(57)【要約】【課題】プレート式熱交換器内で冷媒と熱交換される水等の流体の凍結防止を目的とする。【解決手段】圧縮機と、プレート式熱交換器と、膨張機構と、第２熱交換器とが冷媒配管により順次接続され、冷媒が循環する冷媒回路と、前記プレート式熱交換器と、流体利用装置とが流体配管により順次接続され、流体が循環する流体回路とを備える流体利用システムにおいて、除霜運転の場合に、前記プレート式熱交換器における冷媒の流れる向きと、流体の流れる向きとを対向した向きとする。【選択図】図１
2011127778.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機と、プレート式熱交換器と、膨張機構と、第２熱交換器とが冷媒配管により順次接続され、冷媒が循環する冷媒回路と、
前記プレート式熱交換器と、流体利用装置とが流体配管により順次接続され、流体が循環する流体回路と、
前記冷媒回路における冷媒の流れる方向を切り替え可能な冷媒切替部と、
前記冷媒切替部を制御することにより、前記プレート式熱交換器で冷媒と熱交換されることにより温められた流体を前記流体利用装置へ供給する流体供給運転の場合と、前記第２熱交換器に付着した霜を取り除く除霜運転の場合とで、前記冷媒回路における冷媒の流れる方向を切り替えて、前記除霜運転の場合に、前記プレート式熱交換器における冷媒の流れる向きと、流体の流れる向きとを対向した向きとする切替制御部と
を備えることを特徴とする流体利用システム。
【請求項２】
前記流体利用システムは、さらに、
前記流体回路における流体の流れる方向を切り替え可能な流体切替部を備え、
前記切替制御部は、前記冷媒切替部と前記流体切替部とを制御することにより、前記流体供給運転の場合と前記除霜運転の場合とで、前記冷媒回路における冷媒の流れる方向と前記流体回路における流体の流れる方向とを切り替えて、前記流体供給運転の場合と前記除霜運転の場合とのどちらの場合でも、前記プレート式熱交換器における冷媒の流れる向きと、流体の流れる向きとを対向した向きとする
ことを特徴とする請求項１に記載の流体利用システム。
【請求項３】
前記流体回路には、さらに、
前記プレート式熱交換器と前記流体利用装置との間にポンプが接続され、
前記流体切替部は、
前記流体回路において、前記プレート式熱交換器と前記ポンプとの間に設けられ、３つの弁を有する第１三方弁であって、第１弁が前記プレート式熱交換器側に接続されるとともに、第２弁が前記ポンプ側に接続された第１三方弁と、
前記流体回路において、前記流体利用装置と前記ポンプとの間に設けられ、３つの弁を有する第２三方弁であって、第１弁が前記ポンプに接続されるとともに、第２弁が前記流体利用装置側に接続された第２三方弁とが設けられ、
前記第１三方弁は、さらに、第３弁が前記第２三方弁と前記流体利用装置との間に接続され、
前記第２三方弁は、さらに、第３弁が前記第１三方弁と前記プレート式熱交換器との間に接続され、
前記切替制御部は、前記第１三方弁が有する前記３つの弁と前記第２三方弁が有する前記３つの弁とを開閉制御することにより、前記前記流体回路における流体の流れる方向を切り替える
ことを特徴とする請求項２に記載の流体利用システム。
【請求項４】
前記流体利用システムは、さらに、
前記圧縮機が吸入する冷媒の過熱度に応じて、前記流体回路を循環する流体の量を調整する流量調整部
を備えることを特徴とする請求項１から３までのいずれかに記載の流体利用システム。
【請求項５】
前記流量調整部は、前記過熱度が所定の過熱度よりも小さい場合には、前記流体回路を循環する流体の量を増加させる
ことを特徴とする請求項４に記載の流体利用システム。
【請求項６】
前記流体利用システムは、さらに、
