(57)【要約】【課題】膨張機と一体化された第１圧縮機に単体の第２圧縮機を並列に接続した冷凍サイクル装置において、双方の圧縮機の吐出温度の温度差を低減できるようにする。【解決手段】冷凍サイクル装置１００は、第１圧縮機２１および第２圧縮機２２と、放熱器２３と、回転軸３１により第１圧縮機２１と連結された膨張機２４と、蒸発器２５と、内部熱交換器２６とを備えている。低圧冷媒は、上流側配管１５によって蒸発器２５から内部熱交換器２６に導かれ、下流側配管１６によって内部熱交換器２６から第１圧縮機２１および第２圧縮機２２に導かれる。さらに、冷凍サイクル装置１００は、上流側配管１５から内部熱交換器２６をバイパスして下流側配管１６の第２圧縮機２２側の枝管１６ｃに至るバイパス路５と、バイパス路５を経由して第２圧縮機２２に吸入される冷媒の流量を変更する流量変更手段５１とを備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
低圧冷媒を高圧冷媒に圧縮する第１圧縮機と、
低圧冷媒を高圧冷媒に圧縮する、前記第１圧縮機と並列に接続された第２圧縮機と、
高圧冷媒を放熱させる放熱器と、
高圧冷媒を低圧冷媒に膨張させる、回転軸により前記第１圧縮機と連結された膨張機と、
低圧冷媒を吸熱させる蒸発器と、
前記放熱器から流出した高圧冷媒と前記蒸発器から流出した低圧冷媒との間で熱交換を行わせる内部熱交換器と、
前記蒸発器から前記内部熱交換器に低圧冷媒を導く上流側配管と、
前記内部熱交換器から前記第１圧縮機および前記第２圧縮機に低圧冷媒を導くとともに、前記内部熱交換器と接続された本管ならびに前記第１圧縮機および前記第２圧縮機と接続された枝管を有する下流側配管と、
前記上流側配管から前記内部熱交換器をバイパスして前記下流側配管の前記第２圧縮機側の枝管に至るバイパス路と、
前記バイパス路を経由して前記第２圧縮機に吸入される冷媒の流量を変更する流量変更手段と、
を備える、冷凍サイクル装置。
【請求項２】
前記流量変更手段は、前記バイパス路に設けられた流量調整弁である、請求項１に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項３】
前記第１圧縮機から吐出される高圧冷媒の温度を検出するための第１温度センサと、
前記第２圧縮機から吐出される高圧冷媒の温度を検出するための第２温度センサと、
前記第１温度センサで検出される温度と前記第２温度センサで検出される温度との温度差が所定値よりも大きなときに、前記流量調整弁の開度を大きくする制御装置と、
をさらに備える、請求項２に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項４】
前記第１圧縮機に吸入される低圧冷媒の温度を検出するための第３温度センサと、
前記第２圧縮機に吸入される低圧冷媒の温度を検出するための第４温度センサと、をさらに備え、
前記制御装置は、前記第１温度センサで検出される温度と前記第２温度センサで検出される温度との温度差が前記所定値よりも大きく、かつ、前記第３温度センサで検出される温度と前記第４温度センサで検出される温度との温度差が第２の所定値よりも小さなときに、前記流量調整弁の開度を大きくする、請求項３に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項５】
前記下流側配管の前記第２圧縮機側の枝管には、前記バイパス路の下流端がつながる位置よりも上流側に第２の流量調整弁が設けられている、請求項２に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項６】
前記第１圧縮機から吐出される高圧冷媒の温度を検出するための第１温度センサと、
前記第２圧縮機から吐出される高圧冷媒の温度を検出するための第２温度センサと、
前記第１温度センサで検出される温度と前記第２温度センサで検出される温度との温度差が所定値よりも大きなときに、前記流量調整弁の開度を大きくするとともに前記第２の流量調整弁の開度を小さくする制御装置と、
をさらに備える、請求項５に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項７】
