(57)【要約】【課題】圧縮機及び放熱器の凍結を防止しつつ、利用側熱交換器を流れる熱媒体の温度低下を抑制しながら除霜運転が可能な温水生成装置を提供すること。【解決手段】圧縮機２１、流路切替手段２６、放熱器２２、減圧装置２３、蒸発器２４が冷媒配管で環状に接続された冷媒回路２と、冷媒回路２の高圧側配管と低圧側配管とを接続するバイパス路３と、バイパス路３の開閉を行う開閉装置３１と、複数の運転モードを実行する制御装置４と、を備え、複数の運転モードは、開閉装置３１を閉状態とする逆サイクル除霜運転モードと、開閉装置３１を開状態とする正サイクル除霜運転モードと、を含み、制御装置４は、逆サイクル運転モードを実行中に、放熱器２２の温度が所定温度よりも低くなった場合に、運転モードを正サイクル除霜運転モードへと移行させるので、放熱器２２を流れる水が凍結することを防止しながら効率よく除霜を行うことができる。【選択図】図１
2015064169.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒を圧縮する圧縮機、前記冷媒の流れ方向を切り替える流路切替手段、前記冷媒と液体との間で熱交換を行う第１熱交換器、前記冷媒を減圧する減圧装置、前記冷媒と空気との間で熱交換を行う第２熱交換器が冷媒配管で環状に接続された冷媒回路と、
前記圧縮機の吐出側と前記第１熱交換器との間の冷媒配管と、前記減圧装置と前記圧縮機の吸入側との間の冷媒配管または前記圧縮機の圧縮室とを接続するバイパス路と、
前記バイパス路の開閉を行う開閉装置と、
複数の運転モードを実行する制御装置と、を備え、
複数の前記運転モードは、
前記圧縮機から吐出された前記冷媒を、前記流路切替手段を介して前記第２熱交換器に流入させ、前記開閉装置を閉状態とする第１運転モードと、
前記圧縮機から吐出された前記冷媒を、前記流路切替手段を介して前記第１熱交換器に流入させ、前記開閉装置を開状態とする第２運転モードと、を含み、
前記制御装置は、前記第１運転モードの実行中に、前記第１熱交換器の温度が所定温度よりも低くなった場合に、前記運転モードを前記第２運転モードへと移行させることを特徴とする温水生成装置。
【請求項２】
前記制御装置は、前記第１運転モードから前記第２運転モードへ移行させるとき、前記流路切替手段を動作させた後に前記開閉装置を動作させることを特徴とする請求項１に記載の温水生成装置。
【請求項３】
複数の前記運転モードは、前記圧縮機から吐出された冷媒を、前記流路切替手段を介して前記第１熱交換器に流入させるとともに前記開閉装置を閉状態とする第３運転モードを含み、
前記制御装置は、前記第２運転モードから前記第３運転モードに移行したときの前記圧縮機の運転周波数が、前記第２運転モードの実行中における前記圧縮機の運転周波数の最大値よりも小さくなるように、前記圧縮機を制御することを特徴とする請求項１または２に記載の温水生成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷凍サイクルを利用した温水生成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、温水生成装置は、圧縮機と冷媒−液体熱交換器（放熱器）と膨張弁と冷媒−空気熱交換器（蒸発器）とを冷媒配管で接続し、循環する冷媒の熱を放熱器で利用側熱媒体に放熱して加熱し、加熱された熱媒体を暖房や給湯に利用している。
【０００３】
ここで、利用側熱媒体を加熱するための熱量の大半は、蒸発器において冷媒が空気から吸熱することでまかなわれる。吸熱時には、蒸発器の配管内を流れる低温の冷媒と外部の空気とが熱交換を行うため、空気中の水分が蒸発器で凝結して蒸発器の表面に付着（着霜）する場合がある。蒸発器に着霜すると蒸発器の伝熱効率が低下して冷媒の吸熱量が減少し、機器の運転効率が低下するので、一般的に除霜運転が行われる（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
図６は、特許文献１に記載された従来の温水生成装置を示すものである。
【０００５】
図６に示すように、温水生成装置１００は、冷媒を循環させる冷媒回路１１０と、バイパス路１２０と、温水を循環させる熱媒回路１５０を備えている。
【０００６】
冷媒回路１１０は、圧縮機１１１、放熱器１１２の冷媒流路、第１膨張弁１１３および第２膨張弁１１４、蒸発器１１５が配管により環状に接続され、冷媒回路１１０には、加熱運転と除霜運転を切り換えるための四方弁１１６が設けられている。また、蒸発器１１５近傍には、蒸発器１１５に空気を流通するためのファン１３０が設けられている。
【０００７】
バイパス路１２０は、一端が四方弁１１６と放熱器１１２の間で冷媒回路１１０に接続され、他端が第１膨張弁１１３と第２膨張弁１１４の間で冷媒回路１１０に接続されている。また、バイパス路１２０には、電磁弁１２１が設けられている。
【０００８】
熱媒回路１５０は、放熱器１１２に設けられた熱媒体流路と、床暖房パネルに代表される暖房端末等の利用側放熱器１６０とが配管で環状に接続されて構成される。熱媒回路１５０には循環ポンプ１５１が設けられ、循環ポンプ１５１によって放熱器１１２に水が供給され、放熱器１１２で冷媒から吸熱して加熱された水（温水）が、利用側放熱器１６０に循環し、暖房を行うようになっている。
【０００９】
さらに、温水生成装置１００には、冷媒回路１１０において蒸発器１１５に流入する冷媒の温度（蒸発器入口温度）Ｔｅｉを検出する温度センサ１４１と、熱媒回路１５０において放熱器１１２の水流路に流入する水の温度（入水温度）Ｔｗｉを検出する温度センサ１４２と、放熱器１１２の水流路から流出する水の温度（出水温度）Ｔｗｏを検出する温度センサ１４３が設けられている。
【００１０】
加熱運転において、温度センサ１４１で検出される蒸発器入口温度Ｔｅｉが所定値以下になると、蒸発器１１５に着霜していると判断し、まず四方弁１１６を逆サイクル側（図中の破線矢印で示す方向）に切り替えるとともにファン１３０を停止させる。これにより、圧縮機１１１、四方弁１１６、蒸発器１１５、第２膨張弁１１４、第１膨張弁１１３、放熱器１１２の順に冷媒が流れる逆サイクル除霜運転が開始される。
【００１１】
