(57)【要約】【課題】除霜性能の向上した冷凍サイクル装置を提供すること。【解決手段】圧縮機１、放熱器２、第１減圧手段３、蒸発器４が配管で環状に接続され、冷媒が循環するヒートポンプ回路１０と、循環ポンプ１３、前記放熱器２、熱負荷端末（１７ａ、１７ｂ）が配管で環状に接続され、熱媒体が循環する熱媒体回路４０と、制御装置５０と、を備え、前記ヒートポンプ回路１０における前記蒸発器４の入口と前記圧縮機１の入口との間の配管に、第２減圧手段（８、９）を設けるので、第２減圧手段（８、９）の前後での差圧を大きくして、第１減圧手段３と第２減圧手段（８、９）との間の冷媒温度を上昇させ、除霜性能を向上させることができる。【選択図】図１
2014013120.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機、放熱器、第１減圧手段、蒸発器が配管で環状に接続され、冷媒が循環するヒートポンプ回路と、
循環ポンプ、前記放熱器、熱負荷端末が配管で環状に接続され、熱媒体が循環する熱媒体回路と、制御装置と、を備え、
前記ヒートポンプ回路における前記蒸発器の入口と前記圧縮機の入口との間の配管に、第２減圧手段を設けることを特徴とする冷凍サイクル装置。
【請求項２】
前記蒸発器の着霜を除去する除霜運転時には、前記第２減圧手段前後の流路の差圧が大きくなるように構成したことを特徴とする請求項１に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項３】
前記制御装置は、前記第２減圧手段前後の流路の差圧が大きくなる前に、前記第１減圧手段の開度を大きくすることを特徴とする請求項２に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項４】
前記請求項１〜３のいずれか１項に記載の放熱器により加温された前記熱媒体を、給湯と暖房の少なくとも一方に利用することを特徴とする温水生成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷凍サイクル装置およびそれを備えた温水生成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の冷凍サイクル装置を備えたヒートポンプ式暖房機の除霜方式には、四方弁を切り替えずに、暖房運転時と同じ冷媒流動方向で除霜運転を行うものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１に記載の冷凍サイクル装置は、圧縮機、給湯用熱交換器、膨張弁、および蒸発器を配管で接続したヒートポンプ回路と、貯湯槽、流体循環ポンプ、給湯用熱交換器を配管で接続した流体回路と、除霜開始を判断する除霜開始判断手段とを備えている。
【０００４】
このように構成された冷凍サイクル装置において、除霜運転時には、膨張弁開度を開方向に制御して、一定温度以上の冷媒を蒸発器に流入させて除霜を行い、また、除霜開始判断の前または後で前記流体循環ポンプの流量を低下させ、流体循環ポンプによる最小流量で運転することで、除霜性能の向上を図っている。
【０００５】
これにより、冷媒流動方向を逆転させることなく除霜運転を実施している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−１４７６０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、前記従来の構成では、ヒートポンプ回路を流れる冷媒は、除霜運転時には吸熱を行うことができず、圧縮機吸入冷媒圧力が低下し、圧縮機吐出冷媒圧力を十分に上昇させることが困難である。
【０００８】
したがって、ヒートポンプ回路を循環する冷媒の温度、特に蒸発器を流れる冷媒の温度が次第に低下して、除霜性能が低下するという課題を有していた。
【０００９】
