補助熱交換部（55）を通過する並列状態となる。
【００８１】
冷媒回路（20）において、圧縮機（31）から吐出された冷媒は、四方切換弁（34）を通って第１ガス側配管（21）へ流入する。第１ガス側配管（21）を流れる冷媒は、その一部が主熱交換部（50）の第１ヘッダ（51）へ流入し、その残りがガス側接続管（24）と四路弁（60）と接続管（26）とを順に通って補助熱交換部（55）の第１ヘッダ（56）へ流入する。主熱交換部（50）では、第１ヘッダ（51）へ流入した冷媒が各伝熱管（53）へ分かれて流入する。補助熱交換部（55）では、第１ヘッダ（56）へ流入した冷媒が各伝熱管（58）へ分かれて流入する。各伝熱管（53,58）へ流入した冷媒は、冷媒流路（49）を流れる間に放熱して凝縮する。室外熱交換器（40）に付着した霜は、各伝熱管（53,58）を流れる冷媒によって暖められて融ける。
【００８２】
主熱交換部（50）の各伝熱管（53）を通過した冷媒は、主熱交換部（50）の第２ヘッダ（52）へ流れ込んで合流し、その後に補助熱交換部（55）の第２ヘッダ（57）へと流れ落ちる。補助熱交換部（55）の各伝熱管（58）を通過した冷媒は、補助熱交換部（55）の第２ヘッダ（57）へ流れ込み、主熱交換部（50）の各伝熱管（53）を通過した冷媒と合流する。補助熱交換部（55）の第２ヘッダ（57）から液側接続管（25）へ流入した冷媒は、四路弁（60）と液側配管（23）と室内熱交換器（32）とを順に通過して第２ガス側配管（22）へ流入し、その後に四方切換弁（34）を通って圧縮機（31）へ吸入される。圧縮機（31）は、吸入した冷媒を圧縮してから吐出する。
【００８３】
−実施形態１の効果−
本実施形態の空調機（10）では、室外熱交換器（40）に主熱交換部（50）と補助熱交換部（55）とが設けられ、補助熱交換部（55）の伝熱管（58）が主熱交換部（50）の伝熱管（53）よりも少数となっている。また、本実施形態の空調機（10）には、四路弁（60）が設けられる。
【００８４】
冷房運転中の空調機（10）では、四路弁（60）が室外熱交換器（40）を直列状態とし、冷媒が主熱交換部（50）を通過後に補助熱交換部（55）を通過する。主熱交換部（50）を通過する過程で冷媒が凝縮するため、補助熱交換部（55）へ流入する冷媒の比体積は、主熱交換部（50）へ流入する冷媒の比体積よりも小さくなる。一方、補助熱交換部（55）の伝熱管（58）は、主熱交換部（50）の伝熱管（53）よりも少数となっている。このため、流入する冷媒の比体積が小さくなる補助熱交換部（55）においても、伝熱管（58）内における冷媒の流速の低下が抑えられる。その結果、冷媒と伝熱管（58）の間の熱伝達係数の低下が抑えられ、冷媒と室外空気の間の熱交換量の低下が抑えられる。
【００８５】
暖房運転中の空調機（10）では、四路弁（60）が室外熱交換器（40）を並列状態としている。そして、室外熱交換器（40）を流れる冷媒は、その一部が主熱交換部（50）を通過して残りが補助熱交換部（55）を通過し、主熱交換部（50）又は補助熱交換部（55）を通過する過程で室外空気から吸熱して蒸発する。冷媒中のガス冷媒の割合が増えると、冷媒の比体積が増大する。しかし、室外熱交換器（40）へ流入した冷媒は、主熱交換部（50）の各伝熱管（53）と補助熱交換部（55）の各伝熱管（58）の両方に分かれて流入する。このため、伝熱管（53,58）の冷媒流路（49）における冷媒の流速が低く抑えられ、伝熱管（53,58）を通過する間における冷媒の圧力損失の増大が抑えられる。
【００８６】
本実施形態の空調機（10）では、暖房運転中に四路弁（60）が室外熱交換器（40）を並列状態としている。このため、暖房運転中の室外熱交換器（40）において冷媒が補助熱交換部（55）と主熱交換部（50）を順に通過する場合に比べ、室外熱交換器（40）を通過する間における冷媒の圧力損失を低減することができる。このため、室外熱交換器（40）へ流入する冷媒の圧力と温度を引き下げることができる。その結果、室外熱交換器（40）における冷媒と室外空気の温度差が拡大し、室外熱交換器（40）における冷媒の吸熱量が増加することとなる。
【００８７】
このように、本実施形態の空調機（10）によれば、冷房運転中には四路弁（60）が室外熱交換器（40）を直列状態とすることによって室外熱交換器（40）における冷媒の放熱量を増大させることができ、暖房運転中には四路弁（60）が室外熱交換器（40）を並列状態とすることによって室外熱交換器（40）における冷媒の吸熱量を増大させることができる。従って、本実施形態によれば、冷房運転だけでなく、暖房運転においても室外熱交換器（40）の能力を向上させることができる。
【００８８】
本実施形態の室外熱交換器（40）では、補助熱交換部（55）が主熱交換部（50）の下方に配置されている。このため、冷房運転中の室外熱交換器（40）では、主熱交換部（50）の伝熱管（53）内で凝縮して第２ヘッダ（52）へ流入した冷媒を、圧力差と重力の両方によって補助熱交換部（55）の第２ヘッダ（57）へスムーズに送ることができる。従って、本実施形態によれば、室外熱交換器（40）を通過する間における冷媒の圧力損失を低減できる。
【００８９】
本実施形態の空調機（10）では、室外熱交換器（40）において冷媒が凝縮する除霜動作中に、四路弁（60）が室外熱交換器（40）を並列状態にしている。このため、室外熱交換器（40）に付着した霜を確実に融かすことが可能となる。ここでは、その理由を説明する。
【００９０】
補助熱交換部（55）が主熱交換部（50）の下方に配置されている場合、暖房運転中の室外熱交換器（40）では、主熱交換部（50）において生じた凝縮水が補助熱交換部（55）へ流れ落ちて凍結することがある。また、除霜動作中には、主熱交換部（50）に付着していた霜が融けきらずに落下することがあり、落下した霜が補助熱交換部（55）に接した状態で暖房運転が再開されると、主熱交換部（50）から落下してきた霜が補助熱交換部（55）に付着するおそれもある。従って、補助熱交換部（55）が主熱交換部（50）の下方に配置されている場合には、補助熱交換器に付着する霜の量が主熱交換部（50）に付着する霜の量よりも多くなる傾向がある。
【００９１】
仮に、除霜動作中にも（冷房運転中と同様に）四路弁（60）が室外熱交換器（40）を直列状態にしたとすると、除霜動作中の室外熱交換器（40）では、圧縮機（31）から供給された冷媒が主熱交換部（50）を通過後に補助熱交換部（55）へ流入することになる。つまり、主熱交換部（50）よりも補助熱交換部（55）の方が付着する霜の量が多いにも拘わらず、除霜動作中には主熱交換部（50）を通過する間に放熱した冷媒が補助熱交換部（55）へ流入することになる。このため、補助熱交換部（55）に付着した霜を確実に融かすことが困難となり、暖房運転中に室外熱交換器（40）の能力が充分に発揮されなくなるおそれがある。
【００９２】
これに対し、本実施形態の空調機（10）では、除霜動作中に四路弁（60）が室外熱交換器（40）を並列状態にしており、圧縮機（31）から室外熱交換器（40）へ供給された高温高圧のガス冷媒が、主熱交換部（50）だけでなく補助熱交換部（55）にも導入される。従って、本実施形態によれば、除霜動作中に四路弁（60）が室外熱交換器（40）を直列状態にする場合に比べ、除霜動作中に補助熱交換部（55）へ流入する冷媒の温度を上昇させることができ、主熱交換部（50）に付着した霜と補助熱交換部（55）に付着した霜の両方を確実に融かすことが可能となる。
【００９３】
本実施形態の空調機（10）では、一つの四路弁（60）が切換機構（35）として冷媒回路（20）に設けられており、この四路弁（60）によって室外熱交換器（40）が直列状態と並列状態に切り換えられる。従って、本実施形態によれば、空調機（10）の複雑化を最小限に抑えつつ、冷房運転と暖房運転の両方において室外熱交換器（40）の能力を向上させることができる。
【００９４】
−実施形態１の変形例１−
図８に示すように、本実施形態の空調機（10）には、四路弁（60）に代えて三つの電磁弁（91,92,93）が切換機構（35）として設けられていてもよい。ここでは、本変形例の空調機（10）の冷媒回路（20）について、図１の冷媒回路（20）と異なる点を説明する。
【００９５】
本変形例の冷媒回路（20）では、液側配管（23）の一端が第１電磁弁（91）の一端に接続され、接続管（26）の一端が第１電磁弁（91）の他端に接続され、ガス側接続管（24）の一端が接続管（26）に接続され、液側接続管（25）の一端が液側配管（23）における膨張弁（33）と第１電磁弁（91）の間に接続されている。また、ガス側接続管（24）の途中には第２電磁弁（92）が設けられ、液側接続管（25）の途中には第３電磁弁（93）が設けられている。本変形例では、第１電磁弁（91）、第２電磁弁（92）、及び第３電磁弁（93）が切換機構（35）を構成している。なお、液側配管（23）、ガス側接続管（24）、液側接続管（25）、及び接続管（26）の他端の接続先は、図１の冷媒回路（20）と同じである。
【００９６】
本変形例の切換機構（35）は、第１状態と第２状態とに切り換わる。第１状態では、第１電磁弁（91）が開放されて第２電磁弁（92）及び第３電磁弁（93）が閉鎖される。第２状態では、第１電磁弁（91）が閉鎖されて第２電磁弁（92）及び第３電磁弁（93）が開放される。切換機構（35）が第１状態になると、室外熱交換器（40）が直列状態となり、冷媒が主熱交換部（50）を通過後に補助熱交換部（55）を通過する。一方、切換機構（35）が第２状態になると、室外熱交換器（40）が並列状態となり、冷媒の一部が主熱交換部（50）を通過して残りが補助熱交換部（55）を通過する。
【００９７】
−実施形態１の変形例２−
図９に示すように、本実施形態の空調機（10）には、四路弁（60）に代えて二つの三方弁（96,97）が切換機構（35）として設けられていてもよい。ここでは、本変形例の空調機（10）の冷媒回路（20）について、図１の冷媒回路（20）と異なる点を説明する。
【００９８】
本変形例の冷媒回路（20）では、液側配管（23）の一端が第１三方弁（96）の第１ポートに接続され、接続管（26）の一端が第２三方弁（97）の第１ポートに接続され、ガス側接続管（24）の一端が第２三方弁（97）の第３ポートに接続され、液側接続管（25）の一端が第１三方弁（96）の第３ポートに接続されている。また、第１三方弁（96）の第２ポートと第２三方弁（97）の第２ポートは、配管を介して互いに接続されている。本変形例では、第１三方弁（96）及び第２三方弁（97）が切換機構（35）を構成している。なお、液側配管（23）、ガス側接続管（24）、液側接続管（25）、及び接続管（26）の他端の接続先は、図１の冷媒回路（20）と同じである。
【００９９】
本変形例の切換機構（35）は、第１状態と第２状態とに切り換わる。第１状態において、第１三方弁（96）と第２三方弁（97）のそれぞれは、第１ポートが第２ポートと連通して第３ポートから遮断された状態に設定される。第２状態において、第１三方弁（96）と第２三方弁（97）のそれぞれは、第１ポートが第３ポートと連通して第２ポートから遮断された状態に設定される。切換機構（35）が第１状態になると、室外熱交換器（40）が直列状態となり、冷媒が主熱交換部（50）を通過後に補助熱交換部（55）を通過する。一方、切換機構（35）が第２状態になると、室外熱交換器（40）が並列状態となり、冷媒の一部が主熱交換部（50）を通過して残りが補助熱交換部（55）を通過する。
【０１００】
《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。本実施形態は、上記実施形態１の空調機（10）において、四路弁（60）の構成を変更したものである。ここでは、本実施形態の四路弁（60）について、上記実施形態１の四路弁（60）と異なる点を説明する。
【０１０１】
図１０に示すように、本実施形態の四路弁（60）では、パイロット弁（62）が省略されている。この四路弁（60）において、第１導圧管（63）の一端は、ケース部材（65）の一端面（図１０における左端面）に接続され、第２導圧管（64）の一端は、ケース部材（65）の他端面（図１０における右端面）に接続されている。つまり、この四路弁（60）において、第１導圧管（63）はケース部材（65）内の第１室（66）に常に連通し、第２導圧管（64）はケース部材（65）内の第２室（67）に常に連通する。なお、第１導圧管（63）及び第２導圧管（64）の他端の接続先は、上記実施形態１の四路弁（60）と同じである。
【０１０２】
−運転動作−
本実施形態の四路弁（60）は、四方切換弁（34）が第１状態と第２状態の一方から他方へ切り換わると、外部からの制御信号を受信することなく、自動的に第１状態と第２状態の一方から他方へ切り換わる。つまり、四方切換弁（34）が第１状態から第２状態に切り換わると、四路弁（60）も第１状態から第２状態に切り換わる。また、四方切換弁（34）が第２状態から第１状態に切り換わると、四路弁（60）も第２状態から第１状態に切り換わる。
【０１０３】
図１１に示すように、冷房運転中の冷媒回路（20）では、四方切換弁（34）が第１状態に設定される。この状態において、ガス側接続管（24）が接続する第１ガス側配管（21）では、圧縮機（31）から吐出された高圧のガス冷媒が流れている。また、液側配管（23）のうち膨張弁（33）と室内熱交換器（32）の間の部分では、膨張弁（33）を通過する際に膨張して圧力が低下した冷媒が流通している。このため、四路弁（60）の弁本体（61）では、第１導圧管（63）を介して液側配管（23）に連通する第１室（66）の圧力が、第２導圧管（64）を介してガス側接続管（24）に連通する第２室（67）の圧力よりも低くなる。このため、図１０(Ａ)に示すように、四路弁（60）では、ピストン部材（80）が同図における左端寄りに位置する状態となる。従って、四路弁（60）は、第２ポート（72）が第３ポート（73）と連通し且つ第１ポート（71）及び第４ポート（74）が閉鎖される第１状態となる。
【０１０４】
図１２に示すように、暖房運転中の冷媒回路（20）では、四方切換弁（34）が第２状態に設定される。この状態において、ガス側接続管（24）が接続する第１ガス側配管（21）では、圧縮機（31）へ吸入される低圧のガス冷媒が流れている。また、液側配管（23）のうち膨張弁（33）と室内熱交換器（32）の間の部分では、室内熱交換器（32）から流出して膨張弁（33）に到達する前の高圧の冷媒が流通している。このため、四路弁（60）の弁本体（61）では、第２導圧管（64）を介してガス側接続管（24）に連通する第２室（67）の圧力が、第１導圧管（63）を介して液側配管（23）に連通する第１室（66）の圧力よりも低くなる。このため、図１０(Ｂ)に示すように、四路弁（60）では、ピストン部材（80）が同図における右端寄りに位置する状態となる。従って、四路弁（60）は、第１ポート（71）が第２ポート（72）と連通し且つ第３ポート（73）が第４ポート（74）と連通する第２状態となる。