さらに、逆サイクル除霜運転中に温度センサ１４２および温度センサ１４３で検出される入水温度および出水温度が一定時間所定の温度以下となった場合には、電磁弁１２１を開いて、冷媒の一部または全部がバイパス路１２０に流れるように、すなわち、放熱器１１２を流れる冷媒量を減少させるようにして、放熱器１１２の水側流路の凍結、膨張による破壊を防止している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特許第５１１３４４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
前記従来の温水生成装置において、逆サイクル除霜運転中に蒸発器から流出した低温冷媒の一部を放熱器に流す場合、放熱器に流入する冷媒の温度が極低温となるため、熱媒回路を循環する水の流量が少ない場合等において、放熱器の内部で水が凍結して体積膨張し、放熱器が損傷して、装置としての信頼性が低下する課題を有していた。
【００１４】
また、前記従来の温水生成装置において、逆サイクル除霜運転中に蒸発器から流出した低温低圧の冷媒の全てを圧縮機の吸入側にバイパスする場合、放熱器の水側流路内の水が凍結することによって生じる放熱器の破壊を予防することはできる。しかしながら、蒸発器から流出した液冷媒が、吸熱することなく大量に圧縮機に戻ることとなる。
【００１５】
これにより、圧縮機に吸入される冷媒の圧力が低下し、さらに圧縮機から吐出される冷媒の過熱度が低下するので、逆サイクル除霜運転が終了するまでの時間が長くなる。その結果、熱媒回路を流れる水の温度が低下し、利用側放熱器の使用者の快適性が損なわれるとともに、圧縮機に液冷媒が流入することで潤滑油が希釈され、圧縮機の信頼性が低下するという課題を有していた。
【００１６】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、圧縮機の及び放熱器の損傷を防止するとともに、利用側放熱器を流れる水温の低下を抑制しつつ除霜運転を行うことが可能な温水生成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】
【００１７】
前記従来の課題を解決するために、本発明の温水生成装置は、冷媒を圧縮する圧縮機、前記冷媒の流れ方向を切り替える流路切替手段、前記冷媒と液体との間で熱交換を行う第１熱交換器、前記冷媒を減圧する減圧装置、前記冷媒と空気との間で熱交換を行う第２熱交換器が冷媒配管で環状に接続された冷媒回路と、前記圧縮機の吐出側と前記第１熱交換器との間の冷媒配管と、前記減圧装置と前記圧縮機の吸入側との間の冷媒配管または前記圧縮機の圧縮室とを接続するバイパス路と、前記バイパス路の開閉を行う開閉装置と、複数の運転モードを実行する制御装置と、を備え、複数の前記運転モードは、前記圧縮機から吐出された前記冷媒を、前記流路切替手段を介して前記第２熱交換器に流入させ、前記開閉装置を閉状態とする第１運転モードと、前記圧縮機から吐出された前記冷媒を、前記流路切替手段を介して前記第１熱交換器に流入させ、前記開閉装置を開状態とする第２運転モードと、を含み、前記制御装置は、前記第１運転モードの実行中に、前記第１熱交換器の温度が所定温度よりも低くなった場合に、前記運転モードを前記第２運転モードへと移行させることを特徴とするものである。
【００１８】
これにより、高温高圧の冷媒を第２熱交換器に流入させる第１運転モードによって、除霜を行うことができる。また、第１運転モードの実行中に、第１熱交換器を流通する液体が凍結する可能性がある場合には、第２運転モードが実行される。その結果、第１熱交換
器には圧縮機から吐出された高温高圧の冷媒が流入するので、液体の温度は上昇する。また、圧縮機から吐出された冷媒の一部がバイパス路からバイパスされることで圧縮機に吸入される冷媒の圧力が上昇し、その結果、第２熱交換器を流れる冷媒の温度が上昇する。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、圧縮機及び第１熱交換器の損傷を防止しながら、第２熱交換器の除霜を行うことが可能な温水生成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施の形態１における温水生成装置の概略構成図
【図２】同温水生成装置の逆サイクル除霜運転におけるモリエル線図
【図３】同温水生成装置の正サイクル除霜運転におけるモリエル線図
【図４】同温水生成装置の正サイクル除霜運転から加熱運転へと移行するときのモリエル線図
【図５】同温水生成装置の除霜運転における制御フローチャート
【図６】従来の温水生成装置の概略構成図
【発明を実施するための形態】
【００２１】
第１の発明は、冷媒を圧縮する圧縮機、前記冷媒の流れ方向を切り替える流路切替手段、前記冷媒と液体との間で熱交換を行う第１熱交換器、前記冷媒を減圧する減圧装置、前記冷媒と空気との間で熱交換を行う第２熱交換器が冷媒配管で環状に接続された冷媒回路と、前記圧縮機の吐出側と前記第１熱交換器との間の冷媒配管と、前記減圧装置と前記圧縮機の吸入側との間の冷媒配管または前記圧縮機の圧縮室とを接続するバイパス路と、前記バイパス路の開閉を行う開閉装置と、複数の運転モードを実行する制御装置と、を備え、複数の前記運転モードは、前記圧縮機から吐出された前記冷媒を、前記流路切替手段を介して前記第２熱交換器に流入させ、前記開閉装置を閉状態とする第１運転モードと、前記圧縮機から吐出された前記冷媒を、前記流路切替手段を介して前記第１熱交換器に流入させ、前記開閉装置を開状態とする第２運転モードと、を含み、前記制御装置は、前記第１運転モードの実行中に、前記第１熱交換器の温度が所定温度よりも低くなった場合に、前記運転モードを前記第２運転モードへと移行させることを特徴とするものである。
【００２２】
これにより、第１運転モードによって第２熱交換器（蒸発器）を除霜することができる。また、第１運転モード（除霜運転）実行中に第１熱交換器（放熱器）を流れる液体の温度が検知され、液体の物性や実験結果などから液体が凍結する可能性の有無を判断することができる。そして液体が凍結する可能性がある所定の温度以下になった場合は、第１運転モードから第２運転モードへと移行するので、放熱器には圧縮機から吐出された高温高圧の冷媒が流入し、液体の温度が上昇する。また、第２運転モードでは、圧縮機から吐出される冷媒（吐出冷媒）の一部がバイパス路からバイパスされることで放熱器や冷媒配管での放熱ロスが減少する。さらに、冷媒の一部がバイパスされることで、冷媒回路を循環する冷媒量が減少するので、冷媒配管内での圧力損失が低減し、圧縮機に吸入される冷媒の圧力（吸入圧力）が上昇する。その結果、蒸発器に流入する冷媒の温度が上昇する。さらに、吐出冷媒がバイパスされるので、圧縮機に吸入される冷媒（吸入冷媒）のエンタルピーが上昇する。
