(57)【要約】  第１冷房運転時には、圧縮機（１２）が動作状態となるとともに液ポンプ（２６）は停止状態となり、冷媒タンク（２４）に冷媒の液面が存在する量の冷媒が冷媒タンク（２４）に蓄積される。第２冷房運転時には、圧縮機（１２）が停止状態となるとともに液ポンプ（２６）は動作状態となり、冷媒タンク（２４）に冷媒の液面が存在する量の冷媒が冷媒タンク（２４）に蓄積される。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒を圧縮する圧縮機と、空気と前記冷媒の熱交換を行う空気熱交換器と、第１の絞り装置と、前記冷媒と水との熱交換を行う水熱交換器とを備え、前記第１の絞り装置と並列に接続された冷媒タンクおよび液ポンプを備える冷媒回路を備え、
さらに、前記冷媒回路は、前記圧縮機と並列に接続されたバイパス配管と、前記バイパス配管に流れる前記冷媒の量を調整するバイパス弁とを備え、
第１冷房運転時には、前記圧縮機が動作状態となるとともに前記液ポンプは停止状態となり、前記冷媒タンクに前記冷媒の液面が存在する量の前記冷媒が前記冷媒タンクに蓄積され、
第２冷房運転時には、前記圧縮機が停止状態となるとともに前記液ポンプは動作状態となり、前記冷媒タンクに前記冷媒の液面が存在する量の前記冷媒が前記冷媒タンクに蓄積される、冷凍サイクル装置。
【請求項２】
外気の温度が閾値以上の場合に、前記第１冷房運転が実行され、外気の温度が前記閾値未満の場合に、前記第２冷房運転が実行される、請求項１記載の冷凍サイクル装置。
【請求項３】
前記空気熱交換器と前記冷媒タンクの間に配置される第２の絞り装置と、
前記液ポンプと並列に接続される第３の絞り装置とをさらに含む、請求項１または２記載の冷凍サイクル装置。
【請求項４】
前記第２の絞り装置と前記第３の絞り装置の開度によって、前記第１冷房運転時には、前記冷媒回路を循環する冷媒量が定められた量となるように調整される、請求項３記載の冷凍サイクル装置。
【請求項５】
前記第２の絞り装置は、前記第１冷房運転時には、固定開度に設定される、請求項３記載の冷凍サイクル装置。
【請求項６】
前記第２の絞り装置によって、前記第１冷房運転時に、前記第２の絞り装置に流入される冷媒の圧力と前記冷媒タンク内の冷媒の圧力との差が予め定められた値となるように制御される、請求項３記載の冷凍サイクル装置。
【請求項７】
前記第３の絞り装置の開度によって、前記第１冷房運転時に、前記空気熱交換器から流出される冷媒の過冷却度が制御される、請求項３記載の冷凍サイクル装置。
【請求項８】
前記第２の絞り装置は、前記第２冷房運転時に、全開状態となり、
前記第３の絞り装置は、前記第２冷房運転時に、全閉状態となる、請求項３記載の冷凍サイクル装置。
【請求項９】
前記バイパス弁は、電子制御式膨張弁によって構成される、請求項１または２記載の冷凍サイクル装置。
【請求項１０】
前記バイパス弁の開度によって、前記空気熱交換器から流出される冷媒の過冷却度が制御される、請求項９記載の冷凍サイクル装置。
【請求項１１】
前記水熱交換器から前記圧縮機への経路と、前記バイパス弁への経路の分岐点と、前記圧縮機との間に配置された弁を備え、
前記第２冷房運転時に、前記弁が全閉状態となり、前記第１冷房運転時に、前記弁が全開状態となる、請求項１または２記載の冷凍サイクル装置。
【請求項１２】
前記圧縮機は、前記第１冷房運転時に動作し、前記第２冷房運転時に停止する、請求項１または２記載の冷凍サイクル装置。
【請求項１３】
前記液ポンプは、前記第１冷房運転時に停止し、前記第２冷房運転時に動作する、請求項１または２記載の冷凍サイクル装置。
【請求項１４】
前記圧縮機の入力および出力に接続される流路切替装置を備え、
暖房運転時には、前記流路切替装置が第１の状態となり、前記第１の絞り装置が開状態、前記バイパス弁が全閉状態となり、前記圧縮機、前記流路切替装置、前記水熱交換器、前記第１の絞り装置、前記空気熱交換器、前記流路切替装置の順に冷媒が循環し、
