(57)【要約】【課題】冷水と温水を自由に出力でき、且つ、冷媒の熱効率を向上させ、より高い温度の温水で且つ十分な水量を供給することが可能な冷媒回路装置を提供する。【解決手段】冷媒を圧縮して出力する圧縮機１と、冷水及び温水の少なくとも一方を生成するプレート式熱交換器５Ａ、５Ｂと、室外に設置される第１室外熱交換器３Ａ、第２室外熱交換器３Ｂを有する。また、冷媒を流す流路として、各プレート式熱交換器５Ａ、５Ｂのうちの一方を温水出力用、他方を冷水出力用とする第１冷媒流路、各プレート式熱交換器５Ａ、５Ｂの双方を温水出力用とする第２冷媒流路、各プレート式熱交換器５Ａ、５Ｂの双方を冷水出力用とする第３冷媒流路を有する。更に、圧縮機１に導入されるガス冷媒と熱交換して温度を高める気液熱交換器７を有する。【選択図】図１
2019168156.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷水及び冷水の少なくとも一方を得る冷媒回路装置であって、
冷媒を圧縮して出力する圧縮機と、
冷水及び温水の少なくとも一方を生成する第１熱交換器及び第２熱交換器と、
室外に設置される第１室外熱交換器及び第２室外熱交換器と、
前記圧縮機から吐出した前記冷媒を前記第１熱交換器及び第２熱交換器の一方に導入する第１配管経路と、前記第１熱交換器及び第２熱交換器の一方で凝縮して少なくとも一部が液相化した前記冷媒を前記第１室外熱交換器に導入する第２配管経路と、前記第１室外熱交換器で過冷却された液相の前記冷媒を前記第１熱交換器及び第２熱交換器の他方に導入する第３配管経路と、を含む第１冷媒流路と、
前記圧縮機から吐出した前記冷媒を前記第１熱交換器及び第２熱交換器に対して分岐して導入する第４配管経路と、前記第１熱交換器及び前記第２熱交換器で液相化した前記冷媒を前記第１室外熱交換器に導入する第５配管経路と、を含む第２冷媒流路と、
前記圧縮機から出力されたガス相の前記冷媒を前記第２室外熱交換器に導入する第６配管経路と、前記第１室外熱交換器及び前記第２室外熱交換器で凝縮して液相化した前記冷媒を前記第１熱交換器及び第２熱交換器に対して分岐して導入する第７配管経路と、を含む第３冷媒流路と、
を有する冷媒回路と、
前記冷媒を流す流路として、前記第１冷媒流路と、前記第２冷媒流路と、前記第３冷媒流路と、を選択的に切り替える流路切り替え部と、
前記流路切り替え部により、前記第１冷媒流路が選択された場合には、前記第２配管経路を流れる前記冷媒との間、前記第２冷媒流路が選択された場合には、前記第５配管経路を流れる前記冷媒との間、で前記圧縮機に導入されるガス冷媒と熱交換を行う気液熱交換器と、
を備えたことを特徴とする冷媒回路装置。
【請求項２】
前記気液熱交換器は、内側配管及び外側配管を有し、
前記流路切り替え部は、
前記第１熱交換器及び第２熱交換器のうちの一方の熱交換器で温水を出力し、他方の熱交換器で冷水を出力させる際には、
前記第１冷媒流路を選択して、前記内側配管に前記一方の熱交換器を通過した冷媒を通し、且つ、前記外側配管に前記圧縮機に導入されるガス冷媒を通して、前記内側配管を通る気液混合冷媒と、前記外側配管を通るガス冷媒との間で熱交換を行い、
前記第１室外熱交換器は、前記内側配管から出た冷媒を過冷却度を高めること
を特徴とする請求項１に記載の冷媒回路装置。
【請求項３】
前記気液熱交換器は、内側配管及び外側配管を有し、
前記流路切り替え部は、
前記第１熱交換器及び第２熱交換器で温水を出力させる際には、
前記第２冷媒流路を選択して、前記内側配管に前記第１熱交換器及び第２熱交換器を通過した冷媒を通し、且つ、前記外側配管に前記圧縮機に導入されるガス冷媒を通して、前記内側配管を通る気液混合冷媒と、前記外側配管を通るガス冷媒との間で熱交換を行い、
前記第１室外熱交換器は、前記内側配管から出た冷媒を過冷却度を高めること
を特徴とする請求項１に記載の冷媒回路装置。
【請求項４】
