(57)【要約】【課題】除霜運転を効率的に実行するための技術を提供する。【解決手段】冷凍サイクル装置１００は、制御器５、主冷媒回路１１及びバイパス回路１２を備えている。主冷媒回路１１には、第１切換機構４１が設けられている。第１切換機構４１は、圧縮された冷媒を第１熱交換器２３に流入させる第１モードと、圧縮された冷媒を第２熱交換器２５に流入させる第２モードとのいずれかのモードを選択的に示すように構成されている。バイパス回路１２には、第２膨張機構３２が配置されている。除霜運転時において、制御器５は、第１切換機構４１が第２モードを示すように第１切換機構４１を制御し、かつ圧縮された冷媒がバイパス回路１２を流れることを許容するように第２膨張機構３２を制御する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機、第１熱交換器、冷媒加熱器、第１膨張機構及び第２熱交換器を有し、これらの機器が環状に接続されることによって形成された主冷媒回路と、
前記圧縮機で圧縮された冷媒を前記第１熱交換器に流入させる第１モードと、前記圧縮機で圧縮された冷媒を前記第２熱交換器に流入させる第２モードとのいずれかのモードを選択的に示すように構成され、前記圧縮機と前記第１熱交換器との間において前記主冷媒回路に設けられた第１切換機構と、
前記冷媒加熱器と前記第１膨張機構との間の第１位置又は前記第１熱交換器と前記冷媒加熱器との間の第１位置において前記主冷媒回路から分岐し、前記冷媒加熱器を介して前記第２熱交換器と前記第１切換機構との間の第２位置で前記主冷媒回路に接続されたバイパス回路と、
前記第１位置と前記冷媒加熱器との間において前記バイパス回路に配置された第２膨張機構と、
前記第２熱交換器に堆積した霜を溶かすための除霜運転時において、前記第１切換機構が前記第２モードを示すように前記第１切換機構を制御し、かつ圧縮された冷媒が前記第２位置から前記第１位置へと向かって前記バイパス回路を流れることを許容するように前記第２膨張機構を制御する制御器と、
を備えた、冷凍サイクル装置。
【請求項２】
前記冷媒加熱器と前記第２位置との間において前記バイパス回路から分岐し、前記バイパス回路を流れた冷媒が前記第１切換機構を迂回して前記圧縮機に吸入されるように、前記圧縮機の吸入口と前記第１切換機構との間の第３位置において前記主冷媒回路に接続された補助バイパス回路と、
前記バイパス回路と前記補助バイパス回路との分岐位置に配置された第２切換機構と、
をさらに備えた、請求項１に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項３】
前記冷媒加熱器と前記第２位置との間において前記バイパス回路に設けられた開閉弁をさらに備えた、請求項１に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項４】
暖房運転時において、前記制御器は、前記第１切換機構が前記第１モードを示すように前記第１切換機構を制御し、かつ前記第１熱交換器を通過した冷媒の一部が前記バイパス回路を経由して前記圧縮機に吸入されるように前記第２膨張機構を制御する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項５】
暖房運転時において、前記制御器は、前記第１切換機構が前記第１モードを示すように前記第１切換機構を制御し、かつ前記第１熱交換器を通過した冷媒の一部が前記バイパス回路及び前記補助バイパス回路を経由して前記第１位置から前記第３位置へと導かれるように、前記第２膨張機構及び前記第２切換機構を制御する、請求項２に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項６】
前記第１膨張機構と前記第２熱交換器との間において前記主冷媒回路に配置された温度センサをさらに備え、
除霜運転時において、前記温度センサの検出値に基づき、前記第１膨張機構及び前記第２膨張機構を流れる冷媒の流量を調節する、請求項１〜５のいずれか１項に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項７】
前記第２熱交換器に配置された温度センサをさらに備え、
除霜運転時において、前記温度センサの検出値に基づき、前記第１膨張機構及び前記第２膨張機構を流れる冷媒の流量を調節する、請求項１〜５のいずれか１項に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項８】
前記第１熱交換器と前記冷媒加熱器との間において前記主冷媒回路に配置された温度センサをさらに備え、
除霜運転時において、前記温度センサの検出値に基づき、前記第１膨張機構及び前記第２膨張機構を流れる冷媒の流量を調節する、請求項１〜５のいずれか１項に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項９】
前記第１熱交換器に配置された温度センサをさらに備え、
除霜運転時において、前記温度センサの検出値に基づき、前記第１膨張機構及び前記第２膨張機構を流れる冷媒の流量を調節する、請求項１〜５のいずれか１項に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項１０】
前記冷媒加熱器と前記第１膨張機構との間において前記主冷媒回路に配置された温度センサをさらに備え、
除霜運転時において、前記温度センサの検出値に基づき、前記第１膨張機構及び前記第２膨張機構を流れる冷媒の流量を調節する、請求項１〜５のいずれか１項に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項１１】
前記圧縮機の吸入冷媒の温度を検出する温度センサをさらに備え、
除霜運転時において、前記温度センサの検出値に基づき、前記第１膨張機構及び前記第２膨張機構を流れる冷媒の流量を調節する、請求項１〜５のいずれか１項に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項１２】
前記圧縮機の吐出冷媒の温度を検出する温度センサをさらに備え、
除霜運転時において、前記温度センサの検出値に基づき、前記第１膨張機構及び前記第２膨張機構を流れる冷媒の流量を調節する、請求項１〜５のいずれか１項に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項１３】
