(57)【要約】  除霜モードを開始する際、第一減圧装置は、圧縮機の吸入側の冷媒の過熱度を目標値に近づけるように冷媒の流量を調整し、制御装置は、圧縮機から吐出された冷媒を第一熱交換器に流す第一流路を形成するように流路切替装置を制御し、第二減圧装置と弁のうち一方を開き他方を閉じる、冷媒放出運転を行い、冷媒放出運転の後に、第一流路が形成された状態を維持したまま、第二減圧装置及び弁を開く冷媒回収運転を行うように構成された冷凍サイクル装置。
2017037771.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機と、
第一熱交換器と、
前記第一熱交換器と直列に接続され、前記第一熱交換器よりも容量が小さい第二熱交換器と、
前記第一熱交換器と前記第二熱交換器との間に接続された第一減圧装置と、
冷房モード及び除霜モードで前記圧縮機から吐出された冷媒を前記第一熱交換器に流す第一流路を形成し、暖房モードで前記圧縮機から吐出された冷媒を前記第二熱交換器に流す第二流路を形成する流路切替装置と、
前記第一熱交換器と前記第一減圧装置との間から分岐して前記第一減圧装置と前記第二熱交換器との間に接続され、前記第一減圧装置と並列に設けられた冷媒タンク回路であって、第二減圧装置と、冷媒タンクと、前記冷媒タンクと前記第二熱交換器との間の流路を開閉する弁とが直列に接続された冷媒タンク回路と、
前記流路切替装置、前記第二減圧装置、及び前記弁を制御する制御装置と、を備え、
前記除霜モードを開始する際、
前記第一減圧装置は、前記圧縮機の吸入側の冷媒の過熱度を目標値に近づけるように冷媒の流量を調整し、
前記制御装置は、
前記第一流路を形成するように前記流路切替装置を制御し、
前記第二減圧装置と前記弁のうち一方を開き他方を閉じる、冷媒放出運転を行い、
前記冷媒放出運転の後に、前記第一流路が形成された状態を維持したまま、前記第二減圧装置及び前記弁を開く冷媒回収運転を行うように構成されている
冷凍サイクル装置。
【請求項２】
前記制御装置は、前記冷媒放出運転において、
前記第二減圧装置を開きかつ前記弁を閉じて、前記冷媒タンク内の冷媒を前記第一熱交換器と前記第一減圧装置との間に流入させるように構成されている
請求項１記載の冷凍サイクル装置。
【請求項３】
前記制御装置は、前記冷媒放出運転において、
前記第二減圧装置を閉じかつ前記弁を開いて、前記冷媒タンク内の冷媒を前記弁を介して前記第一減圧装置と前記第二熱交換器との間に流入させるように構成されている
請求項１記載の冷凍サイクル装置。
【請求項４】
前記制御装置は、前記冷媒放出運転において、
前記第二減圧装置を開きかつ前記弁を閉じ、前記冷媒タンク内の冷媒を前記第一熱交換器と前記第一減圧装置との間に流入させ、その後、
前記第二減圧装置を閉じかつ前記弁を開いて、前記冷媒タンク内の冷媒を前記弁を介して前記第一減圧装置と前記第二熱交換器との間に流入させるように構成されている
請求項１記載の冷凍サイクル装置。
【請求項５】
前記制御装置は、前記冷媒放出運転において、
前記第二減圧装置を閉じかつ前記弁を開いて、前記冷媒タンク内の冷媒を前記弁を介して前記第一減圧装置と前記第二熱交換器との間に流入させ、その後、
前記第二減圧装置を開きかつ前記弁を閉じて、前記冷媒タンク内の冷媒を前記第一熱交換器と前記第一減圧装置との間に流入させるように構成されている
請求項１記載の冷凍サイクル装置。
【請求項６】
前記圧縮機の吐出側の冷媒の飽和温度を検出する高圧飽和温度検出部を備え、
前記制御装置は、
前記高圧飽和温度検出部の検出温度が除霜終了判定閾値まで上昇すると、前記冷媒回収運転を開始する
請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項７】
前記制御装置は、
前記圧縮機の吸入側の過熱度が液放出終了判定閾値まで低下すると、前記冷媒放出運転を終了する
請求項１〜請求項６のいずれか一項に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項８】
前記制御装置は、
前記圧縮機の吸入側の過熱度に基づいて前記冷媒タンク内の冷媒量を検出し、前記冷媒タンク内の冷媒量の検出結果に基づいて、前記冷媒回収運転を終了する
請求項１〜請求項７のいずれか一項に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項９】
前記冷媒タンクの液量を検知する液量検出装置を備え、
前記制御装置は、
前記液量検出装置の検出値に基づく前記冷媒タンク内の冷媒量の検出結果に基づいて、前記冷媒回収運転を終了する
請求項１〜請求項７のいずれか一項に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項１０】
前記液量検出装置は、タイマを備え、
前記制御装置は、前記タイマの計測時間に基づいて前記冷媒タンク内の冷媒量を検出する
請求項９記載の冷凍サイクル装置。
【請求項１１】
前記液量検出装置は、前記冷媒タンクの液面レベルを検知する液面センサを備え、
前記制御装置は、前記液面センサが検出した検出値に基づいて前記冷媒タンク内の冷媒量を検出する
請求項９記載の冷凍サイクル装置。
【請求項１２】
前記液量検出装置は、前記弁に取り付けられた集音センサを備え、
前記制御装置は、前記集音センサが検出した騒音値に基づいて前記冷媒タンク内の冷媒量を検出する
請求項９記載の冷凍サイクル装置。
【請求項１３】
前記制御装置は、前記除霜モードにおいて前記冷媒放出運転の後であって前記冷媒回収運転の前に、
前記第一流路が形成された状態を維持したまま、
前記第二減圧装置及び前記弁を閉じる除霜継続運転を行う
請求項１〜請求項１２のいずれか一項に記載の冷凍サイクル装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷房モードと暖房モードとを切り替えて運転することのできる冷凍サイクル装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、気液分離器を圧縮機の吸入側に設け、蒸発した冷媒が気液分離器で気液分離された後、圧縮機に吸い込まれて再び圧縮されるように構成されたチリングユニットが提案されている（たとえば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第５４０１５６３号公報（第１０頁、図８）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
冷凍サイクル装置においては、減圧装置を通過した後の液冷媒は、蒸発器として機能する熱交換器においてガス冷媒となり、このガス冷媒が圧縮機に吸入される。圧縮機が吸入する冷媒はガス状態であるのが理想的である。液冷媒が圧縮機に吸入されると、圧縮機の故障を招く可能性があり、また冷凍サイクルの運転効率を低下させるからである。液冷媒が圧縮機に吸入される液バックが生じないように、蒸発器の出口側、つまり圧縮機の吸入側の過熱度を目標値に近づけるように減圧装置を過熱度制御する冷凍サイクル装置もある。【０００５】