本発明は前記従来の課題を解決するもので、除霜運転時において、蒸発器内を流れる冷媒温度を上昇させることで、除霜性能が向上した冷凍サイクル装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記従来の課題を解決するために、本発明の冷凍サイクル装置は、圧縮機、放熱器、第１減圧手段、蒸発器が配管で環状に接続され、冷媒が循環するヒートポンプ回路と、循環ポンプ、前記放熱器、熱負荷端末が配管で環状に接続され、熱媒体が循環する熱媒体回路と、制御装置と、を備え、前記ヒートポンプ回路における前記蒸発器の入口と前記圧縮機の入口との間の配管に、第２減圧手段を設けることを特徴とするものである。
【００１１】
これにより、第２減圧手段の上流側で冷媒圧力を上昇させ、第１減圧手段と第２減圧手段との間を流れる冷媒温度を上昇させることができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、除霜運転時に蒸発器を流れる冷媒の温度を上昇させて、除霜性能に優れた冷凍サイクル装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施の形態１における冷凍サイクル装置の構成図
【図２】（ａ）従来の冷凍サイクル装置における蒸発器のパス構成を示す概略構成図（ｂ）本発明の実施の形態１における冷凍サイクル装置の蒸発器のパス構成を示す概略構成図
【図３】本発明の実施の形態１における冷凍サイクル装置の蒸発器の他のパス構成を示す概略構成図
【図４】（ａ）同冷凍サイクル装置の蒸発器のさらに他のパス構成を示す概略構成図（ｂ）同冷凍サイクル装置の蒸発器のさらに他のパス構成を示す概略構成図
【図５】同冷凍サイクル装置の運転動作を示す構成図
【図６】同冷凍サイクル装置の制御装置の概略構成図
【図７】同冷凍サイクル装置の除霜運転時のタイムチャート
【図８】同冷凍サイクル装置における他の第２減圧手段の構成を示す構成図
【図９】同冷凍サイクル装置の他の構成を示す構成図
【図１０】本発明の実施の形態２における冷凍サイクル装置の構成図
【図１１】同冷凍サイクル装置の除霜運転時のタイムチャート
【図１２】本発明の実施の形態３における冷凍サイクル装置の構成図
【発明を実施するための形態】
【００１４】
第１の発明は、圧縮機、放熱器、第１減圧手段、蒸発器が配管で環状に接続され、冷媒が循環するヒートポンプ回路と、循環ポンプ、前記放熱器、熱負荷端末が配管で環状に接続され、熱媒体が循環する熱媒体回路と、制御装置と、を備え、前記ヒートポンプ回路における前記蒸発器の入口と前記圧縮機の入口との間の配管に、第２減圧手段を設けることを特徴とする冷凍サイクル装置である。
【００１５】
これにより、第２減圧手段の上流側の冷媒圧力を上昇させて、第２減圧手段の上流側の冷媒温度を上昇させることができる。よって、蒸発器を流れる冷媒の温度が上昇するので、除霜運転時に、蒸発器における冷媒からの放熱量を増大させて、除霜性能を向上させることができる。
【００１６】
第２の発明は、特に第１の発明において、前記蒸発器の着霜を除去する除霜運転時には、前記第２減圧手段前後の流路の差圧が大きくなるように構成したことを特徴とするものである。
【００１７】
これにより、除霜運転時にのみ第２減圧手段による減圧を行って、除霜性能を向上させることができる。
【００１８】
第３の発明は、特に第２の発明において、前記制御装置は、前記第２減圧手段前後の流路の差圧が大きくなる前に、前記第１減圧手段の開度を大きくすることを特徴とするものである。
【００１９】
これにより、第１減圧手段から第２減圧手段の間での冷媒圧力の急激な上昇を抑制して、安定した除霜運転を実施することができる。
【００２０】
第４の発明は、特に第１〜３の発明における放熱器により加温された前記熱媒体を、給湯と暖房の少なくとも一方に利用することを特徴とする温水生成装置である。
【００２１】
これにより、放熱器は、水−空気熱交換器や不凍液−水熱交換器など、種類を限定する必要がない。
【００２２】
よって、放熱器により加温された熱媒体を、暖房機器（温風機、ラジエータ、床暖房パネル等）や給湯機器などに幅広く使用することができ、熱媒体を利用する自由度を高めることができる。
【００２３】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態により本発明が限定されるものではない。