【００２３】
このように、第１運転モードと第２運転モードとを併用しながら除霜を行うことで、除霜中に放熱器を流れる液体が凍結する温度を下回ることが無く、液体の凍結による放熱器の破壊を防止しながら蒸発器を除霜することができる。よって温水生成装置としての信頼性が向上する。また、蒸発器に流入する冷媒温度の上昇により除霜時間が短縮する。さらに、第２運転モードにおいては、放熱器を流れる液体が加熱されるので、暖房端末等の利用側熱交換器を流れる液体の温度低下が抑制され、使用者の快適性が向上する。さらに、
高温高圧の冷媒をバイパスすることで、圧縮機へと戻る液相状態の冷媒量が減少し、潤滑油の希釈による圧縮機の損傷が防止できる。
【００２４】
第２の発明は、特に第１の発明において、前記第１運転モードから前記第２運転モードへ移行させるとき、前記流路切替手段を動作させた後に前記開閉装置を動作させることを特徴とするものである。
【００２５】
これにより、放熱器の温度が凍結の可能性が生じる所定温度以下となった場合には、まず、流路切替手段によって流路が切替えられるので、放熱器に高温高圧の冷媒を迅速に供給して加熱することができる。また、放熱器に高温高圧の冷媒が供給された後に開閉装置を動作させるので、第２運転モードに移行した時点で放熱器が加温されていることとなる。よって、第２運転モード実行中に冷媒が放熱器で放熱する熱量が減少し、その結果、冷媒の圧力及び温度を高く維持した状態で蒸発器に流入させることができる。
【００２６】
したがって、蒸発器において冷媒温度と霜との温度差が確保され、第２運転モードへの移行直後から霜が融解されるので、除霜時間を短縮することができる。
【００２７】
第３の発明は、特に第１または第２の発明において、複数の前記運転モードは、前記圧縮機から吐出された冷媒を、前記流路切替手段を介して前記第１熱交換器に流入させるとともに前記開閉装置を閉状態とする第３運転モードを含み、前記制御装置は、前記第２運転モードから前記第３運転モードに移行したときの前記圧縮機の運転周波数が、前記第２運転モードの実行中における前記圧縮機の運転周波数の最大値よりも小さくなるように、前記圧縮機を制御することを特徴とするものである。
【００２８】
これにより、第２運転モードによる除霜運転が終了し、第３運転モードによる液体の加熱運転が開始される前に圧縮機の運転周波数が低下して、冷媒回路を流れる冷媒循環量が低下する。よって、冷媒回路内において圧縮機から吐出される冷媒の圧力（吐出圧力）が低下するとともに圧縮機に吸入される冷媒の圧力（吸入圧力）が上昇する。
【００２９】
したがって、第２運転モードによる除霜運転の終了時には、吸入圧力が上昇することで蒸発器内の冷媒温度が上昇し、蒸発器の表面に残存した霜を完全に融解させることができる。また、第３運転モードによる通常の加熱運転へと移行するときに、吐出圧力と吸入圧力との圧力差が減少しているので、開閉装置が、過大な圧力差が生じている状態で動作することがなく、開閉装置の動作不良や破損等を防止することができる。
【００３０】
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って本発明が限定されるものではない。
【００３１】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における温水生成装置の概略構成図を示すものである。図１において、温水生成装置１Ａは、冷媒が流れる冷媒回路２及びバイパス路３を有する冷凍サイクルと、制御装置４と、液体が流れる熱媒回路７を構成するポンプ７１とを備えている。冷媒としては、例えば、Ｒ４０７Ｃ等の非共沸混合冷媒やＲ４１０Ａ等の擬似共沸混合冷媒等のＨＦＣ冷媒、または二酸化炭素等の単一冷媒等を用いることができる。また、液体としては水、不凍液等の熱媒体を用いることができる。本実施の形態では、冷媒としてＨＦＣ冷媒を、熱媒体として水を使用した場合を例に以下説明する。
【００３２】
冷媒回路２は、圧縮機２１、水熱交換器である放熱器（第１熱交換器）２２、膨張弁（減圧装置）２３および空気熱交換器である蒸発器（第２熱交換器）２４が冷媒配管により環状に接続されて構成されている。本実施の形態では、蒸発器２４と圧縮機２１の間に、
気液分離を行うアキュムレータ２５が設けられている。また、冷媒回路２には、放熱器２２にて温水を生成する加熱運転と、蒸発器２４の除霜を行う除霜運転とを切替えるための四方弁（流路切替手段）２６が設けられている。
【００３３】
蒸発器２４は、冷媒配管内を流れる冷媒と空気との間で熱交換を行うものである。蒸発器２４の近傍には、蒸発器２４に空気を送風するための室外ファン（送風手段）２７が設けられている。放熱器２２は、冷媒と水との間で熱交換を行うものであり、温水または冷水を生成するものである。放熱器２２は、冷媒が流れる冷媒流路と水が流れる熱媒流路とを備えている。減圧装置２３としては、電動式の膨張弁や、キャピラリーチューブ、冷媒のエンタルピーを回収して動力とし、冷媒を膨張させる膨張機等を用いることができる。減圧装置２３として膨張機を採用した場合には、膨張機と連結された発電機によって膨張機の回転数を制御して、冷媒の減圧の程度を調整する。本実施の形態では、減圧装置２３として電動式の膨張弁を使用した場合を例として説明する。
【００３４】
四方弁２６は、冷媒回路２を流れる冷媒の循環方向を切替えることができる。すなわち、四方弁２６によって、圧縮機２１、四方弁２６、放熱器２２、膨張弁２３、蒸発器２４、四方弁２６、アキュムレータ２５の順に冷媒が流れる正サイクルと、圧縮機２１、四方弁２６、蒸発器２４、膨張弁２３、放熱器２２、四方弁２６、アキュムレータ２５の順に冷媒が流れる逆サイクルとを切替えることができる。すなわち、四方弁２６によって、冷媒回路２内を流れる冷媒の循環方向を正サイクルと逆サイクルとで逆転させることができる。図１中の実線矢印は、正サイクルにおける冷媒の流れる向きを示し、破線矢印は逆サイクルにおける冷媒の流れる向きを示している。
