JP7157353B1 - 冷凍サイクル装置 - Google Patents

Abstract

【課題】吸着材を用いて冷凍サイクルで使用する冷媒の組成比を変化させる冷凍サイクル装置であって、組成比の変更に要する時間の長期化を抑制する。【解決手段】冷凍サイクル装置１００は、冷凍サイクル５０と、吸着部７０と、第１バイパス流路８０と、を備える。冷凍サイクルは、圧縮機１０と、放熱器と、膨張機構３０と、蒸発器と、を含み、第１冷媒と第２冷媒とを含む非共沸混合冷媒を使用する。吸着部は、吸着材７２ａを含み、吸着材が吸着した第１冷媒を貯留する。吸着材７２ａは、第１冷媒を吸着し、かつ、第２冷媒を吸着しない又は第２冷媒の吸着性能が第１冷媒の吸着性能より低い。第１バイパス流路は、冷凍サイクルの高圧部である第１端と、冷凍サイクルの低圧部である第２端と、を接続する。第１バイパス流路には、吸着部と弁８２とが配置される。【選択図】図１

Description

冷凍サイクル装置に関する。

従来、特許文献１（昭６２－８０４５２号公報）のように、複数種類の冷媒を含む非共沸混合冷媒を利用する冷凍サイクルにおいて、所望の運転性能等に応じ、ある種類の冷媒を吸着材に吸着させて、又は、ある種類の冷媒を吸着材から脱着させて、冷凍サイクルで使用する冷媒の組成比を変化させる冷凍サイクル装置が知られている。

しかし、特許文献１（昭６２－８０４５２号公報）のように、冷凍サイクルの低圧部に吸着材を配置した構成では、組成比の変更に長時間を要し、適切な組成比の冷媒で冷凍サイクルを運転するまでに要する時間が長くなるという課題がある。

第１観点に係る冷凍サイクル装置は、冷凍サイクルと、吸着部と、第１バイパス流路と、を備える。冷凍サイクルは、圧縮機と、放熱器と、膨張機構と、蒸発器と、を含む。冷凍サイクルは、第１冷媒と第２冷媒とを含む非共沸混合冷媒を使用する。吸着部は、吸着材を含む。吸着材は、第１冷媒を吸着する。吸着材は、第２冷媒を吸着しない、又は、第２冷媒の吸着性能が第１冷媒の吸着性能より低い。吸着部は、吸着材が吸着した第１冷媒を貯留する。第１バイパス流路は、冷凍サイクルの高圧部である第１端と、冷凍サイクルの低圧部である第２端と、を接続する。第１バイパス流路には、吸着部と弁とが配置される。

第１観点の冷凍サイクル装置では、圧力を利用して、第１冷媒を吸着材に吸着及び脱着させることができるため、比較的短時間で、冷媒の組成比を変更できる。

また、第１観点の冷凍サイクル装置では、通常運転をしながら、吸着材から第１冷媒を脱着でき、冷媒の組成比変更のために通常運転をできない時間を短縮できる。

第２観点に係る冷凍サイクル装置は、第１観点の冷凍サイクル装置であって、第２端は、冷凍サイクルの膨張機構と蒸発器との間である。

第３観点に係る冷凍サイクル装置は、第１観点又は第２観点の冷凍サイクル装置であって、第１端は、冷凍サイクルの放熱器と膨張機構との間である。

冷媒を吸着材に吸着させる際には吸着熱が発生する。そのため、第１冷媒の温度が高い場合には、第１冷媒は吸着材に吸着されにくい。

第３観点に係る冷凍サイクル装置では、放熱器による冷却後の冷媒が吸着材に流れるので、圧縮機から吐出された直後の冷媒を吸着材に流す場合に比べ、第１冷媒が吸着材に吸着されやすい。

第４観点に係る冷凍サイクル装置は、第１観点から第３観点のいずれかの冷凍サイクル装置であって、冷凍サイクルは、利用熱交換器を含む。利用熱交換器は、蒸発器として機能する際に温度調整対象を冷却し、放熱器として機能する際に温度調整対象を加熱する。利用熱交換器を蒸発器として利用する際には、第１バイパス流路の弁が開かれ、吸着材は第１冷媒を吸着する。利用熱交換器を放熱器として利用する際には、第１バイパス流路の弁が開かれ、吸着材は第１冷媒を脱着する。

第４観点の冷凍サイクル装置では、利用熱交換器が蒸発器として機能する際と、放熱器として機能する際とで、それぞれに適した組成の冷媒を利用できる。

第５観点に係る冷凍サイクル装置は、第１観点から第４観点のいずれかの冷凍サイクル装置であって、弁は、第１弁と、第２弁と、を含む。第１弁は、第１端と吸着部との間に配置される。第２弁は、吸着部と第２端との間に配置される。

第５観点の冷凍サイクル装置では、第１端と吸着部との間と、吸着部と第２端との間と、にそれぞれ弁を設けることで、吸着材への第１冷媒の吸着と、吸着材からの第１冷媒の脱着とを、適切に制御し、短時間で冷媒の組成比を変更できる。

第６観点に係る冷凍サイクル装置は、第５観点の冷凍サイクル装置であって、吸着材に第１冷媒を吸着させる際には、第１弁及び第２弁が開かれ、かつ、第１弁の流路面積が第２弁の流路面積より大きくなるように、第１弁及び第２弁の開度が調節される。吸着材から第１冷媒を脱着させる際には、第１弁及び第２弁が開かれ、かつ、第２弁の流路面積が第１弁の流路面積より大きくなるように、第１弁及び第２弁の開度が調節される。

第６観点の冷凍サイクル装置では、第１冷媒の吸着時には、第１弁の流路面積が第２弁の流路面積より大きく開かれるので、吸着部の圧力が比較的高くなる。そのため、圧力を利用して、第１冷媒を吸着材に効率よく吸着させることができる。

一方、第６観点の冷凍サイクル装置では、第１冷媒の脱着時には、第２弁の流路面積が第１弁の流路面積より大きく開かれるので、吸着部の圧力は比較的低くなる。そのため、吸着材から第１冷媒を効率よく脱着させることができる。

第７観点の冷凍サイクル装置は、第１観点から第６観点のいずれかの冷凍サイクル装置であって、第２バイパス流路を更に備える。第２バイパス流路は、第３端と、第４端と、を接続する。第３端は、冷凍サイクルの圧縮機と放熱器との間である。第４端は、冷凍サイクルの低圧部である。第２バイパス流路は、流れる冷媒により吸着部を加熱する。第２バイパス流路には、第３弁が配置される。第３弁は、第２バイパス流路における冷媒の流れを制御する。吸着材から第１冷媒を脱着させる際には、第３弁が開かれる。

第７観点の冷凍サイクル装置では、圧縮機が吐出する高温の冷媒を用いて吸着部の吸着材を加熱し、吸着材からの第１冷媒の脱着を促進できる。

第８観点の冷凍サイクル装置は、第１観点から第７観点のいずれかの冷凍サイクル装置であって、第１冷媒はＣＯ２である。

第８観点の冷凍サイクル装置では、ＣＯ２が吸着材に貯留されるので、ＣＯ２を液化して貯留タンクに貯留する場合とは異なり、ＣＯ２の貯留タンクや、ＣＯ２を液化するための冷却設備が不要である。

第９観点の冷凍サイクル装置は、第８観点の冷凍サイクル装置であって、吸着材に第１冷媒としてのＣＯ２が吸着されていない状態で、非共沸混合冷媒に含まれる第１冷媒としてのＣＯ２の濃度は、２０ｗｔ％以下である。

第９観点の冷凍サイクル装置では、ＣＯ２の濃度を２０ｗｔ％以下とすることで、吸着部の大型化を抑制しつつ、全てのＣＯ２を吸着材に吸着できる。そのため、冷凍サイクル装置の大型化は抑制しつつ、運転条件に合わせて冷媒の組成比を変更できる。

第１０観点の冷凍サイクル装置は、第８観点又は第９観点の冷凍サイクル装置であって、吸着材は、ＣＯ２の吸着性能が高い、金属有機構造体又はゼオライトである。

第１１観点の冷凍サイクル装置は、第１観点から第１０観点のいずれかの冷凍サイクル装置であって、第２冷媒はＨＦＯ冷媒である。

第１１観点の冷凍サイクル装置では、地球温暖化係数の低いＨＦＯ冷媒を用いて、環境負荷の低い冷凍サイクル装置を実現できる。

第１２観点の冷凍サイクル装置は、第１観点から第１１観点のいずれかの冷凍サイクル装置であって、冷凍サイクルは、蒸発器として機能する熱源熱交換器を含む。冷凍サイクル装置は、媒体が流れる第１媒体回路と、第１検知部と、を更に備える。第１媒体回路は、第１熱交換部と、第２熱交換部と、を有する。第１熱交換部では、吸着部により媒体が加熱される。第２熱交換部は、媒体で熱源熱交換器を加熱する。第１検知部は、熱源熱交換器の着霜を検知する。第１検知部が熱源熱交換器の着霜を検知した際に、媒体は、第１媒体回路を循環する。

第１２観点の冷凍サイクル装置では、第１冷媒が吸着材に吸着される際の吸着熱を有効に活用して、熱源熱交換器の着霜の抑制や除霜を行うことができる。

例えば、吸着部に吸着熱を蓄熱しておけば、この熱をデフロストに利用できる。また、媒体を循環させながら、吸着部において第１冷媒を吸着材に吸着させれば、吸着材が発生する吸着熱を除霜に利用できる。

第１３観点の冷凍サイクル装置は、第１観点から第１１観点のいずれかの冷凍サイクル装置であって、媒体が流れる第２媒体回路を更に備える。第２媒体回路は、第１熱交換部と、第２熱交換部と、を有する。第１熱交換部では、吸着部により媒体が加熱される。第２熱交換部では、媒体が圧縮機に流入する冷媒を加熱する。

第１３観点の冷凍サイクル装置では、第１冷媒が吸着材に吸着される際の吸着熱を有効に活用して、圧縮機に吸入される冷媒を加熱できる。

第１４観点の冷凍サイクル装置は、第１観点から第１３観点のいずれかの冷凍サイクル装置であって、第２検知部を更に備える。第２検知部は、冷凍サイクル内を循環する冷媒の組成比を検知する。第１バイパス流路の弁は、第２検知部が検知する冷媒の組成比が目標組成比になるように制御される。

第１４観点の冷凍サイクル装置では、最適な組成比の冷媒を用いて冷凍サイクル装置を運転できる。

第１実施形態に係る冷凍サイクル装置の概略構成図である。 図１の冷凍サイクル装置における吸着制御のフローチャートの例である。 図１の冷凍サイクル装置における脱着制御のフローチャートの例である。 他の例に係る冷凍サイクル装置の概略構成図である。 第２実施形態に係る冷凍サイクル装置の概略構成図である。 図５の冷凍サイクル装置のフロスト抑制運転のフローチャートの一例である。 図５の冷凍サイクル装置のフロスト抑制運転のフローチャートの他の例である。 図５の冷凍サイクル装置のデフロスト運転のフローチャートの例である。 第３実施形態に係る冷凍サイクル装置の概略構成図である。 図８の冷凍サイクル装置の過熱度制御のフローチャートの例である。 第４実施形態に係る冷凍サイクル装置の概略構成図である。

以下に、図面を参照して、本開示の冷凍サイクル装置の実施形態を説明する。

冷凍サイクル装置は、蒸気圧縮式の冷凍サイクルを利用して、温度調整対象の冷却及び温度調整対象の加熱の少なくとも一方を行う装置である。本開示の冷凍サイクル装置は、冷媒として、非共沸混合冷媒を使用する。本開示の冷凍サイクル装置は、後述のように、条件に応じ、冷凍サイクルを流れる冷媒の組成比を変更する。

＜第１実施形態＞
（１）全体概要
図１を参照して、第１実施形態に係る冷凍サイクル装置１００を説明する。図１は、冷凍サイクル装置１００の概略構成図である。

ここでは、冷凍サイクル装置１００は、温度調整対象である空気の冷却及び加熱を行う空調装置である。ただし、これに限定されるものではなく、冷凍サイクル装置１００は、温度調整対象の液体（例えば水）の冷却及び加熱を行う装置でもよい。

冷凍サイクル装置１００は、図１に示すように、冷凍サイクルの一例としての主冷媒回路５０と、吸着部７０と、第１バイパス流路８０と、第２バイパス流路９０と、コントローラ１１０と、を主に備える。主冷媒回路５０、第１バイパス流路８０、及び第２バイパス流路９０を含めて、冷媒回路２００と呼ぶ。

主冷媒回路５０を含む冷媒回路２００には、非共沸混合冷媒が充填されている。非共沸混合冷媒は、少なくとも２種類の冷媒の混合物である。第１実施形態の冷凍サイクル装置１００の冷媒回路２００には、２種類の冷媒（第１冷媒及び第２冷媒）だけを含む非共沸混合冷媒が充填される。ただし、これに限定されるものではなく、非共沸混合冷媒は、３種類以上の冷媒の混合物であってもよい。

限定するものではないが、具体的には、第１冷媒は、ＣＯ２（二酸化炭素）であり、第２冷媒は、ＨＦＯ（ハイドロフルオロオレフィン）である。ＨＦＯは、温暖化係数が極めて低い冷媒である。限定するものではないが、第２冷媒として用いられるＨＦＯの具体例は、Ｒ１２３４Ｚｅ（シス－１，３，３，３－テトラフルオロプロペン）である。また、例えば、Ｒ１２３４Ｚｅに代えて、Ｒ１２３４ｙｆ（２，３，３，３－テトラフルオロプロペン）が、第２冷媒のＨＦＯとして用いられてもよい。ＣＯ２は沸点の比較的低い冷媒であり、Ｒ１２３４ＺｅやＲ１２３４ｙｆは沸点の比較的高い冷媒である。以下では、第１冷媒を低沸点冷媒と呼び、第２冷媒を高沸点冷媒と呼ぶ場合がある。

なお、後述する吸着部７０の吸着材７２ａに第１冷媒としてのＣＯ２が吸着されていない状態で、冷媒回路２００に充填されている非共沸混合冷媒に含まれる第１冷媒としてのＣＯ２の濃度は、２０ｗｔ％以下であることが好ましい。言い換えれば、冷媒回路２００に充填されている全冷媒の総重量に対する、冷媒回路２００に充填されている第１冷媒の総重量の割合は、２０ｗｔ％以下であることが好ましい。

主冷媒回路５０、吸着部７０、第１バイパス流路８０、第２バイパス流路９０、及びコントローラ１１０について概説する。

主冷媒回路５０は、図１に示すように、圧縮機１０と、流路切換機構１５と、熱源熱交換器２０と、膨張機構３０と、利用熱交換器４０と、を主に含む。圧縮機１０と、流路切換機構１５と、熱源熱交換器２０と、膨張機構３０と、利用熱交換器４０とは、後述する冷媒配管５２ａ～５２ｅにより接続されて主冷媒回路５０を構成する（図１参照）。冷凍サイクル装置１００は、冷媒を主冷媒回路５０において循環させることで、温度調整対象の空気の冷却及び加熱を行う。

第１バイパス流路８０は、図１のように、主冷媒回路５０の熱源側端Ａと、主冷媒回路５０の利用側端Ｂと、を接続する冷媒の流路である。第１バイパス流路８０には、図１に示すように、吸着部７０が配置される。吸着部７０は、主冷媒回路５０を流れる冷媒の組成比を変更するために用いられる。