前記暖房運転時には、前記冷媒タンクに前記冷媒回路に封入された冷媒量から前記暖房運転に必要な冷媒量を減算した余剰量の前記冷媒が蓄積される、請求項１または２記載の冷凍サイクル装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷凍サイクル装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
外気の温度が低い条件下で冷房運転を行なう場合、圧縮機運転では、冷房性能が劣化することが知られている。そこで、外気の温度が低い時には、外気の冷熱を利用して液ポンプにて冷媒循環運転を行うことにより、電力消費量を低減できる冷凍サイクル装置が知られている（たとえば、特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−１８５３４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載のように液ポンプによる冷房運転においては、室内熱交換器の入口が飽和液となるため、圧縮機を使用した場合と比べて必要な冷媒量が多くなる。そのため、液ポンプ運転において必要な冷媒量を冷凍サイクル装置への封入冷媒量としなければならない。しかしながら、このような封入冷媒量とすると、圧縮機運転時には、余剰冷媒が循環し、冷房性能が低下するおそれがある。【０００５】
また、液ポンプ運転時において、冷媒が不足していると、空気熱交換器から流出された冷媒が二相冷媒となるので、冷媒タンクから液ポンプに流れる冷媒に気体が含まれる。その結果、液ポンプが空転して、液冷媒が搬送されなくなる。【０００６】
それゆえに、本発明の目的は、液ポンプによる冷房運転において、液ポンプが空転しないようにすることができるとともに、圧縮機による冷房運転において、余剰冷媒が循環しないようにすることができる冷凍サイクル装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の冷凍サイクル装置は、冷媒を圧縮する圧縮機と、空気と冷媒の熱交換を行う空気熱交換器と、第１の絞り装置と、冷媒と水との熱交換を行う水熱交換器とを含むともに、第１の絞り装置と並列に接続された冷媒タンクおよび液ポンプを含む冷媒回路を備える。さらに、冷媒回路は、圧縮機と並列に接続されたバイパス配管と、バイパス配管に流れる冷媒の量を調整するバイパス弁とを備える。第１冷房運転時には、圧縮機が動作状態となるとともに液ポンプは停止状態となり、冷媒タンクに冷媒の液面が存在する量の冷媒が冷媒タンクに蓄積される。第２冷房運転時には、圧縮機が停止状態となるとともに液ポンプは動作状態となり、冷媒タンクに冷媒の液面が存在する量の冷媒が冷媒タンクに蓄積される、冷凍サイクル装置。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、第１冷房運転時には、冷媒タンクに冷媒回路に封入された冷媒量から第１冷房運転に必要な冷媒量を減算した余剰量の冷媒が蓄積されるので、冷房性能の低下を防止できる。本発明によれば、第２冷房運転時において、冷媒タンクに冷媒の液面が存在するので、液ポンプが空転するのを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施の形態１の冷凍サイクル装置の構成を表わす図である。
【図２】暖房運転時と、第１冷房運転時と、第２冷房運転時における冷凍サイクル装置内の構成要素の状態を表わす図である。
【図３】第１冷房運転時と、第２冷房運転時のＰ−ｈ線図である。
【図４】暖房運転時の冷媒の流れを表わす図である。
【図５】第１冷房運転時の冷媒の流れを表わす図である。
【図６】第１冷房運転時に冷媒タンク回路２０を流れる冷媒のＰ−ｈの変化を表わす図である。
【図７】第２冷房運転時の冷媒の流れを表わす図である。
【図８】実施の形態２の冷凍サイクル装置の構成を表わす図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
実施の形態１．
図１は、実施の形態１の冷凍サイクル装置１の構成を表わす図である。
【００１１】