【００２４】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における冷凍サイクル装置の構成図である。図１では冷凍サイクル装置を、湯水を提供する温水生成装置として使用した場合を示す。
【００２５】
図１において、室外ユニット２０には、圧縮機１、放熱器２、第１減圧手段としての第１膨張弁３、蒸発器４が配管で環状に接続され、冷媒が循環するヒートポンプ回路１０と、熱媒体として水または不凍液が循環する熱媒体回路４０の構成要素である、循環ポンプ１３、放熱器２、タンク１２が配設され、また、外気温度を検出する外気温度センサ３４が配設されている。
【００２６】
ヒートポンプ回路１０には、蒸発器４へと流入する冷媒温度を検知する蒸発器流入冷媒温度センサ３１と、高圧圧力である圧縮機１の冷媒吐出圧力を検知する圧力センサ３０が配置されている。
【００２７】
また、蒸発器４には、その間隙に空気を流通させるための送風機５が配置されている。さらに、蒸発器４には、電磁弁７および第２減圧手段としての第２膨張弁８が並列して配置された、バイパス回路６が設けられている。ここでバイパス回路６は、蒸発器４を構成する配管の一部をバイパスするように構成されている。
【００２８】
熱媒体回路４０は、循環ポンプ１３、放熱器２、熱負荷端末としてのパネル１７ａおよびパネル１７ｂ、タンク１２が配管で環状に接続されて構成されている。また、放熱器２とパネル１７ａおよびパネル１７ｂとは、温水往き配管１４で接続され、その間に熱動弁１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄが配設されている。
【００２９】
さらに、パネル１７ａおよびパネル１７ｂと放熱器２との間は、タンク１２、循環ポンプ１３を介して、温水戻り配管１１によって接続されている。なお、熱媒体回路４０は、放熱器２の前後の熱媒体温度を検知するために、流入熱媒体温度センサ３２と流出熱媒体温度センサ３３とを備える。なお、タンク１２は、循環させる湯水量が少ない場合には、必ずしも必要ではない。
【００３０】
室外ユニットの外には、パネル１７ａおよび１７ｂの温度を所望温度に設定するためのリモコン１８が設置されている。制御装置（図示せず）は、リモコン１８へ入力された値に基づいて、圧縮機１、第１膨張弁３、送風機５、電磁弁７と第２膨張弁８、および、循環ポンプ１３をそれぞれ制御する。
【００３１】
なお、減圧手段としては、電子式の膨張弁やキャピラリーチューブが採用される。
【００３２】
なお、循環ポンプ１３の位置は特に限定されず、熱媒体を熱媒体回路４０内で循環させることができれば、熱媒体回路４０上のいずれの位置にあってもよい。
【００３３】
次に、図２を用いて、蒸発器４における配管のパス構成について詳細に説明する。なお、比較のため図２（ａ）に、従来の蒸発器におけるパス構成を示し、図２（ｂ）にて本実施の形態における蒸発器４のパス構成を示す。なお、線分で接続されていない配管は紙面奥側の蒸発器末端において、Ｕ字管によって上下に接続されている。
【００３４】
図２（ａ）に示す従来のパス構成は、冷媒が、始めにヘッダ管で４分岐して蒸発器４に流入し、次に２分岐ごとに合流して２パスとなって、その後、合流して１パスとなり、蒸発器４から流出する構成である。
【００３５】
図２（ｂ）に示す、本実施の形態のパス構成は、冷媒が、始めにヘッダ管で４分岐して蒸発器４に流入し、２分岐ごとに合流して２パスとなって、その後、合流して１パスとなり、バイパス回路６へと流入して、電磁弁７または第２膨張弁８を通過する。その後、冷媒は、再度、バイパス回路６から蒸発器４の下方かつ風上側へと流入し、１パスの状態で、蒸発器４の一部を通過して流出する。
【００３６】
このパス構成により、第２膨張弁による減圧を行うことで、バイパス回路６の上流側における蒸発器４が、冷媒からの放熱および冷媒凝縮が行われる部位である除霜時凝縮器４ａとなり、また、バイパス回路６の下流側における蒸発器４が、冷媒による吸熱および冷媒蒸発が行われる部位である除霜時蒸発器４ｂとなる。
【００３７】
このように、蒸発器４の配管経路の途中で減圧を行うと、蒸発器４を、凝縮器と蒸発器に切り分けて使用して、除霜のために除霜時凝縮器４ａで放熱した熱量を、除霜時蒸発器４ｂにて回収することができる。