第２バイパス流路９０は、図１のように、主冷媒回路５０の高圧端Ｃと、主冷媒回路５０の低圧端Ｄと、を接続する冷媒の流路である。第２バイパス流路９０は、内部を流れる冷媒により吸着部７０の吸着材７２ａを加熱するために用いられる。

なお、冷凍サイクル装置１００は、図１に二点鎖線で示すように、図示しないケーシングを有する熱源ユニット２と、図示しないケーシングを有し、熱源ユニット２と冷媒配管を介して接続される利用ユニット４と、を備える。熱源ユニット２は、例えば、冷凍サイクル装置１００の設置される建物の屋上又は機械室や、冷凍サイクル装置１００の設置される建物の周囲等に設置される。利用ユニット４は、空調対象空間内や、空調対象空間の近傍の空間（例えば天井裏や機械室等）に配置される。限定するものではないが、熱源ユニット２のケーシングには、主冷媒回路５０の圧縮機１０、流路切換機構１５、熱源熱交換器２０及び膨張機構３０と、第１バイパス流路８０と、第２バイパス流路９０と、が主に収容される。利用ユニット４のケーシングには、主冷媒回路５０の利用熱交換器４０が主に収容される。

コントローラ１１０は、冷凍サイクル装置１００の各種構成の動作を制御する。

（２）詳細構成
（２－１）主冷媒回路
主冷媒回路５０は、図１に示すように、圧縮機１０と、流路切換機構１５と、熱源熱交換器２０と、膨張機構３０と、利用熱交換器４０と、を主に含む。

主冷媒回路５０は、圧縮機１０、流路切換機構１５、熱源熱交換器２０、膨張機構３０、及び利用熱交換器４０を接続するための配管として、図１に示すように、吸入管５２ａと、吐出管５２ｂと、第１ガス冷媒管５２ｃと、液冷媒管５２ｄと、第２ガス冷媒管５２ｅと、を有する（図１参照）。吸入管５２ａは、圧縮機１０の吸入口１０ｂと、流路切換機構１５と、を接続している。吐出管５２ｂは、圧縮機１０の吐出口１０ｃと、流路切換機構１５と、を接続している。第１ガス冷媒管５２ｃは、流路切換機構１５と、熱源熱交換器２０のガス端と、を接続している。液冷媒管５２ｄは、熱源熱交換器２０の液端と、利用熱交換器４０の液端と、を接続している。液冷媒管５２ｄには、膨張機構３０が設けられている。第２ガス冷媒管５２ｅは、利用熱交換器４０のガス端と、流路切換機構１５と、を接続している。

（２－１－１）圧縮機
圧縮機１０は、吸入口１０ｂから冷凍サイクルにおける低圧の冷媒を吸入して、図示しない圧縮機構において冷媒を圧縮し、冷凍サイクルにおける高圧の冷媒を吐出口１０ｃから吐出する。図１では、圧縮機１０は１台だけ描画されているが、主冷媒回路５０は、直列又は並列に接続された複数の圧縮機１０を有してもよい。

圧縮機１０は、例えばスクロール圧縮機である。ただし、これに限定されるものではなく、圧縮機１０は、ロータリ圧縮機等、スクロール圧縮機以外のタイプの圧縮機でもよい。圧縮機１０の種類は、適宜選択されればよい。

圧縮機１０は、限定するものではないが、モータ１０ａの回転数が可変の、インバータ制御方式の圧縮機である。圧縮機１０の動作を制御する後述のコントローラ１１０は、例えば空調負荷に応じ、圧縮機１０のモータ１０ａの回転数を制御する。

（２－１－２）流路切換機構
流路切換機構１５は、冷凍サイクル装置１００の運転モード（冷房運転モード／暖房運転モード）に応じ、主冷媒回路５０における冷媒の流れ方向を切り換える機構である。冷房運転モードは、熱源熱交換器２０を放熱器として機能させ、利用熱交換器４０を蒸発器として機能させる冷凍サイクル装置１００の運転モードである。暖房運転モードは、利用熱交換器４０を放熱器として機能させ、熱源熱交換器２０を蒸発器として機能させる冷凍サイクル装置１００の運転モードである。

冷房運転モードでは、流路切換機構１５は、圧縮機１０が吐出する冷媒が熱源熱交換器２０に送られるように、主冷媒回路５０における冷媒の流向を切り換える。具体的には、冷房運転モードでは、流路切換機構１５は、吸入管５２ａを第２ガス冷媒管５２ｅと連通させ、吐出管５２ｂを第１ガス冷媒管５２ｃと連通させる（図１中の実線参照）。

暖房運転モードでは、流路切換機構１５は、圧縮機１０が吐出する冷媒が利用熱交換器４０に送られるように、主冷媒回路５０における冷媒の流向を切り換える。具体的には、暖房運転モードでは、流路切換機構１５は、吸入管５２ａを第１ガス冷媒管５２ｃと連通させ、吐出管５２ｂを第２ガス冷媒管５２ｅと連通させる（図１中の破線参照）。

流路切換機構１５は、例えば四路切換弁である。ただし、流路切換機構１５は、四路切換弁以外で実現されてもよい。例えば、流路切換機構１５は、上記の冷媒の流れ方向の切り換えを実現できるように、複数の電磁弁と配管とを組み合わせて構成されてもよい。

（２－１－３）熱源熱交換器
熱源熱交換器２０は、冷凍サイクル装置１００が冷房運転モードで運転される際には冷媒の放熱器として機能し、冷凍サイクル装置１００が暖房運転モードで運転される際には冷媒の蒸発器として機能する。図１では、熱源熱交換器２０は１台だけ描画されているが、主冷媒回路５０は、複数の並列に配置された熱源熱交換器２０を有してもよい。

限定するものではないが、熱源熱交換器２０は、例えば、複数の伝熱管及び複数の伝熱フィンを有するフィンアンドチューブ型の熱交換器である。

熱源熱交換器２０の一端には、図１に示すように第１ガス冷媒管５２ｃが接続される。熱源熱交換器２０の他端には、図１に示すように液冷媒管５２ｄが接続される。

冷凍サイクル装置１００が冷房運転モードで運転される際には、第１ガス冷媒管５２ｃから熱源熱交換器２０に冷媒が流入する。第１ガス冷媒管５２ｃから熱源熱交換器２０に流入した冷媒は、図示しないファンにより供給される空気と熱交換することで放熱し、少なくとも一部が凝縮する。熱源熱交換器２０で放熱した冷媒は、液冷媒管５２ｄに流出する。

冷凍サイクル装置１００が暖房運転モードで運転される際には、液冷媒管５２ｄから熱源熱交換器２０に冷媒が流入する。液冷媒管５２ｄから熱源熱交換器２０に流入した冷媒は、熱源熱交換器２０で、図示しないファンにより供給される空気と熱交換することで吸熱し、蒸発する。熱源熱交換器２０で吸熱した（加熱された）冷媒は、第１ガス冷媒管５２ｃへと流出する。

なお、本実施形態では、熱源熱交換器２０では、内部を流れる冷媒と、熱源熱交換器２０に供給される熱源としての空気の間で熱交換が行われるが、熱源熱交換器２０は空気と冷媒との間で熱交換を行う熱交換器に限定されない。例えば、熱源熱交換器２０は、内部を流れる冷媒と、熱源熱交換器２０に供給される熱源としての液体との間で熱交換を行う熱交換器であってもよい。

（２－１－４）膨張機構
膨張機構３０は、冷媒の減圧や、冷媒の流量調節を行う機構である。本実施形態では、膨張機構３０は、開度調節可能な電子膨張弁である。膨張機構３０の開度は、運転状況に応じて適宜調節される。なお、膨張機構３０は、電子膨張弁に限定されるものではなく、温度自動膨張弁や、キャピラリチューブであってもよい。

（２－１－５）利用熱交換器
利用熱交換器４０は、冷凍サイクル装置１００が冷房運転モードで運転される際には冷媒の蒸発器として機能し、冷凍サイクル装置１００が暖房運転モードで運転される際には冷媒の放熱器として機能する。利用熱交換器４０は、蒸発器として機能する際には、温度調整対象（本実施形態では空気）を冷却する。利用熱交換器４０は、放熱器として機能する際には、温度調整対象（本実施形態では空気）を加熱する。

なお、図１に示した例では、冷凍サイクル装置１００は、利用熱交換器４０を１台だけ有する。ただし、これに限定されるものではない。冷凍サイクル装置１００の主冷媒回路５０は、並列に配置された複数の利用熱交換器４０を有してもよい。そして、各利用ユニット４は、利用熱交換器４０の液側に配置される、図示しない膨張機構（例えば開度調整可能な電子膨張弁）を有してもよい。

限定するものではないが、利用熱交換器４０は、例えば、複数の伝熱管及び複数の伝熱フィンを有するフィンアンドチューブ型の熱交換器である。

利用熱交換器４０の一端には、図１に示すように液冷媒管５２ｄが接続される。利用熱交換器４０の他端には、図１に示すように第２ガス冷媒管５２ｅが接続される。

冷凍サイクル装置１００が冷房運転モードで運転される際には、液冷媒管５２ｄから利用熱交換器４０に冷媒が流入する。液冷媒管５２ｄから利用熱交換器４０に流入した冷媒は、利用熱交換器４０で、図示しないファンにより供給される空気と熱交換して吸熱し、蒸発する。利用熱交換器４０で吸熱した（加熱された）冷媒は、第２ガス冷媒管５２ｅへと流出する。なお、利用熱交換器４０で冷却された温度調整対象としての空気は、空調対象空間へと吹き出す。

冷凍サイクル装置１００が暖房運転モードで運転される際には、第２ガス冷媒管５２ｅから利用熱交換器４０に冷媒が流入する。第２ガス冷媒管５２ｅから利用熱交換器４０に流入した冷媒は、図示しないファンにより供給される空気と熱交換することで放熱し、少なくとも一部が凝縮する。利用熱交換器４０で放熱した冷媒は、液冷媒管５２ｄに流出する。なお、利用熱交換器４０で加熱された温度調整対象としての空気は、空調対象空間へと吹き出す。

（２－２）第１バイパス流路
第１バイパス流路８０は、主冷媒回路５０の熱源側端Ａと、主冷媒回路５０の利用側端Ｂと、を接続する配管である。図１に示す冷凍サイクル装置１００では、熱源側端Ａは、主冷媒回路５０の液冷媒管５２ｄの、熱源熱交換器２０と膨張機構３０との間の部分である。また、図１に示す冷凍サイクル装置１００では、利用側端Ｂは、主冷媒回路５０の液冷媒管５２ｄの、利用熱交換器４０と膨張機構３０との間の部分である。

冷凍サイクル装置１００が冷房モードで運転される際には、主冷媒回路５０の熱源側端Ａは主冷媒回路５０の高圧部になり、主冷媒回路５０の利用側端Ｂは主冷媒回路５０の低圧部になる。冷凍サイクル装置１００が暖房モードで運転される際には、主冷媒回路５０の熱源側端Ａは主冷媒回路５０の低圧部になり、主冷媒回路５０の利用側端Ｂは主冷媒回路５０の高圧部になる。要するに、冷凍サイクル装置１００が冷房モードで運転される際には、熱源側端Ａは特許請求の範囲における第１端となり、利用側端Ｂは特許請求の範囲における第２端となる。また、冷凍サイクル装置１００が暖房モードで運転される際には、熱源側端Ａは特許請求の範囲における第２端となり、利用側端Ｂは特許請求の範囲における第１端となる。

なお、ここでは、主冷媒回路５０の高圧部は、冷媒の流れ方向における、主冷媒回路５０の圧縮機１０の吐出口１０ｃから膨張機構３０までの部分を意味する。主冷媒回路５０の低圧部は、冷媒の流れ方向における、主冷媒回路５０の膨張機構３０から圧縮機１０の吸入口１０ｂまでの部分を意味する。

なお、第１バイパス流路８０が接続される位置は、図１に描画された位置に限定されるものではない。例えば、第１バイパス流路８０は、図４に示すように、主冷媒回路５０の吐出管５２ｂに設けられた端部Ａ’と、主冷媒回路５０の吸入管５２ａに設けられた端部Ｂ’と、に接続されてもよい。この場合には、運転モードによらず、端部Ａ’は主冷媒回路５０の高圧部になり、端部Ｂ’は主冷媒回路５０の低圧部になる。言い換えれば、端部Ａ’は特許請求の範囲における第１端の一例であり、端部Ｂ’は特許請求の範囲における第２端の一例である。

ただし、第１バイパス流路８０の一端は、図１のように、液冷媒管５２ｄの、熱源熱交換器２０と膨張機構３０との間の部分の熱源側端Ａに接続されることが好ましい。また、第１バイパス流路８０の他端は、液冷媒管５２ｄの、膨張機構３０と利用熱交換器４０との間の部分の利用側端Ｂに接続されることが好ましい。言い換えれば、第１バイパス流路８０の一端は、主冷媒回路５０の、放熱器（冷房運転モードでは熱源熱交換器２０、暖房運転モードでは利用熱交換器４０）と、膨張機構３０との間に接続されることが好ましい。また、第１バイパス流路８０の他端は、主冷媒回路５０の、蒸発器（冷房運転モードでは利用熱交換器４０、暖房運転モードでは熱源熱交換器２０）と、膨張機構３０との間に接続されることが好ましい。

第１バイパス流路８０には、図１に示すように吸着部７０が配置される。吸着部７０については後述する。

第１バイパス流路８０には、弁８２が配置される。弁８２は、第１バイパス流路８０における冷媒の流れを制御する弁である。弁８２には、熱源側弁８２ａと、利用側弁８２ｂと、を含む。熱源側弁８２ａは、熱源側端Ａと吸着部７０との間に配置される。利用側弁８２ｂは、利用側端Ｂと吸着部７０との間に配置される。熱源側弁８２ａ及び利用側弁８２ｂは、例えば、開度調整可能な電子膨張弁である。

冷凍サイクル装置１００が冷房モードで運転される際には、熱源側弁８２ａは、特許請求の範囲における第１端として機能する熱源側端Ａと吸着部７０との間に配置されるため、特許請求の範囲における第１弁として機能する。また、冷凍サイクル装置１００が冷房モードで運転される際には、利用側弁８２ｂは、特許請求の範囲における第２端として機能する利用側端Ｂと吸着部７０との間に配置されるため、特許請求の範囲における第２弁として機能する。

冷凍サイクル装置１００が暖房モードで運転される際には、熱源側弁８２ａは、特許請求の範囲における第２端として機能する熱源側端Ａと吸着部７０との間に配置されるため、特許請求の範囲における第２弁として機能する。また、冷凍サイクル装置１００が暖房モードで運転される際には、利用側弁８２ｂは、特許請求の範囲における第１端として機能する利用側端Ｂと吸着部７０との間に配置されるため、特許請求の範囲における第１弁として機能する。

後述する吸着部７０の吸着材７２ａに第１冷媒を吸着させる際や、吸着部７０の吸着材７２ａから第１冷媒を脱着させる際には、弁８２が開かれ、第１バイパス流路８０に冷媒が流される。第１冷媒の吸着時及び脱着時の熱源側弁８２ａ及び利用側弁８２ｂの制御については後述する。

（２－３）吸着部
吸着部７０は、主に、吸着材７２ａと、吸着材７２ａが内部に充填されている容器７２とを含む。容器７２の一端は、冷媒配管を介して、熱源側端Ａに接続される。容器７２の他端は、冷媒配管を介して、利用側端Ｂに接続される。

