(57)【要約】【課題】  外気温度が高い場合でも冷房性能を維持、向上し、あるいは、外気温度が低い場合でも暖房性能を維持、向上する。【解決手段】  冷房運転時に熱源側熱交換器３ａ、３ｂにおいて熱交換直後の冷媒を室外膨張弁２７ａ、２７ｂと熱源側熱交換器３ａ、３ｂとの間で冷却する熱交換器として、冷却塔を備えた水冷却装置２８ａ、２８ｂあるいは氷蓄熱槽を用いる。【選択図】      図１
2006052934.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機及び熱源側熱交換器としての室外熱交換器を備えた室外ユニットと、膨張弁と、利用側熱交換器としての室内熱交換器を備えた室内ユニットとがユニット間配管により接続されて熱交換サイクルを構成する熱交換装置において、
前記膨張弁と前記熱源側熱交換器との間に配置され、運転時に前記熱源側熱交換器において熱交換後の冷媒と熱媒体との間で熱交換を行い、あるいは、前記熱源側熱交換器に代わって前記冷媒と前記熱媒体との間で熱交換を行う第１熱交換器と、
前記熱媒体と第２の熱源との間で熱交換を行うための第２熱交換器と、
を備えたことを特徴とする熱交換装置。
【請求項２】
圧縮機、室外膨張弁及び熱源側熱交換器としての室外熱交換器を備えた室外ユニットと、室内膨張弁及び利用側熱交換器としての室内熱交換器を備えた複数台の室内ユニットとがユニット間配管により接続され、上記室外熱交換器の一端が、前記圧縮機の冷媒吐出管と冷媒吸込管とに択一的に接続され、前記ユニット間配管が、前記冷媒吐出管に接続された高圧管と、前記冷媒吸込管に接続された低圧管と、前記室外熱交換器の他端に接続された中圧管とを有して構成され、前記各室内ユニットは、前記室内熱交換器の一端が前記高圧管と前記低圧ガス管に択一的に接続され、他端が前記中圧管に接続され、これら複数台の室内ユニットを同時に冷房運転若しくは暖房運転可能とし、または、これらの冷房運転と暖房運転を混在して実施可能とするよう構成され、
運転時に前記熱源側熱交換器において熱交換後の冷媒と第２の熱源との間で熱交換を行う熱交換器を、前記室外膨張弁と前記熱源側熱交換器との間に備えたことを特徴とする熱交換装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２記載の熱交換装置において、
前記第２の熱源は、大気、地下水、河川水、海水あるいは地熱のいずれかであることを特徴とする熱交換装置。
【請求項４】
圧縮機及び熱源側熱交換器としての室外熱交換器を備えた室外ユニットと、膨張弁と、利用側熱交換器としての室内熱交換器を備えた室内ユニットとがユニット間配管により接続されて冷凍サイクルを構成する冷凍装置において、
前記膨張弁と前記熱源側熱交換器との間に配置され、冷房運転時に前記熱源側熱交換器において熱交換後の冷媒を冷却する冷却用熱交換器を備えたことを特徴とする冷凍装置。
【請求項５】
圧縮機、室外膨張弁及び熱源側熱交換器としての室外熱交換器を備えた室外ユニットと、室内膨張弁及び利用側熱交換器としての室内熱交換器を備えた複数台の室内ユニットとがユニット間配管により接続され、上記室外熱交換器の一端が、前記圧縮機の冷媒吐出管と冷媒吸込管とに択一的に接続され、前記ユニット間配管が、前記冷媒吐出管に接続された高圧管と、前記冷媒吸込管に接続された低圧管と、前記室外熱交換器の他端に接続された中圧管とを有して構成され、前記各室内ユニットは、前記室内熱交換器の一端が前記高圧管と前記低圧ガス管に択一的に接続され、他端が前記中圧管に接続され、これら複数台の室内ユニットを同時に冷房運転若しくは暖房運転可能とし、または、これらの冷房運転と暖房運転を混在して実施可能とするよう構成され、
冷房運転時に前記熱源側熱交換器において熱交換直後の冷媒を前記室外膨張弁と前記熱源側熱交換器との間で冷却する冷却用熱交換器を備えたことを特徴とする冷凍装置。
【請求項６】
請求項４または請求項５記載の冷凍装置において、
前記冷却用熱交換器として、前記室外膨張弁と前記熱源側熱交換器との間に配置され、冷房運転時に前記熱源側熱交換器において熱交換後の冷媒を冷却する水冷式熱交換器と、
前記水冷式熱交換器の冷却水を冷却するための冷却塔と、
を備えたことを特徴とする冷凍装置。
【請求項７】
請求項４ないし請求項６のいずれかに記載の冷凍装置において、
前記冷却用熱交換器として、あるいは、前記冷却用熱交換器に加えて、前記室外膨張弁と前記熱源側熱交換器との間に配置され、冷房運転時に前記熱源側熱交換器において熱交換後の冷媒を冷却する氷蓄熱槽を備えたことを特徴とする冷凍装置。
【請求項８】
請求項４ないし請求項７のいずれかに記載の冷凍装置において、
前記圧縮機は、吸込時の冷媒圧力よりも高く、吐出時の冷媒圧力よりも低い中間圧力を有する冷媒の導入が可能な中間圧部を有し、
前記熱源側熱交換器の膨張弁と、前記利用側交換器の膨張弁と、を結ぶ流路に介挿され、前記熱源側熱交換器あるいは前記利用側熱交換器において熱交換器後の気液混合冷媒を気液分離し、気相の冷媒を前記中間圧部に導く中間圧レシーバを備えたことを特徴とする冷凍装置。
【請求項９】
請求項５ないし請求項８のいずれかに記載の冷凍装置において、
前記圧縮機は、吸込時の冷媒圧力よりも高く、吐出時の冷媒圧力よりも低い中間圧力を有する冷媒の導入が可能な中間圧部を有し、
前記熱源側熱交換器及び前記利用側交換器のうち、いずれか一方の熱交換器から他方の熱交換器に流れる冷媒を分流し、前記分流後の一方の冷媒と、分流後の他方の冷媒あるいは分流前の冷媒のいずれかとの間で熱交換を行わせ、前記一方の冷媒を気相とし、当該気相の冷媒を前記中間圧部に導く熱交換回路と、
を備えたことを特徴とする冷凍装置。
【請求項１０】
請求項１ないし請求項９のいずれかに記載の冷凍装置において、
前記冷媒は、高圧側において冷却サイクル中に超臨界圧力で運転されることを特徴とする冷凍装置。
【請求項１１】
請求項１０記載の冷凍装置において、
前記冷媒として、二酸化炭素を使用す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、室外ユニットと複数台の室内ユニットを有し、複数台の室内ユニットを同時に冷房運転もしくは暖房運転可能とし、または、これらの暖房運転と冷房運転を混在して実施可能とする熱交換装置および冷凍装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、室外ユニットと複数台の室内ユニットとを、高圧ガス管と低圧ガス管と液管からなるユニット間配管で接続し、複数台の室内ユニットを同時に冷房運転もしくは暖房運転可能とし、または、これらの暖房運転と冷房運転を混在して実施可能とする冷凍装置（熱交換装置）が知られている（特許文献１参照）。なお、本明細書において、冷凍装置は、ヒートポンプを含むものとする。
【特許文献１】特許２８０４５２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
この種の冷凍装置において、冷房運転を行う場合、外気温度が上昇すると、熱源側熱交換器出口の冷媒温度が上昇し、冷房性能が低下するという問題点があった。また、逆に暖房運転を行う場合に、外気温度が下降すると、熱源側熱交換器出口の冷媒温度が下降し、暖房性能が低下するという問題点があった。
そこで、本発明の目的は、外気温が上昇あるいは下降した場合でも冷房性能あるいは暖房性能を維持、向上し、成績係数を大きくすることが可能な熱交換装置および冷凍装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記課題を解決するため、圧縮機及び熱源側熱交換器としての室外熱交換器を備えた室外ユニットと、膨張弁と、利用側熱交換器としての室内熱交換器を備えた室内ユニットとがユニット間配管により接続されて熱交換サイクルを構成する熱交換装置において、前記膨張弁と前記熱源側熱交換器との間に配置され、運転時に前記熱源側熱交換器において熱交換後の冷媒と熱媒体との間で熱交換を行い、あるいは、前記熱源側熱交換器に代わって前記冷媒と前記熱媒体との間で熱交換を行う第１熱交換器と、前記熱媒体と第２の熱源との間で熱交換を行うための第２熱交換器と、を備えたことを特徴としている。
上記構成によれば、第１熱交換器は、運転時に前記熱源側熱交換器において熱交換後の熱媒体との間で熱交換を行い、あるいは、熱源側熱交換器に代わって熱媒体との間で熱交換を行い、第２熱交換器は、熱媒体と第２の熱源との間で熱交換を行う。
【０００５】
また、圧縮機、室外膨張弁及び熱源側熱交換器としての室外熱交換器を備えた室外ユニットと、室内膨張弁及び利用側熱交換器としての室内熱交換器を備えた複数台の室内ユニットとがユニット間配管により接続され、上記室外熱交換器の一端が、前記圧縮機の冷媒吐出管と冷媒吸込管とに択一的に接続され、前記ユニット間配管が、前記冷媒吐出管に接続された高圧管と、前記冷媒吸込管に接続された低圧管と、前記室外熱交換器の他端に接続された中圧管とを有して構成され、前記各室内ユニットは、前記室内熱交換器の一端が前記高圧管と前記低圧ガス管に択一的に接続され、他端が前記中圧管に接続され、これら複数台の室内ユニットを同時に冷房運転若しくは暖房運転可能とし、または、これらの冷房運転と暖房運転を混在して実施可能とするよう構成され、運転時に前記熱源側熱交換器において熱交換後の冷媒と第２の熱源との間で熱交換を行う熱交換器を、前記室外膨張弁と前記熱源側熱交換器との間に備えたことを特徴としている。
上記構成によれば、熱交換器は、運転時に前記熱源側熱交換器において熱交換後の冷媒と第２の熱源との間で熱交換を行う。
これらの場合において、前記第２の熱源は、大気、地下水、河川水、海水あるいは地熱のいずれかであるようにしてもよい。
【０００６】
また、圧縮機及び熱源側熱交換器としての室外熱交換器を備えた室外ユニットと、膨張弁と、利用側熱交換器としての室内熱交換器を備えた室内ユニットとがユニット間配管により接続されて冷凍サイクルを構成する冷凍装置において、前記膨張弁と前記熱源側熱交換器との間に配置され、冷房運転時に前記熱源側熱交換器において熱交換後の冷媒を冷却する冷却用熱交換器を備えたことを特徴としている。
上記構成によれば、冷却用熱交換器は、冷房運転時に前記熱源側熱交換器において熱交換後の冷媒を冷却する。
【０００７】
また、圧縮機、室外膨張弁及び熱源側熱交換器としての室外熱交換器を備えた室外ユニットと、室内膨張弁及び利用側熱交換器としての室内熱交換器を備えた複数台の室内ユニットとがユニット間配管により接続され、上記室外熱交換器の一端が、前記圧縮機の冷媒吐出管と冷媒吸込管とに択一的に接続され、前記ユニット間配管が、前記冷媒吐出管に接続された高圧管と、前記冷媒吸込管に接続された低圧管と、前記室外熱交換器の他端に接続された中圧管とを有して構成され、前記各室内ユニットは、前記室内熱交換器の一端が前記高圧管と前記低圧ガス管に択一的に接続され、他端が前記中圧管に接続され、これら複数台の室内ユニットを同時に冷房運転若しくは暖房運転可能とし、または、これらの冷房運転と暖房運転を混在して実施可能とするよう構成され、冷房運転時に前記熱源側熱交換器において熱交換直後の冷媒を前記室外膨張弁と前記熱源側熱交換器との間で冷却する冷却用熱交換器を備えたことを特徴としている。
上記構成によれば、冷却用熱交換器は、冷房運転時に熱源側熱交換器において熱交換直後の冷媒を室外膨張弁と熱源側熱交換器との間で冷却する。
【０００８】
これらの場合において、前記冷却用熱交換器として、前記室外膨張弁と前記熱源側熱交換器との間に配置され、冷房運転時に前記熱源側熱交換器において熱交換後の冷媒を冷却する水冷式熱交換器と、前記水冷式熱交換器の冷却水を冷却するための冷却塔と、を備えるようにしてもよい。
【０００９】
また、前記冷却用熱交換器として、あるいは、前記冷却用熱交換器に加えて、前記室外膨張弁と前記熱源側熱交換器との間に配置され、冷房運転時に前記熱源側熱交換器において熱交換後の冷媒を冷却する氷蓄熱槽を備えるようにしてもよい。
【００１０】
さらに、前記圧縮機は、吸込時の冷媒圧力よりも高く、吐出時の冷媒圧力よりも低い中間圧力を有する冷媒の導入が可能な中間圧部を有し、前記熱源側熱交換器の膨張弁と、前記利用側交換器の膨張弁と、を結ぶ流路に介挿され、前記熱源側熱交換器あるいは前記利用側熱交換器において熱交換器後の気液混合冷媒を気液分離し、気相の冷媒を前記中間圧部に導く中間圧レシーバを備えるようにしてもよい。
【００１１】
さらにまた、前記圧縮機は、吸込時の冷媒圧力よりも高く、吐出時の冷媒圧力よりも低い中間圧力を有する冷媒の導入が可能な中間圧部を有し、前記熱源側熱交換器及び前記利用側交換器のうち、いずれか一方の熱交換器から他方の熱交換器に流れる冷媒を分流し、前記分流後の一方の冷媒と、分流後の他方の冷媒あるいは分流前の冷媒のいずれかとの間で熱交換を行わせ、前記一方の冷媒を気相とし、当該気相の冷媒を前記中間圧部に導く熱交換回路と、を備えるようにしてもよい。
また、前記冷媒は、高圧側において冷却サイクル中に超臨界圧力で運転されるようにしてもよい。
さらに、前記冷媒として、二酸化炭素を使用するようにしてもよい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、冷房運転において熱源側熱交換器の周囲温度が高い場合でも、熱源側熱交換器の出口の冷媒を周囲温度よりもさらに低い温度まで冷却し、あるいは、暖房運転において熱源側熱交換器の周囲温度が低い場合でも熱源側熱交換器の出口の冷媒を周囲温度よりもさらに高い温度まで加熱することが可能となり、冷房性能あるいは暖房性能を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
次に本発明の好適な実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
［１］第１実施形態
図１は、第１実施形態の冷凍装置（熱交換装置）の冷媒回路図である。図２は、第１実施形態の要部詳細説明図である。
冷凍装置３０は、圧縮機２、室外熱交換器３ａ、３ｂ、室外膨張弁２７ａ、２７ｂ及び水冷却装置２８ａ、２８ｂを備えた室外ユニット１と、室内熱交換器６ａ及び室内膨張弁１８ａを備えた室内ユニット５ａと、室内熱交換器６ｂ及び室内膨張弁１８ｂを備えた室内ユニット５ｂと、貯湯用熱交換器４１、貯湯タンク４３、循環ポンプ４５及び膨張弁４７を備えた貯湯ユニット５０とを備えている。
【００１４】
これら室外ユニット１と室内ユニット５ａ、５ｂと貯湯ユニット５０とがユニット間配管１０により接続されて、冷凍装置３０は、貯湯ユニット５０を運転しながら、室内ユニット５ａ、５ｂを同時に冷房運転もしくは暖房運転可能とし、または、これらの冷房運転と暖房運転とを混在して実施可能となっている。