ところが、運転モードの変更の際や冷凍サイクル装置を起動する際の過渡状態では、蒸発器を通過した後の冷媒に液冷媒が含まれうる。例えば、暖房モードの際に蒸発器として機能する熱交換器に付着した霜を融解させる除霜モードとして、冷房モードと同じサイクル、すなわち暖房モードとは逆のサイクルで冷媒を循環させる運転モードがある。このような除霜モードから暖房モードへ復帰する際には高低圧が反転し、除霜モードにおいて凝縮器として機能していた熱交換器が蒸発器として機能することになるため、暖房モードへの復帰直後は蒸発能力が安定せず、冷媒が十分にガス化せず液バックすることがある。さらに、暖房モードと冷房モードを切り替えて運転できる冷凍サイクル装置では、両モードで必要とされる冷媒量が異なることから、熱源側熱交換器として機能する熱交換器の容量を負荷側熱交換器として機能する熱交換器よりも大きくすることがあるが、このような構成であると液バックの可能性が高まる。したがって、蒸発器において冷媒が十分にガス化されて液バックを抑制できる冷凍サイクル装置が望まれていた。【０００６】
特許文献１に記載の装置では、圧縮機の吸入側にアキュムレータを設けることで、圧縮機に液冷媒が流入するのを抑制している。ここで、アキュムレータの容積は、圧縮機への液冷媒の流入を抑制するため、冷凍サイクル装置内を循環する全冷媒量の７割程度とされるのが一般的である。アキュムレータは一般に圧縮機や流路切替装置等とともに機械室に設置されるが、アキュムレータの容積が大きいため、機械室も大型化してしまう。機械室が設置される例えば屋上や専用敷地のスペースは限られていることから、アキュムレータの小型化のためにも、液バックを抑制できる冷凍サイクル装置が望まれていた。【０００７】
本発明は、上述のような課題を背景としてなされたものであり、冷凍サイクルの過渡状態においても液バックを抑制することのできる冷凍サイクル装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の冷凍サイクル装置は、圧縮機と、第一熱交換器と、前記第一熱交換器と直列に接続され、前記第一熱交換器よりも容量が小さい第二熱交換器と、前記第一熱交換器と前記第二熱交換器との間に接続された第一減圧装置と、冷房モード及び除霜モードで前記圧縮機から吐出された冷媒を前記第一熱交換器に流す第一流路を形成し、暖房モードで前記圧縮機から吐出された冷媒を前記第二熱交換器に流す第二流路を形成する流路切替装置と、前記第一熱交換器と前記第一減圧装置との間から分岐して前記第一減圧装置と前記第二熱交換器との間に接続され、前記第一減圧装置と並列に設けられた冷媒タンク回路であって、第二減圧装置と、冷媒タンクと、前記冷媒タンクと前記第二熱交換器との間の流路を開閉する弁とが直列に接続された冷媒タンク回路と、前記流路切替装置、前記第二減圧装置、及び前記弁を制御する制御装置と、を備え、前記除霜モードを開始する際、前記第一減圧装置は、前記圧縮機の吸入側の冷媒の過熱度を目標値に近づけるように冷媒の流量を調整し、前記制御装置は、前記第一流路を形成するように前記流路切替装置を制御し、前記第二減圧装置と前記弁のうち一方を開き他方を閉じる、冷媒放出運転を行い、前記冷媒放出運転の後に、前記第一流路が形成された状態を維持したまま、前記第二減圧装置及び前記弁を開く冷媒回収運転を行うように構成されているものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、除霜モードから暖房モードに移行した際に、圧縮機への液バックを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施の形態１に係る冷凍サイクル装置の回路構成図であり、冷房モードの状態を示している。
【図２】実施の形態１に係る冷凍サイクル装置の回路構成図であり、暖房モードの状態を示している。
【図３】実施の形態１に係る冷凍サイクル装置のハードウェア構成図である。
【図４】実施の形態１に係る除霜モードの流れを説明するフローチャートである。
【図５】実施の形態１に係る除霜モードにおけるアクチュエータの動作を説明するタイミングチャートである。
【図６】実施の形態１に係る除霜モードの高圧飽和温度と圧縮機の吸入側過熱度の状態を説明する図である。
【図７】実施の形態１に係る冷凍サイクル装置の回路構成図であり、除霜モードの第一冷媒放出運転の状態を示している。
【図８】実施の形態１に係る冷凍サイクル装置の回路構成図であり、除霜モードの第二冷媒放出運転の状態を示している。
【図９】実施の形態１に係る冷凍サイクル装置の回路構成図であり、除霜モードの冷媒回収運転の状態を示している。
【図１０】実施の形態２に係る除霜モードにおけるアクチュエータの動作を説明するタイミングチャートである。
【図１１】実施の形態３に係る除霜モードにおけるアクチュエータの動作を説明するタイミングチャートである。
【図１２】実施の形態１〜３の変形例に係る冷凍サイクル装置のハードウェア構成図である。
【図１３】実施の形態１〜３の変形例に係る冷媒タンクの冷媒回収運転を説明する図である。
【図１４Ａ】実施の形態１〜３の変形例に係る冷媒タンクの構成例１を説明する図である。
【図１４Ｂ】実施の形態１〜３の変形例に係る冷媒タンクの構成例２を説明する図である。
【図１４Ｃ】実施の形態１〜３の変形例に係る冷媒タンクの構成例３を説明する図である。
【図１５】実施の形態１〜３の変形例に係る冷凍サイクル装置の回路構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明の実施の形態に係る冷凍サイクル装置について図面を参照して説明する。なお、各図面では、各構成部材の相対的な寸法関係または形状等が実際のものとは異なる場合がある。
【００１２】
実施の形態１．
［冷凍サイクル装置の構成］
図１は、実施の形態１に係る冷凍サイクル装置の回路構成図であり、冷房モードの状態を示している。図２は、実施の形態１に係る冷凍サイクル装置の回路構成図であり、暖房モードの状態を示している。図１、図２では、冷媒の流れる経路を太線で示すとともに、冷媒の流れる方向を矢印で示している。図１、図２に示すように、冷凍サイクル装置１は、圧縮機２と、圧縮機２の吐出側に設けられた流路切替装置３と、第一熱交換器４と、第一減圧装置５と、第二熱交換器６と、アキュムレータ７とが配管で接続された冷凍回路を有する。この冷凍回路の内部には、二酸化炭素やＲ４１０Ａ等の相変化を伴う冷媒が循環する。実施の形態１で例示する冷凍サイクル装置１は、第二熱交換器６で加熱または冷却された水回路１６の水が室内の空調等に利用される、チリングユニットの一部として機能する。
