(57)【要約】      （修正有）【課題】冷凍サイクル装置において、除霜に伴う熱損失を低減する冷凍サイクル装置を提供する。【解決手段】蒸発器２１、圧縮機２２、凝縮器２３、及び送り路３を有し、常温における飽和蒸気圧が負圧である流体を主成分として含む冷媒が循環するように構成されている主回路２０と、吸熱熱交換器４２を有する吸熱循環路４０と、放熱熱交換器５２を有する放熱循環路５０と、吸熱循環路４０の流体と、放熱循環路５０の流体とを間接的に熱交換させる内部熱交換器６と、吸熱バイパス流路７０と放熱バイパス流路との少なくとも一方と、吸熱バイパス流路７０における流体の流量を調整する吸熱流量調整機構７５と放熱バイパス流路における流体の流量を調整する放熱流量調整機構との少なくとも一方とを備える。【選択図】図１
2016044964.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷凍サイクル装置であって、
冷媒が循環する第１循環路と、
前記冷媒が循環する第２循環路と、
前記冷媒が循環する第３循環路と、
前記第１循環路上に配置され、前記冷媒を圧縮する圧縮機と、
前記第１循環路上及び前記第２循環路上に配置され、前記冷媒を貯留し、前記冷媒を蒸発させる蒸発器と、
前記第１循環路上及び前記第３循環路上に配置され、前記冷媒を貯留し、前記圧縮した前記冷媒を凝縮する凝縮器と、
前記第２循環路上に配置され、前記冷媒を加熱する第１熱交換器と、
前記第２循環路上に配置され、前記冷媒を循環させる第１ポンプと、
前記第３循環路上に配置され、前記冷媒を冷却する第２熱交換器と、
前記第３循環路上に配置され、前記冷媒を循環させる第２ポンプと、を備え、
前記冷媒は常温における飽和蒸気圧が負圧であり、
前記第２循環路は、第１の部位と第２の部位とを含み、前記第２の部位は、前記第１の部位と前記冷媒が前記蒸発器に流入するまでの部位との間に位置し、
前記第３循環路は、第３の部位と第４の部位とを含み、前記第４の部位は、前記第３の部位と前記冷媒が前記凝縮器に流入するまでの部位との間に位置し、
前記冷凍サイクル装置は、
前記第１の部位と前記第２の部位とを接続し、前記第１の部位から前記第２の部位に前記冷媒を流す第１バイパス流路、及び前記第３の部位と前記第４の部位とを接続し、前記第３の部位から前記第４の部位に前記冷媒を流す第２バイパス流路の少なくともいずれか１つと、
前記第１バイパス流路上及び前記第３循環路上、
前記第２循環路上及び前記第２バイパス流路上、又は
前記第１バイパス流路上及び前記第２バイパス流路上、に配置される第３熱交換器と、をさらに備え、
前記冷凍サイクル装置は、
前記第１バイパス流路を流れる前記冷媒の量、及び前記第２循環路中において前記第１の部位から前記第２の部位に流れる前記冷媒の量の比を調整する第１調整機構、及び
前記第２バイパス流路を流れる前記冷媒の量、及び前記第３循環路中において前記第３の部位から前記第４の部位に流れる前記冷媒の量の比を調整する第２調整機構の少なくともいずれか１つ、をさらに備えた冷凍サイクル装置。
【請求項２】
前記第２バイパス流路と前記第２調整機構とを備え、
前記第２の部位は、前記冷媒が前記凝縮器から流出し、前記第２熱交換器に流入するまでの間に位置する、請求項１に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項３】
前記第４の部位は、前記冷媒が前記第２熱交換器から流出し、前記凝縮器に流入するまでの間に位置する、請求項２に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項４】
前記第２バイパス流路と前記第２調整機構とを備え、
前記第３の部位は、前記冷媒が前記第２熱交換器から流出し、前記凝縮器に流入するまでの間に位置する、請求項１に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項５】
前記第１ポンプは、前記冷媒が前記蒸発器から流出し、前記第１熱交換器に流入するまでの間に位置し、
前記第２循環路は、第５の部位と第６部位とを含み、前記第５の部位は、前記冷媒が前記蒸発器から流出し、前記第１のポンプに流入するまでの間に位置し、前記第６の部位は前記冷媒が前記第１熱交換器から流出し、前記蒸発器に流入するまでの間に位置し、
前記冷凍サイクル装置は、
前記第５の部位と前記第６の部位とを接続し、前記第５の部位から前記第６の部位に前記冷媒を流す第３バイパス流路と、
前記第３バイパス流路を流れる前記冷媒の量と前記第２循環路中において前記第５の部位から前記第６の部位に流れる前記冷媒の量との比を調整する第３調整機構と、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６】
前記第１バイパス流路、前記第１調整機構、前記第２バイパス流路、及び前記第２調整機構と、を備えた、請求項１に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項７】
前記第１循環路上及び前記第３循環路上に配置され、前記第３循環路を流れる液相の前記冷媒を駆動流として用いることで前記第１循環路を流れる圧縮された気相の前記冷媒を吸引するエジェクタをさらに備えた、請求項１に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項８】
冷凍サイクル装置であって、
冷媒が循環する第１循環路と、
第１熱媒が循環する第２循環路と、
第２熱媒が循環する第３循環路と、
前記第１循環路上に配置され、前記冷媒を圧縮する圧縮機と、
前記第１循環路上及び前記第２循環路上に配置され、第１熱媒の熱を前記冷媒に伝達し、前記冷媒を蒸発させる蒸発器と、
前記第１循環路上及び前記第３循環路上に配置され、前記冷媒の熱を前記第２熱媒に伝達し、前記圧縮した前記冷媒を凝縮する凝縮器と、
前記第２循環路上に配置され、前記第１熱媒を加熱する第１熱交換器と、
前記第２循環路上に配置され、前記第１熱媒を循環させる第１ポンプと、
前記第３循環路上に配置され、前記第２熱媒を冷却する第２熱交換器と、
前記第３循環路上に配置され、前記第２熱媒を循環させる第２ポンプと、を備え、
前記冷媒は常温における飽和蒸気圧が負圧であり、
前記第２循環路は、第１の部位と第２の部位とを含み、前記第２の部位は、前記第１の部位と前記第１熱媒が前記蒸発器に流入するまでの部位との間に位置し、
前記第３循環路は、第３の部位と第４の部位とを含み、前記第４の部位は、前記第３の部位と前記第２熱媒が前記凝縮器に流入するまでの部位との間に位置し、
前記冷凍サイクル装置は、
前記第１の部位と前記第２の部位とを接続し、前記第１の部位から前記第２の部位に前記第１熱媒を流す第１バイパス流路、及び前記第３の部位と前記第４の部位とを接続し、前記第３の部位から前記第４の部位に前記第２熱媒を流す第２バイパス流路の少なくともいずれか１つと、
前記第１バイパス流路上及び前記第３循環路上、
前記第２循環路上及び前記第２バイパス流路上、又は
前記第１バイパス流路上及び前記第２バイパス流路上に配置される第３熱交換器と、をさらに備え、
前記冷凍サイクル装置は、
前記第１バイパス流路を流れる前記第１熱媒の量、及び前記第２循環路中において前記第１の部位から前記第２の部位に流れる前記第１熱媒の量の比を調整する、第１調整機構、及び
前記第２バイパス流路を流れる前記第２熱媒の量、及び前記第３循環路中において前記第３の部位から前記第４の部位に流れる前記第２熱媒の量の比を調整する、第２調整機構の少なくともいずれか一つ、をさらに備えた冷凍サイクル装置。
【請求項９】
前記第２バイパス流路と前記第２調整機構とを備え、
前記第２の部位は、前記第２熱媒が前記凝縮器から流出し、前記第２熱交換器に流入するまでの間に位置する、請求項８に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項１０】
前記第４の部位は、前記第２熱媒が前記第２熱交換器から流出し、前記凝縮器に流入するまでの間に位置する、請求項９に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項１１】
前記第２バイパス流路と前記第２調整機構とを備え、
前記第３の部位は、前記第２熱媒が前記第２熱交換器から流出し、前記凝縮器に流入するまでの間に位置する、請求項８に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項１２】
前記第１ポンプは、前記第１熱媒が前記蒸発器から流出し、前記第１熱交換器に流入するまでの間に位置し、
前記第２循環路は、第５の部位と第６部位とを含み、前記第５の部位は、前記第１熱媒が前記蒸発器から流出し、前記第１のポンプに流入するまでの間に位置し、前記第６の部位は前記第１熱媒が前記第１熱交換器から流出し、前記蒸発器に流入するまでの間に位置し、
前記冷凍サイクル装置は、
前記第５の部位と前記第６の部位とを接続し、前記第５の部位から前記第６の部位に前記第１熱媒を流す第３バイパス流路と、
前記第３バイパス流路を流れる前記第１熱媒の量と前記第２循環路中において前記第５の部位から前記第６の部位に流れる前記第１熱媒の量との比を調整する第３調整機構と、をさらに備えた、請求項８に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項１３】