【０１０５】
上述したように、本実施形態の空調機（10）では、四方切換弁（34）が第１状態と第２状態の一方から他方へ切り換わると、四路弁（60）も自動的に第１状態と第２状態の一方から他方へ切り換わる。従って、本実施形態の空調機（10）では、四路弁（60）に対する制御動作を行う必要が無くなる。ただし、本実施形態の空調機（10）では、除湿動作を行うために四方切換弁（34）が第１状態に設定されると、四路弁（60）も第１状態になってしまう。従って、除霜動作では、室外熱交換器（40）が直列状態となり、圧縮機（31）から室外熱交換器（40）へ供給された高温の冷媒は、主熱交換部（50）を通過後に補助熱交換部（55）を通過する。
【０１０６】
《その他の実施形態》
上記の各実施形態については、以下のような構成としてもよい。
【０１０７】
−第１変形例−
上記各実施形態の空調機（10）では、室外熱交換器（40）が複数の熱交換器ユニット（45a,45b）で構成されていてもよい。
【０１０８】
図１３に示す本変形例の空調機（10）では、室外熱交換器（40）が二つの熱交換器ユニット（45a,45b）で構成されている。なお、室外熱交換器（40）を構成する熱交換器ユニット（45a,45b）の数は、三つ以上であってもよい。
【０１０９】
本変形例の室外熱交換器（40）を構成する各熱交換器ユニット（45a,45b）の構造は、上記実施形態１の室外熱交換器（40）を構成する熱交換器ユニット（45）の構造と全く同じである。第１熱交換器ユニット（45a）は、第１主熱交換部（50a）と第１補助熱交換部（55a）とを備えている。第２熱交換器ユニット（45b）は、第２主熱交換部（50b）と第２補助熱交換部（55b）とを備えている。
【０１１０】
図１３に示すように、本変形例の第１ガス側配管（21）は、二手に分岐しており、分岐した一方が第１熱交換器ユニット（45a）の第１ヘッダ部材（46a）の上端部（即ち、第１主熱交換部（50a）の第１ヘッダ（51a））に接続し、分岐した他方が第２熱交換器ユニット（45b）の第１ヘッダ部材（46b）の上端部（即ち、第２主熱交換部（50b）の第１ヘッダ（51b））に接続している。また、本変形例の液側接続管（25）は、二手に分岐しており、分岐した一方が第１熱交換器ユニット（45a）の第２ヘッダ部材（47a）の下端部（即ち、第１補助熱交換部（55a）の第２ヘッダ（57a））に接続し、分岐した他方が第２熱交換器ユニット（45b）の第２ヘッダ部材（47b）の下端部（即ち、第２補助熱交換部（55b）の第２ヘッダ（57b））に接続している。また、本変形例の接続管（26）は、二手に分岐しており、分岐した一方が第１熱交換器ユニット（45a）の第１ヘッダ部材（46a）の下端部（即ち、第１補助熱交換部（55a）の第１ヘッダ（56a））に接続し、分岐した他方が第２熱交換器ユニット（45b）の第１ヘッダ部材（46b）の下端部（即ち、第２補助熱交換部（55b）の第１ヘッダ（56b））に接続している。
【０１１１】
図１３に示すように、冷房運転時には、本変形例の空調機（10）においても、四方切換弁（34）と四路弁（60）の両方が第１状態に設定される。第１ガス側配管（21）から各主熱交換部（50a,50b）の第１ヘッダ（51a,51b）へ流入した冷媒は、主熱交換部（50a,50b）の伝熱管（53）を通過後に補助熱交換部（55a,55b）の伝熱管（58）を通過し、その後に各補助熱交換部（55a,55b）の第１ヘッダ（56a,56b）を通って接続管（26）へ流入する。
【０１１２】
図１４に示すように、暖房運転時には、本変形例の空調機（10）においても、四方切換弁（34）と四路弁（60）の両方が第２状態に設定される。液側接続管（25）から各補助熱交換部（55a,55b）の第２ヘッダ（57a,57b）へ流入した冷媒は、その一部が主熱交換部（50a,50b）の伝熱管（53）を、残りが補助熱交換部（55a,55b）の伝熱管（58）をそれぞれ通過する。主熱交換部（50a,50b）の伝熱管（53）を通過した冷媒は、主熱交換部（50a,50b）の第１ヘッダ（51a,51b）を通って第１ガス側配管（21）へ流入する。補助熱交換部（55a,55b）の伝熱管（58）を通過した冷媒は、補助熱交換部（55a,55b）の第１ヘッダ（56a,56b）を通って接続管（26）へ流入し、その後にガス側接続管（24）を通って第１ガス側配管（21）へ流入する。
【０１１３】
図１５に示すように、除霜動作時には、本変形例の空調機（10）においても、四方切換弁（34）が第１状態に設定され、四路弁（60）が第２状態に設定される。第１ガス側配管（21）を流れる冷媒は、その一部が各主熱交換部（50a,50b）の第１ヘッダ（51a,51b）へ流入し、その残りがガス側接続管（24）と接続管（26）を通過後に補助熱交換部（55a,55b）の第１ヘッダ（56a,56b）へ流入する。主熱交換部（50a,50b）の伝熱管（53）を通過した冷媒は、主熱交換部（50a,50b）の第２ヘッダ（52a,52b）を通って液側接続管（25）へ流入する。補助熱交換部（55a,55b）の伝熱管（58）を通過した冷媒は、補助熱交換部（55a,55b）の第２ヘッダ（57a,57b）を通って液側接続管（25）へ流入する。
【０１１４】
−第２変形例−
上記各実施形態の空調機（10）では、室外熱交換器（40）が主熱交換器ユニット（41,42）と補助熱交換器ユニット（43）とで構成されていてもよい。本変形例の室外熱交換器（40）では、主熱交換器ユニット（41,42）が主熱交換部（50a,50b）を構成し、補助熱交換器ユニット（43）が補助熱交換部（55）を構成する。
【０１１５】
図１６に示す本変形例の空調機（10）では、室外熱交換器（40）が二つの主熱交換器ユニット（41,42）と一つの補助熱交換器ユニット（43）とで構成されている。なお、室外熱交換器（40）を構成する主熱交換器ユニット（41,42）の数は、一つであってもよいし複数であってもよい。また、室外熱交換器（40）を構成する補助熱交換器ユニット（43）の数は、一つであってもよいし複数であってもよい。
【０１１６】
また、本変形例の室外熱交換器（40）では、下から上に向かって順に補助熱交換器ユニット（43）と第２主熱交換器ユニット（42）と第１主熱交換器ユニット（41）とが配置されている。つまり、本変形例の室外熱交換器（40）において、補助熱交換器ユニット（43）は、二つの主熱交換器ユニット（41,42）の下方で、且つ室外熱交換器（40）の下端寄りの位置に設けられている。
【０１１７】
図１９(Ａ)に示すように、各主熱交換器ユニット（41,42）は、上記実施形態１の熱交換器ユニット（45）と同形式の空気熱交換器であって、第１ヘッダ（51a,51b）と、第２ヘッダ（52a,52b）と、伝熱管（53）と、フィン（54）とを備えている。つまり、各主熱交換器ユニット（41,42）では、左端と右端の一方に第１ヘッダ（51a,51b）が、他方に第２ヘッダ（52a,52b）がそれぞれ立設され、伝熱管（53）の一端が第１ヘッダ（51a,51b）に、他端が第２ヘッダ（52a,52b）にそれぞれ接続され、隣り合った伝熱管（53）の間にフィン（54）が配置されている。
【０１１８】
図１９(Ｂ)に示すように、補助熱交換器ユニット（43）は、上記実施形態１の熱交換器ユニット（45）と同形式の空気熱交換器であって、第１ヘッダ（56）と、第２ヘッダ（57）と、伝熱管（58）と、フィン（59）とを備えている。つまり、補助熱交換器ユニット（43）では、左端と右端の一方に第１ヘッダ（56）が、他方に第２ヘッダ（57）がそれぞれ立設され、伝熱管（58）の一端が第１ヘッダ（56）に、他端が第２ヘッダ（57）にそれぞれ接続され、隣り合った伝熱管（58）の間にフィン（59）が配置されている。
【０１１９】
本変形例の室外熱交換器（40）において、補助熱交換器ユニット（43）の伝熱管（58）の本数は、第１主熱交換器ユニット（41）及び第２主熱交換器ユニット（42）の伝熱管（53）の本数の１／９程度となっている。
【０１２０】
図１６に示すように、本変形例の冷媒回路（20）には、ヘッダ用接続管（27）が設けられている。ヘッダ用接続管（27）は、その一端が二手に分岐しており、分岐した一方が第１主熱交換器ユニット（41）の第２ヘッダ（52a）の下端部に接続し、分岐した他方が第２主熱交換器ユニット（42）の第２ヘッダ（52b）の下端部に接続している。ヘッダ用接続管（27）の他端は、補助熱交換器ユニット（43）の第２ヘッダ（57）の下端部に接続されている。また、本変形例の第１ガス側配管（21）は、二手に分岐しており、分岐した一方が第１主熱交換器ユニット（41）の第１ヘッダ（51a）の上端部に接続し、分岐した他方が第２主熱交換器ユニット（42）の第１ヘッダ（51b）に接続している。また、本変形例の液側接続管（25）は、ヘッダ用接続管（27）に接続されている。また、本変形例の接続管（26）は、補助熱交換器ユニット（43）の第１ヘッダ（56）の下端部に接続されている。
【０１２１】
図１６に示すように、冷房運転時には、本変形例の空調機（10）においても、四方切換弁（34）と四路弁（60）の両方が第１状態に設定される。第１ガス側配管（21）から各主熱交換器ユニット（41,42）の第１ヘッダ（51a,51b）へ流入した冷媒は、伝熱管（53）と第２ヘッダ（52a,52b）を順に通過し、ヘッダ用接続管（27）を通って補助熱交換器ユニット（43）の第２ヘッダ（57）へ流入する。その後、冷媒は、補助熱交換器ユニット（43）の伝熱管（58）と第１ヘッダ（56）を順に通過し、接続管（26）へ流入する。
【０１２２】
図１７に示すように、暖房運転時には、本変形例の空調機（10）においても、四方切換弁（34）と四路弁（60）の両方が第２状態に設定される。液側接続管（25）を流れる冷媒は、第１主熱交換器ユニット（41）の第２ヘッダ（52a）と、第２主熱交換器ユニット（42）の第２ヘッダ（52b）と、補助熱交換器ユニット（43）の第２ヘッダ（57）とに分かれて流入する。各主熱交換器ユニット（41,42）の第２ヘッダ（52a,52b）へ流入した冷媒は、伝熱管（53）と第１ヘッダ（51a,51b）とを順に通過して第１ガス側配管（21）へ流入する。補助熱交換器ユニット（43）の第２ヘッダ（57）へ流入した冷媒は、伝熱管（58）と第１ヘッダ（56）とを順に通過して接続管（26）へ流入し、その後にガス側接続管（24）を通って第１ガス側配管（21）へ流入する。
【０１２３】
図１８に示すように、除霜動作時には、本変形例の空調機（10）においても、四方切換弁（34）が第１状態に設定され、四路弁（60）が第２状態に設定される。第１ガス側配管（21）を流れる冷媒は、その一部が各主熱交換器ユニット（41,42）の第１ヘッダ（51a,51b）へ流入し、その残りがガス側接続管（24）と接続管（26）を通過後に補助熱交換器ユニット（43）の第１ヘッダ（56）へ流入する。各主熱交換器ユニット（41,42）の第１ヘッダ（51a,51b）へ流入した冷媒は、伝熱管（53）と第２ヘッダ（52a,52b）を通ってヘッダ用接続管（27）へ流入し、その後に液側接続管（25）へ流入する。補助熱交換器ユニット（43）の第１ヘッダ（56）へ流入した冷媒は、伝熱管（58）と第２ヘッダ（57）を通って液側接続管（25）へ流入する。
【０１２４】
−第３変形例−
上記第２変形例の空調機（10）では、一つの補助熱交換器ユニット（43）に複数の補助熱交換部（55）が形成されていてもよい。
【０１２５】
図２０に示す本変形例の空調機（10）では、一つの補助熱交換器ユニット（43）に二つの補助熱交換部（55a,55b）が形成されている。つまり、本変形例の補助熱交換器ユニット（43）には、主熱交換器ユニット（41,42）と同数の補助熱交換部（55a,55b）が形成される。
【０１２６】
図２３に示すように、本変形例の補助熱交換器ユニット（43）は、第１ヘッダ（56）と第２ヘッダ（57）のそれぞれに仕切板（48a,48b）が設けられている。第１ヘッダ（56）の内部空間は仕切板（48a）によって上下に仕切られ、第２ヘッダ（57）の内部空間は仕切板（48b）によって上下に仕切られている。第１ヘッダ（56）は、仕切板（48a）よりも上側の部分が第１補助熱交換部（55a）の第１ヘッダ（56a）を構成し、仕切板（48a）よりも下側の部分が第２補助熱交換部（55b）の第１ヘッダ（56b）を構成している。第２ヘッダ（57）は、仕切板（48a）よりも上側の部分が第１補助熱交換部（55a）の第２ヘッダ（57a）を構成し、仕切板（48a）よりも下側の部分が第２補助熱交換部（55b）の第２ヘッダ（57b）を構成している。
【０１２７】
図２０に示すように、本変形例の冷媒回路（20）には、第１ヘッダ用接続管（28）と第２ヘッダ用接続管（29）とが設けられている。第１ヘッダ用接続管（28）は、その一端が第１主熱交換器ユニット（41）の第２ヘッダ（52a）の下端部に接続され、その他端が第１補助熱交換部（55a）の第２ヘッダ（57a）の下端に接続されている。第２ヘッダ用接続管（29）は、その一端が第２主熱交換器ユニット（42）の第２ヘッダ（52b）の下端部に接続され、その他端が第２補助熱交換部（55b）の第２ヘッダ（57b）の下端に接続されている。また、本変形例の液側接続管（25）は、二手に分岐しており、分岐した一方が第１ヘッダ用接続管（28）に接続し、分岐した他方が第２ヘッダ用接続管（29）に接続している。また、本変形例の接続管（26）は、二手に分岐しており、分岐した一方が第１補助熱交換部（55a）の第１ヘッダ（56a）の下端部に接続し、分岐した他方が第２補助熱交換部（55b）の第１ヘッダ（56b）の下端部に接続している。
【０１２８】
図２０に示すように、冷房運転時には、本変形例の空調機（10）においても、四方切換弁（34）と四路弁（60）の両方が第１状態に設定される。各主熱交換器ユニット（41,42）において、第１ガス側配管（21）から第１ヘッダ（51a,51b）へ流入した冷媒は、伝熱管（53）を通過して第２ヘッダ（52a,52b）へ流入する。第１主熱交換器ユニット（41）の第２ヘッダ（52a）へ流入した冷媒は、第１ヘッダ用接続管（28）を通って第１補助熱交換部（55a）の第２ヘッダ（57a）へ流入する。第２主熱交換器ユニット（42）の第２ヘッダ（52b）へ流入した冷媒は、第２ヘッダ用接続管（29）を通って第２補助熱交換部（55b）の第２ヘッダ（57b）へ流入する。各補助熱交換部（55a,55b）の第２ヘッダ（57a,57b）へ流入した冷媒は、伝熱管（58）を通って第１ヘッダ（56a,56b）へ流入し、その後に接続管（26）へ流入する。