前記流体供給運転から前記除霜運転に切り替える場合に、前記圧縮機の運転周波数を低くする運転周波数制御部
を備えることを特徴とする請求項１から４までのいずれかに記載の流体利用システム。
【請求項７】
圧縮機と、プレート式熱交換器と、膨張機構と、第２熱交換器とが冷媒配管により順次接続され、冷媒が循環する冷媒回路と、
前記プレート式熱交換器と、流体利用装置とが流体配管により順次接続され、流体が循環する流体回路と
を備える流体利用システムの運転制御方法であり、
前記プレート式熱交換器で冷媒と熱交換されることにより温められた流体を前記流体利用装置へ供給する流体供給運転の場合と、前記第２熱交換器に付着した霜を取り除く除霜運転の場合とで、前記冷媒回路における冷媒の流れる方向を切り替えて、前記除霜運転の場合に、前記プレート式熱交換器における冷媒の流れる向きと、流体の流れる向きとを対向した向きとする
ことを特徴とする流体利用システムの運転制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、プレート式熱交換器で水等の流体を加熱し、加熱した流体を利用する流体利用システム、及び流体利用システムの運転制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、空気調和機の除霜運転についての記載がある。特許文献１では、膨張弁をバイパスする回路を設けて、除霜運転時に膨張弁をバイパスさせている。これにより、冷媒循環量が減少することを抑え、蒸発圧力の低下を抑えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】再表２００６−０８５５５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、除霜運転時に膨張弁をバイパスさせたとしても、除霜運転を開始した直後は、空気熱交換器に付着した霜の影響により空気熱交換器で冷媒が大量に凝縮し、空気熱交換器の出口付近に冷媒が溜まってしまう。そのため、冷媒回路は冷媒不足となり、蒸発圧力が低下する。その結果、蒸発器となるプレート式熱交換器における冷媒の温度が低下してしまい、プレート式熱交換器内で冷媒と熱交換される水が凍結してしまう虞がある。
この発明は、プレート式熱交換器内で冷媒と熱交換される水等の流体の凍結防止を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この発明に係る流体利用システムは、例えば、
圧縮機と、プレート式熱交換器と、膨張機構と、第２熱交換器とが冷媒配管により順次接続され、冷媒が循環する冷媒回路と、
前記プレート式熱交換器と、流体利用装置とが流体配管により順次接続され、流体が循環する流体回路と、
前記冷媒回路における冷媒の流れる方向を切り替え可能な冷媒切替部と、
前記冷媒切替部を制御することにより、前記プレート式熱交換器で冷媒と熱交換されることにより温められた流体を前記流体利用装置へ供給する流体供給運転の場合と、前記第２熱交換器に付着した霜を取り除く除霜運転の場合とで、前記冷媒回路における冷媒の流れる方向を切り替えて、前記除霜運転の場合に、前記プレート式熱交換器における冷媒の流れる向きと、流体の流れる向きとを対向した向きとする切替制御部と
を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
この発明に係る流体利用システムでは、除霜運転の場合に、プレート式熱交換器に形成された熱交換流路における冷媒の流れる向きと、流体の流れる向きとを対向した向きとする。これにより、熱交換流路において流体が淀み易い部分に存在する流体と、交換熱量の多い気液二相の冷媒とが熱交換されることを防止できる。その結果、プレート式熱交換器内で流体が凍結することを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】空気調和機１００の構成図。