前記第１バイパス流路、前記第１調整機構、前記第２バイパス流路、及び前記第２調整機構と、を備えた、請求項８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】
本開示は、冷凍サイクル装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、冷凍サイクル装置の冷媒として、特定フロン又は代替フロンなどのハロゲン化炭化水素が広く使用されている。しかし、これらの冷媒は、オゾン層の破壊又は地球温暖化を引き起こすという問題を有する。そこで、地球環境に対する負荷が極めて小さい冷媒として水を用いた冷凍サイクル装置が提案されている。
【０００３】
特許文献１には、図１０に示すように、密閉系の水冷媒冷凍機３００が開示されている。この水冷媒冷凍機３００は、蒸発器３１６と、凝縮器３１８と、連結配管３１９と、圧縮機３２０とで構成されている。凝縮器３１８は、連結配管３１７によって蒸発器３１６に連結されている。連結配管３１９は、蒸発器３１６と凝縮器３１８とを接続している。圧縮機３２０は、連結配管３１９に設けられている。蒸発器３１６は、例えば、シェルアンドチューブ蒸発器で構成され、円筒胴の内部に多数の冷却管が設けられている。円筒胴の内部では、水冷媒の液と蒸気が分離され、分離された蒸気は圧縮機３２０に吸い込まれる。冷却管は水冷媒液に浸されている。冷却管の内部にブライン又は水が流されている。水冷媒の蒸発潜熱によって冷却管の内部を流れるブライン又は水が冷却される。
【０００４】
特許文献２には、図１１に示すように、例えば、水、アルコール、又はエーテルを主成分とする冷媒が用いられる空気調和装置５００が開示されている。空気調和装置５００は、冷媒回路５０２と、第１循環路５０４と、第２循環路５０５とを備えている。冷媒回路５０２は、蒸発器５２５、蒸気経路５０２ａ、凝縮器５２３、及び液経路５０２ｂで構成されている。蒸気経路５０２ａには、第１圧縮機５２１及び第２圧縮機５２２が設けられている。第１循環路５０４の両端は蒸発器５２５に接続され、第２循環路５０５の両端は凝縮器５２３に接続されている。第１循環路５０４は、蒸発器５２５に貯留された冷媒液を室内熱交換器５３１（第１熱交換器）を経由して循環させ、第２循環路５０５は、凝縮器５２３に貯留された冷媒液を室外熱交換器５３３（第２熱交換器）を経由して循環させる。
【０００５】
第１循環路５０４には、室内熱交換器５３１よりも上流側に第１ポンプ５４０が設けられている。第２循環路５０５には、室外熱交換器５３３よりも上流側に第２ポンプ５５０が設けられている。第１循環路５０４における第１ポンプ５４０と室内熱交換器５３１との間の部分は、第２循環路５０５における第２ポンプ５５０と室外熱交換器５３３との間の部分と交わっており、その交わった位置に第１四方弁５６１が設けられている。さらに、第１循環路５０４における室内熱交換器５３１と蒸発器５２５との間の部分は、第２循環路５０５における室外熱交換器５３３と凝縮器５２３との間の部分と交わっており、その交わった位置に第２四方弁５６２が設けられている。第１四方弁５６１及び２四方弁５６２の状態が切り替えられることで空気調和装置５００において暖房運転及び冷房運転が行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第４４５４４５６号公報
【特許文献２】国際公開第２０１２／１４７３６６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１及び特許文献２では、冷凍サイクル装置における吸熱側の熱交換器に付着した霜を除去する除霜に関し、具体的な検討はなされていない。そこで、本開示は、常温における飽和蒸気圧が負圧である流体を主成分として含む冷媒を用いた冷凍サイクル装置において、除霜に伴う熱損失を低減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本開示にかかる冷凍サイクル装置は、
冷媒が循環する第１循環路と、
前記冷媒が循環する第２循環路と、
前記冷媒が循環する第３循環路と、
前記第１循環路上に配置され、前記冷媒を圧縮する圧縮機と、
前記第１循環路上及び前記第２循環路上に配置され、前記冷媒を貯留し、前記冷媒を蒸発させる蒸発器と、
前記第１循環路上及び前記第３循環路上に配置され、前記冷媒を貯留し、前記圧縮した前記冷媒を凝縮する凝縮器と、
前記第２循環路上に配置され、前記冷媒を加熱する第１熱交換器と、
前記第２循環路上に配置され、前記冷媒を循環させる第１ポンプと、
前記第３循環路上に配置され、前記冷媒を冷却する第２熱交換器と、
前記第３循環路上に配置され、前記冷媒を循環させる第２ポンプと、を備え、
前記冷媒は常温における飽和蒸気圧が負圧であり、
前記第２循環路は、第１の部位と第２の部位とを含み、前記第２の部位は、前記第１の部位と前記冷媒が前記蒸発器に流入するまでの部位との間に位置し、
前記第３循環路は、第３の部位と第４の部位とを含み、前記第４の部位は、前記第３の部位と前記冷媒が前記凝縮器に流入するまでの部位との間に位置し、
前記冷凍サイクル装置は、
前記第１の部位と前記第２の部位とを接続し、前記第１の部位から前記第２の部位に前記冷媒を流す第１バイパス流路、及び前記第３の部位と前記第４の部位とを接続し、前記第３の部位から前記第４の部位に前記冷媒を流す第２バイパス流路の少なくともいずれか１つと、
前記第１バイパス流路上及び前記第３循環路上、
前記第２循環路上及び前記第２バイパス流路上、又は
前記第１バイパス流路上及び前記第２バイパス流路上に配置される第３熱交換器と、をさらに備え、
前記冷凍サイクル装置は、
前記第１バイパス流路を流れる前記冷媒の量、及び前記第２循環路中において前記第１の部位から前記第２の部位に流れる前記冷媒の量の比を調整する、第１調整機構、及び
前記第２バイパス流路を流れる前記冷媒の量、及び前記第３循環路中において前記第３の部位から前記第４の部位に流れる前記冷媒の量の比を調整する、第２調整機構の少なくともいずれか１つ、をさらに備えたものである。
【発明の効果】
【０００９】
本開示の冷凍サイクル装置によれば、除霜に伴う熱損失を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１実施形態に係る冷凍サイクル装置の構成図
【図２】第２実施形態に係る冷凍サイクル装置の構成図
【図３】変形例に係る冷凍サイクル装置の構成図
【図４】別の変形例に係る冷凍サイクル装置の構成図
【図５】第３実施形態に係る冷凍サイクル装置の構成図
【図６】第４実施形態に係る冷凍サイクル装置の構成図
【図７】第５実施形態に係る冷凍サイクル装置の構成図
【図８】図７のエジェクタの構造を示す断面図
【図９Ａ】第６実施形態に係る冷凍サイクル装置の構成図
【図９Ｂ】第６実施形態に係る冷凍サイクル装置の構成図
【図１０】従来の水冷媒冷凍機の構成図
【図１１】従来の空気調和装置の構成図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
冷凍サイクル装置の冷媒には、冷媒成分以外の添加剤が含まれることがある。例えば、常温（日本工業規格：２０℃±１５℃／JIS Z8703）における飽和蒸気圧が負圧である水を冷媒成分として含む冷媒には、水の凍結を防止するための添加剤が含まれることがある。この場合、冷媒成分の温度が氷点下となる条件でも、冷凍サイクル装置の運転が可能である。
【００１２】
例えば、暖房運転している空気調和装置の室外熱交換器が低温の外気に曝されている状態のように、冷凍サイクル装置の吸熱側の熱源が低温の空気である運転条件では、吸熱側の熱交換器に霜が付着する可能性がある。このことは、常温における飽和蒸気圧が負圧である流体を主成分として含む冷媒を用いた冷凍サイクル装置にもあてはまる。なぜなら、このような冷凍サイクル装置において、上記の通り、冷媒成分の温度が氷点下になる可能性があるからである。
【００１３】
特許文献１に記載の水冷媒冷凍機３００では、例えば、圧縮機３２０を逆回転させて、吸熱側の熱交換器に供給されるブラインの温度を除霜に必要な温度以上に上昇させて除霜を行うことが考えられる。また、特許文献２に記載の空気調和装置５００では、例えば、第１四方弁５６１及び第２四方弁５６２による切り替えによって凝縮器５２３の内部の高温の冷媒液を吸熱側の熱交換器に供給して除霜を行うことが考えられる。これらの方法では、本来高温に保たれるべき冷媒又はブラインから除霜に必要な熱量を大幅に上回る熱量が吸熱側の熱交換器へ移動して、多大な熱損失が発生する可能性がある。なお、この知見は、本発明者らの検討に基づくものであり、これらの方法が先行技術であることを認めるものではない。
【００１４】
本開示の第１態様にかかる冷凍サイクル装置は、
冷媒が循環する第１循環路と、
前記冷媒が循環する第２循環路と、
前記冷媒が循環する第３循環路と、
前記第１循環路上に配置され、前記冷媒を圧縮する圧縮機と、
前記第１循環路上及び前記第２循環路上に配置され、前記冷媒を貯留し、前記冷媒を蒸発させる蒸発器と、
前記第１循環路上及び前記第３循環路上に配置され、前記冷媒を貯留し、前記圧縮した前記冷媒を凝縮する凝縮器と、
前記第２循環路上に配置され、前記冷媒を加熱する第１熱交換器と、
前記第２循環路上に配置され、前記冷媒を循環させる第１ポンプと、
前記第３循環路上に配置され、前記冷媒を冷却する第２熱交換器と、