【０１２９】
図２１に示すように、暖房運転時には、本変形例の空調機（10）においても、四方切換弁（34）と四路弁（60）の両方が第２状態に設定される。液側接続管（25）を流れる冷媒は、第１主熱交換器ユニット（41）の第２ヘッダ（52a）と、第２主熱交換器ユニット（42）の第２ヘッダ（52b）と、第１補助熱交換部（55a）の第２ヘッダ（57a）と、第２補助熱交換部（55b）の第２ヘッダ（57b）とに分かれて流入する。各主熱交換器ユニット（41,42）の第２ヘッダ（52a,52b）へ流入した冷媒は、伝熱管（53）と第１ヘッダ（51a,51b）とを順に通過して第１ガス側配管（21）へ流入する。各補助熱交換部（55）の第２ヘッダ（57a,57b）へ流入した冷媒は、伝熱管（58）と第１ヘッダ（56a,56b）とを順に通過して接続管（26）へ流入し、その後にガス側接続管（24）を通って第１ガス側配管（21）へ流入する。
【０１３０】
図２２に示すように、除霜動作時には、本変形例の空調機（10）においても、四方切換弁（34）が第１状態に設定され、四路弁（60）が第２状態に設定される。第１ガス側配管（21）を流れる冷媒は、その一部が各主熱交換器ユニット（41,42）の第１ヘッダ（51a,51b）へ流入し、その残りがガス側接続管（24）と接続管（26）を通過後に各補助熱交換部（55a,55b）の第１ヘッダ（56a,56b）へ流入する。各主熱交換器ユニット（41,42）の第１ヘッダ（51a,51b）へ流入した冷媒は、伝熱管（53）と第２ヘッダ（52a,52b）を通過し、その後に液側接続管（25）へ流入する。各補熱交換部（55a,55b）の第１ヘッダ（56a,56b）へ流入した冷媒は、伝熱管（58）と第２ヘッダ（57a,57b）を通過し、その後に液側接続管（25）へ流入する。
【０１３１】
−第４変形例−
図２４に示すように、上記第２及び第３変形例の室外熱交換器（40）では、補助熱交換器ユニット（43）が、第２主熱交換器ユニット（42）の下方ではなく、第２主熱交換器ユニット（42）の下端部と重なるように配置されていてもよい。つまり、本変形例の室外熱交換器（40）では、補助熱交換器ユニット（43）が室外熱交換器（40）の下端寄りに配置される。また、室外熱交換器（40）を通過する室外空気の流れ方向において、補助熱交換器ユニット（43）は、第２主熱交換器ユニット（42）の上流側に配置されている。
【０１３２】
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】
【０１３３】
以上説明したように、本発明は、冷却動作と加熱動作が切り換え可能な冷凍装置について有用である。
【符号の説明】
【０１３４】
10 空調機（冷凍装置）
20 冷媒回路
21 第１ガス側配管
23 液側配管
31 圧縮機
32 室内熱交換器（利用側熱交換器）
35 切換機構
40 室外熱交換器（熱源側熱交換器）
50 主熱交換部
51 第１ヘッダ
52 第２ヘッダ
53 伝熱管
54 フィン
55 補助熱交換部
56 第１ヘッダ
57 第２ヘッダ
58 伝熱管
59 フィン
60 四路弁
71 第１ポート
72 第２ポート
73 第３ポート
74 第４ポート
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷却動作と加熱動作とが切換可能な冷凍装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、冷媒回路で冷媒を循環させて冷凍サイクルを行い、対象物（例えば、空気や水など）を冷媒で冷却する動作と、対象物を冷媒で加熱する動作とを実行可能な冷凍装置が知られている。例えば、特許文献１には、この種の冷凍装置によって構成された空調機が開示されている。室内空気を冷却する冷房運転中の空調機では、室外熱交換器が凝縮器として機能し、室内熱交換器が蒸発器として機能する。一方、室内空気を加熱する暖房運転中の空調機では、室内熱交換器が凝縮器として機能し、室外熱交換器が蒸発器として機能する。
【０００３】
特許文献２にも、冷凍サイクルを行う空調機が開示されている。この空調機の冷媒回路には、冷媒を室外空気と熱交換させる室外熱交換器が設けられている。この室外熱交換器は、それぞれが筒状に形成された二つのヘッダと、二つのヘッダの間に設けられた多数の扁平な伝熱管とを有する熱交換器によって構成されている。
【０００４】
また、ヘッダと扁平な伝熱管とを有する熱交換器は、特許文献３にも開示されている。特許文献３の熱交換器は、凝縮器として機能する。この熱交換器には、凝縮用の主熱交換部と、過冷却用の補助熱交換部とが形成されている。そして、この熱交換器へ流入した冷媒は、主熱交換部を通過する間に凝縮して実質的に液単相状態となり、その後に補助熱交換部へ流入して更に冷却される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−０６４４４７号公報
【特許文献２】特開平０９−０１４６９８号公報
【特許文献３】特開２０１０−０２５４４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、特許文献１に開示されている冷凍装置（即ち、冷却動作と加熱動作が切り換え可能な冷凍装置）において、特許文献３に開示されている熱交換器（即ち、ヘッダと扁平な伝熱管とを有し、凝縮用の主熱交換部と過冷却用の補助熱交換部とが形成された熱交換器）を、冷媒を室外空気と熱交換させる熱源側熱交換器として用いることが考えられる。しかし、単に特許文献１の冷凍装置の熱源側熱交換器として特許文献３の熱交換器を適用するだけでは、以下で述べるような問題が生じる。
【０００７】
通常、冷凍装置の熱源側熱交換器では、冷却動作中における冷媒の流通方向と、加熱動作中における冷媒の流通方向とは、互いに逆向きとなる。つまり、冷却動作中に凝縮器として機能する熱源側熱交換器では、ガス側の一端から流入した冷媒が凝縮して液側の他端から流出する。一方、加熱動作中に蒸発器として機能する熱源側熱交換器では、液側の他端から流入した冷媒が蒸発してガス側の一端から流出する。
【０００８】
従って、単に特許文献１の冷凍装置の熱源側熱交換器として特許文献３の熱交換器を適用しただけの場合、蒸発器として機能する熱源側熱交換器へ流入した冷媒は、補助熱交換部と主熱交換部を順に通過しながら蒸発してゆく。つまり、蒸発器として機能する熱源側熱交換器では、冷媒が補助熱交換部を通過する過程においても蒸発する。
【０００９】
冷媒中におけるガス冷媒の割合が増えると、伝熱管内における冷媒の流速が上昇し、伝熱管を通過する間における冷媒の圧力損失が増大する。このため、単に特許文献１の冷凍装置の熱源側熱交換器として特許文献３の熱交換器を適用しただけの場合には、蒸発器として機能する熱源側熱交換器を通過する際の冷媒の圧力損失、特に補助熱交換部を通過する際の冷媒の圧力損失が大きくなる。
【００１０】
熱源側熱交換器が蒸発器として機能している状態において、補助熱交換部を通過する際の冷媒の圧力損失が増大すると、補助熱交換器の入口と主熱交換部の入口における冷媒の圧力差が拡大し、その結果、補助熱交換器の入口と主熱交換部の入口における冷媒の温度差も拡大する。このため、補助熱交換部における冷媒と室外空気の温度差が縮小し、補助熱交換部における冷媒の吸熱量を充分に確保できないという問題があった。
【００１１】
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、主熱交換部と補助熱交換部を備えた熱交換器を熱源側熱交換器として用い且つ冷却動作と加熱動作が切り換え可能な冷凍装置において、加熱動作中における熱源側熱交換器の能力を向上させることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
第１の発明は、圧縮機（31）と、冷媒を室外空気と熱交換させる熱源側熱交換器（40）と、冷媒を対象物と熱交換させる利用側熱交換器（32）とが設けられて冷凍サイクルを行う冷媒回路（20）を備え、上記熱源側熱交換器（40）で冷媒が凝縮し且つ上記利用側熱交換器（32）で冷媒が蒸発して上記対象物を冷却する冷却動作と、上記利用側熱交換器（32）で冷媒が凝縮し且つ上記熱源側熱交換器（40）で冷媒が蒸発して上記対象物を加熱する加熱動作とが切り換え可能な冷凍装置を対象とする。そして、上記熱源側熱交換器（40）は、主熱交換部（50）と補助熱交換部（55）とを備え、上記主熱交換部（50）と上記補助熱交換部（55）のそれぞれは、第１ヘッダ（51,56）と、第２ヘッダ（52,57）と、それぞれの一端が第１ヘッダ（51,56）に接続されて他端が第２ヘッダ（52,57）に接続された複数の扁平な伝熱管（53,58）と、該伝熱管（53,58）に接合されたフィン（54,59）とを備え、上記補助熱交換部（55）に設けられた伝熱管（58）の本数は、上記主熱交換部（50）に設けられた伝熱管（53）の本数よりも少なく、上記熱源側熱交換器（40）を、冷媒が上記主熱交換部（50）を通過後に上記補助熱交換部（55）を通過する直列状態と、冷媒の一部が上記主熱交換部（50）を通過して残りが上記補助熱交換部（55）を通過する並列状態とに切り換えるための切換機構（35）を備え、冷却動作では上記切換機構（35）が上記熱源側熱交換器（40）を直列状態とし、加熱動作では上記切換機構（35）が上記熱源側熱交換器（40）を並列状態とするものである。
【００１３】
第１の発明では、冷凍装置（10）において冷却動作と加熱動作が切り換え可能となる。冷却動作中には、熱源側熱交換器（40）において冷媒が蒸発し、利用側熱交換器（32）において対象物（例えば、空気や水など）が冷却される。加熱動作中には、熱源側熱交換器（40）において冷媒が蒸発し、利用側熱交換器（32）において対象物が加熱される。この発明では、熱源側熱交換器（40）に主熱交換部（50）と補助熱交換部（55）とが設けられ、補助熱交換部（55）の伝熱管（58）が主熱交換部（50）の伝熱管（53）よりも少数となっている。主熱交換部（50）と補助熱交換部（55）のそれぞれにおいて、冷媒は、伝熱管（53,58）内を第１ヘッダ（51,56）と第２ヘッダ（52,57）の一方から他方へ向かって流れ、その間に室外空気と熱交換する。
【００１４】
第１の発明では、冷凍装置（10）に切換機構（35）が設けられる。冷却動作中には、切換機構（35）が熱源側熱交換器（40）を直列状態にしている。冷却動作中の熱源側熱交換器（40）において、冷媒は、主熱交換部（50）を通過後に補助熱交換部（55）を通過し、その過程で室外空気へ放熱する。一方、加熱動作中には、切換機構（35）が熱源側熱交換器（40）を並列状態にしている。加熱動作中の熱源側熱交換器（40）において、冷媒は、その一部が主熱交換部（50）を通過して残りが補助熱交換部（55）を通過し、主熱交換部（50）又は補助熱交換部（55）を通過する過程で室外空気から吸熱する。
【００１５】
第２の発明は、上記第１の発明において、上記補助熱交換部（55）は、上記主熱交換部（50）の下方、又は上記熱源側熱交換器（40）の下端寄りに配置されるものである。
【００１６】
第２の発明では、熱源側熱交換器（40）における所定の位置に補助熱交換部（55）が配置される。冷却動作中の熱源側熱交換器（40）において、主熱交換部（50）で凝縮した冷媒は、圧力差と重力の両方によって補助熱交換部（55）へ送られる。
【００１７】
第３の発明は、上記第２の発明において、加熱動作中に上記熱源側熱交換器（40）に付着した霜を融かすために、上記圧縮機（31）から吐出された冷媒を上記熱源側熱交換器（40）へ供給する除霜動作を実行可能となっており、除霜動作では上記切換機構（35）が上記熱源側熱交換器（40）を並列状態とするものである。
【００１８】
第３の発明の冷凍装置（10）では、冷却動作と加熱動作と除霜動作とが実行可能となっている。除霜動作中には、切換機構（35）が熱源側熱交換器（40）を並列状態としており、圧縮機（31）から吐出された冷媒が熱源側熱交換器（40）へ供給される。熱源側熱交換器（40）へ流入した冷媒は、その一部が主熱交換部（50）を通過して残りが補助熱交換部（55）を通過する。除霜動作中には、伝熱管（53,58）内を流れる冷媒が放熱して凝縮し、熱源側熱交換器（40）に付着した霜が冷媒によって加熱されて融解する。このように、除霜動作中には、熱源側熱交換器（40）において冷媒が凝縮するにも拘わらず、切換機構（35）が熱源側熱交換器（40）を並列状態にする。
【００１９】
第４の発明は、上記第１〜第３の何れか一つの発明において、上記冷媒回路（20）は、一端が上記主熱交換部（50）の第１ヘッダ（51）に接続して他端が上記圧縮機（31）の吐出側または吸入側に連通するガス側配管（21）と、上記利用側熱交換器（32）の液側端に接続する液側配管（23）とを備え、上記熱源側熱交換器（40）では、上記主熱交換部（50）の第２ヘッダ（52）と上記補助熱交換部（55）の第２ヘッダ（57）が互いに連通する一方、上記ガス側配管（21）に接続する第１ポート（71）と、上記補助熱交換部（55）の第１ヘッダ（56）に接続する第２ポート（72）と、上記液側配管（23）に接続する第３ポート（73）と、上記主熱交換部（50）の第２ヘッダ（52）又は上記補助熱交換部（55）の第２ヘッダ（57）に接続する第４ポート（74）とを有する四路弁（60）が上記切換機構（35）として設けられ、上記四路弁（60）は、上記熱源側熱交換器（40）を直列状態とするときには、第２ポート（72）が第３ポート（73）と連通し且つ第１ポート（71）及び第４ポート（74）が閉鎖される第１状態となり、上記熱源側熱交換器（40）を並列状態とするときには、第１ポート（71）が第２ポート（72）と連通し且つ第３ポート（73）が第４ポート（74）と連通する第２状態となるものである。
【００２０】
第４の発明では、四路弁（60）が切換機構（35）として冷凍装置（10）に設けられる。四路弁（60）は、四つのポート（71〜74）を備え、第１状態と第２状態とに切り換わる。
【００２１】
第１状態の四路弁（60）では、第２ポート（72）が第３ポート（73）と連通すると共に、第１ポート（71）及び第４ポート（74）が閉鎖される。冷却動作中には、四路弁（60）が第１状態に設定され、圧縮機（31）から吐出された冷媒が主熱交換部（50）の第１ヘッダ（51）だけに流入する。主熱交換部（50）では、伝熱管（53）内を冷媒が第１ヘッダ（51）から第２ヘッダ（52）へ向かって流れる。主熱交換部（50）の第２ヘッダ（52）へ流入した冷媒は、補助熱交換部（55）の第２ヘッダ（57）へ流入する。補助熱交換部（55）では、伝熱管（58）内を冷媒が第２ヘッダ（57）から第１ヘッダ（56）へ向かって流れる。補助熱交換部（55）の第１ヘッダ（56）から流出した冷媒は、四路弁（60）の第２ポート（72）へ流入し、四路弁（60）の第３ポート（73）から液側配管（23）へ流入する。このように、四路弁（60）が第１状態に設定されると、熱源側熱交換器（40）が直列状態となる。