【図２】空気調和機１００の暖房運転の説明図。
【図３】暖房運転と除霜運転とを切り替えた場合におけるプレート式熱交換器８の温度変化を示す図。
【図４】プレート式熱交換器８の分解斜視図。
【図５】プレート式熱交換器８における冷媒の変化の説明図。
【図６】プレート式熱交換器８における水の流れの説明図。
【図７】プレート式熱交換器８における水の流れの説明図。
【図８】空気調和機１００の除霜運転の説明図。
【図９】制御部２１の機能ブロック図。
【図１０】空気調和機１００の運転制御の流れを示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
実施の形態１．
ここでは、流体利用システムの一例として、空気熱交換器３で外気から採熱した熱を用いて、プレート式熱交換器８で水（流体の一例）を加熱し、加熱した水を放熱器１０へ送って暖房運転を行うヒートポンプ式の空気調和機１００について説明する。
【０００９】
図１は、実施の形態１に係る空気調和機１００の構成図である。
空気調和機１００は、冷媒回路１７と水回路１８（流体回路の一例）との２つの回路を備える。
【００１０】
冷媒回路１７は、圧縮機１、空気熱交換器３、第１膨張弁５、液溜め６、第２膨張弁７、プレート式熱交換器８が冷媒配管１５により順次接続され、冷媒が循環する回路である。また、冷媒回路１７には、圧縮機１の吐出側１ａに、四方弁２（冷媒切替部）が接続されている。また、空気熱交換器３には、送風機４が設置されている。
四方弁２を実線で示す流路又は破線で示す流路に切り替えることにより、冷媒の流れる方向を切り替えることができる。
なお、冷媒回路１７に設置された第１膨張弁５は、暖房運転時に、圧縮機１の吸入冷媒の過熱度を調整するための膨張弁である。第２膨張弁７は、暖房運転時にプレート式熱交換器８の出口における過冷却度を調整するための膨張弁である。ここで、暖房能力を高めるには、プレート式熱交換器８の出入口におけるエンタルピー差を大きくすればよい。したがって、暖房能力を高めるには、プレート式熱交換器８の出口の過冷却度を大きくすればよい。
また、液溜め６は、余剰冷媒を溜めておくものである。
【００１１】
水回路１８は、プレート式熱交換器８、ポンプ９、放熱器１０が流体配管１６により順次接続され、水が循環する回路である。また、水回路１８には、プレート式熱交換器８とポンプ９との間に第１三方弁１１が接続され、ポンプ９と放熱器１０との間に第２三方弁１３が接続されている。
第１三方弁１１は、３つの弁１２ａ，１２ｂ，１２ｃを備える。第１三方弁１１は、プレート式熱交換器８側の流体配管１６に弁１２ａ（第１弁）が接続され、ポンプ９側の流体配管１６に弁１２ｂ（第２弁）が接続される。また、第１三方弁１１は、第２三方弁１３と放熱器１０との間に接続された流体配管１６に、弁１２ｃ（第３弁）が接続される。
第２三方弁１３は、第１三方弁１１と同様に、３つの弁１４ａ，１４ｂ，１４ｃを備える。第２三方弁１３は、ポンプ９側に弁１４ａ（第１弁）が接続され、放熱器１０側に弁１４ｂ（第２弁）が接続される。また、第２三方弁１３は、プレート式熱交換器８と第１三方弁１１との間に、弁１４ｃ（第３弁）が接続される。
【００１２】
また、空気調和機１００は、圧縮機１、四方弁２、送風機４、ポンプ９、第１三方弁１１、第２三方弁１３等の制御を行う制御部２１を備える。
【００１３】
