WO2016113868A1 - 冷凍サイクル装置 - Google Patents

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WO2016113868A1
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expansion valve
refrigerant
storage tank
heat storage
heat exchanger
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伸哲 上原
青木　正則
井上　誠司
裕輔 島津
Original Assignee
三菱電機株式会社
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F1/00—Room units for air-conditioning, e.g. separate or self-contained units or units receiving primary air from a central station
    • F24F1/06—Separate outdoor units, e.g. outdoor unit to be linked to a separate room comprising a compressor and a heat exchanger
    • F24F1/26—Refrigerant piping
    • F24F1/30—Refrigerant piping for use inside the separate outdoor units
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00—Control or safety arrangements
    • F24F11/89—Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B1/00—Compression machines, plants or systems with non-reversible cycle
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B13/00—Compression machines, plants or systems, with reversible cycle
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B47/00—Arrangements for preventing or removing deposits or corrosion, not provided for in another subclass
    • F25B47/02—Defrosting cycles

Definitions

  • the present invention relates to a refrigeration cycle apparatus.
  • a compressor Conventionally, a compressor, a four-way valve, an indoor heat exchanger, an outdoor heat exchanger, a liquid receiver provided between the indoor heat exchanger and the outdoor heat exchanger, an indoor heat exchanger, and an outdoor heat exchanger
  • a refrigeration cycle apparatus provided with an expansion valve provided between the two (for example, see Patent Document 1).
  • the refrigeration cycle apparatus described in Patent Document 1 switches the four-way valve to perform a defrosting operation instead of the heating operation when frost adheres to the outdoor unit heat exchanger during heating operation, and discharges from the compressor The cooled refrigerant is supplied to the outdoor unit heat exchanger.
  • Patent Document 1 has a problem that the room temperature is lowered because low-temperature refrigerant flows into the indoor heat exchanger in the defrosting operation.
  • the present invention has been made against the background of the above-described problems, and an object of the present invention is to obtain a refrigeration cycle apparatus that can suppress a decrease in room temperature during a defrosting operation.
  • the refrigerant pipe configured such that the refrigerant flows in the order of the compressor, the switching means, the indoor heat exchanger, the first expansion valve, the second expansion valve, and the outdoor heat exchanger.
  • a heat storage tank having a liquid layer part, one end of which is located above the liquid level of the liquid layer part inside the heat storage tank, and the other end of the refrigerant pipe.
  • a bypass pipe positioned so as to be connected to a merging portion located on the suction side of the compressor, and a third expansion valve provided on the bypass pipe, wherein the heat storage tank is configured to perform the first expansion in a heating operation.
  • the refrigerant flow is provided downstream of the valve and downstream of the second expansion valve in the heating operation, and at least one of the refrigerant pipe and the bypass pipe flows out of the third expansion valve.
  • the heat storage tank In which is positioned so as to be inside the refrigerant heat exchanger.
  • the refrigeration cycle apparatus can be configured without flowing a low-temperature refrigerant through the indoor heat exchanger. In this way, a decrease in room temperature during the defrosting operation can be suppressed.
  • Embodiment 1 FIG.
  • the size relationship of each component may be different from the actual one.
  • the same reference numerals denote the same or corresponding parts, and this is common throughout the entire specification.
  • the forms of the constituent elements shown in the entire specification are merely examples, and are not limited to these descriptions.
  • FIG. 1 is a diagram showing a refrigeration cycle apparatus 100 according to Embodiment 1 of the present invention.
  • the refrigeration cycle apparatus 100 includes a compressor 1, a four-way valve 2, an indoor heat exchanger 3, a first expansion valve 4, a second expansion valve 5, and an outdoor heat exchanger 6. And comprising.
  • the compressor 1 is a variable capacity compressor that compresses sucked refrigerant and discharges it as a high-temperature and high-pressure refrigerant.
  • the four-way valve 2 is a switching means that can switch the flow direction of the refrigerant discharged from the compressor 1 according to, for example, the heating operation, the cooling operation, and the defrosting operation being performed.
  • FIG. 1 an example in which the four-way valve 2 is switched so as to perform a cooling (defrosting) operation will be described.