吸着材７２ａは、第１冷媒を吸着する特性を有する。要するに、第１実施形態の冷凍サイクル装置１００では、吸着材７２ａは、ＣＯ２を吸着する特性を有する。吸着部７０は、吸着材７２ａが吸着した第１冷媒を貯留する。言い換えれば、吸着部７０は、第１冷媒を貯留するための別置きの容器は有さず、吸着材７２ａの収容されている容器７２内に第１冷媒を貯留する。

また、吸着材７２ａは、第２冷媒を吸着しない特性を有する。要するに、第１実施形態の冷凍サイクル装置１００の吸着材７２ａは、第２冷媒として使用されるＲ１２３４ＺｅやＲ１２３４ｙｆを吸着しない。

あるいは、吸着材７２ａは、第１冷媒に加えて第２冷媒も吸着するものの、第２冷媒の吸着性能が第１冷媒の吸着性能より低い特性を有するものでもよい。例えば、吸着材７２ａは、吸着部７０に第１冷媒及び第２冷媒を含む非共沸混合冷媒を吸着させる場合に、主に第１冷媒としてのＣＯ２を吸着し、第２冷媒として使用されるＲ１２３４ＺｅやＲ１２３４ｙｆはほとんど吸着しない特性を有する。このような吸着材７２ａに非共沸混合冷媒を吸着させる場合、吸着材７２ａを通過して容器７２から流出する冷媒は、ＣＯ２を含まない第２冷媒単独の冷媒、又は、ＣＯ２の濃度が低い混合冷媒である。

吸着材７２ａは、例えばＣＯ２の吸着性能が高いゼオライトである。限定するものではないが、ゼオライトは、より具体的には、例えば、ｚｅｏｌｉｔｅＥＭＣ－２，ｚｅｏｌｉｔｅ１３Ｘ，又はｚｅｏｌｉｔｅＳＳＺ－１３である。また、吸着材７２ａは、ＣＯ２の吸着性能が高い金属有機構造体（ＭＯＦ）であってもよい。限定するものではないが、金属有機構造体は、より具体的には、例えば、ＭＯＦ－１７７，Ｚｎ_４Ｏ（ＢＴＢ）_２，ＭＩＬ－１０１，ＮＵ－１００，ＰＣＮ－６８，ＤＵＴ－9，ＤＵＴ－４９，ＭＡＦ－６６，ＺＪＵ－３５，ＺＪＵ－３６，ＮＵ－１１１である。なお、吸着材７２ａの種類は、第１冷媒を吸着し、かつ、第２冷媒を吸着しない又は第２冷媒の吸着性能が第１冷媒の吸着性能より低いものであれば上記の吸着材に限定されない。例えば、吸着材７２ａは、多孔性炭素、グラフェン、メソポーラスシリカ（ＭＣＭ－４１，ＭＣＭ－４８，ＳＢＡ－１５，ＭＢＳ－１，ＭＢＳ－２）、共有結合性有機構造体ＣＯＦ（ＣＯＦ－１０２，ＣＯＦ－１０３）、固有微多孔性高分子（ＰＩＭ）等であってもよい。

（２－４）第２バイパス流路
第２バイパス流路９０は、内部を流れる冷媒により吸着部７０の吸着材７２ａを加熱するために用いられる冷媒の流路である。

第２バイパス流路９０は、主冷媒回路５０の高圧端Ｃと、主冷媒回路５０の低圧端Ｄと、を接続する配管である。図１に示す冷凍サイクル装置１００では、高圧端Ｃは、圧縮機１０の吐出口１０ｃと流路切換機構１５とを接続する吐出管５２ｂに設けられる。また、図１に示す冷凍サイクル装置１００では、低圧端Ｄは、液冷媒管５２ｄの、熱源熱交換器２０と膨張機構３０との間の部分である。

高圧端Ｃは、圧縮機１０の吐出口１０ｃと放熱器（冷房運転モードでは熱源熱交換器２０、暖房運転モードでは利用熱交換器４０）との間の第３端の一例である。

第２バイパス流路９０は、後述するように冷凍サイクル装置１００が暖房運転モードの際に用いられる。冷凍サイクル装置１００が暖房運転モードである時には、低圧端Ｄは、冷媒の流れ方向における、主冷媒回路５０の、膨張機構３０から圧縮機１０の吸入口１０ｂまでの部分に配置されることになる。したがって、低圧端Ｄは、主冷媒回路５０の低圧部である第４端の一例である。

なお、第２バイパス流路９０が接続される主冷媒回路５０の位置は、図１に描画された位置に限定されない。例えば、第２バイパス流路９０は、後述するように冷凍サイクル装置１００が暖房運転モードの際に用いられることから、第２バイパス流路９０の高圧端Ｃは、圧縮機１０の吐出口１０ｃと放熱器として機能する利用熱交換器４０との間に配置される第２ガス冷媒管５２ｅに設けられてもよい。また、第２バイパス流路９０の低圧端Ｄは、流路切換機構１５と圧縮機１０の吸入口１０ｂとを接続する吸入管５２ａに設けられてもよい。

第２バイパス流路９０は、内部を流れる冷媒により吸着部７０の吸着材７２ａを加熱する加熱部９４を有する。加熱部９４は、例えば、吸着部７０の容器７２の内部に配置される。例えば、加熱部９４は、端部（冷媒の入口及び出口）が容器７２の外部に配置される、伝熱管がコイル状に巻かれたコイル式の熱交換器である。加熱部９４の両端には、第２バイパス流路９０の配管が接続されている。なお、加熱部９４は、容器７２の内部に配置されなくてもよい。例えば、吸着材７２ａを加熱可能であれば、加熱部９４は、容器７２を囲むように配置されるコイル式の熱交換器であってもよい。

第２バイパス流路９０には、弁９２が配置される。弁９２は、特許請求の範囲の第３弁の一例である。弁９２は、第２バイパス流路９０における冷媒の流れを制御する。弁９２には、高圧側弁９２ａと、低圧側弁９２ｂと、を含む。高圧側弁９２ａは、高圧端Ｃと加熱部９４との間に配置される。低圧側弁９２ｂは、低圧端Ｄと加熱部９４との間に配置される。高圧側弁９２ａ及び低圧側弁９２ｂは、例えば、開度調整可能な電子膨張弁である。第１冷媒の脱着時の高圧側弁９２ａ及び低圧側弁９２ｂの制御については後述する。

（２－５）コントローラ
コントローラ１１０は、冷凍サイクル装置１００の各種機器の動作を制御するための制御部である。

コントローラ１１０は、例えば、マイクロコントローラユニット（ＭＣＵ）や各種の電気回路や電子回路を主に含む（図示省略）。ＭＣＵは、ＣＰＵ、メモリ、Ｉ／Ｏインタフェース等を含む。ＭＣＵのメモリには、ＭＣＵのＣＰＵが実行するための各種プログラムが記憶されている。また、コントローラ１１０には、ＦＰＧＡやＡＳＩＣが利用されてもよい。なお、コントローラ１１０の各種機能は、ソフトウェアで実現される必要はなく、ハードウェアで実現されても、ハードウェアとソフトウェアとが協働することで実現されてもよい。

コントローラ１１０は、熱源ユニット２及び利用ユニット４とは独立した装置であってもよい。また、コントローラ１１０は、熱源ユニット２及び利用ユニット４と独立した装置ではなく、例えば、熱源ユニット２に搭載されている図示しない制御部と、利用ユニット４に搭載されている図示しない制御部と、が協働することで、コントローラ１１０として機能してもよい。

コントローラ１１０は、主冷媒回路５０の、圧縮機１０、流路切換機構１５、及び膨張機構３０と電気的に接続され、圧縮機１０、流路切換機構１５、及び膨張機構３０の動作を制御する（図１参照）。また、コントローラ１１０は、熱源ユニット２の熱源熱交換器２０に空気を供給する図示しないファンや、利用ユニット４の利用熱交換器４０に空気を供給する図示しないファンの動作を制御できるように、これらのファンと電気的に接続されている。また、コントローラ１１０は、第１バイパス流路８０の熱源側弁８２ａ及び利用側弁８２ｂと電気的に接続され、熱源側弁８２ａ及び利用側弁８２ｂの動作を制御する（図１参照）。また、コントローラ１１０は、第２バイパス流路９０の高圧側弁９２ａ及び低圧側弁９２ｂと電気的に接続され、高圧側弁９２ａ及び低圧側弁９２ｂの動作を制御する。また、コントローラ１１０は、冷凍サイクル装置１００のユーザが冷凍サイクル装置１００の動作を指示するために用いる図示しないリモコンと、有線又は無線により通信可能に接続されている。また、コントローラ１１０は、冷凍サイクル装置１００の様々な場所に配置される図示しないセンサと電気的に接続され、これらのセンサの計測値を取得可能である。限定するものではないが、冷凍サイクル装置１００のセンサには、冷媒の温度や圧力を計測するセンサや、空調対象空間や熱源空気の温度を計測するセンサを含む。

コントローラ１１０は、例えば、ＣＰＵが、メモリに記憶されているプログラムを実行することで、各種の制御を実行する。例えば、コントローラ１１０は、冷凍サイクル装置１００が冷房運転や暖房運転を行う際に、冷凍サイクル装置１００の各種機器の動作を制御する。

以下に、第１冷媒の吸着制御及び脱着制御を考慮しないコントローラ１１０による冷凍サイクル装置の各種機器の動作の制御について説明し、その後に、コントローラ１１０が実行する第１冷媒の吸着制御及び脱着制御について説明する。

（２－５－１）冷房運転
コントローラ１１０は、図示しないリモコンから冷房運転の実行が指示された時や、空調対象空間の温度から見て冷房運転の実行が必要と判断される時に、冷房運転を実行する。

冷房運転時には、コントローラ１１０は、熱源熱交換器２０が冷媒の放熱器として機能し、利用熱交換器４０が冷媒の蒸発器として機能するように、流路切換機構１５の動作を制御する。また、コントローラ１１０は、圧縮機１０や、図示しない熱源ユニット２及び利用ユニット４に搭載されているファンの運転を開始する。また、コントローラ１１０は、冷凍サイクル装置１００の各種センサの計測値や、ユーザが設定する空調対象空間の目標温度等に基づき、圧縮機１０のモータ１０ａの回転数や、熱源ユニット２及び利用ユニット４に搭載されているファンの回転数や、膨張機構３０としての電子膨張弁の開度を調節する。

（２－５－２）暖房運転
コントローラ１１０は、図示しないリモコンから暖房運転の実行が指示された時や、空調対象空間の温度から見て暖房運転の実行が必要と判断される時に、暖房運転を実行する。

暖房運転時には、コントローラ１１０は、熱源熱交換器２０が冷媒の蒸発器として機能し、利用熱交換器４０が冷媒の放熱器として機能するように、流路切換機構１５の動作を制御する。また、コントローラ１１０は、圧縮機１０や、図示しない熱源ユニット２及び利用ユニット４に搭載されているファンの運転を開始する。また、コントローラ１１０は、冷凍サイクル装置１００の各種センサの計測値や、ユーザが設定する空調対象空間の目標温度等に基づき、圧縮機１０のモータ１０ａの回転数や、熱源ユニット２及び利用ユニット４に搭載されているファンの回転数や、膨張機構３０としての電子膨張弁の開度を調節する。

なお、コントローラ１１０は、暖房運転時に熱源熱交換器２０への着霜が検知されると、暖房運転を中断し、流路切換機構１５の動作を制御し、主冷媒回路５０における冷媒の流れ方向を冷房運転時と同方向に切り換えて、デフロスト運転（逆サイクルデフロスト運転）を行う。デフロスト運転は、熱源熱交換器２０に付着した霜を除去するための運転である。冷凍サイクル装置のデフロスト運転については、一般に知られているため、デフロスト運転の詳細については説明を省略する。

（２－５－３）吸着制御及び脱着制御
吸着制御及び脱着制御について説明する。

吸着制御は、第１冷媒を吸着部７０の吸着材７２ａに吸着させて、主冷媒回路５０を流れる非共沸混合冷媒中の第１冷媒の濃度を低減する制御である。脱着制御は、吸着材７２ａに吸着されている第１冷媒を脱着させて、主冷媒回路５０を流れる非共沸混合冷媒中の第１冷媒の濃度を増加させる制御である。

以下の説明の前提として、第１実施形態の冷凍サイクル装置１００では、冷房運転を行う際には、主冷媒回路５０に、第２冷媒を実質的に単独で循環させる。言い換えれば、冷凍サイクル装置１００では、利用熱交換器４０を蒸発器として利用する際には、主冷媒回路５０に、第２冷媒を実質的に単独で循環させる。主冷媒回路５０に第２冷媒を実質的に単独で循環させるとは、主冷媒回路５０に、第１冷媒が含まれない冷媒を循環させる場合に加え、第１冷媒の濃度が低い非共沸混合冷媒を循環させる場合を含む。なお、第１冷媒の濃度が低い非共沸混合冷媒とは、例えば、第１冷媒の濃度が５ｗｔ％以下の非共沸混合冷媒である。好ましくは、第１冷媒の濃度が低い非共沸混合冷媒は、第１冷媒の濃度が２ｗｔ％以下の非共沸混合冷媒である。冷凍サイクル装置１００は、吸着材７２ａを利用することで、主冷媒回路５０を流れる冷媒から第１冷媒の大部分を除去し、実質的に単独の第２冷媒を主冷媒回路５０に流すことができる。

一方、冷凍サイクル装置１００では、暖房運転を行う際には、主冷媒回路５０に、第１冷媒と第２冷媒との非共沸混合冷媒を循環させる。言い換えれば、冷凍サイクル装置１００では、利用熱交換器４０を放熱器として利用する際には、主冷媒回路５０に、第１冷媒と第２冷媒との非共沸混合冷媒を循環させる。暖房運転時には、冷凍サイクル装置１００は、例えば、吸着材７２ａに吸着されている第１冷媒を、全て又は概ね全て脱着させる。例えば、冷凍サイクル装置１００が暖房運転を行う際に主冷媒回路５０を流れる非共沸混合冷媒中の第１冷媒の濃度は、限定するものではないが１５ｗｔ％である。なお、冷凍サイクル装置１００が暖房運転を行う際に主冷媒回路５０を流れる非共沸混合冷媒中の第１冷媒の濃度は、１５ｗｔ％より低くてもよいし、１５ｗｔ％より高くてもよい。ただし、主冷媒回路５０を流れる非共沸混合冷媒中の第１冷媒の濃度は、２０ｗｔ％以下であることが好ましい。

冷凍サイクル装置１００における吸着制御及び脱着制御を説明する前に、主冷媒回路５０に第２冷媒を実質単独で循環させる運転と、主冷媒回路５０に第１冷媒と第２冷媒との非共沸混合冷媒を循環させる運転と、を切り換えて行う理由について説明する。

Ｒ１２３４ＺｅやＲ１２３４ｙｆのような第２冷媒（高沸点冷媒）を用いる場合、冷凍サイクル装置１００の比較的効率の良い運転が可能である。しかし、高沸点冷媒を利用すると、低外気温時に暖房運転を行う際に能力不足が生じる可能性がある。これに対し、高沸点冷媒に、ＣＯ２のような第１冷媒（低沸点冷媒）を混合した非共沸混合冷媒を用いることで、能力不足を補うことができる。ただし、第２冷媒に第１冷媒を混合した非共沸混合冷媒を用いる場合には、第２冷媒を単独で使用する場合に比べ効率が低下するという課題がある。