【００１３】
圧縮機２は、低圧冷媒を吸入して圧縮し、高圧冷媒として吐出する。圧縮機２は、冷媒の吐出容量が可変な、例えばインバータ圧縮機である。冷凍サイクル装置１内の冷媒循環量は、圧縮機２の吐出容量を調整することにより制御される。
【００１４】
第一減圧装置５は、高圧冷媒を減圧する。第一減圧装置５としては、開度を調整可能な弁体を備えた装置、例えば電子制御式膨張弁を用いることができる。
【００１５】
流路切替装置３は、圧縮機２の吐出側を第一熱交換器４に接続するとともに圧縮機２の吸入側を第二熱交換器６に接続して、圧縮機２から吐出された冷媒を第一熱交換器４に流す第一流路を形成する動作と、圧縮機２の吐出側を第二熱交換器６に接続するとともに圧縮機２の吸入側を第一熱交換器４に接続して、圧縮機２から吐出された冷媒を第二熱交換器６に流す第二流路を形成する動作と、を選択的に行う。流路切替装置３は、冷媒が流れる配管に設けられた弁体を有し、この弁体の開閉状態を切り替えることによって上述のような冷媒の流路の切り替えを行う装置である。
【００１６】
第一熱交換器４は、冷媒が流れる流路を有する冷媒−空気熱交換器である。第一熱交換器４では、流路を流れる冷媒と、流路の外部の空気との間で熱交換が行われる。第一熱交換器４の近傍には送風機１１が設けられており、送風機１１からの空気によって第一熱交換器４における熱交換が促進される。送風機１１は、例えば回転数が可変の送風機であり、第一熱交換器４における冷媒の吸熱量は、送風機１１の回転数を調整することにより調整される。
【００１７】
第二熱交換器６は、冷媒が流れる流路と水回路１６の水が流れる流路とを有する冷媒−水熱交換器である。第二熱交換器６では、冷媒と水との間で熱交換が行われる。
【００１８】
冷凍サイクル装置１は、冷房と暖房とを切り替えて運転できる。冷房モードでは、流路切替装置３が圧縮機２の吐出側を第一熱交換器４に接続して圧縮機２から吐出された冷媒を第一熱交換器４に流す第一流路を形成し、第一熱交換器４は凝縮器として機能するとともに第二熱交換器６は蒸発器として機能する。暖房モードでは、流路切替装置３が圧縮機２の吐出側を第二熱交換器６に接続して圧縮機２から吐出された冷媒を第二熱交換器６に流す第二流路を形成し、第一熱交換器４は蒸発器として機能するとともに第二熱交換器６は凝縮器として機能する。第一熱交換器４が熱源側熱交換器として機能し、第二熱交換器６が利用側熱交換器として機能する。冷房モードと暖房モードで要求される負荷を考慮し、第一熱交換器４の熱交換容量は、第二熱交換器６の熱交換容量よりも大きい。
【００１９】
アキュムレータ７は、内部に冷媒を貯留する容器であり、圧縮機２の吸入側に設置されている。アキュムレータ７の上部には冷媒が流入する配管が接続され、下部には冷媒が流出する配管が接続されており、アキュムレータ７内において冷媒が気液分離される。気液分離されたガス冷媒は、圧縮機２に吸入される。
【００２０】
圧縮機２の吸入部には、圧縮機２に吸入される冷媒、すなわち低圧側の冷媒の圧力を検出する吸入圧力センサ８が設けられている。吸入圧力センサ８は、低圧側の冷媒の圧力を検出することのできる位置に設けられ、図示された吸入圧力センサ８の位置は一例である。
【００２１】
圧縮機２の吐出部には、圧縮機２から吐出される冷媒、すなわち高圧側の冷媒の圧力を検出する吐出圧力センサ９が設けられている。吐出圧力センサ９は、高圧側の冷媒の圧力を検出することのできる位置に設けられ、図示された吐出圧力センサ９の位置は一例である。
【００２２】
圧縮機２の吸入部には、圧縮機２に吸入される冷媒、すなわち低圧側の冷媒の温度を検出する吸入温度センサ１０が設けられている。吸入温度センサ１０は、低圧側の冷媒の温度を検出することのできる位置に設けられ、図示された吸入温度センサ１０の位置は一例である。吸入温度センサ１０は、例えば、圧縮機２のシェルの下部、またはアキュムレータ７の入口側の配管に設けられる。
【００２３】
冷凍サイクル装置１には、冷媒タンク回路１２が設けられている。この冷媒タンク回路１２は、第一熱交換器４と第一減圧装置５との間と、第一減圧装置５と第二熱交換器６との間を接続する回路であって、第一減圧装置５と並列に設けられた回路である。冷媒タンク回路１２には、第一熱交換器４に近い側から順に、第二減圧装置１３と、冷媒タンク１４と、弁１５とが、直列に接続されている。なお、説明の便宜上、冷凍サイクル装置１を構成する回路のうち、冷媒タンク回路１２を除く、圧縮機２、第一熱交換器４、第一減圧装置５、及び第二熱交換器６が接続された回路を、メイン回路と称することがある。
【００２４】
第二減圧装置１３は、高圧冷媒を減圧する。第二減圧装置１３としては、開度を調整可能な弁体を備えた装置、例えば電子制御式膨張弁を用いることができる。
【００２５】
冷媒タンク１４は、内部に冷媒を貯留する容器である。
【００２６】
弁１５は、冷媒タンク回路１２を構成する配管に設けられた弁体を有し、この弁体の開閉状態を切り替えることによって冷媒の導通状態と非導通状態とを切り替える。
【００２７】
［ハードウェア構成］
図３は、実施の形態１に係る冷凍サイクル装置のハードウェア構成図である。冷凍サイクル装置１は、全体の制御を司る制御装置２０を備え、吸入圧力センサ８、吐出圧力センサ９、及び吸入温度センサ１０の検出した情報が、制御装置２０に入力される。制御装置２０は、圧縮機２、流路切替装置３、第一減圧装置５、第二減圧装置１３、弁１５、及び送風機１１の動作を制御する。
【００２８】
制御装置２０は、機能ブロックとして、高圧飽和温度検出部２１、過熱度検出部２２、及び冷媒タンク液量検出部２３を有する。また、制御装置２０は、メモリ２４を有する。
【００２９】
高圧飽和温度検出部２１は、吐出圧力センサ９により検出される高圧冷媒の圧力と、メモリ２４に格納された各種の圧力下での飽和温度の換算表から、圧縮機２の吐出側の高圧冷媒の飽和温度である高圧飽和温度を検出する。
【００３０】
過熱度検出部２２は、吸入圧力センサ８により検出される圧縮機２の吸入側の冷媒圧力と、メモリ２４に格納された各種の圧力下での飽和温度の換算表から、吸入側の冷媒の飽和温度を検出する。さらに過熱度検出部２２は、検出した飽和温度と、吸入温度センサ１０により検出される圧縮機２の吸入部の冷媒温度との差を求めることにより、圧縮機２の吸入部の過熱度を検出する。
【００３１】
冷媒タンク液量検出部２３は、過熱度検出部２２により検出される圧縮機２の吸入部の過熱度と、メモリ２４に格納されている冷媒タンク１４が満液状態のときの基準過熱度とに基づいて、冷媒タンク１４内の液量を検出する。
【００３２】
制御装置２０は、メモリ２４に格納されるプログラムを実行するＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ、中央処理装置、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、プロセッサともいう）で構成される。