【００３８】
なお、図２（ｂ）に示すパス構成では、除霜時蒸発器４ｂを、蒸発器４の下方、かつ、伝熱が盛んに行われる風上側に配置して、蒸発能力を確保するようにしているが、図３に示すように、除霜時蒸発器４ｂを、蒸発器４の下方、かつ、風下側に配置してもよい。このとき、蒸発器４におけるパス構成は、冷媒が、始めにヘッダ管で４分岐して蒸発器４に流入し、次に、２分岐ごとに合流して２パスとなって、その後、蒸発器４の下方かつ風上側に入る。次に、合流して１パスとなってバイパス回路６へと流入し、電磁弁７または第２膨張弁８を通過してから、蒸発器４の下方かつ風下側を通過する。
【００３９】
これにより、除霜運転時に除霜時凝縮器４ａにて放出した熱量の一部を、蒸発器４の下方かつ風下側に配置した除霜時蒸発器４ｂによって、円滑に吸熱して回収することができる。
【００４０】
また、図４（ａ）および図４（ｂ）に示すように、除霜時蒸発器４ｂを蒸発器４の中央に配置するような構成としてもよい。
【００４１】
図４（ａ）に示す蒸発器４のパス構成は、冷媒が、始めにヘッダ管で４分岐して蒸発器４に流入し、次に、２分岐ごとに合流後、さらに合流して１パスとなり、バイパス回路６へと流入する。その後、電磁弁７または第２膨張弁８を通過してから、蒸発器４の中央かつ風下側へと再度流入し、蒸発器４の中央かつ風上側から流出する。
【００４２】
これにより、上方および下方の除霜時凝縮器４ａの間に除霜時蒸発器４ｂを配置して、除霜時凝縮器４ａにて放熱した熱量を円滑に吸熱して回収することができる。
【００４３】
また、図４（ｂ）に示すパス構成は、冷媒が、始めにヘッダ管で４分岐して蒸発器に流入し、次に、２分岐ごとに合流して２パスとなって、蒸発器４の中央かつ風上側に流入する。その後、合流して１パスとなってバイパス回路６へと流入し、電磁弁７または第２膨
張弁８を通過してから、蒸発器４の中央かつ風下側へと再度流入し、蒸発器４の中央かつ風下側から流出する。
【００４４】
これにより、伝熱の盛んな蒸発器４の風上側全てを除霜時凝縮器４ａとして使用して、除霜性能を向上させることができる。
【００４５】
次に、図５を用いて、冷凍サイクルの運転動作について説明する。図５は本実施の形態の冷凍サイクルにおける冷媒のおよび温水の流れを示す図である。なお、冷媒の流れは矢印で示し、温水の流れはブロック矢印で示している。
【００４６】
通常の暖房運転においては、循環ポンプ１３を運転して、放熱器２において加熱された熱媒体を、パネル１７ａ、パネル１７ｂに流動させる。また、ヒートポンプ回路１０においては、放熱器２における冷媒温度が所望の温度となるように第１膨張弁３および圧縮機１を制御する。また、電磁弁７を開方向に制御することで、バイパス回路６を流れる冷媒を電磁弁７側へ誘導して、第２膨張弁８による減圧を行うことなく冷媒を循環させる。
【００４７】
一方、除霜運転においては、循環ポンプ１３の運転を停止して、温水の循環を止める。このときヒートポンプ回路１０では、第１膨張弁３を開方向に制御し、電磁弁７を閉方向に制御する。これにより、第１膨張弁３による減圧が行われず、冷媒が一定の温度以上の状態で、第１膨張弁を通過する。また、第２膨張弁８による減圧により、第２膨張弁８の上流側で冷媒圧力が上昇する。したがって、第１膨張弁３と第２膨張弁８との間における冷媒の温度は、通常の暖房運転時と比較して高い状態となり、蒸発器４において除霜が行われる。
【００４８】
第２膨張弁８によって減圧された冷媒は、その一部または全てが凝縮して気液二相状態または液相状態となり、第２膨張弁８の下流の蒸発器４（除霜時蒸発器４ｂ）において、気体との熱交換を行うことで、その一部または全てが蒸発する。その後、配管を通って圧縮機１に流入し、圧縮される。
【００４９】
このように、本実施の形態においては、除霜運転時において、蒸発器４を流れる冷媒温度を上昇させて除霜能力を向上させることができる。また、蒸発器４が、バイパス回路６を境として上流側が凝縮器、下流側が蒸発器としての役割を果たすこととなり、圧縮機吸入圧力の低下を抑制しながら除霜運転を行うことができるので、蒸発器４を流れる冷媒温度の低下を抑制して、除霜能力を向上させることができる。