前記冷媒加熱器と前記第２切換機構との間において前記バイパス回路に配置された温度センサをさらに備え、
除霜運転時において、前記温度センサの検出値に基づき、前記第１膨張機構及び前記第２膨張機構を流れる冷媒の流量を調節する、請求項２に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項１４】
前記第１熱交換器において冷媒と熱交換するべき熱媒体を前記第１熱交換器に供給する供給経路と、
前記供給経路に配置された温度センサと、をさらに備え、
除霜運転時において、前記温度センサの検出値に基づき、前記第１膨張機構及び前記第２膨張機構を流れる冷媒の流量を調節する、請求項１〜５のいずれか１項に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項１５】
前記第１熱交換器において冷媒と熱交換した熱媒体を回収する回収経路と、
前記回収経路に配置された温度センサと、をさらに備え、
除霜運転時において、前記温度センサの検出値に基づき、前記第１膨張機構及び前記第２膨張機構を流れる冷媒の流量を調節する、請求項１〜５のいずれか１項に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項１６】
請求項１〜１５のいずれか１項に記載された冷凍サイクル装置を有する、冷温水装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷凍サイクル装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図９は、特許文献１に記載された冷凍サイクル装置の構成図である。冷凍サイクル装置４００は、冷媒回路１０２及びバイパス回路１０３を備えている。冷媒回路１０２は、圧縮機１２１、凝縮器１２２、過冷却熱交換器１２３、主膨張弁１２４及び蒸発器１２５が環状に接続されることによって形成されている。バイパス回路１０３は、凝縮器１２２と主膨張弁１２４との間で冷媒回路１０２から分岐しており、バイパス膨張弁１３１及び過冷却熱交換器１２３を介して、圧縮機１２１の吸入側で冷媒回路１０２に接続されている。高圧冷媒は、凝縮器１２２から流出した後、過冷却熱交換器１２３に流入し、バイパス膨張弁１３１で減圧された低圧冷媒によって冷却される。
【０００３】
冷媒回路１０２には、通常運転と除霜運転とを切り替えるための四方弁１２７が設けられている。除霜運転時において、四方弁１２７が破線で示された状態に切り換えられ、圧縮機１２１で圧縮された冷媒が蒸発器１２５に流入する。特許文献１には、除霜運転を行うとき、バイパス膨張弁１３１を閉じることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−１５８１２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年、地球温暖化、化石燃料の枯渇などの問題を受けて、資源及びエネルギーの消費を抑えることが益々重要になってきている。冷凍サイクル装置の効率をより一層高めるための方法として、除霜運転を効率的に実行するための技術が１つの答えとなりうる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
すなわち、本開示は、
圧縮機、第１熱交換器、冷媒加熱器、第１膨張機構及び第２熱交換器を有し、これらの機器が環状に接続されることによって形成された主冷媒回路と、
前記圧縮機で圧縮された冷媒を前記第１熱交換器に流入させる第１モードと、前記圧縮機で圧縮された冷媒を前記第２熱交換器に流入させる第２モードとのいずれかのモードを選択的に示すように構成され、前記圧縮機と前記第１熱交換器との間において前記主冷媒回路に設けられた第１切換機構と、
前記冷媒加熱器と前記第１膨張機構との間の第１位置又は前記第１熱交換器と前記冷媒加熱器との間の第１位置において前記主冷媒回路から分岐し、前記冷媒加熱器を介して前記第２熱交換器と前記第１切換機構との間の第２位置で前記主冷媒回路に接続されたバイパス回路と、
前記第１位置と前記冷媒加熱器との間において前記バイパス回路に配置された第２膨張機構と、
前記第２熱交換器に堆積した霜を溶かすための除霜運転時において、前記第１切換機構が前記第２モードを示すように前記第１切換機構を制御し、かつ圧縮された冷媒が前記第２位置から前記第１位置へと向かって前記バイパス回路を流れることを許容するように前記第２膨張機構を制御する制御器と、
を備えた、冷凍サイクル装置を提供する。
【発明の効果】
【０００７】
上記の冷凍サイクル装置によれば、除霜運転時において、第２位置から第１位置に向かってバイパス回路に圧縮冷媒を流すことができる。冷媒加熱器において、主冷媒回路を流れる冷媒とバイパス回路を流れる冷媒とが熱交換することによって、冷媒加熱器の出口における冷媒の密度を下げることができる。すると、第１熱交換器と冷媒加熱器との間の流路に存在する冷媒量（質量）が減少し、それ以外の流路における冷媒量（質量）の割合が増加する。つまり、冷媒循環量が増加するので、除霜時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施形態に係る冷凍サイクル装置の構成図
【図２】除霜運転時におけるモリエル線図
【図３】第２接続配管における冷媒の密度の変化を示すグラフ
【図４】図１に示す冷凍サイクル装置において実行される制御のフローチャート
【図５】変形例１に係る冷凍サイクル装置の構成図
【図６】変形例２に係る冷凍サイクル装置の構成図
【図７】変形例２の冷凍サイクル装置において実行される制御のフローチャート
【図８】複数の第１熱交換器の構成図
【図９】従来の冷凍サイクル装置の構成図
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本開示の第１態様は、
圧縮機、第１熱交換器、冷媒加熱器、第１膨張機構及び第２熱交換器を有し、これらの機器が環状に接続されることによって形成された主冷媒回路と、
前記圧縮機で圧縮された冷媒を前記第１熱交換器に流入させる第１モードと、前記圧縮機で圧縮された冷媒を前記第２熱交換器に流入させる第２モードとのいずれかのモードを選択的に示すように、前記圧縮機と前記第１熱交換器との間において前記主冷媒回路に設けられた第１切換機構と、
前記冷媒加熱器と前記第１膨張機構との間の第１位置又は前記第１熱交換器と前記冷媒加熱器との間の第１位置において前記主冷媒回路から分岐し、前記冷媒加熱器を介して前記第２熱交換器と前記第１切換機構との間の第２位置で前記主冷媒回路に接続されたバイパス回路と、