【００３５】
本発明の冷凍サイクルは、冷媒回路２に加え、二方弁（開閉装置）３１を有するバイパス路３を備えている。バイパス路３は、その一端が、冷媒回路２を構成する冷媒配管のうち、圧縮機２１の吐出側と放熱器２２との間の冷媒配管（高圧側冷媒配管）に接続されている。すなわち、バイパス路３の一端は、圧縮機２１と四方弁２６との間の冷媒配管、または、四方弁２６と放熱器２２との間の冷媒配管に接続されている。バイパス路３の他端は、冷媒回路２を構成する冷媒配管のうち、膨張弁２３と圧縮機２１の吸入側との間の冷媒配管（低圧側冷媒配管）に接続されている。ここで、圧縮機２１の吸入側の冷媒配管にアキュムレータ２５が設けられている場合には、バイパス路３の他端は、冷媒の循環方向に対してアキュムレータ２５の上流側の冷媒配管に接続されていることが好ましい。
【００３６】
本実施の形態では、図１に示すように、圧縮機２１の吐出側の冷媒配管と圧縮機２１の吸入側であってアキュムレータ２５の上流側の冷媒配管とを接続するように、バイパス路３が設けられている。
【００３７】
なお、バイパス路３の他端は、圧縮機２１の圧縮室に接続されていてもよい、これにより、圧縮機２１は、吐出冷媒が圧縮機２１の圧縮室に流入するインジェクション機構を有することとなる。
【００３８】
二方弁３１は、バイパス路３の開閉機能を有する。本実施の形態では開閉装置として二方弁３１を用いているが、開閉機能に加え、弁開度を調整することで流量の調整が可能な流量調整弁を使用してもよい。
【００３９】
冷媒回路２には、冷媒回路内を流れる冷媒の状態を検知するための複数のセンサが設けられている。圧縮機２１と四方弁２６との間の冷媒配管には、圧縮機２１から吐出される冷媒の圧力（吐出圧力）を検出する第１圧力センサ５１が設けられている。また、膨張弁２３と蒸発器２４との間の冷媒配管には冷媒の温度を検出する第１温度センサ６１が設けられている。また、蒸発器２４と四方弁２６との間の冷媒配管には、冷媒の温度を検出す
る第２温度センサ６２が設けられている。また、温水生成装置１Ａの内部には、温水生成装置の周囲の雰囲気温度（外気温度）を検出する第３温度センサ６３が設けられている。第３温度センサ６３により、送風手段２７によって蒸発器２４に流入する空気の温度を検出することができる。なお、蒸発器２４が屋外に配置される場合には、第３温度センサ６３は、屋外の外気温度を検知できる位置に設けられる。
【００４０】
熱媒回路７は、放熱器２２の熱媒流路、ポンプ７１、暖房端末等の利用側放熱器７２が熱媒配管により環状に接続されて構成されている。放熱器２２で加熱された水が利用側放熱器７２にて放熱することにより、室内の暖房が行われる。なお、利用側放熱器７２としては、暖房端末以外にも、給湯用の熱交換器を採用してもよい。これにより、給湯用の熱交換器にて、熱媒回路７を循環する液体と、水道管から流れる水とを熱交換させて、給湯に利用する給湯水を生成することができる。
【００４１】
熱媒回路７は、熱媒回路７を循環する水の温度を検出する第４温度センサ６４を備えている。第４温度センサは、熱媒回路７における水の循環方向に対して、放熱器２２の下流側、すなわち、放熱器２２の出口側の熱媒配管に設けられている。これにより、放熱器２２で加熱された水の温度を第４温度センサ６４によって検出することができる。
【００４２】
制御装置４は、ＣＰＵやメモリ等を有し、各センサの検出値に基づき、圧縮機２１の運転周波数、四方弁２６による冷媒の循環方向の切替え、膨張弁２３の弁開度、送風手段２７の回転数、二方弁３１の開閉、ポンプ７１の回転数を制御するものである。
【００４３】
制御装置４は、第１圧力センサ５１、第１温度センサ６１、第２温度センサ６２、第３温度センサ６３、第４温度センサ６４の検出値の信号を受信する受信部（図示せず）、受信部で受信した各センサの検出値に基づき、実行する運転モードを決定する運転モード決定部（図示せず）、運転モード決定部で決定された運転モードの情報に応じて制御を行う圧縮機制御部（図示せず）、流路切替制御部（図示せず）、減圧装置制御部（図示せず）、送風手段制御部（図示せず）、開閉装置制御部（図示せず）、ポンプ制御部（図示せず）をそれぞれ備えている。各制御部は、運転モード情報に基づいて制御を行うとともに、制御対象の運転状態の情報の受信を行う役割を有する。
【００４４】
運転モード決定部には、複数の運転モードが記憶されている、制御装置４は、複数の運転モードのいずれかを選択的に実行するとともに、ひとつの運転モードから他の運転モードへの移行時における制御を行う。
【００４５】
本実施の形態の温水生成装置１Ａは、図１に示すように、冷媒回路２及びバイパス路３を有する冷凍サイクルと、熱媒回路７を構成するポンプ７１、制御装置４、室外ファン２７、各種センサがひとつの筐体に収容されて構成されている。
【００４６】
なお、これ以外にも、放熱器２２およびポンプ７１を別の筐体に収容することで、放熱器２２以外の冷凍サイクルの構成要素が収容されたヒートポンプユニットと、放熱器２２およびポンプ７１が収容された熱媒ユニットとを別に構成してもよい。
【００４７】
次に、本実施の形態における温水生成装置１Ａで実行される運転動作について説明する。温水生成装置１Ａは、制御装置４により、少なくとも、放熱器２２で温水の生成を行う加熱運転（第３運転モード）と、加熱運転の実行中に蒸発器２４の表面に付着する霜を除去する除霜運転（第１運転モード、第２運転モード）とを実行可能に構成されている。以下、それぞれの運転について説明する。
【００４８】
放熱器２２で温水の生成を行う加熱運転（第３運転モード）では、制御装置４は、開閉
装置３１を閉状態とするとともに、圧縮機２１から吐出される冷媒が放熱器２２に流入するように四方弁２６を切替えて、すなわち、正サイクルの方向に冷媒が循環するように四方弁２６を切替えて運転を行う。
【００４９】
加熱運転において、冷媒回路２では、圧縮機２１から吐出された高温高圧で気相状態の冷媒が、四方弁２６を介して放熱器２２の冷媒流路に流入する。また、熱媒回路７では、ポンプ７１によって搬送された水が放熱器２２の熱媒流路に流入する。これにより放熱器２２において、冷媒と水との間で熱交換が行われ、冷媒が水に放熱することで温水が生成される。また、水に放熱した冷媒は、一部若しくは全てが凝縮して気液二相状態若しくは液相状態となる。