【００２２】
一方、第２状態の四路弁（60）では、第１ポート（71）が第２ポート（72）と連通すると共に、第３ポート（73）が第４ポート（74）と連通する。加熱動作中には、四路弁（60）が第２状態に設定され、利用側熱交換器（32）の液側端から流出した冷媒が、液側配管（23）を通って四路弁（60）の第３ポート（73）へ流入する。その後、冷媒は、四路弁（60）の第４ポート（74）から主熱交換部（50）の第２ヘッダ（52）と補助熱交換部（55）の第２ヘッダ（57）の少なくとも一方へ流入する。主熱交換部（50）の第２ヘッダ（52）と補助熱交換部（55）の第２ヘッダ（57）は、互いに連通している。このため、主熱交換部（50）の第２ヘッダ（52）と補助熱交換部（55）の第２ヘッダ（57）の少なくとも一方へ流入した冷媒は、主熱交換部（50）の伝熱管（53）と補助熱交換部（55）の伝熱管（58）とに分かれて流入する。主熱交換部（50）の第１ヘッダ（51）に流入した冷媒は、ガス側配管（21）を通って圧縮機（31）へ吸入される。補助熱交換部（55）の第１ヘッダ（51）へ流入した冷媒は、四路弁（60）の第２ポート（72）へ流入し、四路弁（60）の第１ポート（71）からガス側配管（21）へ流入し、その後に圧縮機（31）へ吸入される。このように、四路弁（60）が第２状態に設定されると、熱源側熱交換器（40）が並列状態となる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明では、熱源側熱交換器（40）に主熱交換部（50）と補助熱交換部（55）とが設けられ、補助熱交換部（55）の伝熱管（58）が主熱交換部（50）の伝熱管（53）よりも少数となっている。また、この発明では、冷凍装置（10）に切換機構（35）が設けられる。
【００２４】
冷却動作中の冷凍装置（10）では、切換機構（35）が熱源側熱交換器（40）を直列状態とし、冷媒が主熱交換部（50）を通過後に補助熱交換部（55）を通過する。主熱交換部（50）を通過する過程で冷媒が凝縮するため、補助熱交換部（55）へ流入する冷媒の比体積は、主熱交換部（50）へ流入する冷媒の比体積よりも小さくなる。一方、補助熱交換部（55）の伝熱管（58）は、主熱交換部（50）の伝熱管（53）よりも少数となっている。このため、流入する冷媒の比体積が小さくなる補助熱交換部（55）においても、伝熱管（58）内における冷媒の流速の低下が抑えられ、冷媒と室外空気の間の熱交換量の低下が抑えられる。
【００２５】
加熱動作中の冷凍装置（10）では、切換機構（35）が熱源側熱交換器（40）を並列状態とし、冷媒の一部が主熱交換部（50）を通過して残りが補助熱交換部（55）を通過し、主熱交換部（50）又は補助熱交換部（55）を通過する過程で室外空気から吸熱して蒸発する。冷媒中のガス冷媒の割合が増えると、冷媒の比体積が増大する。しかし、熱源側熱交換器（40）へ流入した冷媒は、主熱交換部（50）の各伝熱管（53）と補助熱交換部（55）の各伝熱管（58）の両方に分かれて流入する。このため、伝熱管（53,58）を通過する間における冷媒の圧力損失の増大が抑えられる。
【００２６】
本発明では、加熱動作中に切換機構（35）が熱源側熱交換器（40）を並列状態としている。このため、加熱動作中の熱源側熱交換器（40）において冷媒が補助熱交換部（55）と主熱交換部（50）を順に通過する場合に比べ、熱源側熱交換器（40）を通過する間における冷媒の圧力損失を低減することができる。その結果、熱源側熱交換器（40）へ流入する冷媒の圧力と温度を引き下げることができ、熱源側熱交換器（40）における冷媒の吸熱量を増加させることができる。
【００２７】
このように、本発明によれば、冷却動作中には切換機構（35）が熱源側熱交換器（40）を直列状態とすることによって熱源側熱交換器（40）における冷媒の放熱量を増大させることができ、加熱動作中には切換機構（35）が熱源側熱交換器（40）を並列状態とすることによって熱源側熱交換器（40）における冷媒の吸熱量を増大させることができる。従って、本発明によれば、冷却動作だけでなく、加熱動作においても熱源側熱交換器（40）の能力を向上させることができる。
【００２８】
上記第２の発明では、補助熱交換部（55）が、主熱交換部（50）の下方、又は熱源側熱交換器（40）の下端寄りに配置されている。このため、冷却動作中の熱源側熱交換器（40）では、主熱交換部（50）で凝縮した冷媒を圧力差と重力の両方によって補助熱交換部（55）へスムーズに送ることができ、熱源側熱交換器（40）を通過する間における冷媒の圧力損失を低減できる。
【００２９】
上記第３の発明では、熱源側熱交換器（40）において冷媒が凝縮する除霜動作中に、切換機構（35）が熱源側熱交換器（40）を並列状態にしている。このため、熱源側熱交換器（40）に付着した霜を確実に融かすことが可能となる。ここでは、その理由を説明する。
【００３０】
補助熱交換部（55）が主熱交換部（50）の下方または熱源側熱交換器（40）の下端寄りに配置されている場合、加熱動作中の熱源側熱交換器（40）では、主熱交換部（50）において生じた凝縮水が補助熱交換部（55）へ流れ落ちて凍結することがある。また、除霜動作中には、主熱交換部（50）に付着していた霜が融けきらずに落下することがあり、落下した霜が補助熱交換部（55）に接した状態で加熱動作が再開されると、主熱交換部（50）から落下してきた霜が補助熱交換部（55）に付着するおそれもある。従って、補助熱交換部（55）が主熱交換部（50）の下方または熱源側熱交換器（40）の下端寄りに配置されている場合には、補助熱交換器に付着する霜の量が主熱交換部（50）に付着する霜の量よりも多くなる傾向がある。
【００３１】
仮に、除霜動作中にも（冷却動作中と同様に）切換機構（35）が熱源側熱交換器（40）を直列状態にしたとすると、除霜動作中の熱源側熱交換器（40）では、圧縮機（31）から供給された冷媒が主熱交換部（50）を通過後に補助熱交換部（55）へ流入することになる。つまり、主熱交換部（50）よりも補助熱交換部（55）の方が付着する霜の量が多いにも拘わらず、除霜動作中には主熱交換部（50）を通過する間に放熱した冷媒が補助熱交換部（55）へ流入することになる。このため、補助熱交換部（55）に付着した霜を確実に融かすことが困難となり、加熱動作中に熱源側熱交換器（40）の能力が充分に発揮されなくなるおそれがある。
【００３２】
これに対し、上記第３の発明では、除霜動作中に切換機構（35）が熱源側熱交換器（40）を並列状態にしており、圧縮機（31）から熱源側熱交換器（40）へ供給された冷媒が、主熱交換部（50）だけでなく補助熱交換部（55）にも導入される。従って、この発明によれば、除霜動作中に切換機構（35）が熱源側熱交換器（40）を直列状態にする場合に比べ、除霜動作中に補助熱交換部（55）へ流入する冷媒の温度を上昇させることができ、主熱交換部（50）に付着した霜と補助熱交換部（55）に付着した霜の両方を確実に融かすことが可能となる。
【００３３】
上記第４の発明によれば、一つの四路弁（60）によって熱源側熱交換器（40）を直列状態と並列状態に切り換えることが可能となる。従って、この発明によれば、冷凍装置（10）の複雑化を最小限に抑えつつ、冷却動作と加熱動作の両方において熱源側熱交換器（40）の能力を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】実施形態１の空調機の冷媒回路図であって、冷房運転時の状態を示すものである。
【図２】実施形態１の空調機の冷媒回路図であって、暖房運転時の状態を示すものである。
【図３】実施形態１の空調機の冷媒回路図であって、除霜動作時の状態を示すものである。
【図４】実施形態１の室外熱交換器を構成する熱交換器ユニットの概略斜視図である。
【図５】実施形態１の室外熱交換器を構成する熱交換器ユニットを示す概略正面図である。
【図６】実施形態１の熱交換ユニットの要部をその一部を省略して示す拡大斜視図である。
【図７】実施形態１の四路弁の概略構成図であって、(Ａ)は第１状態を示し、(Ｂ)は第２状態を示す。
【図８】実施形態１の変形例１の空調機の冷媒回路図である。
【図９】実施形態１の変形例２の空調機の冷媒回路図である。
【図１０】実施形態２の四路弁の概略構成図であって、(Ａ)は第１状態を示し、(Ｂ)は第２状態を示す。
【図１１】実施形態２の空調機の冷媒回路図であって、冷房運転時の状態を示すものである。
【図１２】実施形態２の空調機の冷媒回路図であって、暖房運転時の状態を示すものである。
【図１３】その他の実施形態の第１変形例の空調機の冷媒回路図であって、冷房運転時の状態を示すものである。
【図１４】その他の実施形態の第１変形例の空調機の冷媒回路図であって、暖房運転時の状態を示すものである。
【図１５】その他の実施形態の第１変形例の空調機の冷媒回路図であって、除霜動作時の状態を示すものである。
【図１６】その他の実施形態の第２変形例の空調機の冷媒回路図であって、冷房運転時の状態を示すものである。
【図１７】その他の実施形態の第２変形例の空調機の冷媒回路図であって、暖房運転時の状態を示すものである。
【図１８】その他の実施形態の第２変形例の空調機の冷媒回路図であって、除霜動作時の状態を示すものである。
【図１９】その他の実施形態の第２変形例の室外熱交換器を構成する熱交換器ユニットの正面図であって、(Ａ)は主熱交換器ユニットを示し、(Ｂ)は補助熱交換器ユニットを示す。
【図２０】その他の実施形態の第３変形例の空調機の冷媒回路図であって、冷房運転時の状態を示すものである。
【図２１】その他の実施形態の第３変形例の空調機の冷媒回路図であって、暖房運転時の状態を示すものである。
【図２２】その他の実施形態の第３変形例の空調機の冷媒回路図であって、除霜動作時の状態を示すものである。
【図２３】その他の実施形態の第３変形例の室外熱交換器を構成する補助熱交換器ユニットの正面図である。
【図２４】その他の実施形態の第４変形例の室外熱交換器を構成する第２主熱交換器ユニット及び補助熱交換器ユニットの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
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。
【００３６】
《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。本実施形態は、冷凍装置によって構成された空調機（10）である。
【００３７】
〈空調機の全体構成〉
図１に示すように、本実施形態の空調機（10）は、利用側ユニットである室内ユニット（12）と、熱源側ユニットである室外ユニット（11）とを一つずつ備えている。この空調機（10）では、室外ユニット（11）と室内ユニット（12）を配管で接続することによって冷媒回路（20）が形成されている。
【００３８】
なお、室内ユニット（12）及び室外ユニット（11）の台数は、単なる一例である。つまり、本実施形態の空調機（10）では、一台の室外ユニット（11）に複数台の室内ユニット（12）を接続することで冷媒回路（20）が形成されていてもよいし、複数台の室外ユニット（11）と複数台の室内ユニット（12）を互いに接続することで冷媒回路（20）が形成されていてもよい。
【００３９】
冷媒回路（20）には、圧縮機（31）と、熱源側熱交換器である室外熱交換器（40）と、利用側熱交換器である室内熱交換器（32）と、膨張弁（33）と、四方切換弁（34）とが設けられている。また、この冷媒回路（20）には、四路弁（60）が切換機構（35）として設けられている。圧縮機（31）、室外熱交換器（40）、膨張弁（33）、四方切換弁（34）、及び四路弁（60）は、室外ユニット（11）に収容されている。室内熱交換器（32）は、室内ユニット（12）に収容されている。また、図示しないが、室外ユニット（11）には室外熱交換器（40）へ室外空気を供給するための室外ファンが設けられ、室内ユニット（12）には室内熱交換器（32）へ室内空気を供給するための室内ファンが設けられている。
【００４０】
圧縮機（31）は、密閉型のロータリ圧縮機またはスクロール圧縮機である。冷媒回路（20）において、圧縮機（31）は、その吐出管が四方切換弁（34）の第１ポートに配管を介して接続され、その吸入管が四方切換弁（34）の第２ポートに配管を介して接続される。
【００４１】
室外熱交換器（40）は、立設された第１ヘッダ部材（46）及び第２ヘッダ部材（47）と、多数の伝熱管（53,58）とを備え、冷媒を室外空気と熱交換させる。室外熱交換器（40）の詳細な構造については、後述する。室内熱交換器（32）は、いわゆるクロスフィン型のフィン・アンド・チューブ型熱交換器であって、冷媒を室内空気と熱交換させる。
【００４２】
膨張弁（33）は、いわゆる電子膨張弁（33）である。四方切換弁（34）は、四つのポートを備えており、第１ポートが第３ポートと連通し且つ第２ポートが第４ポートと連通する第１状態（図１に示す状態）と、第１ポートが第４ポートと連通し且つ第２ポート第３ポートと連通がする第２状態（図２に示す状態）とに切り換わる。四路弁（60）は、四つのポート（71〜74）を備えている。四路弁（60）の詳細な構造については、後述する。
【００４３】
冷媒回路（20）には、第１ガス側配管（21）と、第２ガス側配管（22）と、液側配管（23）とが設けられている。第１ガス側配管（21）は、その一端が四方切換弁（34）の第３ポートに接続され、その他端が室外熱交換器（40）の第１ヘッダ部材（46）の上端部に接続されている。第２ガス側配管（22）は、その一端が四方切換弁（34）の第４ポートに接続され、その他端が室内熱交換器（32）のガス側端に接続されている。液側配管（23）は、その一端が四路弁（60）の第３ポート（73）に接続され、その他端が室内熱交換器（32）の液側端に接続されている。この液側配管（23）の途中には、膨張弁（33）が設けられている。
【００４４】
また、冷媒回路（20）には、ガス側接続管（24）と、液側接続管（25）と、接続管（26）とが設けられている。ガス側接続管（24）は、その一端が四路弁（60）の第１ポート（71）に接続され、その他端が第１ガス側配管（21）に接続されている。液側接続管（25）は、その一端が四路弁（60）の第４ポート（74）に接続され、その他端が室外熱交換器（40）の第２ヘッダ部材（47）の下端部に接続されている。接続管（26）は、その一端が四路弁（60）の第２ポート（72）に接続され、その他端が室外熱交換器（40）の第１ヘッダ部材（46）の下端部に接続されている。