前記流量変更手段は、前記下流側配管の前記第２圧縮機側の枝管に設けられ、前記バイパス路の下流端が接続された三方弁である、請求項１に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項８】
前記第１圧縮機から吐出される高圧冷媒の温度を検出するための第１温度センサと、
前記第２圧縮機から吐出される高圧冷媒の温度を検出するための第２温度センサと、
前記第１温度センサで検出される温度と前記第２温度センサで検出される温度との温度差が所定値よりも大きいか小さいかにより前記三方弁を制御する制御装置と、をさらに備える、請求項２に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項９】
冷媒として二酸化炭素が用いられている、請求項１〜８のいずれか一項に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、給湯機または空調機などに用いられる冷凍サイクル装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、膨張機一体型圧縮機を用いた冷凍サイクル装置が知られている。例えば特許文献１には、図９に示すような冷凍サイクル装置５００が開示されている。この冷凍サイクル装置５００では、膨張機一体型圧縮機の第１圧縮機５０１に第２圧縮機５０２が並列に接続されている。
【０００３】
具体的に、第１圧縮機５０１は、回転軸５１１により膨張機５０４と第１電動機５１２の両方に連結され、膨張機５０４と第１電動機５１２の両方によって駆動される。一方、第２圧縮機５０２は、回転軸５１３により第２電動機５１４だけに連結され、第２電動機９によって駆動される。
【０００４】
また、冷凍サイクル装置５００は、第１圧縮機５０１および第２圧縮機５０２で圧縮されて高圧となったガス冷媒を冷却する放熱器５０３と、膨張機５０４で減圧されて低圧となった冷媒を蒸発気化させる蒸発器５０５を備えている。さらに、特許文献１に開示された冷凍サイクル装置５００は、膨張機５０４をバイパスするバイパス路５０６を備えており、このバイパス路５０６にはバイパス弁５０７が設けられている。
【０００５】
以上のように構成された冷凍サイクル装置５００について、以下その動作を説明する。第１圧縮機５０１および第２圧縮機５０２から吐出された高圧のガス冷媒は、合流後に放熱器５０３に流入する。放熱器５０３で冷却されたガス冷媒は、膨張機５０４に吸入される分とバイパス路５０６を流れる分とに分流する。膨張機５０４に吸入される冷媒は、膨張機５０４により等エントロピー変化の減圧作用を受けて低圧まで減圧される。このとき、膨張機５０４と第１圧縮機５０１とが回転軸５１１で連結されていることにより、膨張機５０４により回収されたエネルギーが第１圧縮機５０１を回転するのに消費されるエネルギーとして利用される。一方、バイパス路５０６を流れる冷媒は、バイパス弁５０７により低圧に減圧される。その後、膨張機５０４から吐出された冷媒とバイパス路５０６を流れた冷媒は、蒸発器５０５の前で合流する。合流後の冷媒は、蒸発器５０５において吸熱してガス状となり、第１圧縮機５０１および第２圧縮機５０２に吸入される。
【０００６】
なお、冷凍サイクル装置５００においては、第１圧縮機５０１および第２圧縮機５０２のそれぞれの回転数、もしくはバイパス路５０６に設けられたバイパス弁５０７の開度を調整することにより、冷凍サイクルの高圧側の圧力が目標値となるように制御が行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−２１２００６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、図９に示す構成の冷凍サイクル装置５００では、停止状態から第１圧縮機５０１および第２圧縮機５０２を起動させ始めた起動時などの温度変化が著しい過渡条件の際に、第１圧縮機５０１の吐出温度（第１圧縮機５０１から吐出される高圧冷媒の温度）と第２圧縮機５０２の吐出温度（第２圧縮機５０２から吐出される高圧冷媒の温度）の間で大きな温度差が生じる。例えば、図１０に、起動時の第１圧縮機５０１および第２圧縮機５０２の吐出温度の変化を示す。
【０００９】