そこで、ここでは、冷房運転時には、主冷媒回路５０に第２冷媒を実質単独で循環させ、暖房運転時には、主冷媒回路５０に第１冷媒と第２冷媒との非共沸混合冷媒を循環させている。言い換えれば、冷凍サイクル装置１００は、冷房運転時と暖房運転時とに、主冷媒回路５０に流す冷媒の組成比をそれぞれの運転に適したものに変更している。そのため、冷凍サイクル装置１００は、暖房運転時の能力を確保しつつ、冷房運転時には高効率な運転が可能である。

（Ａ）吸着制御
冷房運転時に、主冷媒回路５０に第２冷媒を実質単独で循環させるためにコントローラ１１０が実行する冷凍サイクル装置１００の各種機器の制御（吸着制御）について、図２の吸着制御のフローチャートの例を参照して説明する。

吸着制御は、冷凍サイクル装置１００がそれまで暖房運転を行っており、冷凍サイクル装置１００の運転モードが暖房運転モードから冷房運転モードに切り換えられる際に実行される。言い換えれば、図２のフローチャートのステップＳ１の実行時点では、冷凍サイクル装置１００は、暖房運転中か、暖房運転後に（冷房運転を行うことなく）停止されている状態である。

ステップＳ１では、コントローラ１１０は、図示しないリモコンから冷房運転の実行が指示されたか否かを判断する。また、ステップＳ１では、コントローラ１１０は、リモコンからの指示によらず、空調対象空間の温度と設定温度とに基づいて、冷房運転の実行が必要か否かを自ら判断してもよい。コントローラ１１０が、冷房運転の実行がリモコンから指示されていると判断するか、冷房運転の実行が必要であると判断すると、処理はステップＳ２に進む。ステップＳ１は、コントローラ１１０が、冷房運転の実行がリモコンから指示されていると判断するか、冷房運転の実行が必要であると判断するまで繰り返し行われる。

ステップＳ２では、コントローラ１１０は、冷凍サイクル装置１００が冷房運転を開始するよう冷凍サイクル装置１００の各種機器の動作を制御する。コントローラ１１０による冷房運転時の冷凍サイクル装置１００の各種機器の動作の制御については、既に説明したため、ここでは説明を省略する。

次に、コントローラ１１０は、ステップＳ３で熱源側弁８２ａを開き、ステップＳ４で利用側弁８２ｂを開く。なお、ステップＳ３及びステップＳ４を実行する順序は逆でもよく、ステップＳ３とステップＳ４とは同時に実行されてもよい。なお、この際、コントローラ１１０は、第１弁として機能する熱源側弁８２ａの流路面積が、第２弁として機能する利用側弁８２ｂの流路面積より大きくなるように、熱源側弁８２ａ及び利用側弁８２ｂの開度を調節する。例えば、熱源側弁８２ａと利用側弁８２ｂとが同一の仕様の弁である場合には、コントローラ１１０は、熱源側弁８２ａの開度を、利用側弁８２ｂの開度より大きく調節する。また、例えば、熱源側弁８２ａのサイズ（全開とした時の弁体の流路面積）が、利用側弁８２ｂのサイズ（全開とした時の弁体の流路面積）より大きい場合には、コントローラ１１０は、熱源側弁８２ａ及び利用側弁８２ｂの両方が全開となるよう、熱源側弁８２ａ及び利用側弁８２ｂの開度を調節してもよい。なお、ここで熱源側弁８２ａの流路面積を利用側弁８２ｂの流路面積より大きくするのは、吸着部７０の容器７２内の圧力を高め、第１冷媒の吸着材７２ａへの吸着を促進するためである。

ステップＳ３及びステップＳ４で熱源側弁８２ａ及び利用側弁８２ｂが開かれると、液冷媒管５２ｄ（冷凍サイクルの高圧部）を流れる冷媒の一部が熱源側端Ａから第１バイパス流路８０に流入し、吸着部７０へと流入する。吸着部７０では、吸着部７０に流入した第１冷媒及び第２冷媒の混合冷媒から第１冷媒の少なくとも一部が除去され、高濃度の第２冷媒が、利用側端Ｂから液冷媒管５２ｄ（冷凍サイクルの低圧部）に流入する。この結果、時間の経過とともに、主冷媒回路５０を流れる冷媒中の第２冷媒の濃度は上昇していく。

ステップＳ５では、ステップＳ３及びステップＳ４で熱源側弁８２ａ及び利用側弁８２ｂを開いてから、所定時間が経過したかが判断される。ここでの所定時間には、主冷媒回路５０に所定濃度の第１冷媒が含まれる非共沸混合冷媒が流れる状態から、主冷媒回路５０に実質的に第２冷媒が単独で流れる状態になるまでに要する時間が用いられる。所定時間は、例えば、事前に実験を行って決定されてもよいし、理論的に求められてもよい。

ステップＳ５で、ステップＳ３及びステップＳ４で熱源側弁８２ａ及び利用側弁８２ｂを開いてから所定時間が経過したと判断されると、コントローラ１１０は、ステップＳ６で熱源側弁８２ａを閉じ、ステップＳ７で利用側弁８２ｂを閉じる。なお、ステップＳ６及びステップＳ７の順番は逆でもよく、ステップＳ６及びステップＳ７は同時に実行されてもよい。

以上で、吸着制御は終了となる。なお、冷房運転は、吸着制御の終了後も、冷房運転の停止が指示されるか、冷房運転が不要な状態となるまで継続される。

なお、暖房運転を中断して行われるデフロスト運転でも、主冷媒回路５０内を、冷房運転と同様の向きに冷媒が流れる。コントローラ１１０は、デフロスト運転の際にも、上記の方法で、冷媒の組成比を変更するための吸着制御を行ってもよい。また、コントローラ１１０は、デフロスト運転の際には、吸着制御を行われなくてもよい。なお、コントローラ１１０がデフロスト運転の際に吸着制御を行う場合には、コントローラ１１０はデフロスト運転の終了後に暖房運転が再開される際に後述する脱着制御を行う。

（Ｂ）脱着制御
暖房運転時に、主冷媒回路５０に第１冷媒及び第２冷媒の非共沸混合冷媒を循環させるためにコントローラ１１０が実行する冷凍サイクル装置１００の各種機器の制御（脱着制御）について、図３の脱着制御のフローチャートの例を参照して説明する。

脱着制御は、冷凍サイクル装置１００がそれまで冷房運転を行っており、冷凍サイクル装置１００の運転モードが冷房運転モードから暖房運転モードに切り換える際に実行される。言い換えれば、図３のフローチャートのステップＳ１１の実行時点では、冷凍サイクル装置１００は、冷房運転中か、冷房運転後に（暖房運転を行うことなく）停止されている状態である。

ステップＳ１１では、コントローラ１１０は、図示しないリモコンから暖房運転の実行が指示されたか否かを判断する。また、ステップＳ１１では、コントローラ１１０は、リモコンからの指示によらず、空調対象空間の温度と設定温度とに基づいて、暖房運転の実行が必要か否かを自ら判断してもよい。コントローラ１１０が、暖房運転の実行がリモコンから指示されていると判断するか、暖房運転の実行が必要であると判断すると、処理はステップＳ１２に進む。ステップＳ１１は、コントローラ１１０が、暖房運転の実行がリモコンから指示されていると判断するか、暖房運転の実行が必要であると判断するまで繰り返し行われる。

ステップＳ１２では、コントローラ１１０は、冷凍サイクル装置１００が暖房運転を開始するよう冷凍サイクル装置１００の各種機器の動作を制御する。コントローラ１１０による暖房運転時の冷凍サイクル装置１００の各種機器の動作の制御については、既に説明したため、ここでは説明を省略する。

次に、コントローラ１１０は、ステップＳ１３で利用側弁８２ｂを開き、ステップＳ１４で熱源側弁８２ａを開く。なお、ステップＳ１３及びステップＳ１４を実行する順序は逆でもよく、ステップＳ１３とステップＳ１４とは同時に実行されてもよい。なお、この際、コントローラ１１０は、第２弁の例である熱源側弁８２ａの流路面積が、第１弁の例である利用側弁８２ｂの流路面積より大きくなるように、熱源側弁８２ａ及び利用側弁８２ｂの開度を調節する。例えば、熱源側弁８２ａと利用側弁８２ｂとが同一の仕様の弁である場合には、コントローラ１１０は、熱源側弁８２ａの開度を、利用側弁８２ｂの開度より大きく調節する。また、例えば、熱源側弁８２ａのサイズ（全開とした時の弁体の流路面積）が、利用側弁８２ｂのサイズ（全開とした時の弁体の流路面積）より大きい場合には、コントローラ１１０は、熱源側弁８２ａ及び利用側弁８２ｂの両方が全開となるよう、熱源側弁８２ａ及び利用側弁８２ｂの開度を調節してもよい。なお、ここで熱源側弁８２ａの流路面積を利用側弁８２ｂの流路面積より大きくするのは、吸着部７０の容器７２内の圧力を低くし、第１冷媒の吸着材７２ａからの脱着を促進するためである。

さらに、コントローラ１１０は、ステップＳ１５で高圧側弁９２ａを開き、ステップＳ１６で低圧側弁９２ｂを開く。なお、ステップＳ１５及びステップＳ１６を実行する順序は逆でもよく、ステップＳ１５とステップＳ１６とは同時に実行されてもよい。高圧側弁９２ａ及び低圧側弁９２ｂが開かれる結果、第２バイパス流路９０を、高圧端Ｃから低圧端Ｄに向かって、圧縮機１０の吐出する高温の冷媒が流れる。第２バイパス流路９０を冷媒が流れる結果、加熱部９４を流れる冷媒の熱により、吸着部７０の吸着材７２ａが加熱される。その結果、第１冷媒の吸着材７２ａからの脱着が促進される。

ステップＳ１３及びステップＳ１４で熱源側弁８２ａ及び利用側弁８２ｂが開かれると、液冷媒管５２ｄ（冷凍サイクルの高圧部）を流れる冷媒の一部が利用側端Ｂから第１バイパス流路８０に流入し、吸着部７０に流入する。吸着部７０では、吸着部７０に流入した冷媒に、吸着材７２ａから脱着された第１冷媒が混ざる。その結果、吸着部７０に流入する冷媒よりも、第１冷媒を高濃度に含む冷媒が、熱源側端Ａから液冷媒管５２ｄ（冷凍サイクルの低圧部）に流入する。この結果、時間の経過とともに、主冷媒回路５０を流れる冷媒中の第１冷媒の濃度が上昇していく。

ステップＳ１７では、ステップＳ１３及びステップＳ１４で熱源側弁８２ａ及び利用側弁８２ｂを開いてから、所定時間が経過したかが判断される。ここでの所定時間には、主冷媒回路５０に実質的に第２冷媒が単独で流れる状態から、主冷媒回路５０に所定の濃度の第１冷媒が含まれる非共沸混合冷媒が流れる状態になるまでに要する時間が用いられる。所定時間は、例えば、事前に実験を行って決定されてもよいし、理論的に求められてもよい。

ステップＳ１７で、ステップＳ１３及びステップＳ１４で熱源側弁８２ａ及び利用側弁８２ｂを開いてから所定時間が経過したと判断されると、コントローラ１１０は、ステップＳ１８で高圧側弁９２ａを閉じ、ステップＳ１９で低圧側弁９２ｂを閉じ、ステップＳ２０で利用側弁８２ｂを閉じ、ステップＳ２１で熱源側弁８２ａを閉じる。なお、弁９２ａ，９２ｂ，８２ａ，８２ｂを閉じる順番は適宜変更されてもよく、弁９２ａ，９２ｂ，８２ａ，８２ｂの少なくとも一部は、同時に閉じられてもよい。

以上で、脱着制御は終了となる。なお、暖房運転は、吸着制御の終了後も、暖房運転の停止が指示されるか、暖房運転が不要な状態となるまで継続される。

（３）特徴
（３－１）
冷凍サイクル装置１００は、冷凍サイクルの一例としての主冷媒回路５０と、吸着部７０と、第１バイパス流路８０と、を備える。主冷媒回路５０は、圧縮機１０と、放熱器と、膨張機構３０と、蒸発器と、を含む。主冷媒回路５０は、第１冷媒と第２冷媒とを含む非共沸混合冷媒を使用する。吸着部７０は、吸着材７２ａを含む。吸着材７２ａは、第１冷媒を吸着する。吸着材７２ａは、第２冷媒を吸着しない、又は、第２冷媒の吸着性能が第１冷媒の吸着性能より低い。吸着部７０は、吸着材７２ａが吸着した第１冷媒を貯留する。第１バイパス流路８０は、主冷媒回路５０の高圧部である第１端と、主冷媒回路５０の低圧部である第２端と、を接続する。第１バイパス流路８０には、吸着部７０と弁８２とが配置される。

なお、冷凍サイクル装置１００が冷房運転を実行する際には、熱源熱交換器２０が放熱器であり、利用熱交換器４０が蒸発器であり、熱源側端Ａが第１端であり、利用側端Ｂが第２端である。また、冷凍サイクル装置１００が暖房運転を実行する際には、熱源熱交換器２０が蒸発器であり、利用熱交換器４０が放熱器であり、熱源側端Ａが第２端であり、利用側端Ｂが第１端である。

冷凍サイクル装置１００では、圧力を利用して、第１冷媒を吸着材７２ａに吸着及び脱着させることができるため、比較的短時間で、冷媒の組成比を変更できる。

また、冷凍サイクル装置１００では、通常運転をしながら、吸着材７２ａから第１冷媒を脱着でき、冷媒の組成比変更のために通常運転をできない時間を短縮できる。

さらに、冷凍サイクル装置１００では、第１冷媒は吸着材７２ａ（吸着材７２ａの細孔等）に貯留されるため、容器７２とは別の第１冷媒を液化して貯留しておくための容器や、第１冷媒を液化するための設備等を要しない。

また、本開示の冷凍サイクル装置では、非共沸混合冷媒の組成比調整に吸着材７２ａを利用するので、組成比調整を蒸留や気液分離により実現する場合に比べて、シンプルな構成で装置を実現可能で、かつ、精度の良い非共沸混合冷媒の組成比調整が可能である。

（３－２）
冷凍サイクル装置１００では、第１バイパス流路８０の第２端は、主冷媒回路５０の膨張機構３０と蒸発器との間である。

具体的には、冷凍サイクル装置１００が冷房運転を実行する際に、第１バイパス流路８０の第２端として機能する利用側端Ｂは、主冷媒回路５０の、膨張機構３０と、蒸発器として機能する利用熱交換器４０と、の間に配置される。また、冷凍サイクル装置１００が暖房運転を実行する際に、第１バイパス流路８０の第２端として機能する熱源側端Ａは、主冷媒回路５０の、膨張機構３０と、蒸発器として機能する熱源熱交換器２０と、の間に配置される。

（３－３）
冷凍サイクル装置１００では、第１バイパス流路８０の第１端は、主冷媒回路５０の放熱器と膨張機構３０との間である。

具体的には、冷凍サイクル装置１００が冷房運転を実行する際に、第１バイパス流路８０の第１端として機能する熱源側端Ａは、主冷媒回路５０の、放熱器として機能する熱源熱交換器２０と、膨張機構３０と、の間に配置される。また、冷凍サイクル装置１００が暖房運転を実行する際に、第１バイパス流路８０の第１端として機能する利用側端Ｂは、主冷媒回路５０の、凝縮器として機能する利用熱交換器４０と、膨張機構３０と、の間に配置される。