ここで、プレート式熱交換器８を含む冷媒回路１７は、ユニット１９内に収められる。プレート式熱交換器８を除く水回路１８は、ユニット１９外に設置される。なお、放熱器１０は、室内２０に設置される。
【００１４】
空気調和機１００の暖房運転時の動作について説明する。
図２は、空気調和機１００の暖房運転の説明図である。なお、図２において、実線の矢印は、冷媒の流れを示す。また、図２において、破線の矢印は、水の流れを示す。
暖房運転時には、制御部２１（切替制御部）は、四方弁２を図１の実線の流路に設定する。また、制御部２１（切替制御部）は、第１三方弁１１の弁１２ａと弁１２ｂ（図２において白抜きの弁）を開、弁１２ｃ（図２において塗りつぶした弁）を閉に設定する。また、制御部２１（切替制御部）は、第２三方弁１３の弁１４ａと弁１４ｂ（図２において白抜きの弁）を開、弁１４ｃ（図２において塗りつぶした弁）を閉に設定する。なお、制御部２１は、送風機４を所定の回転数に設定する。
【００１５】
冷媒回路１７においては、圧縮機１で圧縮された高温高圧のガス冷媒は、四方弁２を介して、プレート式熱交換器８へ流入する。プレート式熱交換器８では、冷媒回路１７を循環する冷媒と、水回路１８を循環する水とが熱交換される。ここでは、冷媒は凝縮して高圧の液冷媒になり、水は加熱される。
プレート式熱交換器８から流出した高圧の液冷媒は、第２膨張弁７、液溜め６、第１膨張弁５を通り、低圧二相の冷媒となる。第１膨張弁５を通った低圧二相の冷媒は、空気熱交換器３へ流入して、外気と熱交換され、蒸発してガス冷媒になる。空気熱交換器３を流出したガス冷媒は、四方弁２を介して圧縮機１へ吸入される。
【００１６】
水回路１８においては、ポンプ９から送り出された水は、第１三方弁１１の弁１２ｂと弁１２ａとを介して、プレート式熱交換器８へ流入する。プレート式熱交換器８では、上述したように、冷媒回路１７を循環する冷媒と、水回路１８を循環する水とが熱交換され、水は加熱される。
プレート式熱交換器８から流出した水は、放熱器１０へ流入する。放熱器１０で、水は室内２０へ放熱し、室内２０を暖房する。放熱器１０から流出した水は、第２三方弁１３の弁１４ｂ、弁１４ａを介してポンプ９へ吸入される。
【００１７】
図２に示すように、プレート式熱交換器８において、冷媒は、口８ａから口８ｂへ向かう下方向の流れである。一方、水は、口８ｃから口８ｄへ向かう上方向の流れである。つまり、プレート式熱交換器８において、冷媒が流れる向きと、水が流れる向きとは対向する向きである。このように、プレート式熱交換器８において冷媒と水とを対向流としたため、プレート式熱交換器８における熱交換効率がよい。
【００１８】
上述したように、空気調和機１００は、冷媒回路１７を循環する冷媒が、空気熱交換器３で外気から採熱し、プレート式熱交換器８で水回路１８を循環する水へ放熱して、温水を作る。そして、温水を室内２０に設置された放熱器１０へ供給することにより、暖房運転を行う。
ここで、空気熱交換器３において、冷媒の蒸発温度が外気温よりも低くなければ、外気から採熱することはできず、暖房運転を行うことができない。そのため、暖房運転を外気温の低い条件で行うと、冷媒の蒸発温度を０℃以下にしなければならない場合がある。
冷媒の蒸発温度が０℃以下で暖房運転を行う場合、０℃以下の冷媒が空気熱交換器３を流れることになる。そのため、空気熱交換器３の表面で空気中の水分が凝縮、凍結し、空気熱交換器３の表面に霜が付着する。空気熱交換器３の表面に霜が付着すると、送風機４から送られる空気の通路である風路が詰まり、送風機４から送られる空気の風量が減少する。また、付着した霜が熱抵抗となるため、空気熱交換器３における冷媒の採熱が十分にできなくなる。その結果、暖房能力が低下する。