ここで、吐出温度に大きな温度差が生じるのは、膨張機一体型圧縮機では第１圧縮機５０１が膨張機５０４と同じ密閉容器内に収容されているためである。同じ密閉容器内に膨張機５０４が収容されていることにより、第１圧縮機５０１を収容する密閉容器の方が第２圧縮機５０２を収容する密閉容器よりも内部容積が多い。また、密閉容器内で高温の第１圧縮機５０１から低温の膨張機５０４への熱移動が発生してしまう。これら２つの要因により、膨張機５０４が同じ密閉容器内に収容される第１圧縮機５０１の吐出温度の方が、第２圧縮機５０２の吐出温度よりも低くなる傾向となる。
【００１０】
第１圧縮機５０１および第２圧縮機５０２を起動させ始めた起動時には、圧縮機の吐出温度が目標温度になるように、バイパス路５０６に設けられたバイパス弁５０７を絞って冷凍サイクルの高圧側と低圧側の圧力差を広げるなどのことが行われる。この時、バイパス弁５０７を絞ることにより、圧力差がつくと共に第１圧縮機５０１および第２圧縮機５０２の吐出温度は時間の経過と共に上昇していく。
【００１１】
しかしながら、第１圧縮機５０１と第２圧縮機５０２とでは前記のような構成上の違いにより、吐出温度の上昇スピードも第２圧縮機５０２の方が速く、第２圧縮機５０２の方が早く目標温度に到達する。この時、第１圧縮機５０１の吐出温度は、第２圧縮機５０２の吐出温度よりも低く、目標温度を満たしていない。ここで、第１圧縮機５０１の吐出温度が目標温度を満たしていないために、バイパス弁５０７をさらに絞っていくと、第１圧縮機５０１の吐出温度は目標温度に近づくが、第２圧縮機５０２の吐出温度はさらに上昇していき、目標温度を大きく上回る温度まで上昇してしまう。
【００１２】
このように、バイパス弁５０７の制御だけでは、並列に並んだ圧縮機の吐出温度に大きな温度差が発生し、単体の第２圧縮機５０２の吐出温度の過剰上昇を発生させてしまうおそれがある。このような第２圧縮機５０２の吐出温度の過剰上昇は、第２圧縮機５０２の信頼性を低下させる要因となる。
【００１３】
本発明は、このような事情に鑑み、膨張機と一体化された第１圧縮機に単体の第２圧縮機を並列に接続した冷凍サイクル装置において、双方の圧縮機の吐出温度の温度差を低減できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
前記課題を解決するために、本発明は、低圧冷媒を高圧冷媒に圧縮する第１圧縮機と、低圧冷媒を高圧冷媒に圧縮する、前記第１圧縮機と並列に接続された第２圧縮機と、高圧冷媒を放熱させる放熱器と、高圧冷媒を低圧冷媒に膨張させる、回転軸により前記第１圧縮機と連結された膨張機と、低圧冷媒を吸熱させる蒸発器と、前記放熱器から流出した高圧冷媒と前記蒸発器から流出した低圧冷媒との間で熱交換を行わせる内部熱交換器と、前記蒸発器から前記内部熱交換器に低圧冷媒を導く上流側配管と、前記内部熱交換器から前記第１圧縮機および前記第２圧縮機に低圧冷媒を導くとともに、前記内部熱交換器と接続された本管ならびに前記第１圧縮機および前記第２圧縮機と接続された枝管を有する下流側配管と、前記上流側配管から前記内部熱交換器をバイパスして前記下流側配管の前記第２圧縮機側の枝管に至るバイパス路と、前記バイパス路を経由して前記第２圧縮機に吸入される冷媒の流量を変更する流量変更手段と、を備える、冷凍サイクル装置を提供する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の冷凍サイクル装置によれば、膨張機と一体化された第１圧縮機の吐出温度と第２圧縮機の吐出温度の温度差を低減できる。これにより、例えば起動時における第２圧縮機の吐出温度の過剰上昇を抑え、第２圧縮機の信頼性を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１実施形態に係る冷凍サイクル装置の構成図
【図２】本発明の第１実施形態における制御方法を示すフローチャート
【図３】本発明の第２実施形態に係る冷凍サイクル装置の構成図
【図４】本発明の第２実施形態における制御方法を示すフローチャート
【図５】本発明の第３実施形態に係る冷凍サイクル装置の構成図
【図６】本発明の第３実施形態における制御方法を示すフローチャート
【図７】本発明の第４実施形態に係る冷凍サイクル装置の構成図
【図８】本発明の第４実施形態における制御方法を示すフローチャート