前記第１熱交換器、及び前記第２熱交換器は、冷媒が流れる方向と、該冷媒と熱交換する水の流れる方向が逆向きであること
を特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の冷媒回路装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷水、温水を生成する冷媒回路装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
冷凍サイクルの凝縮熱と蒸発熱を利用し、冷水と温水を同時に取り出す装置が提案されている。例えば、特許文献１には、冷水と温水を同時に発生させるために、圧縮機、温水用及び冷水用それぞれのプレート式熱交換器、膨張弁を接続して冷媒回路を構成することが開示されている。圧縮機の冷媒戻り配管に、該圧縮機の吸入圧力を調整する調整弁を設けることにより圧縮機の過負荷を防止し、高温の温水を得るものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−１７６９６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した特許文献１では、吸入圧力調整弁により圧縮機に戻る冷媒を絞り、冷凍サイクルの冷媒循環量を制限するので、冷却能力や加温能力が低減し、温水の温度を高めることができてもその熱量（温水量）を得ることが難しいという問題があった。
また、特許文献１では、プレート式熱交換器の一方が温水用、他方が冷水用とされており、双方を温水用、或いは冷水用にすることができない。例えば、食品工場では、双方の熱交換機（出力口）から冷水、或いは温水を必要とする場合があるが、特許文献１ではこのような需要に対応することができないという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記の問題を解決するためになされたものであり、その目的は、冷媒の熱効率を向上させ、より高い温度の温水で且つ十分な水量を供給することが可能な冷温水供給装置を提供することにある。更に、冷水と温水、温水と冷水、冷水と冷水、温水と温水等、冷水と温水を自由に取り出すことができる冷媒回路装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本願発明は、冷水及び冷水の少なくとも一方を得る冷媒回路装置であって、冷媒を圧縮して出力する圧縮機と、冷水及び温水の少なくとも一方を生成する第１熱交換器及び第２熱交換器と、室外に設置される第１室外熱交換器及び第２室外熱交換器と、前記圧縮機から吐出した前記冷媒を前記第１熱交換器及び第２熱交換器の一方に導入する第１配管経路と、前記第１熱交換器及び第２熱交換器の一方で凝縮して少なくとも一部が液相化した前記冷媒を前記第１室外熱交換器に導入する第２配管経路と、前記第１室外熱交換器で過冷却された液相の前記冷媒を前記第１熱交換器及び第２熱交換器の他方に導入する第３配管経路と、を含む第１冷媒流路と、前記圧縮機から吐出した前記冷媒を前記第１熱交換器及び第２熱交換器に対して分岐して導入する第４配管経路と、前記第１熱交換器及び前記第２熱交換器で液相化した前記冷媒を前記第１室外熱交換器に導入する第５配管経路と、を含む第２冷媒流路と、前記圧縮機から出力されたガス相の前記冷媒を前記第２室外熱交換器に導入する第６配管流路と、前記第１室外熱交換器及び前記第２室外熱交換器で凝縮して液相化した前記冷媒を前記第１熱交換器及び第２熱交換器に対して分岐して導入する第７配管経路と、を含む第３冷媒流路と、を有する冷媒回路と、前記冷媒を流す流路として、前記第１冷媒流路と、前記第２冷媒流路と、前記第３冷媒流路と、を選択的に切り替える流路切り替え部と、前記流路切り替え部により、前記第１冷媒流路が選択された場合には、前記第２配管経路を流れる前記冷媒との間、前記第２冷媒流