【００３３】
制御装置２０がＣＰＵの場合、制御装置２０が実行する各機能は、ソフトウェア、ファームウェア、またはソフトウェアとファームウェアとの組み合わせにより実現される。ソフトウェアやファームウェアはプログラムとして記述され、メモリ２４に格納される。ＣＰＵは、メモリ２４に格納されたプログラムを読み出して実行することにより、制御装置２０の各機能を実現する。ここで、メモリ２４は、例えば、ＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ等の、不揮発性または揮発性の半導体メモリである。
【００３４】
なお、制御装置２０の高圧飽和温度検出部２１、過熱度検出部２２、及び冷媒タンク液量検出部２３について、これらの一部を専用のハードウェアで実現し、一部をソフトウェアまたはファームウェアで実現するようにしてもよい。ハードウェアで実現する場合には、例えば、単一回路、複合回路、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ、またはこれらを組み合わせたものが用いられる。
【００３５】
［冷房モード］
図１を参照して、冷房モードのときの冷媒の流れを説明する。圧縮機２から吐出された高温高圧の冷媒は、流路切替装置３を介して第一熱交換器４に流入する。高温高圧の冷媒は、第一熱交換器４において送風機１１から送風される空気と熱交換し、温度低下して第一熱交換器４から流出する。第一熱交換器４から流出した冷媒は、第一減圧装置５で減圧され、低温低圧の冷媒となって第二熱交換器６に流入する。低温低圧の冷媒は、第二熱交換器６において水回路１６を流れる水と熱交換し、温度上昇して第二熱交換器６から流出する。第二熱交換器６を流出した冷媒は、流路切替装置３を介してアキュムレータ７に流入し、アキュムレータ７内において気液分離される。アキュムレータ７内のガス冷媒は、圧縮機２に吸入される。
【００３６】
このように冷房モードでは、利用側熱交換器である第二熱交換器６を流れる冷媒によって水回路１６を流れる水を冷却し、この冷却された水が室内の冷房に用いられる。
【００３７】
冷房モードでの定格運転のときの最適な冷媒量は、暖房モードでの定格運転のときの最適な冷媒量よりも多い。このため、冷房モードのときには、冷媒タンク１４内には冷媒が貯められておらず、冷媒の全量が冷凍サイクル装置１内を循環するように構成されている。冷房モードのときには、第二減圧装置１３及び弁１５は全閉または全閉に近い状態であり、冷媒タンク回路１２内には冷媒が流入出しない。
【００３８】
［暖房モード］
図２を参照して、暖房モードのときの冷媒の流れを説明する。圧縮機２から吐出された高温高圧の冷媒は、流路切替装置３を介して第二熱交換器６に流入する。高温高圧の冷媒は、第二熱交換器６において水回路１６を流れる水と熱交換し、温度低下して第二熱交換器６から流出する。第二熱交換器６から流出した冷媒は、第一減圧装置５で減圧され、低温低圧の冷媒となって第一熱交換器４に流入する。低温低圧の冷媒は、第一熱交換器４において送風機１１から送風される空気と熱交換し、温度上昇して第一熱交換器４から流出する。第一熱交換器４を流出した冷媒は、流路切替装置３を介してアキュムレータ７に流入し、アキュムレータ７内において気液分離される。アキュムレータ７内のガス冷媒は、圧縮機２に吸入される。
【００３９】
このように暖房モードでは、利用側熱交換器である第二熱交換器６を流れる冷媒によって水回路１６を流れる水を加熱し、この加熱された水が室内の暖房に用いられる。
【００４０】
暖房モードのときには、第二減圧装置１３は全閉または全閉に近い状態であり、弁１５は全開状態になっている。暖房モードでの定格運転のときの最適な冷媒量は、冷房モードでの定格運転のときの最適な冷媒量よりも少ない。このため、暖房モードで運転するときの余剰冷媒は、冷媒タンク１４に貯められており、暖房モードでメイン回路を循環する冷媒量は、冷房モードでメイン回路を循環する冷媒量よりも少ない。
【００４１】
上述の冷房モード及び暖房モードの双方において、制御装置２０は、第一減圧装置５を過熱度制御する。より具体的には、制御装置２０の過熱度検出部２２は、凝縮器として機能する熱交換器の出口側、つまり圧縮機２の吸入側の冷媒の過熱度を検出し、制御装置２０は、検出された過熱度が目標値に近づくように第一減圧装置５の開度を制御する。
【００４２】
［除霜モード］
暖房モードで運転している際には、蒸発器として機能する第一熱交換器４の配管の外面に霜が付着することがあるため、付着した霜を溶かすために冷凍サイクル装置１は除霜モードで運転を行う。除霜モードのときには、冷房モードと同様に、流路切替装置３は圧縮機２の吐出側を第一熱交換器４に接続し、圧縮機２から吐出された高温冷媒を第一熱交換器４に流して冷媒の熱で霜を溶かす。この除霜モードでは、利用側熱交換器である第二熱交換器６に低温の冷媒が流入するため、なるべく短時間で除霜モードを終了させることが望ましい。
【００４３】
ここで、上述のように冷房モードと暖房モードとでは、最適な冷媒量が異なるため、暖房モードのときには余剰な冷媒を冷媒タンク１４に貯留して冷凍サイクル装置１を運転する。一方で、除霜モードを短時間で終了させるためには、除霜モードにおける能力を上げることが望まれる。そこで、本実施の形態では、除霜モードのときには、冷媒タンク１４内の冷媒を冷媒タンク１４から放出して循環させ、除霜能力を上げる。
【００４４】
図４は、実施の形態１に係る除霜モードの流れを説明するフローチャートである。図４を参照して、実施の形態１の除霜モードの大まかな流れを説明する。制御装置２０は、除霜モードを開始すると、第二減圧装置１３と弁１５の一方を開いて冷媒タンク１４内の冷媒を放出する冷媒放出運転を行う（Ｓ１）。この冷媒放出運転の際、圧縮機２から吐出された冷媒を第一熱交換器４に流している。制御装置２０は、高圧飽和温度が閾値以上になると（Ｓ２）、除霜が完了したものと判断して、第二減圧装置１３と弁１５の両方を開いて冷媒タンク１４内に冷媒を回収する冷媒回収運転を行う（Ｓ３）。制御装置２０は、冷媒タンク１４の液量が閾値に到達すると（Ｓ４）、除霜モードを終了して暖房モードに復帰する。以下、除霜モードについてさらに説明する。
【００４５】
図５は、実施の形態１に係る除霜モードにおけるアクチュエータの動作を説明するタイミングチャートである。図５における「流路切替装置」の状態は、圧縮機２の吐出部を第一熱交換器４と第二熱交換器６のいずれに接続するかを示している。図６は、実施の形態１に係る除霜モードの高圧飽和温度と圧縮機の吸入側過熱度の状態を説明する図である。図６のグラフの横軸は経過時間を示している。図７は、実施の形態１に係る冷凍サイクル装置の回路構成図であり、除霜モードの第一冷媒放出運転の状態を示している。図８は、実施の形態１に係る冷凍サイクル装置の回路構成図であり、除霜モードの第二冷媒放出運転の状態を示している。図９は、実施の形態１に係る冷凍サイクル装置の回路構成図であり、除霜モードの冷媒回収運転の状態を示している。図６〜図９を適宜参照しつつ、図５に沿って本実施の形態１の除霜モードの動作を説明する。