室外ユニット１では、室外熱交換器３ａの一端が、圧縮機２の吐出管７あるいは吸込管８に切換弁９ａあるいは切換弁９ｂを介して排他的に接続される。同様に室外熱交換器３ｂの一端が、圧縮機２の吐出管７あるいは吸込管８に切換弁１９ａあるいは切換弁１９ｂを介して排他的に接続されることとなる。また、吸込管８にアキュムレータ４が配設されている。
【００１５】
室外ユニット１は、図示しない室外制御装置を備え、この室外制御装置が、室外ユニット１内の圧縮機２、室外膨張弁２７ａ、２７ｂ、切換弁９ａ、１９ａ、９ｂ、１９ｂおよび冷凍装置３０全体を制御する。
また、室外ユニット１の水冷却装置２８ａ、２８ｂは、同一の構成を採っており、具体的には、図２に水冷却装置２８ａを例として示すように、室外熱交換器３ａ、３ｂ及び室外膨張弁２７ａ、２７ｂに接続され、冷房運転時に室外熱交換器３ａ、３ｂから吐出された冷媒を水により冷却（熱交換）する水冷式熱交換器５１と、熱交換後の水を外気により冷却するための冷却塔（クーリングタワー）５２と、冷却用水を循環させる冷却水ポンプ５３と、を備えている。
【００１６】
この場合において、冷媒を水により冷却することによって圧力比を小さくできるとともに、エンタルピ差を大きくすることができ、同一の能力を確保する場合に、冷媒循環量を低減することができる。換言すれば、圧力比を小さくできることに加えて、圧縮動力を低減でき冷凍の成績係数（ＣＯＰ）を向上させることができる。
【００１７】
ユニット間配管１０は、高圧管（高圧ガス管）１１、低圧管（低圧ガス管）１２及び中圧管（液管）１３を備えている。高圧管１１が吐出管７に接続され、低圧管１２が吸込管８に接続される。中圧管１３は、室外膨張弁２７ａ、２７ｂ及びを水冷却装置２８ａ、２８ｂを介して、室外熱交換器３ａ、３ｂの他端にそれぞれ接続される。
【００１８】
室内ユニット５ａ、５ｂの室内熱交換器６ａ、６ｂは、その一端が、吐出側弁１６ａ、１６ｂを介して、高圧管１１に接続され、吸込側弁１７ａ、１７ｂを介して、低圧管１２に接続される。また、それらの他端が、室内膨張弁１８ａ、１８ｂを介して中圧管１３に接続される。
吐出側弁１６ａと吸込側弁１７ａは、一方が開操作された時、他方が閉操作される。吐出側弁１６ｂと吸込側弁１７ｂも、同様に、一方が開操作された時、他方が閉操作される。
【００１９】
これにより、各室内熱交換器６ａ、６ｂの一端は、ユニット間配管１０の高圧管１１と低圧管１２とに択一的に接続される。
室内ユニット５ａ、５ｂは、更に室内ファン２３ａ、２３ｂ、リモートコントローラ及び室内制御装置を有する。各室内ファン２３ａ、２３ｂは、室内熱交換器６ａ、６ｂのそれぞれに近接配置されて、これらそれぞれの室内熱交換器６ａ、６ｂに送風する。また、各リモートコントローラは、室内ユニット５ａ、５ｂにそれぞれ接続されて、各室内ユニット５ａ、５ｂのそれぞれの室内制御装置へ、冷房若しくは暖房運転指令、または停止指令等を出力する。
【００２０】
貯湯ユニット５０では、貯湯用熱交換器４１の一端が切替弁４８を介して高圧管１１に接続され、貯湯用熱交換器４１の他端が膨張弁４７を介して中圧管１３に接続される。この貯湯用熱交換器４１には、水配管４６が接続され、この水配管４６に、循環ポンプ４５を介して、貯湯タンク４３が接続される。
本実施形態では、室外ユニット１、室内ユニット５ａ、５ｂおよび貯湯ユニット５０内の配管並びにユニット間配管１０に二酸化炭素冷媒が封入される。
【００２１】
図３は、第１実施形態のエンタルピ・圧力線図である。
冷媒として二酸化炭素冷媒が封入された場合、図３に示すように、高圧管１１内は運転中に超臨界圧力で運転される。
高圧管１１内が、超臨界圧力で運転される冷媒には、二酸化炭素冷媒のほかに、例えばエチレン、ジボラン、エタン、酸化窒素等が挙げられる。
【００２２】
図３において、水冷却装置２８ａ、２８ｂで冷却を行わないとした場合（例えば、４０℃までしか冷却できない場合）には、エンタルピ・圧力線図は、符号ａ’→ｂ’→ｃ’→ｄの一点鎖線で示すように、必要なエンタルピ差を得るために高圧側圧力（＝圧縮機２の吐出管７内の冷媒圧力）を上げてやる必要がある。
これに対し、本実施形態の水冷却装置２８ａ、２８ｂで冷却を行う場合（例えば、２０℃まで冷却可能な場合）には、エンタルピ・圧力線図は、符号ａ→ｂ→ｃ→ｄの実線で示すように、必要なエンタルピ差を得るための高圧側圧力を下げることができ、圧縮機２における圧縮動力を低減することができる。
【００２３】
つぎに、冷凍装置３０の動作を説明する。
冷房運転
まず、冷房運転時の動作について説明する。
室内ユニット５ａ、５ｂで冷房を行う場合は、室外熱交換器３ａ、３ｂの一方の切換弁９ａ、１９ａを開くとともに他方の切換弁９ｂ、１９ｂを閉じる。加えて、吐出側弁１６ａ、１６ｂを閉じるとともに、吸込側弁１７ａ、１７ｂを開く。また、室外ファン２９ａ、２９ｂ、室内ファン２３ａ、２３ｂを駆動状態とし、循環ポンプ４５は停止状態とする。
この場合において、室外膨張弁２７ａ、２７ｂおよび室内膨張弁１８ａ、１８ｂの開度は、温度センサＳ４が所定温度となるとともに、温度センサＳ１の検出温度と温度センサＳ２の検出温度との差（＝過熱度に相当）が一定の値となるように制御される。
この状態で圧縮機２を駆動すると、圧縮機２から吐出された冷媒は、吐出管７、切換弁９ａ、１９ａ、室外熱交換器３ａ、３ｂへと順次流れる。
【００２４】
そして冷媒は、室外熱交換器３ａ、３ｂで熱交換した後、水冷却装置２８ａ、２８ｂを構成する水冷式熱交換器５１に至る。
これにより、各水冷式熱交換器５１は、室外熱交換器３ａ、３ｂから吐出された冷媒を水により冷却（熱交換）した後、室外膨張弁２７ａ、２７ｂに流す。
このとき、水冷式熱交換器５１において熱交換を行った後の水は、冷却塔（クーリングタワー）５２に向かい、外気により冷却されて、冷却水ポンプ５３を介して再び、水冷式熱交換器５１に循環される。
水冷却装置２８ａ、２８ｂを通過した冷媒は、室外膨張弁２７ａ、２７ｂを通過して中圧管１３に流入し、各室内ユニット５ａ、５ｂの室内膨張弁１８ａ、１８ｂに分配され、減圧される。
【００２５】
しかる後、冷媒は、各室内熱交換器６ａ、６ｂで蒸発気化し、それぞれ吸込側弁１７ａ、１７ｂを流れた後、低圧管１２、吸込管８、アキュムレータ４を順次経て圧縮機２に吸入される。このように、蒸発器として機能する各室内熱交換器６ａ、６ｂの作用で全室内ユニット５ａ、５ｂが同時に冷房される。
以上のような構成によれば、水冷却装置２８ａ、２８ｂは、室外熱交換器３ａ、３ｂから吐出された冷媒を水により冷却（熱交換）するので、必要なエンタルピ差を得るための高圧側圧力を下げることができ、圧縮機２における圧縮動力を低減することができる。
【００２６】
暖房運転
次に、暖房運転時の動作について説明する。この場合においては、水冷却装置２８ａ、２８ｂは、動作を行わないように制御されている。
室内ユニット５ａ、５ｂで暖房を行う場合、室外熱交換器３ａ、３ｂの一方の切換弁９ａ、１９ａを閉じるとともに他方の切換弁９ｂ、１９ｂを開く。これに加えて吐出側弁１６ａ、１６ｂを開くとともに、吸込側弁１７ａ、１７ｂを閉じる。
これにより、圧縮機２から吐出された冷媒は、吐出管７、高圧管１１を順次経て吐出側弁１６ａ、１６ｂ、室内熱交換器６ａ、６ｂへと流れ、ここでそれぞれ凝縮せずに熱交換し、室内膨張弁１８ａ、１８ｂを通過し、中圧管１３を介して各室外ユニット３ａ、３ｂの室内膨張弁２７ａ、２７ｂに分配され、ここで減圧される。
【００２７】
しかる後、冷媒は、水冷却装置２８ａ、２８ｂを熱交換を行うことなく通過し、各室外熱交換器３ａ、３ｂで蒸発気化し、それぞれ切換弁９ｂ、１９ｂを流れた後、低圧管１２、吸込管８、アキュムレータ４を順次経て圧縮機２に吸入される。
このように、各室内熱交換６ａ、６ｂの凝縮ではない熱交換作用で全室内ユニット５ａ、５ｂが同時に暖房される。
【００２８】
冷暖混在運転
次に冷暖混在運転時の動作について説明する。
異なる室内ユニットで冷房運転と暖房運転とを同時に行う場合、例えば室内ユニット５ａで冷房を行い、室内ユニット５ｂで暖房を行い、冷房負荷が暖房負荷よりも大きい場合には、室外熱交換器３ａ、３ｂの一方の切換弁９ａ、１９ａを開くとともに他方の切換弁９ｂ、１９ｂを閉じる。また、冷房する室内ユニット５ａに対応する吐出側弁１６ａを閉じるとともに、吸込側弁１７ａを開く。さらに、暖房する室内ユニット５ｂに対応する吐出側弁１６ｂを開くとともに、吸込側弁１７ｂを閉じる。
これらの結果、圧縮機２から吐出された冷媒の一部が吐出管７、切換弁９ａ、１９ａを順次経て室外熱交換器３ａに流れる。
そして冷媒は、室外熱交換器３ａで熱交換した後、水冷却装置２８ａを構成する水冷式熱交換器５１に至る。
【００２９】
これにより、水冷式熱交換器５１は、室外熱交換器３ａから吐出された冷媒を水により冷却（熱交換）した後、室外膨張弁２７ａに流す。このとき、水冷式熱交換器５１において熱交換を行った後の水は、冷却塔（クーリングタワー）５２に向かい、外気により冷却されて、冷却水ポンプ５３を介して再び、水冷式熱交換器５１に循環される。水冷却装置２８ａを通過した冷媒は、室外膨張弁２７ａを介して中圧管１３に流入される。
また、室外熱交換器３に流れなかった残りの冷媒が高圧管１１を経て暖房する室内ユニット５ｂに対応する吐出側弁１６ｂ、室内熱交換器６ｂへと流れ、これらの室内熱交換器６ｂ及び室外熱交換器３で凝縮ではない熱交換作用が行われる。
【００３０】
そして、これら室内熱交換器６ｂ、室外熱交換器３で熱交換された冷媒は、中圧管１３を経て室内ユニット５ａの室内膨張弁１８ａで減圧された後、それぞれの室内熱交換器６ａで蒸発気化される。しかる後、冷媒は、吸込側弁１７ａを流れて低圧管１２で合流され、吸込管８、アキュムレータ４を順次経て圧縮機２に吸入される。このように、室内熱交換器６ｂの熱交換作用で室内ユニット５ｂが暖房され、蒸発器として機能する他の室内熱交換器６ａの作用で室内ユニット５ａが冷房される。
【００３１】
冷房＋貯湯運転（その１）
次に、冷房＋貯湯運転時の第１の動作について説明する。
冷房＋貯湯運転を行う場合には、室外熱交換器３ａ、３ｂの一方の切換弁９ａ、１９ａを開くとともに他方の切換弁９ｂ、１９ｂを閉じる。加えて、吐出側弁１６ａ、１６ｂを閉じるとともに、吸込側弁１７ａ、１７ｂを開く。また、室外ファン２９ａ、２９ｂ、室内ファン２３ａ、２３ｂを駆動状態とし、循環ポンプ４５は駆動状態とする。さらに、高圧管１１と貯湯用熱交換器４１とをつなぐ切替弁４８を開く。
この状態で圧縮機２を駆動すると、圧縮機２から吐出された冷媒の一部は、吐出管７、高圧管１１、切替弁４８を介して貯湯用熱交換器４１に導かれる。そして、貯湯用熱交換器４１で、水配管４６を通る水が加熱されて、高温となった水が貯湯タンク４３に貯えられる。冷媒として二酸化炭素冷媒が使用されており、高圧の超臨界サイクルとなるため、ここに貯えられた湯は、約８０℃以上の高温になる。この貯湯タンク４３に貯えられた湯は、図示を省略した配管を介して各種設備へ送られる（貯湯運転）。
【００３２】
熱交換後の冷媒は、膨張弁４７を介して中圧管１３に至り、各室内ユニット５ａ、５ｂの室内膨張弁１８ａ、１８ｂに分配され、ここで減圧される。さらに冷媒は、各室内熱交換器６ａ、６ｂで蒸発気化し、それぞれ吸込側弁１７ａ、１７ｂを流れた後、低圧管１２、吸込管８、アキュムレータ４を順次経て圧縮機２に吸入される。
一方、圧縮機２から吐出された冷媒の他の一部は、吐出管７、切換弁９ａ、１９ａ、室外熱交換器３ａ、３ｂへと順次流れる。
そして冷媒は、室外熱交換器３ａ、３ｂで熱交換した後、水冷却装置２８ａ、２８ｂを構成する水冷式熱交換器５１に至る。
【００３３】
これにより、各水冷式熱交換器５１は、室外熱交換器３ａ、３ｂから吐出された冷媒を水により冷却（熱交換）した後、室外膨張弁２７ａ、２７ｂに流す。
このとき、水冷式熱交換器５１において熱交換を行った後の水は、冷却塔（クーリングタワー）５２に向かい、外気により冷却されて、冷却水ポンプ５３を介して再び、水冷式熱交換器５１に循環される。
水冷却装置２８ａ、２８ｂを通過した冷媒は、室外膨張弁２７ａ、２７ｂを介して中圧管１３に流入し、各室内ユニット５ａ、５ｂの室内膨張弁１８ａ、１８ｂに分配され、ここで減圧される。
しかる後、冷媒は、各室内熱交換器６ａ、６ｂで蒸発気化し、それぞれ吸込側弁１７ａ、１７ｂを流れた後、低圧管１２、吸込管８、アキュムレータ４を順次経て圧縮機２に吸入される。このように、蒸発器として機能する各室内熱交換器６ａ、６ｂの作用で全室内ユニット５ａ、５ｂが同時に冷房される。
【００３４】
冷房＋貯湯運転（その２）
次に、冷房＋貯湯運転時の第２の動作について説明する。
冷房＋貯湯運転を行う場合には、室外熱交換器３ａ、３ｂの切換弁９ａ、１９ａ、９ｂ、１９ｂを閉じる。加えて、吐出側弁１６ａ、１６ｂを閉じるとともに、吸込側弁１７ａ、１７ｂを開く。また、室外ファン２９ａ、２９ｂは停止状態とし、室内ファン２３ａ、２３ｂを駆動状態とし、循環ポンプ４５は駆動状態とする。さらに、高圧管１１と貯湯用熱交換器４１とをつなぐ切替弁４８を開く。
【００３５】
この状態で圧縮機２を駆動すると、圧縮機２から吐出された冷媒は、吐出管７、高圧管１１、切替弁４８を介して貯湯用熱交換器４１に導かれる。そして、貯湯用熱交換器４１で、水配管４６を通る水が加熱されて、高温となった水が貯湯タンク４３に貯えられる。冷媒として二酸化炭素冷媒が使用されており、高圧の超臨界サイクルとなるため、ここに貯えられた湯は、約８０℃以上の高温になる。この貯湯タンク４３に貯えられた湯は、図示を省略した配管を介して各種設備へ送られる（貯湯運転）。
【００３６】
熱交換後の冷媒は、膨張弁４７を介して中圧管１３に至り、各室内ユニット５ａ、５ｂの室内膨張弁１８ａ、１８ｂに分配され、ここで減圧される。さらに冷媒は、各室内熱交換器６ａ、６ｂで蒸発気化し、それぞれ吸込側弁１７ａ、１７ｂを流れた後、低圧管１２、吸込管８、アキュムレータ４を順次経て圧縮機２に吸入される。
【００３７】
貯湯運転
次に、貯湯運転時の動作について説明する。
貯湯運転を行う場合には、室外熱交換器３ａ、３ｂの一方の切換弁９ａ、１９ａを閉じるとともに他方の切換弁９ｂ、１９ｂを開く。加えて、吐出側弁１６ａ、１６ｂおよび吸込側弁１７ａ、１７ｂを閉じる。また、室外ファン２９ａ、２９ｂを駆動状態とし、室内ファン２３ａ、２３ｂを停止状態とし、循環ポンプ４５は駆動状態とする。さらに、高圧管１１と貯湯用熱交換器４１とをつなぐ切替弁４８を開く。
【００３８】
この状態で圧縮機２を駆動すると、圧縮機２から吐出された冷媒の一部は、吐出管７、高圧管１１、切替弁４８を介して貯湯用熱交換器４１に導かれる。そして、貯湯用熱交換器４１で、水配管４６を通る水が加熱されて、高温となった水が貯湯タンク４３に貯えられる。冷媒として二酸化炭素冷媒が使用されており、高圧の超臨界サイクルとなるため、ここに貯えられた湯は、約８０℃以上の高温になる。この貯湯タンク４３に貯えられた湯は、図示を省略した配管を介して各種設備へ送られる（貯湯運転）。
