(57)【要約】【課題】逆サイクルのデフロスト運転が可能に構成された冷凍装置において、デフロスト運転後の霜の溶け残りを防止すると共にデフロスト運転時間の短縮を図る。【解決手段】冷凍装置（1）は、圧縮機（11）と熱源側熱交換器（12）と膨張機構（13）と利用側熱交換器（14）とが順に接続されると共に、圧縮機（11）の吸入側にアキュムレータ（15）が接続され、冷媒循環が可逆に構成された冷媒回路（10）を備えている。冷凍装置（1）では、冷媒回路（10）の冷媒循環を正サイクルに維持して利用側熱交換器（14）に液冷媒を溜め込む予備運転が終了した後に、冷媒回路（10）の冷媒循環を正サイクルから逆サイクルに切り換えて熱源側熱交換器（12）のデフロストを行う本運転が行われる。【選択図】図１
2009236346.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機（11）と熱源側熱交換器（12）と膨張機構（13）と利用側熱交換器（14）とが順に接続されると共に、前記圧縮機（11）の吸入側にアキュムレータ（15）が接続され、冷媒循環が可逆に構成された冷媒回路（10）と、
前記冷媒回路（10）の冷媒循環を正サイクルから逆サイクルに切り換えて前記熱源側熱交換器（12）のデフロストを行うデフロスト手段（53）とを備えた冷凍装置であって、
前記デフロスト手段（53）は、前記冷媒回路（10）の冷媒循環を正サイクルに維持して前記利用側熱交換器（14）に液冷媒を溜め込む予備運転を行う予備運転手段（56）と、該予備運転手段（56）の予備運転終了後に前記冷媒回路（10）の冷媒循環を正サイクルから逆サイクルに切り換えてデフロストを行う本運転手段（57）とを備えている
ことを特徴とする冷凍装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記熱源側熱交換器（12）の着霜を検知する着霜検知手段（52）をさらに備え、
前記膨張機構（13）は、開度可変な膨張弁（13）で構成され、
前記冷媒回路（10）の通常運転時に前記膨張弁（13）の開度を制御する膨張弁制御手段（54）が設けられる一方、
前記予備運転手段（56）は、前記利用側熱交換器（14）に液冷媒を溜め込むために、前記膨張弁制御手段（54）に代わって前記膨張弁（13）の開度を着霜検知時の開度より小さくするように構成されている
ことを特徴とする冷凍装置。
【請求項３】
請求項２において、
前記膨張弁制御手段（54）は、前記冷媒回路（10）の冷媒過冷却度が所定値になるように前記膨張弁（13）の開度を制御する一方、
前記予備運転手段（56）は、前記膨張弁（13）の開度が着霜検知時の開度より小さくなるように、前記冷媒回路（10）の冷媒過冷却度を前記膨張弁制御手段（54）の前記所定値より大きくする
ことを特徴とする冷凍装置。
【請求項４】
請求項３において、
前記予備運転手段（56）は、前記冷媒回路（10）の冷媒過冷却度が予め設定された設定値以上になると予備運転を終了する終了部（59）を備えている
ことを特徴とする冷凍装置。
【請求項５】
請求項３において、
前記予備運転手段（56）は、前記冷媒回路（10）の高圧冷媒圧力が予め設定された設定値以上になると予備運転を終了する終了部（59）を備えている
ことを特徴とする冷凍装置。
【請求項６】
請求項２において、
前記熱源側熱交換器（12）の着霜を検知する着霜検知手段（52）をさらに備え、
前記圧縮機（11）は、運転容量が可変に構成され、
前記冷媒回路（10）の通常運転時に前記圧縮機（11）の運転容量を制御する圧縮機制御手段（55）が設けられる一方、
前記予備運転手段（56）は、前記圧縮機制御手段（55）に代わって前記圧縮機（11）の運転容量を着霜検知時の運転容量より増大させるように構成されている
ことを特徴とする冷凍装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、逆サイクルのデフロスト運転が可能に構成された冷凍装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、圧縮機、熱源側熱交換器、膨張弁及び利用側熱交換器が接続され、圧縮機の吸入側にアキュムレータを設けた冷媒回路と、該冷媒回路のサイクルを正逆切り換える切換手段とを備えた冷凍装置が用いられている。この種の冷凍装置の中には、暖房運転時に熱源側熱交換器に着霜した場合に、冷媒回路の冷凍サイクルを逆サイクルに切り換えてデフロスト運転を行うものがある（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平６−２９９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、上記冷凍装置では、暖房運転時、特に、冷媒回路の各配管が比較的に短い場合や利用側熱交換器の容量が比較的小さい場合には、余剰冷媒がほとんどアキュムレータに溜め込まれてしまう。このような状態でデフロスト運転を行うために冷凍サイクルを逆サイクルに切り換えても冷媒循環量が少ないために、熱源側熱交換器に十分な熱量が供給されずに霜が溶け残ることがあった。また、確実にデフロストを行うためには、デフロスト運転を長時間行う必要があった。しかしながら、デフロスト運転中は暖房運転を休止するため、デフロスト運転はできる限り短時間で行うことが好ましい。