【００５０】
放熱器２２から流出した高圧の冷媒は、膨張弁２３によって減圧されて膨張し、蒸発器２４に流入する。蒸発器２４に流入した低圧の冷媒は、送風手段２７によって送風された空気と熱交換し、冷媒が空気から吸熱して蒸発する。蒸発器２４から流出した低圧の冷媒は、再度、圧縮機２１に吸入される。この動作が繰り返されることにより、放熱器２２において逐次温水が生成されることとなる。
【００５１】
放熱器２２から流出した温水は、熱媒回路７を流れ利用側熱交換器７２へと流入する。利用側熱交換器７２が暖房端末である場合は、温水が利用側熱交換器７２にて放熱し、室内の暖房が行われる。
【００５２】
制御装置４は、加熱運転において、第４温度センサ６４での検出値が所定の目標温度となるように、放熱器２２に流入する冷媒の温度を調整するとともに、ポンプ７１の回転数を制御して放熱器２２に流入する水の流量を調整する。
【００５３】
放熱器２２にて温水を生成する加熱運転を実行すると、蒸発器２４には極低温の冷媒が流入することとなる。これにより、蒸発器２４にて冷媒と熱交換を行う空気中の水分が、蒸発器２４の周囲で凝結し、表面に付着する。これにより、蒸発器２４の伝熱性能が低下するので、その結果、放熱器２２における加熱能力の低下、冷凍サイクルとしての成績係数の低下が起こる。したがって、加熱運転時には、運転時間や第３温度センサ６３で検出される外気温度等から蒸発器２４での着霜の度合いを判断し、蒸発器２４に付着した霜を融解させる除霜運転を実行する必要がある。
【００５４】
本発明における温水生成装置１Ａは、この除霜運転を、逆サイクルの方向に冷媒が循環するように四方弁２６を切替えて行う逆サイクル除霜運転（第１運転モード）と、正サイクルの方向に冷媒が循環するように四方弁２６を切替えるとともに、開閉装置３１を開状態にして行う正サイクル除霜運転（第２運転モード）とを併用して行う。逆サイクル除霜運転と正サイクル除霜運転との切替えは、放熱器２２を流れる水の温度に基づき行われる。以下に第１運転モード及び第２運転モードにおける動作を順次説明する。
【００５５】
制御装置４は、蒸発器２４に霜が付着し、除霜が必要である条件（除霜条件）となった場合に、加熱運転から逆サイクル除霜運転へと運転モードを移行させる。除霜条件については後述する。
【００５６】
逆サイクル除霜運転（第１運転モード）において、制御装置４は、四方弁２６を切替えて逆サイクルの方向に冷媒が循環するようにし、かつ、開閉装置３１を閉状態とする。また、制御装置４は、室外ファン２７を停止させるために室外ファン２７への出力をなくし、膨張弁２３の開度を制御しながらで圧縮機２１を運転させる。このとき、ポンプ７１を運転させることが好ましい。これにより、冷媒回路２内を冷媒が循環するとともに、熱媒回路７内を水が循環するので、放熱器２２にて冷媒が水から吸熱でき、除霜時間を短縮で
きる。
【００５７】
逆サイクル除霜運転において、圧縮機２１から吐出された高温高圧で気相状態の冷媒は、四方弁２６を介して蒸発器２４に流入し、蒸発器２４に付着した霜に放熱して融解させる。また、蒸発器２４にて放熱した冷媒は、一部若しくは全てが凝縮し、気液二相状態若しくは液相状態となる。蒸発器２４から流出した冷媒は、膨張弁２３を流れ放熱器２２に流入する。熱媒回路７では、ポンプ７１によって搬送された水が放熱器２２に流入する。放熱器２２にて、放熱器２２に流入した冷媒は、放熱器２２を流れる水から吸熱した後、四方弁２６、アキュムレータ２５を経て圧縮機２１に再度吸入される。この動作が繰り返されることにより、蒸発器２４に付着した霜の融解が行われる。
【００５８】
ここで、逆サイクル除霜運転においては、加熱運転と異なり、放熱器２２に低温の冷媒が流入することになる。放熱器２２に流入する冷媒の温度は０度未満となることが多く、これにより、逆サイクル除霜運転を一定時間に実行すると、放熱器２２を流れる水の温度が低下し、凍結する場合がある。水及び不凍液等の液体は、凍結すると体積が膨張するので、放熱器２２の内部で液体が凍結した場合、液体の体積膨張によって放熱器２２が損傷する場合がある。
【００５９】
そのため、従来技術においては、放熱器の上流側と下流側とを接続する副流路を設け、逆サイクル除霜運転の実行中に放熱器において凍結の可能性があると判断した場合に、冷媒の一部または全部を副流路に流し、放熱器の内部における水の凍結を防止することとしていた。
【００６０】
しかしながら、冷媒の一部のみを副流路に流す場合、放熱器には少なからず低温の冷媒が流れることとなるから、放熱器の内部における水の凍結を防止することができない。
【００６１】
また、冷媒の一部を副流路に流す場合には、放熱器を流れる冷媒が水から吸熱する熱量が減少する。さらに、冷媒の全部を副流路に流す場合、放熱器を流れる冷媒は、水から一切吸熱することができない。
【００６２】
このため、多量の冷媒が液相状態のまま圧縮機に戻ることになる。したがって、圧縮機の吐出冷媒の過熱度が低下し、圧縮機の吸入圧力が低下するので、蒸発器の除霜にかかる時間が長くなる。また、逆サイクル除霜運転の実行中は、熱媒回路７を流れる水が放熱器２２にて冷媒に放熱することで温度が低下するため、長時間にわたって逆サイクル除霜運転を実行すると、利用側熱交換器７２に流入する水の温度が低下する。特に、利用側熱交換器７２が暖房端末である場合には、使用者の快適性が損なわれる。
【００６３】
加えて、多量の液相冷媒が圧縮機へと戻ることで、圧縮機の内部の潤滑油が希釈されるので、圧縮機の内部の潤滑を十分に行うことができず、圧縮機が損傷してしまう場合がある。
【００６４】
そこで、本実施の形態の温水生成装置１Ａにおいては、逆サイクル除霜運転によって生じる弊害を解消するため、逆サイクル除霜運転に加え、正サイクル除霜運転を実行するように構成されている。正サイクル除霜運転は、放熱器２２を流れる水の温度低下を抑制しながら、蒸発器２４における除霜を行うことができる運転である。
【００６５】
制御装置４は、逆サイクル除霜運転（第１運転モード）中に、放熱器２２の内部で凍結が生じる可能性がある条件（凍結条件）となった場合、逆サイクル除霜運転を正サイクル除霜運転へと移行する。