冷媒を吸着材７２ａに吸着させる際には吸着熱が発生する。そのため、第１冷媒の温度が高い場合には、第１冷媒は吸着材７２ａに吸着されにくい。

冷凍サイクル装置１００では、放熱器による冷却後の冷媒が吸着材７２ａに流れるので、圧縮機１０から吐出された直後の冷媒を吸着材７２ａに流す場合に比べ、第１冷媒が吸着材７２ａに吸着されやすい。

（３－４）
冷凍サイクル装置１００では、主冷媒回路５０は、利用熱交換器４０を含む。利用熱交換器４０は、蒸発器として機能する際に温度調整対象を冷却し、放熱器として機能する際に温度調整対象を加熱する。利用熱交換器４０を蒸発器として利用する際には、第１バイパス流路８０の弁８２が開かれ、吸着材７２ａは第１冷媒を吸着する。利用熱交換器４０を放熱器として利用する際には、第１バイパス流路８０の弁８２が開かれ、吸着材７２ａは第１冷媒を脱着する。

冷凍サイクル装置１００では、利用熱交換器４０が蒸発器として機能する際と、放熱器として機能する際とで、それぞれに適した組成の冷媒を利用できる。

（３－５）
冷凍サイクル装置１００では、第１バイパス流路８０の弁８２は、第１端と吸着部７０との間に配置される第１弁と、吸着部７０と第２端との間に配置される第２弁と、を含む。冷凍サイクル装置１００が冷房運転を実行する際には、熱源側端Ａと吸着部７０との間に配置される熱源側弁８２ａが第１弁であり、吸着部７０と利用側端Ｂとの間に配置される利用側弁８２ｂが第２弁である。冷凍サイクル装置１００が暖房運転を実行する際には、利用側端Ｂと吸着部７０との間に配置される利用側弁８２ｂが第１弁であり、吸着部７０と熱源側端Ａとの間に配置される熱源側弁８２ａが第２弁である。

冷凍サイクル装置１００では、第１端と吸着部７０との間と、吸着部７０と第２端との間と、にそれぞれ弁を設けることで、吸着材７２ａへの第１冷媒の吸着と、吸着材７２ａからの第１冷媒の脱着とを、適切に制御し、短時間で冷媒の組成比を変更できる。

（３－６）
冷凍サイクル装置１００では、吸着材７２ａに第１冷媒を吸着させる際には、第１弁及び第２弁が開かれ、かつ、第１弁の流路面積が第２弁の流路面積より大きくなるように、第１弁及び第２弁の開度が調節される。吸着材７２ａから第１冷媒を脱着させる際には、第１弁及び第２弁が開かれ、かつ、第２弁の流路面積が第１弁の流路面積より大きくなるように、第１弁及び第２弁の開度が調節される。

具体的には、冷凍サイクル装置１００では、吸着材７２ａに第１冷媒を吸着させる際には、熱源側弁８２ａ及び利用側弁８２ｂが開かれ、かつ、熱源側弁８２ａの流路面積が利用側弁８２ｂの流路面積より大きくなるように、熱源側弁８２ａ及び利用側弁８２ｂの開度が調節される。例えば、熱源側弁８２ａ及び利用側弁８２ｂが同一の仕様であれば、熱源側弁８２ａの開度が利用側弁８２ｂの開度より大きくなるように、熱源側弁８２ａ及び利用側弁８２ｂの開度が調節される。

また、冷凍サイクル装置１００では、吸着材７２ａに第１冷媒を脱着させる際には、熱源側弁８２ａ及び利用側弁８２ｂが開かれ、かつ、熱源側弁８２ａの流路面積が利用側弁８２ｂの流路面積より大きくなるように、熱源側弁８２ａ及び利用側弁８２ｂの開度が調節される。例えば、熱源側弁８２ａ及び利用側弁８２ｂが同一の仕様であれば、熱源側弁８２ａの開度が利用側弁８２ｂの開度より大きくなるように、熱源側弁８２ａ及び利用側弁８２ｂの開度が調節される。

冷凍サイクル装置１００では、第１冷媒の吸着時には、第１弁の流路面積が第２弁の流路面積より大きく開かれるので、吸着部７０の圧力が比較的高くなる。そのため、圧力を利用して、第１冷媒を吸着材７２ａに効率よく吸着させることができる。

また、冷凍サイクル装置１００では、第１冷媒の脱着時には、第２弁の流路面積が第１弁の流路面積より大きく開かれるので、吸着部７０の圧力は比較的低くなる。そのため、吸着材７２ａから第１冷媒を効率よく脱着させることができる。

（３－７）
冷凍サイクル装置１００は、第２バイパス流路９０を備える。第２バイパス流路９０は、第３端の一例である高圧端Ｃと、第４端の一例である低圧端Ｄと、を接続する。高圧端Ｃは、主冷媒回路５０の圧縮機１０と放熱器との間である。本実施形態では、高圧端Ｃは、主冷媒回路５０の吐出管５２ｂの部分である。低圧端Ｄは、主冷媒回路５０の低圧部である。本実施形態では、低圧端Ｄは、主冷媒回路５０の、膨張機構３０と圧縮機１０の吸入口１０ｂとの間である。第２バイパス流路９０は、流れる冷媒により吸着部７０を加熱する。第２バイパス流路９０には、第３弁の一例としての弁９２が配置される。弁９２は、第２バイパス流路９０における冷媒の流れを制御する。吸着材７２ａから第１冷媒を脱着させる際には、弁９２が開かれる。

冷凍サイクル装置１００では、圧縮機１０が吐出する高温の冷媒を用いて吸着部７０の吸着材７２ａを加熱し、吸着材７２ａからの第１冷媒の脱着を促進できる。

（３－８）
冷凍サイクル装置１００では、第１冷媒はＣＯ２である。

冷凍サイクル装置１００では、ＣＯ２が吸着材７２ａに貯留されるので、ＣＯ２を液化として貯留タンクに貯留する場合とは異なり、ＣＯ２の貯留タンクや、ＣＯ２を液化するための冷却設備が不要である。

（３－９）
冷凍サイクル装置１００では、吸着材７２ａに第１冷媒としてのＣＯ２が吸着されていない状態で、非共沸混合冷媒に含まれる第１冷媒としてのＣＯ２の濃度は、２０ｗｔ％以下である。

冷凍サイクル装置１００では、ＣＯ２の濃度を２０ｗｔ％以下とすることで、吸着部７０の大型化を抑制しつつ、全てのＣＯ２を吸着材７２ａに吸着できる。そのため、冷凍サイクル装置１００の大型化は抑制しつつ、運転条件に合わせて冷媒の組成比を変更できる。

（３－１０）
冷凍サイクル装置１００では、吸着材７２ａは、ＣＯ２の吸着性能が高い、金属有機構造体（ＭＯＦ）又はゼオライトである。

（３－１１）
冷凍サイクル装置１００では、第２冷媒はＨＦＯ冷媒である。

第１１観点の冷凍サイクル装置１００では、地球温暖化係数の低いＨＦＯ冷媒を用いて、環境負荷の低い冷凍サイクル装置１００を実現できる。

＜第２実施形態＞
（１）全体概要
図５を参照して、第２実施形態に係る冷凍サイクル装置１００Ａを説明する。図５は、冷凍サイクル装置１００Ａの概略構成図である。図５では、第１実施形態の冷凍サイクル装置１００における構成と同様の構成には、同じ符号を用いている。なお、図面が煩雑になるのを避けるため、図５では、第２バイパス流路９０の図示は省略している。

冷凍サイクル装置１００Ａと第１実施形態の冷凍サイクル装置１００との主な違いは、冷凍サイクル装置１００Ａがデフロスト媒体回路１２０と、第１検知部１３０と、を有する点にある。その他の点では、冷凍サイクル装置１００Ａと冷凍サイクル装置１００とは多くの点で共通する。ここでは、説明の重複を避けるため、冷凍サイクル装置１００との相違点であるデフロスト媒体回路１２０及び第１検知部１３０を中心に説明し、冷凍サイクル装置１００との共通点については基本的に説明を省略する。

冷凍サイクル装置１００Ａは、図５に示すように、冷凍サイクルの一例としての主冷媒回路５０と、吸着部７０と、第１バイパス流路８０と、第２バイパス流路（図５では描画を省略）と、デフロスト媒体回路１２０と、第１検知部１３０と、コントローラ１１０Ａと、を主に備える。

主冷媒回路５０、吸着部７０、第１バイパス流路８０、及び第２バイパス流路は、第１実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。

デフロスト媒体回路１２０では、吸着材７２ａが第１冷媒を吸熱する際に発する吸着熱が、熱源熱交換器２０への着霜の抑制や、熱源熱交換器２０の除霜に用いられる。デフロスト媒体回路１２０は、熱源ユニット２の図示しないケーシングに収容される。

第１検知部１３０は、熱源熱交換器２０への着霜を検知する。

コントローラ１１０Ａは、第１実施形態のコントローラ１１０と同様の物理的構成を有する。コントローラ１１０Ａは、第１実施形態で説明した冷凍サイクル装置１００Ａの各種機器の動作の制御に加え、後述するようにデフロスト媒体回路１２０に設けられるポンプ１２２や媒体回路弁１２４の動作の制御を行う。

（２）詳細構成
（２－１）デフロスト媒体回路
デフロスト媒体回路１２０は、媒体が流れる経路である。ここでの媒体は、例えばブラインである。ただし、デフロスト媒体回路１２０に流す媒体の種類は、ブラインに限定されるものではなく、適宜選択されればよい。

デフロスト媒体回路１２０は、ポンプ１２２と、媒体回路弁１２４と、第１熱交換部１２６と、第２熱交換部１２８と、を有する。ポンプ１２２、媒体回路弁１２４、第１熱交換部１２６、及び第２熱交換部１２８が配管により接続されることでデフロスト媒体回路１２０が形成される。

ポンプ１２２は、媒体をデフロスト媒体回路１２０内で循環させるために用いられる。ポンプ１２２は、例えば、モータの回転数制御が可能なインバータ式のポンプである。ただし、ポンプ１２２は、回転数制御可能なポンプに限定されず、回転数一定のポンプであってもよい。

媒体回路弁１２４は、デフロスト媒体回路１２０を流れる媒体の量の調節等に用いられる。媒体回路弁１２４は、例えば開度調整可能な電動弁である。

第１熱交換部１２６は、例えば吸着部７０の容器７２の内部に配置される。タイプを限定するものではないが、例えば、第１熱交換部１２６は、端部（冷媒の入口及び出口）が容器７２の外部に配置される、伝熱管がコイル状に巻かれたコイル式の熱交換器である。第１熱交換部１２６の両端には、デフロスト媒体回路１２０の配管が接続されている。なお、第１熱交換部１２６は、容器７２の内部に配置されなくてもよい。例えば、第１熱交換部１２６は、容器７２を囲むように配置されるコイル式の熱交換器であってもよい。第１熱交換部１２６には、媒体が流れる。第１熱交換部１２６を流れる媒体は、吸着部７０により加熱される。具体的には、第１熱交換部１２６を流れる媒体は、容器７２の内部の吸着材７２ａの吸着熱により加熱される。

第２熱交換部１２８は、熱源熱交換器２０に近接して配置される。例えば、第２熱交換部１２８は、蒸発器として機能する際に、特に着霜しやすい熱源熱交換器２０の部位の近傍に配置される。タイプを限定するものではないが、例えば、第２熱交換部１２８は、フィンチューブである。第２熱交換部１２８は、内部を流れる媒体により熱源熱交換器２０を少なくとも部分的に加熱する。

（２－２）第１検知部
第１検知部１３０は、冷凍サイクル装置１００が暖房運転を行う際に、熱源熱交換器２０の着霜を検知する。

第１検知部１３０は、例えば、熱源熱交換器２０に取り付けられ、熱源熱交換器２０を流れる冷媒の温度を測定する温度センサ１３２と、熱源空気の温度を測定する温度センサ１３４と、を有する。温度センサ１３２及び温度センサ１３４は、例えばサーミスタである。第１検知部１３０は、例えば、温度センサ１３２を流れる冷媒の温度が所定の値以下となる状態が所定時間継続すると、又は、熱源空気の温度が所定の値以下となる状態が所定時間継続すると、熱源熱交換器２０に着霜があると検知する。また、第１検知部１３０は、例えば、温度センサ１３２を流れる冷媒の温度と熱源空気の温度との差の値に基づいて、熱源熱交換器２０に着霜があると検知してもよい。

なお、コントローラ１１０Ａは、第１検知部１３０の一部として機能し、温度センサ１３２又は温度センサ１３４の計測結果に基づいて、熱源熱交換器２０への着霜を検知してもよい。あるいは、第１検知部１３０は、コントローラ１１０Ａとは独立した装置で、温度センサ１３２又は温度センサ１３４の計測結果に基づいて熱源熱交換器２０への着霜を検知し、検知結果をコントローラ１１０Ａに送信してもよい。ここでは、コントローラ１１０Ａが、第１検知部１３０の一部として機能して、温度センサ１３２又は温度センサ１３４の計測結果に基づいて、熱源熱交換器２０への着霜を検知するものとして説明する。

なお、第１検知部１３０は、温度センサ１３２及び温度センサ１３４の計測結果に基づいて熱源熱交換器２０への着霜を検知するものではなくてもよい。例えば、第１検知部１３０は、温度センサの計測結果ではなく、暖房運転の継続時間が所定時間に達すると、熱源熱交換器２０に着霜していると検知（判断）してもよい。

（２－３）コントローラ
コントローラ１１０Ａは、第１実施形態のコントローラ１１０と同様に、冷凍サイクル装置１００Ａの各種機器の動作を制御する。コントローラ１１０Ａは、コントローラ１１０と共通する点が多いため、ここでは、コントローラ１１０との相違点について主に説明し、共通点についての説明は基本的に省略する。

コントローラ１１０Ａは、第１実施形態で説明した冷凍サイクル装置１００の各種機器以外に、デフロスト媒体回路１２０のポンプ１２２及び媒体回路弁１２４と電気的に接続され、ポンプ１２２及び媒体回路弁１２４の動作を制御する。また、コントローラ１１０Ａは、温度センサ１３２及び温度センサ１３４と電気的に接続され、温度センサ１３２及び温度センサ１３４の計測値を取得可能である。なお、コントローラ１１０Ａは、温度センサ１３２，１３４以外の冷凍サイクル装置１００の様々な場所に配置される図示しないセンサとも電気的に接続され、これらのセンサの計測値を取得可能である。

コントローラ１１０Ａは、第１実施形態のコントローラ１１０と同様に、冷房運転時及び暖房運転時に、冷凍サイクル装置１００の各種機器の動作を制御する。また、コントローラ１１０Ａは、第１実施形態のコントローラ１１０と同様に、吸着制御及び脱着制御を行う。冷房運転時、暖房運転時、吸着制御時、及び脱着制御時にコントローラ１１０Ａが実行する制御内容については、説明の重複を避けるため、ここでは説明を省略する。

コントローラ１１０Ａは、更に、フロスト抑制運転、及び、デフロスト運転を行う。フロスト抑制運転、及び、デフロスト運転について説明する。なお、コントローラ１１０Ａは、フロスト抑制運転及びデフロスト運転の両方を実行しても、フロスト抑制運転及びデフロスト運転の一方だけを実行してもよい。

（２－３－１）フロスト抑制運転
コントローラ１１０Ａは、第１検知部１３０が熱源熱交換器２０への着霜を検知した場合に、暖房運転は継続しながら、熱源熱交換器２０に対する着霜を抑制するためのフロスト抑制運転を実行する。