【０００４】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、逆サイクルのデフロスト運転が可能に構成された冷凍装置において、デフロスト運転後の霜の溶け残りを防止すると共にデフロスト運転時間の短縮を図ることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、圧縮機（11）と熱源側熱交換器（12）と膨張機構（13）と利用側熱交換器（14）とが順に接続されると共に、前記圧縮機（11）の吸入側にアキュムレータ（15）が接続され、冷媒循環が可逆に構成された冷媒回路（10）と、前記冷媒回路（10）の冷媒循環を正サイクルから逆サイクルに切り換えて前記熱源側熱交換器（12）のデフロストを行うデフロスト手段（53）とを備えた冷凍装置であって、前記デフロスト手段（53）は、前記冷媒回路（10）の冷媒循環を正サイクルに維持して前記利用側熱交換器（14）に液冷媒を溜め込む予備運転を行う予備運転手段（56）と、該予備運転手段（56）の予備運転終了後に前記冷媒回路（10）の冷媒循環を正サイクルから逆サイクルに切り換えてデフロストを行う本運転手段（57）とを備えている。
【０００６】
本発明では、デフロストを行う際、まず、冷媒回路（10）の冷媒循環を正サイクルに維持したまま利用側熱交換器（14）に液冷媒を溜め込む予備運転が行われる。そして、その後に、冷媒回路（10）の冷媒循環が逆サイクルに切り換えられる。これにより、利用側熱交換器（14）に高温高圧の液冷媒が溜め込まれた状態で、本運転（デフロスト運転）が開始されることとなる。その結果、本運転の際に、利用側熱交換器（14）に溜め込まれた冷媒が圧縮機（11）を介して熱源側熱交換器（12）に供給されるので、本運転時の冷媒循環量が増大する。しかも、圧縮機（11）に吸入される冷媒の圧力及び温度が高くなり、これに伴って圧縮機（11）から吐出される冷媒の圧力及び温度も高くなる。従って、熱源側熱交換器（12）には、本運転開始時から十分な熱量が供給されることとなり、デフロストの能力が向上する。
【０００７】
第２の発明は、第１の発明において、前記熱源側熱交換器（12）の着霜を検知する着霜検知手段（52）をさらに備え、前記膨張機構（13）は、開度可変な膨張弁（13）で構成され、前記冷媒回路（10）の通常運転時に前記膨張弁（13）の開度を制御する膨張弁制御手段（54）が設けられる一方、前記予備運転手段（56）は、前記利用側熱交換器（14）に液冷媒を溜め込むために、前記膨張弁制御手段（54）に代わって前記膨張弁（13）の開度を着霜検知時の開度より小さくするように構成されている。
【０００８】
ここで、「着霜を検知する」には、実際に熱源側熱交換器（12）に着霜したことを直接検知する場合だけでなく、熱源側熱交換器（12）に着霜し得る条件が成立したことを検知する場合も含まれる。
【０００９】
第２の発明では、予備運転は、膨張弁（13）の開度を調節することによって行われる。具体的には、冷媒回路（10）の冷媒循環を正サイクルに維持した状態で、膨張弁（13）の開度が着霜検知時の開度より小さくなるように制御される。その結果、冷媒循環が正サイクルの際に、蒸発器として機能する熱源側熱交換器（12）の液冷媒量は減少する一方、凝縮器として機能する利用側熱交換器（14）の液冷媒量は増加することとなる。
【００１０】
第３の発明は、第２の発明において、前記膨張弁制御手段（54）は、前記冷媒回路（10）の冷媒過冷却度が所定値になるように前記膨張弁（13）の開度を制御する一方、前記予備運転手段（56）は、前記膨張弁（13）の開度が着霜検知時の開度より小さくなるように、前記冷媒回路（10）の冷媒過冷却度を前記膨張弁制御手段（54）の前記所定値より大きくする。
【００１１】
第３の発明では、予備運転は、冷媒回路（10）の冷媒過冷却度を制御することによって行われる。具体的には、予備運転手段（56）により、膨張弁（13）の開度が着霜検知時の開度より小さくなるように、冷媒回路（10）の冷媒過冷却度を通常運転時に膨張弁制御手段（54）によって制御される所定値より大きくする。
【００１２】