  • the solid line arrow of FIG. 1 has shown the flow of the refrigerant
  • the broken line arrow of FIG. 1 has shown the flow of the refrigerant
  • the indoor heat exchanger 3 is a heat exchanger that functions as an evaporator during cooling operation and functions as a condenser during heating operation.
  • the indoor fan is a blowing unit that supplies indoor air to the indoor heat exchanger 3 to form an air flow.
  • the indoor fan is composed of, for example, an axial fan or a centrifugal fan. The indoor fan rotates when an indoor motor (not shown) is driven. By the rotation of the indoor fan, heat exchange is performed between the air supplied from the indoor fan and the refrigerant flowing inside the indoor heat exchanger 3.
  • the outdoor heat exchanger 6 is a heat exchanger that functions as a condenser during cooling operation and functions as an evaporator during heating operation.
  • the outdoor fan is a blowing unit that supplies outside air to the outdoor heat exchanger 6 to form an air flow.
  • the outdoor fan is composed of, for example, an axial fan or a centrifugal fan.
  • the outdoor fan rotates when an outdoor motor (not shown) is driven. As the outdoor fan rotates, heat exchange is performed between the air supplied from the outdoor fan and the refrigerant flowing inside the outdoor heat exchanger 6.
  • the first expansion valve 4 and the second expansion valve 5 are configured to be switchable between an “open” state and a “closed” state, and have a function of decompressing and expanding the refrigerant.
  • the first expansion valve 4 and the second expansion valve 5 are switched depending on, for example, whether it is during heating operation or during cooling (defrosting) operation.
  • the heat storage tank 10 is a container having an air layer portion 10g and a liquid layer portion 10l therein.
  • the heat storage tank 10 is provided on the downstream side of the refrigerant flow with respect to the first expansion valve 4 in the heating operation and on the upstream side of the refrigerant flow with respect to the second expansion valve 5 in the heating operation.
  • a gas refrigerant flowing through the refrigerant pipe 90 is stored in the gas layer portion 10g.
  • Liquid refrigerant flowing through the refrigerant pipe 90 is stored in the liquid layer portion 10l.
  • the bypass pipe 20 is provided so that one end thereof is positioned above the liquid level of the liquid layer portion 10 l inside the heat storage tank 10 and the other end is positioned on the suction side of the compressor 1.
  • the other end of the bypass pipe 20 is connected to the refrigerant pipe 90 at a junction 90 a on the refrigerant pipe 90.
  • the junction 90 a is provided on the downstream side of the refrigerant flow from the outdoor heat exchanger 6 during the heating operation and on the suction side of the compressor 1.
  • the junction 90 a is provided on the downstream side of the refrigerant flow and on the suction side of the compressor 1 with respect to the indoor heat exchanger 3 during the cooling operation.
  • On the bypass pipe 20 a third expansion valve 21 and a first heat exchange unit 20e are provided.
  • the third expansion valve 21 is provided on the upstream side of the refrigerant flow with respect to the first heat exchange unit 20e.
  • the third expansion valve 21 is opened at a predetermined opening in a predetermined time zone.
  • the above-mentioned “predetermined time zone” is, for example, during the defrosting operation.
  • the first heat exchanging part 20 e is a part constituting a part of the bypass pipe 20, on the downstream side of the refrigerant flow from the third expansion valve 21, than the liquid level of the liquid layer part 10 l inside the heat storage tank 10. Located below.
  • Control means 80 switches between opening and closing of the first expansion valve 4, the second expansion valve 5, and the third expansion valve 21. Specifically, for example, the control unit 80 switches opening and closing of the first expansion valve 4, the second expansion valve 5, and the third expansion valve 21 based on the switching state of the four-way valve 2.
  • the control means 80 controls the outdoor motor to adjust the rotational speed of the outdoor fan, and controls the indoor motor to adjust the rotational speed of the indoor fan.
  • the control unit 80 includes, for example, hardware such as a circuit device that realizes this function, or software executed on an arithmetic device such as a microcomputer or a CPU.
  • a second heat exchange unit 90e is provided on the downstream side of the refrigerant flow with respect to the merging unit 90a and on the suction side of the compressor 1.
  • the 2nd heat exchange part 90e is provided so that heat exchange of the refrigerant which flows through refrigerant piping 90 and the refrigerant inside heat storage tank 10 is possible.