路が選択された場合には、前記第５配管経路を流れる前記冷媒との間、で前記圧縮機に導入されるガス冷媒と熱交換を行う気液熱交換器と、を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本願発明によれば、冷媒の熱効率を向上させることができ、更に、第１熱交換器、及び第２熱交換器で自由に温水、冷水を選択して供給することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、本発明の第１実施形態に係る冷媒回路装置の構成を示す冷媒回路図である。
【図２】図２は、第１実施形態に係る冷媒回路装置の電気的な接続を示すブロック図である。
【図３】図３は、第１実施形態に係る冷媒回路装置で実施される各モードに対応する、四方弁、各電磁弁、ファンの状態を示す対応表である。
【図４】図４は、図１に記載した四方弁２のモードを示す説明図である。
【図５】図５は、第１実施形態に係る冷媒回路装置の各モードにおける電磁弁群のパターンを示す説明図である。
【図６】図６は、モード番号１の動作モードを説明するための冷媒回路図である。
【図７】図７は、モード番号２の動作モードを説明するための冷媒回路図である。
【図８】図８は、モード番号３の動作モードを説明するための冷媒回路図である。
【図９】図９は、モード番号４の動作モードを説明するための冷媒回路図である。
【図１０】図１０は、モード番号５、６の動作モードを説明するための冷媒回路図である。
【図１１】図１１は、モード番号７、８の動作モードを説明するための冷媒回路図である。
【図１２】図１２は、モード番号２、３、４、７、８に係る冷媒回路のｐ−ｈ線図である。
【図１３】図１３は、エンタルピーと温度の関係を示すグラフである。
【図１４】図１４は、本発明の第２実施形態に係る冷媒回路装置の構成を示す冷媒回路図である。
【図１５】図１５は、第２実施形態に係る冷媒回路装置の電気的な接続を示すブロック図である。
【図１６】図１６は、第２実施形態に係る冷媒回路装置で実施される各モードに対応する、四方弁、各電磁弁、ファンの状態を示す対応表である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
［第１実施形態の説明］
図１は、本発明の第１実施形態に係る冷媒回路装置５２の構成を示すフロー図、図２は冷媒回路装置５２に設けられるファン、電磁弁等の各電装品の制御系を示すブロック図である。
【００１０】
図１に示すように、冷媒回路装置５２は、圧縮機１と、四方弁２と、気液熱交換器７と、ファンＦ１を含む室外熱交換器３と、受液器４と、２系統のプレート式熱交換器５Ａ（第１熱交換器）及びプレート式熱交換器５Ｂ（第２熱交換器）と、アキュムレータ６、を備えている。更に、複数の電磁弁を含む電磁弁群１１Ｇ（図２参照：詳細は後述）と、膨張弁２１、２２Ａ、２２Ｂ、及び複数の逆止弁３１ａ、３１ｂ、３２Ａ、３２Ｂ、３３、３４、７ａ、７ｂを備えている。また、冷媒回路装置５２に設けられるファンＦ１、電磁弁等の各電装品を制御する制御部４１、及び入力部４２を備えている。
【００１１】
ファンＦ１は、モータで駆動する送風機である。電磁弁群１１Ｇは、電磁弁１１、１２、１３、１４Ａ、１４Ｂ、１５Ａ、１５Ｂ、１６Ａ、１６Ｂを纏めた総称である。
【００１２】
図２は、制御部４１と各電装品との接続関係を示すブロック図である。制御部４１には、操作者による運転に関する指示を入力する入力部４２が接続される。また、制御部４１は、入力部４２にて入力される操作信号に基づいて、冷媒回路装置５２に設けられる、圧縮機１、四方弁２、ファンＦ１、及び電磁弁群１１Ｇ等の各種電装品の動作を制御する。
【００１３】
なお、制御部４１は、例えば、中央演算ユニット（ＣＰＵ）や、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ハードディスク等の記憶手段からなる一体型のコンピュータとして構成することができる。