【図９】従来の冷凍サイクル装置の構成図
【図１０】従来の冷凍サイクル装置における起動時の第１圧縮機および第２圧縮機の吐出温度の変化を示すグラフ
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１８】
（第１実施形態）
図１に、本発明の第１実施形態に係る冷凍サイクル装置１００を示す。この冷凍サイクル装置１００は、冷媒を循環させる冷媒回路１を備えている。冷媒回路１は、低圧冷媒を圧縮して高圧冷媒に圧縮する第１圧縮機２１および第２圧縮機２２と、高圧冷媒を放熱させる放熱器２３と、高圧冷媒を減圧して低圧冷媒に膨張させる膨張機２４と、低圧冷媒を吸熱させる蒸発器２５とを含む。また、冷媒回路１は、放熱器２３から流出した高圧冷媒と蒸発器２５から流出した低圧冷媒との間で熱交換を行わせる内部熱交換器２６を含む。そして、これらの機器２１〜２６は、第１〜第６配管１１〜１６により閉ループを形成するように接続されている。
【００１９】
本実施形態では、冷媒として高圧側で超臨界状態となる二酸化酸素が用いられている。ただし、本発明の冷媒はこれに限られるものではなく、高圧側で超臨界状態とならないフロン系冷媒であってもよい。
【００２０】
第２圧縮機２２は、第１配管１１および第６配管１６により第１圧縮機２１と並列に接続されている。第１圧縮機２１は、回転軸３１により膨張機２４および第１電動機３２と連結されている。すなわち、第１圧縮機２１、膨張機２４、回転軸３１および第１電動機３２は、膨張機一体型圧縮機を構成している。第２圧縮機２２は、回転軸３３により第２電動機３４と連結されている。
【００２１】
なお、図示は省略するが、第１圧縮機２１は、膨張機２４、回転軸３１および第１電動機３２と共に密閉容器に収容されており、第２圧縮機２２は、回転軸３３および第２電動機３４と共に密閉容器に収容されている。高圧冷媒は、圧縮機２１，２２からいったん密閉容器内に吐出された後に密閉容器から第１配管１１に排出されるようになっていてもよいし、圧縮機２１，２２から直接第１配管１１に吐出されるようになっていてもよい。
【００２２】
第１配管１１は、第１圧縮機２１および第２圧縮機２２から放熱器２３に高圧冷媒を導き、第２配管１２は、放熱器２３から内部熱交換器２６に高圧冷媒を導く。第３配管１３は、内部熱交換器２６から膨張機２４に高圧冷媒を導き、第４配管１４は、膨張機２４から蒸発器２５に低圧冷媒を導く。第５配管（本発明の上流側配管に相当）１５は、蒸発器２５から内部熱交換器２６に低圧冷媒を導き、第６配管（本発明の下流側配管に相当）１６は、内部熱交換器２６から第１圧縮機２１および第２圧縮機２２に低圧冷媒を導く。
【００２３】
より詳しくは、第１配管１１は、上流側に向かって二又状に分岐しており、第１圧縮機２１および第２圧縮機２２に接続された枝管１１ｂ，１１ｃと、放熱器２３に接続された本管１１ａとを有している。一方、第６配管１６は、下流側に向かって二股状に分岐しており、内部熱交換器２６に接続された本管１６ａと、第１圧縮機２１および第２圧縮機２２に接続された枝管１６ｂ，１６ｃとを有している。
【００２４】
第１配管１１の第１圧縮機２１側の枝管１１ｂには、第１圧縮機２１から吐出される高圧冷媒の温度（すなわち、第１圧縮機２１の吐出温度）を検出するための第１温度センサ６１が設けられている。一方、第１配管１１の第２圧縮機２２側の枝管１１ｃには、第２圧縮機２２から吐出される高圧冷媒の温度（すなわち、第２圧縮機２２の吐出温度）を検出するための第２温度センサ６２が設けられている。
【００２５】
さらに、本実施形態では、冷媒回路１に、第３配管１３から膨張機２４をバイパスして第４配管１４に至る第１バイパス路４と、第５配管１５から内部熱交換器２６をバイパスして第６配管１６の第２圧縮機２２側の枝管１６ｃに至る第２バイパス路（本発明のパイパス路に相当）５とが設けられている。第１バイパス路４には第１バイパス弁４１が設けられており、第２バイパス路５には第２バイパス弁５１が設けられている。第１バイパス弁４１および第２バイパス弁５１は、共に流量調整弁である。
【００２６】
ここで、第２バイパス弁５１は、第２バイパス路５を経由して第２圧縮機２２に吸入される冷媒の流量を変更するものであり、本発明の流量変更手段を構成する。