図１に示されるように、冷凍サイクル装置１は、冷媒回路ＲＣ１と、制御装置６０とを備える。
【００１２】
冷媒回路ＲＣ１は、配管で順次接続された圧縮機１２と、流路切替装置１３と、空気熱交換器１４と、第１の絞り装置１５と、水熱交換器１６と、アキュムレータ１７とを備える。冷媒回路ＲＣ１は、さらに、第１の絞り装置１５と並列に配管で接続された冷媒タンク回路２０を備える。
【００１３】
冷媒回路ＲＣ１は、さらに、圧縮機１２、流路切替装置１３およびアキュムレータ１７と並列に接続されたバイパス配管と、バイパス配管に流れる冷媒量を調整するバイパス弁２７とを備える。
【００１４】
冷媒タンク回路２０は、空気熱交換器１４に近い側から順に、直列に接続された冷媒タンク２４と、液ポンプ２６とを備える。
【００１５】
冷媒タンク回路２０は、さらに、空気熱交換器１４と冷媒タンク２４の間に配置される第２の絞り装置２３と、液ポンプ２６と並列に接続される第３の絞り装置２５とを備える。
【００１６】
冷媒回路ＲＣ１には、二酸化炭素やＲ４１０Ａ等の相変化を伴う冷媒が循環する。
圧縮機１２は、低圧冷媒を吸入して圧縮し、高圧冷媒として吐出する。圧縮機１２は、冷媒の吐出容量が可変な、たとえばインバータ圧縮機である。
【００１７】
流路切替装置１３は、第１状態では、圧縮機１２の吐出側を空気熱交換器１４に接続するとともに圧縮機１２の吸入側を水熱交換器１６に接続して、圧縮機１２から吐出された冷媒を空気熱交換器１４に流す第１流路を形成する。流路切替装置３は、第２状態では、圧縮機１２の吐出側を水熱交換器１６に接続するとともに圧縮機１２の吸入側を空気熱交換器１４に接続して、圧縮機１２から吐出された冷媒を水熱交換器１６に流す第２流路を形成する。
【００１８】
流路切替装置１３は、制御装置６０からの指示信号に従って、第１状態と第２状態とを切り替える。流路切替装置１３は、冷媒が流れる配管に設けられた弁体を有し、この弁体の開閉状態を切り替えることによって上述のような冷媒の流路の切り替えを行なう装置である。流路切替装置３は、四方弁とも呼ばれる。
【００１９】
空気熱交換器１４は、流路を流れる冷媒と、流路の外部の空気との熱交換を行なう。空気熱交換器１４の近傍には送風機１１が設けられている。送風機１１からの空気によって空気熱交換器１４における熱交換が促進される。送風機１１は、ファンと、ファンを回転させるモータとを含む。送風機１１は、たとえば回転速度が可変の送風機である。空気熱交換器１４における冷媒の吸熱量は、モータの回転速度を調整することにより調整されることができる。
【００２０】
第１の絞り装置１５は、高圧冷媒を減圧することができる。第１の絞り装置１５としては、開度を調整可能な弁体を備えた装置、たとえば電子制御式膨張弁を用いることができる。
【００２１】
水熱交換器１６は、冷媒回路ＲＣ１の他に水回路４６が接続され、流路を流れる冷媒と、水回路４６を流れる水との熱交換を行なう。水熱交換器１６によって水回路４６を流れる水が加熱または冷却される。水回路４６を流れる水は、たとえば室内の空調に利用される。
【００２２】
アキュムレータ１７は、内部に冷媒を貯留する容器であり、圧縮機１２の吸入側に設置されている。アキュムレータ１７の上部には冷媒が流入する配管が接続され、下部には冷媒が流出する配管が接続されており、アキュムレータ１７内において冷媒が気液分離される。気液分離されたガス冷媒は、圧縮機１２に吸入される。アキュムレータ１７によって、圧縮機１２へ液冷媒が供給されるのを防止できる。
【００２３】
バイパス弁２７は、アキュムレータ１７、圧縮機１２、流路切替装置１３の経路と並列に、空気熱交換器１４と水熱交換器１６とを接続する配管の途中に設けられる。
【００２４】
第２の絞り装置２３は、高圧冷媒を減圧することができる。第２の絞り装置２３としては、開度を調整可能な弁体を備えた装置、たとえば電子制御式膨張弁を用いることができる。あるいは第２の絞り装置２３としては、開度が固定である装置、たとえばキャピラリーチューブを用いることもできる。
【００２５】