【００６６】
以下、逆サイクル除霜運転から正サイクル除霜運転へと移行するときの温水生成装置１Ａの動作、正サイクル除霜運転における温水生成装置１Ａの動作の順に説明する。
【００６７】
逆サイクル除霜運転中に放熱器２２の内部で凍結が生じる可能性がある条件（凍結条件）となった場合、制御装置４は、逆サイクル除霜運転を正サイクル除霜運転へと移行させる。ここで、凍結条件に該当する場合とは、放熱器２２の温度が所定温度以下となった場合である。放熱器２２の温度は、第１熱交換器温度検知手段により行われる。第１熱交換器温度検知手段は、直接的または間接的に放熱器２２の温度を検出するものである。
【００６８】
本実施の形態においては、第４温度センサ６４が第１熱交換器温度検知手段としての機能を有する。制御装置４は、逆サイクル除霜運転の実行中に、第４温度センサ６４の検出温度が所定温度以下となった場合に、放熱器２２が凍結する可能性があると判断し、運転モードを正サイクル除霜運転へと移行させる。
【００６９】
これにより、逆サイクル除霜運転の実行中において、放熱器２２の内部で水が実際に凍結する前に、四方弁２６によって冷媒の循環方向が正サイクル方向となり、高温高圧の吐出冷媒が放熱器２２に流入するので、放熱器２２の内部で水がさらに温度低下することがない。よって、放熱器２２を流れる水が凍結することに起因した放熱器２２の損傷を防止できる。
【００７０】
なお、放熱器２２の温度は、第４温度センサ６４以外によっても検出することができる。すなわち、放熱器２２に温度センサを設けて直接的に検出してもよいし、放熱器２２の上流側の熱媒配管に温度センサを設け、放熱器２２に流入する水の温度を検出し、放熱器２２に流入する水の温度と放熱器２２から流出する水の温度との温度差によって、凍結の可能性の判断を行ってもよい。さらに、放熱器２２に流入する冷媒の温度もしくは放熱器２２から流出する冷媒の温度を検出して、放熱器２２の温度を推定してもよい。以上のように、放熱器２２の温度を直接的に検出することも可能であるし、放熱器２２に流入または流出する冷媒と水とのいずれかの温度を少なくとも１つ検出して放熱器２２の温度を間接的に検出してもよい。
【００７１】
ここで、第４温度センサ６４は、加熱運転時に放熱器２２で生成する温水の温度を制御するために必要であるから、本実施の形態のように、第４温度センサ６４を第１熱交換器温度検知手段として用いると、部品の共用化を図ることができる。
【００７２】
制御装置４は、逆サイクル除霜運転中に凍結条件になると、正サイクル除霜運転への移行を開始する。制御装置４は、逆サイクル除霜運転から正サイクル除霜運転への移行時に、四方弁２６によって循環方向を切替える動作、開閉装置３１を閉状態から開状態に変更する動作をこの順に行う。また、制御装置４は四方弁２６を正サイクルに切替えると同時に室外ファン２７を回転させ、かつ、ポンプ７１を停止させるためにポンプ７１への出力をなくす。なお、室外ファン２７は、四方弁２６による循環方向の切替え動作と開閉装置３１の変更動作との間で動作が開始されてもよい。また、ポンプ７１は、四方弁２６による循環方向の切替え動作と開閉装置３１の変更動作との間で動作が停止されてもよい。
【００７３】
四方弁２６により循環方向が正サイクルに切替わり、室外ファン２７が運転されると、蒸発器２４にて冷媒が空気から吸熱する。これにより、図２に示すように、圧縮機２１に吸入される冷媒の圧力とエンタルピーが、図２中ａ点からａ′点のように増加する。また、圧縮機２１の吐出冷媒の圧力とエンタルピーが図２中ｂ点からｂ′点のように増加する。よって、高温高圧の吐出冷媒が放熱器２２に流入するので、逆サイクル除霜運転の実行中に低温となった放熱器２２及び放熱器２２を流れる水が迅速に加熱される。その結果、放熱器２２の凍結を予防するとともに、利用側熱交換器７２に流入する水の温度低下を抑
制して使用者の快適性を向上させることができる。
【００７４】
制御装置４は、四方弁２６による循環方向の切替え動作、室外ファン２７の駆動を行った後、第１圧力センサ５１で検出される吐出圧力が所定圧力まで上昇すると、開閉装置３１を閉状態から開状態に動作させる。これにより、逆サイクル除霜運転（第１運転モードが）から正サイクル除霜運転（第２運転モード）への移行が完了する。また、制御装置４は、開閉装置３１の動作とともに、室外ファン２７を停止させるために室外ファン２７への出力をなくす。
【００７５】
正サイクル除霜運転（第２運転モード）において、制御装置４は、膨張弁２３の開度を逆サイクル除霜運転の実行中よりも小さい範囲で動作させるとともに圧縮機２１を動作させる。このとき、ポンプ７１は停止していることが好ましい。
【００７６】
正サイクル除霜運転においては、二方弁３１が開状態となることで、バイパス路３を介して、高圧側冷媒配管から低圧側冷媒配管に向かって冷媒が流れる。すなわち、バイパス路３を利用した、冷媒のバイパスが行われる。本実施の形態の温水生成装置１Ａにおいては、図１に示すように、圧縮機２１からの吐出冷媒が、圧縮機２１の吐出側と四方弁２６との間の冷媒配管からバイパス路３に流入し、四方弁２６とアキュムレータ２５との間の冷媒配管で冷媒回路２を流れる冷媒と合流する。すなわち、吐出冷媒の一部が、圧縮機２１の吐出側の冷媒配管と吸入側の冷媒配管との間で循環するショートサーキットが生じる。
【００７７】
次に、図３に示すモリエル線図を用いて、正サイクル除霜運転における温水生成装置１Ａの動作を説明する。
【００７８】
図３に示すように、圧縮機２１から吐出された冷媒（図中３ａ点）は、四方弁２６に接続された冷媒配管とバイパス路３とに分流される。そして、四方弁２６に接続された冷媒配管へと流れた冷媒は、四方弁２６を流れ、放熱器２２に流入する。ここで、放熱器２２及び放熱器２２の内部の水は、逆サイクル除霜運転から正サイクル除霜運転へ移行するときに加熱されている。よって、放熱器２２において、冷媒から放熱器２２および放熱器２２の内部の水への放熱が抑制される。その結果、冷媒は、図中３ｂ点のようにエンタルピーの高い状態のまま放熱器２２から流出する。さらに、気相状態の吐出冷媒の一部がバイパス路３によってバイパスされているので、放熱器２２を流れる冷媒の流量が、バイパス路３が閉状態のときと比較して低下する。これにより、冷媒回路２内を流れる冷媒の圧力損失が低下して蒸発器２４の冷媒圧力が上昇する。よって、図中３ｃ点のように、蒸発器２４に流入する冷媒と霜の融点（約０度）との温度差を大きくすることができる。蒸発器２４で霜に放熱した冷媒は、エンタルピーが減少して、蒸発器２４から流出するまでに気液二相状態となり、蒸発器２４から流出する（図中３ｄ点）。