【００４５】
〈室外熱交換器の構造〉
室外熱交換器（40）の詳細な構造について、図４〜図６を参照しながら説明する。本実施形態の室外熱交換器（40）は、一つの熱交換器ユニット（45）によって構成されている。
【００４６】
図４及び図５に示すように、室外熱交換器（40）を構成する熱交換器ユニット（45）は、一つの第１ヘッダ部材（46）と、一つの第２ヘッダ部材（47）と、多数の伝熱管（53,58）と、多数のフィン（54,59）とを備えている。第１ヘッダ部材（46）、第２ヘッダ部材（47）、伝熱管（53,58）、及びフィン（54,59）は、何れもアルミニウム合金製の部材であって、互いにロウ付けによって接合されている。
【００４７】
第１ヘッダ部材（46）と第２ヘッダ部材（47）は、何れも両端が閉塞された細長い中空円筒状に形成されている。図５では、熱交換器ユニット（45）の左端に第１ヘッダ部材（46）が立設され、熱交換器ユニット（45）の右端に第２ヘッダ部材（47）が立設されている。つまり、第１ヘッダ部材（46）と第２ヘッダ部材（47）は、それぞれの軸方向が上下方向となる姿勢で設置されている。
【００４８】
図６に示すように、伝熱管（53,58）は、扁平な形状にされており、その内部に複数の冷媒流路（49）が一列に形成されている。熱交換器ユニット（45）において、伝熱管（53,58）は、それぞれの軸方向が左右方向となり且つ互いの側面が向かい合う姿勢で、第１ヘッダ部材（46）及び第２ヘッダ部材（47）の軸方向に所定の間隔をおいて配列されている。つまり、熱交換器ユニット（45）において、伝熱管（53,58）は、第１ヘッダ部材（46）から第２ヘッダ部材（47）に亘って互いに平行に配置されている。各伝熱管（53,58）は、その一端部が第１ヘッダ部材（46）に挿入され、その他端部が第２ヘッダ部材（47）に挿入されている。各伝熱管（53,58）内の冷媒流路（49）は、その一端が第１ヘッダ部材（46）の内部空間に連通し、その他端が第２ヘッダ部材（47）の内部空間に連通している。
【００４９】
フィン（54,59）は、隣り合った伝熱管（53,58）の間に設けられている。各フィン（54,59）は、上下に蛇行する波板状に形成され、その波形の稜線が熱交換器ユニット（45）の前後方向（図５の紙面に垂直な方向）となる姿勢で設置されている。熱交換器ユニット（45）では、図５の紙面に垂直な方向へ空気が通過する。
【００５０】
図５に示すように、第１ヘッダ部材（46）には、円板状の仕切板（48）が設けられている。第１ヘッダ部材（46）の内部空間は、仕切板（48）によって上下に仕切られている。一方、第２ヘッダ部材（47）の内部空間は、仕切られていない一つの空間となっている。
【００５１】
熱交換器ユニット（45）では、仕切板（48）よりも上側の部分が主熱交換部（50）を構成し、仕切板（48）よりも下側の部分が補助熱交換部（55）を構成している。
【００５２】
具体的に、第１ヘッダ部材（46）では、仕切板（48）よりも上側の部分が主熱交換部（50）の第１ヘッダ（51）を構成し、仕切板（48）よりも下側の部分が補助熱交換部（55）の第１ヘッダ（56）を構成している。熱交換器ユニット（45）に設けられた伝熱管（53,58）は、主熱交換部（50）の第１ヘッダ（51）に接続するものが主熱交換部（50）の伝熱管（53）となり、補助熱交換部（55）の第１ヘッダ（56）に接続するものが補助熱交換部（55）の伝熱管（58）となっている。また、熱交換器ユニット（45）に設けられたフィン（54,59）は、主熱交換部（50）の伝熱管（53）の間に設けられているものが主熱交換部（50）のフィン（54）となり、補助熱交換部（55）の伝熱管（58）の間に設けられているものが補助熱交換部（55）のフィン（59）となっている。第２ヘッダ部材（47）では、主熱交換部（50）の伝熱管（53）が挿入された部分が主熱交換部（50）の第２ヘッダ（52）を構成し、補助熱交換部（55）の伝熱管（58）が挿入された部分が補助熱交換部（55）の第２ヘッダ（57）を構成している。
【００５３】
本実施形態の室外熱交換器（40）では、補助熱交換部（55）の伝熱管（58）の本数が、主熱交換部（50）の伝熱管（53）の本数よりも少なくなっている。具体的に、補助熱交換部（55）の伝熱管（58）の本数は、主熱交換部（50）の伝熱管（53）の本数の１／９程度となっている。なお、図４及び図５に図示された伝熱管（53,58）の本数は、実際の室外熱交換器（40）に設けられた伝熱管（53,58）の本数とは異なっている。
【００５４】
上述したように、冷媒回路（20）では、第１ガス側配管（21）が第１ヘッダ部材（46）の上端部に、接続管（26）が第１ヘッダ部材（46）の下端部に、液側接続管（25）が第２ヘッダ部材（47）の下端部に、それぞれ接続されている（図１を参照）。つまり、室外熱交換器（40）では、主熱交換部（50）の第１ヘッダ（51）に第１ガス側配管（21）が、補助熱交換部（55）の第１ヘッダ（56）に接続管（26）が、補助熱交換部（55）の第２ヘッダ（57）に液側接続管（25）が、それぞれ接続されている。
【００５５】
〈四路弁の構造〉
四路弁（60）の詳細な構造について、図７を参照しながら説明する。この四路弁（60）は、弁本体（61）と、パイロット弁（62）とを備えている。
【００５６】
弁本体（61）は、ケース部材（65）と、弁座部材（70）と、ピストン部材（80）とを備えている。ケース部材（65）は、両端が閉塞された中空円筒状の部材である。弁座部材（70）は、厚板状の部材であって、ケース部材（65）の側部を貫通するように設けられている。この弁座部材（70）には、四つのポート（71〜74）が一列に並んで形成されている。各ポート（71〜74）は、弁座部材（70）をその厚さ方向に貫通する貫通孔である。各ポート（71〜74）は、それぞれの一端が弁座部材（70）の外側面に開口し、それぞれの他端が弁座部材（70）の内側面に開口している。
【００５７】
ピストン部材（80）は、ケース部材（65）に収容されている。ピストン部材（80）では、その一端（図７における左端）に第１ピストン（81）が設けられ、その他端（同図における右端）に第２ピストン（82）が設けられている。第１ピストン（81）と第２ピストン（82）のそれぞれは、外周面がケース部材（65）の内周面と摺接する円板状に形成されている。ケース部材（65）の内部空間は、第１ピストン（81）と第２ピストン（82）によって、三つの部分に区画されている。つまり、ケース部材（65）の内部空間では、図７における第１ピストン（81）の左側の部分が第１室（66）を構成し、同図における第２ピストン（82）の右側の部分が第２室（67）を構成し、第１ピストン（81）と第２ピストン（82）の間の部分が中央空間（68）を構成している。
【００５８】
ピストン部材（80）における第１ピストン（81）と第２ピストン（82）の間には、弁体（83）が設けられている。つまり、この弁体（83）は、中央空間（68）に配置されている。弁体（83）は、ドーム部（84）と脚部（85）とを備えている。ドーム部（84）は、カップ状に形成されている。脚部（85）は、ドーム部（84）の開口端（図７における上端）から外側へ延びる平板状に形成されている。脚部（85）におけるドーム部（84）とは反対側の表面は、平坦面となっており、弁座部材（70）の内側面と摺接する。ドーム部（84）の内側の空間は、弁体（83）と弁座部材（70）に囲まれたドーム内空間（86）となっている。
【００５９】
四路弁（60）には、第１導圧管（63）と第２導圧管（64）とが設けられている。第１導圧管（63）は、その一端がパイロット弁（62）に接続され、その他端が液側配管（23）における膨張弁（33）と室内熱交換器（32）の間に接続されている。第２導圧管（64）は、その一端がパイロット弁（62）に接続され、その他端がガス側接続管（24）に接続されている。
【００６０】
パイロット弁（62）は、ケース部材（65）内の第１室（66）と第２室（67）のそれぞれに、配管を介して接続されている。このパイロット弁（62）は、第１導圧管（63）を第１室（66）に連通させ且つ第２導圧管（64）を第２室（67）に連通させる第１状態（図７(Ａ)に示す状態）と、第１導圧管（63）を第２室（67）に連通させ且つ第２導圧管（64）を第１室（66）に連通させる第２状態（図７(Ｂ)に示す状態）とに切り換わる。
【００６１】
先ず、図７(Ａ)に示すように、パイロット弁（62）が第１状態になると、第２室（67）の圧力が第１室（66）の圧力よりも高くなり、ピストン部材（80）が同図における左端寄りに移動する。この状態では、弁座部材（70）の内側面における第２ポート（72）及び第３ポート（73）の開口端が、弁体（83）のドーム部（84）によって覆われる。そして、第１ポート（71）は中央空間（68）における弁体（83）の外側の部分に連通し、第２ポート（72）及び第３ポート（73）はドーム内空間（86）に連通し、第４ポート（74）は弁体（83）の脚部（85）によって塞がれる。中央空間（68）における弁体（83）の外側の部分は、ケース部材（65）の外部に連通しない閉空間である。従って、第１ポート（71）は、実質的には閉鎖されている。このように、パイロット弁（62）が第１状態になると、四路弁（60）の弁本体（61）は、第２ポート（72）が第３ポート（73）と連通し且つ第１ポート（71）及び第４ポート（74）が閉鎖される第１状態となる。つまり、第１状態の四路弁（60）では、パイロット弁（62）と弁本体（61）の両方が第１状態となる。
【００６２】
第１状態の弁本体（61）では、中央空間（68）が第１ポート（71）を介して第１ガス側配管（21）と連通する。従って、後述する冷房運転中には、中央空間（68）における弁体（83）の外側の部分の圧力が、ドーム内空間（86）の圧力よりも高くなる。このため、弁体（83）が弁座部材（70）の内側面に押し付けられ、弁体（83）と弁座部材（70）の隙間から漏れ出す冷媒の量が低く抑えられる。
【００６３】
次に、図７(Ｂ)に示すように、パイロット弁（62）が第２状態になると、第１室（66）の圧力が第２室（67）の圧力よりも高くなり、ピストン部材（80）が同図における右端寄りに移動する。この状態では、弁座部材（70）の内側面における第１ポート（71）及び第２ポート（72）の開口端が、弁体（83）のドーム部（84）によって覆われる。そして、第１ポート（71）及び第２ポート（72）はドーム内空間（86）に連通し、第３ポート（73）及び第４ポート（74）は中央空間（68）における弁体（83）の外側の部分に連通する。このように、パイロット弁（62）が第２状態になると、四路弁（60）の弁本体（61）は、第１ポート（71）が第２ポート（72）と連通し且つ第３ポート（73）が第４ポート（74）と連通する第２状態となる。つまり、第２状態の四路弁（60）では、パイロット弁（62）と弁本体（61）の両方が第２状態となる。
【００６４】
−運転動作−
空調機（10）の運転動作について説明する。この空調機（10）は、冷却動作である冷房運転と、加熱動作である暖房運転とを行う。また、暖房運転中において、この空調機（10）は、室外熱交換器（40）に付着した霜を融かすために除霜動作を行う。
【００６５】
〈冷房運転〉
冷房運転時の空調機（10）の運転動作について、図１を参照しながら説明する。
【００６６】
冷房運転時には、四方切換弁（34）と四路弁（60）の両方が第１状態に設定される。また、膨張弁（33）の開度は、室内熱交換器（32）のガス側端から流出する冷媒の過熱度が所定の目標値（例えば、５℃）となるように調節される。また、冷房運転時には、室外ファンによって室外空気が室外熱交換器（40）へ供給され、室内ファンによって室内空気が室内熱交換器（32）へ供給される。
【００６７】
第１状態の四路弁（60）では、第１ポート（71）と第４ポート（74）とが閉鎖され、第２ポート（72）と第３ポート（73）が互いに連通する。このため、室外熱交換器（40）は、冷媒が主熱交換部（50）を通過後に補助熱交換部（55）を通過する直列状態となる。
【００６８】
冷媒回路（20）において、圧縮機（31）から吐出された冷媒は、四方切換弁（34）と第１ガス側配管（21）を順に通過し、その後に主熱交換部（50）の第１ヘッダ（51）へ流入する。この第１ヘッダ（51）へ流入した冷媒は、主熱交換部（50）の各伝熱管（53）へ分かれて流入し、各伝熱管（53）の冷媒流路（49）を通過する間に室外空気へ放熱して凝縮する。各伝熱管（53）を通過した冷媒は、主熱交換部（50）の第２ヘッダ（52）へ流れ込んで合流し、その後に補助熱交換部（55）の第２ヘッダ（57）へと流れ落ちる。この第２ヘッダ（57）へ流入した冷媒は、補助熱交換部（55）の各伝熱管（58）へ分かれて流入し、各伝熱管（58）の冷媒流路（49）を通過する間に室外空気へ放熱して過冷却状態となる。各伝熱管（58）を通過した冷媒は、補助熱交換部（55）の第１ヘッダ（56）へ流れ込んで合流する。
【００６９】
補助熱交換部（55）の第１ヘッダ（56）から接続管（26）へ流入した冷媒は、四路弁（60）を通過後に液側配管（23）へ流入し、膨張弁（33）を通過する際に膨張（圧力降下）した後に室内熱交換器（32）の液側端へ流入する。室内熱交換器（32）へ流入した冷媒は、室内空気から吸熱して蒸発する。室内ユニット（12）は、吸い込んだ室内空気を室内熱交換器（32）へ供給し、室内熱交換器（32）において冷却された室内空気を室内へ送り返す。
【００７０】
室内熱交換器（32）において蒸発した冷媒は、室内熱交換器（32）のガス側端から第２ガス側配管（22）へ流入する。その後、冷媒は、四方切換弁（34）を通って圧縮機（31）へ吸入される。圧縮機（31）は、吸入した冷媒を圧縮してから吐出する。
【００７１】
〈暖房運転〉
暖房運転時の空調機（10）の運転動作について、図２を参照しながら説明する。
【００７２】
暖房運転時には、四方切換弁（34）と四路弁（60）の両方が第２状態に設定される。また、膨張弁（33）の開度は、室外熱交換器（40）から流出する冷媒の過熱度が所定の目標値（例えば、５℃）となるように調節される。また、暖房運転時には、室外ファンによって室外空気が室外熱交換器（40）へ供給され、室内ファンによって室内空気が室内熱交換器（32）へ供給される。
【００７３】
第２状態の四路弁（60）では、第１ポート（71）と第２ポート（72）が互いに連通し、第３ポート（73）と第４ポート（74）が互いに連通する。このため、室外熱交換器（40）は、冷媒の一部が主熱交換部（50）を通過して残りが補助熱交換部（55）を通過する並列状態となる。