前記第３循環路上に配置され、前記冷媒を循環させる第２ポンプと、を備え、
前記冷媒は常温における飽和蒸気圧が負圧であり、
前記第２循環路は、第１の部位と第２の部位とを含み、前記第２の部位は、前記第１の部位と前記冷媒が前記蒸発器に流入するまでの部位との間に位置し、
前記第３循環路は、第３の部位と第４の部位とを含み、前記第４の部位は、前記第３の部位と前記冷媒が前記凝縮器に流入するまでの部位との間に位置し、
前記冷凍サイクル装置は、
前記第１の部位と前記第２の部位とを接続し、前記第１の部位から前記第２の部位に前記冷媒を流す第１バイパス流路、及び前記第３の部位と前記第４の部位とを接続し、前記第３の部位から前記第４の部位に前記冷媒を流す第２バイパス流路の少なくともいずれか１つと、
前記第１バイパス流路上及び前記第３循環路上、
前記第２循環路上及び前記第２バイパス流路上、又は
前記第１バイパス流路上及び前記第２バイパス流路上に配置される第３熱交換器と、をさらに備え、
前記冷凍サイクル装置は、
前記第１バイパス流路を流れる前記冷媒の量、及び前記第２循環路中において前記第１の部位から前記第２の部位に流れる前記冷媒の量の比を調整する、第１調整機構、及び
前記第２バイパス流路を流れる前記冷媒の量、及び前記第３循環路中において前記第３の部位から前記第４の部位に流れる前記冷媒の量の比を調整する、第２調整機構の少なくともいずれか１つ、をさらに備えたものである。
【００１５】
第１態様によれば、除霜運転を行うときに、第２循環路（吸熱循環路）において第１熱交換器（吸熱熱交換器）の入口よりも上流を流れている冷媒が、第３熱交換器（内部熱交換器）において、第３循環路（放熱循環路）を流れている冷媒により加熱される。その後、加熱された冷媒が第１熱交換器（吸熱熱交換器）に供給されることによって、第１熱交換器（吸熱熱交換器）に付着している霜が溶かされて除去される。すなわち、第１態様によれば、第１熱交換器（吸熱熱交換器）の除霜を行うことができる。また、第１バイパス流路（吸熱バイパス流路）と第２バイパス流路（放熱バイパス流路）との少なくとも一方と、第１調整機構（吸熱流量調整機構）と第２調整機構（放熱流量調整機構）との少なくとも一方とを備えている。これにより、第１熱交換器（吸熱熱交換器）に供給される冷媒に第３熱交換器（内部熱交換器）において付与される熱量を除霜に必要な適切な量に調整できる。これにより、除霜に伴う熱損失を低減できる。
【００１６】
第２態様において、例えば、第１態様にかかる冷凍サイクル装置は、前記第２バイパス流路と前記第２調整機構とを備え、前記第２の部位は、前記冷媒が前記凝縮器から流出し、前記第２熱交換器に流入するまでの間に位置してもよい。第２態様によれば、第３循環路（放熱循環路）を流れている、第２熱交換器（放熱熱交換器）で放熱する前の冷媒が第３熱交換器（内部熱交換器）に供給されるので、第３熱交換器（内部熱交換器）において熱交換する２つの流体の温度の差が大きい。このため、第３熱交換器（内部熱交換器）を小型化できる。
【００１７】
第３態様において、例えば、第２態様にかかる冷凍サイクル装置の前記第４の部位は、前記冷媒が前記第２熱交換器から流出し、前記凝縮器に流入するまでの間に位置してもよい。第３態様によれば、第２バイパス流路（放熱バイパス流路）において第３熱交換器（内部熱交換器）を通過した冷媒が第２熱交換器（放熱熱交換器）を通過することなく凝縮器に戻る。このため、第２バイパス流路（放熱バイパス流路）における流体の流れの圧力損失が低減され、必要な投入動力も低減される。その結果、冷凍サイクル装置の性能が向上する。
【００１８】
第４態様において、例えば、第１態様〜第３態様のいずれか１つにかかる冷凍サイクル装置は、前記第２バイパス流路と前記第２調整機構とを備え、前記第３の部位は、前記冷媒が前記第２熱交換器から流出し、前記凝縮器に流入するまでの間に位置してもよい。第４態様によれば、第３循環路（放熱循環路）を流れている、第２熱交換器（放熱熱交換器）で放熱した後の冷媒が、第３熱交換器（内部熱交換器）に供給されるので、除霜を行うときでも、第２熱交換器（放熱熱交換器）に供給される流体の温度を高く維持することができる。このため、除霜を行うときに第２熱交換器（放熱熱交換器）の性能が維持されやすい。
【００１９】
第５態様において、例えば、第１態様〜第４態様のいずれか１つにかかる冷凍サイクル装置の前記第１ポンプは、前記冷媒が前記蒸発器から流出し、前記第１熱交換器に流入するまでの間に位置し、前記第２循環路は、第５の部位と第６部位とを含み、前記第５の部位は、前記冷媒が前記蒸発器から流出し、前記第１のポンプに流入するまでの間に位置し、前記第６の部位は前記冷媒が前記第１熱交換器から流出し、前記蒸発器に流入するまでの間に位置し、前記冷凍サイクル装置は、前記第５の部位と前記第６の部位とを接続し、前記第５の部位から前記第６の部位に前記冷媒を流す第３バイパス流路と、前記第３バイパス流路を流れる前記冷媒の量と前記第２循環路中において前記第５の部位から前記第６の部位に流れる前記冷媒の量との比を調整する第３調整機構と、をさらに備えていてもよい。
【００２０】
第５態様によれば、除霜を行うときに、第１熱交換器（吸熱熱交換器）を通過した流体を第３バイパス流路（蒸発器バイパス流路）によって蒸発器をバイパスさせて第１ポンプ（第一送液機）の入口より上流で第２循環路（吸熱循環路）に供給できる。このため、除霜を行うときに第１熱交換器（吸熱熱交換器）を通過した流体によって蒸発器の内部の冷媒の温度が上昇することを防止できる。また、除霜に用いられた流体を、その温度が比較的高く保たれた状態で第一送液機の入口より上流で第２循環路（吸熱循環路）に再度供給することができる。これにより、除霜に伴う熱損失を小さくでき、除霜に要する時間を短縮できる。また、除霜を行った後で通常の運転に復帰するのに要する時間を短縮できる。
【００２１】
第６態様において、例えば、第１態様〜第５態様のいずれか１つにかかる冷凍サイクル装置は、前記第１バイパス流路、前記第１調整機構、前記第２バイパス流路、及び前記第２調整機構と、を備えていてもよい。第６態様によれば、除霜を行わないときに、第２循環路（吸熱循環路）において第３熱交換器（内部熱交換器）を通過させないで流体を第１熱交換器（吸熱熱交換器）に供給でき、かつ、第３循環路（放熱循環路）において第３熱交換器（内部熱交換器）を通過させないで流体を凝縮器に戻すことができる。これにより、除霜を行わないときに、第２循環路（吸熱循環路）における流体の流れ及び第３循環路（放熱循環路）における流体の流れの圧力損失が低減され、第１ポンプ（第一送液機）及び第２ポンプ（第二送液機）に要求される動力が低減される。その結果、冷凍サイクル装置の性能が向上する。
【００２２】
第７態様において、例えば、第１態様〜第６態様のいずれか１つにかかる冷凍サイクル装置は、前記第１循環路上及び前記第３循環路上に配置され、前記第３循環路を流れる液相の前記冷媒を駆動流として用いることで前記第１循環路を流れる圧縮された気相の前記冷媒を吸引するエジェクタをさらに備えていてもよい。
【００２３】
第７態様によれば、駆動流を形成している液相の冷媒が、エジェクタにおいて霧状に噴射された状態で、圧縮機で圧縮された気相の冷媒と接触する。これにより、エジェクタが高い凝縮性能を発揮する。その結果、凝縮器を小型化できる。
【００２４】
第８態様にかかる冷凍サイクル装置は、
冷媒が循環する第１循環路と、
第１熱媒が循環する第２循環路と、
第２熱媒が循環する第３循環路と、
前記第１循環路上に配置され、前記冷媒を圧縮する圧縮機と、
前記第１循環路上及び前記第２循環路上に配置され、第１熱媒の熱を前記冷媒に伝達し、前記冷媒を蒸発させる蒸発器と、
前記第１循環路上及び前記第３循環路上に配置され、前記冷媒の熱を前記第２熱媒に伝達し、前記圧縮した前記冷媒を凝縮する凝縮器と、
前記第２循環路上に配置され、前記第１熱媒を加熱する第１熱交換器と、
前記第２循環路上に配置され、前記第１熱媒を循環させる第１ポンプと、
前記第３循環路上に配置され、前記第２熱媒を冷却する第２熱交換器と、
前記第３循環路上に配置され、前記第２熱媒を循環させる第２ポンプと、を備え、
前記冷媒は常温における飽和蒸気圧が負圧であり、
前記第２循環路は、第１の部位と第２の部位とを含み、前記第２の部位は、前記第１の部位と前記第１熱媒が前記蒸発器に流入するまでの部位との間に位置し、
前記第３循環路は、第３の部位と第４の部位とを含み、前記第４の部位は、前記第３の部位と前記第２熱媒が前記凝縮器に流入するまでの部位との間に位置し、
前記冷凍サイクル装置は、
前記第１の部位と前記第２の部位とを接続し、前記第１の部位から前記第２の部位に前記第１熱媒を流す第１バイパス流路、及び前記第３の部位と前記第４の部位とを接続し、前記第３の部位から前記第４の部位に前記第２熱媒を流す第２バイパス流路の少なくともいずれか１つと、
前記第１バイパス流路上及び前記第３循環路上、
前記第２循環路上及び前記第２バイパス流路上、又は
前記第１バイパス流路上及び前記第２バイパス流路上に配置される第３熱交換器と、をさらに備え、
前記冷凍サイクル装置は、
前記第１バイパス流路を流れる前記第１熱媒の量、及び前記第２循環路中において前記第１の部位から前記第２の部位に流れる前記第１熱媒の量の比を調整する、第１調整機構、及び