【００５０】
次に、図６を用いて、除霜運転開始時の制御動作を説明する。
【００５１】
図６に示すように、制御装置５０は、除霜開始判断手段５７において、蒸発器の温度を検知する蒸発器温度センサ（図示せず）および外気温度センサ３４の検出値と、あらかじめ設定された除霜運転開始を判定するための蒸発器設定温度との温度差から、除霜運転開始を判断する。
【００５２】
除霜運転開始と判断された場合には、ヒートポンプ回路１０の制御を行うため、圧縮機運転手段５１、第１減圧手段開度変更手段５２、送風機運転手段５３、電磁弁開閉手段５６へと除霜運転開始を伝達し、また、除霜開始受信手段６０にも除霜運転開始を伝達する。除霜開始受信手段６０は、熱媒体回路４０の制御を行うため、循環ポンプ運転手段６５、熱動弁開閉手段６１に、除霜運転開始を伝達する。
【００５３】
このような除霜運転開始の伝達により、制御装置５０は、圧縮機運転手段５１、第１減圧手段開度変更手段５２、送風機運転手段５３、電磁弁開閉手段５６を介して、圧縮機１
、第１膨張弁３、送風機５、電磁弁７を制御し、また、循環ポンプ運転手段６５、熱動弁開閉手段６１を介して、循環ポンプ１３、熱動弁１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄをそれぞれ制御する。
【００５４】
なお、このブロック図においては、除霜開始判断手段５７と除霜開始受信手段６０を設け、この間で信号伝達するように構成したが、１つのマイコンに除霜開始判断手段５７と除霜開始受信手段６０双方の機能を統合しても良い。
【００５５】
次に、図７のタイムチャートを用いて除霜運転動作を説明する。
【００５６】
除霜運転開始の判断をすると、ステップ１における通常の暖房運転からステップ２の除霜準備運転に移行する。ステップ２では圧縮機１の運転周波数を所定の周波数に下げるとともに、圧縮機１の周波数に基づいて第１膨張弁３の開度を調整する。また、このとき循環ポンプ１３の運転は継続する。ステップ２における除霜準備運転を所定時間行い、次のステップ３に移行する。
【００５７】
ステップ３では、第１膨張弁３が全開または全開に近い開度に制御され、送風機５および循環ポンプ１３を停止して除霜運転を開始する。この運転を所定時間行った後、ステップ４に移行する。この移行時において、圧縮機１の周波数を増大させることにより、冷媒温度を上昇させ、除霜能力を上げる。また、電磁弁７は、ステップ４への移行時に、開状態から閉状態に制御する。これにより、冷媒が、第２膨張弁８側へと誘導されて減圧され、蒸発器４が、バイパス回路６を境として除霜時凝縮器４ａと除霜時蒸発器４ｂとに分かれる。
【００５８】
ステップ４では、送風機５を、通常の暖房運転時よりも回転数の少ない微風運転として除霜運転を継続させる。これにより、除霜時凝縮器４ａにて放熱した除霜熱を除霜時蒸発器４ｂにて回収することができる。したがって、圧縮機１の吸入冷媒圧力を上昇させて、吐出冷媒温度を上昇させることができるので、放熱器へと流入する冷媒温度が上昇して、能力の高い除霜運転を行うことができる。
【００５９】
ステップ４の開始後、一定時間経過後には、除霜運転終了に向けて、電磁弁７を閉状態から開状態に制御し、バイパス回路６の下流側にも一定温度以上の冷媒を流すことで、除霜時蒸発器４ｂに付着する霜を除霜する。また、ステップ４の開始から一定時間経過後には、送風機５を一時停止する。これにより、除霜終了時の高圧圧力を上げて、通常の暖房運転へと早期に復帰させることができる。その後、蒸発器４の温度が所定温度（例えば、約４℃）以上になると、除霜運転終了に向けて、さらに蒸発器４の温度を上昇させるために、第１膨張弁３の絞り開度を閉方向（例えば、約４００パルス）に制御する。
【００６０】
除霜終了とともに、ステップ４からステップ５に移行する。このとき、圧縮機１の運転周波数は、通常の暖房運転起動時の運転周波数に向かって移行する。また、第１膨張弁３も、通常の暖房起動時の開度に向かって移行する。送風機５は、停止状態から起動して、回転数を増大させる。循環ポンプ１３は、除霜運転終了時から低回転で運転した後、一定時間経過後に通常の暖房運転時における回転数に移行する。