【００４６】
図５に示すように、暖房モードのときには圧縮機２は空調負荷に基づいて決められる容量で運転し、流路切替装置３は圧縮機２の吐出側を第一熱交換器４に接続し、第一減圧装置５は過熱度制御された開度である。冷媒タンク回路１２の第二減圧装置１３は、全閉または全閉に近い状態、弁１５は開状態である。なお、第二減圧装置１３及び弁１５は、暖房モードのときに冷媒タンク１４内を満液状態に維持できる状態であればよく、図５の例に限定されない。暖房モードのときの冷凍サイクル装置１は、図２に示したとおりである。
【００４７】
［除霜モード−第一冷媒放出運転］
除霜モードを開始すると、まず、第一冷媒放出運転を行う。第一冷媒放出運転では、流路切替装置３は圧縮機２の吐出側を第二熱交換器６に接続し、第二減圧装置１３は開状態、弁１５は閉状態に制御される。第二減圧装置１３の開度は、全開としてもよいし、また圧縮機２への液バックを抑制するために全開よりもやや低い開度としてもよい。なお、第一減圧装置５は、除霜モードの間も過熱度制御される。圧縮機２は、図５の例では、除霜能力を上げるために運転容量を高めているが、本発明においては圧縮機２の能力制御は限定されない。
【００４８】
図６の点Ａに示すように、第一冷媒放出運転を開始すると、流路切替装置３の流路切り替えに伴って高低圧が反転するため、高圧飽和温度は低い状態である。低圧飽和温度も高圧飽和温度の低下に伴って低下するが、除霜モード開始前の暖房モードの作用で第二熱交換器６を流れる水回路１６の水温が高いため、低差圧状態となる。このため、点Ｂに示すように、圧縮機２の吸入部の過熱度は大きい状態である。
【００４９】
図７に示すように、冷媒タンク回路１２の弁１５を閉じて第二減圧装置１３を開いたことにより、メイン回路の高圧側に冷媒タンク１４が接続される。メイン回路は、低圧と高圧とが反転した直後であり、また、直前まで暖房モードの高圧側に接続されていた冷媒タンク１４内は相対的に高圧状態であるため、冷媒タンク１４から液冷媒が放出される。そうすると、図６の点Ｃに示すように、圧縮機２の吸入側過熱度は急減していく。また、図６の点Ｄに示すように、第一冷媒放出運転の経過に伴い、高圧飽和温度は霜の融解温度（０℃）まで上昇する。冷媒タンク１４に貯められていた冷媒もメイン回路を循環することにより、除霜能力が高まっていく。
【００５０】
図６の点Ｅに示すように、圧縮機２の吸入側過熱度が、液放出終了判定閾値である閾値ＳＨ１まで低下すると、制御装置２０は、冷媒タンク１４内の冷媒の放出が完了したと判断し、第一冷媒放出運転を終了する。図５に示すように、第一冷媒放出運転を終了すると、第二減圧装置１３を閉状態にする。
【００５１】
［除霜モード−第二冷媒放出運転］
ここで、前述のように第一冷媒放出運転で冷媒タンク１４はメイン回路の高圧側に冷媒を放出するため、低圧側に冷媒を放出する場合と比べて液バックは抑制されるが、冷媒タンク１４内と高圧側とが均圧すると、冷媒タンク１４内に冷媒が残留しうる。そこで、さらに除霜能力を高めるため、冷媒タンク１４内に残留する冷媒を放出するための第二冷媒放出運転を実行する。
【００５２】
図５に示すように、第二冷媒放出運転では、第二減圧装置１３は閉状態、弁１５は開状態に制御される。なお、圧縮機２は、図５の例では、運転容量が高い状態が維持されているが、本発明においては圧縮機２の能力制御は限定されない。また、第一減圧装置５は、過熱度制御が継続される。
【００５３】
図８に示すように、冷媒タンク回路１２の弁１５を開いて第二減圧装置１３を閉じたことにより、冷媒タンク１４はメイン回路の低圧側に接続される。冷媒タンク１４内と弁１５の下流側（第一減圧装置５の下流側）との圧力差により、冷媒タンク１４内に残留していた冷媒が放出される。
【００５４】
図６に示すように、第二冷媒放出運転を開始すると、冷媒タンク１４内に残留していた冷媒が放出され、圧縮機２の吸入側過熱度が低下していく。そして、図６の点Ｆに示すように、圧縮機２の吸入側過熱度が、液放出終了判定閾値である閾値ＳＨ２まで低下すると、制御装置２０は、冷媒タンク１４内の冷媒の放出が完了したと判断し、第二冷媒放出運転を終了する。第二冷媒放出運転を終了すると、弁１５を閉状態にする。
【００５５】
［除霜モード−除霜継続運転］
冷媒タンク１４からの冷媒の放出が終了すると、除霜継続運転が実行される。図５に示すように、除霜継続運転では、第二減圧装置１３及び弁１５は閉状態に制御される。圧縮機２及び第一減圧装置５は、それまでと同様の制御が継続される。
【００５６】
除霜モードでの運転により、第一熱交換器４に付着した霜の融解が進み、図６に示すように高圧飽和温度が上昇していく。そして、図６の点Ｇに示すように、高圧飽和温度が、除霜終了判定閾値である閾値Ｔ１に到達すると、制御装置２０は、除霜が完了したと判断し、除霜継続運転を終了する。
【００５７】
［除霜モード−冷媒回収運転］
除霜モードでは冷媒タンク１４内の冷媒を循環させて除霜能力を向上させたが、暖房モードに復帰するときには暖房モードで余剰となる冷媒を冷媒タンク１４に回収する冷媒回収運転を行う。
【００５８】
図５に示すように、冷媒回収運転では、第二減圧装置１３及び弁１５は開状態に制御される。流路切替装置３は、圧縮機２の吐出側を第二熱交換器６に接続した状態が維持される。第一減圧装置５は、過熱度制御が継続される。圧縮機２は相対的に運転容量を低下させている。
【００５９】
図９に示すように、冷媒タンク回路１２の第二減圧装置１３及び弁１５を開いたことにより、第一熱交換器４から流れてきた冷媒は、第一減圧装置５の上流側において分岐して第二減圧装置１３で減圧されて液冷媒となり、冷媒タンク１４内に貯まる。循環する冷媒のうち主にガス冷媒は、冷媒タンク１４から流出して弁１５を介して第二熱交換器６に向かって流れる。本実施の形態１では冷媒回収運転において圧縮機２の運転能力を低下させているので、冷媒の循環速度が低下して冷媒タンク１４内に冷媒が貯まりやすい。
【００６０】
冷媒回収運転によって冷媒タンク１４内が満液状態になると、第二熱交換器６の下流側に液冷媒が流入し、図６の点Ｈに示すように圧縮機２の吸入側過熱度が低下し始める。この現象を利用し、図６の点Ｉに示すように圧縮機２の吸入側過熱度が、回収終了判定閾値である閾値ＳＨ３まで低下すると、制御装置２０は冷媒タンク１４が満液状態になったと判断し、冷媒回収運転を終了する。
【００６１】