第４の発明は、第３の発明において、前記予備運転手段（56）は、前記冷媒回路（10）の冷媒過冷却度が予め設定された設定値以上になると予備運転を終了する終了部（59）を備えている。
【００１３】
第４の発明では、冷媒回路（10）の冷媒過冷却度が予め設定された設定値以上になるまで膨張弁（13）の開度が調節され、設定値以上になると予備運転が終了されて本運転が開始される。
【００１４】
第５の発明は、第３の発明において、前記予備運転手段（56）は、前記冷媒回路（10）の高圧冷媒圧力が予め設定された設定値以上になると予備運転を終了する終了部（59）を備えている。
【００１５】
第５の発明では、冷媒回路（10）の高圧冷媒圧力が予め設定された設定値以上になるまで膨張弁（13）の開度が調節され、設定値以上になると予備運転が終了されて本運転が開始される。
【００１６】
第６の発明は、第２の発明において、前記熱源側熱交換器（12）の着霜を検知する着霜検知手段（52）をさらに備え、前記圧縮機（11）は、運転容量が可変に構成され、前記冷媒回路（10）の通常運転時に前記圧縮機（11）の運転容量を制御する圧縮機制御手段（55）が設けられる一方、前記予備運転手段（56）は、前記圧縮機制御手段（55）に代わって前記圧縮機（11）の運転容量を着霜検知時の運転容量より増大させるように構成されている。
【００１７】
第６の発明では、予備運転の際、膨張弁（13）の開度が絞られると共に、圧縮機（11）の運転容量が増大させられる。これにより、圧縮機（11）の能力が向上し、短時間で利用側熱交換器（14）に液冷媒が十分に溜め込まれることとなる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、利用側熱交換器（14）に液冷媒を溜め込む予備運転を行った後に、本運転（デフロスト運転）を行うこととしたため、予備運転を行わない場合に比べて、本運転時の冷媒循環量を増大させることができる。しかも、本運転時に圧縮機（11）に吸入される冷媒の圧力及び温度を高めることができるため、本運転時に圧縮機（11）から吐出される冷媒の圧力及び温度を高めることができる。その結果、熱源側熱交換器（12）に十分な熱量を供給することができるため、デフロスト能力が向上する。従って、デフロスト運転後の霜の溶け残りを防止することができると共にデフロスト運転時間の短縮を図ることができる。
【００１９】
また、第２の発明によれば、冷媒回路（10）の冷媒循環を正サイクルに維持した状態で、予備運転手段によって膨張弁（13）の開度を通常運転時の開度より小さくなるように制御することで、予備運転において凝縮器として機能する利用側熱交換器（14）に容易に液冷媒を溜め込むことができる。従って、本運転（デフロスト運転）開始前に、デフロスト運転に必要とされる熱量を容易に確保することできる。
【００２０】
また、第３の発明によれば、本運転を行う前の予備運転において、冷媒回路（10）の冷媒過冷却度を通常運転値の所定値よりも大きくする。これにより、膨張弁（13）の開度が着霜検知時の開度よりも小さくなり、利用側熱交換器（14）に冷媒が溜まり込むこととなる。また、過冷却度を制御することで、冷媒回路（10）の高圧冷媒圧力の異常上昇を招くことなく膨張弁（13）の開度を容易に制御することができる。また、通常運転の際と同様に膨張弁（13）の開度を過冷却度制御するため、別途新たに検知手段等を設けることなく、既存の機器を用いて予備運転を行うことができる。
【００２１】
また、第４又は第５の発明によれば、冷媒回路（10）の冷媒過冷却度が設定値以上になる、又は冷媒回路（10）の高圧冷媒圧力が設定値以上になると、終了部（59）によって予備運転が終了される。そのため、本運転を効果的に行うために必要となる熱量を確保することができる一方、必要以上に利用側熱交換器（14）に熱量を溜め込むことなく予備運転を終了させることができる。従って、予備運転を行うことで本運転のデフロスト能力を向上させると共に予備運転に時間をかけすぎないことでデフロスト運転時間のさらなる短縮を図ることができる。
【００２２】
また、第６の発明によれば、冷媒回路（10）の冷媒循環を正サイクルとしたまま膨張弁（13）の開度を小さくする予備運転時に、圧縮機（11）の運転容量を着霜検知時よりも増大させることで、圧縮機（11）の能力を向上させることができる。そのため、予備運転時に、利用側熱交換器（14）に液冷媒を迅速に溜め込むことができる。従って、予備運転にかかる時間を短縮することで、デフロストにかかる時間をより短縮することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００２４】
−全体構成−