冷媒タンク２４は、内部に冷媒を貯留する容器である。冷媒タンク２４の冷媒の流入口は、第２の絞り装置２３と配管で接続される。冷媒タンク２４の冷媒の流出口は、液ポンプ２６および第３の絞り装置２５と配管で接続される。冷媒タンク２４内において冷媒が気液分離されることができる。たとえば、冷媒タンク２４の冷媒の流入口は、冷媒タンク２４の鉛直方向の最上位に配置され、冷媒タンク２４の冷媒の流出口は、冷媒タンク２４の鉛直方向の最下位に配置される。
【００２６】
第３の絞り装置２５は、冷媒タンク２４の流出口と配管で接続される。第３の絞り装置２５は、高圧冷媒を減圧することができる。第３の絞り装置２５としては、開度を調整可能な弁体を備えた装置、たとえば電子制御式膨張弁を用いることができる。
【００２７】
液ポンプ２６は、冷媒タンク２４の流出口と配管で接続される。液ポンプ２６は、冷媒タンク２４内の液冷媒を水熱交換器１６に供給する。液ポンプ２６によって、液冷媒の圧力が増加する。
【００２８】
制御装置６０は、第１冷房運転と、第２冷房運転と、暖房運転との切替えを制御する。
制御装置６０は、冷凍サイクル装置１が冷房運転する場合に、外気の温度Ｔが閾値ＴＨ以上のときに、第１冷房運転が実行され、外気の温度Ｔが閾値ＴＨ未満のときに、第２冷房運転が実行されるように制御する。外気の温度Ｔは、図示しない室外に設置された温度センサによって検出することができる。
【００２９】
第１冷房運転は、圧縮機１２を用いた蒸気圧縮式冷媒運転である。第２冷房運転は、液ポンプ２６を用いた循環式冷房運転である。
【００３０】
外気の温度が低い場合には、圧縮機１２による冷運転する場合に比べ、液ポンプ２６による冷房運転では、冷媒を搬送する動力は小さいため、消費電力量が小さくなる。
【００３１】
第１冷房運転において冷媒回路ＲＣ１が必要な冷媒量をＷ１、第２冷房運転において冷媒回路ＲＣ１が必要な冷媒量をＷ２、暖房運転において冷媒回路ＲＣ１が必要な冷媒量をＷ３としたときに、Ｗ２＞Ｗ１＞Ｗ３の関係がある。ここで、必要な冷媒量とは、各運転において、冷媒回路ＲＣ１を循環させる必要のある冷媒量である。
【００３２】
冷媒回路ＲＣ１に封入する冷媒量は、Ｗ２＋αとする。αは、第２冷房運転時に、冷媒タンク２４に常に液面が存在するようにすることができる量とする。これによって、第２冷房運転時に、液ポンプ２６にガス冷媒ではなく、液冷媒だけが供給されるようにすることができる。
【００３３】
第１冷房運転時、および暖房時には、余剰量（Ｗ２＋α−Ｗ１）、（Ｗ２＋α−Ｗ３）の冷媒がそれぞれ冷媒タンク２４に蓄えられる。
【００３４】
図２は、暖房運転時と、第１冷房運転時と、第２冷房運転時における冷凍サイクル装置内の構成要素の状態を表わす図である。
【００３５】
図３は、第１冷房運転時と、第２冷房運転時のＰ−ｈ線図である。
外気の温度が３５度、水温が７度の場合に、サイクルＡで第１冷房運転が実行される。外気の温度が−１５度、水温が７度の場合に、サイクルＢで第２冷房運転が実行される。
【００３６】
（暖房運転）
図４は、暖房運転時の冷媒の流れを表わす図である。
【００３７】
図２および図４を参照して、暖房運転時の冷媒の流れを説明する。
暖房運転時には、圧縮機１２が動作状態（オン）となり、液ポンプ２６は停止状態（オフ）となり、流路切替装置１３は、第２状態となり、第１の絞り装置１５は開状態となり、第２の絞り装置２３は全閉状態、第３の絞り装置２５は全閉状態、バイパス弁２７は全閉状態となり、送風機１１は動作状態（オン）となる。
【００３８】
暖房運転では、流路切替装置１３が第２状態となるので、圧縮機１２の吐出側が水熱交換器１６に接続されて圧縮機１２から吐出された冷媒が水熱交換器１６に流れる第２流路が形成される。冷媒は、水熱交換器１６、第１の絞り装置１５、空気熱交換器１４、および圧縮機１２の順に循環する。空気熱交換器１４は蒸発器として機能するとともに、水熱交換器１６は凝縮器として機能する。
【００３９】