なお、図５では、冷媒放出運転と冷媒回収運転との間で除霜継続運転を行う例を示したが、第一熱交換器４の着霜量によっては、冷媒放出運転の最中にすべての霜が融解することもある。したがって、冷媒放出運転の最中に高圧飽和温度が除霜終了判定閾値であるＴ１に到達したことを検出すると、制御装置２０は、冷媒放出運転を停止して冷媒回収運転に移行する。
【００６２】
［暖房モードの再開］
図５に示すように、除霜モードが終了すると、暖房モードを再開する。具体的には、圧縮機２は要求される負荷に応じて能力制御される。除霜モードのときに利用側熱交換器である第二熱交換器６が冷却されていたため、一般には暖房モードを再開したときには圧縮機２は運転能力が高い状態で運転される。流路切替装置３は、圧縮機２の吐出側を第二熱交換器６に接続する。第一減圧装置５は、過熱度制御が継続される。冷媒タンク回路１２の第二減圧装置１３は、全閉または全閉に近い状態の開度であり、弁１５は開状態である。
【００６３】
以上のように本実施の形態によれば、除霜モードでは冷媒タンク１４内の冷媒を放出するので、メイン回路内を循環する冷媒量が増加し、除霜能力を上昇させることができる。除霜能力を上昇させることにより、除霜運転の時間を短縮することができる。
【００６４】
また、本実施の形態によれば、除霜モードから暖房モードに復帰する際には、冷媒タンク１４内に冷媒を回収してから暖房モードを開始するようにした。暖房モードを開始するときにメイン回路内を循環する冷媒量を減少させることで、液バックを抑制することができる。したがって、アキュムレータ７を小型化しても、圧縮機２の液バックによる故障を回避できる。なお、本実施の形態１ではアキュムレータ７を設けた構成例を説明したが、本実施の形態１によれば蒸発器の下流側への液バックが上述のように抑制されるので、アキュムレータ７を設けない構成とすることもできる。
【００６５】
また、本実施の形態によれば、冷媒タンク回路１２を第一減圧装置５と並列に接続したので、暖房モードのときに余剰となる冷媒を冷媒タンク１４内に貯めて冷凍サイクル装置１のメイン回路内を循環しないようにする。これにより、暖房モードのときに蒸発器として機能する第一熱交換器４の下流側への液バックを抑制することができる。したがって、アキュムレータ７を設けない構成とすることもできるし、また、アキュムレータ７を設ける場合であってもこれを小型化することができる。このため、一般にアキュムレータ７が設置される冷凍サイクル装置１の機械室を小型化することができ、冷凍サイクル装置１の省スペース化が実現される。
【００６６】
実施の形態２．
実施の形態１では、除霜モードにおいて第一冷媒放出運転と第二冷媒放出運転の両方を行う例を説明したが、実施の形態２では、第一冷媒放出運転のみを行う例を説明する。実施の形態２は、冷凍サイクル装置１の構成は実施の形態１と同様であり、除霜モードの動作のみが異なるため、実施の形態１との相違点を中心に説明する。
【００６７】
図１０は、実施の形態２に係る除霜モードにおけるアクチュエータの動作を説明するタイミングチャートである。図１０における「流路切替装置」の状態は、圧縮機２の吐出側を第一熱交換器４と第二熱交換器６のいずれに接続するかを示している。図１０に示すように、実施の形態２の除霜モードでは、第一冷媒放出運転のみを行う。すなわち、暖房モードから除霜モードに切り替えると、第二減圧装置１３を開状態にし、弁１５を閉状態にする。このようにして、図７に示したように、冷媒タンク１４をメイン回路の高圧側に接続して冷媒タンク１４内の冷媒を放出し、冷凍サイクル装置１内を循環する冷媒量を増やす。循環する冷媒量を増やすことで、除霜モードにおける除霜能力を高めることができる。
【００６８】
実施の形態３．
実施の形態１では、除霜モードにおいて第一冷媒放出運転と第二冷媒放出運転の両方を行う例を説明したが、実施の形態３では、第二冷媒放出運転のみを行う例を説明する。実施の形態２は、冷凍サイクル装置１の構成は実施の形態１と同様であり、除霜モードの動作のみが異なるため、実施の形態１との相違点を中心に説明する。
【００６９】
図１１は、実施の形態３に係る除霜モードにおけるアクチュエータの動作を説明するタイミングチャートである。図１１における「流路切替装置」の状態は、圧縮機２の吐出側を第一熱交換器４と第二熱交換器６のいずれに接続するかを示している。図１１に示すように、実施の形態３の除霜モードでは、第二冷媒放出運転のみを行う。すなわち、暖房モードから除霜モードに切り替えると、第二減圧装置１３を閉状態にし、弁１５を開状態にする。このようにして、図８に示したように、冷媒タンク１４をメイン回路の低圧側に接続して冷媒タンク１４内の冷媒を放出し、冷凍サイクル装置１内を循環する冷媒量を増やす。循環する冷媒量を増やすことで、除霜モードにおける除霜能力を高めることができる。
【００７０】
［変形例］
実施の形態１〜３で説明した冷凍サイクル装置１の構成及び制御について、変形例を以下に説明する。
【００７１】
（１）冷媒タンク液量検出の例
冷媒タンク１４内の液冷媒量を検出する手段としては、圧縮機２の吸入側過熱度に基づいて検出するほか、以下のような手段がある。
【００７２】
図１２は、実施の形態１〜３の変形例に係る冷凍サイクル装置のハードウェア構成図である。変形例に係る冷凍サイクル装置は、液量検出装置１７を備え、制御装置２０の冷媒タンク液量検出部２３は、液量検出装置１７から入力される情報に基づいて、冷媒タンク１４内の液冷媒の量を検出する。
【００７３】
（１−１）タイマ
液量検出装置１７の一例は、タイマである。冷媒タンク液量検出部２３は、タイマである液量検出装置１７から入力される計測時間に基づいて冷媒回収運転（第一冷媒回収運転と第二冷媒回収運転のいずれかまたは両方）の経過時間をカウントし、冷媒回収運転の経過時間が閾値に到達すると、冷媒タンク１４内が満液状態になったと判断する。冷媒回収運転の経過時間の閾値は、予め実験等により求めておくことができる。
【００７４】
また、液量検出装置１７としてタイマを用い、さらに高圧飽和温度に基づいて冷媒タンク１４内の液冷媒量を検出することもできる。図１３は、実施の形態１〜３の変形例に係る冷媒タンクの冷媒回収運転を説明する図である。図１３の縦軸は高圧飽和温度、横軸は経過時間である。冷媒回収運転において、制御装置２０は、第二減圧装置１３を開いた状態のまま、弁１５を一時的に閉じる。そうすると、第二減圧装置１３が開いているので冷媒タンク１４内に冷媒が貯まっていくが、弁１５が閉じていることから冷媒タンク１４内のガス冷媒が抜けない。このため、ある程度の量の冷媒が冷媒タンク１４内に貯まったところでそれ以上は冷媒タンク１４内に冷媒が入らず、高圧飽和温度が上昇していく。高圧飽和温度が閾値Ｔ２ａまで上昇すると、制御装置２０は、弁１５を開く。弁１５が開くと、冷媒タンク１４内のガス冷媒が放出され、冷媒タンク１４内に冷媒が貯まっていき、液冷媒が冷媒タンク１４内に回収されるのに伴って高圧飽和温度が低下していく。高圧飽和温度が閾値Ｔ２ｂまで低下すると、制御装置２０は、再び弁１５を閉じる。このように制御装置２０は、高圧飽和温度に基づいて、弁１５の開閉の切り替えを繰り返す。