図１に示すように、本発明の実施形態に係る冷凍装置（1）は、室外ユニット（1A）と室内ユニット（1B）とを有し、蒸気圧縮式冷凍サイクルを行う冷媒回路（10）を備えている。該冷媒回路（10）は、圧縮機（11）と室外熱交換器（12）と膨張弁（13）と利用側熱交換器（14）とが順に冷媒配管によって接続されてなり、圧縮機（11）の吸入側にはアキュムレータ（15）が設けられている。また、冷媒回路（10）は四路切換弁（16）を備え、冷媒循環が可逆に構成されている。
【００２５】
−室外ユニット−
上記室外ユニット（1A）は、圧縮機（11）と、熱源側熱交換器である室外熱交換器（12）と、膨張機構である膨張弁（13）と、アキュムレータ（15）と、四路切換弁（16）とを備えている。
【００２６】
上記圧縮機（11）は、電動機がインバータ制御されて容量が段階的又は連続的に可変となるように構成されている。圧縮機（11）の吐出側は、高圧ガス管（21）を介して四路切換弁（16）の第１ポート（a）に接続されている。
【００２７】
上記室外熱交換器（12）は、例えば、クロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型熱交換器によって構成されている。該室外熱交換器（12）には、室外ファン（12a）が近接して配置されている。また、室外熱交換器（12）のガス側端部は、室外ガス管（22）を介して四路切換弁（16）の第３ポート（c）に接続されている。一方、室外熱交換器（12）の液側端部には、液管（23）の一端が接続されている。
【００２８】
上記膨張弁（13）は開度可変に構成され、後述するコントローラ（50）の膨張弁制御手段（54）及び予備運転手段（56）によって開度が調節される。膨張弁（13）は、上記室外熱交換器（12）の液側端部に接続された液管（23）に設けられている。液管（23）は、室外ユニット（1A）から外部に延長され、室外ユニット（1A）内には閉鎖弁（17）が設けられている。
【００２９】
上記アキュムレータ（15）は、吸入管（26）を介して圧縮機（11）の吸入側に接続されている。また、アキュムレータ（15）は、低圧ガス管（25）を介して四路切換弁（16）の第２ポート（b）に接続されている。該アキュムレータ（15）は、圧縮機（11）に吸入される冷媒中に含まれる液冷媒を除去し、ガス冷媒のみを圧縮機（11）に吸入させるものである。
【００３０】
上記四路切換弁（16）は、第１ポート〜第４ポート（a,b,c,d）の４つのポートを備え、前述のように、第１ポート（a）、第２ポート（b）及び第３ポート（c）には、それぞれ高圧ガス管（21）、低圧ガス管（25）及び室外ガス管（22）が接続されている。そして、第４ポート（d）には、ガス連絡管（24）の一端が接続されている。ガス連絡管（24）は、室外ユニット（1A）から外部に延長され、室外ユニット（1A）内には閉鎖弁（18）が設けられている。該四路切換弁（16）は、第１ポート（a）と第４ポート（d）とを連通させると共に第２ポート（b）と第３ポート（c）とを連通させる第１の状態と、第１ポート（a）と第３ポート（c）とを連通させると共に第２ポート（b）と第４ポート（d）とを連通させる第２の状態とに切換可能に構成されている。また、四路切換弁（16）は、後述するコントローラ（50）の通常運転手段（51）又はデフロスト手段（53）の本運転手段（57）によって、第１の状態又は第２の状態に切り換えられるように構成されている。
【００３１】
−室内ユニット−
上記室内ユニット（1B）は、利用側熱交換器である室内熱交換器（14）を備えている。該室内熱交換器（14）は、例えば、クロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型熱交換器によって構成されている。該室内熱交換器（14）には、室内ファン（14a）が近接して配置されている。また、室内熱交換器（14）には、ガス側に上記ガス連絡管（24）の他端が接続される一方、液側に液管（23）の他端が接続されている。
【００３２】
以上のような構成により、四路切換弁（16）が第１の状態に切り換えられると、圧縮機（11）の吐出側と室内熱交換器（14）とが連通し、且つ圧縮機（11）の吸入側に接続されたアキュムレータ（15）と室外熱交換器（12）とが連通する。これにより、室内熱交換器（14）が凝縮器、室外熱交換器（12）が蒸発器として機能して暖房運転が行われる。一方、四路切換弁（16）が第２の状態に切り換えられると、圧縮機（11）の吐出側と室外熱交換器（12）とが連通し、且つ圧縮機（11）の吸入側に接続されたアキュムレータ（15）と室内熱交換器（14）とが連通する。これにより、室外熱交換器（12）が凝縮器、室内熱交換器（14）が蒸発器として機能して冷房運転が行われる。
【００３３】
−制御系統−