そこで、空気熱交換器３に霜が付着し暖房能力が低下した場合には、空気熱交換器３に付着した霜を除去する除霜運転を行う必要がある。
【００１９】
除霜運転を行う方法としては、四方弁２を図１の破線の流路に切り替え、冷媒回路１７における冷媒の流れる向きを逆方向に切り替える方法が一般的である。つまり、圧縮機１、空気熱交換器３、第１膨張弁５、液溜め６、第２膨張弁７、プレート式熱交換器８の順に冷媒回路１７を冷媒が循環するように切り替え、空気熱交換器３を凝縮気（放熱器）、プレート式熱交換器８を蒸発器として機能させる。なお、このサイクルをリバースサイクルという。
このようにリバースサイクルに切り替えることにより、圧縮機１で圧縮された高温高圧のガス冷媒を空気熱交換器３へ流入させ、空気熱交換器３に付着した霜を除去することができる。
【００２０】
図３は、暖房運転と除霜運転とを切り替えた場合におけるプレート式熱交換器８の温度変化を示す図である。
図３に示すように、暖房運転から除霜運転に切り替えた場合、プレート式熱交換器８のプレートの温度が急激に低下する。これは、空気熱交換器３に付着した霜の影響によるものである。つまり、除霜運転を開始する場合には、空気熱交換器３の表面には霜が付着している。そのため、暖房運転から除霜運転に切り替えた直後は、空気熱交換器３で冷媒が大量に凝縮し、空気熱交換器３の出口付近に冷媒が溜まってしまう。これにより、冷媒回路１７は冷媒不足となり、蒸発圧力が低下する。その結果、プレート式熱交換器８における冷媒の温度が低下してしまい、プレート式熱交換器８の温度が低下してしまう。
このように、プレート式熱交換器８における冷媒の温度が低下すると、プレート式熱交換器８内の水が凍結し、氷となる。水が氷となって膨張することにより、プレート式熱交換器８が変形し、破損してしまう場合がある。
【００２１】
次に、プレート式熱交換器８について説明する。
図４は、プレート式熱交換器８の分解斜視図である。
図４に示すように、プレート式熱交換器８は、略長方形の複数のプレート８ｅが積層されて形成される。また、プレート式熱交換器８の最前面には補強用プレート８ｆが積層され、最後面には補強用プレート８ｇが積層される。
各プレート８ｅと補強用プレート８ｆとには、冷媒と水との出入口となる口８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄが形成されている。各プレート８ｅの間には、口８ａと口８ｂとを繋ぐ流路と、口８ｃと口８ｄとを繋ぐ流路とが交互に形成される。この各プレート８ｅの間に形成された流路を熱交換流路と呼ぶ。
なお、図４では、口８ａから流入した流体が口８ｂから流出し、口８ｃから流入した流体が口８ｄから流出する状態を一例として示している。しかし、口８ａと８ｂとはどちらが入口で、どちらが出口であってもよい。同様に、口８ｃと８ｄとはどちらが入口で、どちらが出口であってもよい。
【００２２】
図５は、プレート式熱交換器８における冷媒の変化の説明図である。図５では、冷媒が、口８ｂから流入して、口８ａから流出する場合を示す。
図５に示すように、口８ｂからプレート式熱交換器８へ流入した冷媒は、熱交換流路を横方向（短手方向）へ徐々に広がりながら、口８ａのある上方向（長手方向）へ流れる。そして、冷媒は、流れながら水と熱交換され、気液二相状態から徐々にガス単相状態に変化する。つまり、冷媒が流入した口８ｂに近い図５の領域Ａにおいては、冷媒は気液二相状態であり、口８ｂから遠い図５の領域Ｂにおいては、冷媒はガス単相状態である。
ここで、冷媒が気液二相状態である場合、冷媒の交換熱量は多い。しかし、冷媒がガス単相状態である場合、冷媒の交換熱量は少ない。つまり、冷媒が気液二相状態である図５の領域Ａにおいては、冷媒と水とが熱交換され易く、水の温度が低下し易い。一方、冷媒がガス単相状態である図５の領域Ｂにおいては、冷媒と水とが熱交換されずらく、水の温度が低下しずらい。