前記第２バイパス流路を流れる前記第２熱媒の量、及び前記第３循環路中において前記第３の部位から前記第４の部位に流れる前記第２熱媒の量の比を調整する、第２調整機構の少なくともいずれか一つ、をさらに備えたものである。
第８態様によれば、第１態様の同様の効果を奏することができる。
【００２５】
第９態様において、例えば、第８態様にかかる冷凍サイクル装置は、前記第２バイパス流路と前記第２調整機構とを備え、前記第２の部位は、前記第２熱媒が前記凝縮器から流出し、前記第２熱交換器に流入するまでの間に位置していてもよい。第９態様によれば、第２態様と同様の効果を奏することができる。
【００２６】
第１０態様において、例えば、第９態様にかかる冷凍サイクル装置の前記第４の部位は、前記第２熱媒が前記第２熱交換器から流出し、前記凝縮器に流入するまでの間に位置していてもよい。第１０態様によれば、第３態様と同様の効果を奏することができる。
【００２７】
第１１態様において、例えば、第８態様〜第１０態様のいずれか１つにかかる冷凍サイクル装置は、前記第２バイパス流路と前記第２調整機構とを備え、前記第３の部位は、前記第２熱媒が前記第２熱交換器から流出し、前記凝縮器に流入するまでの間に位置していてもよい。第１１態様によれば、第４態様と同様の効果を奏することができる。
【００２８】
第１２態様において、例えば、第８態様〜第１１態様のいずれか１つにかかる冷凍サイクル装置の前記第１ポンプは、前記第１熱媒が前記蒸発器から流出し、前記第１熱交換器に流入するまでの間に位置し、前記第２循環路は、第５の部位と第６部位とを含み、前記第５の部位は、前記第１熱媒が前記蒸発器から流出し、前記第１のポンプに流入するまでの間に位置し、前記第６の部位は前記第１熱媒が前記第１熱交換器から流出し、前記蒸発器に流入するまでの間に位置し、前記冷凍サイクル装置は、前記第５の部位と前記第６の部位とを接続し、前記第５の部位から前記第６の部位に前記第１熱媒を流す第３バイパス流路と、前記第３バイパス流路を流れる前記第１熱媒の量と前記第２循環路中において前記第５の部位から前記第６の部位に流れる前記第１熱媒の量との比を調整する第３調整機構と、をさらに備えていてもよい。第１２態様によれば、第５態様と同様の効果を奏することができる。
【００２９】
第１３態様において、例えば、第８態様〜第１２態様のいずれか１つにかかる冷凍サイクル装置は、前記第１バイパス流路、前記第１調整機構、前記第２バイパス流路、及び前記第２調整機構とを備えたものである。第１３態様によれば、第６態様と同様の効果を奏することができる。
【００３０】
第１４態様にかかる冷凍サイクル装置は、
冷媒が循環する第１循環路と、
前記第１循環路上に配置され、前記冷媒を貯留し、前記冷媒を蒸発させる蒸発器と、
前記第１循環路上に配置され、前記冷媒を圧縮する圧縮機と、
前記第１循環路上に配置され、前記冷媒を貯留し、前記圧縮した前記冷媒を凝縮する凝縮器と、
第１四方弁と、
第２四方弁と、
前記蒸発器の一部と前記四方弁の一部とを接続する第１流路と、
前記第１四方弁の一部と、前記第２四方弁の一部とを接続する第２流路と、
前記第２四方弁の一部と前記第１循環路の一部とを接続する第３流路と、
前記凝縮器の一部と前記第１四方弁の一部とを接続する第４流路と、
前記第１四方弁の一部と前記第２四方弁の一部とを接続する第５流路と、
前記第２四方弁の一部と前記凝縮器の一部とを接続する第６流路と、
前記第４流路の一部と、前記凝縮器の一部とを接続する第７流路と、
前記第２流路上に配置された第１熱交換器と、
前記第５流路上に配置された第２熱交換器と、
前記第１流路上及び前記第７流路上に配置された第３熱交換器と、
前記第６流路を流れる前記冷媒の量と前記第７流路を流れる前記冷媒の量との比を調整する調整機構と、を備え、
前記冷媒は常温における飽和蒸気圧が負圧であり、
前記冷凍サイクル装置は第１の状態であるときに、
前記第１の四方弁は、前記第１流路及び前記第２流路、及び前記第４流路及び第５流路を接続し、
前記第２四方弁は、前記第３流路及び前記第２流路、及び前記第５流路及び前記第６流路とを接続し、
前記冷凍サイクル装置は第２の状態であるときに、
前記第１四方弁は、前記第１流路及び前記第５流路、及び前記第２流路及び第４流路を接続し、
前記第２四方弁は、前記第３流路及び前記第５流路、及び前記第２流路及び前記第６流路とを接続する、ものである。
【００３１】
第１４態様によれば、第１四方弁及び第２四方弁（切替機構）によって、第１の状態と第２の状態とを切り替えることができる。これにより、必要に応じて、蒸発器に貯留された冷媒を第１熱交換器又は第２熱交換器に選択的に供給することができ、かつ、凝縮器に貯留された冷媒を第１熱交換器又は第２熱交換器に選択的に供給することができる。また、第１状態と第２状態とを切り替えることなく、除霜を行うことができる。
【００３２】
以下、本開示の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明は本開示の一例に関するものであり、本開示はこれらに限定されるものではない。
【００３３】
＜第１実施形態＞
図１に示すように、冷凍サイクル装置１ａは、主回路２０（第１循環路）と、吸熱循環路４０（第２循環路）と、放熱循環路５０（第３循環路）と、内部熱交換器６（第３熱交換器）と、吸熱バイパス流路７０（第１バイパス流路）と、吸熱流量調整機構７５（第１調整機構）とを備えている。主回路２０は、蒸発器２１、圧縮機２２、凝縮器２３、及び送り路３を有し、蒸発器２１、圧縮機２２、及び凝縮器２３の順に冷媒が循環するように構成されている。主回路２０の内部には冷媒が充填されており、主回路２０の内部は大気圧よりも低い負圧状態になっている。冷媒は、水又はアルコールなどの常温における飽和蒸気圧が負圧である流体を主成分として含む。本明細書において「主成分」とは、重量基準で最も多く含まれる成分を意味する。冷媒は、凍結防止剤などの成分を含んでいてもよい。なお、本明細書において、「流量」とは特に説明しない限り、「質量流量」を意味するものとする。図１において矢印は流体が流れる方向を示している。冷凍サイクル装置１ａは、例えば、空気調和装置を形成する。
【００３４】
蒸発器２１は、冷媒を貯留するとともに冷媒を蒸発させる。蒸発器２１は、例えば、断熱性及び耐圧性を有する中空の容器によって形成されている。蒸発器２１の内部には、液相の冷媒が貯留されている。蒸発器２１において、液相の冷媒が蒸発することによって気相の冷媒が発生する。蒸発器２１は、蒸気路２を形成する配管によって圧縮機２２の入口側に接続されている。蒸発器２１で発生した気相の冷媒は、圧縮機２２に吸入される。圧縮機２２は、蒸発器２１から吸入された気相の冷媒を圧縮する。圧縮機２２は、例えば、軸流式又は遠心式のターボ型圧縮機である。圧縮機２２の出口側は、蒸気路２を形成する配管によって凝縮器２３に接続されている。凝縮器２３は、圧縮機２２で圧縮された気相の冷媒を凝縮させるとともに冷媒を貯留する。凝縮器２３は、例えば、断熱性及び耐圧性を有する中空の容器によって形成されている。凝縮器２３の内部には、液相の冷媒が貯留されている。送り路３の一端は、凝縮器２３に接続され、送り路３の他端は蒸発器２１に接続されている。凝縮器２３の内部に貯留された液相の冷媒は、送り路３を通過して蒸発器２１に供給される。すなわち、送り路３は、液相の冷媒を凝縮器２３から蒸発器２１に送るための流路である。
【００３５】
吸熱循環路４０は、第一送液機４１（第１ポンプ）及び吸熱熱交換器４２（第１熱交換器）を有する。吸熱循環路４０は、蒸発器２１に貯留された冷媒又は蒸発器２１において冷媒と間接的に熱交換した吸熱伝熱媒体（第１熱媒）が吸熱熱交換器４２に供給されて蒸発器２１に戻るように蒸発器２１に接続されている。第一送液機４１の働きによって、吸熱熱交換器４２に供給されて蒸発器２１に戻るように吸熱循環路４０を流体が流れる。吸熱循環路４０における流体の流れ方向において第一送液機４１は、吸熱熱交換器４２の入口より上流に配置されている。第一送液機４１は、流体の流れ方向において吸熱熱交換器４２の出口より下流に配置されていてもよい。吸熱熱交換器４２は、例えば、吸熱循環路４０を流れる流体と室外空気とを熱交換させる、フィンチューブ型の熱交換器である。吸熱熱交換器４２において、例えば、室外空気と熱交換することにより吸熱循環路４０を流れる流体が吸熱する。吸熱した流体が蒸発器２１に戻されることによって、蒸発器２１の内部の液相の冷媒が蒸発する。蒸発器２１の内部で液相の冷媒が蒸発するときの潜熱によって液相の冷媒が冷却される。
【００３６】
蒸発器２１は、例えば、主回路２０を循環する流体と吸熱循環路４０を循環する流体とが直接接触する直接接触式の熱交換器として形成されている。この場合、吸熱循環路４０は、蒸発器２１に貯留された冷媒が吸熱熱交換器４２に供給されて蒸発器２１に戻るように蒸発器２１に接続されている。この場合、蒸発器２１における熱損失が少ないので、蒸発器２１を小型化できる。
【００３７】