上記冷媒回路（10）には、各種センサが設けられている。上記室外ユニット（1A）の高圧ガス管（21）には、高圧冷媒圧力を検出する高圧圧力センサ（31）が設けられている。また、低圧ガス管（25）には、低圧冷媒圧力を検出する低圧圧力センサ（32）と、低圧冷媒温度を検出する吸入温度センサ（33）とが設けられている。さらに、上記室外熱交換器（12）には、室外熱交換器（12）の冷媒温度である凝縮温度又は蒸発温度を検出する温度センサ（34）が設けられている。また、室外熱交換器（12）の分流器（12b）の近傍には、分流器（12b）における冷媒の温度を検出する温度センサ（35）が設けられている。さらに、液管（23）の室外ユニット（1A）側部分であって、膨張弁（13）よりも室内側部分には、液管（23）内の液冷媒の温度を検出する液温度センサ（36）が設けられている。
【００３４】
一方、室内ユニット（1B）の室内熱交換器（14）の分流器（14b）の近傍には、分流器（14b）における冷媒の温度を検出する温度センサ（37）が設けられている。
【００３５】
上記各センサの出力信号は、冷凍装置（1）の運転を制御するコントローラ（50）に入力されるように構成されている。
【００３６】
図２に示すように、コントローラ（50）は、通常運転手段（51）と、着霜検知手段（52）と、デフロスト手段（53）とを備えている。
【００３７】
上記通常運転手段（51）は、四路切換弁（16）の状態（第１の状態／第２の状態）を切換可能に構成され、該四路切換弁（16）を切り換えることにより暖房運転と冷房運転とを切り換える。また、通常運転手段（51）は、膨張弁（13）の開度を制御する膨張弁制御手段（54）と、圧縮機（11）の運転容量を制御する圧縮機制御手段（55）とを備えている。なお、膨張弁制御手段（54）は、暖房運転又は冷房運転を行う通常運転において冷媒回路（10）の冷媒過冷却度が所定値となるように膨張弁（13）の開度を制御するように構成されている。
【００３８】
上記着霜検知手段（52）は、温度センサ（35）の検出温度から室外熱交換器（12）の着霜状態にあることを検知して着霜検知信号を発するものである。
【００３９】
上記デフロスト手段（53）は、冷媒回路（10）の冷媒循環を正サイクルに維持して室内熱交換器（14）に液冷媒を溜め込む予備運転を行う予備運転手段（56）と、該予備運転手段（56）の予備運転終了後に冷媒回路（10）の冷媒循環を正サイクルから逆サイクルに切り換えてデフロストを行う本運転手段（57）とを備えている。予備運転手段（56）は、室内熱交換器（14）に液冷媒を溜め込むために、上記膨張弁制御手段（54）に代わって膨張弁（13）の開度を着霜検知時の開度より小さくするように構成されている。また、予備運転手段（56）は、膨張弁（13）の開度が着霜検知時の開度より小さくなるように、冷媒回路（10）の冷媒過冷却度を通常運転時に上記膨張弁制御手段（54）によって制御される所定値より大きくするように構成されている。
【００４０】
さらに、上記予備運転手段（56）は、冷媒回路（10）の冷媒過冷却度が予め設定された設定値以上になる、又は冷媒回路（10）の高圧冷媒圧力が予め設定された設定値以上になると、予備運転を終了する終了部（58）を備えている。一方、上記本運転手段（57）は、温度センサ（34）によって検出される室外熱交換器（12）の出口温度が所定の高温度になる等のデフロスト終了条件が成立すると、本運転を終了する終了部（59）を備えている。
【００４１】
−運転動作−
冷凍装置（1）では、室内熱交換器（14）が凝縮器として機能する暖房運転と、室内熱交換器（14）が蒸発器として機能する冷房運転と、暖房運転中に室外熱交換器（12）に着霜した際にその霜を融解するためのデフロスト運転とが行われる。以下、それぞれの運転について具体的に説明する。
【００４２】
〈暖房運転〉
暖房運転時には、コントローラ（50）の通常運転手段（51）が、四路切換弁（16）を第１の状態に切り換える。これにより、高圧ガス管（21）とガス連絡管（24）とが連通し、低圧ガス管（25）と室外ガス管（22）とが連通する。
【００４３】
この状態において、圧縮機（11）から吐出された高圧のガス冷媒は、高圧ガス管（21）及びガス連絡管（24）を介して室内熱交換器（14）に流入し、室内熱交換器（14）において室内の空気と熱交換して凝縮し、液冷媒となる。該液冷媒は、液管（23）を室外熱交換器（12）に向かって流れ、膨張弁（13）で減圧され、室外熱交換器（12）に流入する。室外熱交換器（12）において、冷媒は、外気から吸熱して蒸発した後、室外ガス管（22）及び低圧ガス管（25）を介してアキュムレータ（15）に流入する。アキュムレータ（15）では、導入された冷媒中に含まれる液冷媒が除去され、ガス冷媒のみが圧縮機（11）に吸入される。このような冷媒循環を繰り返すことにより、室内の空気が暖められる。