前記第１位置と前記冷媒加熱器との間において前記バイパス回路に配置された第２膨張機構と、
前記第２熱交換器に堆積した霜を溶かすための除霜運転時において、前記第１切換機構が前記第２モードを示すように前記第１切換機構を制御し、かつ圧縮された冷媒が前記第２位置から前記第１位置へと向かって前記バイパス回路を流れることを許容するように前記第２膨張機構を制御する制御器と、
を備えた、冷凍サイクル装置を提供する。
【００１０】
本開示の第２態様は、第１態様に加え、前記冷媒加熱器と前記第２位置との間において前記バイパス回路から分岐し、前記バイパス回路を流れた冷媒が前記第１切換機構を迂回して前記圧縮機に吸入されるように、前記圧縮機の吸入口と前記第１切換機構との間の第３位置において前記主冷媒回路に接続された補助バイパス回路と、前記バイパス回路と前記補助バイパス回路との分岐位置に配置された第２切換機構と、をさらに備えた、冷凍サイクル装置を提供する。補助バイパス回路１３及び第２切換機構４２を使用すれば、暖房運転と除霜運転とをスムーズに切り換えることができる。また、冷房運転時にバイパス回路１２に冷媒が流入することを阻止できる。
【００１１】
本開示の第３態様は、第１態様に加え、前記冷媒加熱器と前記第２位置との間において前記バイパス回路に設けられた開閉弁をさらに備えた、冷凍サイクル装置を提供する。
【００１２】
本開示の第４態様は、第１〜第３態様のいずれか１つに加え、暖房運転時において、前記制御器は、前記第１切換機構が前記第１モードを示すように前記第１切換機構を制御し、かつ前記第１熱交換器を通過した冷媒の一部が前記バイパス回路を経由して前記圧縮機に吸入されるように前記第２膨張機構を制御する、冷凍サイクル装置を提供する。これにより、冷媒の過冷却度が適切に確保され、第１膨張機構でフラッシュガスが発生することを防止できる。
【００１３】
本開示の第５態様は、第２態様に加え、暖房運転時において、前記制御器は、前記第１切換機構が前記第１モードを示すように前記第１切換機構を制御し、かつ前記第１熱交換器を通過した冷媒の一部が前記バイパス回路及び前記補助バイパス回路を経由して前記第１位置から前記第３位置へと導かれるように、前記第２膨張機構及び前記第２切換機構を制御する、冷凍サイクル装置を提供する。これにより、冷媒の過冷却度が適切に確保され、第１膨張機構でフラッシュガスが発生することを防止できる。
【００１４】
本開示の第６態様は、第１〜第５態様のいずれか１つに加え、前記第１膨張機構と前記第２熱交換器との間において前記主冷媒回路に配置された温度センサをさらに備え、除霜運転時において、前記温度センサの検出値に基づき、前記第１膨張機構及び前記第２膨張機構を流れる冷媒の流量を調節する、冷凍サイクル装置を提供する。
【００１５】
本開示の第７態様は、第１〜第５態様のいずれか１つに加え、前記第２熱交換器に配置された温度センサをさらに備え、除霜運転時において、前記温度センサの検出値に基づき、前記第１膨張機構及び前記第２膨張機構を流れる冷媒の流量を調節する、冷凍サイクル装置を提供する。
【００１６】
本開示の第８態様は、第１〜第５態様のいずれか１つに加え、前記第１熱交換器と前記冷媒加熱器との間において前記主冷媒回路に配置された温度センサをさらに備え、除霜運転時において、前記温度センサの検出値に基づき、前記第１膨張機構及び前記第２膨張機構を流れる冷媒の流量を調節する、冷凍サイクル装置を提供する。
【００１７】
本開示の第９態様は、第１〜第５態様のいずれか１つに加え、前記第１熱交換器に配置された温度センサをさらに備え、除霜運転時において、前記温度センサの検出値に基づき、前記第１膨張機構及び前記第２膨張機構を流れる冷媒の流量を調節する、冷凍サイクル装置を提供する。
【００１８】
本開示の第１０態様は、第１〜第５態様のいずれか１つに加え、前記冷媒加熱器と前記第１膨張機構との間において前記主冷媒回路に配置された温度センサをさらに備え、除霜運転時において、前記温度センサの検出値に基づき、前記第１膨張機構及び前記第２膨張機構を流れる冷媒の流量を調節する、冷凍サイクル装置を提供する。
【００１９】
本開示の第１１態様は、第１〜第５態様のいずれか１つに加え、前記圧縮機の吸入冷媒の温度を検出する温度センサをさらに備え、除霜運転時において、前記温度センサの検出値に基づき、前記第１膨張機構及び前記第２膨張機構を流れる冷媒の流量を調節する、冷凍サイクル装置を提供する。
【００２０】
本開示の第１２態様は、第１〜第５態様のいずれか１つに加え、前記圧縮機の吐出冷媒の温度を検出する温度センサをさらに備え、除霜運転時において、前記温度センサの検出値に基づき、前記第１膨張機構及び前記第２膨張機構を流れる冷媒の流量を調節する、冷凍サイクル装置を提供する。
【００２１】
本開示の第１３態様は、第２態様に加え、前記冷媒加熱器と前記第２切換機構との間において前記バイパス回路に配置された温度センサをさらに備え、除霜運転時において、前記温度センサの検出値に基づき、前記第１膨張機構及び前記第２膨張機構を流れる冷媒の流量を調節する、冷凍サイクル装置を提供する。
【００２２】
本開示の第１４態様は、第１〜第５態様のいずれか１つに加え、前記第１熱交換器において冷媒と熱交換するべき熱媒体を前記第１熱交換器に供給する供給経路と、前記供給経路に配置された温度センサと、をさらに備え、除霜運転時において、前記温度センサの検出値に基づき、前記第１膨張機構及び前記第２膨張機構を流れる冷媒の流量を調節する、冷凍サイクル装置を提供する。
【００２３】
本開示の第１５態様は、第１〜第５態様のいずれか１つに加え、前記第１熱交換器において冷媒と熱交換した熱媒体を回収する回収経路と、前記回収経路に配置された温度センサと、をさらに備え、除霜運転時において、前記温度センサの検出値に基づき、前記第１膨張機構及び前記第２膨張機構を流れる冷媒の流量を調節する、冷凍サイクル装置を提供する。
【００２４】
第６〜第１５態様によれば、第１熱交換器と冷媒加熱器との間において、冷媒の密度を最適化することができる。第２熱交換器の霜を溶かすための冷媒の流量が減りすぎることも防止できる。また、冷凍サイクル装置が温水装置に適用されている場合、除霜運転時において、温水を循環させるための配管が凍結及び破損することを防止できる。
【００２５】