【００７９】
つまり、逆サイクル除霜運転から正サイクル除霜運転への移行時に、四方弁２６によって循環方向を正サイクルの方向に切替え、かつ、室外ファン２７を運転して、吐出圧力が所定圧力となった後にバイパス路３を開状態とすることで、蒸発器２４に流入する冷媒の温度が上昇して除霜時間が短縮するとともに、熱媒回路７内の水が加熱されて利用側熱交換器７２における水の温度低下が抑制される。
【００８０】
バイパス路３によってバイパスされた冷媒は、バイパス路３を流れる間に膨張し、図中３ｅ点のようにエンタルピーが高く、過熱度がとれたの状態で圧縮機２１の吸入側の冷媒配管（低圧側冷媒配管）に流入する。低圧側冷媒配管とバイパス路３の他端との接続部において、蒸発器２４から流出した気液二相状態の冷媒とバイパス路３から合流する冷媒とが混合されて、図中３ｄ点から図中３ｆ点へと冷媒のエンタルピーが増加する。よって、
圧縮機２１へ液状態の冷媒が多量に流入することが抑制される。
【００８１】
制御装置４は、正サイクル除霜運転において、蒸発器２４に付着した霜が融解したと判断すると（終了条件）、加熱運転に移行する前に圧縮機２１の運転周波数を低下させる。終了条件については後述する。これにより、正サイクル除霜運転を実行中の冷凍サイクルは、図４に示すように、実線で示す状態から点線で示す状態に変化する。すなわち、吐出圧力が低下するとともに吸入圧力が上昇する。よって、蒸発器２４を流れる冷媒の温度が上昇するので、例えば、何らかの原因で蒸発器２４に付着した霜の一部が融け残っていた場合でも、さらに霜を融解させることができる。
【００８２】
また、運転周波数を低下させると、冷凍サイクルの高圧側圧力と低圧側圧力との圧力差が減少する。よって、正サイクル除霜運転から加熱運転に切替えるときに、二方弁３１を過大な圧力差が生じている条件下で動作させる必要がなく、二方弁３１の損傷等の不具合を防止できる。
【００８３】
制御装置４は、圧縮機２１の運転周波数を低下させた後、二方弁３１を開状態から閉状態に動作させて正サイクル除霜運転から加熱運転への移行を完了させる。制御装置４は、二方弁３１の開閉操作と同時に、室外ファン２７及びポンプ７１を駆動させる。この結果、正サイクル除霜運転から加熱運転に移行したときの圧縮機２１の運転周波数は、正サイクル除霜運転における最大の周波数よりも低い値となる。
【００８４】
以下、除霜運転における制御フローについて説明する。冷媒回路２には、圧縮機２１から吐出される冷媒の圧力（吐出圧力）Ｐｄを検出する第１圧力センサ５１と、加熱運転および正サイクル除霜運転において、蒸発器２４に流入する冷媒の温度（流入冷媒温度）Ｔｅｉを検出する第１温度センサ６１と、加熱運転および正サイクル除霜運転において蒸発器２４から流出する冷媒の温度（流出冷媒温度）Ｔｅｏを検出する第２温度センサ６４と、が設けられている。また、温水生成装置１Ａには外部の空気温度（外気温度）Ｔａｏを検出する第３温度センサ６３が設けられている。さらに、熱媒回路７には放熱器２２から流出する水の温度（流出水温度）Ｔｗｏを検出する第４温度センサ６４が設けられている。
【００８５】
制御装置４は、各種のセンサ５１、６１、６２、６３、６４で検出される検出値等に基づいて、圧縮機２１の運転周波数、室外ファン２７の回転数、四方弁２６による冷媒の循環方向の切替え、膨張弁２３の弁開度、二方弁３１の開閉動作を制御する。
【００８６】
次に、除霜運転の制御フローを図５に示すフローチャートを参照して詳細に説明する。
【００８７】
まず、制御装置４は、除霜条件が成立するか否かを判断する。除霜条件は、加熱運転を実行中に第１温度センサ６１で検出した流入冷媒温度Ｔｅｉと、第３温度センサ６３で検出した外気温度と、前回の除霜運転の終了から加熱運転を実行した時間とに基づいて定まる。流入冷媒温度Ｔｅｉ及び外気温度が低いほど、また、加熱運転の実行時間が短いほど、除霜条件に該当しやすくなる。除霜条件が成立（ステップＳ１）すると、逆サイクル除霜運転に移行する。
【００８８】
逆サイクル除霜運転において、制御装置４は、四方弁２６によって冷媒の循環方向を逆サイクルの方向に切替えるとともに、室外ファン２７を停止させて、圧縮機２１を所定の周波数で運転する（ステップＳ２）。
【００８９】
次に、第１温度センサ６１で流入冷媒温度Ｔｅｉを検出し、第４温度センサ６４で流出水温度Ｔｗｏを検出する（ステップＳ３）。
【００９０】
次に、制御装置４は、除霜運転の終了条件が成立するか否かを判断（ステップＳ４）する。具体的には、第１温度センサ６１で検出した流入水温度Ｔｅｉと、逆サイクル除霜運転を終了させる閾値となる温度（第１運転終了温度）Ｔｒｄｅとを比較する。流入水温度Ｔｅｉが第１運転終了温度Ｔｒｄｅ以上である場合（ステップＳ４でＮＯ）には、霜が融解して、除霜運転の終了条件が成立したと判断し、除霜運転を終了する。この場合、四方弁２６を正サイクルの方向に切り替えて加熱運転（第３運転モード）へと移行する。なお、第１運転終了温度Ｔｒｄｅは、第３温度センサ６３で検出される外気温度に応じて変動する。
【００９１】
一方、流入冷媒温度Ｔｅｉが第１運転終了温度Ｔｒｄｅ未満の場合（ステップＳ４でＹＥＳ）は、蒸発器２４に付着した霜が残っていると判断し、逆サイクル除霜運転を継続する。
【００９２】
その後、制御装置４は、凍結条件が成立するか否かを判断する。具体的には、第４温度センサ６４で検出した流出水温度Ｔｗｏと、予め設定された凍結判定温度Ｔｗｆとを比較し、放熱器２２を流れる水が凍結するか否かを判断（ステップＳ５）する。流出水温度Ｔｗｏが凍結判定温度Ｔｗｆ以上の場合（ステップＳ５でＮＯ）は水が凍結しない状態であると判断してステップＳ３に戻り、逆サイクル除霜運転を継続する。
【００９３】
一方、流出水温度Ｔｗｏが凍結判定温度Ｔｗｆ未満の場合（ステップＳ５でＹＥＳ）は、熱媒回路７を流れる水が凍結する可能性がある（凍結条件が成立する）と判断し、正サイクル除霜運転への移行を開始する。すなわち、制御装置４は、四方弁２６によって冷媒の循環方向を正サイクルの方向に切替えるとともに室外ファン２７を所定の回転数で運転する（ステップＳ６）。