【００２７】
また、冷凍サイクル装置１００は、第１電動機３２および第２電動機３４の回転数ならびに第１バイパス弁４１および第２バイパス弁５１の開度を主に制御する制御装置７を備えている。特に、第２バイパス弁５１の開度は、第１温度センサ６１および第２温度センサ６２で検出される温度に基づいて制御される。
【００２８】
次に、冷凍サイクル装置１００の動作について説明する。
【００２９】
第１圧縮機２１および第２圧縮機２２から吐出された高温の高圧冷媒は、合流した後に放熱器２３に流入し、ここで放熱して冷却される。放熱器２３を流出した高圧冷媒は、内部熱交換器２６を通過する。高圧冷媒は、内部熱交換器２６において熱を低圧冷媒に放出し、温度を下げた後、膨張機２４に吸入される分と第１バイパス路４を流れる分とに分流する。膨張機２４に吸入された高圧冷媒は、機械エネルギーを発生させると共に、自ら温度低下および圧力低下し、エンタルピを減少させる。一方、第１バイパス路４を流れる高圧冷媒は、第１バイパス弁４１により低圧に減圧された後に、膨張機２４から吐出された低圧冷媒と合流する。その後、低圧冷媒は、蒸発器２５において吸熱してガス状となった後に、内部熱交換器２６に流入する分と第２バイパス路５を流れる分とに分流する。
【００３０】
第２バイパス路５を流れる低圧冷媒の流量は、第２バイパス弁５１により調整される。内部熱交換器２６に流入する低圧冷媒は、内部熱交換器２６において高圧冷媒から熱を吸収し、温度上昇する。換言すれば、低圧冷媒は、内部熱交換器２６によってスーパーヒートされる。その後、低圧冷媒は、第１圧縮機２１側と第２圧縮機２２側に分流する。第１圧縮機２１側に分流した低圧冷媒は、そのまま第１圧縮機２１に吸入される。一方、第２圧縮機２２側に分流した低圧冷媒は、第２バイパス路５を流れた低圧冷媒と合流した後に、第２圧縮機２２に吸入される。
【００３１】
ここで、第６配管１６の本管１６ａを流れる冷媒の温度と第２バイパス路５を流れる冷媒の温度を比較すると、内部熱交換器２６により熱を吸収している分、第６配管１６の本管１６ａを流れる冷媒の温度の方が、第２バイパス路５を流れる冷媒の温度よりも高い。したがって、本実施形態においては、温度が低い第２バイパス路５を流れる冷媒を合流させている分、第２圧縮機２２に吸入される低圧冷媒の温度（すなわち、第２圧縮機２２の吸入温度）の方が、第１圧縮機２１に吸入される低圧冷媒の温度（すなわち、第１圧縮機２１の吸入温度）よりも低くなる。
【００３２】
次に、制御装置７が行う第２バイパス弁５１の開度の制御について、図２に示すフローチャートを参照しながら説明する。なお、第２バイパス弁５１の開度の制御は、第１電動機３２および第２電動機３４の回転数が同じ一定の回転数に保たれながら行われてもよいし、一方の回転数が増加または減少させられながら行われてもよい。
【００３３】
まず、第１温度センサ６１で第１圧縮機２１の吐出温度Ｔd1を検出するとともに、第２温度センサ６２で第２圧縮機２２の吐出温度Ｔd2を検出する（ステップＳ１）。次に、検出した二つの吐出温度の温度差（Ｔd1−Ｔd2の絶対値）を算出し、この温度差と予め定められた所定値Ｔdaを比較して算出した温度差がＴdaより大きいか否かを判定する（ステップＳ２）。
【００３４】
算出した温度差が所定値Ｔdaより大きい場合には（ステップＳ２でＹＥＳ）、第２バイパス弁５１が全開でない限り（ステップＳ３でＮＯ）、制御装置７は、第２バイパス弁５１を一定量開き（ステップＳ４）、ステップＳ１に戻る。制御装置７は、運転を継続しながらステップＳ１からステップＳ４を繰り返し、第２バイパス弁５１の開度を徐々に大きくする。これにより、第１圧縮機２１の吐出温度Ｔd1と第２圧縮機２２の吐出温度Ｔd2の温度差は徐々に小さくなる。
【００３５】
一方、第１圧縮機２１の吐出温度Ｔd1と第２圧縮機２２の吐出温度Ｔd2の温度差が所定値Ｔda以下の場合には（ステップＳ２でＮＯ）、第２バイパス弁５１が全閉でない限り（ステップＳ５でＮＯ）、制御装置７は、第２バイパス弁５１を一定量閉じ（ステップＳ６）、ステップＳ１に戻る。制御装置７は、運転を継続しながらステップＳ１からステップＳ６を繰り返し、第２バイパス弁５１の開度を徐々に小さくする。すなわち、ステップＳ１からステップＳ４の繰り返しにより第１圧縮機２１の吐出温度Ｔd1と第２圧縮機２２の吐出温度Ｔd2の温度差が所定値Ｔda以下となれば、ステップＳ１からステップＳ６の繰り返しにより第２バイパス弁５１が全閉とされる。