  • the second heat exchange unit 90e is provided inside the heat storage tank 10 and above the liquid layer unit 10l.
  • the control means 80 controls the first expansion valve 4 so that the first expansion valve 4 is in the “open” state with the four-way valve 2 switched to the heating side, and the second expansion valve 4
  • the second expansion valve 5 is controlled so that 5 is in the “open” state
  • the third expansion valve 21 is controlled so that the third expansion valve 21 is in the “closed” state.
  • the refrigerant sucked into the compressor 1 is discharged as a high-temperature and high-pressure refrigerant and flows into the indoor heat exchanger 3.
  • the refrigerant that has flowed into the indoor heat exchanger 3 exchanges heat with the air sent to the indoor heat exchanger 3, drops in temperature, and flows out of the indoor heat exchanger 3.
  • the refrigerant flowing out of the indoor heat exchanger 3 passes through the first expansion valve 4 and flows into the heat storage tank 10.
  • a part of the refrigerant inside the heat storage tank 10 is depressurized in the second expansion valve 5 and flows into the outdoor heat exchanger 6.
  • the refrigerant flowing into the outdoor heat exchanger 6 exchanges heat with the air sent to the outdoor heat exchanger 6 and rises in temperature, and flows out of the outdoor heat exchanger 6.
  • the refrigerant flowing out of the outdoor heat exchanger 6 flows into the compressor 1 through the four-way valve 2.
  • the control unit 80 switches the four-way valve 2 to the cooling side and sends the air to the outdoor heat exchanger 6. Is stopped, the defrosting operation is started.
  • the control unit 80 controls the first expansion valve 4 so that the first expansion valve 4 is in the “closed” state, and the second expansion valve 5 is in the “open” state.
  • the second expansion valve 5 is controlled, and the third expansion valve 21 is controlled so that the third expansion valve 21 is in the “open” state.
  • the refrigerant sucked into the compressor 1 is discharged as a high-temperature and high-pressure refrigerant and flows into the outdoor heat exchanger 6.
  • the refrigerant that has flowed into the outdoor heat exchanger 6 exchanges heat with the air sent to the outdoor heat exchanger 6, drops in temperature, and flows out of the outdoor heat exchanger 6.
  • the refrigerant flowing out of the outdoor heat exchanger 6 passes through the second expansion valve 5 and flows into the heat storage tank 10 in a gas-liquid two-phase state. A part of the refrigerant inside the heat storage tank 10 flows into the bypass pipe 20 from one end of the bypass pipe 20.
  • the refrigerant that has flowed into the bypass pipe 20 is decompressed through the third expansion valve 21.
  • the refrigerant decompressed in the third expansion valve 21 exchanges heat with the liquid refrigerant in the liquid layer part 10l in the first heat exchange part 20e and rises in temperature.
  • the refrigerant heat-exchanged in the liquid layer part 10l joins with the refrigerant
  • the temperature of the refrigerant flowing through the second heat exchange unit 90e is increased by exchanging heat with the refrigerant inside the heat storage tank 10.
  • the refrigerant heat-exchanged in the second heat exchange unit 90e is supplied to the compressor 1.
  • the refrigeration cycle apparatus 100 includes the compressor 1, the four-way valve 2, the indoor heat exchanger 3, the first expansion valve 4, the second expansion valve 5, and the outdoor heat in the heating operation.
  • a refrigerating cycle apparatus 100 including a refrigerant pipe 90 configured to allow refrigerant to flow in the order of the exchanger 6, and a heat storage tank 10 having a liquid layer part 101, and a liquid layer part inside the heat storage tank 10 at one end Provided on the bypass pipe 20, the bypass pipe 20 is located above the liquid level of 10 l and the other end is connected to the merging portion 90 a located on the suction side of the compressor 1 in the refrigerant pipe 90.
  • the heat storage tank 10 is provided on the downstream side of the refrigerant flow with respect to the first expansion valve 4 in the heating operation and on the upstream side of the refrigerant flow with respect to the second expansion valve 5 in the heating operation.
  • Refrigerant pipe 90 and bypass At least one of the pipe 20, the refrigerant flowing out from the third expansion valve 21 is positioned so as to be inside the refrigerant exchanges heat with the heat storage tank 10. For this reason, after storing heat in the heat storage tank 10 during the heating operation and obtaining the amount of heat necessary for the defrosting operation, the refrigerant flowing into the bypass pipe 20 is heated using the heat storage in the heat storage tank 10 during the defrosting operation. can do.