【００３９】
熱交換後の冷媒は、膨張弁４７を介して中圧管１３に至り各室外ユニット３ａ、３ｂの室内膨張弁２７ａ、２７ｂに分配され、ここで減圧される。
その後、冷媒は、水冷却装置２８ａ、２８ｂを熱交換を行うことなく通過し、各室外熱交換器３ａ、３ｂで蒸発気化し、それぞれ切換弁９ｂ、１９ｂを流れた後、低圧管１２、吸込管８、アキュムレータ４を順次経て圧縮機２に吸入される。
【００４０】
［２］第２実施形態
図４は、第２実施形態の要部詳細説明図である。第２実施形態の冷凍装置が、第１実施形態の冷凍装置と異なる点は、圧縮機として、２段圧縮機２-1を用いた点及び室外膨張弁２７ａ、２７ｂと室内膨張弁１８ａ、１８ｂの間に気液分離を行い、気相の冷媒を圧縮機の中間圧部２Ｍに戻すための中間圧レシーバ５５を設けた点である。
【００４１】
図５は圧縮機の概要構成ブロック図である。
圧縮機２-1は、２段圧縮機であり、図５に示すように、低圧吸込側で冷媒の圧縮を行う第１段圧縮部２Ａと、高圧吐出側で冷媒の圧縮を行う第２段圧縮部２Ｂと、第１段圧縮部２Ａの吐出した冷媒を冷却して第２段圧縮部２Ｂ側に吐出する中間冷却器２Ｃと、を備えており、第２段圧縮部（高圧吐出側）２Ｂと、中間冷却器２Ｃとの中間に冷媒を外部より導入可能な中間圧部２Ｍが設けられている。
【００４２】
上述したように、中圧管１３と室外膨張弁２７ａ、２７ｂとの間に中間圧レシーバ（気液分離器）５５が接続され、この中間圧レシーバ５５の蒸気出口管５５Ｂが圧縮機２の中間圧部２Ｍに接続されており、気相の冷媒が蒸気出口管５５Ｂから圧縮機２-1内に導入される。この中間圧レシーバ５５は、室外熱交換器３ａ、３ｂ側および室内熱交換器６ａ、６ｂ側のいずれからも冷媒の流入が可能な双方向型気液分離装置として構成されている。
【００４３】
図６は、第２実施形態の中間圧レシーバの構成説明図である。
ここで、中間圧レシーバ５５の具体的構成について説明する。
中間圧レシーバ５５は、大別すると、レシーバ本体５５Ａと、蒸気出口管５５Ｂと、第１入出口管５５Ｃと、第２入出口管５５Ｄと、を備えている。
レシーバ本体５５Ａは、外観略円柱形状の中空体として形成されている。レシーバ本体５５Ａの上部側である天面中央には、蒸気出口管５５Ｂの吸込口（開口端）がレシーバ本体５５Ａ内を向いて設けられている。さらにレシーバ本体５５Ａの底面には、第１入出口管５５Ｃの開口端と、第２入出口管５５Ｄの開口端と、が対称な位置となるように、第１入出口管５５Ｃと、第２入出口管５５Ｄとが、略垂直に配置されている。
【００４４】
この場合において、第１入出口管５５Ｃおよび第２入出口管５５Ｄは、中圧管１３内の冷媒の流れ方向に応じて、いずれか一方が、気液混合冷媒が流入する入口管として機能し、いずれか他方が気液分離後に液冷媒が流出する液出口管として機能する。図６においては、第１入出口管５５Ｃおよび第２入出口管５５Ｄの開口端（吐出口あるいは吸込口）は、レシーバ本体５５Ａの底面と一致するように図示されているが、第１入出口管５５Ｃおよび第２入出口管５５Ｄの開口端（吐出口あるいは吸込口）の高さは、同一、かつ、蒸気出口管５５Ｂに液冷媒が吸い込まれないように所定距離以上、離間して配置可能なレシーバ本体５５Ａの下部側の位置であれば任意の高さとすることが可能である。
【００４５】
図７は、第２実施形態のエンタルピ・圧力線図である。
二酸化炭素冷媒が封入された場合、図７に示すように、高圧管１１内は運転中に超臨界圧力で運転される。
高圧管１１内が、超臨界圧力で運転される冷媒には、二酸化炭素冷媒のほかに、例えばエチレン、ジボラン、エタン、酸化窒素等が挙げられる。
【００４６】
図７において、圧縮機２-1の出口における冷媒の状態は、状態ａで示される。冷媒は、放熱側熱交換器を通って循環し、そこで状態ｃまで冷却され、熱を冷却空気あるいは冷却水等に放出する。ついで、冷媒は、減圧装置である膨張弁での圧力低下により、状態ｄに至り、ここでは気相／液相の２相混合体が形成され、中間圧レシーバ５５に至る。
中間圧レシーバ５５において、冷媒は気液分離がなされ、冷媒の気相部分は、中間圧レシーバ内で状態ｋとなる。そして、冷媒の気相部分は、圧縮機２-1の中間圧力部２Ｍに戻される。状態ｊは、圧縮機２-1の第２段圧縮部２Ｂの入口の状態である。
【００４７】
一方、冷媒の液相部分は、中間圧レシーバ５５内で状態ｅとなる。そして、減圧装置である膨張弁での圧力低下により、状態ｆとなり蒸発器に至る。さらに冷媒の液相部分は、蒸発器において蒸発し、熱を吸収する。状態ｈは、蒸発器出口の状態であり、蒸発器により気相となった冷媒は、圧縮機２-1の吸込管に向かうこととなる。そして第１段圧縮部２Ａの出口で状態ｉとなり、中間冷却器２Ｃにより冷却され、中間圧レシーバ５５からの気相冷媒と混合されて、第２段圧縮部２Ｂの入口で状態ｊとなる。
【００４８】
上記超臨界サイクルにおいて、圧縮機２-1から吐出される高圧気相冷媒は、凝縮されないが、放熱側熱交換器において温度低下が起こる。冷房運転の場合、放熱器として利用している室外熱交換器３ａ、３ｂにおける冷媒の最終温度は、冷却空気の温度よりも数度高い（状態ｂ）。そして、高圧冷媒は水冷却装置２８ａ、２８ｂにおいて、冷却水により、外気乾球温度よりも低い温度の状態ｃまで冷却されることとなる。
【００４９】
つぎに、第２実施形態の冷凍装置３０の動作を説明する。
冷房運転
まず、冷房運転時の動作について説明する。
室内ユニット５ａ、５ｂで冷房を行う場合は、室外熱交換器３ａ、３ｂの一方の切換弁９ａ、１９ａを開くとともに他方の切換弁９ｂ、１９ｂを閉じる。加えて、吐出側弁１６ａ、１６ｂを閉じるとともに、吸込側弁１７ａ、１７ｂを開く。また、室外ファン２９ａ、２９ｂ、室内ファン２３ａ、２３ｂを駆動状態とし、循環ポンプ４５は停止状態とする。
【００５０】
この場合において、室外膨張弁２７ａ、２７ｂおよび室内膨張弁１８ａ、１８ｂの開度は、温度センサＳ４が所定温度となるとともに、温度センサＳ１の検出温度と温度センサＳ２の検出温度との差（＝過熱度に相当）が一定の値となるように制御される。
この状態で圧縮機２を駆動すると、圧縮機２から吐出された冷媒は、吐出管７、切換弁９ａ、１９ａ、室外熱交換器３ａ、３ｂへと順次流れる。
そして冷媒は、室外熱交換器３ａ、３ｂで熱交換した後、水冷却装置２８ａ、２８ｂを構成する水冷式熱交換器５１に至る。
【００５１】
これにより、各水冷式熱交換器５１は、室外熱交換器３ａ、３ｂから吐出された冷媒を水により冷却（熱交換）した後、室外膨張弁２７ａ、２７ｂに流す。
このとき、水冷式熱交換器５１において熱交換を行った後の水は、冷却塔（クーリングタワー）５２に向かい、外気により冷却されて、冷却水ポンプ５３を介して再び、水冷式熱交換器５１に循環される。
水冷却装置２８ａ、２８ｂを通過した冷媒は、室外膨張弁２７ａ、２７ｂで減圧されて中間圧レシーバ５５の第１入出口管５５Ｃ（＝入口管として機能）に至り、レシーバ本体５５Ａ内で気液分離がなされる。
【００５２】
この結果、気相の冷媒は、蒸気出口管５５Ｂを介して、圧縮機２-1の中間圧力部２Ｍに供給され、圧縮機２-1により圧縮されることとなる。
また液相の冷媒は、第２入出口管５５Ｄを介して中圧管１３に流入し、各室内ユニット５ａ、５ｂの室内膨張弁１８ａ、１８ｂに分配され、ここで減圧される。
しかる後、冷媒は、各室内熱交換器６ａ、６ｂで蒸発気化し、それぞれ吸込側弁１７ａ、１７ｂを流れた後、低圧管１２、吸込管８、アキュムレータ４を順次経て圧縮機２-1に吸入される。このように、蒸発器として機能する各室内熱交換器６ａ、６ｂの作用で全室内ユニット５ａ、５ｂが同時に冷房される。
【００５３】
暖房運転
次に、暖房運転時の動作について説明する。この場合においては、水冷却装置２８ａ、２８ｂは、動作を行わないように制御されている。
室内ユニット５ａ、５ｂで暖房を行う場合、室外熱交換器３ａ、３ｂの一方の切換弁９ａ、１９ａを閉じるとともに他方の切換弁９ｂ、１９ｂを開く。これに加えて吐出側弁１６ａ、１６ｂを開くとともに、吸込側弁１７ａ、１７ｂを閉じる。
【００５４】
これにより、圧縮機２から吐出された冷媒は、吐出管７、高圧管１１を順次経て吐出側弁１６ａ、１６ｂ、室内熱交換器６ａ、６ｂへと流れ、ここでそれぞれ凝縮せずに熱交換し、室内膨張弁１８ａ、１８ｂにより減圧され、中圧管１３を介して中間圧レシーバ５５の第２入出口管５５Ｄ（＝入口管として機能）に至り、レシーバ本体５５Ａ内で気液分離がなされる。
この結果、気相の冷媒は、蒸気出口管５５Ｂを介して、圧縮機２の中間圧力部２Ｍに供給され、圧縮機２により圧縮されることとなる。
【００５５】
また液相の冷媒は、第１入出口管５５Ｃ（液出口管として機能）を介して、各室外ユニット３ａ、３ｂの室内膨張弁２７ａ、２７ｂに分配され、ここで減圧される。
しかる後、液相の冷媒は、水冷却装置２８ａ、２８ｂを通過し、各室外熱交換器３ａ、３ｂで蒸発気化し、それぞれ切換弁９ｂ、１９ｂを流れた後、低圧管１２、吸込管８、アキュムレータ４を順次経て圧縮機２-1に吸入される。
このように、各室内熱交換６ａ、６ｂの凝縮ではない熱交換作用で全室内ユニット５ａ、５ｂが同時に暖房される。
【００５６】
冷暖混在運転
次に冷暖混在運転時の動作について説明する。
異なる室内ユニットで冷房運転と暖房運転とを同時に行う場合、例えば、室内ユニット５ａで暖房し、室内ユニット５ｂで冷房し、冷房負荷が暖房負荷より大きい場合には、室外熱交換器３の一方の切換弁９ａ、１９ａを開くとともに、他方の切換弁９ｂ、１９ｂを閉じ、且つ冷房する室内ユニット５ｂに対応する吐出側弁１６ｂを閉じるとともに、吸込側弁１７ｂを開き、且つ暖房する室内ユニット５ａに対応する吐出側弁１６ａを開き、吸込側弁１７ａを閉じる。すると、圧縮機２から吐出された冷媒が吐出管７、高圧管１１を順次経て吐出側弁１６ａへと分配され、室内熱交換器６ａで凝縮ではない熱交換が行われる。この熱交換された冷媒は、室内膨張弁１８ａにより減圧されて中圧管１３に至る。
【００５７】
一方、圧縮機２-1から吐出された冷媒の他の一部は、吐出管７、切換弁９ａ、１９ａ、室外熱交換器３ａ、３ｂへと順次流れる。
そして冷媒は、室外熱交換器３ａ、３ｂで熱交換した後、水冷却装置２８ａ、２８ｂを構成する水冷式熱交換器５１に至る。
これにより、各水冷式熱交換器５１は、室外熱交換器３ａ、３ｂから吐出された冷媒を水により冷却（熱交換）した後、室外膨張弁２７ａ、２７ｂに流す。
このとき、水冷式熱交換器５１において熱交換を行った後の水は、冷却塔（クーリングタワー）５２に向かい、外気により冷却されて、冷却水ポンプ５３を介して再び、水冷式熱交換器５１に循環される。
水冷却装置２８ａ、２８ｂを通過した冷媒は、室外膨張弁２７ａ、２７ｂで減圧され中間圧レシーバ５５の第１入出口管５５Ｃ（＝入口管として機能）に至り、レシーバ本体５５Ａ内で気液分離がなされる。
【００５８】
この結果、気相の冷媒は、蒸気出口管５５Ｂを介して、圧縮機２-1の中間圧力部２Ｍに供給され、圧縮機２-1により圧縮されることとなる。
また液相の冷媒は、第２入出口管５５Ｄ（＝液出口管として機能）を介して中圧管１３に流入する。中圧管１３内の冷媒は、室内膨張弁１８ｂで減圧されて室内熱交換器６ｂで熱交換し、吸込側弁１７ｂを流れた後、低圧管１２、吸込管８、アキュムレータ４を順次経て圧縮機２-1に吸入される。
このように、室内熱交換器６ａの凝縮ではない熱交換作用で室内ユニット５ａが暖房され、蒸発器として機能する室内熱交換器６ｂの作用で室内ユニット５ｂが冷房される。
【００５９】
冷房＋貯湯運転（その１）
次に、冷房＋貯湯運転時の第１の動作について説明する。
冷房＋貯湯運転を行う場合には、室外熱交換器３ａ、３ｂの一方の切換弁９ａ、１９ａを開くとともに他方の切換弁９ｂ、１９ｂを閉じる。加えて、吐出側弁１６ａ、１６ｂを閉じるとともに、吸込側弁１７ａ、１７ｂを開く。また、室外ファン２９ａ、２９ｂ、室内ファン２３ａ、２３ｂを駆動状態とし、循環ポンプ４５は駆動状態とする。さらに、高圧管１１と貯湯用熱交換器４１とをつなぐ切替弁４８を開く。
この状態で圧縮機２-1を駆動すると、圧縮機２-1から吐出された冷媒の一部は、吐出管７、高圧管１１、切替弁４８を介して貯湯用熱交換器４１に導かれる。そして、貯湯用熱交換器４１で、水配管４６を通る水が加熱されて、高温となった水が貯湯タンク４３に貯えられる。冷媒として二酸化炭素冷媒が使用されており、高圧の超臨界サイクルとなるため、ここに貯えられた湯は、約８０℃以上の高温になる。この貯湯タンク４３に貯えられた湯は、図示を省略した配管を介して各種設備へ送られる（貯湯運転）。
【００６０】
熱交換後の冷媒は、膨張弁４７を介して減圧されて中圧管１３に至り、各室内ユニット５ａ、５ｂの室内膨張弁１８ａ、１８ｂに分配され、ここで再度減圧される。さらに冷媒は、各室内熱交換器６ａ、６ｂで蒸発気化し、それぞれ吸込側弁１７ａ、１７ｂを流れた後、低圧管１２、吸込管８、アキュムレータ４を順次経て圧縮機２に吸入される。
一方、圧縮機２から吐出された冷媒の他の一部は、吐出管７、切換弁９ａ、１９ａ、室外熱交換器３ａ、３ｂへと順次流れる。
そして冷媒は、室外熱交換器３ａ、３ｂで熱交換した後、水冷却装置２８ａ、２８ｂを構成する水冷式熱交換器５１に至る。
【００６１】
これにより、各水冷式熱交換器５１は、室外熱交換器３ａ、３ｂから吐出された冷媒を水により冷却（熱交換）した後、室外膨張弁２７ａ、２７ｂに流す。
このとき、水冷式熱交換器５１において熱交換を行った後の水は、冷却塔（クーリングタワー）５２に向かい、外気により冷却されて、冷却水ポンプ５３を介して再び、水冷式熱交換器５１に循環される。
水冷却装置２８ａ、２８ｂを通過した冷媒は、室外膨張弁２７ａ、２７ｂで減圧されて中間圧レシーバ５５の第１入出口管５５Ｃ（＝入口管として機能）に至り、レシーバ本体５５Ａ内で気液分離がなされる。
【００６２】
この結果、気相の冷媒は、蒸気出口管５５Ｂを介して、圧縮機２-1の中間圧力部２Ｍに供給され、圧縮機２-1により圧縮されることとなる。
また液相の冷媒は、第２入出口管５５Ｄを介して中圧管１３に流入し、各室内ユニット５ａ、５ｂの室内膨張弁１８ａ、１８ｂに分配され、ここで減圧される。
しかる後、冷媒は、各室内熱交換器６ａ、６ｂで蒸発気化し、それぞれ吸込側弁１７ａ、１７ｂを流れた後、低圧管１２、吸込管８、アキュムレータ４を順次経て圧縮機２に吸入される。このように、蒸発器として機能する各室内熱交換器６ａ、６ｂの作用で全室内ユニット５ａ、５ｂが同時に冷房される。
【００６３】
冷房＋貯湯運転（その２）
次に、冷房＋貯湯運転時の第２の動作について説明する。
冷房＋貯湯運転を行う場合には、室外熱交換器３ａ、３ｂの切換弁９ａ、１９ａ、９ｂ、１９ｂを閉じる。加えて、吐出側弁１６ａ、１６ｂを閉じるとともに、吸込側弁１７ａ、１７ｂを開く。また、室外ファン２９ａ、２９ｂは停止状態とし、室内ファン２３ａ、２３ｂを駆動状態とし、循環ポンプ４５は駆動状態とする。さらに、高圧管１１と貯湯用熱交換器４１とをつなぐ切替弁４８を開く。