本開示の第１６態様は、第１〜第１５態様のいずれか１つの冷凍サイクル装置を有する、冷温水装置を提供する。温水を使用して室内の暖房を行うことができ、冷水を使用して室内の冷房を行うことができる。
【００２６】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施形態によって本発明が限定されるものではない。
【００２７】
図１に示すように、冷凍サイクル装置１００は、制御器５、主冷媒回路１１及びバイパス回路１２を備えている。冷凍サイクル装置１００は、例えば、温水及び冷水を生成できる冷温水装置に適用されている。温水を使用して室内の暖房を行うことができ、冷水を使用して室内の冷房を行うことができる。
【００２８】
主冷媒回路１１は、圧縮機２２、第１熱交換器２３、冷媒加熱器２４、第１膨張機構３１、第２熱交換器２５及びアキュームレータ２１を有する。これらの機器が冷媒管で環状に接続され、これにより、主冷媒回路１１が形成されている。
【００２９】
主冷媒回路１１には、圧縮機２２と第１熱交換器２３との間において、第１切換機構４１が設けられている。第１切換機構４１を制御することによって、暖房運転と除霜運転（又は冷房運転）との間で運転モードを相互に切り換えることができる。図１において、暖房運転時には、破線矢印で示す方向に冷媒が循環する。除霜運転時及び冷房運転時には、実線矢印で示す方向に冷媒が循環する。暖房運転時において、第１熱交換器２３及び第２熱交換器２５は、それぞれ、凝縮器（放熱器）及び蒸発器の機能を果たす。除霜運転時及び冷房運転時において、第１熱交換器２３及び第２熱交換器２５は、それぞれ、蒸発器及び凝縮器（放熱器）の機能を果たす。
【００３０】
第１切換機構４１は、第１モードと第２モードとのいずれかのモードを選択的に示すように構成されている。第１モードは、圧縮機２２で圧縮された冷媒を第１熱交換器２３に流入させるモードであり、暖房運転に対応している。第１切換機構４１は、第１モードにおいて、圧縮機２２の吐出経路を第１熱交換器２３に接続させ、圧縮機２２の吸入経路を第２熱交換器２５に接続させる。第２モードは、圧縮機２２で圧縮された冷媒を第２熱交換器２５に流入させるモードであり、冷房運転又は除霜運転に対応している。第１切換機構４１は、第２モードにおいて、圧縮機２２の吐出経路を第２熱交換器２５に接続させ、圧縮機２２の吸入経路を第１熱交換器２３に接続させる。本実施形態において、第１切換機構４１は四方弁である。ただし、第１切換機構４１は、冷媒の流れ方向を変更する機能を有する限り、四方弁に限定されない。例えば、２つの三方弁を使用して、四方弁と同じ機能を実現できる。
【００３１】
バイパス回路１２は、冷媒加熱器２４と第１膨張機構３１との間の第１位置（点ｄの近傍）において、主冷媒回路１１から分岐し、冷媒加熱器２４を介して第２熱交換器２５と第１切換機構４１との間の第２位置（点ｂ）で主冷媒回路１１に接続されている。バイパス回路１２には、第１位置（点ｄの近傍）と冷媒加熱器２４との間において、第２膨張機構３２が設けられている。バイパス回路１２は、第１熱交換器２３と冷媒加熱器２４との間において、主冷媒回路１１から分岐していてもよい。
【００３２】
冷媒加熱器２４は、主冷媒回路１１において、第１熱交換器２３と第１膨張機構３１との間に配置されている。冷媒加熱器２４は、１次熱交換部２４ａ及び２次熱交換部２４ｂを含む。１次熱交換部２４ａ及び２次熱交換部２４ｂは、それぞれ、主冷媒回路１１の一部及びバイパス回路１２の一部によって形成されている。冷媒加熱器２４の役割は、暖房運転時において、冷媒の過冷却度を十分に確保することにある。また、冷媒加熱器２４は、除霜運転時において、冷媒の密度を適度に下げるために使用される。冷媒加熱器２４として、二重管式熱交換器などの液体−冷媒熱交換器を使用できる。
【００３３】
第１熱交換器２３は、冷媒と熱媒体との間で熱交換を生じさせる。冷凍サイクル装置１００が冷温水装置に適用されているとき、熱媒体は、水、ブライン、オイルなどの液体である。第１熱交換器２３として、二重管式熱交換器などの液体−冷媒熱交換器を使用できる。第２熱交換器２５は、冷媒と外気との間で熱交換を生じさせる。第２熱交換器２５として、フィンチューブ熱交換器などの空気−冷媒熱交換器を使用できる。なお、冷凍サイクル装置１００が空気調和装置に適用されているとき、熱交換器２３及び２５は、いずれも空気−冷媒熱交換器でありうる。
【００３４】
図８に示すように、複数台の第１熱交換器２３が主冷媒回路１１に並列に設けられていてもよい。この構成は、冷凍サイクル装置１００の能力が大きく、複数の場所で個別に暖房又は冷房が要求される場合に有利である。同様に、複数台の第２熱交換器２５が主冷媒回路１１に並列に設けられていてもよい。
【００３５】
第１熱交換器２３には、水供給経路７２及び水回収経路７１が接続されている。水供給経路７２は、第１熱交換器２３において冷媒と熱交換するべき熱媒体（典型的には、水）を第１熱交換器２３に供給するために使用される。水回収経路７１は、第１熱交換器２３において冷媒と熱交換した熱媒体を回収するために使用される。水供給経路７２及び水回収経路７１は、循環ポンプ（図示せず）、ラジエータなどの熱交換端末（図示せず）、貯湯タンク（図示せず）などの機器とともに熱媒体回路を形成している。暖房運転時において、第１熱交換器２３で温水が生成される。冷房運転時において、第１熱交換器２３で冷水が生成される。温水又は冷水は、直接的又は貯湯タンクを経由して熱交換端末に送られ、熱交換端末によって暖房機能又は冷房機能が発揮される。
【００３６】
第１熱交換器２３は、室内ユニット７に内蔵されて屋内に配置されうる。これにより、凍結による第１熱交換器２３の破損を防止できる。第２熱交換器２５は、冷媒と空気との間で熱交換を生じさせるために、屋外に配置されうる。第１熱交換器２３を屋内に配置し、第２熱交換器２５を屋外に配置するために、第１熱交換器２３（室内ユニット７）は、第１接続配管６１によって第１切換機構４１に接続され、第２接続配管６２によって冷媒加熱器２４に接続されている。室内ユニット７の設置場所、冷凍サイクル装置１００の能力などにもよるが、接続配管６１及び６２の長さは、例えば、３〜３０ｍの範囲にある。第１接続配管６１の前後には、コネクタが配置されている。同様に、第２接続配管６２の前後には、コネクタが配置されている。後述するように、接続配管６１及び６２は、除霜運転の効率を低下させる原因の１つである。
【００３７】