  • the refrigerant that has been reduced in temperature in the outdoor heat exchanger 6 and depressurized in the second expansion valve 5 flows into the indoor heat exchanger 3 and can be generated when the defrosting operation is performed without providing the bypass pipe 20. Can be reduced. Therefore, the refrigeration cycle apparatus 100 can be configured without flowing a low-temperature refrigerant through the indoor heat exchanger 3. In this way, a decrease in room temperature during the defrosting operation can be suppressed.

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Abstract

　暖房運転において、圧縮機１、四方弁２、室内熱交換器３、第１膨張弁４、第２膨張弁５、室外熱交換器６、の順に冷媒が流れるように構成された冷媒配管９０を備えた冷凍サイクル装置１００であって、液層部１０ｌを有する蓄熱槽１０と、一端が蓄熱槽１０の内部における液層部１０ｌの液面よりも上方に位置し且つ他端が冷媒配管９０のうち圧縮機１の吸入側に位置する合流部９０ａに接続されるように位置するバイパス配管２０と、バイパス配管２０上に設けられる第３膨張弁２１と、を備え、蓄熱槽１０は、暖房運転における第１膨張弁４よりも冷媒流れの下流側で且つ暖房運転における第２膨張弁５よりも冷媒流れの上流側に設けられ、冷媒配管９０及びバイパス配管２０の少なくとも何れかは、第３膨張弁２１から流出した冷媒が蓄熱槽１０の内部の冷媒と熱交換されるように位置している。

Description

冷凍サイクル装置
　本発明は、冷凍サイクル装置に関する。
　従来、圧縮機と、四方弁と、室内熱交換器と、室外熱交換器と、室内熱交換器及び室外熱交換器の間に設けられる受液器と、室内熱交換器及び室外熱交換器の間に設けられる膨張弁と、を備えた冷凍サイクル装置があった（例えば、特許文献１参照）。
　特許文献１に記載の冷凍サイクル装置は、暖房運転時において、霜が室外機熱交換器に付着した場合に、暖房運転に代えて除霜運転を行うように四方弁を切り替え、圧縮機から吐出された冷媒を室外機熱交換器に供給している。
特開平７－１２０１１９号公報
　しかしながら、特許文献１に記載の冷凍サイクル装置においては、除霜運転において低温の冷媒が室内熱交換器に流入するため、室温が低下してしまうという課題があった。
　本発明は、上述のような課題を背景としてなされたものであり、従来よりも、除霜運転時における室温低下を抑制することができる冷凍サイクル装置を得ることを目的としている。
　本発明の冷凍サイクル装置は、暖房運転において、圧縮機、切替手段、室内熱交換器、第１膨張弁、第２膨張弁、室外熱交換器、の順に冷媒が流れるように構成された冷媒配管を備えた冷凍サイクル装置であって、液層部を有する蓄熱槽と、一端が前記蓄熱槽の内部における前記液層部の液面よりも上方に位置し且つ他端が前記冷媒配管のうち前記圧縮機の吸入側に位置する合流部に接続されるように位置するバイパス配管と、前記バイパス配管上に設けられる第３膨張弁と、を備え、前記蓄熱槽は、暖房運転における前記第１膨張弁よりも冷媒流れの下流側で且つ暖房運転における前記第２膨張弁よりも冷媒流れの上流側に設けられ、前記冷媒配管及びバイパス配管の少なくとも何れかは、前記第３膨張弁から流出した冷媒が前記蓄熱槽の内部の冷媒と熱交換されるように位置しているものである。