この状態で圧縮機２-1を駆動すると、圧縮機２から吐出された冷媒は、吐出管７、高圧管１１、切替弁４８を介して貯湯用熱交換器４１に導かれる。そして、貯湯用熱交換器４１で、水配管４６を通る水が加熱されて、高温となった水が貯湯タンク４３に貯えられる。冷媒として二酸化炭素冷媒が使用されており、高圧の超臨界サイクルとなるため、ここに貯えられた湯は、約８０℃以上の高温になる。この貯湯タンク４３に貯えられた湯は、図示を省略した配管を介して各種設備へ送られる（貯湯運転）。
【００６４】
熱交換後の冷媒は、膨張弁４７を介して減圧されて中圧管１３に至り、各室内ユニット５ａ、５ｂの室内膨張弁１８ａ、１８ｂに分配され、ここで再度減圧される。さらに冷媒は、各室内熱交換器６ａ、６ｂで蒸発気化し、それぞれ吸込側弁１７ａ、１７ｂを流れた後、低圧管１２、吸込管８、アキュムレータ４を順次経て圧縮機２に吸入される。
【００６５】
貯湯運転
次に、貯湯運転時の動作について説明する。
貯湯運転を行う場合には、室外熱交換器３ａ、３ｂの一方の切換弁９ａ、１９ａを閉じるとともに他方の切換弁９ｂ、１９ｂを開く。加えて、吐出側弁１６ａ、１６ｂおよび吸込側弁１７ａ、１７ｂを閉じる。また、室外ファン２９ａ、２９ｂを駆動状態とし、室内ファン２３ａ、２３ｂを停止状態とし、循環ポンプ４５は駆動状態とする。さらに、高圧管１１と貯湯用熱交換器４１とをつなぐ切替弁４８を開く。
【００６６】
この状態で圧縮機２を駆動すると、圧縮機２から吐出された冷媒は、吐出管７、高圧管１１、切替弁４８を介して貯湯用熱交換器４１に導かれる。そして、貯湯用熱交換器４１で、水配管４６を通る水が加熱されて、高温となった水が貯湯タンク４３に貯えられる。冷媒として二酸化炭素冷媒が使用されており、高圧の超臨界サイクルとなるため、ここに貯えられた湯は、約８０℃以上の高温になる。この貯湯タンク４３に貯えられた湯は、図示を省略した配管を介して各種設備へ送られる（貯湯運転）。
【００６７】
熱交換後の冷媒は、膨張弁４７を介して減圧されて中圧管１３に至り、中間圧レシーバ５５の第２入出口管５５Ｄ（＝入口管として機能）に至り、レシーバ本体５５Ａ内を通って、第１入出口管５５Ｃを介して各室外ユニット３ａ、３ｂの室内膨張弁２７ａ、２７ｂに分配され、ここで減圧される。
その後、液相の冷媒は、各水冷却装置２８ａ、２８ｂを通過し、各室外熱交換器３ａ、３ｂで蒸発気化し、それぞれ切換弁９ｂ、１９ｂを流れた後、低圧管１２、吸込管８、アキュムレータ４を順次経て圧縮機２に吸入される。
【００６８】
ところで、中間圧レシーバ５５に入る前の冷媒中の気相成分と液相成分との比率は、図７におけるＬ１（気相成分）とＬ２（液相成分）との比に相当する。
従って、放熱側熱交換器の出口温度が上昇した場合等には、中間圧レシーバ５５に入る前の冷媒中の気相成分が多くなり、圧縮機２の中間圧部２Ｍに導入される気相の冷媒量が多くなり、冷却に寄与しない気相成分を中圧管１３以降の低圧回路に循環させない分だけ、冷凍サイクルの効率を向上させることができる。特に、本構成では、冷媒回路内に二酸化炭素冷媒が封入されているため、中間圧レシーバ５５で分離される気相成分及び液相成分の比率において、従来のフロン系冷媒に比べ、気相成分が多くなり、その多くの気相成分を、圧縮機２の中間圧部２Ｍに導入することで、より高い効率向上が図られる。
【００６９】
また、上述したように、冷暖房混在運転する場合（一方の室内ユニットが冷房運転し、他方の室内ユニットが暖房運転する場合等。）、あるいは、貯湯運転する場合、冷媒は、室内熱交換器、室外熱交換器、貯湯用熱交換器同士がいわゆる熱バランスするように循環する。これによれば、室内、室外の熱を効率的に利用した運転が可能となる。特に、室内ユニットによる冷房運転と、貯湯運転との混在運転時には、室内の熱によって貯湯（給湯）を行うことができるので、極めて有効な熱の利用となり、室外ユニットの放熱によるヒートアイランド現象の発生を少なく抑えることができる等の効果が得られる。
【００７０】
［３］第３実施形態
図８は、第３実施形態の要部詳細説明図である。第３実施形態の冷凍装置が、第２実施形態の冷凍装置と異なる点は、中間圧レシーバ５５に代えて熱交換回路５６を設けた点である。
まず、熱交換回路５６の具体的構成について説明する。
熱交換回路５６は、大別すると、熱交換部５６Ａと、蒸気出口管５６Ｂと、第１入出口管５６Ｃと、第２入出口管５６Ｄと、を備えている。
【００７１】
熱交換部５６Ａは、第１入出口管５６Ｃから分岐される分岐管５６Ｅと、分岐管５６Ｅに接続された熱交換膨張弁５６Ｆと、一端が熱交換膨張弁５６Ｆに接続され、他端が蒸気出口管５６Ｂに連通し、実際の熱交換を行う第１熱交換部５６Ｇと、第１入出口管５６Ｃから分岐され第２入出口管５６Ｄに連通し、第１熱交換部５６Ｇと熱交換を行う第２熱交換部５６Ｈと、を備えている。
この場合において、冷房運転時には、第１熱交換部５６Ｇ内の冷媒の流れＦ１と第２熱交換部５６Ｈ内の冷媒の流れＦ２とは、図８に示すように、その流れが逆方向の対交流となるように第１熱交換部５６Ｇおよび第２熱交換部５６Ｈを構成する配管が配置されている。
また、第１入出口管５６Ｃおよび第２入出口管５６Ｄは、中圧管１３内の冷媒の流れ方向に応じて、いずれか一方が、冷媒が流入する入口管として機能し、いずれか他方が冷媒が流出する液出口管として機能する。
【００７２】
室内ユニット５ａ、５ｂの室内熱交換器６ａ、６ｂは、その一端が、吐出側弁１６ａ、１６ｂを介して、高圧管１１に接続され、吸込側弁１７ａ、１７ｂを介して、低圧管１２に接続される。また、それらの他端が、室内膨張弁１８ａ、１８ｂを介して中圧管１３に接続される。
吐出側弁１６ａと吸込側弁１７ａは、一方が開操作された時、他方が閉操作される。吐出側弁１６ｂと吸込側弁１７ｂも、同様に、一方が開操作された時、他方が閉操作される。
【００７３】
これにより、各室内熱交換器６ａ、６ｂの一端は、ユニット間配管１０の高圧管１１と低圧管１２とに択一的に接続される。
室内ユニット５ａ、５ｂは、更に室内ファン２３ａ、２３ｂ、リモートコントローラ及び室内制御装置を有する。各室内ファン２３ａ、２３ｂは、室内熱交換器６ａ、６ｂのそれぞれに近接配置されて、これらそれぞれの室内熱交換器６ａ、６ｂに送風する。また、各リモートコントローラは、室内ユニット５ａ、５ｂにそれぞれ接続されて、各室内ユニット５ａ、５ｂのそれぞれの室内制御装置へ、冷房若しくは暖房運転指令、または停止指令等を出力する。
【００７４】
貯湯ユニット５０では、貯湯用熱交換器４１の一端が切替弁４８を介して高圧管１１に接続され、貯湯用熱交換器４１の他端が膨張弁４７を介して中圧管１３に接続される。この貯湯用熱交換器４１には、水配管４６が接続され、この水配管４６に、循環ポンプ４５を介して、貯湯タンク４３が接続される。
本第３実施形態では、室外ユニット１、室内ユニット５ａ、５ｂおよび貯湯ユニット５０内の配管並びにユニット間配管１０に二酸化炭素冷媒が封入される。
【００７５】
つぎに、冷凍装置３０の動作を説明する。
冷房運転
まず、冷房運転時の動作について説明する。
室内ユニット５ａ、５ｂで冷房を行う場合は、室外熱交換器３ａ、３ｂの一方の切換弁９ａ、１９ａを開くとともに他方の切換弁９ｂ、１９ｂを閉じる。加えて、吐出側弁１６ａ、１６ｂを閉じるとともに、吸込側弁１７ａ、１７ｂを開く。また、室外ファン２９ａ、２９ｂ、室内ファン２３ａ、２３ｂを駆動状態とし、循環ポンプ４５は停止状態とする。
【００７６】
この状態で圧縮機２-1を駆動すると、圧縮機２-1から吐出された冷媒は、吐出管７、切換弁９ａ、１９ａ、室外熱交換器３ａ、３ｂへと順次流れる。
そして冷媒は、室外熱交換器３ａ、３ｂで熱交換した後、水冷却装置２８ａ、２８ｂを構成する水冷式熱交換器５１に至る。
これにより、各水冷式熱交換器５１は、室外熱交換器３ａ、３ｂから吐出された冷媒を水により冷却（熱交換）した後、室外膨張弁２７ａ、２７ｂに流す。
【００７７】
このとき、水冷式熱交換器５１において熱交換を行った後の水は、冷却塔（クーリングタワー）５２に向かい、外気により冷却されて、冷却水ポンプ５３を介して再び、水冷式熱交換器５１に循環される。
水冷却装置２８ａ、２８ｂを通過した冷媒は、室外膨張弁２７ａ、２７ｂを介して熱交換回路５６の第１入出口管５６Ｃ（＝入口管として機能）に至る。
熱交換回路５６の第１入出口管５６Ｃに至った冷媒は、熱交換回路５６内で分岐され、一部が分岐管５６Ｅに流れ、他の一部が第２熱交換部５６Ｈに流れる。
分岐管５６Ｅに流れ込んだ気液混合冷媒は、熱交換膨張弁５６Ｆにより減圧されて第１熱交換部５６Ｇに至る。
【００７８】
これらの結果、第一熱交換部５６Ｇと、第２熱交換部５６Ｈとの間で熱交換が行われ、第１熱交換部５６Ｇは、蒸発器として機能する。そして、第１熱交換部５６Ｇ内の冷媒は、ほぼ気相の冷媒となり、蒸気出口管５６Ｂを介して、圧縮機２-1の中間圧力部２Ｍに供給され、圧縮機２-1により圧縮されることとなる。
また第２熱交換部５６Ｈを流れる液相の冷媒は、第２入出口管５６Ｄを介して中圧管１３に流入し、各室内ユニット５ａ、５ｂの室内膨張弁１８ａ、１８ｂに分配され、ここで減圧される。
しかる後、冷媒は、各室内熱交換器６ａ、６ｂで蒸発気化し、それぞれ吸込側弁１７ａ、１７ｂを流れた後、低圧管１２、吸込管８、アキュムレータ４を順次経て圧縮機２-1に吸入される。このように、蒸発器として機能する各室内熱交換器６ａ、６ｂの作用で全室内ユニット５ａ、５ｂが同時に冷房される。
【００７９】
暖房運転
次に、暖房運転時の動作について説明する。この場合においては、水冷却装置２８ａ、２８ｂは、動作を行わないように制御されている。
室内ユニット５ａ、５ｂで暖房を行う場合、室外熱交換器３ａ、３ｂの一方の切換弁９ａ、１９ａを閉じるとともに他方の切換弁９ｂ、１９ｂを開く。これに加えて吐出側弁１６ａ、１６ｂを開くとともに、吸込側弁１７ａ、１７ｂを閉じる。
この場合において、室外膨張弁２７ａ、２７ｂの開度は、温度センサＳ１の検出温度と温度センサＳ２の検出温度との差（＝過熱度に相当）が一定の値となるように制御され（過熱度制御）、室内膨張弁１８ａ、１８ｂの開度は、各室内機５ａ、５ｂの負荷に応じて制御される。
【００８０】
これにより、圧縮機２-1から吐出された冷媒は、吐出管７、高圧管１１を順次経て吐出側弁１６ａ、１６ｂ、室内熱交換器６ａ、６ｂへと流れ、ここでそれぞれ凝縮せずに熱交換し、室内膨張弁１８ａ、１８ｂ、中圧管１３を介して熱交換回路５６の第２入出口管５６Ｄ（＝入口管として機能）に至り、第２熱交換部５６Ｈに流れ込み、その一部が分岐管５６Ｅに流れる。
分岐管５６Ｅに流れ込んだ冷媒は、熱交換膨張弁５６Ｆにより減圧されて第１熱交換部５６Ｇに至る。
【００８１】
これらの結果、第一熱交換部５６Ｇと、第２熱交換部５６Ｈとの間で熱交換が行われ、第１熱交換部５６Ｇは、蒸発器として機能する。そして、第１熱交換部５６Ｇ内の気液混合冷媒は、ほぼ気相の冷媒となり、蒸気出口管５６Ｂを介して、圧縮機２-1の中間圧力部２Ｍに供給され、圧縮機２-1により圧縮されることとなる。
【００８２】
また第２熱交換部５６Ｈを流れる液相の冷媒は、第１入出口管５６Ｃ（液出口管として機能）を介して、各室外ユニット３ａ、３ｂの室内膨張弁２７ａ、２７ｂに分配され、ここで減圧される。
しかる後、液相の冷媒は、水冷却装置２８ａ、２８ｂを通過して、各室外熱交換器３ａ、３ｂで蒸発気化し、それぞれ切換弁９ｂ、１９ｂを流れた後、低圧管１２、吸込管８、アキュムレータ４を順次経て圧縮機２-1に吸入される。
このように、各室内熱交換器６ａ、６ｂの凝縮ではない熱交換作用で全室内ユニット５ａ、５ｂが同時に暖房される。
【００８３】
冷暖混在運転
次に冷暖混在運転時の動作について説明する。
室内ユニット５ａで暖房し、室内ユニット５ｂで冷房し、冷房負荷が暖房負荷よりも大きい場合には、室外熱交換器３の一方の切換弁９ａ、１９ａを開くとともに、他方の切換弁９ｂ、１９ｂを閉じ、且つ冷房する室内ユニット５ｂに対応する吐出側弁１６ｂを閉じるとともに、吸込側弁１７ｂを開き、且つ暖房する室内ユニット５ａに対応する吐出側弁１６ａを開き、吸込側弁１７ａを閉じる。
【００８４】
すると、圧縮機２-1から吐出された冷媒の一部が吐出管７、高圧管１１を順次経て暖房する室内ユニット５ａに対応する吐出側弁１６ａへと分配され、室内熱交換器６ａで凝縮ではない熱交換が行われる。この熱交換された冷媒は、室内膨張弁１８ａを経て中圧管１３に流れる。
一方、圧縮機２-1から吐出された冷媒の一部は吐出管７、切換弁９ａ、１９ａを順次経て室外熱交換器３ａ、３ｂに流れる。そして冷媒は、室外熱交換器３ａ、３ｂで熱交換した後、水冷却装置２８ａ、２８ｂを構成する水冷式熱交換器５１に至る。
【００８５】
これにより、水冷式熱交換器５１は、室外熱交換器３ａ、３ｂから吐出された冷媒を水により冷却（熱交換）した後、室外膨張弁２７ａ、２７ｂに流す。このとき、水冷式熱交換器５１において熱交換を行った後の水は、冷却塔（クーリングタワー）５２に向かい、外気により冷却されて、冷却水ポンプ５３を介して再び、水冷式熱交換器５１に循環される。水冷却装置２８ａ、２８ｂを通過した冷媒は、室外膨張弁２７ａ、２７ｂを介して熱交換回路５６の第２入出口管５６Ｃ（＝入口管として機能）に至り、その一部が分岐管５６Ｅに流れ、残りが第２熱交換部５６Ｈに流れ込む。
分岐管５６Ｅに流れ込んだ気液混合冷媒は、熱交換膨張弁５６Ｆにより減圧されて第１熱交換部５６Ｇに至る。
【００８６】
これらの結果、第一熱交換部５６Ｇと、第２熱交換部５６Ｈとの間で熱交換が行われ、第１熱交換部５６Ｇは、蒸発器として機能する。そして、第１熱交換部５６Ｇ内の気液混合冷媒は、ほぼ気相の冷媒となり、蒸気出口管５６Ｂを介して、中圧管１３に入流する。
【００８７】
そして、これら室内熱交換器６ａ、６ｂ、室外熱交換器３で熱交換された冷媒は、中圧管１３を経て室内ユニット５ａ、５ｂの室内膨張弁１８ａ、１８ｂで減圧された後、室内熱交換器６ａ、６ｂで蒸発気化される。しかる後、冷媒は、吸込側弁１７ａ、１７ｂを流れて低圧管１２、吸込管８、アキュムレータ４を順次経て再び、圧縮機２-1に吸入される。このように、室内熱交換器６ａの熱交換作用で室内ユニット５ａが暖房され、蒸発器として機能する他の室内熱交換器６ｂの作用で室内ユニット５ｂが冷房される。
【００８８】
冷房＋貯湯運転（その１）
次に、冷房＋貯湯運転時の第１の動作について説明する。
冷房＋貯湯運転を行う場合には、室外熱交換器３ａ、３ｂの一方の切換弁９ａ、１９ａを開くとともに他方の切換弁９ｂ、１９ｂを閉じる。加えて、吐出側弁１６ａ、１６ｂを閉じるとともに、吸込側弁１７ａ、１７ｂを開く。また、室外ファン２９ａ、２９ｂ、室内ファン２３ａ、２３ｂを駆動状態とし、循環ポンプ４５は駆動状態とする。さらに、高圧管１１と貯湯用熱交換器４１とをつなぐ切替弁４８を開く。