【００２３】
図６は、プレート式熱交換器８における水の流れの説明図である。図６では、水が、口８ｃから流入して、口８ｄから流出する場合を示す。
図６に示すように、口８ｃからプレート式熱交換器８へ流入した水は、熱交換流路を横方向（短手方向）へ徐々に広がりながら、口８ｄのある上方向（長手方向）へ流れる。この際、水が流入した口８ｃのから横方向にずれた領域Ｃ付近では、水が淀み易い。つまり、領域Ｃ付近では、水が滞留してしまう。領域Ｃ付近に滞留した水は、冷媒と熱交換されることにより、徐々に温度が低下してしまう。
【００２４】
ここで、図５と図６とに示すように、冷媒と水とがプレート式熱交換器８の熱交換流路を同じ方向へ流れる場合、冷媒が気液二相状態となる領域（図５の領域Ａ）と、水が淀む領域（図６の領域Ｃ）とが重なる。
この場合、プレート式熱交換器８内で淀んだ水の温度が非常に低下し易い状態となる。そのため、プレート式熱交換器８内で淀んだ水が凍結してしまう可能性が高い。
【００２５】
図７は、プレート式熱交換器８における水の流れの説明図である。図７では、水が、口８ｄから流入して、口８ｃから流出する場合を示す。
図７に示すように、口８ｄからプレート式熱交換器８へ流入した水は、熱交換流路を横方向（短手方向）へ徐々に広がりながら、口８ｃのある下方向（長手方向）へ流れる。この際、水が流入した口８ｄのから横方向にずれた領域Ｄ付近では、水が淀み易い。
【００２６】
ここで、図５と図７とに示すように、冷媒と水とが、プレート式熱交換器８の熱交換流路を異なる方向（対向する方向）へ流れる場合、冷媒が気液二相状態となる領域（図５の領域Ａ）と、水が淀む領域（図７の領域Ｄ）とが重ならない。水が淀む領域（図７の領域Ｄ）と重なるのは、冷媒がガス単相状態となる領域（図５の領域Ｂ）である。
この場合、プレート式熱交換器８内で淀んだ水の温度が低下しずらい状態となる。そのため、プレート式熱交換器８内で淀んだ水が凍結してしまう可能性が低い。
【００２７】
そこで、除霜運転をする場合、プレート式熱交換器８の熱交換流路における冷媒の流れる向きと、流体の流れる向きとが対向した向きとする。
【００２８】
空気調和機１００の除霜運転時の動作について説明する。
図８は、空気調和機１００の除霜運転の説明図である。なお、図８において、実線の矢印は、冷媒の流れを示す。また、図２において、破線の矢印は、水の流れを示す。
除霜運転時には、制御部２１（切替制御部）は、四方弁２を図１の破線の流路に設定する。また、制御部２１（切替制御部）は、第１三方弁１１の弁１２ｂと弁１２ｃ（図８において白抜きの弁）を開、弁１２ａ（図８において塗りつぶした弁）を閉に設定する。また、制御部２１（切替制御部）は、第２三方弁１３の弁１４ａと弁１４ｃ（図８において白抜きの弁）を開、弁１４ｂ（図８において塗りつぶした弁）を閉に設定する。なお、制御部２１は、送風機４を停止する。
【００２９】
冷媒回路１７においては、圧縮機１で圧縮された高温高圧のガス冷媒は、四方弁２を介して、空気熱交換器３へ流入する。空気熱交換器３では、高温高圧のガス冷媒により、空気熱交換器３の表面に付着した霜が融解され、除去される。
空気熱交換器３から流出した高圧の液冷媒は、第１膨張弁５、液溜め６、第２膨張弁７を通り、低圧二相の冷媒となる。第２膨張弁７を通った低圧二相の冷媒は、プレート式熱交換器８へ流入して、水と熱交換され、蒸発してガス冷媒になる。プレート式熱交換器８を流出したガス冷媒は、四方弁２を介して圧縮機１へ吸入される。
【００３０】