　本発明によれば、暖房運転時において蓄熱槽に蓄熱して除霜運転に必要な熱量を得た後、除霜運転時において、蓄熱槽の蓄熱を利用してバイパス配管に流入した冷媒を加熱することができる。したがって、室内熱交換器に低温の冷媒を流すことなく冷凍サイクル装置を構成することができる。このようにして、除霜運転時における室温低下を抑制することができる。
本発明の実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１００を示す図である。
実施の形態１．
　以下、図面に基づいて本発明の実施の形態１について説明する。なお、以下の図面では各構成部材の大きさの関係が実際のものとは異なる場合がある。また、以下の図面において、同一の符号を付したものは、同一又はこれに相当するものであり、このことは明細書の全文において共通することとする。さらに、明細書全文に表わされている構成要素の形態は、あくまでも例示であって、これらの記載に限定されるものではない。
　図１は本発明の実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１００を示す図である。図１に示されるように、冷凍サイクル装置１００は、圧縮機１と、四方弁２と、室内熱交換器３と、第１膨張弁４と、第２膨張弁５と、室外熱交換器６と、を備える。圧縮機１と、四方弁２と、室内熱交換器３と、第１膨張弁４と、第２膨張弁５と、室外熱交換器６と、を例えば順次接続することで、冷媒配管９０が構成される。
　圧縮機１は、吸入された冷媒を圧縮して高温及び高圧の冷媒として吐出する、可変容量の圧縮機である。四方弁２は、例えば暖房運転、冷房運転、除霜運転が実行されることに応じて、圧縮機１から吐出される冷媒の流れる方向を切替可能な切替手段である。図１においては、冷房（除霜）運転を行うように四方弁２が切り替えられた状態を例に説明する。なお、図１の実線矢印は、除霜運転を行う場合における冷媒の流れを示している。また、図１の破線矢印は、暖房運転を行う場合における冷媒の流れを示している。
　室内熱交換器３は、冷房運転時に蒸発器として機能し、暖房運転時に凝縮器として機能する熱交換器である。室内側ファンは、室内熱交換器３に室内の空気を供給し、空気流を形成する送風手段である。室内側ファンは、例えば、軸流ファンや遠心ファンで構成される。室内側ファンは、室内側モータ（図示省略）が駆動されることで回転する。室内側ファンが回転することで、室内側ファンから供給される空気と室内熱交換器３の内部を流れる冷媒との間で熱交換が行われる。
　室外熱交換器６は、冷房運転時に凝縮器として機能し、暖房運転時に蒸発器として機能する熱交換器である。室外側ファンは、室外熱交換器６に外気を供給し、空気流を形成する送風手段である。室外側ファンは、例えば、軸流ファンや遠心ファンで構成される。室外側ファンは、室外側モータ（図示省略）が駆動されることで回転する。室外側ファンが回転することで、室外側ファンから供給される空気と室外熱交換器６の内部を流れる冷媒との間で熱交換が行われる。
　第１膨張弁４及び第２膨張弁５は、「開」状態と「閉」状態とを切替可能に構成されるものであり、冷媒を減圧膨張する機能を有する。第１膨張弁４及び第２膨張弁５は、例えば、暖房運転時であるか冷房（除霜）運転時であるかによって切り替えられる。
　蓄熱槽１０は、内部に気層部１０ｇ及び液層部１０ｌを有する容器である。蓄熱槽１０は、暖房運転における第１膨張弁４よりも冷媒流れの下流側で且つ暖房運転における第２膨張弁５よりも冷媒流れの上流側に設けられている。気層部１０ｇには、冷媒配管９０を流れるガス冷媒が溜められている。液層部１０ｌには、冷媒配管９０を流れる液冷媒が溜められている。
　バイパス配管２０は、一端が蓄熱槽１０の内部において液層部１０ｌの液面よりも上方によりも上方に位置し且つ他端が圧縮機１の吸入側に位置するように設けられている。バイパス配管２０の他端は、冷媒配管９０上の合流部９０ａにおいて冷媒配管９０と接続される。合流部９０ａは、暖房運転時における室外熱交換器６よりも冷媒流れの下流側で且つ圧縮機１の吸入側に設けられている。合流部９０ａは、冷房運転時における室内熱交換器３よりも冷媒流れの下流側で且つ圧縮機１の吸入側に設けられている。バイパス配管２０上には、第３膨張弁２１及び第１熱交換部２０ｅが設けられている。