【００６１】
なお、本実施の形態では圧縮機１の運転周波数を変化させているが、変更させずに除霜運転を行ってもよい。
【００６２】
以上のように、本実施の形態においては、除霜運転時において、第１膨張弁３を開方向に制御して、一定温度以上の冷媒を蒸発器４へと流入させる。また、電磁弁７を閉方向に制御して、第２膨張弁８に冷媒を誘導して減圧を行う。これにより、第２膨張弁８の前後
で圧力差をつけることができ、第１膨張弁３と第２膨張弁８との間の冷媒温度が上昇するので、蒸発器４での除霜性能を向上させることができる。
【００６３】
また、蒸発器４が、バイパス回路６を境として上流側が凝縮器、下流側が蒸発器としての役割を果たすこととなり、圧縮機吸入圧力の低下を抑制しながら除霜運転を行うことができるので、圧縮機吐出冷媒温度を一定温度以上に保つことができ、蒸発器４を流れる冷媒温度をさらに上昇させて、除霜能力を向上させることができる。
【００６４】
なお、図８に示すように、第２減圧手段として電子式膨張弁９を採用し、これを備えたバイパス回路６を設けてもよい。これにより、第２減圧手段を省スペースで安価に構成できる。また、バイパス回路６の配管圧力損失も少なくすることができる。
【００６５】
なお、図９に示すように、ヒートポンプ回路１０と熱媒体回路４０とを、室外ユニット２０および室内ユニット２１に分けて配置してもよい。図６に示す冷凍サイクル装置では、熱負荷端末を除く熱媒体回路４０を室内ユニット２１に配置して、室外ユニット２０に配置されたヒートポンプ回路１０と、室内ユニット２１に配置された放熱器とを冷媒接続配管２２にて接続している。
【００６６】
これにより、室外ユニット２０を小型化することができるので、屋外への設置自由度を高めることができる。
【００６７】
（実施の形態２）
図１０は本発明の第２の実施形態における冷凍サイクル装置の構成図である。本実施の形態において、実施の形態１と同様の部分については同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００６８】
図１０に示すように、本実施の形態における冷凍サイクル装置は、ヒートポンプ回路１０において蒸発器４と圧縮機１との間の配管に、電磁弁７および第２減圧手段としての第２膨張弁８が並列して配置された、バイパス回路６が設けられている。ここで、バイパス回路６は、蒸発器４と圧縮機１との間の配管に直列に接続されている。
【００６９】
本実施の形態における除霜運転では、循環ポンプ１３の運転を停止して、温水の循環を止める。このときヒートポンプ回路１０では、第１膨張弁３を開方向に制御し、電磁弁７を閉方向に制御する。これにより、第１膨張弁３による減圧が行われず、冷媒が一定の温度以上のまま、第１膨張弁を通過する。また、第２膨張弁８の閉方向動作により、第２膨張弁８の上流で冷媒圧力が上昇する。したがって、第１膨張弁３と第２膨張弁８との間における冷媒の温度は、通常の暖房運転時と比較して高い状態となり、蒸発器４において除霜が行われる。第２膨張弁８によって減圧された冷媒は、その後、圧縮機１に流入し、圧縮される。
【００７０】
次に、図１１のタイムチャートを用いて本実施の形態における冷凍サイクル装置の除霜運転動作を説明する。
【００７１】
除霜運転開始の判断をすると、ステップ１における通常の暖房運転からステップ２の除霜準備運転に移行する。ステップ２では圧縮機１の運転周波数を所定の周波数にダウンさせるとともに、圧縮機１の周波数に基づいて第１膨張弁３の開度を調整する。また、このとき循環ポンプ１３の運転は継続する。ステップ２における除霜準備運転を所定時間行い、次のステップ３に移行する。
【００７２】
ステップ３では、第１膨張弁３が全開または全開に近い開度に制御され、送風機５およ
び循環ポンプ１３を停止して除霜運転を開始する。この運転を所定時間行った後、ステップ４に移行する。この移行時において、圧縮機１の周波数を増大させることにより、冷媒温度を上昇させ、除霜能力を上げる。また、電磁弁７は、ステップ４への移行時に、開状態から閉状態に制御する。これにより、冷媒が第２膨張弁８側へと誘導されて減圧され、蒸発器４がバイパス回路６を境として、除霜時凝縮器４ａと除霜時蒸発器４ｂとに分かれる。