蒸発器２１は、主回路２０を循環する流体と吸熱循環路４０を循環する流体とが壁を介して間接的に接触する間接接触式の熱交換器として形成されていてもよい。この場合、吸熱循環路４０は、蒸発器２１において冷媒と間接的に熱交換した吸熱伝熱媒体が吸熱熱交換器４２に供給されて蒸発器２１に戻るように蒸発器２１に接続されている。この場合、吸熱伝熱媒体及び冷媒にそれぞれ異なる特性を持たせることができる。このため、吸熱循環路４０を流れる流体として望ましい特性を吸熱伝熱媒体に持たせることができ、主回路２０を流れる流体として望ましい特性を冷媒に持たせることができる。間接接触式の熱交換器としては、例えば、シェルチューブ型の熱交換器を用いることができる。この場合、蒸発器２１は、シェル及びチューブを有する。シェルの内側の面とチューブの外側の面との間の空間によって冷媒を貯留するための空間が形成される。チューブは、吸熱循環路４０を循環する流体である吸熱伝熱媒体の流路を形成する。チューブの少なくとも一部は、蒸発器２１の内部に貯留された液相の冷媒に浸っており、吸熱伝熱媒体がチューブの内部を流れることによって、蒸発器２１の内部に貯留されている液相の冷媒と熱交換する。例えば、チューブの一端が吸熱循環路４０の一端につながっており、チューブの他端が吸熱循環路４０の他端につながるように、吸熱循環路４０が蒸発器２１に接続されている。
【００３８】
放熱循環路５０は、第二送液機５１（第２ポンプ）及び放熱熱交換器５２（第２熱交換器）を有する。放熱循環路５０は、凝縮器２３に貯留された冷媒又は凝縮器２３において冷媒と間接的に熱交換した放熱伝熱媒体（第２熱媒）が放熱熱交換器５２に供給されて凝縮器２３に戻るように凝縮器２３に接続されている。第二送液機５１の働きによって、放熱熱交換器５２に供給されて凝縮器２３に戻るように放熱循環路５０を流体が流れる。放熱循環路５０における流体の流れ方向において第二送液機５１は、放熱熱交換器５２の入口より上流に配置されている。第二送液機５１は、流体の流れ方向において放熱熱交換器５２の出口より下流に配置されていてもよい。放熱熱交換器５２は、例えば、放熱循環路５０を流れる流体と室内空気とを熱交換させる、フィンチューブ型の熱交換器である。放熱熱交換器５２において、例えば、室内空気との熱交換により放熱循環路５０を流れる流体が放熱する。放熱した流体が凝縮器２３に戻されることによって、圧縮機２２から凝縮器２３に供給された気相の冷媒が冷却され凝縮する。
【００３９】
凝縮器２３は、例えば、主回路２０を循環する流体と放熱循環路５０を循環する流体とが直接接触する直接接触式の熱交換器として形成されている。この場合、放熱循環路５０は、凝縮器２３に貯留された冷媒が放熱熱交換器５２に供給されて凝縮器２３に戻るように凝縮器２３に接続されている。この場合、凝縮器２３における熱損失が少ないので、凝縮器２３を小型化できる。
【００４０】
凝縮器２３は、主回路２０を循環する流体と放熱循環路５０を循環する流体とが壁を介して間接的に接触する間接接触式の熱交換器として形成されていてもよい。この場合、放熱循環路５０は、凝縮器２３において冷媒と間接的に熱交換した放熱伝熱媒体が放熱熱交換器５２に供給されて凝縮器２３に戻るように凝縮器２３に接続されている。この場合、放熱伝熱媒体及び冷媒にそれぞれ異なる特性を持たせることができる。このため、放熱循環路５０を流れる流体として望ましい特性を放熱伝熱媒体に持たせることができ、主回路２０を流れる流体として望ましい特性を冷媒に持たせることができる。間接接触式の熱交換器としては、例えば、シェルチューブ型の熱交換器を用いることができる。この場合、凝縮器２３は、シェル及びチューブを有する。シェルの内側の面とチューブの外側の面との間の空間によって冷媒を貯留するための空間が形成される。チューブは、放熱循環路５０を循環する流体である放熱伝熱媒体の流路を形成する。チューブの少なくとも一部は、凝縮器２３の内部に貯留された液相の冷媒に浸っており、放熱伝熱媒体がチューブの内部を流れることによって、凝縮器２３の内部に貯留されている液相の冷媒と熱交換する。例えば、チューブの一端が放熱循環路５０の一端につながっており、チューブの他端が放熱循環路５０の他端につながるように、放熱循環路５０が凝縮器２３に接続されている。
【００４１】
内部熱交換器６は、吸熱循環路４０において吸熱熱交換器４２の入口よりも上流を流れている冷媒又は吸熱伝熱媒体の少なくとも一部と、放熱循環路５０を流れている冷媒又は放熱伝熱媒体の少なくとも一部とを間接的に熱交換させるための熱交換器である。内部熱交換器６は、間接接触式の熱交換器であれば特に限定されないが、例えば、プレート式熱交換器又は二重管式熱交換器である。内部熱交換器６は、吸熱バイパス流路７０及び放熱循環路５０に設けられている。
【００４２】
吸熱バイパス流路７０は、吸熱熱交換器４２の入口より上流に位置する分岐位置４５ａで吸熱循環路４０から分岐して内部熱交換器６を貫いて吸熱循環路４０における分岐位置４５ａと吸熱熱交換器４２の入口との間の合流位置４５ｂまで延びている。このように、吸熱循環路４０は、内部熱交換器６を通過した冷媒又は吸熱伝熱媒体が吸熱熱交換器４２に供給されるように形成されている。分岐位置４５ａは、吸熱循環路４０において、第一送液機４１の出口より下流側に位置している。また、放熱循環路５０は、内部熱交換器６を貫いて延びている。内部熱交換器６は、放熱循環路５０において、第二送液機５１の出口と放熱熱交換器５２の入口との間に配置されている。
【００４３】
吸熱流量調整機構７５は、吸熱バイパス流路７０における冷媒又は吸熱伝熱媒体の流量及び吸熱循環路４０の分岐位置４５ａと合流位置４５ｂとの間の部分における冷媒又は吸熱伝熱媒体の流量を調整する。吸熱流量調整機構７５は、例えば、吸熱バイパス弁７５ａ及び吸熱主流弁７５ｂを含む。吸熱バイパス弁７５ａは、吸熱バイパス流路７０に配置されている。吸熱主流弁７５ｂは、吸熱循環路４０における分岐位置４５ａと合流位置４５ｂとの間の部分に配置されている。吸熱バイパス弁７５ａは、例えば、電磁弁などの仕切弁又は電動弁などの開度が調整可能な流量調整弁である。吸熱主流弁７５ｂは、例えば、電磁弁などの仕切弁又は電動弁などの開度が調整可能な流量調整弁である。ＤＳＰ(Digital Signal Processor)などの制御器（図示省略）によって、吸熱バイパス弁７５ａの開閉又は吸熱バイパス弁７５ａの開度の調節、及び、吸熱主流弁７５ｂの開閉又は吸熱主流弁７５ｂの開度の調節が行われる。これにより、吸熱バイパス流路７０を流れる流体の流量が調整される。吸熱バイパス弁７５ａ及び吸熱主流弁７５ｂの一方が流量調整弁である場合、吸熱バイパス弁７５ａ及び吸熱主流弁７５ｂの他方は、オリフィスに置換されてもよい。また、吸熱流量調整機構７５は、分岐位置４５ａに配置された三方弁を含んでいてもよい。この場合、吸熱バイパス弁７５ａ及び吸熱主流弁７５ｂは省略されてもよい。吸熱流量調整機構７５に含まれる三方弁は、例えば、電動三方弁である。
【００４４】
次に、冷凍サイクル装置１ａの動作について説明する。冷凍サイクル装置１ａが通常運転を行うときに、吸熱バイパス流路７０を流れる流体の流量がゼロ又は最小になるように、吸熱流量調整機構７５が制御される。例えば、吸熱バイパス弁７５ａが閉じられ又は吸熱バイパス弁７５ａの開度が最小となるように吸熱バイパス弁７５ａが制御され、吸熱主流弁７５ｂが開かれ又は吸熱主流弁７５ｂが所定の開度となるように吸熱主流弁７５ｂが制御される。これにより、内部熱交換器６では、ほとんど熱交換が発生せず、比較的低温の流体が吸熱熱交換器４２に供給される。
【００４５】
吸熱熱交換器４２が低温の外気に曝されると、吸熱熱交換器４２に霜が付着する。これにより、吸熱熱交換器４２の性能（熱交換量）が低下する。吸熱熱交換器４２に霜が付着することによって吸熱熱交換器４２の性能が所定のレベルよりも低下した場合、冷凍サイクル装置１ａの運転は、吸熱熱交換器４２の性能を回復させるために、通常運転から除霜運転に移行する。例えば、吸熱熱交換器４２の入口における流体の温度、吸熱熱交換器４２の出口における流体の温度、及び第一送液機４１による送液量に基づいて吸熱熱交換器４２の性能が算出される。算出された吸熱熱交換器４２の性能が所定の閾値を下回ったときに冷凍サイクル装置１ａの運転を、通常運転から除霜運転に移行させる。
【００４６】
冷凍サイクル装置１ａが除霜運転を行うときに、吸熱バイパス流路７０を流れる流体の流量が通常運転時におけるそれよりも増加し、かつ、吸熱循環路４０の分岐位置４５ａと合流位置４５ｂとの間の部分における流体の流量が通常運転時におけるそれよりも減少するように吸熱流量調整機構７５が制御される。例えば、吸熱バイパス弁７５ａが開かれ又は吸熱バイパス弁７５ａの開度が増加するように吸熱バイパス弁７５ａが制御され、吸熱主流弁７５ｂが閉じられ又は吸熱主流弁７５ｂの開度が減少するように吸熱主流弁７５ｂが制御される。これにより、内部熱交換器６において、熱交換が発生し、吸熱バイパス流路７０を流れている流体が、放熱循環路５０を流れている流体によって加熱される。これにより、比較的高温の流体が吸熱熱交換器４２に供給され、吸熱熱交換器４２に付着した霜が溶かされる。すなわち、吸熱熱交換器４２に付着した霜が除去される。その結果、低下していた吸熱熱交換器４２の性能が回復する。上記の方法により、算出された吸熱熱交換器４２の性能が所定の閾値を上回ったとき、除霜運転が停止され、冷凍サイクル装置１ａの運転は、通常運転に移行する。あるいは、冷凍サイクル装置１ａは、除霜運転が所定期間継続された後に自動的に通常運転に移行するように運転されてもよい。この場合、冷凍サイクル装置１ａが除霜運転を行う期間は、内部熱交換器６における熱交換量などの冷凍サイクル層１ａの運転条件によって適宜定めることができる。
【００４７】