　第３膨張弁２１は、第１熱交換部２０ｅよりも冷媒流れの上流側に設けられている。第３膨張弁２１は、所定時間帯において所定開度で開放されるものである。上述した「所定時間帯」は、例えば除霜運転時である。第１熱交換部２０ｅは、バイパス配管２０の一部を構成する部位であり、第３膨張弁２１よりも冷媒流れの下流側において、蓄熱槽１０の内部における液層部１０ｌの液面よりも下方に位置している。
　制御手段８０は、第１膨張弁４、第２膨張弁５、第３膨張弁２１の開閉を切り替える。具体的には例えば、制御手段８０は、四方弁２の切替状態に基づいて、第１膨張弁４、第２膨張弁５、第３膨張弁２１の開閉を切り替える。制御手段８０は、室外側モータを制御して室外側ファンの回転数を調整し、室内側モータを制御して室内側ファンの回転数を調整する。なお、制御手段８０は、例えば、この機能を実現する回路デバイスなどのハードウェア、又はマイコン若しくはＣＰＵなどの演算装置上で実行されるソフトウェアで構成される。
　冷媒配管９０のうち合流部９０ａよりも冷媒流れの下流側で且つ圧縮機１の吸入側には第２熱交換部９０ｅが設けられている。第２熱交換部９０ｅは、冷媒配管９０を流れる冷媒と、蓄熱槽１０の内部の冷媒と、を熱交換可能なように設けられている。具体的には例えば、第２熱交換部９０ｅは、蓄熱槽１０の内部であって液層部１０ｌの上方に設けられている。このように第２熱交換部９０ｅを設けることで、除霜運転時において、蓄熱槽１０の内部の冷媒よりも高温である第２熱交換部９０ｅを流れる冷媒は、蓄熱槽１０の内部の冷媒と熱交換することで温度上昇する。
　以下に、暖房運転における冷凍サイクル装置１００の動作について説明する。暖房運転時においては、制御手段８０は、四方弁２を暖房側に切り替えた状態で、第１膨張弁４が「開」状態となるように第１膨張弁４を制御し、第２膨張弁５が「開」状態となるように第２膨張弁５を制御し、第３膨張弁２１が「閉」状態となるように第３膨張弁２１を制御する。
　圧縮機１に吸入された冷媒は、高温高圧の冷媒として吐出され、室内熱交換器３に流入する。室内熱交換器３に流入した冷媒は、室内熱交換器３に送出される空気と熱交換して温度低下し、室内熱交換器３から流出する。室内熱交換器３から流出した冷媒は、第１膨張弁４を通り、蓄熱槽１０に流入する。蓄熱槽１０の内部の一部の冷媒は、第２膨張弁５において減圧し、室外熱交換器６に流入する。室外熱交換器６に流入した冷媒は、室外熱交換器６に送出される空気と熱交換して温度上昇し、室外熱交換器６から流出する。室外熱交換器６から流出した冷媒は、四方弁２を通って圧縮機１に流入する。このように、暖房運転において冷媒が冷媒配管９０を流れている状態で、基準時間経過後、制御手段８０が、四方弁２を冷房側に切り替え、室外熱交換器６に空気を送出する室外ファンを停止させることで、除霜運転が開始される。
　次に、除霜運転時における冷凍サイクル装置１００の動作について説明する。除霜運転時においては、制御手段８０は、第１膨張弁４が「閉」状態となるように第１膨張弁４を制御し、第２膨張弁５が「開」状態となるように第２膨張弁５を制御し、第３膨張弁２１が「開」状態となるように第３膨張弁２１を制御する。
　圧縮機１に吸入された冷媒は、高温高圧の冷媒として吐出され、室外熱交換器６に流入する。室外熱交換器６に流入した冷媒は、室外熱交換器６に送出される空気と熱交換して温度低下し、室外熱交換器６から流出する。室外熱交換器６から流出した冷媒は、第２膨張弁５を通り、気液二相状態で蓄熱槽１０に流入する。蓄熱槽１０の内部の一部の冷媒は、バイパス配管２０の一端からバイパス配管２０の内部に流入する。バイパス配管２０の内部に流入した冷媒は、第３膨張弁２１を通って減圧される。第３膨張弁２１において減圧された冷媒は、第１熱交換部２０ｅにおいて液層部１０ｌの液冷媒と熱交換して温度上昇する。液層部１０ｌにおいて熱交換された冷媒は、合流部９０ａにおいて冷媒配管９０と合流し、第２熱交換部９０ｅを流れる。第２熱交換部９０ｅを流れる冷媒は、蓄熱槽１０の内部の冷媒と熱交換することで温度上昇する。第２熱交換部９０ｅにおいて熱交換された冷媒は、圧縮機１に供給される。