【００７５】
ここで、上述のように弁１５の開閉を切り替えながら冷媒タンク１４に冷媒を貯めていくと、冷媒タンク１４内の液面が徐々に上昇していく。そうすると、高圧飽和温度が閾値Ｔ２ｂから閾値Ｔ２ａまで上昇する時間ｔは冷媒回収運転の時間の経過とともに短くなっていく。冷媒タンク液量検出部２３は、タイマである液量検出装置１７から入力される時間に基づいて、弁１５が閉じられた状態で高圧飽和温度が閾値Ｔ２ｂから閾値Ｔ２ａまで上昇する時間ｔをカウントする。そして、時間ｔが閾値まで低下したら、冷媒タンク液量検出部２３は、冷媒タンク１４が満液状態になったと判断する。このように、弁１５の開閉状態を切り替えつつ冷媒タンク１４の液量を検出することで、液バックを抑制する効果を高めながら冷媒回収運転を行うことができる。なお、図１３の例では、弁１５が閉状態で冷媒回収運転を開始しているが、弁１５が開状態で冷媒回収運転を開始して、その後弁１５の開閉状態を切り替えてもよい。
【００７６】
（１−２）液面センサ
液量検出装置１７の他の一例は、液面レベルを検知する液面センサである。液面センサの具体例は、冷媒タンク１４の内部に設けられ、冷媒タンク１４内の液冷媒の液面を検出するフロートセンサである。液面検知センタの他の具体例は、超音波を発信する振動子を有するとともに発信した超音波を受信する受信部を備え、超音波の発信から受信までの時間に基づいて、冷媒タンク１４内の液冷媒の液面を検出する超音波センサである。液面センサの他の具体例は、冷媒タンク１４の側面に高さ方向に複数設置された熱抵抗検知器等の温度センサであって、複数の温度センサの検出値の差に基づいて液面を検出する。なお、液面センサの具体例は、ここに列挙したものに限定されない。
【００７７】
（１−３）集音センサ
液量検出装置１７の他の一例は、弁１５に設けられた集音センサである。冷媒タンク液量検出部２３は、集音センサである液量検出装置１７から入力される騒音値（ｄＢ）の値に基づいて、冷媒タンク１４内が満液状態であるか否かを判断する。具体的には、冷媒回収運転を開始した時点では、冷媒タンク１４内には液冷媒がほとんど貯まっていないので、弁１５を通過する冷媒はガス冷媒である。冷媒回収運転の時間経過に伴い、冷媒タンク１４内に液冷媒が貯まり、冷媒タンク１４が満液状態になると、冷媒タンク１４から流出した液冷媒が弁１５を通過するようになる。ここで、弁１５をガス冷媒が通過するときと、液冷媒が通過するときとでは、騒音値（ｄＢ）の値が異なり、液冷媒が通過するときのほうが騒音値（ｄＢ）が低い。したがって、冷媒タンク液量検出部２３は、集音センサである液量検出装置１７から入力される騒音値（ｄＢ）が閾値まで低下すると、冷媒タンク１４が満液状態になったと判断することができる。
【００７８】
（２）弁１５の例
弁１５の具体例は、第一減圧装置５と第二熱交換器６との間の配管と、冷媒タンク１４の上部とを結ぶ配管上に設けられた、双方向電磁弁である。弁１５の他の具体例は、第一減圧装置５と第二熱交換器６との間の配管と、冷媒タンク１４の上部とを結ぶ配管上に設けられた、開度を調整可能な電子制御式膨張弁である。弁１５の他の具体例は、第一減圧装置５と第二熱交換器６との間の配管と、冷媒タンク１４の上部とを結ぶ配管上に、一方向電磁弁と逆止弁とを並列に設けた弁ユニットである。
【００７９】
（３）冷媒タンク１４の例
図１４Ａ〜図１４Ｃは、実施の形態１〜３の変形例に係る冷媒タンクの構成例を説明する図である。図１４Ａに示す例は、冷媒タンク１４の下部と第二減圧装置１３とを第一の配管で接続し、冷媒タンク１４の上部と弁１５とを第二の配管で接続している。
【００８０】
図１４Ｂに示す例は、冷媒タンク１４の上部に第一の配管及び第二の配管を設け、第一の配管を第二減圧装置１３に接続し、第二の配管を弁１５に接続している。この構成例は、冷媒タンク１４の上部に設けられた第二の配管から冷媒タンク１４内に流入する冷媒を、重力を利用して気液分離する機能を有する。
【００８１】
図１４Ｃに示す例は、冷媒タンク１４の側面に挿入された第一の配管を第二減圧装置１３に接続し、冷媒タンク１４の上部から冷媒タンク１４内に挿入された第二の配管を弁１５に接続している。冷媒タンク１４の内面は、円筒またはテーパー状である。この構成例では、冷媒タンク１４の側面から冷媒タンク１４内に挿入された第一の配管から流入する冷媒を冷媒タンク１４の内面に沿って旋回させて気液分離し、冷媒タンク１４内に発生する旋回流の中央部に挿入された第二の配管からガス冷媒を放出する。
【００８２】
（４）第二熱交換器の例
実施の形態１〜３で示した第二熱交換器６は、冷凍サイクル装置１内の冷媒と水回路１６内の水とが熱交換する冷媒−水熱交換器であった。その他の第二熱交換器６の例として、冷凍サイクル装置１内の冷媒と、別の冷凍サイクル装置の冷媒とが熱交換する冷媒−冷媒熱交換器を用いてもよい。また、第二熱交換器６の他の例として、冷凍サイクル装置１内の冷媒と空気とが熱交換する冷媒−空気熱交換器を用いてもよい。
【００８３】
（５）複数系統の冷凍サイクル装置を備えたシステム
図１５は、実施の形態１〜３の変形例に係る冷凍サイクル装置の回路構成図である。図１５では、複数系統の冷凍サイクル装置を備えたシステムの構成例を示しており、系統の異なる冷凍サイクル装置の構成には添え字Ａを付けて示している。複数系統の冷凍サイクル装置を設けたシステムでは、冷媒タンク回路１２、１２Ａに設けられた第二減圧装置１３、１３Ａを、制御基板を共有する同じ制御装置２０で同期して制御することができる。また、弁１５、１５Ａについても、制御基板を共有する同じ制御装置２０で同期して制御することができる。このように制御基板を複数の第二減圧装置１３、１３Ａまたは複数の弁１５、１５Ａで共有することで、制御基板のポート数を削減することができる。
【００８４】
なお、これらの変形例は、実施の形態１〜３と組み合わせて用いることができるほか、互いの機能を阻害しない範囲で変形例同士を適宜組み合わせて用いることができる。
【００８５】