圧縮機１２から吐出された高温高圧の冷媒は、流路切替装置１３を介して水熱交換器１６に流入する。高温高圧の冷媒は、水熱交換器１６において水回路４６を流れる水と熱交換することによって、温度が低下して水熱交換器１６から流出する。水熱交換器１６から流出した冷媒は、第１の絞り装置１５で減圧され、低温低圧の冷媒となって空気熱交換器１４に流入する。
【００４０】
低温低圧の冷媒は、空気熱交換器１４において送風機１１から送風される空気と熱交換することによって、温度が上昇して空気熱交換器１４から流出する。空気熱交換器１４を流出した冷媒は、流路切替装置１３を介してアキュムレータ１７に流入し、アキュムレータ１７内において気液分離される。アキュムレータ１７内のガス冷媒は、圧縮機１２に吸入される。
【００４１】
暖房運転時には、水熱交換器１６を流れる冷媒によって水回路４６を流れる水が加熱される。この加熱された水がたとえば室内の暖房に用いられる。暖房時には、余剰量（Ｗ２＋α−Ｗ３）の冷媒が冷媒タンク２４に蓄えられる。冷媒タンク２４への冷媒の蓄積は、暖房開始直前に、第２の絞り装置２３、第３の絞り装置２５を制御することによって行われる。これによって、余剰冷媒が冷媒回路ＲＣ１を循環しないようにすることができる。
【００４２】
（第１冷房運転）
図５は、第１冷房運転時の冷媒の流れを表わす図である。
【００４３】
図２、図３および図５を参照して、第１冷房運転時の冷媒の流れを説明する。
第１冷房運転時には、圧縮機１２が動作状態（オン）となり、液ポンプ２６は停止状態（オフ）となり、流路切替装置１３は、第１状態となり、第１の絞り装置１５は開状態となり、第２の絞り装置２３は開状態、第３の絞り装置２５は開状態、バイパス弁２７は全閉状態となり、送風機１１は動作状態（オン）となる。
【００４４】
第１冷房運転では、流路切替装置１３が第１状態となるので、圧縮機１２の吐出側が空気熱交換器１４に接続されて圧縮機１２から吐出された冷媒が空気熱交換器１４に流れる第１流路が形成される。冷媒は、空気熱交換器１４、第１の絞り装置１５、水熱交換器１６、および圧縮機１２の順に循環する。空気熱交換器１４は凝縮器として機能するとともに、水熱交換器１６は蒸発器として機能する。
【００４５】
圧縮機１２から吐出された高温高圧の冷媒は、流路切替装置１３を介して空気熱交換器１４に流入する（図３のＰ−ｈ線図のＱ１）。高温高圧の冷媒は、空気熱交換器１４において送風機１１から送風される空気と熱交換することによって、凝縮して空気熱交換器１４から流出する（図３のＰ−ｈ線図のＱ２）。空気熱交換器１４から流出した冷媒は、第１の絞り装置１５で減圧され、低温低圧の冷媒となって水熱交換器１６に流入する（図３のＰ−ｈ線図のＱ３）。
【００４６】
低温低圧の冷媒は、水熱交換器１６において水回路４６を流れる水と熱交換することによって、蒸発して水熱交換器１６から流出する（図３のＰ−ｈ線図のＱ４）。水熱交換器１６を流出した冷媒は、流路切替装置１３を介してアキュムレータ１７に流入し、アキュムレータ１７内において気液分離される。アキュムレータ１７内のガス冷媒は、圧縮機１２に吸入される。圧縮機１２は、低圧冷媒を吸入して圧縮し、高圧冷媒として吐出する。
【００４７】
制御装置６０は、水熱交換器１６から流出する冷媒の過熱度を検出し、過熱度が予め設定された目標値となるように第１の絞り装置１５の開度を調節する（過熱度制御）。第１の絞り装置１５の開度を大きくすることによって、水熱交換器１６から流出する冷媒の過熱度を下げることができ、第１の絞り装置１５の開度を小さくすることによって、水熱交換器１６から流出する冷媒の過熱度を上げることができる。
【００４８】
制御装置６０は、第１冷房運転時に冷媒回路ＲＣ１内を循環する冷媒の量が予め定められた量となるように、第２の絞り装置２３および第３の絞り装置２５を制御する。たとえば、制御装置６０は、第１冷房運転の開始時に、封入冷媒量（Ｗ２＋α）から第１冷房運転において冷媒回路ＲＣ１を循環させる必要のある冷媒量Ｗ１を減算した量（ＷＸ＝（Ｗ２＋α−Ｗ１））の冷媒が冷媒タンク２４に蓄積されるまで、第２の絞り装置２３を全開、第３の絞り装置２５を全閉する。制御装置６０は、冷媒タンク２４にＷＸだけ冷媒が蓄積されたときに、第２の絞り装置２３を全閉する。