【００４４】
なお、暖房運転を行う際、上記コントローラ（50）の膨張弁制御手段（54）は、膨張弁（13）を過冷却度制御する。具体的には、コントローラ（50）は、高圧圧力センサ（31）によって検出される高圧冷媒圧力に基づく高圧圧力相当飽和温度と、液温度センサ（36）によって検出される液冷媒の温度（若しくは、温度センサ（37）によって検出される室内熱交換器（14）の出口側の温度）とから冷媒過冷却度を導出し、該冷媒過冷却度が所定値となるように膨張弁（13）の開度を調節する。例えば、所定値を５℃として、過冷却度が５℃よりも低い場合、膨張弁（13）の開度を増大させて冷媒循環量を増加させることにより過冷却度を上昇させる。一方、過冷却度が５℃以上である場合、膨張弁（13）の開度を減じて冷媒循環量を減少させることにより過冷却度を下げる。このようにして、過冷却度が所定値（例えば５℃）となるように制御する。
【００４５】
〈冷房運転〉
冷房運転時は、コントローラ（50）の通常運転手段（51）が、四路切換弁（16）を第２の状態に切り換える。これにより、高圧ガス管（21）と室外ガス管（22）とが連通し、低圧ガス管（25）とガス連絡管（24）とが連通する。この状態において、圧縮機（11）から吐出された高圧のガス冷媒は、室外熱交換器（12）で凝縮し、膨張弁（13）で減圧した後、室内熱交換器（14）で蒸発し、アキュムレータ（15）を介して再び圧縮機（11）に吸入される。このように冷媒が流れることにより、室内熱交換器（14）が蒸発器として機能し、室内の空気から吸熱することにより、室内の空気が冷却される。
【００４６】
なお、冷房運転を行う際にも、上記コントローラ（50）の膨張弁制御手段（54）は、膨張弁（13）を過冷却制御する。具体的には、コントローラ（50）は、高圧圧力センサ（31）によって検出される高圧冷媒圧力に基づく高圧圧力相当飽和温度（若しくは、温度センサ（34）によって検出される室外熱交換器（12）の冷媒温度）と、温度センサ（35）によって検出される室外熱交換器（12）の出口側の温度とから冷媒過冷却度を導出し、該冷媒過冷却度が所定値となるように膨張弁（13）の開度を調節する。
【００４７】
〈デフロスト運転〉
本発明に係る冷凍装置（1）では、暖房運転中に所定のデフロスト開始条件が成立すると、室内熱交換器（14）に液冷媒を溜め込む予備運転を行った後、逆サイクルで室外熱交換器（12）のデフロストを行う本運転（デフロスト運転）が行われる。以下、図２のフローチャート、図３のタイムチャート、図４の予備運転の動作を示す冷媒回路図及び図５の本運転の動作を示す冷媒回路図を参照しつつ詳述する。
【００４８】
図２のフローチャートに示すように、まず、コントローラ（50）の着霜検知手段（52）が、通常運転（暖房運転）中に、例えば温度センサ（35）の検出値が所定の下限値に達した等の所定のデフロスト開始条件が成立したか否か（着霜検知の有無）について判定する（ステップＳ１）。
【００４９】
そして、所定のデフロスト開始条件が成立していないと判定すると、そのまま通常運転（暖房運転）を継続する。一方、所定のデフロスト開始条件が成立したと判定すると、予備運転手段（56）によって予備運転を開始する（ステップＳ２）。
【００５０】
具体的にステップＳ２では、予備運転手段（56）は、四路切換弁（16）をそのまま第１の状態として冷媒回路（10）の冷媒循環を正サイクルに維持しつつ（図３（ｅ）参照）、目標冷媒過冷却度を大きくする（図３（ｃ）参照）。より具体的には、予備運転手段（56）は、膨張弁（13）の開度が着霜検知時の開度より小さくなるように、冷媒回路（10）の目標冷媒過冷却度を通常運転時に膨張弁制御手段（54）が制御する所定値（例えば、５℃）より大きい設定値（例えば、１０℃）とする。その結果、膨張弁（13）の開度が着霜検知時（所定のデフロスト開始条件の成立時）の開度から低減され（図３（ａ）参照）。これにより、室内熱交換器（14）に液冷媒が徐々に溜まり込んでいく（図４参照）。
【００５１】
また、ステップＳ２では、予備運転手段（56）は、目標冷媒過冷却度を大きくすると共に、目標高圧冷媒圧力を大きくする（図３（ｄ）参照）。より具体的には、予備運転手段（56）は、圧縮機（11）のインバータ周波数が着霜検知時よりも高くなるように、冷媒回路（10）の目標高圧冷媒圧力を通常運転時の高圧冷媒圧力よりも高い設定値とする。その結果、圧縮機（11）のインバータ周波数が増大し（図３（ｂ）参照）、圧縮機（11）の容量が増大する。これにより、より迅速に室内熱交換器（14）に液冷媒が溜まり込むこととなる。
【００５２】