【００３６】
このように、図２に示すフローチャートの制御を採用することにより、過渡状態で第１圧縮機２１の吐出温度Ｔd1と第２圧縮機２２の吐出温度Ｔd2の温度差が大きい起動直後などにおいては、第２バイパス路５に冷媒を流し、第２圧縮機２２の吸入温度を第１圧縮機２１の吸入温度より下げた運転を行うことができる。
【００３７】
運転開始から時間が経過し、第１圧縮機２１の吐出温度Ｔd1と第２圧縮機２２の吐出温度Ｔd2の温度差が小さくなった状態では、第１圧縮機２１を収容する密閉容器および第２圧縮機２２を収容する密閉容器の内部とも高温状態となっており、吸入温度が同じであっても、過渡状態と比べて吐出温度の差は小さなものとなる。したがって、温度が急激に変化する過渡状態から安定状態に入った後は、第２バイパス路５を用いずに第１圧縮機２１の吸入温度と第２圧縮機２２の吸入温度を同じにして運転させるようにする。本実施形態では、そのような運転の切り替えが、ステップＳ２の判定によって行われる。
【００３８】
以上説明したように、本実施形態によれば、膨張機２４と一体化された第１圧縮機２１の吐出温度と第２圧縮機２２の吐出温度の温度差を低減できる。これにより、例えば起動時における第２圧縮機２２の吐出温度の過剰上昇を抑え、第２圧縮機２２の信頼性を確保することができる。
【００３９】
（第２実施形態）
図３に、本発明の第２実施形態に係る冷凍サイクル装置２００を示す。なお、本実施形態では、第１実施形態と同一の構成には同一符号を付し、その説明を省略する。この点は、後述する第３および第４実施形態でも同様である。
【００４０】
本実施形態の冷凍サイクル装置２００が第１実施形態の冷凍サイクル装置１００と異なる点は、第６配管１６の第１圧縮機２１側の枝管１６ｂに第１圧縮機２１の吸入温度を検出するための第３温度センサ６３が設けられ、第２圧縮機２２側の枝管１６ｃに第２圧縮機２２の吸入温度を検出するための第４温度センサ６４が設けられている点である。このため、本実施形態の冷凍サイクル装置２００の動作は第１実施形態の冷凍サイクル装置１００の動作と同じである。
【００４１】
本実施形態では、制御装置７が、第２バイパス弁５１の開度を、第１温度センサ６１および第２温度センサ６２で検出される温度ならびに第３温度センサ６３および第４温度センサ６４で検出される温度に基づいて制御する。
【００４２】
次に、制御装置７が行う第２バイパス弁５１の開度の制御について、図４に示すフローチャートを参照しながら説明する。
【００４３】
図４に示すフローチャートは、図２に示すフローチャートのステップＳ２とステップＳ４の間にステップＳ１１とステップＳ１２を追加しただけのものである。すなわち、本実施形態では、第１圧縮機２１の吐出温度Ｔd1と第２圧縮機２２の吐出温度Ｔd2の温度差が所定値Ｔdaより大きい場合には（ステップＳ２でＹＥＳ）、第２バイパス弁５１が全開でない限り（ステップＳ３でＮＯ）、ステップＳ１１に進む。ステップＳ１１では、第３温度センサ６３で第１圧縮機２１の吸入温度ＴS1を検出するとともに、第４温度センサ６４で第２圧縮機２２の吸入温度ＴS2を検出する。次に、検出した二つの吸入温度の温度差（ＴS1−ＴS2の絶対値）を算出し、この温度差と予め定められた第２の所定値ＴSaを比較して算出した温度差がＴSaより小さいか否かを判定する（ステップＳ１２）。
【００４４】
算出した温度差が第２の所定値ＴSaより小さい場合には（ステップＳ１２でＹＥＳ）、制御装置７は、第１実施形態と同様にステップＳ４に進み、第２バイパス弁５１を一定量開いてステップＳ１に戻る。一方、算出した温度差が第２の所定値ＴSa以上の場合には（ステップＳ１２でＮＯ）、制御装置７は、第２バイパス弁５１の開度を変更せずにステップＳ１に戻る。制御装置７は、運転を継続しながらステップＳ１からステップＳ４を繰り返し、吐出温度の温度差が所定値Ｔdaよりも大きくかつ吸入温度の温度差が第２の所定値ＴSaよりも小さな場合に、第２バイパス弁５１の開度を徐々に大きくする。これにより、第１圧縮機２１の吐出温度Ｔd1と第２圧縮機２２の吐出温度Ｔd2の温度差は徐々に小さくなる。そして、第１圧縮機２１の吐出温度Ｔd1と第２圧縮機２２の吐出温度Ｔd2の温度差が所定値Ｔda以下になったときには、ステップＳ１からステップＳ６の繰り返しにより第２バイパス弁５１を徐々に閉めていく。