【００７４】
冷媒回路（20）において、圧縮機（31）から吐出された冷媒は、四方切換弁（34）と第２ガス側配管（22）を順に通過し、その後に室内熱交換器（32）のガス側端へ流入する。室内熱交換器（32）へ流入した冷媒は、室内空気へ放熱して凝縮する。室内ユニット（12）は、吸い込んだ室内空気を室内熱交換器（32）へ供給し、室内熱交換器（32）において加熱された室内空気を室内へ送り返す。
【００７５】
室内熱交換器（32）の液側端から液側配管（23）へ流入した冷媒は、膨張弁（33）を通過する際に膨張（圧力降下）した後に、四路弁（60）と液側接続管（25）を順に通過して補助熱交換部（55）の第２ヘッダ（57）へ流入する。補助熱交換部（55）の第２ヘッダ（57）は、主熱交換部（50）の第２ヘッダ（57）と連通している。このため、補助熱交換部（55）の第２ヘッダ（57）へ流入した冷媒は、その一部が補助熱交換部（55）の伝熱管（58）へ分かれて流入し、残りが主熱交換部（50）の第２ヘッダ（57）から伝熱管（53）へ分かれて流入する。各伝熱管（53,58）へ流入した冷媒は、冷媒流路（49）を通過する間に室外空気から吸熱して蒸発する。
【００７６】
主熱交換部（50）の各伝熱管（53）を通過した冷媒は、主熱交換部（50）の第１ヘッダ（51）へ流入して合流し、その後に第１ガス側配管（21）へ流入する。一方、補助熱交換部（55）の各伝熱管（58）を通過した冷媒は、補助熱交換部（55）の第１ヘッダ（56）へ流入して合流し、その後に接続管（26）と四路弁（60）とガス側接続管（24）とを順に通過して第１ガス側配管（21）へ流入する。第１ガス側配管（21）を流れる冷媒は、四方切換弁（34）を通過後に圧縮機（31）へ吸入される。圧縮機（31）は、吸入した冷媒を圧縮してから吐出する。
【００７７】
〈除霜動作〉
室外空気の温度が低い（例えば、０℃以下）の状態で暖房運転を行うと、蒸発器として機能する室外熱交換器（40）に霜が付着する。室外熱交換器（40）に霜が付着すると、室外熱交換器（40）を通過しようとする室外空気の流れが阻害され、室外熱交換器（40）における冷媒の吸熱量が減少する。そこで、室外熱交換器（40）への霜の付着が予想される運転状態において、空調機（10）は、例えば暖房運転の継続時間が所定値（たとえは数十分）に達する行う毎に、除霜動作を行う。
【００７８】
除霜動作時の空調機（10）の運転動作について、図３を参照しながら説明する。
【００７９】
除霜動作時には、四方切換弁（34）が第１状態に設定され、四路弁（60）が第２状態に設定される。また、膨張弁（33）の開度は、所定の開度に保持される。また、暖房運転時には、室外ファン及び室内ファンが停止する。
【００８０】
除霜動作時において、四路弁（60）は、第２状態に設定される。このため、室外熱交換器（40）は、暖房運転中と同様に、冷媒の一部が主熱交換部（50）を通過して残りが補助熱交換部（55）を通過する並列状態となる。
【００８１】
冷媒回路（20）において、圧縮機（31）から吐出された冷媒は、四方切換弁（34）を通って第１ガス側配管（21）へ流入する。第１ガス側配管（21）を流れる冷媒は、その一部が主熱交換部（50）の第１ヘッダ（51）へ流入し、その残りがガス側接続管（24）と四路弁（60）と接続管（26）とを順に通って補助熱交換部（55）の第１ヘッダ（56）へ流入する。主熱交換部（50）では、第１ヘッダ（51）へ流入した冷媒が各伝熱管（53）へ分かれて流入する。補助熱交換部（55）では、第１ヘッダ（56）へ流入した冷媒が各伝熱管（58）へ分かれて流入する。各伝熱管（53,58）へ流入した冷媒は、冷媒流路（49）を流れる間に放熱して凝縮する。室外熱交換器（40）に付着した霜は、各伝熱管（53,58）を流れる冷媒によって暖められて融ける。
【００８２】
主熱交換部（50）の各伝熱管（53）を通過した冷媒は、主熱交換部（50）の第２ヘッダ（52）へ流れ込んで合流し、その後に補助熱交換部（55）の第２ヘッダ（57）へと流れ落ちる。補助熱交換部（55）の各伝熱管（58）を通過した冷媒は、補助熱交換部（55）の第２ヘッダ（57）へ流れ込み、主熱交換部（50）の各伝熱管（53）を通過した冷媒と合流する。補助熱交換部（55）の第２ヘッダ（57）から液側接続管（25）へ流入した冷媒は、四路弁（60）と液側配管（23）と室内熱交換器（32）とを順に通過して第２ガス側配管（22）へ流入し、その後に四方切換弁（34）を通って圧縮機（31）へ吸入される。圧縮機（31）は、吸入した冷媒を圧縮してから吐出する。
【００８３】
−実施形態１の効果−
本実施形態の空調機（10）では、室外熱交換器（40）に主熱交換部（50）と補助熱交換部（55）とが設けられ、補助熱交換部（55）の伝熱管（58）が主熱交換部（50）の伝熱管（53）よりも少数となっている。また、本実施形態の空調機（10）には、四路弁（60）が設けられる。
【００８４】
冷房運転中の空調機（10）では、四路弁（60）が室外熱交換器（40）を直列状態とし、冷媒が主熱交換部（50）を通過後に補助熱交換部（55）を通過する。主熱交換部（50）を通過する過程で冷媒が凝縮するため、補助熱交換部（55）へ流入する冷媒の比体積は、主熱交換部（50）へ流入する冷媒の比体積よりも小さくなる。一方、補助熱交換部（55）の伝熱管（58）は、主熱交換部（50）の伝熱管（53）よりも少数となっている。このため、流入する冷媒の比体積が小さくなる補助熱交換部（55）においても、伝熱管（58）内における冷媒の流速の低下が抑えられる。その結果、冷媒と伝熱管（58）の間の熱伝達係数の低下が抑えられ、冷媒と室外空気の間の熱交換量の低下が抑えられる。
【００８５】
暖房運転中の空調機（10）では、四路弁（60）が室外熱交換器（40）を並列状態としている。そして、室外熱交換器（40）を流れる冷媒は、その一部が主熱交換部（50）を通過して残りが補助熱交換部（55）を通過し、主熱交換部（50）又は補助熱交換部（55）を通過する過程で室外空気から吸熱して蒸発する。冷媒中のガス冷媒の割合が増えると、冷媒の比体積が増大する。しかし、室外熱交換器（40）へ流入した冷媒は、主熱交換部（50）の各伝熱管（53）と補助熱交換部（55）の各伝熱管（58）の両方に分かれて流入する。このため、伝熱管（53,58）の冷媒流路（49）における冷媒の流速が低く抑えられ、伝熱管（53,58）を通過する間における冷媒の圧力損失の増大が抑えられる。
【００８６】
本実施形態の空調機（10）では、暖房運転中に四路弁（60）が室外熱交換器（40）を並列状態としている。このため、暖房運転中の室外熱交換器（40）において冷媒が補助熱交換部（55）と主熱交換部（50）を順に通過する場合に比べ、室外熱交換器（40）を通過する間における冷媒の圧力損失を低減することができる。このため、室外熱交換器（40）へ流入する冷媒の圧力と温度を引き下げることができる。その結果、室外熱交換器（40）における冷媒と室外空気の温度差が拡大し、室外熱交換器（40）における冷媒の吸熱量が増加することとなる。
【００８７】
このように、本実施形態の空調機（10）によれば、冷房運転中には四路弁（60）が室外熱交換器（40）を直列状態とすることによって室外熱交換器（40）における冷媒の放熱量を増大させることができ、暖房運転中には四路弁（60）が室外熱交換器（40）を並列状態とすることによって室外熱交換器（40）における冷媒の吸熱量を増大させることができる。従って、本実施形態によれば、冷房運転だけでなく、暖房運転においても室外熱交換器（40）の能力を向上させることができる。
【００８８】
本実施形態の室外熱交換器（40）では、補助熱交換部（55）が主熱交換部（50）の下方に配置されている。このため、冷房運転中の室外熱交換器（40）では、主熱交換部（50）の伝熱管（53）内で凝縮して第２ヘッダ（52）へ流入した冷媒を、圧力差と重力の両方によって補助熱交換部（55）の第２ヘッダ（57）へスムーズに送ることができる。従って、本実施形態によれば、室外熱交換器（40）を通過する間における冷媒の圧力損失を低減できる。
【００８９】
本実施形態の空調機（10）では、室外熱交換器（40）において冷媒が凝縮する除霜動作中に、四路弁（60）が室外熱交換器（40）を並列状態にしている。このため、室外熱交換器（40）に付着した霜を確実に融かすことが可能となる。ここでは、その理由を説明する。
【００９０】
補助熱交換部（55）が主熱交換部（50）の下方に配置されている場合、暖房運転中の室外熱交換器（40）では、主熱交換部（50）において生じた凝縮水が補助熱交換部（55）へ流れ落ちて凍結することがある。また、除霜動作中には、主熱交換部（50）に付着していた霜が融けきらずに落下することがあり、落下した霜が補助熱交換部（55）に接した状態で暖房運転が再開されると、主熱交換部（50）から落下してきた霜が補助熱交換部（55）に付着するおそれもある。従って、補助熱交換部（55）が主熱交換部（50）の下方に配置されている場合には、補助熱交換器に付着する霜の量が主熱交換部（50）に付着する霜の量よりも多くなる傾向がある。
【００９１】
仮に、除霜動作中にも（冷房運転中と同様に）四路弁（60）が室外熱交換器（40）を直列状態にしたとすると、除霜動作中の室外熱交換器（40）では、圧縮機（31）から供給された冷媒が主熱交換部（50）を通過後に補助熱交換部（55）へ流入することになる。つまり、主熱交換部（50）よりも補助熱交換部（55）の方が付着する霜の量が多いにも拘わらず、除霜動作中には主熱交換部（50）を通過する間に放熱した冷媒が補助熱交換部（55）へ流入することになる。このため、補助熱交換部（55）に付着した霜を確実に融かすことが困難となり、暖房運転中に室外熱交換器（40）の能力が充分に発揮されなくなるおそれがある。
【００９２】
これに対し、本実施形態の空調機（10）では、除霜動作中に四路弁（60）が室外熱交換器（40）を並列状態にしており、圧縮機（31）から室外熱交換器（40）へ供給された高温高圧のガス冷媒が、主熱交換部（50）だけでなく補助熱交換部（55）にも導入される。従って、本実施形態によれば、除霜動作中に四路弁（60）が室外熱交換器（40）を直列状態にする場合に比べ、除霜動作中に補助熱交換部（55）へ流入する冷媒の温度を上昇させることができ、主熱交換部（50）に付着した霜と補助熱交換部（55）に付着した霜の両方を確実に融かすことが可能となる。
【００９３】
本実施形態の空調機（10）では、一つの四路弁（60）が切換機構（35）として冷媒回路（20）に設けられており、この四路弁（60）によって室外熱交換器（40）が直列状態と並列状態に切り換えられる。従って、本実施形態によれば、空調機（10）の複雑化を最小限に抑えつつ、冷房運転と暖房運転の両方において室外熱交換器（40）の能力を向上させることができる。
【００９４】
−実施形態１の変形例１−
図８に示すように、本実施形態の空調機（10）には、四路弁（60）に代えて三つの電磁弁（91,92,93）が切換機構（35）として設けられていてもよい。ここでは、本変形例の空調機（10）の冷媒回路（20）について、図１の冷媒回路（20）と異なる点を説明する。
【００９５】
本変形例の冷媒回路（20）では、液側配管（23）の一端が第１電磁弁（91）の一端に接続され、接続管（26）の一端が第１電磁弁（91）の他端に接続され、ガス側接続管（24）の一端が接続管（26）に接続され、液側接続管（25）の一端が液側配管（23）における膨張弁（33）と第１電磁弁（91）の間に接続されている。また、ガス側接続管（24）の途中には第２電磁弁（92）が設けられ、液側接続管（25）の途中には第３電磁弁（93）が設けられている。本変形例では、第１電磁弁（91）、第２電磁弁（92）、及び第３電磁弁（93）が切換機構（35）を構成している。なお、液側配管（23）、ガス側接続管（24）、液側接続管（25）、及び接続管（26）の他端の接続先は、図１の冷媒回路（20）と同じである。
【００９６】
本変形例の切換機構（35）は、第１状態と第２状態とに切り換わる。第１状態では、第１電磁弁（91）が開放されて第２電磁弁（92）及び第３電磁弁（93）が閉鎖される。第２状態では、第１電磁弁（91）が閉鎖されて第２電磁弁（92）及び第３電磁弁（93）が開放される。切換機構（35）が第１状態になると、室外熱交換器（40）が直列状態となり、冷媒が主熱交換部（50）を通過後に補助熱交換部（55）を通過する。一方、切換機構（35）が第２状態になると、室外熱交換器（40）が並列状態となり、冷媒の一部が主熱交換部（50）を通過して残りが補助熱交換部（55）を通過する。
【００９７】
−実施形態１の変形例２−
図９に示すように、本実施形態の空調機（10）には、四路弁（60）に代えて二つの三方弁（96,97）が切換機構（35）として設けられていてもよい。ここでは、本変形例の空調機（10）の冷媒回路（20）について、図１の冷媒回路（20）と異なる点を説明する。
【００９８】
本変形例の冷媒回路（20）では、液側配管（23）の一端が第１三方弁（96）の第１ポートに接続され、接続管（26）の一端が第２三方弁（97）の第１ポートに接続され、ガス側接続管（24）の一端が第２三方弁（97）の第３ポートに接続され、液側接続管（25）の一端が第１三方弁（96）の第３ポートに接続されている。また、第１三方弁（96）の第２ポートと第２三方弁（97）の第２ポートは、配管を介して互いに接続されている。本変形例では、第１三方弁（96）及び第２三方弁（97）が切換機構（35）を構成している。なお、液側配管（23）、ガス側接続管（24）、液側接続管（25）、及び接続管（26）の他端の接続先は、図１の冷媒回路（20）と同じである。
【００９９】
本変形例の切換機構（35）は、第１状態と第２状態とに切り換わる。第１状態において、第１三方弁（96）と第２三方弁（97）のそれぞれは、第１ポートが第２ポートと連通して第３ポートから遮断された状態に設定される。第２状態において、第１三方弁（96）と第２三方弁（97）のそれぞれは、第１ポートが第３ポートと連通して第２ポートから遮断された状態に設定される。切換機構（35）が第１状態になると、室外熱交換器（40）が直列状態となり、冷媒が主熱交換部（50）を通過後に補助熱交換部（55）を通過する。一方、切換機構（35）が第２状態になると、室外熱交換器（40）が並列状態となり、冷媒の一部が主熱交換部（50）を通過して残りが補助熱交換部（55）を通過する。
【０１００】
《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。本実施形態は、上記実施形態１の空調機（10）において、四路弁（60）の構成を変更したものである。ここでは、本実施形態の四路弁（60）について、上記実施形態１の四路弁（60）と異なる点を説明する。