【００８９】
この状態で圧縮機２-1を駆動すると、圧縮機２-1から吐出された冷媒の一部は、吐出管７、高圧管１１、切替弁４８を介して貯湯用熱交換器４１に導かれる。そして、貯湯用熱交換器４１で、水配管４６を通る水が加熱されて、高温となった水が貯湯タンク４３に貯えられる。冷媒として二酸化炭素冷媒が使用されており、高圧の超臨界サイクルとなるため、ここに貯えられた湯は、約８０℃以上の高温になる。この貯湯タンク４３に貯えられた湯は、図示を省略した配管を介して各種設備へ送られる（貯湯運転）。
【００９０】
熱交換後の冷媒は、膨張弁４７を介して中圧管１３に至り、各室内ユニット５ａ、５ｂの室内膨張弁１８ａ、１８ｂに分配され、ここで減圧される。さらに冷媒は、各室内熱交換器６ａ、６ｂで蒸発気化し、それぞれ吸込側弁１７ａ、１７ｂを流れた後、低圧管１２、吸込管８、アキュムレータ４を順次経て圧縮機２-1に吸入される。
一方、圧縮機２-1から吐出された冷媒の他の一部は、吐出管７、切換弁９ａ、１９ａ、室外熱交換器３ａ、３ｂへと順次流れる。
そして冷媒は、室外熱交換器３ａ、３ｂで熱交換した後、水冷却装置２８ａ、２８ｂで冷却され、室外膨張弁２７ａ、２７ｂを介して熱交換回路５６の第１入出口管５６Ｃ（＝入口管として機能）に至る。
熱交換回路５６の第１入出口管５６Ｃに至った冷媒は、熱交換回路５６内で分岐され、一部が分岐管５６Ｅに流れ、他の一部が第２熱交換部５６Ｈに流れる。
分岐管５６Ｅに流れ込んだ冷媒は、熱交換膨張弁５６Ｆにより減圧されて第１熱交換部５６Ｇに至る。
【００９１】
これらの結果、第一熱交換部５６Ｇと、第２熱交換部５６Ｈとの間で熱交換が行われ、第１熱交換部５６Ｇは、蒸発器として機能する。そして、第１熱交換部５６Ｇ内の気液混合冷媒は、ほぼ気相の冷媒となり、蒸気出口管５６Ｂを介して、圧縮機２-1の中間圧力部２Ｍに供給され、圧縮機２-1により圧縮されることとなる。
また液相の冷媒は、第２入出口管５６Ｄを介して中圧管１３に流入し、各室内ユニット５ａ、５ｂの室内膨張弁１８ａ、１８ｂに分配され、ここで減圧される。
しかる後、冷媒は、各室内熱交換器６ａ、６ｂで蒸発気化し、それぞれ吸込側弁１７ａ、１７ｂを流れた後、低圧管１２、吸込管８、アキュムレータ４を順次経て圧縮機２-1に吸入される。このように、蒸発器として機能する各室内熱交換器６ａ、６ｂの作用で全室内ユニット５ａ、５ｂが同時に冷房される。
【００９２】
冷房＋貯湯運転（その２）
次に、冷房＋貯湯運転時の第２の動作について説明する。
冷房＋貯湯運転を行う場合には、室外熱交換器３ａ、３ｂの切換弁９ａ、１９ａ、９ｂ、１９ｂを閉じる。加えて、吐出側弁１６ａ、１６ｂを閉じるとともに、吸込側弁１７ａ、１７ｂを開く。また、室外ファン２９ａ、２９ｂは停止状態とし、室内ファン２３ａ、２３ｂを駆動状態とし、循環ポンプ４５は駆動状態とする。さらに、高圧管１１と貯湯用熱交換器４１とをつなぐ切替弁４８を開く。
この状態で圧縮機２-1を駆動すると、圧縮機２-1から吐出された冷媒は、吐出管７、高圧管１１、切替弁４８を介して貯湯用熱交換器４１に導かれる。そして、貯湯用熱交換器４１で、水配管４６を通る水が加熱されて、高温となった水が貯湯タンク４３に貯えられる。冷媒として二酸化炭素冷媒が使用されており、高圧の超臨界サイクルとなるため、ここに貯えられた湯は、約８０℃以上の高温になる。この貯湯タンク４３に貯えられた湯は、図示を省略した配管を介して各種設備へ送られる（貯湯運転）。
【００９３】
熱交換後の冷媒は、膨張弁４７を介して中圧管１３に至り、各室内ユニット５ａ、５ｂの室内膨張弁１８ａ、１８ｂに分配され、ここで減圧される。さらに冷媒は、各室内熱交換器６ａ、６ｂで蒸発気化し、それぞれ吸込側弁１７ａ、１７ｂを流れた後、低圧管１２、吸込管８、アキュムレータ４を順次経て圧縮機２-1に吸入される。
【００９４】
貯湯運転
次に、貯湯運転時の動作について説明する。
貯湯運転を行う場合には、室外熱交換器３ａ、３ｂの一方の切換弁９ａ、１９ａを閉じるとともに他方の切換弁９ｂ、１９ｂを開く。加えて、吐出側弁１６ａ、１６ｂおよび吸込側弁１７ａ、１７ｂを閉じる。また、室外ファン２９ａ、２９ｂを駆動状態とし、室内ファン２３ａ、２３ｂを停止状態とし、循環ポンプ４５は駆動状態とする。さらに、高圧管１１と貯湯用熱交換器４１とをつなぐ切替弁４８を開く。
この状態で圧縮機２-1を駆動すると、圧縮機２-1から吐出された冷媒の一部は、吐出管７、高圧管１１、切替弁４８を介して貯湯用熱交換器４１に導かれる。そして、貯湯用熱交換器４１で、水配管４６を通る水が加熱されて、高温となった水が貯湯タンク４３に貯えられる。冷媒として二酸化炭素冷媒が使用されており、高圧の超臨界サイクルとなるため、ここに貯えられた湯は、約８０℃以上の高温になる。この貯湯タンク４３に貯えられた湯は、図示を省略した配管を介して各種設備へ送られる（貯湯運転）。
【００９５】
熱交換後の冷媒は、膨張弁４７を介して中圧管１３に至り、熱交換回路５６の第２入出口管５６Ｄ（＝入口管として機能）に至り、第２熱交換部５６Ｈに流れ込み、その一部が分岐管５６Ｅに流れる。
分岐管５６Ｅに流れ込んだ気液混合冷媒は、熱交換膨張弁５６Ｆにより減圧されて第１熱交換部５６Ｇに至る。
これらの結果、第一熱交換部５６Ｇと、第２熱交換部５６Ｈとの間で熱交換が行われ、第１熱交換部５６Ｇは、蒸発器として機能する。そして、第１熱交換部５６Ｇ内の気液混合冷媒は、ほぼ気相の冷媒となり、蒸気出口管５６Ｂを介して、圧縮機２-1の中間圧力部２Ｍに供給され、圧縮機２-1により圧縮されることとなる。
【００９６】
また第２熱交換部５６Ｈを流れる液相の冷媒は、第１入出口管５６Ｃ（液出口管として機能）を介して、各室外ユニット３ａ、３ｂの室内膨張弁２７ａ、２７ｂに分配され、ここで減圧される。
しかる後、液相の冷媒は、各室外熱交換器３ａ、３ｂで蒸発気化し、それぞれ切換弁９ｂ、１９ｂを流れた後、低圧管１２、吸込管８、アキュムレータ４を順次経て圧縮機２-1に吸入される。
【００９７】
また、上述したように、冷暖房混在運転する場合（一方の室内ユニットが冷房運転し、他方の室内ユニットが暖房運転する場合等。）、あるいは、貯湯運転する場合、冷媒は、室内熱交換器、室外熱交換器、貯湯用熱交換器同士がいわゆる熱バランスするように循環する。これによれば、室内、室外の熱を効率的に利用した運転が可能となる。特に、室内ユニットによる冷房運転と、貯湯運転との混在運転時には、室内の熱によって貯湯（給湯）を行うことができるので、極めて有効な熱の利用となり、室外ユニットの放熱によるヒートアイランド現象の発生を少なく抑えることができる等の効果が得られる。
【００９８】
［４］第４実施形態
図９は、第４実施形態の冷凍装置の冷媒回路図である。図９において、図１と同様の部分には同一の符号を付すものとする。
冷凍装置３０は、冷房専用に用いられるものであり、圧縮機２、室外熱交換器３ａ、室外膨張弁２７ａ及び水冷却装置２８ａを備えた室外ユニット１と、室内熱交換器６ａを備えた室内ユニット５ａと、を備えている。
【００９９】
つぎに、冷凍装置３０の冷房運転時の動作を説明する。
圧縮機２を駆動すると、圧縮機２から吐出された冷媒は、配管を介して室外熱交換器３ａへと流れる。
そして冷媒は、室外熱交換器３ａで熱交換した後、水冷却装置２８ａを構成する水冷式熱交換器５１に至る。
これにより、水冷式熱交換器５１は、室外熱交換器３ａから吐出された冷媒を水により冷却（熱交換）した後、室外膨張弁２７ａに流す。
このとき、水冷式熱交換器５１において熱交換を行った後の水は、冷却塔（クーリングタワー）５２に向かい、外気により冷却されて、冷却水ポンプ５３を介して再び、水冷式熱交換器５１に循環される。
水冷却装置２８ａを通過した冷媒は、室外膨張弁２７ａで減圧されて、室内熱交換器６ａに至り、室内熱交換器６ａで蒸発気化し、吐出されて圧縮機２に吸入される。このように、蒸発器として機能する各室内熱交換器６ａの作用で室内ユニット５ａが冷房を行う。
【０１００】
［５］第５実施形態
図１０は、第５実施形態の冷凍装置の冷媒回路図である。図１０において、図１と同様の部分には同一の符号を付すものとする。
冷凍装置３０は、圧縮機２、室外熱交換器３ａ、室外膨張弁２７ａ及び水冷却装置２８ａを備えた室外ユニット１と、室内熱交換器６ａを備えた室内ユニット５ａと、四方弁６０と、を備えている。
【０１０１】
冷房運転
まず、冷房運転時の動作について説明する。
圧縮機２を駆動すると、圧縮機２から吐出された冷媒は、四方弁６０及び配管を介して室外熱交換器３ａと流れる。
そして冷媒は、室外熱交換器３ａで熱交換した後、水冷却装置２８ａを構成する水冷式熱交換器５１に至る。
これにより、水冷式熱交換器５１は、室外熱交換器３ａから吐出された冷媒を水により冷却（熱交換）した後、室外膨張弁２７ａに流す。
【０１０２】
このとき、水冷式熱交換器５１において熱交換を行った後の水は、冷却塔（クーリングタワー）５２に向かい、外気により冷却されて、冷却水ポンプ５３を介して再び、水冷式熱交換器５１に循環される。
水冷却装置２８ａを通過した冷媒は、室外膨張弁２７ａで減圧されて、室内熱交換器６ａに至り、室内熱交換器６ａで蒸発気化し、吐出されて四方弁６０を介して圧縮機２に吸入される。このように、蒸発器として機能する各室内熱交換器６ａの作用で室内ユニット５ａが冷房を行う。
【０１０３】
暖房運転
圧縮機２から吐出された冷媒は、四方弁６０および配管を介して室内熱交換器６ａへと流れ、ここでそれぞれ凝縮せずに熱交換し、室外膨張弁２７ａにより減圧され、水冷却装置２８ａを介して室外ユニット３ａで熱交換されて、四方弁６０を介して圧縮機２に吸入される。
このように、各室内熱交換器６ａの凝縮ではない熱交換作用で全室内ユニット５ａにより暖房が行われる。
【０１０４】
［６］第６実施形態
図１１は、第６実施形態の冷凍装置の冷媒回路図の要部詳細説明図である。図１１において、図２と同様の部分には同一の符号を付すものとする。
本第６実施形態が第１実施形態と異なる点は、水冷却装置２８ａに代えて、氷蓄熱槽６５を設けた点である。
図３に示したように、水冷却装置２８ａ、２８ｂで冷却を行う場合（例えば、２０℃まで冷却可能な場合）には、エンタルピ・圧力線図は、符号ａ→ｂ→ｃ→ｄの実線で示すように、必要なエンタルピ差を得るための高圧側圧力を下げることができ、圧縮機２における圧縮動力を低減することができるが、本第６実施形態の氷蓄熱槽６５によっても、同様の効果が得られる。
【０１０５】
つぎに、冷凍装置３０の動作を説明する。以下の説明においては、氷蓄熱運転を除き第１実施形態と同様であるので、冷房運転、氷蓄熱運転及び貯湯＋氷蓄熱運転のみ説明する。
冷房運転
まず、冷房運転時の動作について説明する。
室内ユニット５ａ、５ｂで冷房を行う場合は、室外熱交換器３ａ、３ｂの一方の切換弁９ａ、１９ａを開くとともに他方の切換弁９ｂ、１９ｂを閉じる。加えて、吐出側弁１６ａ、１６ｂを閉じるとともに、吸込側弁１７ａ、１７ｂを開く。また、室外ファン２９ａ、２９ｂ、室内ファン２３ａ、２３ｂを駆動状態とし、循環ポンプ４５は停止状態とする。
この状態で圧縮機２を駆動すると、圧縮機２から吐出された冷媒は、吐出管７、切換弁９ａ、１９ａ、室外熱交換器３ａ、３ｂへと順次流れる。
そして冷媒は、室外熱交換器３ａ、３ｂで熱交換した後、氷蓄熱槽６５に至る。
【０１０６】
これにより、氷蓄熱槽６５は、室外熱交換器３ａ、３ｂから吐出された冷媒を氷により冷却（熱交換）した後、室外膨張弁２７ａ、２７ｂに流す。
氷蓄熱槽６５を通過した冷媒は、室外膨張弁２７ａ、２７ｂを介して中圧管１３に流入し、各室内ユニット５ａ、５ｂの室内膨張弁１８ａ、１８ｂに分配され、ここで減圧される。
しかる後、冷媒は、各室内熱交換器６ａ、６ｂで蒸発気化し、それぞれ吸込側弁１７ａ、１７ｂを流れた後、低圧管１２、吸込管８、アキュムレータ４を順次経て圧縮機２に吸入される。このように、蒸発器として機能する各室内熱交換器６ａ、６ｂの作用で全室内ユニット５ａ、５ｂが同時に冷房される。
以上のような構成によれば、氷蓄熱槽６５は、室外熱交換器３ａ、３ｂから吐出された冷媒を氷により冷却（熱交換）するので、必要なエンタルピ差を得るための高圧側圧力を下げることができ、圧縮機２における圧縮動力を低減することができる。
【０１０７】
氷蓄熱運転
次に、氷蓄熱運転時の動作について説明する。
氷蓄熱運転を行う場合、室外熱交換器３ａ、３ｂの一方の切換弁９ａ、１９ａを閉じるとともに他方の切換弁９ｂ、１９ｂを開く。これに加えて吐出側弁１６ａ、１６ｂを開くとともに、吸込側弁１７ａ、１７ｂを閉じる。
【０１０８】
これにより、圧縮機２から吐出された冷媒は、吐出管７、高圧管１１を順次経て吐出側弁１６ａ、１６ｂ、室内熱交換器６ａ、６ｂへと流れ、ここでそれぞれ凝縮せずに熱交換し、室内膨張弁１８ａ、１８ｂ、中圧管１３を介して各室外ユニット３ａ、３ｂの室外膨張弁２７ａ、２７ｂに分配され、ここで減圧される。
しかる後、冷媒は、氷蓄熱槽６５内で蒸発気化して熱交換を行い、氷蓄熱槽６５内の水を氷結させた後、室外熱交換器３ａ、３ｂを通過し、それぞれ切換弁９ｂ、１９ｂを流れた後、低圧管１２、吸込管８、アキュムレータ４を順次経て圧縮機２に吸入される。
このようにして、氷蓄熱槽６５において氷蓄熱がなされることとなる。
【０１０９】
貯湯＋氷蓄熱運転
次に貯湯＋氷蓄熱運転時の動作について説明する。
貯湯＋氷蓄熱運転を行う場合には、室外熱交換器３ａ、３ｂの一方の切換弁９ａ、１９ａを閉じるとともに他方の切換弁９ｂ、１９ｂを開く。これに加えて循環ポンプ４５は駆動状態とする。さらに、高圧管１１と貯湯用熱交換器４１とをつなぐ切替弁４８を開く。
圧縮機２から吐出された冷媒は、吐出管７、高圧管１１、切替弁４８を介して貯湯用熱交換器４１に導かれる。そして、貯湯用熱交換器４１で、水配管４６を通る水が加熱されて、高温となった水が貯湯タンク４３に貯えられる。冷媒として二酸化炭素冷媒が使用されており、高圧の超臨界サイクルとなるため、ここに貯えられた湯は、約８０℃以上の高温になる。この貯湯タンク４３に貯えられた湯は、図示を省略した配管を介して各種設備へ送られる（貯湯運転）。
【０１１０】
その後、冷媒は、膨張弁４７、中圧管１３を介して各室外ユニット３ａ、３ｂの室外膨張弁２７ａ、２７ｂに分配され、ここで減圧される。
しかる後、冷媒は、氷蓄熱槽６５内で蒸発気化して熱交換を行い、氷蓄熱槽６５内の水を氷結させた後、室外熱交換器３ａ、３ｂを通過し、それぞれ切換弁９ｂ、１９ｂを流れた後、低圧管１２、吸込管８、アキュムレータ４を順次経て圧縮機２に吸入される。
このようにして、氷蓄熱槽６５において氷蓄熱がなされることとなる。
【０１１１】
［７］第７実施形態
図１２は、第７実施形態の冷凍装置の冷媒回路図の要部詳細説明図である。図１２において、図１１と同様の部分には同一の符号を付すものとする。