水回路１８においては、ポンプ９から送り出された水は、第１三方弁１１の弁１２ｂと弁１２ｃとを介して、放熱器１０へ流入する。放熱器１０から流出した水は、プレート式熱交換器８へ流入し、冷媒と熱交換される。プレート式熱交換器８から流出した水は、第２三方弁１３の弁１４ｃ、弁１４ａを介してポンプ９へ吸入される。
【００３１】
したがって、図８に示すように、プレート式熱交換器８の熱交換流路において、冷媒は、口８ｂから口８ａへ向かう上方向の流れである。一方、水は、口８ｄから口８ｃへ向かう下方向の流れである。つまり、プレート式熱交換器８の熱交換流路において、冷媒が流れる向きと、水が流れる向きとは対向する向きである。このように、プレート式熱交換器８の熱交換流路において冷媒と水とを対向流としたため、プレート式熱交換器８内において水が凍結することを防止できる。
【００３２】
次に、空気調和機１００の運転制御について説明する。
図９は、空気調和機１００の運転制御を行う制御部２１の機能ブロック図である。
制御部２１は、切替制御部２２、温度検出部２３、温度差判定部２４、融解判定部２５を備える。
【００３３】
図１０は、空気調和機１００の運転制御の流れを示すフローチャートである。
（Ｓ１）では、空気調和機１００が暖房運転を開始すると、温度検出部２３は、空気熱交換器３における蒸発温度と、外気温とを検出する。
空気熱交換器３の蒸発温度は、空気熱交換器３に設置した圧力計から飽和温度に換算することにより求めてもよいし、空気熱交換器３に温度検出装置（例えば、サーミスタ）を設置して検出してもよい。また、外気温は、空気熱交換器３等に外気温を検出する温度検出装置を設置して検出する。
【００３４】
（Ｓ２）では、温度差判定部２４は、（Ｓ１）で温度検出部２３が検出した蒸発温度と外気温との温度差を計算する。そして、温度差判定部２４は、計算した温度差が、所定の温度以上であるか否かを判定する。
空気熱交換器３に霜が付着すると、空気熱交換器３における熱交換性能が低下する。そのため、霜が付着していない場合と同一の交換熱量を維持するために、制御部２１は圧縮機１の運転周波数を高くして蒸発温度を低下させる。したがって、蒸発温度と外気温の温度差が霜の付着量を評価する指標となる。
蒸発温度と外気温との温度差が所定の温度よりも小さい場合（Ｓ２でＮＯ）、温度差判定部２４は霜が大量に付着していないと判定し（Ｓ１）へ処理を戻す。一方、蒸発温度と外気温との温度差が所定の温度以上の場合（Ｓ２でＮＯ）、温度差判定部２４は霜が大量に付着していると判定し（Ｓ３）へ処理を進める。
【００３５】
（Ｓ３）では、切替制御部２２は、除霜運転開始直後のプレート式熱交換器８内における水の凍結を防止するため、水回路１８において水が流れる方向を逆方向に切り替える。具体的には、第１三方弁１１の弁１２ａ，１２ｂ，１２ｃと第２三方弁１３の弁１４ａ，１４ｂ，１４ｃとを図８に基づき説明したように開閉制御する。
【００３６】
（Ｓ４）では、切替制御部２２は、冷媒回路１７において冷媒が流れる方向を逆方向に切り替える。具体的には、切替制御部２２は、四方弁２を図１に示す破線の流路に設定する。これにより、除霜運転が開始される。
【００３７】
（Ｓ５）では、温度検出部２３は、空気熱交換器３における出口側（液側）の冷媒の温度を検出する。
温度検出部２３は、空気熱交換器３の出口側に設置した温度検出装置により、空気熱交換器３の冷媒の温度を検出する。
【００３８】
（Ｓ６）では、融解判定部２５は、（Ｓ５）で温度検出部２３が検出した温度が所定の温度以上か否かを判定する。これにより、融解判定部２５は、空気熱交換器３に付着した霜が融解したか否かを判定する。
空気熱交換器３の温度が所定の温度よりも低い場合（Ｓ６でＮＯ）、融解判定部２５は霜が融解していないと判定し（Ｓ５）へ処理を戻す。一方、空気熱交換器３の温度が所定の温度よりも高い場合（Ｓ６でＹＥＳ）、融解判定部２５は霜が融解したと判定し（Ｓ７）へ処理を進める。