【０１０１】
図１０に示すように、本実施形態の四路弁（60）では、パイロット弁（62）が省略されている。この四路弁（60）において、第１導圧管（63）の一端は、ケース部材（65）の一端面（図１０における左端面）に接続され、第２導圧管（64）の一端は、ケース部材（65）の他端面（図１０における右端面）に接続されている。つまり、この四路弁（60）において、第１導圧管（63）はケース部材（65）内の第１室（66）に常に連通し、第２導圧管（64）はケース部材（65）内の第２室（67）に常に連通する。なお、第１導圧管（63）及び第２導圧管（64）の他端の接続先は、上記実施形態１の四路弁（60）と同じである。
【０１０２】
−運転動作−
本実施形態の四路弁（60）は、四方切換弁（34）が第１状態と第２状態の一方から他方へ切り換わると、外部からの制御信号を受信することなく、自動的に第１状態と第２状態の一方から他方へ切り換わる。つまり、四方切換弁（34）が第１状態から第２状態に切り換わると、四路弁（60）も第１状態から第２状態に切り換わる。また、四方切換弁（34）が第２状態から第１状態に切り換わると、四路弁（60）も第２状態から第１状態に切り換わる。
【０１０３】
図１１に示すように、冷房運転中の冷媒回路（20）では、四方切換弁（34）が第１状態に設定される。この状態において、ガス側接続管（24）が接続する第１ガス側配管（21）では、圧縮機（31）から吐出された高圧のガス冷媒が流れている。また、液側配管（23）のうち膨張弁（33）と室内熱交換器（32）の間の部分では、膨張弁（33）を通過する際に膨張して圧力が低下した冷媒が流通している。このため、四路弁（60）の弁本体（61）では、第１導圧管（63）を介して液側配管（23）に連通する第１室（66）の圧力が、第２導圧管（64）を介してガス側接続管（24）に連通する第２室（67）の圧力よりも低くなる。このため、図１０(Ａ)に示すように、四路弁（60）では、ピストン部材（80）が同図における左端寄りに位置する状態となる。従って、四路弁（60）は、第２ポート（72）が第３ポート（73）と連通し且つ第１ポート（71）及び第４ポート（74）が閉鎖される第１状態となる。
【０１０４】
図１２に示すように、暖房運転中の冷媒回路（20）では、四方切換弁（34）が第２状態に設定される。この状態において、ガス側接続管（24）が接続する第１ガス側配管（21）では、圧縮機（31）へ吸入される低圧のガス冷媒が流れている。また、液側配管（23）のうち膨張弁（33）と室内熱交換器（32）の間の部分では、室内熱交換器（32）から流出して膨張弁（33）に到達する前の高圧の冷媒が流通している。このため、四路弁（60）の弁本体（61）では、第２導圧管（64）を介してガス側接続管（24）に連通する第２室（67）の圧力が、第１導圧管（63）を介して液側配管（23）に連通する第１室（66）の圧力よりも低くなる。このため、図１０(Ｂ)に示すように、四路弁（60）では、ピストン部材（80）が同図における右端寄りに位置する状態となる。従って、四路弁（60）は、第１ポート（71）が第２ポート（72）と連通し且つ第３ポート（73）が第４ポート（74）と連通する第２状態となる。
【０１０５】
上述したように、本実施形態の空調機（10）では、四方切換弁（34）が第１状態と第２状態の一方から他方へ切り換わると、四路弁（60）も自動的に第１状態と第２状態の一方から他方へ切り換わる。従って、本実施形態の空調機（10）では、四路弁（60）に対する制御動作を行う必要が無くなる。ただし、本実施形態の空調機（10）では、除湿動作を行うために四方切換弁（34）が第１状態に設定されると、四路弁（60）も第１状態になってしまう。従って、除霜動作では、室外熱交換器（40）が直列状態となり、圧縮機（31）から室外熱交換器（40）へ供給された高温の冷媒は、主熱交換部（50）を通過後に補助熱交換部（55）を通過する。
【０１０６】
《その他の実施形態》
上記の各実施形態については、以下のような構成としてもよい。
【０１０７】
−第１変形例−
上記各実施形態の空調機（10）では、室外熱交換器（40）が複数の熱交換器ユニット（45a,45b）で構成されていてもよい。
【０１０８】
図１３に示す本変形例の空調機（10）では、室外熱交換器（40）が二つの熱交換器ユニット（45a,45b）で構成されている。なお、室外熱交換器（40）を構成する熱交換器ユニット（45a,45b）の数は、三つ以上であってもよい。
【０１０９】
本変形例の室外熱交換器（40）を構成する各熱交換器ユニット（45a,45b）の構造は、上記実施形態１の室外熱交換器（40）を構成する熱交換器ユニット（45）の構造と全く同じである。第１熱交換器ユニット（45a）は、第１主熱交換部（50a）と第１補助熱交換部（55a）とを備えている。第２熱交換器ユニット（45b）は、第２主熱交換部（50b）と第２補助熱交換部（55b）とを備えている。
【０１１０】
図１３に示すように、本変形例の第１ガス側配管（21）は、二手に分岐しており、分岐した一方が第１熱交換器ユニット（45a）の第１ヘッダ部材（46a）の上端部（即ち、第１主熱交換部（50a）の第１ヘッダ（51a））に接続し、分岐した他方が第２熱交換器ユニット（45b）の第１ヘッダ部材（46b）の上端部（即ち、第２主熱交換部（50b）の第１ヘッダ（51b））に接続している。また、本変形例の液側接続管（25）は、二手に分岐しており、分岐した一方が第１熱交換器ユニット（45a）の第２ヘッダ部材（47a）の下端部（即ち、第１補助熱交換部（55a）の第２ヘッダ（57a））に接続し、分岐した他方が第２熱交換器ユニット（45b）の第２ヘッダ部材（47b）の下端部（即ち、第２補助熱交換部（55b）の第２ヘッダ（57b））に接続している。また、本変形例の接続管（26）は、二手に分岐しており、分岐した一方が第１熱交換器ユニット（45a）の第１ヘッダ部材（46a）の下端部（即ち、第１補助熱交換部（55a）の第１ヘッダ（56a））に接続し、分岐した他方が第２熱交換器ユニット（45b）の第１ヘッダ部材（46b）の下端部（即ち、第２補助熱交換部（55b）の第１ヘッダ（56b））に接続している。
【０１１１】
図１３に示すように、冷房運転時には、本変形例の空調機（10）においても、四方切換弁（34）と四路弁（60）の両方が第１状態に設定される。第１ガス側配管（21）から各主熱交換部（50a,50b）の第１ヘッダ（51a,51b）へ流入した冷媒は、主熱交換部（50a,50b）の伝熱管（53）を通過後に補助熱交換部（55a,55b）の伝熱管（58）を通過し、その後に各補助熱交換部（55a,55b）の第１ヘッダ（56a,56b）を通って接続管（26）へ流入する。
【０１１２】
図１４に示すように、暖房運転時には、本変形例の空調機（10）においても、四方切換弁（34）と四路弁（60）の両方が第２状態に設定される。液側接続管（25）から各補助熱交換部（55a,55b）の第２ヘッダ（57a,57b）へ流入した冷媒は、その一部が主熱交換部（50a,50b）の伝熱管（53）を、残りが補助熱交換部（55a,55b）の伝熱管（58）をそれぞれ通過する。主熱交換部（50a,50b）の伝熱管（53）を通過した冷媒は、主熱交換部（50a,50b）の第１ヘッダ（51a,51b）を通って第１ガス側配管（21）へ流入する。補助熱交換部（55a,55b）の伝熱管（58）を通過した冷媒は、補助熱交換部（55a,55b）の第１ヘッダ（56a,56b）を通って接続管（26）へ流入し、その後にガス側接続管（24）を通って第１ガス側配管（21）へ流入する。
【０１１３】
図１５に示すように、除霜動作時には、本変形例の空調機（10）においても、四方切換弁（34）が第１状態に設定され、四路弁（60）が第２状態に設定される。第１ガス側配管（21）を流れる冷媒は、その一部が各主熱交換部（50a,50b）の第１ヘッダ（51a,51b）へ流入し、その残りがガス側接続管（24）と接続管（26）を通過後に補助熱交換部（55a,55b）の第１ヘッダ（56a,56b）へ流入する。主熱交換部（50a,50b）の伝熱管（53）を通過した冷媒は、主熱交換部（50a,50b）の第２ヘッダ（52a,52b）を通って液側接続管（25）へ流入する。補助熱交換部（55a,55b）の伝熱管（58）を通過した冷媒は、補助熱交換部（55a,55b）の第２ヘッダ（57a,57b）を通って液側接続管（25）へ流入する。
【０１１４】
−第２変形例−
上記各実施形態の空調機（10）では、室外熱交換器（40）が主熱交換器ユニット（41,42）と補助熱交換器ユニット（43）とで構成されていてもよい。本変形例の室外熱交換器（40）では、主熱交換器ユニット（41,42）が主熱交換部（50a,50b）を構成し、補助熱交換器ユニット（43）が補助熱交換部（55）を構成する。
【０１１５】
図１６に示す本変形例の空調機（10）では、室外熱交換器（40）が二つの主熱交換器ユニット（41,42）と一つの補助熱交換器ユニット（43）とで構成されている。なお、室外熱交換器（40）を構成する主熱交換器ユニット（41,42）の数は、一つであってもよいし複数であってもよい。また、室外熱交換器（40）を構成する補助熱交換器ユニット（43）の数は、一つであってもよいし複数であってもよい。
【０１１６】
また、本変形例の室外熱交換器（40）では、下から上に向かって順に補助熱交換器ユニット（43）と第２主熱交換器ユニット（42）と第１主熱交換器ユニット（41）とが配置されている。つまり、本変形例の室外熱交換器（40）において、補助熱交換器ユニット（43）は、二つの主熱交換器ユニット（41,42）の下方で、且つ室外熱交換器（40）の下端寄りの位置に設けられている。
【０１１７】
図１９(Ａ)に示すように、各主熱交換器ユニット（41,42）は、上記実施形態１の熱交換器ユニット（45）と同形式の空気熱交換器であって、第１ヘッダ（51a,51b）と、第２ヘッダ（52a,52b）と、伝熱管（53）と、フィン（54）とを備えている。つまり、各主熱交換器ユニット（41,42）では、左端と右端の一方に第１ヘッダ（51a,51b）が、他方に第２ヘッダ（52a,52b）がそれぞれ立設され、伝熱管（53）の一端が第１ヘッダ（51a,51b）に、他端が第２ヘッダ（52a,52b）にそれぞれ接続され、隣り合った伝熱管（53）の間にフィン（54）が配置されている。
【０１１８】
図１９(Ｂ)に示すように、補助熱交換器ユニット（43）は、上記実施形態１の熱交換器ユニット（45）と同形式の空気熱交換器であって、第１ヘッダ（56）と、第２ヘッダ（57）と、伝熱管（58）と、フィン（59）とを備えている。つまり、補助熱交換器ユニット（43）では、左端と右端の一方に第１ヘッダ（56）が、他方に第２ヘッダ（57）がそれぞれ立設され、伝熱管（58）の一端が第１ヘッダ（56）に、他端が第２ヘッダ（57）にそれぞれ接続され、隣り合った伝熱管（58）の間にフィン（59）が配置されている。
【０１１９】
本変形例の室外熱交換器（40）において、補助熱交換器ユニット（43）の伝熱管（58）の本数は、第１主熱交換器ユニット（41）及び第２主熱交換器ユニット（42）の伝熱管（53）の本数の１／９程度となっている。
【０１２０】
図１６に示すように、本変形例の冷媒回路（20）には、ヘッダ用接続管（27）が設けられている。ヘッダ用接続管（27）は、その一端が二手に分岐しており、分岐した一方が第１主熱交換器ユニット（41）の第２ヘッダ（52a）の下端部に接続し、分岐した他方が第２主熱交換器ユニット（42）の第２ヘッダ（52b）の下端部に接続している。ヘッダ用接続管（27）の他端は、補助熱交換器ユニット（43）の第２ヘッダ（57）の下端部に接続されている。また、本変形例の第１ガス側配管（21）は、二手に分岐しており、分岐した一方が第１主熱交換器ユニット（41）の第１ヘッダ（51a）の上端部に接続し、分岐した他方が第２主熱交換器ユニット（42）の第１ヘッダ（51b）に接続している。また、本変形例の液側接続管（25）は、ヘッダ用接続管（27）に接続されている。また、本変形例の接続管（26）は、補助熱交換器ユニット（43）の第１ヘッダ（56）の下端部に接続されている。
【０１２１】
図１６に示すように、冷房運転時には、本変形例の空調機（10）においても、四方切換弁（34）と四路弁（60）の両方が第１状態に設定される。第１ガス側配管（21）から各主熱交換器ユニット（41,42）の第１ヘッダ（51a,51b）へ流入した冷媒は、伝熱管（53）と第２ヘッダ（52a,52b）を順に通過し、ヘッダ用接続管（27）を通って補助熱交換器ユニット（43）の第２ヘッダ（57）へ流入する。その後、冷媒は、補助熱交換器ユニット（43）の伝熱管（58）と第１ヘッダ（56）を順に通過し、接続管（26）へ流入する。
【０１２２】
図１７に示すように、暖房運転時には、本変形例の空調機（10）においても、四方切換弁（34）と四路弁（60）の両方が第２状態に設定される。液側接続管（25）を流れる冷媒は、第１主熱交換器ユニット（41）の第２ヘッダ（52a）と、第２主熱交換器ユニット（42）の第２ヘッダ（52b）と、補助熱交換器ユニット（43）の第２ヘッダ（57）とに分かれて流入する。各主熱交換器ユニット（41,42）の第２ヘッダ（52a,52b）へ流入した冷媒は、伝熱管（53）と第１ヘッダ（51a,51b）とを順に通過して第１ガス側配管（21）へ流入する。補助熱交換器ユニット（43）の第２ヘッダ（57）へ流入した冷媒は、伝熱管（58）と第１ヘッダ（56）とを順に通過して接続管（26）へ流入し、その後にガス側接続管（24）を通って第１ガス側配管（21）へ流入する。
【０１２３】
図１８に示すように、除霜動作時には、本変形例の空調機（10）においても、四方切換弁（34）が第１状態に設定され、四路弁（60）が第２状態に設定される。第１ガス側配管（21）を流れる冷媒は、その一部が各主熱交換器ユニット（41,42）の第１ヘッダ（51a,51b）へ流入し、その残りがガス側接続管（24）と接続管（26）を通過後に補助熱交換器ユニット（43）の第１ヘッダ（56）へ流入する。各主熱交換器ユニット（41,42）の第１ヘッダ（51a,51b）へ流入した冷媒は、伝熱管（53）と第２ヘッダ（52a,52b）を通ってヘッダ用接続管（27）へ流入し、その後に液側接続管（25）へ流入する。補助熱交換器ユニット（43）の第１ヘッダ（56）へ流入した冷媒は、伝熱管（58）と第２ヘッダ（57）を通って液側接続管（25）へ流入する。
【０１２４】
−第３変形例−
上記第２変形例の空調機（10）では、一つの補助熱交換器ユニット（43）に複数の補助熱交換部（55）が形成されていてもよい。