【００１４】
室外熱交換器３は、いわゆるフィンアンドチューブ式の構造を有する。図１に示されるように、室外熱交換器３は、ファンＦ１による送風方向の上流側に第１室外熱交換器３Ａを有し、その下流側に第２室外熱交換器３Ｂを有する。
第１室外熱交換器３Ａと第２室外熱交換器３Ｂとは、並列回路を有する並列回路ＬＰ１を介して直列に接続されている。
【００１５】
次に、図１を参照して冷媒回路装置５２の具体的な構成について詳述する。
以下では、図１の理解を容易とするため、冷媒回路装置５２を、圧縮機１、四方弁２、及びアキュムレータ６を含む源流ブロックＭ１と、室外熱交換器３と並列回路ＬＰ１とを含む室外熱交換ブロックＭ２と、受液器４、プレート式熱交換器５Ａ及びプレート式熱交換器５Ｂを含む室内熱交換ブロックＭ３と、の３つのブロックに区分けして説明する。
【００１６】
図１の右下において、圧縮機１と四方弁２のポート２ａとは、配管経路Ｌ１で接続されている。
四方弁２のポート２ｂと室外熱交換器３における第２室外熱交換器３Ｂのポート３Ｂａとは、配管経路Ｌ２で接続されている。
第２室外熱交換器３Ｂのポート３Ｂｂと第１室外熱交換器３Ａのポート３Ａｂとは、上述のように並列回路ＬＰ１を介して接続されている。
【００１７】
並列回路ＬＰ１は、その一端側とポート３Ｂｂとが配管経路Ｌ３で接続され、他端側とポート３Ａｂとが配管経路Ｌ５で接続されている。配管経路Ｌ５には、電磁弁１１が配設されている。
【００１８】
並列回路ＬＰ１は、配管経路Ｌ４ａ及び配管経路Ｌ４ｂを並列に有する。配管経路Ｌ４ａには、膨張弁２１と、膨張弁２１に対して第１室外熱交換器３Ａ側に直列接続され第１室外熱交換器３Ａから第２室外熱交換器３Ｂへ向かう流れのみを許容する逆止弁３１ａと、が配設されている。
配管経路Ｌ４ｂには、第２室外熱交換器３Ｂから第１室外熱交換器３Ａへ向かう流れのみを許容する逆止弁３１ｂが配設されている。
【００１９】
配管経路Ｌ５における電磁弁１１とポート３Ａｂとの間に分岐部Ｄ１が設けられている。分岐部Ｄ１には、配管経路Ｌ６の一端側が接続されている。配管経路Ｌ６の他端側は、室内熱交換ブロックＭ３のブロックポートＭ３ａを通して分岐部Ｄ２に接続されている。配管経路Ｌ６には、電磁弁１２が配設されている。
【００２０】
分岐部Ｄ２とプレート式熱交換器５Ａのポート５Ａａとは、配管経路Ｌ７Ａで接続されている。配管経路Ｌ７Ａには、分岐部Ｄ２側から電磁弁１４Ａ、膨張弁２２Ａが直列に配設されている。
分岐部Ｄ２とプレート式熱交換器５Ｂのポート５Ｂａとは、配管経路Ｌ７Ｂで接続されている。配管経路Ｌ７Ｂには、分岐部Ｄ２側から電磁弁１４Ｂ、膨張弁２２Ｂが直列に配設されている。
【００２１】
プレート式熱交換器５Ａのポート５Ａｂには、配管経路Ｌ８Ａの一端側が接続されている。配管経路Ｌ８Ａの他端側には、分岐部Ｄ３が設けられている。配管経路Ｌ８Ａには、電磁弁１５Ａが配設されている。
プレート式熱交換器５Ｂのポート５Ｂｂには、配管経路Ｌ８Ｂの一端側が接続されている。配管経路Ｌ８Ｂの他端側は、分岐部Ｄ３に接続されている。配管経路Ｌ８Ｂには、電磁弁１５Ｂが配設されている。
【００２２】
分岐部Ｄ３と四方弁２のポート２ｃとは、室内熱交換ブロックＭ３のブロックポートＭ３ｃを通して配管経路Ｌ９で接続されている。
【００２３】
図１の左上部において、分岐部Ｄ２には、電磁弁１３が配設された配管経路Ｌ１０の一端側が接続されている。配管経路Ｌ１０の他端側には、分岐部Ｄ４が設けられている。
分岐部Ｄ４は、受液器４、逆止弁３３、分岐部Ｄ７を通して、室内熱交換ブロックＭ３のブロックポートＭ３ｂに接続されている。
【００２４】
ブロックポートＭ３ｂには、配管経路Ｌ１１が接続され、該配管経路Ｌ１１は２系統に分岐され、このうち一方の分岐路である配管経路Ｌ１１ａは、逆止弁７ａを通して第１室外熱交換器３Ａのポート３Ａａに接続されている。逆止弁７ａは、第１室外熱交換器３Ａのポート３ＡａからブロックポートＭ３ｂに向く方向の流れのみを許容する。