本第７実施形態が第６実施形態と異なる点は、上記第６実施形態では、氷蓄熱運転を行う際に室内ユニット５ａ、５ｂ側では暖房または貯湯がなされてしまうこととなっていたが、本第７実施形態は、氷蓄熱運転時に室内ユニット５ａ、５ｂ側では暖房運転を行わず、貯湯ユニット５０では貯湯運転を行わないようにすることが可能な実施形態である。
つぎに、冷凍装置３０の動作を説明する。以下の説明においては、氷蓄熱運転を除き第１実施形態と同様であるので、冷房運転、氷蓄熱運転、貯湯＋氷蓄熱運転のみ説明する。
【０１１２】
冷房運転
まず、冷房運転時の動作について説明する。
室内ユニット５ａ、５ｂで冷房を行う場合は、室外熱交換器３ａ、３ｂの一方の切換弁９ａ、１９ａを開くとともに他方の切換弁９ｂ、１９ｂを閉じる。さらに切換弁７１を閉じ、氷蓄熱槽６５内を流れる冷媒量を制御して、合流後の冷媒温度を調整すべく膨張弁７２の開度を調整し、切換弁７３、７４を開く。加えて、吐出側弁１６ａ、１６ｂを閉じるとともに、吸込側弁１７ａ、１７ｂを開く。また、室外ファン２９ａ、２９ｂ、室内ファン２３ａ、２３ｂを駆動状態とし、循環ポンプ４５は停止状態とする。
【０１１３】
この状態で圧縮機２を駆動すると、圧縮機２から吐出された冷媒は、吐出管７、高圧管１１、切換弁９ａ、１９ａ、室外熱交換器３ａ、３ｂへと順次流れる。
そして冷媒は、室外熱交換器３ａ、３ｂで熱交換した後、切換弁７３を介して氷蓄熱槽６５に至る。
これにより、氷蓄熱槽６５は、室外熱交換器３ａ、３ｂから吐出された冷媒を氷により冷却（熱交換）する。一方、一部の冷媒は、室内熱交換器３ａ、３ｂから氷蓄熱槽６５をバイパスして通らず、膨張弁７２に至る。この膨張弁７２は、氷蓄熱槽６５を通って冷却された冷媒と合流した後の冷媒温度を調整すべく開度が調整されている。膨張弁７２を通過した冷媒は、換弁７４を介して室外膨張弁２７ａ、２７ｂに流れる。
【０１１４】
氷蓄熱槽６５を通過した冷媒は、室外膨張弁２７ａ、２７ｂを通過して中圧管１３に流入し、各室内ユニット５ａ、５ｂの室内膨張弁１８ａ、１８ｂに分配され、ここで減圧される。
しかる後、冷媒は、各室内熱交換器６ａ、６ｂで蒸発気化し、それぞれ吸込側弁１７ａ、１７ｂを流れた後、低圧管１２、吸込管８、アキュムレータ４を順次経て圧縮機２に吸入される。このように、蒸発器として機能する各室内熱交換器６ａ、６ｂの作用で全室内ユニット５ａ、５ｂが同時に冷房される。
以上のような構成によれば、氷蓄熱槽６５は、室外熱交換器３ａ、３ｂから吐出された冷媒を氷により冷却（熱交換）するので、必要なエンタルピ差を得るための高圧側圧力を下げることができ、圧縮機２における圧縮動力を低減することができる。
【０１１５】
氷蓄熱運転
次に、氷蓄熱運転時の動作について説明する。
氷蓄熱運転を行う場合、室外熱交換器３ａ、３ｂの一方の切換弁９ａ、１９ａを開くとともに他方の切換弁９ｂ、１９ｂを閉じる。さらに切換弁７１を開き、膨張弁７２の開度を適宜調整し、切換弁７３、７４を閉じる。これに加えて吐出側弁１６ａ、１６ｂ及び吸込側弁１７ａ、１７ｂを閉じる。
【０１１６】
これにより、圧縮機２から吐出された冷媒は、吐出管７、高圧管１１、切換弁９ａ、１９ａ、室外熱交換器３ａ、３ｂへと順次流れ、膨張弁７２で減圧され、氷蓄熱槽６５内に流れ込む。
しかる後、冷媒は、氷蓄熱槽６５内で、蒸発して熱交換を行い、氷蓄熱槽６５内の水を氷結させた後、切換弁７１、低圧管１２、吸込管８、アキュムレータ４を順次経て圧縮機２に吸入される。
このようにして、氷蓄熱槽６５において氷蓄熱がなされることとなる。
【０１１７】
貯湯＋氷蓄熱運転
次に貯湯＋氷蓄熱運転時の動作について説明する。
貯湯＋氷蓄熱運転を行う場合には、室外熱交換器３ａ、３ｂの切換弁９ａ、１９ａ、９ｂ、１９ｂを閉じる。さらに切換弁７１、７４を開き、膨張弁７２及び切換弁７３を閉じる。これに加えて循環ポンプ４５は駆動状態とする。さらに、高圧管１１と貯湯用熱交換器４１とをつなぐ切替弁４８を開く。
これにより、圧縮機２から吐出された冷媒は、吐出管７、高圧管１１、切換弁４８、貯湯用熱交換器４１へと流れ、貯湯用熱交換器４１で熱交換（放熱）が行われ、水が加熱されて、高温となった水が貯湯タンク４３に貯えられる。冷媒として二酸化炭素冷媒が使用されており、高圧の超臨界サイクルとなるため、ここに貯えられた湯は、約８０℃以上の高温になる。この貯湯タンク４３に貯えられた湯は、図示を省略した配管を介して各種設備へ送られる（貯湯運転）。
【０１１８】
続いて冷媒は、膨張弁４７を通過し、中圧管１３を通り、室外膨張弁２７ａで減圧され、切換弁７４を介して氷蓄熱槽６５内に流れ込む。
しかる後、冷媒は、氷蓄熱槽６５内で、蒸発して熱交換を行い、氷蓄熱槽６５内の水を氷結させた後、切換弁７１、低圧管１２、吸込管８、アキュムレータ４を順次経て圧縮機２に吸入される（氷蓄熱運転）。
このようにして、氷蓄熱槽６５において氷蓄熱がなされることとなる。
【０１１９】
［８］第８実施形態
図１３は、第８実施形態の冷凍装置の冷媒回路図の要部詳細説明図である。図１３において、図４あるいは図１２と同様の部分には同一の符号を付すものとする。
本第８実施形態が第７実施形態と異なる点は、上述した第２実施形態における中間圧レシーバ５５を設けた点であり、その動作は、第２実施形態及び第７実施形態と同様であり、また、その効果についても同様となるので、詳細な説明を省略する。
【０１２０】
［９］第９実施形態
図１４は、第９実施形態の冷凍装置の冷媒回路図の要部詳細説明図である。図１４において、図８あるいは図１２と同様の部分には同一の符号を付すものとする。
本第９実施形態が第８実施形態と異なる点は、上述した第３実施形態における熱交換回路５６を設けた点であり、その動作は、第３実施形態及び第８実施形態と同様であり、また、その効果についても同様であるのでその詳細な説明を省略する。
【０１２１】
［１０］第１０実施形態
図１５は、第１０実施形態の冷凍装置の冷媒回路図である。図１５において、図９と同様の部分には同一の符号を付すものとする。
冷房運転
まず、冷房運転時の動作について説明する。以下の説明においては、冷房運転及び氷蓄熱運転を除き第４実施形態と同様であるので、冷房運転及び氷蓄熱運転のみ説明する。
冷凍装置３０は、冷房専用に用いられるものであり、圧縮機２、室外熱交換器３ａ、室外膨張弁２７ａ及び膨張弁７２を備えた室外ユニット１と、室内熱交換器６ａを備えた室内ユニット５ａと、氷蓄熱槽６５と、切換弁７５、７６、７７と、を備えている。
【０１２２】
つぎに、冷凍装置３０の冷房運転時の動作を説明する。
この場合において、膨張弁７２は氷蓄熱槽６５をバイパスさせる冷媒の流量を制御すべく開度が調整され、切換弁７７を閉じ、切換弁７５、７６を開く。
この状態で、圧縮機２を駆動すると、圧縮機２から吐出された冷媒は、配管を介して室外熱交換器３ａへと流れる。
【０１２３】
そして冷媒は、室外熱交換器３ａで熱交換した後、切換弁７５を介して氷蓄熱槽６５に至る。
これにより、室外熱交換器３ａから吐出された冷媒は、蓄熱槽６５において、氷により冷却されて熱交換され、切換弁７６を介して室外膨張弁２７ａに流れる。そして、室外膨張弁２７ａで減圧されて、室内熱交換器６ａに至り、室内熱交換器６ａで蒸発気化し、吐出されて圧縮機２に吸入される。このように、蒸発器として機能する各室内熱交換器６ａの作用で室内ユニット５ａが冷房を行う。
【０１２４】
氷蓄熱運転
次に、氷蓄熱運転時の動作について説明する。
この場合において、切換弁７７を開き、切換弁７５、７６を閉じる。
これにより、圧縮機２から吐出された冷媒は、室外熱交換器３ａへ流れ、膨張弁７２により減圧される。
しかる後、冷媒は、氷蓄熱槽６５内で蒸発して熱交換を行い、氷蓄熱槽６５内の水を氷結させた後、切換弁７７を介して圧縮機２に吸入される。
このようにして、氷蓄熱槽６５において氷蓄熱がなされることとなる。
【０１２５】
［１１］第１１実施形態
図１６は、第１１実施形態の冷凍装置の冷媒回路図の要部詳細説明図である。図１６において、図１０あるいは図１５と同様の部分には同一の符号を付すものとする。
本第１１実施形態が第５実施形態と異なる点は、上述した第１０実施形態における氷蓄熱槽６５及び付随回路を設けた点であり、その動作は第５実施形態及び第１０実施形態と同様であり、また、その効果についても同様であるのでその詳細な説明を省略する。
【０１２６】
［１２］第１２実施形態
図１７は、第１２実施形態の冷凍装置の冷媒回路図の要部詳細説明図である。図１７において、図１２と同様の部分には同一の符号を付すものとする。
本第１２実施形態が第６実施形態と異なる点は、氷蓄熱槽６５に代えて氷蓄熱槽８５、切換弁８６、８９及び膨張弁８７、８８を設けた点である。
【０１２７】
つぎに、冷凍装置３０の動作を説明する。以下の説明においては、氷蓄熱運転を除き第１実施形態と同様であるので、冷房運転及び氷蓄熱運転のみ説明する。
冷房運転
まず、冷房運転時の動作について説明する。
室内ユニット５ａ、５ｂで冷房を行う場合は、室外熱交換器３ａ、３ｂの一方の切換弁９ａ、１９ａを開くとともに他方の切換弁９ｂ、１９ｂを閉じる。切換弁８６を閉じ、冷媒の温度を調整すべく流量調整を行うべく膨張弁８７の開度を調整し、膨張弁８８は閉じ、切換弁８９は開く。加えて、吐出側弁１６ａ、１６ｂを閉じるとともに、吸込側弁１７ａ、１７ｂを開く。また、室外ファン２９ａ、２９ｂ、室内ファン２３ａ、２３ｂを駆動状態とし、循環ポンプ４５は停止状態とする。
【０１２８】
この状態で圧縮機２を駆動すると、圧縮機２から吐出された冷媒は、吐出管７、高圧管１１、切換弁９ａ、１９ａ、室外熱交換器３ａ、３ｂへと順次流れる。
そして冷媒は、室外熱交換器３ａ、３ｂで熱交換した後、切換弁８９を通過して氷蓄熱槽８５に至る。
これにより、氷蓄熱槽８５は、室外熱交換器３ａ、３ｂから吐出された冷媒を氷により冷却（熱交換）した後、室外膨張弁２７ａ、２７ｂに流す。
【０１２９】
氷蓄熱槽８５を通過した冷媒は、室外膨張弁２７ａ、２７ｂを介して中圧管１３に流入し、各室内ユニット５ａ、５ｂの室内膨張弁１８ａ、１８ｂに分配され、ここで減圧される。
しかる後、冷媒は、各室内熱交換器６ａ、６ｂで蒸発気化し、それぞれ吸込側弁１７ａ、１７ｂを流れた後、低圧管１２、吸込管８、アキュムレータ４を順次経て圧縮機２に吸入される。このように、蒸発器として機能する各室内熱交換器６ａ、６ｂの作用で全室内ユニット５ａ、５ｂが同時に冷房される。
以上のような構成によれば、氷蓄熱槽８５は、室外熱交換器３ａ、３ｂから吐出された冷媒を氷により冷却（熱交換）するので、必要なエンタルピ差を得るための高圧側圧力を下げることができ、圧縮機２における圧縮動力を低減することができる。
【０１３０】
氷蓄熱運転
次に、氷蓄熱運転時の動作について説明する。
氷蓄熱運転を行う場合、室外熱交換器３ａ、３ｂの一方の切換弁９ａ、１９ａを開くとともに他方の切換弁９ｂ、１９ｂを閉じる。また、室外膨張弁２７ａ、切換弁８６、膨張弁８７を開き、冷媒流量を調整すべく膨張弁８８の開度を調整する。さらに切換弁８９を閉じる。加えて吐出側弁１６ａ、１６ｂ及び吸込側弁１７ａ、１７ｂを閉じる。
【０１３１】
これにより、圧縮機２から吐出された冷媒は、吐出管７、高圧管１１を順次経て切換弁９ａ、１９ａ、室外熱交換器３ａ、３ｂへと流れ、ここでそれぞれ凝縮せずに熱交換し、膨張弁８７及び室外膨張弁２７ａを通過し、膨張弁８８で減圧されて氷蓄熱槽８５に流れ込む。
しかる後、冷媒は、氷蓄熱槽８５で、熱交換を行い、氷蓄熱槽８５内の水を氷結させた後、切換弁８６、低圧管１２、吸込管８、アキュムレータ４を順次経て圧縮機２に吸入される。
このようにして、氷蓄熱槽８５において氷蓄熱がなされることとなる。
【０１３２】
［１３］第１３実施形態
図１８は、第１３実施形態の冷凍装置の冷媒回路図の要部詳細説明図である。図１８において、図２、図４あるいは図１７と同様の部分には同一の符号を付すものとする。
本第１３実施形態が第１２実施形態と異なる点は、上述した第１実施形態における水冷却装置と、第２実施形態における中間圧レシーバを設けた点であり、その動作は第１実施形態、第２実施形態及び第１２実施形態と同様であり、また、その効果についても同様であるのでその詳細な説明を省略する。
【０１３３】
［１４］第１４実施形態
図１９は、第１４実施形態の冷凍装置の冷媒回路図の要部詳細説明図である。図１９において、図２、図４、図１７あるいは図１８と同様の部分には同一の符号を付すものとする。
本第１４実施形態が第１３実施形態と異なる点は、熱源側熱交換器と中圧管１３との間に、水冷却装置２８ａ（２８ｂ）と、氷蓄熱槽６５と、室外膨張弁２７ａ（２７ｂ）とを並列に配置した点である。
【０１３４】
この場合において、蓄熱運転時には、室外熱交換器３ａ、３ｂの一方の切換弁９ａ、１９ａを開き、他方の切換弁９ｂ、１９ｂを閉じる。切換弁７１ａを閉じ、切換弁７１ｂを開き、切換弁１０１Ａを開き、切換弁１０１Ｂを閉じ、膨張弁２７ａ（２７ｂ）を閉じ、膨張弁８７の開度を調整する。
これにより、圧縮機２から吐出された冷媒は、吐出管７、高圧管１１を順次経て切換弁９ａ、１９ｂを介して室外熱交換器３ａ、３ｂに至って熱交換（放熱）を行い、切換弁１０１Ａを介して水冷却装置２８ａ（２８ｂ）に至って、熱交換（放熱；追加冷却）される。そして、膨張弁８７で減圧され、第１入出口管５５Ｃを介して中間圧レシーバ５５内に導入される。
【０１３５】
中間圧レシーバ５５内において、冷媒は液冷媒と中圧蒸気とに分離され、液冷媒は、第２入出口管５５Ｄ、中圧管１３を介して、膨張弁８８に至り、膨張弁８８で再度膨張され、氷蓄熱槽６５に至る。
しかる後、冷媒は、氷蓄熱槽６５内で蒸発気化して熱交換を行い、氷蓄熱槽６５内の水を氷結させた後、切換弁７１ｂ、低圧管１２、吸込管８、アキュムレータ４を順次経て圧縮機２に吸入される。このようにして、氷蓄熱槽８５において氷蓄熱がなされることとなる。
【０１３６】
一方、中間圧レシーバ本体５５Ａ内において気液分離がなされた中圧蒸気は、蒸気出口間５５Ｂを介して、圧縮機２の中間圧部２Ｍに吸入される。
このようにして、水冷却装置２８ａ、２８ｂで補助冷却を行いつつ、氷蓄熱槽６５において氷蓄熱がなされることとなる。
また、冷房運転時には、水冷却装置２８ａ、２８ｂによる補助冷却と、氷蓄熱槽６５による補助冷却を切換弁１０１Ａ、１０１Ｂを切り換えることにより使い分けることができる。
【０１３７】
具体的には、朝、夕の冷房能力があまり必要とされない時間帯には、水冷却装置２８ａ、２８ｂによる補助冷却を用いて冷房を行い、日中のように冷房能力が必要とされる時間帯には、氷蓄熱槽６５による補助冷却を用いて冷房を行うようにする。
他の動作については、第１実施形態、第２実施形態、第１２実施形態及び第１３実施形態と同様であり、また、その効果についても同様であるのでその詳細な説明を省略する。
【０１３８】
［１５］第１５実施形態