【００９４】
なお、凍結判定温度Ｔｗｆは、予め実験的に導出して、放熱器２２を流れる熱媒が凍結しない温度を設定すればよい。さらに、例えば、Ｔｗｆ＝ｆ（Ｔａｏ）のように外気温度の関数として設定しておけば、放熱器２２に流入する冷媒の温度の影響を考慮することができ、放熱器２２の内部における水の凍結をより確実に防止できる。
【００９５】
また、ステップＳ６においては、熱媒回路７を流れる水の流量を少なくするほど除霜時間が短縮できる。これには、ポンプ７１の回転数を低下させ、また、ポンプ７１の間欠運転をすることが有効である。また、熱媒回路７に開閉弁を設け、流路抵抗をつけてもよい。
【００９６】
次に、第１圧力センサ５１で吐出圧力Ｐｄを検出し（ステップＳ７）、検出された吐出圧力Ｐｄと予め設定された所定圧力Ｐｄｔとを比較する。これにより、放熱器２２と放熱器２２の内部の水の温度が十分に上昇したか否かを判断する（ステップＳ８）。
【００９７】
吐出圧力Ｐｄが所定圧力Ｐｄｔ未満の場合（ステップＳ８でＮＯ）は、放熱器２２と放熱器２２の内部の水が十分に加熱されていないと判断し、ステップＳ７に戻る。
【００９８】
一方、吐出圧力Ｐｄが所定圧力Ｐｄｔ未満の場合（ステップＳ８でＹＥＳ）、放熱器２２と放熱器２２の内部の水の温度が十分に上昇したと判断し、室外ファン２７を停止させるとともに、二方弁３１を開状態にして（ステップＳ９）、正サイクル除霜運転を開始する。
【００９９】
ここで、正サイクル除霜運転（ステップＳ９）に移行するか否かの判断として、吐出圧力Ｐｄを用いているが、これに限定されない。例えば、熱媒回路７内の水の温度を用いて
もよい。この場合、第４温度センサ６４で検出した流出水温度Ｔｗｏと、予め設定した閾値とを比較すればよい。また、室外ファン２７の運転時間を用いてもよい。この場合、室外ファン２７の運転時間が所定時間を超えた場合に、二方弁３１を開として正サイクル除霜運転に移行することとすればよい。
【０１００】
次に、制御装置４は第２温度センサ６２で流出冷媒温度Ｔｅｏを検出する（ステップＳ１０）。
【０１０１】
流出冷媒温度Ｔｅｏと、予め設定された正サイクル除霜運転を終了させる温度（第２運転終了温度）Ｔｆｄｅとを比較し、終了条件が成立するか否かを判断する（ステップＳ１１）。なお、第２運転終了温度Ｔｆｄｅは、第３温度センサ６３で検出される外気温度に応じて変動する。
【０１０２】
流出冷媒温度Ｔｅｏが第２運転終了温度Ｔｆｄｅ未満の場合（ステップＳ１１でＮＯ）は、蒸発器２４に霜が残っていると判断し、正サイクル除霜運転を継続する。
【０１０３】
一方、蒸発器出口温度Ｔｅｏが第２運転終了温度Ｔｆｄｅ以上の場合（ステップＳ１１でＹＥＳ）は、霜が融解したと判断し、圧縮機２１の運転周波数を低下させた状態で、所定時間運転する（ステップＳ１２）。その後、二方弁３１を閉状態として（ステップＳ１３）、除霜運転を終了する。その後、再び加熱運転を開始する。
【０１０４】
なお、圧縮機２１の運転周波数は段階的に低下させてもよい。この場合、例えば、正サイクル除霜運転を終了するまでに、流出冷媒温度Ｔｅｏが高くなるにつれて、圧縮機２１の運転周波数を段階的に低下させるように運転すればよい。
【０１０５】
以上のように、本発明の温水生成装置は、冷媒回路２と冷媒回路２の高圧側冷媒配管と低圧側配管または圧縮機２１の圧縮室とを接続するバイパス路３とを有する冷凍サイクルを備えている。これにより、逆サイクル除霜運転と正サイクル除霜運転とを併用して、蒸発器２４の除霜を行うことができるので、除霜運転中に放熱器２２を流れる水が凍結する温度を下回ることを抑制できる。したがって、水の凍結によって生じる体積膨張に起因した放熱器２２の損傷を防止することができ、温水生成装置１Ａの機器としての信頼性が向上する。
【０１０６】
また、正サイクル除霜運転により、蒸発器２４に流入する冷媒の温度を上昇させることができ、除霜時間が短縮するとともに、熱媒回路７を流れる水が加熱されることで利用側熱交換器７２を流れる水の温度低下を抑制し、使用者の快適性を高く維持することができる。さらに、バイパス路３による気相状態の冷媒のバイパスにより、圧縮機２１へ液相状態の冷媒が多量に流入することを抑制できる。よって、液相状態の冷媒による潤滑油の希釈を防止し圧縮機２１の信頼性を向上させることができる。
【０１０７】
また、正サイクル除霜運転の実行中に、第２温度センサ６２で検出する流出冷媒温度が所定温度以上になると、加熱運転への移行が完了する前に、圧縮機２１の運転周波数を低下させる。これにより、圧縮機２１の吸入圧力が上昇するとともに蒸発器２４内の冷媒の温度が上昇して、蒸発器２４の表面に残存していた霜が融解する。また、圧縮機２１の運転周波数を低下させると、冷凍サイクル内部の高圧側圧力と低圧側圧力との圧力差が小さくなるので、過大な圧力差が生じている環境下で二方弁３１を動作させることがなく、二方弁３１の信頼性が向上する。
【０１０８】
なお、本実施の形態では、第１圧力センサ５１により吐出圧力Ｐｄを検出しているが、これ以外の手段により吐出圧力Ｐｄを検出してもよい。例えば、放熱器２２を流れる気液
二相状態の冷媒の温度を検出する温度センサを設け、その検出温度から飽和圧力を算出して代用してもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１０９】
本発明は、冷凍サイクル装置によって温水を生成し、その温水を暖房や給湯に利用する温水生成装置として特に有用である。
【符号の説明】
【０１１０】
１Ａ  温水生成装置
２    冷媒回路
３    バイパス路
４    制御装置
２１  圧縮機
２２  放熱器（第１熱交換器）
２３  膨張弁（減圧装置）
２４  蒸発器（第２熱交換器）
２６  四方弁（流路切替手段）
２７  室外ファン（送風手段）
３１  二方弁（開閉装置）
【図１】
2015064169.tif 000003
【図２】
2015064169.tif 000004
【図３】
2015064169.tif 000005
【図４】
2015064169.tif 000006
【図５】
2015064169.tif 000007
【図６】
2015064169.tif 000008