　以上のように、本実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１００は、暖房運転において、圧縮機１、四方弁２、室内熱交換器３、第１膨張弁４、第２膨張弁５、室外熱交換器６、の順に冷媒が流れるように構成された冷媒配管９０を備えた冷凍サイクル装置１００であって、液層部１０ｌを有する蓄熱槽１０と、一端が蓄熱槽１０の内部における液層部１０ｌの液面よりも上方に位置し且つ他端が冷媒配管９０のうち圧縮機１の吸入側に位置する合流部９０ａに接続されるように位置するバイパス配管２０と、バイパス配管２０上に設けられる第３膨張弁２１と、を備え、蓄熱槽１０は、暖房運転における第１膨張弁４よりも冷媒流れの下流側で且つ暖房運転における第２膨張弁５よりも冷媒流れの上流側に設けられ、冷媒配管９０及びバイパス配管２０の少なくとも何れかは、第３膨張弁２１から流出した冷媒が蓄熱槽１０の内部の冷媒と熱交換されるように位置している。
　このため、暖房運転時において蓄熱槽１０に蓄熱して除霜運転に必要な熱量を得た後、除霜運転時において、蓄熱槽１０の蓄熱を利用してバイパス配管２０に流入した冷媒を加熱することができる。すなわち、バイパス配管２０を設けないで除霜運転を行う場合に生じうる、室外熱交換器６において温度低下して第２膨張弁５において減圧された冷媒が室内熱交換器３に流入して室温が低下する可能性を低減できる。したがって、室内熱交換器３に低温の冷媒を流すことなく冷凍サイクル装置１００を構成することができる。このようにして、除霜運転時における室温低下を抑制することができる。
　１　圧縮機、２　四方弁、３　室内熱交換器、４　第１膨張弁、５　第２膨張弁、６　室外熱交換器、１０　蓄熱槽、１０ｇ　気層部、１０ｌ　液層部、２０　バイパス配管、２０ｅ　第１熱交換部、２１　第３膨張弁、８０　制御手段、９０　冷媒配管、９０ａ　合流部、９０ｅ　第２熱交換部、１００　冷凍サイクル装置。

Claims (4)

  1. 　暖房運転において、圧縮機、切替手段、室内熱交換器、第１膨張弁、第２膨張弁、室外熱交換器、の順に冷媒が流れるように構成された冷媒配管を備えた冷凍サイクル装置であって、
    　液層部を有する蓄熱槽と、
    　一端が前記蓄熱槽の内部における前記液層部の液面よりも上方に位置し且つ他端が前記冷媒配管のうち前記圧縮機の吸入側に位置する合流部に接続されるように位置するバイパス配管と、
    　前記バイパス配管上に設けられる第３膨張弁と、を備え、
    　前記蓄熱槽は、暖房運転における前記第１膨張弁よりも冷媒流れの下流側で且つ暖房運転における前記第２膨張弁よりも冷媒流れの上流側に設けられ、
    　前記冷媒配管及びバイパス配管の少なくとも何れかは、前記第３膨張弁から流出した冷媒が前記蓄熱槽の内部の冷媒と熱交換されるように位置している
    　冷凍サイクル装置。
  2. 　暖房運転と除霜運転とを切り替えるように前記切替手段を制御する制御手段を備え、
    　前記制御手段は、
    　暖房運転において前記第１膨張弁及び前記第２膨張弁を開放し且つ前記第３膨張弁を閉止した後、除霜運転において前記第１膨張弁を閉止し且つ前記第２膨張弁及び前記第３膨張弁を開放する
    　請求項１に記載の冷凍サイクル装置。
  3. 　前記冷媒配管のうち前記合流部よりも前記圧縮機の吸入側に位置する冷媒配管の一部は、前記蓄熱槽の内部における前記液層部の液面よりも上方に位置している
    　請求項１又は請求項２に記載の冷凍サイクル装置。
  4. 　前記バイパス配管のうち前記第３膨張弁よりも冷媒流れの下流側に位置するバイパス配管の一部は、前記蓄熱槽の内部における前記液層部の液面よりも下方に位置している
    　請求項１～請求項３の何れか一項に記載の冷凍サイクル装置。
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