【００４５】
このように、図４に示すフローチャートの制御を採用することにより、過渡状態で第１圧縮機２１の吐出温度Ｔd1と第２圧縮機２２の吐出温度Ｔd2の温度差が大きい起動直後などにおいては、第２バイパス路５に冷媒を流し、第２圧縮機２２の吸入温度を第１圧縮機２１の吸入温度より下げた運転を行うことができる。ここで、第２実施形態において特徴となるのは吸入温度も検出していることであり、吐出温度だけでなく吸入温度にも基づいて制御を行うことにより、吐出温度の温度差を無くす為に過剰に吸入温度の温度差を付けすぎて逆にシステムの安定性を落としてしまうことを防止することができる。
【００４６】
（第３実施形態）
図５に、本発明の第３実施形態に係る冷凍サイクル装置３００を示す。本実施形態の冷凍サイクル装置３００が第１実施形態の冷凍サイクル装置１００と異なる点は、第６配管１６の第２圧縮機２２側の枝管１６ｃに、第２バイパス路５の下流端がつながる位置よりも上流側に分流量規制弁５２が設けられている点である。分流量規制弁５２は、流量調整弁であり、本発明の第２の流量調整弁に相当する。
【００４７】
本実施形態では、分流量規制弁５２の開度の調整が、制御装置７によって第２バイパス弁５１の開度の調整と同時に行われる。第６配管１６の本管１６ａを流れる冷媒の温度と内部熱交換器を第２バイパス路５を流れる冷媒の温度を比較すると、第２バイパス路５を流れる冷媒の温度の方が内部熱交換器２６を通っていない分温度が低くなっている。したがって、第２圧縮機２２の吸入温度を下げたければ、第２バイパス弁５１の開度を大きくして第２バイパス弁５１を通る冷媒量を増やすとともに、分流量規制弁５１の開度を小さくして分流量規制弁５２を通る冷媒量を減らせばよい。逆に、第２圧縮機２２の吸入温度を上げたければ、第２バイパス弁５１の開度を小さくして第２バイパス弁５１を通る冷媒量を減らすとともに、分流量規制弁５１の開度を大きくして分流量規制弁５２を通る冷媒量を増やせばよい。
【００４８】
次に、制御装置７が行う第２バイパス弁５１および分流量規制弁５２の開度の制御について、図６に示すフローチャートを参照しながら説明する。
【００４９】
図６に示すフローチャートは、図２に示すフローチャートのステップＳ４をステップＳ２１に変更するとともにステップＳ６をステップＳ２２に変更しただけのものである。すなわち、本実施形態では、第１圧縮機２１の吐出温度Ｔd1と第２圧縮機２２の吐出温度Ｔd2の温度差が所定値Ｔdaより大きい場合には（ステップＳ２でＹＥＳ）、第２バイパス弁５１が全開でない限り（ステップＳ３でＮＯ）、ステップＳ２１に進む。ステップＳ２１では、制御装置７は、第２バイパス弁５１を一定量開くとともに分流量規制弁５２を一定量閉じ、ステップＳ１に戻る。制御装置７は、運転を継続しながらステップＳ１からステップＳ２１を繰り返し、第２バイパス弁５１の開度を徐々に大きくするとともに分流量規制弁５２の開度を徐々に小さくする。これにより、第１圧縮機２１の吐出温度Ｔd1と第２圧縮機２２の吐出温度Ｔd2の温度差は徐々に小さくなる。
【００５０】
一方、第１圧縮機２１の吐出温度Ｔd1と第２圧縮機２２の吐出温度Ｔd2の温度差が所定値Ｔda以下の場合には（ステップＳ２でＮＯ）、第２バイパス弁５１が全閉でない限り（ステップＳ５でＮＯ）、ステップＳ２２に進む。ステップＳ２２では、制御装置７は、第２バイパス弁５１を一定量閉じるとともに分流量規制弁５２を一定量開き、ステップＳ１に戻る。制御装置７は、運転を継続しながらステップＳ１からステップＳ２２を繰り返し、第２バイパス弁５１の開度を徐々に小さくするとともに分流量規制弁５２の開度を徐々に大きくする。すなわち、ステップＳ１からステップＳ２１の繰り返しにより第１圧縮機２１の吐出温度Ｔd1と第２圧縮機２２の吐出温度Ｔd2の温度差が所定値Ｔda以下となれば、ステップＳ１からステップＳ６の繰り返しにより第２バイパス弁５１を徐々に閉めていくとともに分流量規制弁５２を徐々に開いていく。
【００５１】