本実施形態において、膨張機構３１及び３２は、それぞれ、開度を変更可能な弁である。膨張機構３１及び３２は、典型的には、電動膨張弁であり、制御器５によって制御される。膨張機構３１及び３２の開度を変更することによって、膨張機構３１及び３２を流れる冷媒の流量を調節できる。
【００３８】
冷凍サイクル装置１００は、さらに、補助バイパス回路１３及び第２切換機構４２を備えている。補助バイパス回路１３は、冷媒加熱器２４と第２位置（点ｂ）との間においてバイパス回路１２から分岐し、バイパス回路１２を流れた冷媒が第１切換機構４１を迂回して圧縮機２２に吸入されるように、圧縮機２２の吸入口と第１切換機構４１との間の第３位置（点ｆの近傍）において主冷媒回路１１に接続されている。本実施形態において、第３位置は、アキュームレータ２１の入口の近傍に設定されている。補助バイパス回路１３は、アキュームレータ２１に直接接続されていてもよい。第２切換機構４２は、バイパス回路１２と補助バイパス回路１３との分岐位置に配置されている。第２切換機構４２は、典型的には、三方弁である。補助バイパス回路１３及び第２切換機構４２を使用すれば、暖房運転と除霜運転とをスムーズに切り換えることができる。また、冷房運転時にバイパス回路１２に冷媒が流入することを阻止できる。
【００３９】
本実施形態において、第２切換機構４２も第１モードと第２モードとのいずれかのモードを選択的に示すように構成されている。第１モードは、第１位置（点ｄの近傍）から第３位置（点ｆの近傍）に向かって冷媒がバイパス回路１２及び補助バイパス回路１３を流れることを許容するモードであり、暖房運転に対応している。第２切換機構４２は、第１モードにおいて、補助バイパス回路１３をバイパス回路１２に接続させ、補助バイパス回路１３に冷媒が流れることを許容する。第２モードは、第２位置（点ｂ）から第１位置（点ｄの近傍）に向かって冷媒がバイパス回路１２を流れることを許容するモードであり、除霜運転に対応している。つまり、本実施形態では、第１切換機構４１と第２切換機構４２とが互いに連動するように制御されうる。
【００４０】
冷凍サイクル装置１００は、さらに、入水温度センサ５１、第１温度センサ５２、吐出温度センサ５３、第２温度センサ５４、バイパス温度センサ５５及び吐出圧力センサ５６を備えている。
【００４１】
入水温度センサ５１は、水供給経路７２に配置されており、第１熱交換器２３に供給されるべき熱媒体（例えば、水）の温度を検出する。
【００４２】
第１温度センサ５２は、第１膨張機構３１と第２熱交換器２５との間において主冷媒回路１１に配置されている。第１温度センサ５２は、第２熱交換器２５に配置されていてもよい。暖房運転時において、第１温度センサ５２は、冷媒の蒸発温度を検出する。除霜運転時において、第１温度センサ５２は、第２熱交換器２５で冷却された冷媒の温度を検出する。例えば、除霜運転時において、第１温度センサ５２の検出値が閾値を超えた場合に、第２熱交換器２５に堆積した霜が十分に溶けたものと判断して除霜運転を終了する。
【００４３】
吐出温度センサ５３は、圧縮機２２と第１切換機構４１との間において主冷媒回路１１に配置されており、圧縮機２２で圧縮された冷媒の温度（いわゆる吐出温度）を検出する。吐出温度センサ５３は、圧縮機２２の吐出口に配置されていてもよい。当業者に知られているように、吐出温度から冷凍サイクルの低圧側の温度（蒸発温度）を推定できる。
【００４４】
第２温度センサ５４は、第１熱交換器２３と冷媒加熱器２４との間において主冷媒回路１１に配置されている。詳細には、第２温度センサ５４は、第２接続配管６２と冷媒加熱器２４との間において主冷媒回路１１に配置されている。
【００４５】
バイパス温度センサ５５は、冷媒加熱器２４と第２切換機構４２との間においてバイパス回路１２に配置されている。バイパス温度センサ５５は、バイパス回路１２を流れる冷媒の温度を検出する。除霜運転時において、バイパス温度センサ５５の検出値は、圧縮機２２の吐出温度に概ね等しい。
【００４６】
吐出圧力センサ５６は、圧縮機２２と第１切換機構４１との間において主冷媒回路１１に配置されており、圧縮機２２で圧縮された冷媒の圧力を検出する。吐出圧力センサ５６は、圧縮機２２の吐出口に配置されていてもよい。
【００４７】
制御器５は、各種センサの検出結果に基づき、暖房運転、冷房運転及び除霜運転が行われるように、第１膨張機構３１、第２膨張機構３２、第１切換機構４１、第２切換機構４２及び圧縮機２２を適切に制御する。制御器５として、Ａ／Ｄ変換回路、入出力回路、演算回路、記憶装置などを含むＤＳＰ（Digital Signal Processor）を使用できる。制御器５には、冷凍サイクル装置１００を制御するためのプログラムが格納されている。
【００４８】
次に、冷凍サイクル装置１００の暖房運転、冷房運転及び除霜運転について説明する。
【００４９】
（暖房運転）
暖房運転時において、制御器５は、第１切換機構４１が第１モードを示すように第１切換機構４１を制御する。さらに、制御器５は、第１熱交換器２３を通過した冷媒の一部がバイパス回路１２を経由して圧縮機２２に吸入されるように第２膨張機構３２を制御する。本実施形態では、第１熱交換器２３を通過した冷媒の一部がバイパス回路１２及び補助バイパス回路１３を経由して第１位置（点ｄの近傍）から第３位置（点ｆ）へと導かれるように、第２膨張機構３２及び第２切換機構４２を制御する。これにより、冷媒の過冷却度が適切に確保され、第１膨張機構３１でフラッシュガスが発生することを防止できる。
【００５０】
詳細には、第１切換機構４１及び第２切換機構４２は、それぞれ、第１モードを示すように制御される（図１の破線の状態）。冷媒は、圧縮機２２から吐出された後、第１切換機構４１及び第１接続配管６１を経由して、第１熱交換器２３に導かれる。第１熱交換器２３において、冷媒と熱媒体（水）との間で熱交換が起こる。冷却された冷媒は、第２接続配管６２を経由して、冷媒加熱器２４の１次熱交換部２４ａに導かれる。１次熱交換部２４ａを流れる冷媒と２次熱交換部２４ｂを流れる冷媒との間で熱交換が起こり、１次熱交換部２４ａを流れる冷媒の過冷却度が増える。過冷却状態の冷媒は、冷媒加熱器２４の１次熱交換部２４ａから出た後、主冷媒回路１１とバイパス回路１２との分岐部（第１位置）に導かれる。
【００５１】