冷凍サイクル装置１ａが除霜運転を行うときに、吸熱流量調整機構７５によって、吸熱バイパス流路７０を流れる流体の流量を調整することによって、内部熱交換器６において、吸熱熱交換器４２に供給されるべき流体に付与される熱量を調整できる。このため、内部熱交換器６における熱交換量を吸熱熱交換器４２の除霜に必要な適切な量に調整できる。これにより、吸熱熱交換器４２の除霜に伴う熱損失を低減できる。
【００４８】
冷凍サイクル装置１ａにおいて、吸熱循環路４０と放熱循環路５０とが互いに独立して形成されている。すなわち、冷凍サイクル装置１ａは、吸熱循環路４０としてのみ機能する流路と、放熱循環路５０としてのみ機能する流路とを個別に備えている。このため、吸熱循環路４０を循環する流体と、放熱循環路５０を循環する流体とが混じり合うことがない。その結果、吸熱循環路４０及び放熱循環路５０において互いに異なる特性を有する流体を循環させることができる。例えば、吸熱循環路４０を循環する流体は比較的低い温度になるので、凍結防止剤を比較的高い濃度で含んでいてもよい。これに対し、放熱循環路５０における流体は、低い粘性を有するように、凍結防止剤を比較的低い濃度で含み、又は、凍結防止剤を含んでいなくてもよい。これにより、放熱循環路５０において流体を循環させるのに必要な投入動力を低減できる。
【００４９】
除霜を行わないときに、吸熱循環路４０において内部熱交換器６を通過させないで吸熱流量調整機構７５によって流体を吸熱熱交換器４２に供給できる。これにより、吸熱循環路４０における流体の流れの圧力損失を低減でき、第一送液機４１に要求される動力を低減できる。その結果、冷凍サイクル装置１ａの性能が向上する。
【００５０】
（変形例）
冷凍サイクル装置１ａは様々な観点から変更が可能である。例えば、冷凍サイクル装置１ａは、チラー又は蓄熱システムを形成していてもよい。吸熱循環路４０を流れている流体は、吸熱熱交換器４２において、空気以外の気体と熱交換してもよい。また、放熱循環路５０を流れている流体は、放熱熱交換器５２において。空気以外の気体又は液体と熱交換してもよい。
【００５１】
＜第２実施形態＞
次に、第２実施形態に係る冷凍サイクル装置１ｂについて説明する。冷凍サイクル装置１ｂは、特に説明する場合を除き、冷凍サイクル装置１ａと同様に構成されている。冷凍サイクル装置１ｂの構成要素のうち、冷凍サイクル装置１ａの構成要素と同一又は対応する構成要素には同一の符号を付し、詳細な説明を省略することがある。また、第１実施形態における説明は、技術的に矛盾しない限り、第２実施形態にもあてはまる。このことは、後述する第３実施形態〜第６実施形態についても同様にあてはまる。
【００５２】
図２に示すように、冷凍サイクル装置１ｂにおいて、冷凍サイクル装置１ａの吸熱バイパス流路７０及び吸熱流量調整機構７５が省略されている。代わりに、吸熱循環路４０が内部熱交換器６を貫いて延びている。内部熱交換器６は、吸熱循環路４０において、第一送液機４１の出口と吸熱熱交換器４２の入口との間に配置されている。このように、吸熱循環路４０は、内部熱交換器６を通過した冷媒又は吸熱伝熱媒体が吸熱熱交換器４２に供給されるように形成されている。
【００５３】
冷凍サイクル装置１ｂは、放熱バイパス流路８０と、放熱流量調整機構８５（第２調整機構）とを備えている。放熱バイパス流路８０（第２バイパス流路）は、放熱循環路５０から分岐して内部熱交換器６を貫いて延びている。放熱バイパス流路８０は、放熱熱交換器５２の入口より上流に位置する分岐位置５５ａで放熱循環路５０から分岐している。このように、放熱バイパス流路８０は、放熱循環路５０における放熱熱交換器５２の入口より上流を流れている冷媒又は放熱伝熱媒体が内部熱交換器６に供給されるように形成されている。冷凍サイクル装置１ｂが除霜運転を行うときに、放熱循環路５０を流れている、放熱熱交換器５２で放熱する前の冷媒又は放熱伝熱媒体が内部熱交換器６に供給されるので、内部熱交換器６おいて熱交換する２つの流体の温度の差が大きい。このため、内部熱交換器６を小型化でき、又は、冷凍サイクル装置１ｂが除霜運転を行う期間を短縮できる。また、放熱バイパス流路８０は、分岐位置５５ａから、内部熱交換器６を貫いて、放熱循環路５０において分岐位置５５ａより下流に位置する合流位置５５ｂまで延びている。
【００５４】
放熱流量調整機構８５は、放熱バイパス流路８０における冷媒又は放熱伝熱媒体の流量及び放熱循環路５０の放熱バイパス流路８０が分岐している位置（分岐位置５５ａ）より下流側の部分における冷媒又は放熱伝熱媒体の流量を調整する。放熱流量調整機構８５は、例えば、放熱バイパス弁８５ａ及び放熱主流弁８５ｂを含む。放熱バイパス弁８５ａは、放熱バイパス流路８０に配置されている。放熱主流弁８５ｂは、放熱循環路５０の分岐位置５５ａと合流位置５５ｂとの間の部分に配置されている。放熱バイパス弁８５ａは、例えば、電磁弁などの仕切弁又は電動弁などの開度が調整可能な流量調整弁である。放熱主流弁８５ｂは、例えば、電磁弁などの仕切弁又は電動弁などの開度が調整可能な流量調整弁である。ＤＳＰ(Digital Signal Processor)などの制御器（図示省略）によって、放熱バイパス弁８５ａの開閉又は放熱バイパス弁８５ａの開度の調節、及び、放熱主流弁８５ｂの開閉又は放熱主流弁８５ｂの開度の調節が行われる。これにより、放熱バイパス流路８０を流れる流体の流量が調整される。放熱バイパス弁８５ａ及び放熱主流弁８５ｂの一方が流量調整弁である場合、放熱バイパス弁８５ａ及び放熱主流弁８５ｂの他方は、オリフィスに置換されてもよい。また、放熱流量調整機構８５は、分岐位置５５ａに配置された三方弁を含んでいてもよい。この場合、放熱バイパス弁８５ａ及び放熱主流弁８５ｂは省略されてもよい。放熱流量調整機構８５に含まれる三方弁は、例えば、電動三方弁である。
【００５５】
冷凍サイクル装置１ｂが通常運転を行うとき、放熱バイパス流路８０を流れる流体の流量がゼロ又は最小になるように、放熱流量調整機構８５が制御される。例えば、放熱バイパス弁８５ａが閉じられ又は放熱バイパス弁８５ａの開度が最小となるように放熱バイパス弁８５ａが制御され、放熱主流弁８５ｂが開かれ又は放熱主流弁８５ｂが所定の開度となるように放熱主流弁８５ｂが制御される。これにより、内部熱交換器６では、ほとんど熱交換が発生せず、比較的低温の流体が吸熱熱交換器４２に供給される。
【００５６】
冷凍サイクル装置１ｂが除霜運転を行うときに、放熱バイパス流路８０を流れる流体の流量が通常運転時におけるそれよりも増加し、かつ、放熱循環路５０の分岐位置５５ａより下流側の部分における流体の流量が通常運転時におけるそれよりも減少するように放熱流量調整機構８５が制御される。例えば、放熱バイパス弁８５ａが開かれ又は放熱バイパス弁８５ａの開度が増加するように放熱バイパス弁８５ａが制御され、放熱主流弁８５ｂが閉じられ又は放熱主流弁８５ｂの開度が減少するように放熱主流弁８５ｂが制御される。これにより、内部熱交換器６において、熱交換が発生し、吸熱循環路４０を流れている流体が、放熱バイパス流路８０を流れている流体によって加熱される。このため、比較的高温の流体が吸熱熱交換器４２に供給される。その結果、吸熱熱交換器４２に付着した霜が除去される。
【００５７】
冷凍サイクル装置１ｂが除霜運転を行うときに、放熱バイパス流路８０を流れる流体の流量を放熱流量調整機構８５によって調整すると、内部熱交換器６において、吸熱熱交換器４２に供給されるべき流体に付与される熱量を調整できる。このため、内部熱交換器６における熱交換量を吸熱熱交換器４２の除霜に必要な適切な量に調整できる。これにより、吸熱熱交換器４２の除霜に伴う熱損失を低減できる。また、除霜を行わないときに、放熱流量調整機構８５によって、放熱循環路５０において内部熱交換器６を通過させないで流体を凝縮器２３に戻すことができる。これにより、放熱循環路５０における流体の流れの圧力損失が低減され、必要な投入動力も低減される。その結果、冷凍サイクル装置１ｂの性能が向上する。
【００５８】
（変形例）
冷凍サイクル装置１ｂは、様々な観点から変更が可能である。例えば、冷凍サイクル装置１ｂは、図３に示す、冷凍サイクル装置１ｃのように変更されてもよい。冷凍サイクル装置１ｃは、特に説明する場合を除き、冷凍サイクル装置１ｂと同様に構成されている。冷凍サイクル装置１ｃの構成要素のうち、冷凍サイクル装置１ｂの構成要素と同一又は対応する構成要素には、同一の符号を付している。
【００５９】
冷凍サイクル装置１ｃにおいて、放熱バイパス流路８０は、分岐位置５５ａから放熱循環路５０における放熱熱交換器５２の出口より下流側の位置まで延びている。すなわち、合流位置５５ｂは、放熱循環路５０における放熱熱交換器５２の出口より下流側に位置している。放熱バイパス流路８０において内部熱交換器６を通過した冷媒又は放熱伝熱媒体が放熱熱交換器５２を通過することなく凝縮器２３に戻る。このため、放熱バイパス流路８０における流体の流れの圧力損失が低減され、必要な投入動力も低減される。その結果、冷凍サイクル装置１ｃの性能が向上する。また、放熱バイパス流路８０は、放熱循環路５０に合流することなく凝縮器２３まで直接延びていてもよい。
【００６０】
冷凍サイクル装置１ｂは、例えば、図４に示す、冷凍サイクル装置１ｄのように変更されてもよい。冷凍サイクル装置１ｄは、特に説明する場合を除き、冷凍サイクル装置１ｂと同様に構成されている。冷凍サイクル装置１ｄの構成要素のうち、冷凍サイクル装置１ｂの構成要素と同一又は対応する構成要素には、同一の符号を付している。
【００６１】