このように、図６に示すフローチャートの制御を採用することにより、過渡状態で第１圧縮機２１の吐出温度Ｔd1と第２圧縮機２２の吐出温度Ｔd2の温度差が大きい起動直後などにおいては、第２バイパス路５に冷媒を流すとともに第６配管１６の第２圧縮機２２側の枝管１６ｃに流れる分流量を規制し、第２圧縮機２２の吸入温度を第１圧縮機２１の吸入温度より下げた運転を行うことができる。
【００５２】
（第４実施形態）
図７に、本発明の第４実施形態に係る冷凍サイクル装置４００を示す。本実施形態では、第２バイパス路５に第２バイパス弁５１（図１参照）が設けられておらず、その代わりに第６配管１６の第２圧縮機２２側の枝管１６ｃに三方弁５３が設けられており、この三方弁５３に第２バイパス路５の下流端が接続されている。
【００５３】
三方弁５３は、第２圧縮機２２に内部熱交換器２６を通った冷媒を吸入させるか第２バイパス路５を流れた冷媒を吸入させるかを切り替えるものである。換言すれば、三方弁５３は、第２バイパス路５を経由して第２圧縮機２２に吸入される冷媒の流量をオンオフで変更するものであり、本発明の流量変更手段を構成する。この三方弁５３は、制御装置７により、第１温度センサ６１で検出される温度と第２温度センサ６２で検出される温度との温度差が所定値よりも大きいか小さいかにより制御される。
【００５４】
次に、制御装置７が行う三方弁５３の制御について、図８に示すフローチャートを参照しながら説明する。
【００５５】
まず、第１温度センサ６１で第１圧縮機２１の吐出温度Ｔd1を検出するとともに、第２温度センサ６２で第２圧縮機２２の吐出温度Ｔd2を検出する（ステップＳ１）。次に、検出した二つの吐出温度の温度差（Ｔd1−Ｔd2の絶対値）を算出し、この温度差と予め定められた所定値Ｔdaを比較して算出した温度差がＴdaより大きいか否かを判定する（ステップＳ２）。
【００５６】
算出した温度差が所定値Ｔdaより大きい場合には（ステップＳ２でＹＥＳ）、制御装置７は、三方弁５３を図７に示すＡ方向に冷媒が流れる第１状態にし、ステップＳ１に戻る。ここで、Ａ方向に冷媒が流れる第１状態とは、枝管１６ｃの三方弁５３よりも下流側部分が第２バイパス路５と連通し、第２バイパス路５を流れた冷媒が第２圧縮機２２に吸入される状態である。
【００５７】
一方、算出した温度差が所定値Ｔda以下の場合には（ステップＳ２でＮＯ）、制御装置７は、三方弁５３を図７に示すＢ方向に冷媒が流れる第２状態にし、ステップＳ１に戻る。ここで、Ｂ方向に冷媒が流れる第２状態とは、枝管１６ｃの三方弁５３よりも下流側部分が三方弁５３よりも上流側部分と連通し、内部熱交換器２６を通り、第２圧縮機２２側に分流した冷媒がそのまま第２圧縮機２２に吸入される状態である。
【００５８】
このように、図８に示すフローチャートの制御を採用することにより、過渡状態で第１圧縮機２１の吐出温度Ｔd1と第２圧縮機２２の吐出温度Ｔd2の温度差が大きい起動直後などにおいては、第２バイパス路５に冷媒を流し、第２圧縮機２２の吸入温度を第１圧縮機２１の吸入温度より下げた運転を行うことができる。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
本発明に係る冷凍サイクル装置は、給湯機、冷凍または空調機器などのヒートポンプ装置として利用することができる。
【符号の説明】
【００６０】
１    冷媒回路
１５  第５配管（上流側配管）
１６  第６配管（下流側配管）
１６ａ  本管
１６ｂ，１６ｃ  枝管
２１  第１圧縮機
２２  第２圧縮機
２３  放熱器
２４  膨張機
２５  蒸発器
２６  内部熱交換器
３１  回転軸
５    第２バイパス路
５１  第２バイパス弁（流量変更手段）
５２  分流量規制弁（第２の流量調整弁）
５３  三方弁（流量変更手段）
７    制御装置
１００〜４００  冷凍サイクル装置
【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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【図９】
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【図１０】
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