冷媒の一部は、主冷媒回路１１に進み、第１膨張機構３１で減圧され、第２熱交換器２５に導かれる。第２熱交換器２５において、冷媒と空気との間で熱交換が起こる。加熱された冷媒は、第１切換機構４１及びアキュームレータ２１を経由して、圧縮機２２に吸入される。冷媒の残部は、バイパス回路１２に進み、第２膨張機構３２で減圧され、冷媒加熱器２４の２次熱交換部２４ｂに導かれる。冷媒加熱器２４において、１次熱交換部２４ａを流れる冷媒と２次熱交換部２４ｂを流れる冷媒との間で熱交換が起こる。バイパス回路１２、第２切換機構４２及び補助バイパス回路１３を通過した後、冷媒は、アキュームレータ２１を経由して圧縮機２２に吸入される。
【００５２】
暖房運転時において、バイパス温度センサ５５の検出値に基づき、第１膨張機構３１及び第２膨張機構３２を流れる冷媒の流量を調節することができる。
【００５３】
（冷房運転）
冷房運転時において、制御部５は、第１切換機構４１が第２モードを示すように第１切換機構４１を制御する。さらに、制御部５は、圧縮された冷媒が第２位置（点ｂ）から第１位置（点ｄの近傍）へと向かって流れることを禁止し、第２熱交換器２５を通過した冷媒が、第１膨張機構３１、冷媒加熱器２４及び第１熱交換器２３を経由して圧縮機２２に吸入されるように、第２膨張機構３２及び第２切換機構４２を制御する。
【００５４】
詳細には、第１切換機構４１は第２モードを示すように制御される（図１の実線の状態）。第２切換機構４２は第１モードを示すように制御される（図１の破線の状態）。冷媒は、圧縮機２２から吐出された後、第２熱交換器２５に導かれる。第２熱交換器２５において、冷媒と空気との間で熱交換が起こる。冷却された冷媒は、第１膨張機構３１で減圧され、主冷媒回路１１とバイパス回路１２との分岐部（第１位置）に導かれる。バイパス回路１２に冷媒が流れないように、第２膨張機構３２は閉じられている。
【００５５】
冷房運転時において、冷媒の全量が冷媒加熱器２４の１次熱交換部２４ａに導かれる。バイパス回路１２の冷媒の流量がゼロなので、冷媒熱加熱器２４において、冷媒同士の熱交換は起こらない。その後、冷媒は、第２接続配管６２を経由して、第１熱交換器２３に導かれる。第１熱交換器２３において、冷媒と熱媒体との間で熱交換が起こる。加熱された冷媒は、第１接続配管６１、第１切換機構４１及びアキュームレータ２１を経由して、圧縮機２２に吸入される。
【００５６】
（除霜運転）
外気温度が十分に低いときに暖房運転を続けると、第２熱交換器２５に霜が堆積する。第２熱交換器２５に堆積した霜を溶かすために、除霜運転時が定期的又は霜の堆積状況に応じて実行される。所定条件が満たされたとき、例えば、第２熱交換器２５の表面温度が閾値温度を下回ったとき、除霜運転が始まる。除霜運転時において、制御器５は、第１切換機構４１が第２モードを示すように第１切換機構４１を制御する（図１の実線の状態）。さらに、制御器５は、圧縮された冷媒が第２位置（点ｂ）から第１位置（点ｄの近傍）へと向かってバイパス回路１２を流れることを許容するように第２膨張機構３２及び第２切換機構４２を制御する。
【００５７】
詳細には、第１切換機構４１及び第２切換機構４２は、それぞれ、第２モードを示すように制御される（図１の実線の状態）。冷媒は、圧縮機２２から吐出された後、第２位置（点ｂ）に導かれる。冷媒の大部分は、第２熱交換器２５に導かれる。第２熱交換器２５において、冷媒と霜との間で熱交換が起こる。冷媒の熱によって、第２熱交換器２５に堆積した霜が溶ける。冷却された冷媒は、第１膨張機構３１で減圧される。
【００５８】
一方、冷媒の一部は、バイパス回路１２に進み、冷媒加熱器２４の２次熱交換部２４ｂに導かれる。１次熱交換部２４ａを流れる冷媒と２次熱交換部２４ｂを流れる冷媒との間で熱交換が起こり、１次熱交換部２４ａを流れる冷媒が加熱される。２次熱交換部２４ｂから出た冷媒は、第２膨張機構３２で減圧され、第１位置（点ｄの近傍）で主冷媒回路１１の冷媒に合流する。
【００５９】
合流した冷媒は、冷媒加熱器２４の１次熱交換部２４ａに導かれる。１次熱交換部２４ａを流れる冷媒は、２次熱交換部２４ｂを流れる冷媒によって加熱される。加熱された冷媒は、第２接続配管６２を経由して、第１熱交換器２３に導かれる。冷媒は、第１熱交換器２３においてさらに加熱され、その後、第１接続配管６１、第１切換機構４１及びアキュームレータ２１を経由して圧縮機２２に吸入される。なお、第１熱交換器２３において、冷媒は、水供給経路７２、水回収経路７１などに残留している熱によって加熱される。
【００６０】
このように、冷媒加熱器２４の２次熱交換部２４ｂの流れ方向は、暖房運転時と除霜運転時とで異なる。本実施形態によれば、除霜運転時において、高温の冷媒をバイパス回路１２の冷媒加熱器２４に冷媒を流すことができる。そのため、第２接続配管６２に冷媒が流入する前に冷媒加熱器２４で冷媒を加熱し、その密度を下げることができる。
【００６１】
仮に、除霜運転時にバイパス回路１２に冷媒を流さない場合、冷媒加熱器２４の１次熱交換部２４ａの出口（点ｅ）において、冷媒は、比較的低い乾き度及び高い密度を有する。つまり、第２接続配管６２の中の冷媒の密度も高い。先に説明したように、第２接続配管６２は、例えば、３〜３０ｍの長さを持っている。そのため、除霜運転が実行されているとき、相当量の冷媒が第２接続配管６２に保持され、主冷媒回路１１の他の部分の冷媒量が減少する。つまり、主冷媒回路１１を循環する冷媒の質量流量が減少し、第２熱交換器２５の霜を溶かすために用いられる熱量も減り、除霜に長い時間が必要となる。
【００６２】
これに対し、本実施形態によれば、バイパス回路１２に高温の冷媒を流すことによって、冷媒加熱器２４の１次熱交換部２４ａの出口（点ｅ）における冷媒の密度を下げることができる。つまり、第２接続配管６２に保持される冷媒の量を減らすことができる。従って、冷媒の循環量が増加し、除霜時間を効果的に短縮することができる。
【００６３】
図２は、除霜運転時のモリエル線図である。点ａ〜点ｆで示されたサイクルは、本実施形態におけるサイクルである。点ａ’〜点ｆ’で示されたサイクルは、除霜運転時にバイパス回路１２に冷媒を流さなかった場合の参照サイクルである。図２の点ａ〜点ｆにおける冷媒の状態は、それぞれ、図１の点ａ〜点ｆにおける冷媒の状態を表している。参照サイクルの点ａ’〜点ｆ’は、それぞれ、本実施形態のサイクルの点ａ〜点ｆに対応している。
【００６４】
本実施形態によれば、第２接続配管６２での冷媒の保持量を減らし、主冷媒回路１１の他の部分の冷媒量を増やすことができる。これにより、圧縮機２１の吸入の冷媒の密度が増加し、さらに、冷凍サイクルの高圧側の冷媒の密度を増やすことができる。除霜運転時の冷凍サイクルを本実施形態とバイパス回路１２に冷媒を流さない場合とで比較すると、本実施形態の冷凍サイクルは、全体的に高圧側にシフトしている。従って、第２熱交換器２５における熱交換量が増加するので、除霜時間を短縮できる。