次に、予備運転手段（56）は、冷媒回路（10）の冷媒過冷却度が予め設定された設定値以上になったか否かを判定すると共に、冷媒回路（10）の高圧冷媒圧力が予め設定された設定値以上となったか否かを判定する（ステップＳ３）。そして、冷媒過冷却度が所定の設定値以上であるという条件、及び高圧冷媒圧力が所定の設定値以上であるという条件のいずれもが達成されていないと判定すると、ステップＳ３に戻って再び上記判定を行う。
【００５３】
一方、予備運転手段（56）は、上記の２つの条件のうち少なくともいずれか一方が達成されていると判定すると、終了部（58）によって予備運転を終了する（ステップＳ４）。そして、予備運転が終了されると、本運転手段（57）によって本運転が開始される（ステップＳ４）。このとき、四路切換弁（16）が第１の状態から第２の状態に切り換えられる（図３（ｅ）参照）。その結果、冷媒回路（10）の冷媒循環は正サイクルから逆サイクルに変更される。なお、このとき、室内ファン（14a）は停止しておく。
【００５４】
図５に示すように、冷媒回路（10）の冷媒循環が逆サイクルに切り換えられると、冷媒は、上記冷房運転と同様に冷媒回路（10）を循環する。つまり、圧縮機（11）から吐出された高温高圧の冷媒ガスは、室外熱交換器（12）で凝縮し、膨張弁（13）で減圧した後、室内熱交換器（14）で蒸発し、アキュムレータ（15）を介して再び圧縮機（11）に吸入される。なお、本運転開始前に予備運転により、室内熱交換器（14）には高温高圧の液冷媒が溜め込まれている。そのため、本運転では、予備運転を行わない場合に比べて、本運転時の冷媒循環量が増大すると共に、圧縮機（11）に吸入される冷媒の圧力が高くなり、これに伴い、圧縮機（11）から吐出される冷媒の圧力も高くなる。よって、室外熱交換器（12）には、予備運転を行わない場合に比べ、高圧高温の冷媒ガスが供給されることとなる。その結果、室外熱交換器（12）では、本運転開始時からデフロストが効果的に行われることとなる。
【００５５】
次に、コントローラ（50）の本運転手段（57）は、本運転中に、例えば、温度センサ（35）によって検出される室外熱交換器（12）の出口温度が所定の高温度になる等の所定のデフロスト終了条件が成立するか否かを判定する（ステップＳ５）。
【００５６】
そして、本運転手段（57）は、所定のデフロスト終了条件が成立していないと判定すると、本運転を継続する。一方、本運転手段（57）は、所定のデフロスト終了条件が成立したと判定すると、終了部（59）によって本運転を終了する（ステップＳ６）。本運転が終了すると、コントローラ（50）の通常運転手段（51）が、四路切換弁（16）を第１の状態に切り換える。これにより、冷媒回路（10）の冷媒循環が正サイクルに切り換わり、暖房運転が再開されることとなる。
【００５７】
−実施形態の効果−
以上により、本発明の実施形態に係る冷凍装置（1）では、本運転（デフロスト運転）を行う前に室内熱交換器（14）に液冷媒を溜め込む予備運転を行うこととした。そのため、予備運転を行わない場合に比べて、本運転時の冷媒循環量を増大させることができる。しかも、本運転時に圧縮機（11）に吸入される冷媒の圧力及び温度を高めることができるため、圧縮機（11）から吐出される冷媒の圧力及び温度を高めることができる。その結果、室外熱交換器（12）に十分な熱量を供給することができるため、デフロスト能力が向上する。従って、デフロスト運転後の霜の溶け残りを防止することができると共にデフロスト運転時間の短縮を図ることができる。
【００５８】
また、本冷凍装置（1）では、冷媒回路（10）の冷媒循環を正サイクルに維持した状態で、予備運転手段によって膨張弁（13）の開度を通常運転時の開度より小さくなるように制御することとしている。そのため、予備運転において凝縮器として機能する室内熱交換器（14）に容易に液冷媒を溜め込むことができる。従って、本運転（デフロスト運転）開始前に、デフロスト運転に必要とされる熱量を容易に確保することできる。
【００５９】
さらに、本冷凍装置（1）では、本運転を行う前に、予備運転において、冷媒回路（10）の冷媒過冷却度を通常運転時の所定値よりも大きくする。これにより、膨張弁（13）の開度が着霜検知時の開度よりも小さくなり、室内熱交換器（14）に冷媒が溜まり込むこととなる。また、過冷却度制御することで、冷媒回路（10）の高圧冷媒圧力の異常上昇を招くことなく膨張弁（13）の開度を容易に制御することができる。また、通常運転の際と同様に膨張弁（13）の開度を過冷却度制御することで、別途新たに検知手段等を設けることなく、既存の機器を用いて予備運転を行うことができる。
【００６０】