図２０は、第１５実施形態の要部詳細説明図である。第１５実施形態の冷凍装置が、第１実施形態の冷凍装置と異なる点は、水冷却装置２８ａ、２８ｂに代えて、自然熱源である地中熱を利用する地中熱交換器１０１を備えた点である。なお、図２０においては、水冷却装置２８ｂに代えて備えられた地中熱交換器１０１は、図示の簡略化のため、図示していない。
【０１３９】
これらの地中熱交換器１０１は、図２０に示すように、室外熱交換器３ａ、３ｂ及び室外膨張弁２７ａ、２７ｂに接続され、運転時に室外熱交換器３ａ、３ｂから吐出された冷媒との間で熱交換する第１熱交換器１０２と、熱交換後の熱媒体（ブライン）を地中熱により冷却あるいは加熱するための第２熱交換器１０３と、熱媒体（ブライン）を循環させるブラインポンプ１０４と、を備えている。
この場合において、冷媒を地中熱により冷却あるいは加熱することによって圧力比を小さくできるとともに、エンタルピ差を大きくすることができ、同一の能力を確保する場合に、冷媒循環量を低減することができる。換言すれば、圧力比を小さくできることに加えて、圧縮動力を低減でき熱交換の成績係数（ＣＯＰ）を向上させることができる。
【０１４０】
つぎに、第１５実施形態の冷凍装置３０の動作を説明する。
冷房運転
まず、冷房運転時の動作について説明する。
室内ユニット５ａ、５ｂで冷房を行う場合は、室外熱交換器３ａ、３ｂの一方の切換弁９ａ、１９ａを開くとともに他方の切換弁９ｂ、１９ｂを閉じる。加えて、吐出側弁１６ａ、１６ｂを閉じるとともに、吸込側弁１７ａ、１７ｂを開く。また、室外ファン２９ａ、２９ｂ、室内ファン２３ａ、２３ｂを駆動状態とし、循環ポンプ４５は停止状態とする。
この場合において、室外膨張弁２７ａ、２７ｂおよび室内膨張弁１８ａ、１８ｂの開度は、温度センサＳ４が所定温度となるとともに、温度センサＳ１の検出温度と温度センサＳ２の検出温度との差（＝過熱度に相当）が一定の値となるように制御される。
この状態で圧縮機２を駆動すると、圧縮機２から吐出された冷媒は、吐出管７、切換弁９ａ、１９ａ、室外熱交換器３ａ、３ｂへと順次流れる。
【０１４１】
そして冷媒は、室外熱交換器３ａ、３ｂで熱交換した後、地中熱交換器１０１を構成する第１熱交換器１０２に至る。
これにより、各第１熱交換器１０２は、室外熱交換器３ａ、３ｂから吐出された冷媒をブラインにより冷却（熱交換）した後、室外膨張弁２７ａ、２７ｂに流す。
このとき、第１熱交換器１０２において熱交換を行った後のブラインは、第２熱交換器１０３に向かい、地中熱により冷却されて、ブラインポンプ１０４を介して再び、第１熱交換器１０２に循環される。
地中熱交換器１０１を通過した冷媒は、室外膨張弁２７ａ、２７ｂを通過して中圧管１３に流入し、各室内ユニット５ａ、５ｂの室内膨張弁１８ａ、１８ｂに分配され、減圧される。
【０１４２】
しかる後、冷媒は、各室内熱交換器６ａ、６ｂで蒸発気化し、それぞれ吸込側弁１７ａ、１７ｂを流れた後、低圧管１２、吸込管８、アキュムレータ４を順次経て圧縮機２に吸入される。このように、蒸発器として機能する各室内熱交換器６ａ、６ｂの作用で全室内ユニット５ａ、５ｂが同時に冷房される。
以上のような構成によれば、地中熱交換器１０１は、室外熱交換器３ａ、３ｂから吐出された冷媒を地中熱により冷却（熱交換）するので、必要なエンタルピ差を得るための高圧側圧力を下げることができ、圧縮機２における圧縮動力を低減することができる。
【０１４３】
暖房運転
次に、暖房運転時の動作について説明する。
室内ユニット５ａ、５ｂで暖房を行う場合、室外熱交換器３ａ、３ｂの一方の切換弁９ａ、１９ａを閉じるとともに他方の切換弁９ｂ、１９ｂを開く。これに加えて吐出側弁１６ａ、１６ｂを開くとともに、吸込側弁１７ａ、１７ｂを閉じる。
これにより、圧縮機２から吐出された冷媒は、吐出管７、高圧管１１を順次経て吐出側弁１６ａ、１６ｂ、室内熱交換器６ａ、６ｂへと流れ、ここでそれぞれ凝縮せずに熱交換し、室内膨張弁１８ａ、１８ｂを通過し、中圧管１３を介して各室外ユニットの室外膨張弁２７ａ、２７ｂに分配され、ここで減圧される。
【０１４４】
しかる後、冷媒は、第１熱交換器１０２に至る。これにより、各第１熱交換器１０２は、冷媒をブラインにより加熱（熱交換）した後、室外熱交換器３ａ、３ｂに流す。
このとき、第１熱交換器１０２において熱交換を行った後のブラインは、第２熱交換器１０３に向かい、地中熱により加熱されて、ブラインポンプ１０４を介して再び、第１熱交換器１０２に循環される。
そして、地中熱交換器１０１を通過した冷媒は、各室外熱交換器３ａ、３ｂで蒸発気化し、それぞれ切換弁９ｂ、１９ｂを流れた後、低圧管１２、吸込管８、アキュムレータ４を順次経て圧縮機２に吸入される。
このように、各室内熱交換６ａ、６ｂの凝縮ではない熱交換作用で全室内ユニット５ａ、５ｂが同時に暖房される。
【０１４５】
冷暖混在運転
次に冷暖混在運転時の動作について説明する。
異なる室内ユニットで冷房運転と暖房運転とを同時に行う場合、例えば室内ユニット５ａで冷房を行い、室内ユニット５ｂで暖房を行い、冷房負荷が暖房負荷よりも大きい場合には、室外熱交換器３ａ、３ｂの一方の切換弁９ａ、１９ａを開くとともに他方の切換弁９ｂ、１９ｂを閉じる。また、冷房する室内ユニット５ａに対応する吐出側弁１６ａを閉じるとともに、吸込側弁１７ａを開く。さらに、暖房する室内ユニット５ｂに対応する吐出側弁１６ｂを開くとともに、吸込側弁１７ｂを閉じる。
これらの結果、圧縮機２から吐出された冷媒の一部が吐出管７、切換弁９ａ、１９ａを順次経て室外熱交換器３ａに流れる。
そして冷媒は、室外熱交換器３ａで熱交換した後、水冷却装置２８ａを構成する第１熱交換器１０２に至る。
【０１４６】
これにより、第１熱交換器１０２は、室外熱交換器３ａから吐出された冷媒をブラインにより冷却（熱交換）した後、室外膨張弁２７ａに流す。このとき、第１熱交換器１０２において熱交換を行った後のブラインは、第２熱交換器１０３に向かい、地中熱により冷却されて、ブラインポンプ１０４を介して再び、第１熱交換器１０２に循環される。地中熱交換器１０１を通過した冷媒は、室外膨張弁２７ａを介して中圧管１３に流入される。
また、室外熱交換器３に流れなかった残りの冷媒が高圧管１１を経て暖房する室内ユニット５ｂに対応する吐出側弁１６ｂ、室内熱交換器６ｂへと流れ、これらの室内熱交換器６ｂ及び室外熱交換器３で凝縮ではない熱交換作用が行われる。
【０１４７】
そして、これら室内熱交換器６ｂ、室外熱交換器３で熱交換された冷媒は、中圧管１３を経て室内ユニット５ａの室内膨張弁１８ａで減圧された後、それぞれの室内熱交換器６ａで蒸発気化される。しかる後、冷媒は、吸込側弁１７ａを流れて低圧管１２で合流され、吸込管８、アキュムレータ４を順次経て圧縮機２に吸入される。このように、室内熱交換器６ｂの熱交換作用で室内ユニット５ｂが暖房され、蒸発器として機能する他の室内熱交換器６ａの作用で室内ユニット５ａが冷房される。
【０１４８】
冷房＋貯湯運転（その１）
次に、冷房＋貯湯運転時の第１の動作について説明する。
冷房＋貯湯運転を行う場合には、室外熱交換器３ａ、３ｂの一方の切換弁９ａ、１９ａを開くとともに他方の切換弁９ｂ、１９ｂを閉じる。加えて、吐出側弁１６ａ、１６ｂを閉じるとともに、吸込側弁１７ａ、１７ｂを開く。また、室外ファン２９ａ、２９ｂ、室内ファン２３ａ、２３ｂを駆動状態とし、循環ポンプ４５は駆動状態とする。さらに、高圧管１１と貯湯用熱交換器４１とをつなぐ切替弁４８を開く。
この状態で圧縮機２を駆動すると、圧縮機２から吐出された冷媒の一部は、吐出管７、高圧管１１、切替弁４８を介して貯湯用熱交換器４１に導かれる。そして、貯湯用熱交換器４１で、水配管４６を通る水が加熱されて、高温となった水が貯湯タンク４３に貯えられる。冷媒として二酸化炭素冷媒が使用されており、高圧の超臨界サイクルとなるため、ここに貯えられた湯は、約８０℃以上の高温になる。この貯湯タンク４３に貯えられた湯は、図示を省略した配管を介して各種設備へ送られる（貯湯運転）。
【０１４９】
熱交換後の冷媒は、膨張弁４７を介して中圧管１３に至り、各室内ユニット５ａ、５ｂの室内膨張弁１８ａ、１８ｂに分配され、ここで減圧される。さらに冷媒は、各室内熱交換器６ａ、６ｂで蒸発気化し、それぞれ吸込側弁１７ａ、１７ｂを流れた後、低圧管１２、吸込管８、アキュムレータ４を順次経て圧縮機２に吸入される。
一方、圧縮機２から吐出された冷媒の他の一部は、吐出管７、切換弁９ａ、１９ａ、室外熱交換器３ａ、３ｂへと順次流れる。
そして冷媒は、室外熱交換器３ａ、３ｂで熱交換した後、地中熱交換器１０１を構成する第１熱交換器１０２に至る。
【０１５０】
これにより、各第１熱交換器１０２は、室外熱交換器３ａ、３ｂから吐出された冷媒をブラインにより冷却（熱交換）した後、室外膨張弁２７ａ、２７ｂに流す。
このとき、第１熱交換器１０２において熱交換を行った後のブラインは、第２熱交換器１０３に向かい、地中熱により冷却されて、ブラインポンプ１０４を介して再び、第１熱交換器１０２に循環される。
【０１５１】
地中熱交換器１０１を通過した冷媒は、室外膨張弁２７ａ、２７ｂを介して中圧管１３に流入し、各室内ユニット５ａ、５ｂの室内膨張弁１８ａ、１８ｂに分配され、ここで減圧される。
しかる後、冷媒は、各室内熱交換器６ａ、６ｂで蒸発気化し、それぞれ吸込側弁１７ａ、１７ｂを流れた後、低圧管１２、吸込管８、アキュムレータ４を順次経て圧縮機２に吸入される。このように、蒸発器として機能する各室内熱交換器６ａ、６ｂの作用で全室内ユニット５ａ、５ｂが同時に冷房される。
【０１５２】
冷房＋貯湯運転（その２）
次に、冷房＋貯湯運転時の第２の動作について説明する。
冷房＋貯湯運転を行う場合には、室外熱交換器３ａ、３ｂの切換弁９ａ、１９ａ、９ｂ、１９ｂを閉じる。加えて、吐出側弁１６ａ、１６ｂを閉じるとともに、吸込側弁１７ａ、１７ｂを開く。また、室外ファン２９ａ、２９ｂは停止状態とし、室内ファン２３ａ、２３ｂを駆動状態とし、循環ポンプ４５は駆動状態とする。さらに、高圧管１１と貯湯用熱交換器４１とをつなぐ切替弁４８を開く。
【０１５３】
この状態で圧縮機２を駆動すると、圧縮機２から吐出された冷媒は、吐出管７、高圧管１１、切替弁４８を介して貯湯用熱交換器４１に導かれる。そして、貯湯用熱交換器４１で、水配管４６を通る水が加熱されて、高温となった水が貯湯タンク４３に貯えられる。冷媒として二酸化炭素冷媒が使用されており、高圧の超臨界サイクルとなるため、ここに貯えられた湯は、約８０℃以上の高温になる。この貯湯タンク４３に貯えられた湯は、図示を省略した配管を介して各種設備へ送られる（貯湯運転）。
【０１５４】
熱交換後の冷媒は、膨張弁４７を介して中圧管１３に至り、各室内ユニット５ａ、５ｂの室内膨張弁１８ａ、１８ｂに分配され、ここで減圧される。さらに冷媒は、各室内熱交換器６ａ、６ｂで蒸発気化し、それぞれ吸込側弁１７ａ、１７ｂを流れた後、低圧管１２、吸込管８、アキュムレータ４を順次経て圧縮機２に吸入される。
他の動作については、第１実施形態と同様であり、また、その効果についても同様であるのでその詳細な説明を省略する。
【０１５５】
［１６］第１６実施形態
図２１は、第１６実施形態の要部詳細説明図である。第１６実施形態の冷凍装置が、第１５実施形態の冷凍装置と異なる点は、地中熱交換器１０１に代えて地中熱交換器１１１（第１５実施形態の第２熱交換器１０３相当）を備えた点である。なお、図２１においても、水冷却装置２８ｂに代えて備えられた地中熱交換器１１１は、図示の簡略化のため、図示していない。
これらの地中熱交換器１１１は、図２１に示すように、室外熱交換器３ａ、３ｂ及び室外膨張弁２７ａ、２７ｂに接続されている。
【０１５６】
この場合においても、冷媒を地中熱により冷却あるいは加熱することによって圧力比を小さくできるとともに、エンタルピ差を大きくすることができ、同一の能力を確保する場合に、冷媒循環量を低減することができる。換言すれば、圧力比を小さくできることに加えて、圧縮動力を低減でき熱交換の成績係数（ＣＯＰ）を向上させることができる。
【０１５７】
つぎに、第１６実施形態の冷凍装置３０の動作を説明する。
冷房運転
まず、冷房運転時の動作について説明する。
室内ユニット５ａ、５ｂで冷房を行う場合は、室外熱交換器３ａ、３ｂの一方の切換弁９ａ、１９ａを開くとともに他方の切換弁９ｂ、１９ｂを閉じる。加えて、吐出側弁１６ａ、１６ｂを閉じるとともに、吸込側弁１７ａ、１７ｂを開く。また、室外ファン２９ａ、２９ｂ、室内ファン２３ａ、２３ｂを駆動状態とし、循環ポンプ４５は停止状態とする。
この場合において、室外膨張弁２７ａ、２７ｂおよび室内膨張弁１８ａ、１８ｂの開度は、温度センサＳ４が所定温度となるとともに、温度センサＳ１の検出温度と温度センサＳ２の検出温度との差（＝過熱度に相当）が一定の値となるように制御される。
この状態で圧縮機２を駆動すると、圧縮機２から吐出された冷媒は、吐出管７、切換弁９ａ、１９ａ、室外熱交換器３ａ、３ｂへと順次流れる。
【０１５８】
そして冷媒は、室外熱交換器３ａ、３ｂで熱交換した後、地中熱交換器１１１に至る。
これにより、地中熱交換器１１１は、室外熱交換器３ａ、３ｂから吐出された冷媒を地中熱により冷却（熱交換）した後、室外膨張弁２７ａ、２７ｂに流す。
地中熱交換器１１１を通過した冷媒は、室外膨張弁２７ａ、２７ｂを通過して中圧管１３に流入し、各室内ユニット５ａ、５ｂの室内膨張弁１８ａ、１８ｂに分配され、減圧される。
【０１５９】
しかる後、冷媒は、各室内熱交換器６ａ、６ｂで蒸発気化し、それぞれ吸込側弁１７ａ、１７ｂを流れた後、低圧管１２、吸込管８、アキュムレータ４を順次経て圧縮機２に吸入される。このように、蒸発器として機能する各室内熱交換器６ａ、６ｂの作用で全室内ユニット５ａ、５ｂが同時に冷房される。
以上のような構成によれば、地中熱交換器１１１は、室外熱交換器３ａ、３ｂから吐出された冷媒を地中熱により冷却（熱交換）するので、必要なエンタルピ差を得るための高圧側圧力を下げることができ、圧縮機２における圧縮動力を低減することができる。
【０１６０】
暖房運転
次に、暖房運転時の動作について説明する。
室内ユニット５ａ、５ｂで暖房を行う場合、室外熱交換器３ａ、３ｂの一方の切換弁９ａ、１９ａを閉じるとともに他方の切換弁９ｂ、１９ｂを開く。これに加えて吐出側弁１６ａ、１６ｂを開くとともに、吸込側弁１７ａ、１７ｂを閉じる。
これにより、圧縮機２から吐出された冷媒は、吐出管７、高圧管１１を順次経て吐出側弁１６ａ、１６ｂ、室内熱交換器６ａ、６ｂへと流れ、ここでそれぞれ凝縮せずに熱交換し、室内膨張弁１８ａ、１８ｂを通過し、中圧管１３を介して各室外ユニット３ａ、３ｂの室内膨張弁２７ａ、２７ｂに分配され、ここで減圧される。
【０１６１】
しかる後、冷媒は、地中熱交換器１１１に至る。これにより、各地中熱交換器１１１は、室外熱交換器３ａ、３ｂから吐出された冷媒を地中熱により加熱（熱交換）する。