【００６５】
図３は、第２接続配管６２における冷媒の密度の変化を示すグラフである。除霜運転時にバイパス回路１２に冷媒を流さない場合、点ｅ’での冷媒の密度がＤ1であり、エンタルピがＨ1であると仮定する。除霜運転時にバイパス回路１２に冷媒を流し、冷媒加熱器２４で冷媒を加熱したとき、点ｅでの冷媒の密度はＤ2（＜Ｄ1）であり、エンタルピはＨ2（＞Ｈ1）となる。
【００６６】
次に、図４のフローチャートを参照しつつ、除霜運転時において制御器５によって実行される除霜制御を説明する。図４中の「スタート」及び「エンド」は、それぞれ、除霜運転の開始及び終了を意味する。
【００６７】
まず、除霜運転の開始後、圧縮機２２の周波数（モータの回転数）を低下させる（ステップＳ１）。次に、第１膨張機構３１（電動膨張弁）の開度を調節する。具体的には、第１膨張機構３１の開度を除霜運転時用の初期開度に設定にする（ステップＳ２）。次に、第１切換機構４１及び第２切換機構４２が第２モード（図１の実線の状態）を示すように、第１切換機構４１及び第２切換機構４２を制御する（ステップＳ３及びＳ４）。次に、第２膨張機構３２（電動膨張弁）の開度を調節する。具体的には、第２膨張機構３２の開度を除霜運転時用の初期開度に設定する（ステップＳ５）。
【００６８】
第１膨張機構３１の開度及び第２膨張機構３２の開度を固定しつつ、第２熱交換器２５の入口（暖房運転時の入口）における温度Ｔinを第１温度センサ５２で検出する。さらに、冷媒加熱器２４の入口（暖房運転時の入口）における温度Ｔscを第２温度センサ５４で検出する（ステップＳ７）。ステップＳ８において、温度Ｔscが設定温度Ｔfreよりも高いかどうかを判断する。温度Ｔscが設定温度Ｔfre以下の場合には、冷媒加熱器２４による加熱量を増やすために、第１膨張機構３１の開度を閉方向に調節するとともに、第２膨張機構３２の開度を開方向に調節してバイパス回路１２の冷媒の流量を増やす（ステップＳ９）。つまり、第２温度センサ５４の検出値に基づき、第１膨張機構４１及び第２膨張機構４２を流れる冷媒の流量を調節する。これにより、第１熱交換器２３と冷媒加熱器２４との間において、冷媒の密度を最適化することができる。第２熱交換器２５の霜を溶かすための冷媒の流量が減りすぎることも防止できる。
【００６９】
ステップＳ１０において、温度Ｔinが終了温度Ｔdefよりも高いかどうかを判断する。温度Ｔinが終了温度Ｔdefよりも高い場合には、霜が溶け終わったものと判断する。その後、第２膨張機構３２を全閉にする（ステップＳ１１）。第１切換機構４１及び第２切換機構４２が第１モード（図１の破線の状態）を示すように、第１切換機構４１及び第２切換機構４２を制御する（ステップＳ１２及びＳ１３）。これにより、冷凍サイクル装置１００が定常運転に移行する（ステップＳ１４）。なお、ステップＳ１１において、第２膨張機構３２が全閉となるものの、定常運転では第２膨張機構３２を開いてバイパス回路１２に冷媒を流す。除霜運転から定常運転への過渡期など、第２膨張機構３２をいったん全閉とし、しばらく時間が経過してから第２膨張機構３２を開くことにより、冷凍サイクル装置１００の信頼性が向上する可能性がある。もちろん、ステップＳ１１において、第２膨張機構３２を定常運転時の開度に調節してもよい。
【００７０】
なお、除霜運転時において、吐出温度センサ５３、バイパス温度センサ５５などの温度センサの検出値に基づき、第１膨張機構３１及び第２膨張機構３２の制御を行い、第１膨張機構３１及び第２膨張機構３２を流れる冷媒の流量を調節してもよい。具体的には、吐出温度センサ５３又はバイパス温度センサ５５の検出値（吐出温度）を使用して、圧縮機２２の入口における冷媒の温度（いわゆる吸入温度）を推定する。吐出温度から吸入温度を推定できることは、当業者によく知られている。さらに、吸入温度から冷媒加熱器２４の入口（暖房運転時の入口）における温度Ｔscを推定する。例えば、吸入温度と温度Ｔscとの関係を予め実験的に調べ、予め調べた関係を制御器５が持つことによって、吸入温度から温度Ｔscを推定できる。推定した温度Ｔscを使用して、図４のステップＳ８及びＳ９の処理を実行する。なお、温度Ｔscに代えて、推定された吸入温度が設定温度Ｔfre1よりも高いかどうかを判断し、ステップＳ９の処理を実行してもよい。
【００７１】
また、除霜運転時において、第１温度センサ５２の検出値に基づき、第１膨張機構３１及び第２膨張機構３２を流れる冷媒の流量を調節してもよい。第１温度センサ５２は、第２熱交換器２５に配置されていてもよい。具体的には、第１温度センサ５２によって検出された温度Ｔinに基づき、除霜運転の状態を判断する。まず、温度Ｔinが設定温度Ｔdeよりも高いかどうかを判断する。温度Ｔinが設定温度Ｔde以下の場合には、除霜のための熱量を増やす必要があると判断する。除霜のための熱量を増やすには、第１熱交換器２３と冷媒加熱器２４との間において、冷媒の密度を下げることが有効である。従って、第１膨張機構３１の開度を閉方向に調節するとともに、第２膨張機構３２の開度を開方向に調節してバイパス回路１２の冷媒の流量を増やす。これにより、第１熱交換器２３と冷媒加熱器２４との間において冷媒の密度が下がり、第２熱交換器２５の冷媒の流量が増加し、除霜のための熱量も増える。
【００７２】
ただし、バイパス回路１２の冷媒の流量が多すぎると、第２熱交換器２５の冷媒の流量が不足する可能性がある。そのような状況に陥ることを回避するために、以下の処理を実行してもよい。すなわち、温度Ｔinの時間変化から除霜状態を把握する。具体的には、温度Ｔinが設定温度以下の温度範囲で低下し続ける場合には、バイパス回路１２の冷媒の流量が多すぎると判断し、第１膨張機構３１の開度を開方向に調節するとともに、第２膨張機構３２の開度を閉方向に調節してバイパス回路１２の冷媒の流量を減らす。このような制御を行うことにより第２熱交換器２５の霜を溶かすための冷媒の流量が減りすぎることも防止できる。
【００７３】