以下に、コントローラ１１０Ａによるフロスト抑制運転について、図６Ａのフローチャートを参照しながら説明する。図６Ａは、冷凍サイクル装置１００Ａのフロスト抑制運転のフローチャートの一例である。なお、説明の前提として、コントローラ１１０Ａは、冷凍サイクル装置１００が暖房運転を行うように、冷凍サイクル装置１００の各種機器を制御しているものとする。

コントローラ１１０Ａは、第１検知部１３０が、熱源熱交換器の着霜を検知した場合に（ステップＳ３１でＹｅｓ）、ステップＳ３２以降の制御を実行する。具体的には、コントローラ１１０Ａは、温度センサ１３２の計測する温度、又は、温度センサ１３４の計測する温度、又は、温度センサ１３２及び温度センサ１３４の計測する温度に基づいて、熱源熱交換器２０の着霜を検知すると、ステップＳ３２以降の制御を実行する。ステップＳ３１の判断は、ステップＳ３１でＹｅｓと判断されるまで繰り返し実行される。

コントローラ１１０Ａは、ステップＳ３２で閉じられていた利用側弁８２ｂを開き、ステップＳ３３で閉じられていた熱源側弁８２ａを開く。ここで熱源側弁８２ａ及び利用側弁８２ｂを開く理由は、吸着材７２ａの吸着熱の利用であり、主冷媒回路５０を流れる冷媒の組成を変更することが直接の目的ではないので、熱源側弁８２ａ及び利用側弁８２ｂの開度は、共に、比較的小さく制御される。また、コントローラ１１０Ａは、閉じられていた媒体回路弁１２４を開けて、所定の開度に調節し（ステップＳ３４）、停止していたポンプ１２２を所定の回転数で運転する（ステップＳ３５）。なお、ステップＳ３２～ステップＳ３５を実行する順番は、矛盾の無い範囲で適宜変更されてもよい。また、ステップＳ３２～ステップＳ３５の一部又は全部は同時に実行されてもよい。ステップＳ３２～ステップＳ３５の制御が実行されることで、第１熱交換部１２６において吸着部７０の吸着材７２ａの吸着熱により加熱された媒体が、第２熱交換部１２８へと流れて熱源熱交換器２０を加熱する。この結果、熱源熱交換器２０の着霜が抑制又は解消される。

ステップＳ３６では、コントローラ１１０Ａは、熱源熱交換器２０の着霜が解消されたかを判断する。例えば、コントローラ１１０Ａは、温度センサ１３２の計測する温度、又は、温度センサ１３４の計測する温度、又は、温度センサ１３２及び温度センサ１３４の計測する温度に基づいて、熱源熱交換器２０の着霜が解消されたかを判断する。なお、コントローラ１１０Ａは、温度センサ１３２，１３４以外のセンサの計測結果に基づいて熱源熱交換器２０の着霜が解消されたかを判断してもよい。また、コントローラ１１０Ａは、フロスト抑制運転の開始から所定時間が経過した時に、熱源熱交換器２０の着霜が解消したと判断してもよい。

なお、図６Ａでは、ステップＳ３６の判断が着霜が解消したと判断されるまで繰り返されているが、これに限定されるものではない。例えば、所定時間が経過しても着霜が解消されない場合には、コントローラ１１０Ａは、冷凍サイクル装置１００の暖房運転を中断し、冷凍サイクル装置１００にデフロスト運転をさせてもよい。その際、後述するように、デフロスト媒体回路１２０も利用して、熱源熱交換器２０のデフロストを行ってもよい。また、他の例では、冷凍サイクル装置１００がデフロスト運転を行う際には、デフロスト媒体回路１２０は利用されなくてもよい。

熱源熱交換器２０の着霜が解消されたと判断された場合には（ステップＳ３６でＹｅｓ）、コントローラ１１０Ａは、ステップＳ３７～ステップＳ４０の制御を実行する。コントローラ１１０Ａは、ステップＳ３７でポンプ１２２を停止し、ステップＳ３８で媒体回路弁１２４を閉じる。また、コントローラ１１０Ａは、ステップＳ３９で利用側弁８２ｂを閉じ、ステップＳ４０で熱源側弁８２ａを閉じる。なお、ステップＳ３７～ステップＳ４０を実行する順番は、矛盾の無い範囲で適宜変更されてもよい。また、ステップＳ３７～ステップＳ４０の一部又は全部は同時に実行されてもよい。

なお、ここでは図示及び詳細な説明は省略するが、ステップＳ３６でＹｅｓの場合、コントローラ１１０Ａは、ステップＳ３９及びステップＳ４０の制御を実行する前に、フロスト抑制運転中に吸着材７２ａに吸着させた第１冷媒を脱着させてもよい。そして、吸着材７２ａから第１冷媒を脱着させた後に、ステップＳ３９及びステップＳ４０の制御を実行してもよい。

なお、図６Ａの例では、コントローラ１１０Ａは、熱源側弁８２ａ及び利用側弁８２ｂを操作している。ただし、これに限定されるものではなく、コントローラ１１０Ａは、図６Ｂに示すように、フロスト抑制運転の際には熱源側弁８２ａ及び利用側弁８２ｂを操作しなくてもよい。言い換えれば、フロスト抑制運転の際、熱源側弁８２ａ及び利用側弁８２ｂは常に閉じられていてもよい。このように構成される場合にも、容器７２に吸着材７２ａの吸着熱が蓄熱されている場合には、これを利用して、熱源熱交換器２０に対する着霜を抑制したり、熱源熱交換器２０に付着した霜を除去したりできる。また、例えば、容器７２に温度センサ（図示省略）を設け、コントローラ１１０Ａは、容器７２内の温度が所定温度より低い場合には図６Ａのフローチャートに則った運転を行い、容器７２内の温度が所定温度より高い場合には図６Ｂのフローチャートに則った運転を行ってもよい。

（２－３－２）デフロスト運転
コントローラ１１０Ａは、第１検知部１３０が熱源熱交換器２０への着霜を検知した場合に、フロスト抑制運転は実行せず、暖房運転を中断して、以下に説明するような態様で、熱源熱交換器２０に付着した霜を除去するためのデフロスト運転を実行してもよい。あるいは、コントローラ１１０Ａは、フロスト抑制運転を実行しても熱源熱交換器２０の着霜が解消されない場合に、以下に説明するような態様でデフロスト運転を行ってもよい。

ここでは、第１検知部１３０が熱源熱交換器２０への着霜を検知した場合に、コントローラ１１０Ａが、フロスト抑制運転は実行せずにデフロスト運転を実行する場合を例に、デフロスト運転について説明する。

以下に、コントローラ１１０Ａによるデフロスト運転について、図７のフローチャートを参照しながら説明する。図７は、冷凍サイクル装置１００Ａのデフロスト運転のフローチャートの一例である。なお、説明の前提として、ステップＳ５１の時点では、コントローラ１１０Ａは、冷凍サイクル装置１００が暖房運転を行うように、冷凍サイクル装置１００の各種機器を制御しているものとする。

コントローラ１１０Ａは、第１検知部１３０が、熱源熱交換器の着霜を検知した場合に（ステップＳ５１でＹｅｓ）、ステップＳ５２以降の制御を実行する。ステップＳ５１の判断は、ステップＳ５１でＹｅｓと判断されるまで繰り返し実行される。

ステップＳ５２では、コントローラ１１０Ａは、暖房運転を中断し、流路切換機構１５を制御し、冷媒の流れ方向を冷房運転時と同様に変更してデフロスト運転を開始する。

次にコントローラ１１０Ａは、ステップＳ５３で熱源側弁８２ａを開き、ステップＳ５４で利用側弁８２ｂを開く。この際、コントローラ１１０Ａは、第１弁の例である熱源側弁８２ａの流路面積が、第２弁の例である利用側弁８２ｂの流路面積より大きくなるように、熱源側弁８２ａ及び利用側弁８２ｂの開度を調節してもよい。あるいは、コントローラ１１０Ａは、熱源側弁８２ａ及び利用側弁８２ｂの開度を、共に、比較的小さく制御してもよい。また、コントローラ１１０Ａは、閉じられていた媒体回路弁１２４を開けて、所定の開度に調節し（ステップＳ５５）、停止していたポンプ１２２を所定の回転数で運転する（ステップＳ５６）。なお、ステップＳ５３～ステップＳ５６を実行する順番は、矛盾の無い範囲で適宜変更されてもよい。また、ステップＳ５３～ステップＳ５６の一部又は全部は同時に実行されてもよい。

ステップＳ５３～ステップＳ５６の制御が実行されることで、第１熱交換部１２６において吸着部７０の吸着材７２ａの吸着熱により加熱された媒体が、第２熱交換部１２８へと流れて熱源熱交換器２０を加熱する。この結果、熱源熱交換器２０に付着した霜の除去が促進される。

ステップＳ５７では、コントローラ１１０Ａは、熱源熱交換器２０の着霜が解消されたかを判断する。例えば、コントローラ１１０Ａは、温度センサ１３２の計測する温度、又は、温度センサ１３４の計測する温度、又は、温度センサ１３２及び温度センサ１３４の計測する温度に基づいて、熱源熱交換器２０の着霜が解消されたかを判断する。なお、コントローラ１１０Ａは、温度センサ１３２，１３４以外のセンサの計測結果に基づいて熱源熱交換器２０の着霜が解消されたかを判断してもよい。また、コントローラ１１０Ａは、フロスト抑制運転の開始から所定時間が経過した時に、熱源熱交換器２０の着霜が解消したと判断してもよい。ステップＳ５７の判断は、着霜が解消したと判断されるまで繰り返される。

熱源熱交換器２０の着霜が解消されたと判断された場合には（ステップＳ５７でＹｅｓ）、コントローラ１１０Ａは、ステップＳ５８で利用側弁８２ｂを閉じ、ステップＳ５９で熱源側弁８２ａを閉じる。また、コントローラ１１０Ａは、デフロスト運転を終了し、流路切換機構１５を制御し、冷媒の流れ方向を暖房運転時の冷媒の流れ方向に切り換え、暖房運転を再開する（ステップＳ６０）。また、コントローラ１１０Ａは、ステップＳ６１でポンプ１２２を停止し、ステップＳ６２で媒体回路弁１２４を閉じる。なお、ステップＳ５８～ステップＳ６２を実行する順番は、矛盾の無い範囲で適宜変更されてもよい。また、ステップＳ５８～ステップＳ６２の一部又は全部は同時に実行されてもよい。

なお、ここでは、詳細な説明は省略するが、ステップＳ６０で暖房運転を再開する際には、デフロスト運転中に吸着材７２ａに吸着された第１冷媒を脱着し、主冷媒回路５０を流れる冷媒中の第１冷媒の濃度を上昇させるため、脱着制御が行われてもよい。

また、図７の例では、コントローラ１１０Ａは、熱源側弁８２ａ及び利用側弁８２ｂを操作しているが、これに限定されるものではなく、容器７２に蓄熱されている吸着材７２ａの吸着熱を除霜に利用可能であれば、熱源側弁８２ａ及び利用側弁８２ｂは操作されなくてもよい。

（３）特徴
冷凍サイクル装置１００Ａは、第１実施形態の冷凍サイクル装置１００の特徴に加え、以下の特徴を有する。

（３－１）
冷凍サイクル装置１００Ａは、媒体が流れるデフロスト媒体回路１２０と、第１検知部１３０と、を更に備える。デフロスト媒体回路１２０は、第１媒体回路の一例である。デフロスト媒体回路１２０は、第１熱交換部１２６と、第２熱交換部１２８と、を有する。第１熱交換部１２６では、吸着部７０により媒体が加熱される。第２熱交換部１２８は、媒体で熱源熱交換器２０を加熱する。第１検知部１３０は、熱源熱交換器２０の着霜を検知する。第１検知部１３０が熱源熱交換器２０の着霜を検知した際に、媒体は、デフロスト媒体回路１２０を循環する。

冷凍サイクル装置１００Ａでは、第１冷媒が吸着材７２ａに吸着される際の吸着熱を有効に活用して、熱源熱交換器２０の着霜の抑制や除霜を行うことができる。

例えば、吸着部７０に吸着熱を蓄熱しておくことで、この熱をデフロストに利用できる。また、媒体を循環させながら、吸着部７０で第１冷媒を吸着材７２ａに吸着させれば、吸着材７２ａが発生する吸着熱を除霜に利用できる。

＜第３実施形態＞
（１）全体概要
図８を参照して、本開示の冷凍サイクル装置の第３実施形態に係る冷凍サイクル装置１００Ｂを説明する。図８は、冷凍サイクル装置１００Ｂの概略構成図である。図８では、第１実施形態の冷凍サイクル装置１００における構成と同様の構成には、同じ符号を用いる。なお、図面が煩雑になるのを避けるため、図８では、第２バイパス流路９０の図示は省略している。また、冷凍サイクル装置１００Ｂは、第２実施形態と同様に、デフロスト媒体回路１２０及び第１検知部１３０を更に有してもよい。

冷凍サイクル装置１００Ｂは、第１実施形態の冷凍サイクル装置１００と、主冷媒回路５０が、圧縮機１０、流路切換機構１５、熱源熱交換器２０、膨張機構３０、及び利用熱交換器４０、に加え、過熱熱交換器１４８を有する点で相違する。また、冷凍サイクル装置１００Ｂは、第１実施形態の冷凍サイクル装置１００と、過熱媒体回路１４０を有する点で相違する。

その他の点では、冷凍サイクル装置１００Ｂと冷凍サイクル装置１００とは多くの点で共通する。ここでは、説明の重複を避けるため、冷凍サイクル装置１００との相違点である過熱熱交換器１４８及び過熱媒体回路１４０を中心に説明し、冷凍サイクル装置１００との共通点については基本的に説明を省略する。

冷凍サイクル装置１００Ｂは、図８に示すように、冷凍サイクルの一例としての主冷媒回路５０と、吸着部７０と、第１バイパス流路８０と、第２バイパス流路（図５では描画を省略）と、過熱媒体回路１４０と、コントローラ１１０Ｂと、を主に備える。

主冷媒回路５０の過熱熱交換器１４８以外の構成と、吸着部７０、第１バイパス流路８０、及び第２バイパス流路は、第１実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。

過熱熱交換器１４８は、熱源ユニット２の図示しないケーシングに収容される。過熱熱交換器１４８は、主冷媒回路５０の、利用熱交換器４０と流路切換機構１５との間に配置されている。過熱熱交換器１４８は、主冷媒回路５０の一部を構成するほか、過熱媒体回路１４０の一部も構成する。熱交換器の種類を限定するものではないが、過熱熱交換器１４８は、例えばプレート式熱交換器である。過熱熱交換器１４８では、内部を流れる冷媒と、内部を流れる媒体と、の間で熱交換が行われる。なお、過熱熱交換器１４８の、冷媒が流れる流路と媒体が流れる流路とは、冷媒と媒体とが混じり合うことがないようシールされている。過熱熱交換器１４８は、冷房運転時に、圧縮機１０に吸入される冷媒の過熱度を調節するために使用される。過熱熱交換器１４８は、過熱媒体回路１４０を流れる媒体により、過熱熱交換器１４８を流れる冷媒を加熱する。

過熱媒体回路１４０は、冷房運転時に、過熱熱交換器１４８を流れる冷媒を加熱し、圧縮機１０に吸入される冷媒の過熱度を調節するために用いられる。デフロスト媒体回路１２０は、熱源ユニット２の図示しないケーシングに収容される。