そして、地中熱交換器１１１を通過した冷媒は、各室外熱交換器３ａ、３ｂで蒸発気化し、それぞれ切換弁９ｂ、１９ｂを流れた後、低圧管１２、吸込管８、アキュムレータ４を順次経て圧縮機２に吸入される。
このように、各室内熱交換６ａ、６ｂの凝縮ではない熱交換作用で全室内ユニット５ａ、５ｂが同時に暖房される。
【０１６２】
冷暖混在運転
次に冷暖混在運転時の動作について説明する。
異なる室内ユニットで冷房運転と暖房運転とを同時に行う場合、例えば室内ユニット５ａで冷房を行い、室内ユニット５ｂで暖房を行い、冷房負荷が暖房負荷よりも大きい場合には、室外熱交換器３ａ、３ｂの一方の切換弁９ａ、１９ａを開くとともに他方の切換弁９ｂ、１９ｂを閉じる。また、冷房する室内ユニット５ａに対応する吐出側弁１６ａを閉じるとともに、吸込側弁１７ａを開く。さらに、暖房する室内ユニット５ｂに対応する吐出側弁１６ｂを開くとともに、吸込側弁１７ｂを閉じる。
これらの結果、圧縮機２から吐出された冷媒の一部が吐出管７、切換弁９ａ、１９ａを順次経て室外熱交換器３ａに流れる。
そして冷媒は、室外熱交換器３ａで熱交換した後、地中熱交換器１１１に至る。
【０１６３】
これにより、地中熱交換器１１１は、室外熱交換器３ａから吐出された冷媒を地中熱により冷却（熱交換）する。地中熱交換器１１１を通過した冷媒は、室外膨張弁２７ａを介して中圧管１３に流入される。
また、室外熱交換器３に流れなかった残りの冷媒が高圧管１１を経て暖房する室内ユニット５ｂに対応する吐出側弁１６ｂ、室内熱交換器６ｂへと流れ、これらの室内熱交換器６ｂ及び室外熱交換器３で凝縮ではない熱交換作用が行われる。
【０１６４】
そして、これら室内熱交換器６ｂ、室外熱交換器３で熱交換された冷媒は、中圧管１３を経て室内ユニット５ａの室内膨張弁１８ａで減圧された後、室内熱交換器６ａで蒸発気化される。しかる後、冷媒は、吸込側弁１７ａを流れて低圧管１２で合流され、吸込管８、アキュムレータ４を順次経て圧縮機２に吸入される。このように、室内熱交換器６ｂの熱交換作用で室内ユニット５ｂが暖房され、蒸発器として機能する他の室内熱交換器６ａの作用で室内ユニット５ａが冷房される。
【０１６５】
冷房＋貯湯運転（その１）
次に、冷房＋貯湯運転時の第１の動作について説明する。
冷房＋貯湯運転を行う場合には、室外熱交換器３ａ、３ｂの一方の切換弁９ａ、１９ａを開くとともに他方の切換弁９ｂ、１９ｂを閉じる。加えて、吐出側弁１６ａ、１６ｂを閉じるとともに、吸込側弁１７ａ、１７ｂを開く。また、室外ファン２９ａ、２９ｂ、室内ファン２３ａ、２３ｂを駆動状態とし、循環ポンプ４５は駆動状態とする。さらに、高圧管１１と貯湯用熱交換器４１とをつなぐ切替弁４８を開く。
この状態で圧縮機２を駆動すると、圧縮機２から吐出された冷媒の一部は、吐出管７、高圧管１１、切替弁４８を介して貯湯用熱交換器４１に導かれる。そして、貯湯用熱交換器４１で、水配管４６を通る水が加熱されて、高温となった水が貯湯タンク４３に貯えられる。冷媒として二酸化炭素冷媒が使用されており、高圧の超臨界サイクルとなるため、ここに貯えられた湯は、約８０℃以上の高温になる。この貯湯タンク４３に貯えられた湯は、図示を省略した配管を介して各種設備へ送られる（貯湯運転）。
【０１６６】
熱交換後の冷媒は、膨張弁４７を介して中圧管１３に至り、各室内ユニット５ａ、５ｂの室内膨張弁１８ａ、１８ｂに分配され、ここで減圧される。さらに冷媒は、各室内熱交換器６ａ、６ｂで蒸発気化し、それぞれ吸込側弁１７ａ、１７ｂを流れた後、低圧管１２、吸込管８、アキュムレータ４を順次経て圧縮機２に吸入される。
一方、圧縮機２から吐出された冷媒の他の一部は、吐出管７、切換弁９ａ、１９ａ、室外熱交換器３ａ、３ｂへと順次流れる。
そして冷媒は、室外熱交換器３ａ、３ｂで熱交換した後、地中熱交換器１１１に至る。
【０１６７】
これにより、各地中熱交換器１１１は、室外熱交換器３ａ、３ｂから吐出された冷媒を地中熱により冷却（熱交換）した後、室外膨張弁２７ａ、２７ｂに流す。
地中熱交換器１１１を通過した冷媒は、室外膨張弁２７ａ、２７ｂを介して中圧管１３に流入し、各室内ユニット５ａ、５ｂの室内膨張弁１８ａ、１８ｂに分配され、ここで減圧される。
しかる後、冷媒は、各室内熱交換器６ａ、６ｂで蒸発気化し、それぞれ吸込側弁１７ａ、１７ｂを流れた後、低圧管１２、吸込管８、アキュムレータ４を順次経て圧縮機２に吸入される。このように、蒸発器として機能する各室内熱交換器６ａ、６ｂの作用で全室内ユニット５ａ、５ｂが同時に冷房される。
【０１６８】
冷房＋貯湯運転（その２）
次に、冷房＋貯湯運転時の第２の動作について説明する。
冷房＋貯湯運転を行う場合には、室外熱交換器３ａ、３ｂの切換弁９ａ、１９ａ、９ｂ、１９ｂを閉じる。加えて、吐出側弁１６ａ、１６ｂを閉じるとともに、吸込側弁１７ａ、１７ｂを開く。また、室外ファン２９ａ、２９ｂは停止状態とし、室内ファン２３ａ、２３ｂを駆動状態とし、循環ポンプ４５は駆動状態とする。さらに、高圧管１１と貯湯用熱交換器４１とをつなぐ切替弁４８を開く。
【０１６９】
この状態で圧縮機２を駆動すると、圧縮機２から吐出された冷媒は、吐出管７、高圧管１１、切替弁４８を介して貯湯用熱交換器４１に導かれる。そして、貯湯用熱交換器４１で、水配管４６を通る水が加熱されて、高温となった水が貯湯タンク４３に貯えられる。冷媒として二酸化炭素冷媒が使用されており、高圧の超臨界サイクルとなるため、ここに貯えられた湯は、約８０℃以上の高温になる。この貯湯タンク４３に貯えられた湯は、図示を省略した配管を介して各種設備へ送られる（貯湯運転）。
【０１７０】
熱交換後の冷媒は、膨張弁４７を介して中圧管１３に至り、各室内ユニット５ａ、５ｂの室内膨張弁１８ａ、１８ｂに分配され、ここで減圧される。さらに冷媒は、各室内熱交換器６ａ、６ｂで蒸発気化し、それぞれ吸込側弁１７ａ、１７ｂを流れた後、低圧管１２、吸込管８、アキュムレータ４を順次経て圧縮機２に吸入される。
他の動作については、第１実施形態と同様であり、また、その効果についても同様であるのでその詳細な説明を省略する。
【０１７１】
［１７］第１７実施形態
図２２は、第１７実施形態の要部詳細説明図である。第１７実施形態の冷凍装置が、第１５実施形態の冷凍装置と異なる点は、暖房または給湯運転時に熱源側熱交換器である室外熱交換器３ａ、３ｂを介さずに地中熱のみを利用すべく、バイパス管１２１および切換弁１２２を備えた点である。
このバイパス管１２１および切換弁１２２は、室外熱交換器３ａ、３ｂと地中熱交換器１０１との接続点および低圧管１２の間に接続されている。
この場合においては、冷媒を地中熱により加熱することによって圧力比を小さくできるとともに、エンタルピ差を大きくすることができ、同一の能力を確保する場合に、冷媒循環量を低減することができる。換言すれば、圧力比を小さくできることに加えて、圧縮動力を低減でき熱交換の成績係数（ＣＯＰ）を向上させることができる。
【０１７２】
つぎに、第１７実施形態の冷凍装置３０の暖房または給湯運転時の動作を説明する。
暖房運転
まず、暖房運転時の動作について説明する。
室内ユニット５ａ、５ｂで暖房を行う場合、室外熱交換器３ａ、３ｂの切換弁９ａ、９ｂ、１９ａ、１９ｂを閉じる。これに加えて吐出側弁１６ａ、１６ｂを開くとともに、吸込側弁１７ａ、１７ｂを閉じる。
これにより、圧縮機２から吐出された冷媒は、吐出管７、高圧管１１を順次経て吐出側弁１６ａ、１６ｂ、室内熱交換器６ａ、６ｂへと流れ、ここでそれぞれ凝縮せずに熱交換し、室内膨張弁１８ａ、１８ｂを通過し、中圧管１３を介して各室外ユニットの室外膨張弁２７ａ、２７ｂに分配され、ここで減圧される。
【０１７３】
しかる後、冷媒は、第１熱交換器１０２に至り、ブラインにより加熱（熱交換）される。
このとき、第１熱交換器１０２において熱交換を行った後のブラインは、第２熱交換器１０３に向かい、地中熱により加熱されて、ブラインポンプ１０４を介して再び、第１熱交換器１０２に循環される。
そして、地中熱交換器１０１を通過した冷媒は、蒸発気化し、バイパス管１２１および切換弁１２２を流れた後、低圧管１２、吸込管８、アキュムレータ４を順次経て圧縮機２に吸入される。
このように、各室内熱交換６ａ、６ｂの凝縮ではない熱交換作用で全室内ユニット５ａ、５ｂが同時に暖房される。
【０１７４】
貯湯運転時、暖房貯湯混在運転時、冷暖混在運転時で暖房負荷が冷房負荷よりも大きい場合、または、冷暖貯湯混在運転時で暖房給湯負荷が冷房負荷よりも大きい場合における地中熱交換器１１１、バイパス管１２１およびバイパス弁１２２の動作は、前述の暖房運転の場合と同様であり、効果も同様であるので、詳細な説明は省略する。
また、他の動作については、第１５実施形態と同様であり、また、その効果についても同様であるのでその詳細な説明を省略する。
【０１７５】
［１７．１］第１７実施形態の変形例
以上の説明においては、暖房時に熱源側熱交換器ある室外熱交換器３ａ、３ｂを流さないようにバイパス管１２１および切換弁１２２を設ける構成としていたが、室外熱交換器３ａ、３ｂに対応するファン（図２２では、室外ファン３ａ１）を動作させず、冷媒を室外熱交換器３ａ、３ｂ内を通過させるだけの構成とすることも可能である。
【０１７６】
［１８］実施形態の効果
以上の説明のように各実施形態によれば、水冷却装置あるいは氷蓄熱槽は、室外熱交換器３ａ、３ｂから吐出された冷媒を水あるいは氷により冷却（熱交換）するので、必要なエンタルピ差を得るための高圧側圧力を下げることができ、さらには、エンタルピ差が大きくなる分、冷媒循環量を低減できるので圧縮機２における圧縮動力を低減することができる。
この結果、成績係数の向上が図れる。
【０１７７】
［１９］実施形態の変形例
［１９．１］第１変形例
以上の説明では、蒸発器として利用している熱交換器の中央部に設置した温度センサと、出口部に設置した温度センサとの温度差（いわゆる過熱度）を一定の値にするように、第２段目（低圧側）の膨張弁を制御し、高圧側の圧力および中圧部温度が所定の値となるように第１段目（高圧側）の膨張弁を制御し、高圧側圧力および中圧部温度の所定の値とは、放熱器（放熱側熱交換器）として利用している熱交換器の出口温度と、蒸発器として機能している熱交換器の温度から求められ、サイクル効率が最適となるようにあらかじめ定められた値を用い、圧縮機は負荷に応じて容量制御（回転数制御）を行うようにしていたが、制御量は、以下に示すように、同様の制御を可能とする別の値を用いることも可能である。
【０１７８】
（１）中圧部温度は、中圧部圧力で代用が可能である。
（２）蒸発器温度は、蒸発器圧力、外気温度若しくは室内温度で代用が可能である。
（３）放熱側熱交換器の出口温度は、外気温度、室内温度、給水温度で代用が可能である。
（４）高圧側圧力は、吐出温度で代用が可能である。
【０１７９】
［１９．２］第２変形例
以上の第１５実施形態ないし第１７実施形態の説明においては、地中熱について詳細には説明しなかったが、地下水あるいは地熱を利用するようにすればよい。
地中熱に代えて他の自然熱源、例えば、河川水あるいは海水を利用するように構成することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１８０】
【図１】第１実施形態の冷凍装置の冷媒回路図である。
【図２】第１実施形態の要部詳細説明図である。
【図３】第１実施形態のエンタルピ・圧力線図である。
【図４】第２実施形態の要部詳細説明図である。
【図５】圧縮機の概要構成ブロック図である。
【図６】第２実施形態の中間圧レシーバの構成説明図である。
【図７】第２実施形態のエンタルピ・圧力線図である。
【図８】第３実施形態の要部詳細説明図である。
【図９】第４実施形態の冷凍装置の冷媒回路図である。
【図１０】第５実施形態の冷凍装置の冷媒回路図である。
【図１１】第６実施形態の冷凍装置の冷媒回路図の要部詳細説明図である。
【図１２】第７実施形態の冷凍装置の冷媒回路図の要部詳細説明図である。
【図１３】第８実施形態の冷凍装置の冷媒回路図の要部詳細説明図である。
【図１４】第９実施形態の冷凍装置の冷媒回路図の要部詳細説明図である。
【図１５】第１０実施形態の冷凍装置の冷媒回路図である。
【図１６】第１１実施形態の冷凍装置の冷媒回路図である。
【図１７】第１２実施形態の冷凍装置の冷媒回路図の要部詳細説明図である。
【図１８】第１３実施形態の冷凍装置の冷媒回路図の要部詳細説明図である。
【図１９】第１４実施形態の冷凍装置の冷媒回路図の要部詳細説明図である。
【図２０】第１５実施形態の冷凍装置の冷媒回路図の要部詳細説明図である。
【図２１】第１６実施形態の冷凍装置の冷媒回路図の要部詳細説明図である。
【図２２】第１７実施形態の冷凍装置の冷媒回路図の要部詳細説明図である。
【符号の説明】
【０１８１】
１  室外ユニット
２  圧縮機
２Ｍ  中間圧部
３  室外熱交換器
５ａ、５ｂ  室内ユニット
６ａ、６ｂ  室内熱交換器
９ａ、９ｂ、１９ａ、１９ｂ、１２２  切換弁
１０  ユニット間配管
１１  高圧管
１２  低圧管
１３  中圧管
１６ａ、１６ｂ  吐出側弁
１７ａ、１７ｂ  吸込側弁
２８ａ、２８ｂ  水冷却装置
３０  冷凍装置
５０  貯湯ユニット
５５  中間圧レシーバ
５５Ａ  レシーバ本体
５５Ｂ  蒸気出口管
５５Ｃ  第１入出口管
５５Ｄ  第２入出口管
６５、８５  氷蓄熱槽
１０１  地中熱交換器
１０２  第１熱交換器
１０３  第２熱交換器
１０４  ブラインポンプ
１１１  地中熱交換器
１２１  バイパス管
【図１】
2006052934.tif 000003
【図２】
2006052934.tif 000004
【図３】
2006052934.tif 000005
【図４】
2006052934.tif 000006
【図５】
2006052934.tif 000007
【図６】
2006052934.tif 000008
【図７】
2006052934.tif 000009
【図８】
2006052934.tif 000010
【図９】
2006052934.tif 000011
【図１０】
2006052934.tif 000012
【図１１】
2006052934.tif 000013
【図１２】
2006052934.tif 000014
【図１３】
2006052934.tif 000015
【図１４】
2006052934.tif 000016
【図１５】
2006052934.tif 000017
【図１６】
2006052934.tif 000018
【図１７】
2006052934.tif 000019
【図１８】
2006052934.tif 000020
【図１９】
2006052934.tif 000021
【図２０】
2006052934.tif 000022
【図２１】
2006052934.tif 000023
【図２２】
2006052934.tif 000024