冷凍サイクル装置１ｄにおいて、放熱バイパス流路８０は、放熱循環路５０において放熱熱交換器５２の出口より下流を流れている冷媒又は放熱伝熱媒体が内部熱交換器６に供給されるように形成されている。具体的に、放熱バイパス流路８０は、放熱循環路５０において放熱熱交換器５２の出口より下流に位置する分岐位置５５ａから内部熱交換器６を貫いて放熱循環路５０において分岐位置５５ａよりも下流に位置する合流位置５５ｂまで延びている。冷凍サイクル装置１ｄにおいて、除霜運転が行われるときに、放熱循環路５０を流れている、放熱熱交換器５２で放熱した後の冷媒又は放熱伝熱媒体が、内部熱交換器６に供給される。このため、吸熱熱交換器４２の除霜を行うときでも、放熱熱交換器５２に供給される冷媒温度を高く維持することができる。その結果、除霜を行うときに放熱熱交換器５２の性能が維持されやすい。放熱バイパス流路８０は、放熱循環路５０に合流することなく凝縮器２３まで直接延びていてもよい。
【００６２】
放熱循環路５０から放熱バイパス流路８０が分岐する位置は、冷凍サイクル装置の用途又は仕様などによって優位性が発揮されるように決定することができる。
【００６３】
＜第３実施形態＞
次に、第３実施形態に係る冷凍サイクル装置１ｅについて説明する。冷凍サイクル装置１ｅは、特に説明する場合を除き、冷凍サイクル装置１ａと同様に構成されている。冷凍サイクル装置１ｅの構成要素のうち、冷凍サイクル装置１ａの構成要素と同一又は対応する構成要素には、同一の符号を付している。
【００６４】
図５に示すように、冷凍サイクル装置１ｅにおいて、第一送液機４１は、吸熱循環路４０における吸熱熱交換器４２の入口よりも上流に設けられている。また、冷凍サイクル装置１ｅは、蒸発器バイパス流路９０（第３バイパス流路）と、戻し流量調整機構９５（第３流路調整機構）とを備えている。蒸発器バイパス流路９０は、吸熱熱交換器４２の出口より下流に位置する特定位置４７ａで吸熱循環路４０から分岐して蒸発器２１をバイパスして吸熱循環路４０における第一送液機４１の入口よりも上流の位置４７ｂまで延びている。戻し流量調整機構９５は、特定位置４７ａよりも下流で吸熱循環路４０を流れる冷媒又は吸熱伝熱媒体の流量及び蒸発器バイパス流路９０を流れる冷媒又は吸熱伝熱媒体の流量を調整する。戻し流量調整機構９５は、例えば、戻しバイパス弁９５ａ及び戻し主流弁９５ｂを含む。戻しバイパス弁９５ａ及び戻し主流弁９５ｂは、それぞれ、電磁弁などの仕切弁又は電動弁などの開度が調整可能な流量調整弁である。戻しバイパス弁９５ａ及び戻し主流弁９５ｂの一方が流量調整弁である場合、戻しバイパス弁９５ａ及び戻し主流弁９５ｂの他方はオリフィスに置換されてもよい。また、戻し流量調整機構９５は、特定位置４７ａに設けられた三方弁を含んでいてもよい。この場合、戻しバイパス弁９５ａ及び戻し主流弁９５ｂは省略されてもよい。戻し流量調整機構９５に含まれる三方弁は、例えば、電動三方弁である。
【００６５】
冷凍サイクル装置１ｅが通常運転を行うとき、蒸発器バイパス流路９０における流体の流量がゼロ又は最小になるように戻し流量調整機構９５が制御される。例えば、戻しバイパス弁９５ａが閉じられ又は戻しバイパス弁９５ａの開度が最小になるように戻しバイパス弁９５ａが制御され、戻し主流弁９５ｂが開かれ又は戻し主流弁９５ｂの開度が所定の開度になるように戻し主流弁９５ｂが制御される。これにより、吸熱熱交換器４２を通過した流体のほとんどが蒸発器２１に戻される。
【００６６】
冷凍サイクル装置１ｅが除霜運転を行うとき、蒸発器バイパス流路９０における流体の流量が通常運転時のそれよりも増加するように戻し流量調整機構９５が制御される。例えば、戻しバイパス弁９５ａが開かれ又は戻しバイパス弁９５ａの開度が増加するように戻しバイパス弁９５ａが制御される。また、戻し主流弁９５ｂが閉じられ又は戻し主流弁９５ｂの開度が減少するように戻し主流弁９５ｂが制御される。これにより、吸熱熱交換器４２を通過した流体が蒸発器２１に戻されることなく、第一送液機４１の入口側で吸熱循環路４０に再度供給される。このため、除霜を行うときに吸熱熱交換器４２を通過した流体によって蒸発器２１の内部の冷媒の温度が上昇することを防止できる。また、除霜に用いられた流体を、その温度が比較的高く保たれた状態で第一送液機４１の入口より上流で吸熱循環路４０に再度供給することができる。これにより、除霜に伴う熱損失を小さくでき、除霜に要する時間を短縮できる。また、除霜を行った後で通常運転に復帰するのに要する時間を短縮できる。
【００６７】
＜第４実施形態＞
次に、第４実施形態に係る冷凍サイクル装置１ｆについて説明する。冷凍サイクル装置１ｆは、図６に示すように、吸熱バイパス流路７０及び吸熱流量調整機構７５と、放熱バイパス流路８０及び放熱流量調整機構８５を備えている。冷凍サイクル装置１ｆの吸熱バイパス流路７０及び吸熱流量調整機構７５は、冷凍サイクル装置１ａの吸熱バイパス流路７０及び吸熱流量調整機構７５と同様に構成されている。また、冷凍サイクル装置１ｆの放熱バイパス流路８０及び放熱流量調整機構８５は、冷凍サイクル装置１ｂの放熱バイパス流路８０及び放熱流量調整機構８５と同様に構成されている。なお、冷凍サイクル装置１ｆの放熱バイパス流路８０は、冷凍サイクル装置１ｃ又は冷凍サイクル装置１ｄの放熱バイパス流路８０のように変更されてもよい。
【００６８】
冷凍サイクル装置１ｆが除霜運転を行うとき、吸熱バイパス流路７０を流れている流体が、放熱バイパス流路８０を流れている流体によって加熱される。これにより、比較的高温の流体が吸熱熱交換器４２に供給されて、吸熱熱交換器４２に付着した霜を除去できる。また、冷凍サイクル装置１ｆが除霜運転ではなく通常運転を行うとき、吸熱循環路４０において内部熱交換器６を通過させないで流体を吸熱熱交換器４２に供給でき、かつ、放熱循環路５０において内部熱交換器６を通過させないで流体を凝縮器２３に戻すことができる。このため、除霜を行わないときに、吸熱循環路４０における流体の流れの圧力損失及び放熱循環路５０における流体の流れの圧力損失が低減され、第一送液機４１及び第二送液機５１に要求される動力が低減される。その結果、冷凍サイクル装置１ｆの性能が向上する。
【００６９】
＜第５実施形態＞
次に、第５実施形態の冷凍サイクル装置１ｇについて説明する。冷凍サイクル装置１ｇは、特に説明する場合を除き、冷凍サイクル装置１ａと同様に構成されている。冷凍サイクル装置１ｇの構成要素のうち、冷凍サイクル装置１ａの構成要素と同一又は対応する構成要素には、同一の符号を付している。冷凍サイクル装置１ｇにおいて、放熱循環路５０は、凝縮器２３に貯留された冷媒が放熱熱交換器５２に供給されて凝縮器２３に戻るように凝縮器２３に接続されている。また、図７に示すように、冷凍サイクル装置１ｇは、エジェクタ３０を備えている。エジェクタ３０は、冷媒の流れ方向において放熱熱交換器５２の出口より下流側、かつ、凝縮器２３より上流側で放熱循環路５０に設けられている。また、エジェクタ３０は、放熱循環路５０を流れる液相の冷媒の流れを駆動流として圧縮機２２で圧縮された気相の前記冷媒の流れを吸引する。
【００７０】
エジェクタ３０は、例えば、図８に示すように、第一ノズル３１、第二ノズル３２、混合部３３、ディフューザ部３４、ニードルバルブ３５、及びアクチュエータ３６を有する。放熱用熱交換器５２から流出した放熱循環路５０を流れる液相の冷媒が駆動流として第一ノズル３１に供給される。蒸気路２を通じて圧縮機２２で圧縮された気相の冷媒が第二ノズル３２に供給される。第一ノズル３１から液相の冷媒が噴射されることにより、混合部３３の圧力が蒸気路２の圧力より低くなる。その結果、蒸気路２を通じて気相の冷媒が第二ノズル３２に連続的に吸い込まれる。第一ノズル３１から霧状に噴射された液相の冷媒と第二ノズル３２から噴射された気相の冷媒は、混合部３３で混合される。すなわち、駆動流を形成する液相の冷媒が、エジェクタ３０において霧状に噴射された状態で、圧縮機２２で圧縮された気相の冷媒と接触する。これにより、エジェクタ３０が高い凝縮性能を発揮する。その結果、凝縮器２３を小型化できる。また、多くの場合、液相の冷媒と気相の冷媒との間のエネルギーの輸送及び液相の冷媒と気相の冷媒との間の運動量の輸送によって、気相の冷媒の圧力が上昇する。この昇圧効果により、凝縮器２３の内部に貯留される冷媒の飽和温度を高めることができ、冷凍サイクル装置１ｇの性能を向上させることができる。ディフューザ部３４は、冷媒の流れを減速させることによって静圧を回復させる。
【００７１】
ニードルバルブ３５及びアクチュエータ３６によって駆動流としての液相の冷媒の流量を調整できる。ニードルバルブ３５によって第一ノズル３１先端のオリフィスの断面積を変更できる。アクチュエータ３６によってニードルバルブ３５の位置が調整される。これにより、第一ノズル３１を流れる液相の冷媒の流量を調整できる。
【００７２】
＜第６実施形態＞
次に、第６実施形態に係る冷凍サイクル装置１ｈについて説明する。冷凍サイクル装置１ｈは、特に説明する場合を除き、冷凍サイクル装置１ｂと同様に構成されている。冷凍サイクル装置１ｈの構成要素のうち、冷凍サイクル装置１ｂの構成要素と同一又は対応する構成要素には、同一の符号を付している。
【００７３】