コントローラ１１０Ｂは、第１実施形態のコントローラ１１０と同様の物理的構成を有する。コントローラ１１０Ｂは、第１実施形態で説明した冷凍サイクル装置１００Ｂの各種機器の動作の制御に加え、後述するように過熱媒体回路１４０に設けられるポンプ１４２や媒体回路弁１４４の動作の制御を行う。

（２）詳細構成
（２－１）過熱媒体回路
過熱媒体回路１４０は、媒体が流れる経路である。ここでの媒体は、例えばブラインである。ただし、過熱媒体回路１４０に流す媒体の種類は、ブラインに限定されるものではなく、適宜選択されればよい。

過熱媒体回路１４０は、ポンプ１４２と、媒体回路弁１４４と、第１熱交換部１４６と、第２熱交換部の一例としての過熱熱交換器１４８と、を有する。ポンプ１４２、媒体回路弁１４４、第１熱交換部１４６、及び過熱熱交換器１４８が配管により接続されることで過熱媒体回路１４０が形成される。

ポンプ１４２は、媒体を過熱媒体回路１４０内で循環させるために用いられる。ポンプ１４２は、例えば、モータの回転数制御が可能なインバータ式のポンプである。ただし、ポンプ１４２は、回転数制御が可能なポンプに限定されず、回転数一定のポンプであってもよい。

媒体回路弁１４４は、過熱媒体回路１４０を流れる媒体の量の調節等に用いられる。媒体回路弁１４４は、例えば開度調整可能な電動弁である。

第１熱交換部１４６は、例えば吸着部７０の容器７２の内部に配置される。タイプを限定するものではないが、例えば、第１熱交換部１４６は、端部（冷媒の入口及び出口）が容器７２の外部に配置される、伝熱管がコイル状に巻かれたコイル式の熱交換器である。第１熱交換部１４６の両端には、過熱媒体回路１４０の配管が接続されている。なお、第１熱交換部１４６は、容器７２の内部に配置されなくてもよい。例えば、第１熱交換部１４６は、容器７２を囲むように配置されるコイル式の熱交換器であってもよい。第１熱交換部１４６には、媒体が流れる。第１熱交換部１４６を流れる媒体は、吸着部７０により加熱される。具体的には、第１熱交換部１４６を流れる媒体は、容器７２の内部の吸着材７２ａの吸着熱により加熱される。

第２熱交換部の一例である過熱熱交換器１４８については全て説明したので、説明の重複を避けるため再度の説明は省略する。

（２－２）コントローラ
コントローラ１１０Ｂは、第１実施形態のコントローラ１１０と同様に、冷凍サイクル装置１００Ｂの各種機器の動作を制御する。コントローラ１１０Ｂは、コントローラ１１０と共通する点が多いため、ここでは、コントローラ１１０との相違点について主に説明し、共通点についての説明は基本的に省略する。

コントローラ１１０Ｂは、第１実施形態で説明した冷凍サイクル装置１００の各種機器以外に、過熱媒体回路１４０のポンプ１４２及び媒体回路弁１４４の動作を制御できるように、ポンプ１４２及び媒体回路弁１４４と電気的に接続されている。

コントローラ１１０Ｂは、第１実施形態のコントローラ１１０と同様に、冷房運転時及び暖房運転時に、冷凍サイクル装置１００の各種機器の動作を制御する。また、コントローラ１１０Ｂは、第１実施形態のコントローラ１１０と同様に、吸着制御及び脱着制御を行う。冷房運転時、暖房運転時、吸着制御時、及び脱着制御時にコントローラ１１０Ｂが実行する制御内容については、ここでは説明を省略する。

また、冷凍サイクル装置１００Ｂが、第２実施形態の冷凍サイクル装置１００Ａと同様にデフロスト媒体回路１２０及び第１検知部１３０を更に有している場合には、コントローラ１１０Ｂは、フロスト抑制運転やデフロスト運転を実行する際に、第２実施形態で説明したように、冷凍サイクル装置１００Ｂの各種機器の動作を制御する。

コントローラ１１０Ｂは、更に、過熱度制御を行う。過熱度制御について説明する。

（２－３－１）過熱度制御
コントローラ１１０Ｂは、冷房運転を行う際に、吸着材７２ａの吸着熱を利用して圧縮機１０に吸入される冷媒の過熱度を、目標過熱度に制御する。コントローラ１１０Ｂによる過熱度制御は、既に説明した吸着制御と組み合わせて実行される制御である。

以下に、コントローラ１１０Ｂによる吸着制御を含む過熱度制御について、図９のフローチャートを参照しながら説明する。図９は、コントローラ１１０Ｂによる過熱度制御のフローチャートの一例である。

吸着制御を含む過熱度制御は、冷凍サイクル装置１００がそれまで暖房運転を行っており、冷凍サイクル装置１００の運転モードを暖房運転モードから冷房運転モードに切り換える際に実行される。言い換えれば、図９のフローチャートのステップＳ７１の実行時点では、冷凍サイクル装置１００は、暖房運転中か、暖房運転後に（冷房運転を行うことなく）停止されている状態である。

ステップＳ７１～ステップＳ７４までの制御は、図２を参照して説明した吸着制御のステップＳ１からステップＳ４までの制御と同様であるため説明は省略する。

コントローラ１１０Ｂは、更に、閉じられていた媒体回路弁１４４を開き（ステップＳ７５）、停止していたポンプ１４２を所定の回転数で運転する（ステップＳ７６）。なお、ステップＳ７２～ステップＳ７６を実行する順番は、矛盾の無い範囲で適宜変更されてもよい。また、ステップＳ７２～ステップＳ７６の一部又は全部は同時に実行されてもよい。

ステップＳ７３～ステップＳ７６の制御が実行されることで、第１熱交換部１４６において吸着部７０の吸着材７２ａの吸着熱により加熱された媒体が、過熱熱交換器１４８へと流れて、過熱熱交換器１４８において主冷媒回路５０を流れる冷媒と熱交換する。なお、コントローラ１１０Ｂは、媒体回路弁１４４の開度を、図示しない各種センサにより計測される圧縮機１０に吸入される冷媒の過熱度が目標過熱度になるように調節する。このようにして、吸着材７２ａの吸着熱が、冷媒の吸入過熱度の確保に利用される。

また、ここでは、吸着材７２ａの吸着熱が冷媒の加熱に使用されることで、吸着熱による吸着材７２ａの温度上昇が抑制されやすいため、吸着材７２ａの第１冷媒の吸着が、吸着材７２ａの温度上昇によって阻害されにくい。

次に、ステップＳ７７では、ステップＳ７３及びステップＳ７４で熱源側弁８２ａ及び利用側弁８２ｂを開いてから、所定時間が経過したかが判断される。ここでの所定時間には、主冷媒回路５０に所定濃度の第１冷媒が含まれる非共沸混合冷媒が流れる状態から、主冷媒回路５０に実質的に第２冷媒が単独で流れる状態になるまでに要する時間が用いられる。所定時間は、例えば、事前に実験を行って決定されてもよいし、理論的に求められてもよい。

ステップＳ７７で、ステップＳ７３及びステップＳ７４で熱源側弁８２ａ及び利用側弁８２ｂを開いてから所定時間が経過したと判断されると、コントローラ１１０Ｂは、ステップＳ７８で利用側弁８２ｂを閉じ、ステップＳ７９で熱源側弁８２ａを閉じる。なお、ステップＳ７８及びステップＳ７９の順番は逆でもよく、ステップＳ７８及びステップＳ７９は同時に実行されてもよい。

さらにステップＳ８０では、ステップＳ７３及びステップＳ７４で熱源側弁８２ａ及び利用側弁８２ｂを開いてから、又は、ステップＳ７８及びステップＳ７９で熱源側弁８２ａ及び利用側弁８２ｂを閉じてから、所定時間が経過したかが判断される。ここでの所定時間には、吸着部７０の吸着材７２ａの蓄熱量が減少し、冷媒の過熱に利用することが困難になるまでの時間が使用される。所定時間は、例えば、事前に実験を行って決定されてもよいし、理論的に求められてもよい。

ステップＳ８０で所定時間が経過したと判断されると（ステップＳ８０でＹｅｓ）、コントローラ１１０Ｂは、ステップＳ８１～ステップＳ８２の制御を実行する。コントローラ１１０Ｂは、ステップＳ８１でポンプ１４２を停止し、ステップＳ８２で媒体回路弁１４４を閉じる。なお、ステップＳ８１，ステップＳ８２を実行する順番は、可能であれば逆であってもよく、ステップＳ８１とステップＳ８２とは同時に実行されてもよい。

なお、媒体による吸入過熱度の制御の終了後も吸入過熱度を制御する場合には、例えば、膨張機構３０の制御等により過熱度の調節が行われればよい。

なお、図９のフローチャートでは、ステップＳ８０において、ステップＳ７３及びステップＳ７４で熱源側弁８２ａ及び利用側弁８２ｂを開いてからの時間、又は、ステップＳ７８及びステップＳ７９で熱源側弁８２ａ及び利用側弁８２ｂを閉じてからの時間に基づいてステップＳ８１及びステップＳ８２の実行タイミングが制御される。ただし、これに限定されるものではなく、コントローラ１１０Ｂは、吸着部７０の容器７２や過熱媒体回路１４０の配管に設けられる、温度センサの計測結果に基づいて、ステップＳ８１及びステップＳ８２の制御を実行するタイミングを決定してもよい。

（３）特徴
冷凍サイクル装置１００Ｂは、第１実施形態の冷凍サイクル装置１００の特徴に加え、以下の特徴を有する。

（３－１）
冷凍サイクル装置１００Ｂは、媒体が流れる過熱媒体回路１４０を備える。過熱媒体回路１４０は、第２媒体回路の一例である。過熱媒体回路１４０は、第１熱交換部１４６と、第２熱交換部の一例としての過熱熱交換器１４８と、を有する。第１熱交換部１４６では、吸着部７０により媒体が加熱される。過熱熱交換器１４８では、媒体が圧縮機１０に流入する冷媒を加熱する。

冷凍サイクル装置１００Ｂでは、第１冷媒が吸着材７２ａに吸着される際の吸着熱を有効に活用して、圧縮機１０に吸入される冷媒を加熱できる。

＜第４実施形態＞
（１）全体概要
図１０を参照して、本開示の冷凍サイクル装置の第４実施形態に係る冷凍サイクル装置１００Ｃを説明する。図１０は、冷凍サイクル装置１００Ｃの概略構成図である。図１０では、第１実施形態の冷凍サイクル装置１００における構成と同様の構成には、同じ符号を用いる。なお、図面が煩雑になるのを避けるため、図１０では、第２バイパス流路９０の図示は省略している。また、冷凍サイクル装置１００Ｃは、第２実施形態のデフロスト媒体回路１２０及び第１検知部１３０や、第３実施形態の過熱媒体回路１４０を更に有してもよい。

冷凍サイクル装置１００Ｃは、第１実施形態の冷凍サイクル装置１００と、第２検知部１５０を有する点で相違する。

その他の点では、冷凍サイクル装置１００Ｃと冷凍サイクル装置１００とは多くの点で共通する。ここでは、説明の重複を避けるため、冷凍サイクル装置１００との相違点である第２検知部１５０を中心に説明し、冷凍サイクル装置１００との共通点については基本的に説明を省略する。

冷凍サイクル装置１００Ｃは、図１０に示すように、冷凍サイクルの一例としての主冷媒回路５０と、吸着部７０と、第１バイパス流路８０と、第２バイパス流路（図５では描画を省略）と、第２検知部１５０と、コントローラ１１０Ｃと、を主に備える。

主冷媒回路５０、吸着部７０、第１バイパス流路８０、及び第２バイパス流路は、第１実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。

第２検知部１５０は、主冷媒回路５０内を循環する冷媒の組成比を検知する。第２検知部１５０は、熱源ユニット２の図示しないケーシングに収容される。

コントローラ１１０Ｃは、第１実施形態のコントローラ１１０と同様の物理的構成を有する。コントローラ１１０Ｃは、第２検知部１５０による主冷媒回路５０内を循環する冷媒の組成比を用いて第１バイパス流路８０の弁８２の制御を行う点で、主に、第１実施形態のコントローラ１１０と相違する。

（２）詳細構成
（２－１）第２検知部
第２検知部１５０は、主冷媒回路５０内を循環する冷媒の組成比を検知する。

第２検知部１５０は、主冷媒回路５０の、熱源熱交換器２０と膨張機構３０との間と利用熱交換器４０と膨張機構３０との間と、を接続する配管１５１を含む。なお、配管１５１は、主冷媒回路５０を流れる冷媒の組成の検知に用いられるものであり、蒸気圧縮式冷凍サイクルには直接的には不要な配管である。配管１５１は、液冷媒管５２ｄに比べて細径の配管であり、ごく少量の冷媒が流れる。

第２検知部１５０は、配管１５１に配置される、冷媒容器１５２と、弁１５４と、を含む。弁１５４は、第１弁１５４ａと、第２弁１５４ｂと、を含む。第１弁１５４ａは、配管１５１の、熱源熱交換器２０と膨張機構３０との間における液冷媒管５２ｄとの接続部と、冷媒容器１５２と、の間に配置される。第２弁１５４ｂは、配管１５１の、利用熱交換器４０と膨張機構３０との間における液冷媒管５２ｄとの接続部と、冷媒容器１５２と、の間に配置される。第１弁１５４ａ及び第２弁１５４ｂは、例えば開度可変の電子膨張弁である。ただし、これに限定されるものではなく、第１弁１５４ａ及び第２弁１５４ｂは、例えばキャピラリチューブであってもよい。また、第２検知部１５０は、冷媒容器１５２内の冷媒の圧力を計測する圧力センサ１５６と、冷媒容器１５２内の冷媒の温度を計測する温度センサ１５８と、を有する。

コントローラ１１０Ｃは、冷房運転時や暖房運転時に、必要に応じ、第１弁１５４ａ及び第２弁１５４ｂを開き、冷媒容器１５２内に二相の（液相及び気相の）冷媒が存在するように、第１弁１５４ａ及び第２弁１５４ｂを所定の開度に制御する。例えば、コントローラ１１０Ｃは、吸着制御及び脱着制御を行う際に、第１弁１５４ａ及び第２弁１５４ｂを開き、冷媒容器１５２に二相の冷媒が貯留されるように、第１弁１５４ａ及び第２弁１５４ｂを所定の開度に制御する。

非共沸混合冷媒では、非共沸混合冷媒に用いられている冷媒の種類と、二相冷媒の圧力及び温度が分かれば、その組成比が算出可能である。そのため、第２検知部１５０は、圧力センサ１５６の計測する二相冷媒の圧力と、温度センサ１５８の計測する二相冷媒の温度と、に基づいて、冷媒容器１５２内の冷媒の組成比、言い換えれば主冷媒回路５０の液冷媒管５２ｄを流れる冷媒の組成を検知できる。

なお、冷媒の組成比は、コントローラ１１０Ｃが、第２検知部１５０の一部として機能して、圧力センサ１５６及び温度センサ１５８の計測結果に基づいて、主冷媒回路５０を循環する冷媒の組成比を検知（算出）してもよい。あるいは、第２検知部１５０は、コントローラ１１０Ｃとは独立した装置で、圧力センサ１５６及び温度センサ１５８の計測結果に基づいて主冷媒回路５０を循環する冷媒の組成比を検知してもよい。