【００４９】
あるいは、第１冷房運転時に、冷媒が冷媒タンク２４に流入して留まるのではなく、冷媒が冷媒タンク２４に流入し、冷媒タンク２４にＷＸだけ冷媒を貯留しつつ、流入した冷媒が冷媒タンク２４から流出されるものとしてもよい。この場合、冷媒タンク回路２０から流出する冷媒の圧力およびエンタルピーは、第１の絞り装置１５から流出する冷媒の圧力およびエンタルピーと同じである。したがって、図３のＰ−ｈ線図のＱ２からＱ３への変化は、第１の絞り装置１５を経由する冷媒の圧力およびエンタルピーの変化だけでなく、冷媒タンク回路２０を経由する冷媒の圧力およびエンタルピーの変化も表わす。
【００５０】
図６は、第１冷房運転時に冷媒タンク回路２０を流れる冷媒のＰ−ｈの変化を表わす図である。
【００５１】
第２の絞り装置２３に流入する冷媒の圧力およびエンタルピーを表わすＱ２は、図３のＱ２である。
【００５２】
第２の絞り装置２３によって、冷媒が絞られることによって、冷媒タンク２４には二相冷媒が流入する（図６のＱＸ）。冷媒タンク２４の下部に液冷媒が貯留される。冷媒タンク２４の下部の液冷媒は、第３の絞り装置２５によって排出される。
【００５３】
制御装置６０は、第２の絞り装置２３の開度、および第３の絞り装置２５の開度を調整することによって、冷媒タンク２４にＷＸだけ冷媒が蓄積されるようにする。これによって、冷媒が冷媒タンク２４に流入し、冷媒タンク２４から流出するが、常時ＷＸだけの冷媒が冷媒タンク２４に蓄積される。また、これによって、空気熱交換器１４から流出する冷媒の過冷却度が低下する。
【００５４】
なお、制御装置６０は、冷媒タンク２４にＷＸだけ冷媒が蓄積されるように第２の絞り装置２３および第３の絞り装置２５を制御するとともに、あるいはそのような制御に代えて、第２の絞り装置２３および第３の絞り装置２５を以下のように制御することとしてもよい。
【００５５】
制御装置６０は、空気熱交換器１４から流出する冷媒の過冷却度を検出し、過冷却度が予め設定された目標値となるように第３の絞り装置２５の開度も調節する（過冷却制御）ものとしてもよい。第３の絞り装置２５の開度を大きくすることによって、空気熱交換器１４から流出する冷媒の過冷却度を上げることができ、第３の絞り装置２５の開度を小さくすることによって、空気熱交換器１４から流出する冷媒の過冷却度を下げることができる。
【００５６】
さらに、制御装置６０は、第２の絞り装置２３の流入側の圧力と冷媒タンク２４の圧力の差（差圧）が予め定めた量となるように、第２の絞り装置２３の開度を調整する（差圧制御）こととしてもよい。第２の絞り装置２３の開度を小さくするほど、差圧を大きくすることができる。
【００５７】
あるいは、制御装置６０は、第２の絞り装置２３の開度を固定開度としてもよい。固定開度とする場合、第２の絞り装置２３として、電子制御式膨張弁ではなく、キャピラリーチューブを用いてもよい。
【００５８】
第１冷房運転時には、水熱交換器１６を流れる冷媒によって水回路４６を流れる水が冷却される。冷却された水がたとえば室内の冷房に用いられる。
【００５９】
（第２冷房運転）
図７は、第２冷房運転時の冷媒の流れを表わす図である。
【００６０】
図２、図３および図７を参照して、第２冷房運転時の冷媒の流れを説明する。
第２冷房運転時には、圧縮機１２が停止状態（オフ）となり、液ポンプ２６は動作状態（オン）となり、流路切替装置１３は、第１状態となり、第１の絞り装置１５は全閉状態となり、第２の絞り装置２３は全開状態、第３の絞り装置２５は全閉状態、バイパス弁２７は開状態となり、送風機１１は動作状態（オン）となる。
【００６１】
第２冷房運転では、流路切替装置１３が第１状態となるが、圧縮機１２は停止しているので、圧縮機１２は冷媒を吐出しない。
【００６２】
冷媒は、液ポンプ２６、水熱交換器１６、バイパス弁２７、空気熱交換器１４の順に循環する。第１冷房運転時と同様に、空気熱交換器１４は凝縮器として機能するとともに、水熱交換器１６は蒸発器として機能する。
【００６３】
液ポンプ２６から吐出された液冷媒は、水熱交換器１６に流入する（図３のＰ−ｈ線図のＱ５）。