以上説明したように、実施の形態１〜３の冷凍サイクル装置１は、圧縮機２と、第一熱交換器４と、第一熱交換器４と直列に接続され、第一熱交換器４よりも容量が小さい第二熱交換器６と、第一熱交換器４と第二熱交換器６との間に接続された第一減圧装置５と、冷房モード及び除霜モードで圧縮機２から吐出された冷媒を第一熱交換器４に流す第一流路を形成し、暖房モードで圧縮機２から吐出された冷媒を第二熱交換器６に流す第二流路を形成する流路切替装置３と、第一熱交換器４と第一減圧装置５との間から分岐して第一減圧装置５と第二熱交換器６との間に接続され、第一減圧装置５と並列に設けられた冷媒タンク回路１２であって、第二減圧装置１３と、冷媒タンク１４と、冷媒タンク１４と第二熱交換器６との間の流路を開閉する弁１５とが直列に接続された冷媒タンク回路１２と、流路切替装置３、第二減圧装置１３、及び弁１５を制御する制御装置２０と、を備え、除霜モードを開始する際、第一減圧装置５は、圧縮機２の吸入側の冷媒の過熱度を目標値に近づけるように冷媒の流量を調整し、制御装置２０は、第一流路を形成するように流路切替装置３を制御し、第二減圧装置１３と弁１５のうち一方を開き他方を閉じる、冷媒放出運転を行い、冷媒放出運転の後に、第一流路が形成された状態を維持したまま、第二減圧装置１３及び弁１５を開く冷媒回収運転を行うように構成されているものである。
【００８６】
実施の形態２に示したように、制御装置２０は、冷媒放出運転において、第二減圧装置１３を開きかつ弁１５を閉じて、冷媒タンク１４内の冷媒を第一熱交換器４と第一減圧装置５との間に流入させるように構成されていてもよい。
【００８７】
実施の形態３に示したように、制御装置２０は、冷媒放出運転において、第二減圧装置１３を閉じかつ弁１５を開いて、冷媒タンク１４内の冷媒を弁１５を介して第一減圧装置５と第二熱交換器６との間に流入させるように構成されていてもよい。
【００８８】
実施の形態１に示したように、制御装置２０は、冷媒放出運転において、第二減圧装置１３を開きかつ弁１５を閉じ、冷媒タンク１４内の冷媒を第一熱交換器４と第一減圧装置５との間に流入させ、その後、第二減圧装置１３を閉じかつ弁１５を開いて、冷媒タンク１４内の冷媒を弁１５を介して第一減圧装置５と第二熱交換器６との間に流入させるように構成されていてもよい。
【００８９】
また、制御装置２０は、冷媒放出運転において、第二減圧装置１３を閉じかつ弁１５を開いて、冷媒タンク１４内の冷媒を弁１５を介して第一減圧装置５と第二熱交換器６との間に流入させ、その後、第二減圧装置１３を開きかつ弁１５を閉じて、冷媒タンク１４内の冷媒を第一熱交換器４と第一減圧装置５との間に流入させるように構成されていてもよい。
【００９０】
この構成によれば、暖房モードにおいて余剰冷媒である冷媒タンク１４内の冷媒を、除霜モードでは冷媒タンク１４から放出してメイン回路内を循環させることができる。このため、除霜能力を増加でき、除霜モードを短時間で終了させることができる。また、除霜モードでは、冷媒タンク１４から放出した冷媒を、再び冷媒タンク１４内に回収することができる。このため、メイン回路内を循環する冷媒量を減少させ、除霜モードから暖房モードに復帰した際に、暖房モードにおいて蒸発器として機能する第二熱交換器６からの液バックを抑制することができる。このため、アキュムレータ７を設けない、あるいはアキュムレータ７を小型化しても、圧縮機２の故障を抑制できる。
【００９１】
また、冷凍サイクル装置１は圧縮機２の吐出側の冷媒の飽和温度を検出する高圧飽和温度検出部を備え、制御装置２０は、高圧飽和温度検出部の検出温度が除霜終了判定閾値まで上昇すると、冷媒回収運転を開始してもよい。
【００９２】
この構成によれば、第一熱交換器４の着霜量に追従した時間で除霜モードを終了させることができる。
【００９３】
また、制御装置２０は、圧縮機２の吸入側の過熱度が液放出終了判定閾値まで低下すると、冷媒放出運転を終了してもよい。
【００９４】
この構成によれば、冷媒タンク１４内の冷媒量に追従して、冷媒放出運転を終了させることができる。
【００９５】
また、制御装置２０は、圧縮機２の吸入側の過熱度に基づいて冷媒タンク１４内の冷媒量を検出し、冷媒タンク１４内の冷媒量の検出結果に基づいて、冷媒回収運転を終了してもよい。
【００９６】
この構成によれば、冷媒タンク１４内の冷媒量に追従して、冷媒回収運転を終了させることができる。冷凍サイクル装置１の各種アクチュエータを制御する際に用いる圧縮機２の吸入側の過熱度に基づいて冷媒タンク１４内の冷媒量を検出するので、冷媒タンク１４内の冷媒量の検出のために追加の構成要素を設ける必要がない。
【００９７】
また、冷凍サイクル装置１は冷媒タンク１４の液量を検知する液量検出装置１７を備え、制御装置２０は、液量検出装置１７の検出値に基づく冷媒タンク１４内の冷媒量の検出結果に基づいて、冷媒回収運転を終了してもよい。
【００９８】
液量検出装置１７は、タイマを備え、制御装置２０は、タイマの計測時間に基づいて冷媒タンク１４内の冷媒量を検出してもよい。
【００９９】
液量検出装置１７は、冷媒タンク１４の液面レベルを検知する液面センサを備え、制御装置２０は、液面センサが検出した検出値に基づいて冷媒タンク１４内の冷媒量を検出してもよい。
【０１００】
液量検出装置１７は、弁１５に取り付けられた集音センサを備え、制御装置２０は、集音センサが検出した騒音値に基づいて冷媒タンク１４内の冷媒量を検出してもよい。
【０１０１】
この構成によれば、冷媒タンク１４内の冷媒量に追従して、冷媒回収運転を終了させることができる。また、冷媒タンク１４内の冷媒量をより正確に検出することができるので、液バックの抑制効果を高めることができる。
【０１０２】
また、制御装置２０は、除霜モードにおいて冷媒放出運転の後であって冷媒回収運転の前に、第一流路が形成された状態を維持したまま、第二減圧装置１３及び弁１５を閉じる除霜継続運転を行ってもよい。
【０１０３】
この構成によれば、除霜継続運転のときには冷媒タンク回路１２内を冷媒が循環することなく、メイン回路のみを冷媒が循環するので、除霜の速度を速めることができる。
【符号の説明】
【０１０４】
１  冷凍サイクル装置、２  圧縮機、３  流路切替装置、４  第一熱交換器、５  第一減圧装置、６  第二熱交換器、７  アキュムレータ、８  吸入圧力センサ、９  吐出圧力センサ、１０  吸入温度センサ、１１  送風機、１２  冷媒タンク回路、１２Ａ  冷媒タンク回路、１３  第二減圧装置、１３Ａ  第二減圧装置、１４  冷媒タンク、１５  弁、１５Ａ  弁、１６  水回路、１７  液量検出装置、２０  制御装置、２１  高圧飽和温度検出部、２２  過熱度検出部、２３  冷媒タンク液量検出部、２４  メモリ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４Ａ】
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【図１４Ｂ】
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【図１４Ｃ】
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【図１５】
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【国際調査報告】
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