なお、空気熱交換器３に付着した霜が融解したか否かの判定は、空気熱交換器３の温度に基づくものでなくてもよい。例えば、光学式のセンサーで、空気熱交換器３の表面の反射率を測定して、反射率が所定の値以下であれば霜が融解していると判定してもよい。
【００３９】
（Ｓ７）では、切替制御部２２は、冷媒回路１７において冷媒が流れる方向を元に戻す。具体的には、切替制御部２２は、四方弁２を図１に示す実線の流路に設定する。これにより、再び暖房運転が開始される。
【００４０】
（Ｓ８）では、切替制御部２２は、水回路１８において水が流れる方向を元に戻す。具体的には、第１三方弁１１の弁１２ａ，１２ｂ，１２ｃと第２三方弁１３の弁１４ａ，１４ｂ，１４ｃとを図２に基づき説明したように開閉制御する。
【００４１】
なお、除霜運転時における冷媒流量を減少させ、プレート式熱交換器８の冷媒側における交換熱量を減少させることで、プレート式熱交換器８内で水が凍結することの防止に繋がる。
そこで、（Ｓ３）で切替制御部２２が水回路１８における水の流れる方向を切り替える際、制御部２１（運転周波数制御部）は、圧縮機１の運転周波数を低下させ、冷媒流量を減少させてもよい。
【００４２】
また、除霜運転を行い、空気熱交換器３に付着した霜が融解するにつれて、空気熱交換器３の熱交換性能が上昇する。そのため、空気熱交換器３の出口付近に過冷却度の大きい液冷媒が溜まる。空気熱交換器３から流出する液冷媒の過冷却度が大きくなると、プレート式熱交換器８で冷媒を蒸発させるのに必要なエンタルピー差が拡大する。そのため、空気熱交換器３から流出する液冷媒の過冷却度が非常に大きくなると、プレート式熱交換器８で冷媒を十分に蒸発させることができなくなる。プレート式熱交換器８における冷媒の蒸発が不十分であると、圧縮機１へ液冷媒が戻り、圧縮機１が故障する虞がある。
そこで、制御部２１（流量調整部）は、圧縮機１の吸入冷媒の過熱度が所定の過熱度よりも小さくなる場合には、ポンプ９を制御して、水回路１８を循環する水の流量を増やしてもよい。このように制御することで、プレート式熱交換器８における水の交換熱量を増やすことができる。その結果、プレート式熱交換器８で冷媒を十分に蒸発させることができ、圧縮機１へ液冷媒が戻ることを防止できる。
【００４３】
なお、上記説明では、流体利用システムの一例として空気調和機１００について説明した。しかし、流体利用システムは、これに限らず、例えば、ヒートポンプ式の給湯機であってもよい。
また、上記説明では、水回路１８における水の流れる方向を切り替えるために２つの第１三方弁１１と第２三方弁１３とを用いた。しかし、水回路１８における水の流れる方向を切り替えることができるのであれば、どの様な方法であってもよい。
【符号の説明】
【００４４】
１  圧縮機、２  四方弁、３  空気熱交換器、４  送風機、５  第１膨張弁、６  液溜め、７  第２膨張弁、８  プレート式熱交換器、９  ポンプ、１０  放熱器、１１  第１三方弁、１２ａ，１２ｂ，１２ｃ  弁、１３  第２三方弁、１４ａ，１４ｂ，１４ｃ  弁、１５  冷媒配管、１６  流体配管、１７  冷媒回路、１８  水回路、１９  ユニット、２０  室内、２１  制御部、２２  切替制御部、２３  温度検出部、２４  温度差判定部、２５  融解判定部、１００  空気調和機。
【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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