【００６４】
液冷媒は、水熱交換器１６において水回路４６を流れる水と熱交換することによって、蒸発して、水熱交換器１６から流出する（図３のＰ−ｈ線図のＱ６）。
【００６５】
水熱交換器１６を流出した高温高圧の冷媒は、バイパス弁２７において減圧されて、空気熱交換器１４に流入する（図３のＰ−ｈ線図のＱ７）。
【００６６】
高温高圧の冷媒は、空気熱交換器１４において送風機１１から送風される空気と熱交換することによって、凝縮して、空気熱交換器１４から流出する（図３のＰ−ｈ線図のＱ８）。
【００６７】
空気熱交換器１４から流出した冷媒は、第２の絞り装置２３が全開のため、圧力およびエンタルピーがほぼ変化せずに、冷媒タンク２４に流入する。
【００６８】
冷媒タンク２４内の液冷媒が、液ポンプ２６に吸入されて、高圧化された液冷媒が吐出されて水熱交換器１６に流入する（図３のＰ−ｈ線図のＱ５）。
【００６９】
ここで、冷媒タンク２４には、液冷媒が常時αだけ蓄えられる。したがって、冷媒タンク２４に常に液面が存在する。これによって、第２冷房運転時に、液ポンプ２６にガス冷媒ではなく、液冷媒だけが供給されるようにすることができる。
【００７０】
第２冷房運転時には、第１冷房運転時と同様に、水熱交換器１６を流れる冷媒によって水回路４６を流れる水が冷却される。冷却された水がたとえば室内の冷房に用いられる。
【００７１】
なお、制御装置６０は、空気熱交換器１４から流出する冷媒の過冷却度が０以上となるように、バイパス弁２７の開度を制御してもよい。バイパス弁２７の開度を小さくすると、過冷却度が上がり、バイパス弁２７の開度を大きくすると、過冷却度が下がる。この場合、バイパス弁２７は、電子制御式膨張弁を用いることとしてもよい。電子制御式膨張弁を用いることによって、過冷却度が調整されて、液ポンプ２６の入口が液状態になりやすくすることができる。
【００７２】
以上のように、本実施の形態によれば、第１冷房運転時において、冷媒タンクに余剰冷媒を貯留することで、第１冷房運転時の性能低下を抑制できる。また、第２冷房運転時に、冷媒タンク２４に常時液面が存在するので、液ポンプが空転しないようにすることができる。
【００７３】
実施の形態２．
図８は、実施の形態２の冷凍サイクル装置の構成を表わす図である。
【００７４】
図８の冷凍サイクル装置２が、図１の冷凍サイクル装置１と相違する点は、図８の冷凍サイクル装置２の冷媒回路ＲＣ２が、弁５１を備えることである。
【００７５】
実施の形態１では、第２冷房運転中に、圧縮機１２に冷媒が流れこむと、圧縮機１２によって冷媒が冷やされて、圧縮機１２に冷媒が寝込むことがある。その結果、循環する冷媒が不足し、液ポンプ２６にガス冷媒が吸引されることがある。本実施の形態では、弁５１によって、このような問題を回避できる。
【００７６】
弁５１は、水熱交換器１６から圧縮機１２への経路と、バイパス弁２７への経路の分岐点Ｄと、圧縮機１２との間に配置される。
【００７７】
制御装置６１は、暖房運転、および第１冷房運転時に、弁５１を全開状態とし、第２冷房運転時に、弁５１を全閉状態とする。これによって、第２冷房運転時に、圧縮機１２に冷媒が流れ込まないようにすることができる。
【００７８】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００７９】
１，２  冷凍サイクル装置、１１  送風機、１２  圧縮機、１３  流路切替装置、１４  空気熱交換器、１５  第１の絞り装置、１６  水熱交換器、１７  アキュムレータ、２０  冷媒タンク回路、２３  第２の絞り装置、２４  冷媒タンク、２５  第３の絞り装置、２６  液ポンプ、２７  バイパス弁、４６  水回路、５１  弁、６０，６１  制御装置、ＲＣ１，ＲＣ２  冷媒回路。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【国際調査報告】
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