また、冷凍サイクル装置１００は、冷媒過熱器２４と第１膨張機構３１との間において主冷媒回路１１に配置された温度センサ、圧縮機２２の吸入冷媒の温度を検出する吸入温度センサなどの温度センサを備えていてもよい。除霜運転時において、これらのセンサの検出値に基づいて、第１膨張機構３１及び第２膨張機構３２の制御を行い、第１膨張機構３１及び第２膨張機構３２を流れる冷媒の流量を調節してもよい。具体的には、冷媒過熱器２４と第１膨張機構３１との間において主冷媒回路１１に配置された温度センサ又は吸入温度センサの検出値を使用して、冷媒加熱器２４の入口（暖房運転時の入口）における温度Ｔscを推定する。例えば、冷媒過熱器２４と第１膨張機構３１との間において主冷媒回路１１に配置された温度センサによる検出値と温度Ｔscとの関係を予め実験的に調べ、予め調べた関係を制御器５が持つことによって、その検出値から温度Ｔscを推定できる。同様に、例えば、吸入温度と温度Ｔscとの関係を予め実験的に調べ、予め調べた関係を制御器５が持つことによって、吸入温度から温度Ｔscを容易に推定できる。推定した温度Ｔscを使用して、図４のステップＳ８及びＳ９の処理を実行する。なお、温度Ｔscに代えて、吸入温度などの推定された温度が設定温度Ｔfre2よりも高いかどうかを判断し、ステップＳ９の処理を実行してもよい。
【００７４】
また、除霜運転時において、第１膨張機構３１及び第２膨張機構３２の開度をステップＳ２及びステップＳ５で初期開度に設定した後、除霜運転終了までその初期開度を維持してもよい。このようにすれば、除霜運転の効率面では不利かもしれないが、複雑な制御を排除できる。
【００７５】
また、冷凍サイクル装置１００が温水装置に適用されている場合、除霜運転時に水供給経路７２及び水回収経路７１の配管が凍結及び破損する可能性がある。例えば、入水温度センサ５１の検出値が閾値（例えば、５℃）を下回った場合に、バイパス回路１２の冷媒の流量が増えるように第１膨張機構３１及び第２膨張機構３２を制御する。すなわち、入水温度センサ５１の検出値に基づき、第１膨張機構３１及び第２膨張機構３２を流れる冷媒の流量を調節する。このようにすれば、第１熱交換器２５に流入するべき冷媒のエンタルピが増加するので、上記の不具合を防止できる。入水温度センサ５１に代えて、水回収経路７１に配置された温度センサ（出水温度センサ）を使用して上記の制御を実行してもよい。
【００７６】
さらに、冷凍サイクル装置１００は、第１熱交換器２３に配置された温度センサを備えていてもよい。この温度センサの検出値から水供給回路７２及び水回収経路７１の中の熱媒体の温度を推定し、推定した温度が閾値（例えば、５℃）を下回った場合に、バイパス回路１２の冷媒の流量が増えるように第１膨張機構３１及び第２膨張機構３２を制御する。すなわち、第１熱交換器２３に配置された温度センサの検出値に基づき、第１膨張機構３１及び第２膨張機構３２を流れる冷媒の流量を調節する。これにより、上記の不具合を防止できる。
【００７７】
（変形例１）
図５は、変形例１に係る冷凍サイクル装置の構成図である。図５において、図１と同じ構成要素については同じ符号を用い、その説明を省略する。
【００７８】
本変形例の冷凍サイクル装置２００においては、四方弁が第２切換機構４３に使用されている。四方弁の１つの接続口を塞げば、四方弁は三方弁と同じ機能を果たすことができるので、四方弁を第２切換機構４３に使用することも可能である。
【００７９】
（変形例２）
図６は、変形例２に係る冷凍サイクル装置の構成図である。図６において、図１と同じ構成要素については同じ符号を用い、その説明を省略する。
【００８０】
本変形例の冷凍サイクル装置３００では、先の実施形態における第２切換機構４２及び補助バイパス回路１３が省略されている。これらの代わりに、冷凍サイクル装置３００は、冷媒加熱器２４と第２位置（点ｂ）との間においてバイパス回路１２に設けられた開閉弁４４を備えている。さらに、第１熱交換器２３に加熱能力のみが必要とされる場合、すなわち、冷凍サイクル装置３００が温水暖房機などの暖房専用機に適用される場合、開閉弁４４を省略できる。冷房と暖房との両方の機能が要求される場合には、開閉弁４４が必要である。
【００８１】
次に、図７のフローチャートを参照しつつ、除霜運転時において制御器５によって実行される除霜制御を説明する。なお、図７に示すステップＳＴ１〜ＳＴ１２は、それぞれ、図４に示すステップＳ１〜Ｓ３、Ｓ５〜Ｓ１０及びＳ１２〜Ｓ１４に対応している。暖房運転時及び除霜運転時を通じて、開閉弁４４は開いている。本変形例では、ステップＳＴ１０において、第２膨張機構３２の開度を閉方向に調節する。過渡期における冷凍サイクル装置３００の信頼性を向上させるために、図４のステップＳ１１で説明したように、第２膨張機構３２を一時的に全閉としてもよい。
【００８２】
なお、冷房運転時において、バイパス回路１２に冷媒を流す必要はない。従って、冷房運転時において、開閉弁４４は閉じられる。ただし、第２膨張機構３２は、全閉とされず、一定の開度で開いている。これにより、第２膨張機構３２と開閉弁４４との間においてバイパス回路１２に冷媒が閉じ込められることを防止できる。
【００８３】
冷媒の体積は温度の変化に伴って変化する。そのため、冷媒がバイパス回路１２に閉じ込められていると、気温の上昇に伴ってバイパス回路１２の中の冷媒の体積が増加し、バイパス回路１２の破損などの不具合を招く可能性がある。第２膨張機構３２を少しだけ開いておくことにより、こうした不具合を防止できる。
【産業上の利用可能性】
【００８４】
本発明に係る冷凍サイクル装置は、冷温水装置、給湯機、温水暖房機、空気調和装置などに広く利用できる。
【符号の説明】
【００８５】
５  制御器
７  室内機
１１  主冷媒回路
１２  バイパス回路
２１  アキュームレータ
２２  圧縮機
２３  第１熱交換器
２４  冷媒加熱器
２５  第２熱交換器
３１  第１膨張機構
３２  第２膨張機構
４１  第１切換機構
４２，４３  第２切換機構
４４  開閉弁
５１  入水温度センサ
５２  第１温度センサ
５３  吐出温度センサ
５４  第２温度センサ
５５  バイパス温度センサ
５６  吐出圧力センサ
６１  第１接続配管
６２  第２接続配管
７１  水回収経路
７２  水供給経路
１００〜３００  冷凍サイクル装置
【図１】
2014031930.tif 000003
【図２】
2014031930.tif 000004
【図３】
2014031930.tif 000005
【図４】
2014031930.tif 000006
【図５】
2014031930.tif 000007
【図６】
2014031930.tif 000008
【図７】
2014031930.tif 000009
【図８】
2014031930.tif 000010
【図９】
2014031930.tif 000011