【０１２５】
図２０に示す本変形例の空調機（10）では、一つの補助熱交換器ユニット（43）に二つの補助熱交換部（55a,55b）が形成されている。つまり、本変形例の補助熱交換器ユニット（43）には、主熱交換器ユニット（41,42）と同数の補助熱交換部（55a,55b）が形成される。
【０１２６】
図２３に示すように、本変形例の補助熱交換器ユニット（43）は、第１ヘッダ（56）と第２ヘッダ（57）のそれぞれに仕切板（48a,48b）が設けられている。第１ヘッダ（56）の内部空間は仕切板（48a）によって上下に仕切られ、第２ヘッダ（57）の内部空間は仕切板（48b）によって上下に仕切られている。第１ヘッダ（56）は、仕切板（48a）よりも上側の部分が第１補助熱交換部（55a）の第１ヘッダ（56a）を構成し、仕切板（48a）よりも下側の部分が第２補助熱交換部（55b）の第１ヘッダ（56b）を構成している。第２ヘッダ（57）は、仕切板（48a）よりも上側の部分が第１補助熱交換部（55a）の第２ヘッダ（57a）を構成し、仕切板（48a）よりも下側の部分が第２補助熱交換部（55b）の第２ヘッダ（57b）を構成している。
【０１２７】
図２０に示すように、本変形例の冷媒回路（20）には、第１ヘッダ用接続管（28）と第２ヘッダ用接続管（29）とが設けられている。第１ヘッダ用接続管（28）は、その一端が第１主熱交換器ユニット（41）の第２ヘッダ（52a）の下端部に接続され、その他端が第１補助熱交換部（55a）の第２ヘッダ（57a）の下端に接続されている。第２ヘッダ用接続管（29）は、その一端が第２主熱交換器ユニット（42）の第２ヘッダ（52b）の下端部に接続され、その他端が第２補助熱交換部（55b）の第２ヘッダ（57b）の下端に接続されている。また、本変形例の液側接続管（25）は、二手に分岐しており、分岐した一方が第１ヘッダ用接続管（28）に接続し、分岐した他方が第２ヘッダ用接続管（29）に接続している。また、本変形例の接続管（26）は、二手に分岐しており、分岐した一方が第１補助熱交換部（55a）の第１ヘッダ（56a）の下端部に接続し、分岐した他方が第２補助熱交換部（55b）の第１ヘッダ（56b）の下端部に接続している。
【０１２８】
図２０に示すように、冷房運転時には、本変形例の空調機（10）においても、四方切換弁（34）と四路弁（60）の両方が第１状態に設定される。各主熱交換器ユニット（41,42）において、第１ガス側配管（21）から第１ヘッダ（51a,51b）へ流入した冷媒は、伝熱管（53）を通過して第２ヘッダ（52a,52b）へ流入する。第１主熱交換器ユニット（41）の第２ヘッダ（52a）へ流入した冷媒は、第１ヘッダ用接続管（28）を通って第１補助熱交換部（55a）の第２ヘッダ（57a）へ流入する。第２主熱交換器ユニット（42）の第２ヘッダ（52b）へ流入した冷媒は、第２ヘッダ用接続管（29）を通って第２補助熱交換部（55b）の第２ヘッダ（57b）へ流入する。各補助熱交換部（55a,55b）の第２ヘッダ（57a,57b）へ流入した冷媒は、伝熱管（58）を通って第１ヘッダ（56a,56b）へ流入し、その後に接続管（26）へ流入する。
【０１２９】
図２１に示すように、暖房運転時には、本変形例の空調機（10）においても、四方切換弁（34）と四路弁（60）の両方が第２状態に設定される。液側接続管（25）を流れる冷媒は、第１主熱交換器ユニット（41）の第２ヘッダ（52a）と、第２主熱交換器ユニット（42）の第２ヘッダ（52b）と、第１補助熱交換部（55a）の第２ヘッダ（57a）と、第２補助熱交換部（55b）の第２ヘッダ（57b）とに分かれて流入する。各主熱交換器ユニット（41,42）の第２ヘッダ（52a,52b）へ流入した冷媒は、伝熱管（53）と第１ヘッダ（51a,51b）とを順に通過して第１ガス側配管（21）へ流入する。各補助熱交換部（55）の第２ヘッダ（57a,57b）へ流入した冷媒は、伝熱管（58）と第１ヘッダ（56a,56b）とを順に通過して接続管（26）へ流入し、その後にガス側接続管（24）を通って第１ガス側配管（21）へ流入する。
【０１３０】
図２２に示すように、除霜動作時には、本変形例の空調機（10）においても、四方切換弁（34）が第１状態に設定され、四路弁（60）が第２状態に設定される。第１ガス側配管（21）を流れる冷媒は、その一部が各主熱交換器ユニット（41,42）の第１ヘッダ（51a,51b）へ流入し、その残りがガス側接続管（24）と接続管（26）を通過後に各補助熱交換部（55a,55b）の第１ヘッダ（56a,56b）へ流入する。各主熱交換器ユニット（41,42）の第１ヘッダ（51a,51b）へ流入した冷媒は、伝熱管（53）と第２ヘッダ（52a,52b）を通過し、その後に液側接続管（25）へ流入する。各補熱交換部（55a,55b）の第１ヘッダ（56a,56b）へ流入した冷媒は、伝熱管（58）と第２ヘッダ（57a,57b）を通過し、その後に液側接続管（25）へ流入する。
【０１３１】
−第４変形例−
図２４に示すように、上記第２及び第３変形例の室外熱交換器（40）では、補助熱交換器ユニット（43）が、第２主熱交換器ユニット（42）の下方ではなく、第２主熱交換器ユニット（42）の下端部と重なるように配置されていてもよい。つまり、本変形例の室外熱交換器（40）では、補助熱交換器ユニット（43）が室外熱交換器（40）の下端寄りに配置される。また、室外熱交換器（40）を通過する室外空気の流れ方向において、補助熱交換器ユニット（43）は、第２主熱交換器ユニット（42）の上流側に配置されている。
【０１３２】
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】
【０１３３】
以上説明したように、本発明は、冷却動作と加熱動作が切り換え可能な冷凍装置について有用である。
【符号の説明】
【０１３４】
10 空調機（冷凍装置）
20 冷媒回路
21 第１ガス側配管
23 液側配管
31 圧縮機
32 室内熱交換器（利用側熱交換器）
35 切換機構
40 室外熱交換器（熱源側熱交換器）
50 主熱交換部
51 第１ヘッダ
52 第２ヘッダ
53 伝熱管
54 フィン
55 補助熱交換部
56 第１ヘッダ
57 第２ヘッダ
58 伝熱管
59 フィン
60 四路弁
71 第１ポート
72 第２ポート
73 第３ポート
74 第４ポート
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機（31）と、冷媒を室外空気と熱交換させる熱源側熱交換器（40）と、冷媒を対象物と熱交換させる利用側熱交換器（32）とが設けられて冷凍サイクルを行う冷媒回路（20）を備え、
上記熱源側熱交換器（40）で冷媒が凝縮し且つ上記利用側熱交換器（32）で冷媒が蒸発して上記対象物を冷却する冷却動作と、上記利用側熱交換器（32）で冷媒が凝縮し且つ上記熱源側熱交換器（40）で冷媒が蒸発して上記対象物を加熱する加熱動作とが切り換え可能な冷凍装置であって、
上記熱源側熱交換器（40）は、主熱交換部（50）と補助熱交換部（55）とを備え、
上記主熱交換部（50）と上記補助熱交換部（55）のそれぞれは、第１ヘッダ（51,56）と、第２ヘッダ（52,57）と、それぞれの一端が第１ヘッダ（51,56）に接続されて他端が第２ヘッダ（52,57）に接続された複数の扁平な伝熱管（53,58）と、該伝熱管（53,58）に接合されたフィン（54,59）とを備え、
上記補助熱交換部（55）に設けられた伝熱管（58）の本数は、上記主熱交換部（50）に設けられた伝熱管（53）の本数よりも少なく、
上記熱源側熱交換器（40）を、冷媒が上記主熱交換部（50）を通過後に上記補助熱交換部（55）を通過する直列状態と、冷媒の一部が上記主熱交換部（50）を通過して残りが上記補助熱交換部（55）を通過する並列状態とに切り換えるための切換機構（35）を備え、
冷却動作では上記切換機構（35）が上記熱源側熱交換器（40）を直列状態とし、加熱動作では上記切換機構（35）が上記熱源側熱交換器（40）を並列状態とする
ことを特徴とする冷凍装置。
【請求項２】
請求項１において、
上記補助熱交換部（55）は、上記主熱交換部（50）の下方、又は上記熱源側熱交換器（40）の下端寄りに配置されている
ことを特徴とする冷凍装置。
【請求項３】
請求項２において
加熱動作中に上記熱源側熱交換器（40）に付着した霜を融かすために、上記圧縮機（31）から吐出された冷媒を上記熱源側熱交換器（40）へ供給する除霜動作を実行可能となっており、
除霜動作では上記切換機構（35）が上記熱源側熱交換器（40）を並列状態とする
ことを特徴とする冷凍装置。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れか一つにおいて、
上記冷媒回路（20）は、一端が上記主熱交換部（50）の第１ヘッダ（51）に接続して他端が上記圧縮機（31）の吐出側または吸入側に連通するガス側配管（21）と、上記利用側熱交換器（32）の液側端に接続する液側配管（23）とを備え、
上記熱源側熱交換器（40）では、上記主熱交換部（50）の第２ヘッダ（52）と上記補助熱交換部（55）の第２ヘッダ（57）が互いに連通する一方、
上記ガス側配管（21）に接続する第１ポート（71）と、上記補助熱交換部（55）の第１ヘッダ（56）に接続する第２ポート（72）と、上記液側配管（23）に接続する第３ポート（73）と、上記主熱交換部（50）の第２ヘッダ（52）又は上記補助熱交換部（55）の第２ヘッダ（57）に接続する第４ポート（74）とを有する四路弁（60）が上記切換機構（35）として設けられ、
上記四路弁（60）は、
上記熱源側熱交換器（40）を直列状態とするときには、第２ポート（72）が第３ポート（73）と連通し且つ第１ポート（71）及び第４ポート（74）が閉鎖される第１状態となり、
上記熱源側熱交換器（40）を並列状態とするときには、第１ポート（71）が第２ポート（72）と連通し且つ第３ポート（73）が第４ポート（74）と連通する第２状態となる
ことを特徴とする冷凍装置。
【請求項１】
圧縮機（31）と、冷媒を室外空気と熱交換させる熱源側熱交換器（40）と、冷媒を対象物と熱交換させる利用側熱交換器（32）とが設けられて冷凍サイクルを行う冷媒回路（20）を備え、
上記熱源側熱交換器（40）で冷媒が凝縮し且つ上記利用側熱交換器（32）で冷媒が蒸発して上記対象物を冷却する冷却動作と、上記利用側熱交換器（32）で冷媒が凝縮し且つ上記熱源側熱交換器（40）で冷媒が蒸発して上記対象物を加熱する加熱動作とが切り換え可能な冷凍装置であって、
上記熱源側熱交換器（40）は、主熱交換部（50）と補助熱交換部（55）とを備え、
上記主熱交換部（50）と上記補助熱交換部（55）のそれぞれは、第１ヘッダ（51,56）と、第２ヘッダ（52,57）と、それぞれの一端が第１ヘッダ（51,56）に接続されて他端が第２ヘッダ（52,57）に接続された複数の扁平な伝熱管（53,58）と、該伝熱管（53,58）に接合されたフィン（54,59）とを備え、
上記補助熱交換部（55）に設けられた伝熱管（58）の本数は、上記主熱交換部（50）に設けられた伝熱管（53）の本数よりも少なく、
上記熱源側熱交換器（40）を、冷媒が上記主熱交換部（50）を通過後に上記補助熱交換部（55）を通過する直列状態と、冷媒の一部が上記主熱交換部（50）を通過して残りが上記補助熱交換部（55）を通過する並列状態とに切り換えるための切換機構（35）を備え、
冷却動作では上記切換機構（35）が上記熱源側熱交換器（40）を直列状態とし、加熱動作では上記切換機構（35）が上記熱源側熱交換器（40）を並列状態とする
ことを特徴とする冷凍装置。
【請求項２】
請求項１において、
上記補助熱交換部（55）は、上記主熱交換部（50）の下方、又は上記熱源側熱交換器（40）の下端寄りに配置されている
ことを特徴とする冷凍装置。
【請求項３】
請求項２において
加熱動作中に上記熱源側熱交換器（40）に付着した霜を融かすために、上記圧縮機（31）から吐出された冷媒を上記熱源側熱交換器（40）へ供給する除霜動作を実行可能となっており、
除霜動作では上記切換機構（35）が上記熱源側熱交換器（40）を並列状態とする
ことを特徴とする冷凍装置。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れか一つにおいて、
上記冷媒回路（20）は、一端が上記主熱交換部（50）の第１ヘッダ（51）に接続して他端が上記圧縮機（31）の吐出側または吸入側に連通するガス側配管（21）と、上記利用側熱交換器（32）の液側端に接続する液側配管（23）とを備え、
上記熱源側熱交換器（40）では、上記主熱交換部（50）の第２ヘッダ（52）と上記補助熱交換部（55）の第２ヘッダ（57）が互いに連通する一方、
上記ガス側配管（21）に接続する第１ポート（71）と、上記補助熱交換部（55）の第１ヘッダ（56）に接続する第２ポート（72）と、上記液側配管（23）に接続する第３ポート（73）と、上記主熱交換部（50）の第２ヘッダ（52）又は上記補助熱交換部（55）の第２ヘッダ（57）に接続する第４ポート（74）とを有する四路弁（60）が上記切換機構（35）として設けられ、
上記四路弁（60）は、
上記熱源側熱交換器（40）を直列状態とするときには、第２ポート（72）が第３ポート（73）と連通し且つ第１ポート（71）及び第４ポート（74）が閉鎖される第１状態となり、
上記熱源側熱交換器（40）を並列状態とするときには、第１ポート（71）が第２ポート（72）と連通し且つ第３ポート（73）が第４ポート（74）と連通する第２状態となる
ことを特徴とする冷凍装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【公開番号】特開２０１２−７７９２１（Ｐ２０１２−７７９２１Ａ）
【公開日】平成２４年４月１９日（２０１２．４．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２２０４９０（Ｐ２０１０−２２０４９０）
【出願日】平成２２年９月３０日（２０１０．９．３０）
【出願人】（０００００２８５３）ダイキン工業株式会社 (7,604)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年４月１９日（２０１２．４．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月３０日（２０１０．９．３０）
【出願人】（０００００２８５３）ダイキン工業株式会社 (7,604)
【Ｆターム（参考）】
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