本実施形態では、コントローラ１１０Ｃが、圧力センサ１５６及び温度センサ１５８の計測結果に基づいて、主冷媒回路５０を循環する冷媒の組成比を検知するものとして説明する。具体的には、コントローラ１１０Ｃのメモリ（記憶部）には、使用する非共沸混合冷媒について、二相冷媒の圧力及び温度と、非共沸混合冷媒の組成比の関係を表すデータ（例えば、テーブルや関係式）が記憶されている。コントローラ１１０Ｃは、メモリに記憶されている、二相冷媒の圧力及び温度と、非共沸混合冷媒の組成比との関係を表すデータと、圧力センサ１５６及び温度センサ１５８の計測結果と、に基づいて、主冷媒回路５０を循環する冷媒の組成比を検知する。

なお、主冷媒回路５０を循環する冷媒の組成比の検知方法は、ここで例示した方法に限定される必要はなく、第２検知部１５０は、他の方法で、又、上記方法とは異なる機器を用いて、主冷媒回路５０を循環する冷媒の組成比を検知してもよい。

（２－２）コントローラ
コントローラ１１０Ｃは、第１実施形態のコントローラ１１０と同様に、冷凍サイクル装置１００Ｃの各種機器の動作を制御する。コントローラ１１０Ｃは、コントローラ１１０と共通する点が多いため、ここでは、コントローラ１１０との相違点について主に説明し、共通点については基本的に説明を省略する。

コントローラ１１０Ｃは、第１実施形態で説明した冷凍サイクル装置１００の各種機器以外に、第２検知部１５０の第１弁１５４ａ及び第２弁１５４ｂの動作を制御できるように、第１弁１５４ａ及び第２弁１５４ｂと電気的に接続されている。また、コントローラ１１０Ｃは、圧力センサ１５６及び温度センサ１５８と電気的に接続され、圧力センサ１５６及び温度センサ１５８の計測値を取得可能である。なお、コントローラ１１０Ｃは、圧力センサ１５６及び温度センサ１５８以外の冷凍サイクル装置１００の様々な場所に配置される図示しないセンサとも電気的に接続され、これらのセンサの計測値を取得可能である。

コントローラ１１０Ｃは、第１実施形態のコントローラ１１０と同様に、冷房運転時及び暖房運転時に、冷凍サイクル装置１００の各種機器の動作を制御する。

また、コントローラ１１０Ｃは、第１実施形態のコントローラ１１０と同様に、吸着制御及び脱着制御を行う。ただし、コントローラ１１０Ｃの実行する吸着制御及び脱着制御は、以下の点で、第１実施形態のコントローラ１１０の実行する吸着制御及び脱着制御と異なる。

第１実施形態では、図２を参照しながら説明したように、吸着制御の際、熱源側弁８２ａ及び利用側弁８２ｂを開いてからの経過時間に基づいて、熱源側弁８２ａ及び利用側弁８２ｂを閉じるタイミングを決定している。また、第１実施形態では、図３を参照しながら説明したように、脱着制御の際、熱源側弁８２ａ及び利用側弁８２ｂを開いてからの経過時間に基づいて、熱源側弁８２ａ及び利用側弁８２ｂを閉じるタイミングを決定している。

これに対し、コントローラ１１０Ｃは、吸着制御及び脱着制御において、第２検知部１５０を用いて検知する主冷媒回路５０を循環する冷媒の組成比が、目標組成比になると、熱源側弁８２ａ及び利用側弁８２ｂを閉じる。このような方法で熱源側弁８２ａ及び利用側弁８２ｂを閉じるタイミングが決定される結果、主冷媒回路５０を循環する冷媒の組成比を精度良く制御できる。

（３）特徴
冷凍サイクル装置１００Ｃは、第１実施形態の冷凍サイクル装置１００の特徴に加え、以下の特徴を有する。

（３－１）
冷凍サイクル装置１００Ｃは、第２検知部１５０を備える。第２検知部１５０は、主冷媒回路５０内を循環する冷媒の組成比を検知する。第１バイパス流路８０の弁８２は、第２検知部１５０が検知する冷媒の組成比が目標組成比になるように制御される。

冷凍サイクル装置１００Ｃでは、最適な組成比の冷媒を用いて冷凍サイクル装置１００Ｃを運転できる。

＜変形例＞
上記の第１実施形態～第４実施形態の構成の一部又は全部は、互いに矛盾しない範囲で適宜組み合わせられてもよい。

以下に、上記実施形態の変形例を説明する。なお、以下の変形例は、互いに矛盾しない範囲で適宜組み合わせられてもよい。

（１）変形例Ａ
上記実施形態では、第１冷媒はＣＯ２であり、第２冷媒はＨＦＯ冷媒のＲ１２３４Ｚｅ又はＲ１２３４ｙｆである非共沸混合冷媒を用いる冷凍サイクル装置について説明を行った。ただし、第１冷媒及び第２冷媒の種類は例示の冷媒に限定されるものではない。例えば、第１冷媒は、ＨＦＯ冷媒のＲ１１３２（Ｅ）（トランス－１，２?ジフルオロエチレン）又はＲ１１２３（トリフルオロエチレン）であってもよい。このような冷媒の組合せでも、第２冷媒を実質的に単独で用いることで高効率の運転を実現しつつ、第２冷媒を単独で用いる場合には能力が不足する場合には、第１冷媒と第２冷媒との非共沸混合冷媒を用いることで能力不足を補うことができる。

なお、この際には、吸着材７２ａとして、第１冷媒としてのＲ１１３２を吸着し、第２冷媒としてのＲ１２３４ＺｅやＲ１２３４ｙｆを吸着しない、又は、Ｒ１２３４ＺｅやＲ１２３４ｙｆの吸着性能がＲ１１３２の吸着性能より低い吸着材が選定されればよい。例えば、吸着材７２ａは、第１実施形態の中で例示した種類の吸着材のいずれかが選択されてもよい。

（２）変形例Ｂ
上記実施形態では、建物等に設置される冷凍サイクル装置１００，１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃを例に、本開示の冷凍サイクル装置を説明している。しかし、本開示の冷凍サイクル装置は、建物に設置されるものに限定されない。本開示の冷凍サイクル装置は、例えば、自動車等の乗物に搭載される装置であってもよい。

（３）変形例Ｃ
上記実施形態では、冷凍サイクル装置１００，１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃが、熱源ユニット２と、熱源ユニット２に冷媒配管により接続される利用ユニット４と、を有する場合を例に、本開示の冷凍サイクル装置を説明している。しかし、本開示の冷凍サイクル装置は、このような装置に限定されるものではない。例えば、本開示の冷凍サイクル装置は、全ての機器が１つのケーシングに搭載される一体式の装置であってもよい。

（４）変形例Ｄ
上記実施形態では、冷房運転時には第２冷媒が実質単独で使用され、暖房運転時には第１冷媒と第２冷媒との非共沸混合冷媒が使用される。

ただし、このような態様に限定されるものではなく、例えば、暖房運転時であっても、能力不足が特に問題とならない条件（例えば熱源空気の温度が比較的高い条件）では第２冷媒が実質単独で使用され、暖房運転時でかつ能力不足が問題となる条件でのみ第１冷媒と第２冷媒との非共沸混合冷媒が使用されてもよい。この場合、冷凍サイクル装置は、温度調整対象を加熱する運転だけを行う装置であってもよい。

また、例えば、冷房運転時であっても、能力不足が問題となる条件であれば、第１冷媒と第２冷媒との非共沸混合冷媒が使用されてもよい。この場合、冷凍サイクル装置は、温度調整対象を冷却する運転だけを行う装置であってもよい。

（５）変形例Ｅ
上記実施形態では、暖房運転時に使用する非共沸混合冷媒の第１冷媒と第２冷媒との組成比が一様である場合を例に説明したが、暖房運転時に使用する非共沸混合冷媒の第１冷媒と第２冷媒との組成比は、運転条件に応じて変更されてもよい。

具体的には、能力不足が発生しやすい条件（例えば熱源の温度が低い場合）では、非共沸混合冷媒中の第１冷媒の重量濃度が増やされ、能力不足が比較的発生しにくい条件では非共沸混合冷媒中の第１冷媒の重量濃度が減らされてもよい。このような制御は、例えば、第１実施形態の冷凍サイクル装置１００であれば、運転条件に応じて、図３のステップＳ１７の所定時間を変更することで実現されればよい。また、第４実施形態の冷凍サイクル装置１００Ｃであれば、第２検知部１５０を用いることで、運転条件に応じて、主冷媒回路５０を流れる非共沸混合冷媒の組成比を精度良く制御することが可能である。

（６）変形例Ｆ
上記実施形態では、吸着材７２ａから第１冷媒を脱着させる際に冷媒の熱を利用するが、これに限定されるものではない。本開示の冷凍サイクル装置は、吸着材７２ａから第１冷媒を脱着させる際に、電気ヒータ等の機器が発する熱を利用してもよい。

また、圧力差だけで第１冷媒の脱着が可能であれば、吸着材７２ａから第１冷媒を脱着させるための熱源は特に設けられなくてもよい。

＜付記＞
以上、本開示の実施形態及び変形例を説明したが、特許請求の範囲に記載された本開示の趣旨及び範囲から逸脱することなく、形態や詳細の多様な変更が可能なことが理解されるであろう。

本開示は、冷凍サイクル装置に広く適用でき有用である。

１０ 圧縮機
２０ 熱源熱交換器（放熱器，蒸発器）
３０ 膨張機構
４０ 利用熱交換器（蒸発器，放熱器）
５０ 主冷媒回路（冷凍サイクル）
７０ 吸着部
７２ａ 吸着材
８０ 第１バイパス流路
８２ 弁
８２ａ 熱源側弁（第１弁，第２弁）
８２ｂ 利用側弁（第２弁，第１弁）
９０ 第２バイパス流路
９２ 弁（第３弁）
１００，１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ 冷凍サイクル装置
１２０ デフロスト媒体回路（第１媒体回路）
１２６ 第１熱交換部
１２８ 第２熱交換部
１３０ 第１検知部
１４０ 過熱媒体回路（第２媒体回路）
１４６ 第１熱交換部
１４８ 過熱熱交換器（第２熱交換部）
１５０ 第２検知部
Ａ 熱源側端（第１端，第２端）
Ｂ 利用側端（第２端，第１端）
Ｃ 高圧端（第３端）
Ｄ 低圧端（第４端）

昭６２－８０４５２号公報

Claims (12)

1. 圧縮機（１０）と、放熱器（２０，４０）と、膨張機構（３０）と、蒸発器（４０，２０）と、を含み、第１冷媒と第２冷媒とを含む非共沸混合冷媒を使用する冷凍サイクル（５０）と、
   前記第１冷媒を吸着し、かつ、前記第２冷媒を吸着しない又は前記第２冷媒の吸着性能が前記第１冷媒の吸着性能より低い、吸着材（７２ａ）を含み、前記吸着材が吸着した前記第１冷媒を貯留する吸着部（７０）と、
   前記冷凍サイクルの高圧部である第１端（Ａ，Ｂ）と、前記冷凍サイクルの低圧部である第２端（Ｂ，Ａ）と、を接続し、前記吸着部と弁（８２）とが配置される第１バイパス流路（８０）と、
   を備え、
   前記弁は、前記第１端と前記吸着部との間に配置される第１弁（８２ａ，８２ｂ）と、前記吸着部と前記第２端との間に配置される第２弁（８２ｂ，８２ａ）と、を含み、
   前記吸着材に前記第１冷媒を吸着させる際には、前記第１弁及び前記第２弁が開かれ、かつ、前記第１弁の流路面積が前記第２弁の流路面積より大きくなるように、前記第１弁及び前記第２弁の開度が調節され、
   前記吸着材から前記第１冷媒を脱着させる際には、前記第１弁及び前記第２弁が開かれ、かつ、前記第２弁の流路面積が前記第１弁の流路面積より大きくなるように、前記第１弁及び前記第２弁の開度が調節される、
   冷凍サイクル装置（１００，１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ）。
2. 前記第２端は、前記冷凍サイクルの前記膨張機構と前記蒸発器との間である、
   請求項１に記載の冷凍サイクル装置。
3. 前記第１端は、前記冷凍サイクルの前記放熱器と前記膨張機構との間である、
   請求項１又は２に記載の冷凍サイクル装置。
4. 前記冷凍サイクルは、前記蒸発器として機能する際に温度調整対象を冷却し、前記放熱器として機能する際に前記温度調整対象を加熱する、利用熱交換器（４０）を含み、
   前記利用熱交換器を前記蒸発器として利用する際には、第１バイパス流路の前記弁が開かれ、前記吸着材は前記第１冷媒を吸着し、
   前記利用熱交換器を前記放熱器として利用する際には、第１バイパス流路の前記弁が開かれ、前記吸着材は前記第１冷媒を脱着する、
   請求項１から３のいずれか１項に記載の冷凍サイクル装置。
5. 前記冷凍サイクルの前記圧縮機と前記放熱器との間の第３端（Ｃ）と、前記冷凍サイクルの低圧部である第４端（Ｄ）と、を接続し、流れる冷媒により前記吸着部を加熱する、第２バイパス流路（９０）を更に備え、
   前記第２バイパス流路には、前記第２バイパス流路における冷媒の流れを制御する第３弁（９２）が配置され、
   前記吸着材から前記第１冷媒を脱着させる際には、前記第３弁が開かれる、
   請求項１から４のいずれか１項に記載の冷凍サイクル装置。
6. 前記第１冷媒はＣＯ２である、
   請求項１から５のいずれか１項に記載の冷凍サイクル装置。
7. 前記吸着材に前記第１冷媒としてのＣＯ２が吸着されていない状態で、前記非共沸混合冷媒に含まれる前記第１冷媒としてのＣＯ２の濃度は、２０ｗｔ％以下である、
   請求項６に記載の冷凍サイクル装置。
8. 前記吸着材は、ＣＯ２の吸着性能が高い、金属有機構造体又はゼオライトである、
   請求項６又は７のいずれか１項に記載の冷凍サイクル装置。
9. 前記第２冷媒はＨＦＯ冷媒である、
   請求項１から８のいずれか１項に記載の冷凍サイクル装置。
10. 前記冷凍サイクルは、前記蒸発器として機能する熱源熱交換器（２０）を含み、
    前記冷凍サイクル装置は、
    媒体が流れ、前記吸着部により前記媒体が加熱される第１熱交換部（１２６）と、前記媒体で前記熱源熱交換器を加熱する第２熱交換部（１２８）と、を有する、第１媒体回路（１２０）と、
    前記熱源熱交換器の着霜を検知する第１検知部（１３０）と、
    を更に備え、
    前記第１検知部が前記熱源熱交換器の着霜を検知した際に、前記媒体は、前記第１媒体回路を循環する、
    請求項１から９のいずれか１項に記載の冷凍サイクル装置（１００Ａ）。
11. 媒体が流れ、前記吸着部により前記媒体が加熱される第１熱交換部（１４６）と、前記媒体で前記圧縮機に流入する冷媒を加熱する第２熱交換部（１４８）と、を有する、第２媒体回路（１４０）を更に備える、
    請求項１から９のいずれか１項に記載の冷凍サイクル装置（１００Ｂ）。
12. 前記冷凍サイクル内を循環する冷媒の組成比を検知する第２検知部（１５０）、を更に備え、
    前記第１バイパス流路の前記弁は、前記第２検知部が検知する冷媒の組成比が目標組成比になるように制御される、
    請求項１から１１のいずれか１項に記載の冷凍サイクル装置（１００Ｃ）。

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