図９Ａに示すように、冷凍サイクル装置１ｈは、第一熱交換器１００ａと、第二熱交換器１００ｂとを備える。第一熱交換器１００ａは、吸熱熱交換器４２又は放熱熱交換器５２として機能する。第二熱交換器１００ｂは、吸熱熱交換器４２又は放熱熱交換器５２として機能する。第一熱交換器１００ａは、例えば、室外に配置されている。第二熱交換器１００ｂは、例えば、室内に配置されている。冷凍サイクル装置１ｈは、切替機構６０を備えている。切替機構６０は、第一状態と第二状態とを切り替えるための機構である。図９Ａは、第一状態における冷凍サイクル装置１ｈを示している。切替機構６０は、例えば、上流四方弁６０ａ及び下流四方弁６０ｂを含む。
【００７４】
吸熱循環路４０の一部は、蒸発器２１から、第一送液機４１及び内部熱交換器６を貫いて上流四方弁６０ａまで延びている流路によって形成されている。また、吸熱循環路４０の別の一部は、下流四方弁６０ｂから蒸発器２１まで延びている流路によって形成されている。また、冷凍サイクル装置１ｈは、第一熱交換器１００ａを含む第一流路１０及び第二熱交換器１００ｂを含む第二流路１１を有する。第一流路１０は、第一熱交換器１００ａが吸熱熱交換器４２として機能するときに吸熱循環路４０の一部として機能する。第一流路１０の一端は、上流四方弁６０ａに接続され、第一流路１０の他端は下流四方弁６０ｂに接続されている。また、第二流路１１は、第二熱交換器１００ｂが吸熱熱交換器４２として機能するときに吸熱循環路４０の一部として機能する。第二流路１１の一端は、上流四方弁６０ａに接続され、第二流路１１の他端は下流四方弁６０ｂに接続されている。吸熱循環路４０は、蒸発器２１に貯留された冷媒が吸熱熱交換器４２に供給されて蒸発器２１に戻るように蒸発器２１に接続されている。
【００７５】
放熱循環路５０の一部は、凝縮器２３から第二送液機５１を貫いて上流四方弁６０ａまで延びている流路によって形成されている。また、放熱循環路５０の別の一部は、下流四方弁６０ｂから凝縮器２３まで延びている流路によって形成されている。第一流路１０は、第一熱交換器１００ａが放熱熱交換器５２として機能するときに放熱循環路５０の一部として機能する。また、第二流路１１は、第二熱交換器１００ｂが放熱熱交換器５２として機能するときに放熱循環路５０の一部として機能する。放熱循環路５０は、凝縮器２３に貯留された冷媒が放熱熱交換器５２に供給されて凝縮器２３に戻るように凝縮器２３に接続されている。
【００７６】
放熱バイパス流路８０は、放熱循環路５０における第二送液機５１の出口と上流四方弁６０ａとの間に位置する分岐位置５５ａから内部熱交換器６を貫いて凝縮器２３まで延びている。放熱流量調整機構８５は、放熱バイパス弁８５ａ及び放熱主流弁８５ｂを含む。放熱バイパス弁８５ａは、放熱バイパス流路８０に配置されている。放熱主流弁８５ｂは、放熱循環路５０において下流四方弁６０ｂと凝縮器２３との間に配置されている。
【００７７】
第一状態において、蒸発器２１に貯留された冷媒が第一送液機４１によって第一熱交換器１００ａに供給されて蒸発器２１に戻り、かつ、凝縮器２３に貯留された冷媒が第二送液機５１によって第二熱交換器１００ｂに供給されて凝縮器２３に戻る。また、第一状態において、第一熱交換器１００ａが吸熱熱交換器４２として機能しつつ第二熱交換器１００ｂが放熱熱交換器５２として機能する。この場合、吸熱循環路４０の上流四方弁６０ａより上流側の部分が上流四方弁６０ａによって第一流路１０につながり、放熱循環路５０の上流四方弁６０ａより上流側の部分が上流四方弁６０ａによって第二流路１１につながっている。また、第一流路１０が下流四方弁６０ｂによって吸熱循環路４０の下流四方弁６０ｂより下流側の部分につながり、第二流路１１が下流四方弁６０ｂによって放熱循環路５０の下流四方弁６０ｂより下流側の部分につながっている。
【００７８】
冷凍サイクル装置１ｈが、第一状態において除霜運転を行うとき、放熱循環路５０を流れている冷媒の少なくとも一部が放熱バイパス流路８０に供給されるように放熱流量調整機構８５が制御される。これにより、内部熱交換器６において、吸熱循環路４０の吸熱熱交換器４２の入口より上流側を流れている冷媒が、放熱バイパス流路８０を流れている冷媒によって加熱される。その結果、比較的高温の冷媒が吸熱熱交換器４２に供給されて、吸熱熱交換器４２に付着した霜が除去される。
【００７９】
図９Ｂは、第二状態における冷凍サイクル装置１ｈを示している。第二状態において、蒸発器２１に貯留された冷媒が第一送液機４１によって第二熱交換器１００ｂに供給されて前記蒸発器２１に戻り、かつ、凝縮器２３に貯留された冷媒が第二送液機５１によって第一熱交換器１００ａに供給されて凝縮器２３に戻る。また、第二状態において、第一熱交換器１００ａが放熱熱交換器５２として機能しつつ第二熱交換器１００ｂが吸熱熱交換器４２として機能する。この場合、吸熱循環路４０の上流四方弁６０ａより上流側の部分が上流四方弁６０ａによって第二流路１１につながり、放熱循環路５０の上流四方弁６０ａより上流側の部分が上流四方弁６０ａによって第一流路１０につながっている。また、第二流路１１が下流四方弁６０ｂによって吸熱循環路４０の下流四方弁６０ｂより下流側の部分につながり、第一流路１０が下流四方弁６０ｂによって放熱循環路５０の下流四方弁６０ｂより下流側の部分につながっている。
【００８０】
冷凍サイクル装置１ｈが、第二状態において除霜運転を行うとき、放熱循環路５０を流れている冷媒の少なくとも一部が放熱バイパス流路８０に供給されるように放熱流量調整機構８５が制御される。これにより、内部熱交換器６において、吸熱循環路４０の吸熱熱交換器４２の入口より上流側を流れている冷媒が、放熱バイパス流路８０を流れている冷媒によって加熱される。その結果、比較的高温の冷媒が吸熱熱交換器４２に供給されて、吸熱熱交換器４２に付着した霜が除去される。
【００８１】
このように、冷凍サイクル装置１ｈは、第一状態及び第二状態で運転されているときに、第一状態と第二状態とを切り替えることなく除霜運転を行うことができる。また、例えば、冷凍サイクル装置１ｈによって空気調和装置が形成されている場合、切替機構６０によって、第一状態と第二状態とを切り替えることによって、暖房運転と冷房運転とを切り替えることできる。
【００８２】
冷凍サイクル装置１ｈにおいて、送り流路３は、凝縮器２３から蒸発器２１に向かって上流部分、中間部分、及び下流部分を含む。送り流路３の上流部分は、凝縮器２３に接続されている放熱循環路５０の上流側の端部を形成する流路によって形成されている。送り流路３の下流部分は、蒸発器２１に接続されている吸熱循環路４０の下流側の端部を形成する流路によって形成されている。送り流路３の中間部分の一端は、送り流路３の上流部分に接続され、送り流路３の中間部分の他端は、送り流路３の下流部分に接続されている。第二送液機５１は、送り流路３の上流部分としても機能する放熱循環路５０の部分に配置されている。これにより、第二送液機５１の働きによって、凝縮器２３に貯留された液相の冷媒を蒸発器２１に供給できる。
【００８３】
切替機構６０は、第一状態と第二状態とを切り替えることができればよく、上流四方弁６０ａ及び下流四方弁６０ｂは、それぞれ、２つの三方弁を組み合わせた、四方弁と同等の機能を有する部品に置換されてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００８４】
本開示の冷凍サイクル装置は、家庭用又は業務用の空気調和装置として特に有用である。また、本開示の冷凍サイクル装置は、チラー及び蓄熱装置などのその他の装置に用いられてもよい。
【符号の説明】
【００８５】
１ａ〜１ｈ          冷凍サイクル装置
６                  内部熱交換器
２１                蒸発器
２２                圧縮機
２３                凝縮器
３                  送り路
３０                エジェクタ
４０                吸熱循環路
４１                第一送液機
４２                吸熱熱交換器
５０                放熱循環路
５１                第二送液機
５２                放熱熱交換器
６０                切替機構
７０                吸熱バイパス流路
７５                吸熱流量調整機構
８０                放熱バイパス流路
８５                放熱流量調整機構
９０                蒸発器バイパス流路
９５                戻し流量調整機構
１００ａ            第一熱交換器
１００ｂ            第二熱交換器
【図１】
2016044964.tif 000003
【図２】
2016044964.tif 000004
【図３】
2016044964.tif 000005
【図４】
2016044964.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
2016044964.tif 000009
【図８】
2016044964.tif 000010
【図９Ａ】
2016044964.tif 000011
【図９Ｂ】
2016044964.tif 000012
【図１０】
2016044964.tif 000013
【図１１】
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