また、本冷凍装置（1）では、冷媒回路（10）の冷媒過冷却度が設定値以上になる、又は冷媒回路（10）の高圧冷媒圧力が設定値以上になるという条件の少なくともいずれか一方が達成されると、予備運転手段（56）の終了部（59）によって予備運転が終了される。そのため、本運転を効果的に行うために必要となる熱量を十分に確保することができる一方、必要以上に室内熱交換器（14）に熱量を溜め込むことなく予備運転を終了させることができる。従って、本運転のデフロスト能力を向上させると共に予備運転に時間をかけすぎないことでデフロスト運転時間のさらなる短縮を図ることができる。
【００６１】
さらに、本冷凍装置（1）では、冷媒回路（10）の冷媒循環を正サイクルとしたまま膨張弁（13）の開度を縮小する予備運転時に、圧縮機（11）の回転数を着霜検知時よりも増大させることで、圧縮機（11）の運転容量を上げて能力を向上させることができる。そのため、予備運転時に、室内熱交換器（14）に液冷媒を迅速に溜め込むことができる。従って、予備運転にかかる時間を短縮することで、デフロストにかかる時間をより短縮することができる。
【００６２】
《その他の実施形態》
上記実施形態については、以下のような構成としてもよい。
【００６３】
上記実施形態では、予備運転時にインバータ周波数を変更することによって圧縮機（11）の運転容量を増大させていた。しかしながら、本発明は、予備運転時にインバータ周波数を変更せずに、膨張弁（13）の開度のみを変更（減少）させることとしてもよい。そのような場合であっても室内熱交換器（14）に液冷媒を溜め込むことができるため、予備運転終了後に行われるデフロストの能力を向上させることができる。従って、デフロスト運転後の霜の溶け残りを防止することができると共にデフロスト運転時間の短縮を図ることができる。
【００６４】
また、上記実施形態では、予備運転時に、冷媒過冷却度及び高圧冷媒圧力を検出し、冷媒過冷却度が設定値以上になるという条件、又は高圧冷媒圧力が設定値以上になるという条件の少なくともいずれか一方が達成された場合に、終了部（59）によって予備運転を終了することとしていた。しかしながら、２つの条件のいずれか一方だけを判定し、それが達成された場合に予備運転を終了することとしてもよい。
【００６５】
さらに、上記実施形態では、圧縮機（11）としてインバータ圧縮機を用い、予備運転時にインバータ周波数を変更することによって圧縮機（11）の運転容量を増大させていた。しかし、圧縮機（11）はこれに限られない。また、インバータ周波数を変更することではなく、例えば、圧縮室の容量を変更することによって運転容量を増大させることとしてもよい。
【００６６】
また、上記実施形態では、着霜検知手段（52）は、温度センサ（35）の検出温度から室外熱交換器（12）の着霜状態にあることを検知して着霜検知信号を発するものであったが、着霜検知の方法はこれに限られない。例えば、実際に室外熱交換器（12）に着霜したことを直接検知するものであってもよく、室外熱交換器（12）の温度以外の要素から、室外熱交換器（12）に着霜し得る条件が成立したことを検知するものであってもよい。また、開始からの時間によって室外熱交換器（12）に着霜し得る条件が成立したと推定するものであってもよい。
【００６７】
なお、以上の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。
【産業上の利用可能性】
【００６８】
以上説明したように、本発明は、逆サイクルのデフロスト運転が可能に構成された冷凍装置について有用である。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明の実施形態に係る冷凍装置の冷媒回路図である。
【図２】予備運転及びデフロスト運転時の制御内容を示すフローチャート図である。
【図３】（ａ）〜（ｅ）はそれぞれ、予備運転前後の膨張弁の開度、圧縮機のインバータ周波数、目標冷媒過冷却度、目標高圧冷媒圧力、四路切換弁の切換の時間変化を示すタイムチャートである。
【図４】予備運転の動作を示す冷媒回路図である。
【図５】本運転の動作を示す冷媒回路図である。
【符号の説明】
【００７０】
１      冷凍装置 
１０      冷媒回路 
１１      圧縮機 
１２      室外熱交換器（熱源側熱交換器） 
１３      膨張弁（膨張機構） 
１４      室内熱交換器（利用側熱交換器） 
１５      アキュムレータ 
１６      四路切換弁 
５０      コントローラ 
５２      着霜検知手段 
５３      デフロスト手段 
５４      膨張弁制御手段 
５５      圧縮機制御手段 
５６      予備運転手段 
５７      本運転手段 
５８      終了部 
【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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