【００７３】
ステップ４では、除霜運転を継続させ、ステップ４の開始後、一定時間経過後に電磁弁７を閉状態から開状態に制御して、電磁弁７の下流側の蒸発器４に一定温度以上の冷媒を流し、除霜時蒸発器４ｂに付着する霜を除霜する。その後、蒸発器４の温度が所定温度（例えば、約４℃）以上になると除霜運転終了に向けて、さらに蒸発器４の温度を上昇させるために、第１膨張弁３の絞り開度を閉方向（例えば、約４００パルス）に制御する。
【００７４】
除霜終了後に、ステップ４から５に移行する。このとき、圧縮機１の運転周波数は、通常の暖房運転起動時の運転周波数に向かって移行する。また、第１膨張弁３も通常の暖房運転起動時の開度に移行し、また、送風機５も停止状態から起動して、通常の暖房運転の回転数へと移行する。このとき、循環ポンプ１３は、起動時に低回転で運転した後、一定時間経過後に通常の回転数に移行する。
【００７５】
なお、本実施の形態では圧縮機１の運転周波数を変化させているが、変更させずに除霜運転を行ってもよい。
【００７６】
以上のように、本実施の形態においては、除霜運転時において、第１膨張弁３の開方向動作によって、一定温度以上の冷媒を蒸発器へと流入させるとともに、電磁弁７の閉方向動作および第２膨張弁８による減圧によって、第２膨張弁８上流側の冷媒圧力を上昇させることで、冷媒の温度をさらに上昇させて、蒸発器４において除霜を行うことができる。
【００７７】
また、本実施の形態では電磁弁７および第２膨張弁８が、蒸発器４と圧縮機１の間の配管に設けられていることから、除霜運転時に、蒸発器４の全体を凝縮器として利用することができる。よって、冷媒からの放熱量を増大させ、除霜性能を向上させることができる。
【００７８】
なお、電磁弁７および第２膨張弁８の変わりとして、電子式膨張弁９を用いてもよい。
【００７９】
（実施の形態３）
図１２は、本発明の実施の形態３における冷凍サイクル装置の構成図である。本発明において実施の形態１と同様の部分については同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００８０】
本実施の形態の冷凍サイクル装置は、室内ユニット２１に、放熱器２としての冷媒−空気熱交換器、室内送風機１９を配置して、室外ユニット２０に配置されるヒートポンプ回路１０と放熱器２とを、冷媒配管２２で接続している。
【００８１】
このように、冷凍サイクル装置を、空気調和機として使用して、除霜性能を向上させることができる。
【産業上の利用可能性】
【００８２】
本発明は、ヒートポンプ回路に第２の減圧手段を設けて高圧を上昇させることにより、蒸発器を流れる冷媒温度を上昇させて、除霜運転の性能を向上させることができるので、温水生成、給湯、空調調和などの用途に用いられる冷凍サイクル装置として適用すること
ができる。
【符号の説明】
【００８３】
１  圧縮機
２  放熱器
３  第１膨張弁（第１減圧手段）
４  蒸発器
４ａ  除霜時凝縮器
４ｂ  除霜時蒸発器
６  バイパス回路
７  電磁弁
８  第２膨張弁（第２減圧手段）
９  電子式膨張弁（第２減圧手段）
１０  ヒートポンプ回路
１３  循環ポンプ
１７ａ  パネル（熱負荷端末）
１７ｂ  パネル（熱負荷端末）
４０  熱媒体回路
５０  制御装置
【図６】
2014013120.tif 000003
【図１２】
2014013120.tif 000004
【図１】
2014013120.tif 000005
【図２】
2014013120.tif 000006
【図３】
2014013120.tif 000007
【図４】
2014013120.tif 000008
【図５】
2014013120.tif 000009
【図７】
2014013120.tif 000010
【図８】
2014013120.tif 000011
【図９】
2014013120.tif 000012
【図１０】
2014013120.tif 000013
【図１１】
2014013120.tif 000014