他方の分岐路である配管経路Ｌ１１ｂは、気液熱交換器７の内管７Ａ（内側配管；液冷媒の流路）を経由し、更に、第１室外熱交換器３Ａのポート３Ａａの方向の流れのみを許容する逆止弁７ｂを通して、第１室外熱交換器３Ａのポート３Ａａに接続されている。
【００２５】
受液器４と逆止弁３３との間には分岐部Ｄ５が配設されている。分岐部Ｄ５には、配管経路Ｌ１１から分岐する配管経路Ｌ１２の一端側が接続されている。
配管経路Ｌ１２の他端側には分岐部Ｄ５５が設けられている。分岐部Ｄ５５には、配管経路Ｌ１２Ａ及び配管経路Ｌ１２Ｂの一端側が分岐接続されている。
【００２６】
配管経路Ｌ７Ａにおいて、膨張弁２２Ａとプレート式熱交換器５Ａのポート５Ａａとの間には分岐部Ｄ６Ａが設けられている。分岐部Ｄ６Ａと分岐部Ｄ５５とは、配管経路Ｌ１２Ａで接続されている。配管経路Ｌ１２Ａには電磁弁１６Ａが配設されている。
配管経路Ｌ７Ｂにおいて、膨張弁２２Ｂとプレート式熱交換器５Ｂのポート５Ｂａとの間には分岐部Ｄ６Ｂが設けられている。分岐部Ｄ６Ｂと分岐部Ｄ５５とは、配管経路Ｌ１２Ｂで接続されている。配管経路Ｌ１２Ｂには電磁弁１６Ｂが配設されている。
【００２７】
配管経路Ｌ１１における分岐部Ｄ５と気液熱交換器７との間には、分岐部Ｄ７が設けられている。分岐部Ｄ７には、配管経路Ｌ１３の一端側が接続されている。
【００２８】
配管経路Ｌ１３の他端側には、分岐部Ｄ７７が設けられている。分岐部Ｄ７７には、配管経路Ｌ１３Ａと配管経路Ｌ１３Ｂとが分岐接続されている。配管経路Ｌ１３Ａは、分岐部Ｄ７７と、配管経路Ｌ８Ａにおける電磁弁１５Ａとプレート式熱交換器５Ａのポート５Ａｂと、の間を接続している。
【００２９】
配管経路Ｌ１３Ｂは、分岐部Ｄ７７と、配管経路Ｌ８Ｂにおける電磁弁１５Ｂとプレート式熱交換器５Ｂのポート５Ｂｂと、の間を接続している。配管経路Ｌ１３Ａ及び配管経路Ｌ１３Ｂには、分岐部Ｄ７７に向かう流れのみを許容する逆止弁３２Ａ及び逆止弁３２Ｂがそれぞれ配設されている。
【００３０】
配管経路Ｌ１１における分岐部Ｄ５と分岐部Ｄ７との間には、分岐部Ｄ５に向かう流れのみを許容する逆止弁３３が配設されている。
【００３１】
図１の左上に示される分岐部Ｄ４と、四方弁２のポート２ｄと、の間は、室内熱交換ブロックＭ３のブロックポートＭ３ｄを通して配管経路Ｌ１４で接続されている。配管経路Ｌ１４には、分岐部Ｄ４に向かう流れのみを許容する逆止弁３４が配設されている。
【００３２】
配管経路Ｌ９の一端はブロックポートＭ３ｃに接続され、他端は２系統に分岐し、このうち一方に分岐した配管経路は四方弁２のポート２ｃに接続される。他方に分岐した配管経路は、気液熱交換器７の外管７Ｂ（外側配管；ガスの流路）を経由して配管経路Ｌ１５の一端に接続される。配管経路Ｌ１５の他端は、アキュムレータ６の入口に接続され、該アキュムレータ６の出口と圧縮機１の吸い込み口は、配管経路Ｌ１６で接続されている。
【００３３】
プレート式熱交換器５Ａ、５Ｂの冷媒側流路、即ち、ポート５Ａａからポート５Ａｂに向かう流路、及びポート５Ｂａからポート５Ｂｂに向かう流路には冷媒が供給される。また、プレート式熱交換器５Ａのポート５Ａ２からポート５Ａ１に向かう水側流路、及びプレート式熱交換器５Ｂのポート５Ｂ２からポート５Ｂ１に向かう水側流路には、図示しないポンプにより水が供給される。後述するように、冷媒と水との間で熱交換が行われ、温水、または冷水を得ることができる。また、プレート式熱交換器５Ａ、５Ｂの冷媒側流路と水側流路は、流体の流れる方向が逆向きとなっている。
【００３４】
気液熱交換器７は、例えば二重管式の熱交換器であり、内管７Ａと外管７Ｂからなる二重管構造を成している。前述したように、内管７Ａの一端側は逆止弁７ｂを介して第１室外熱交換器３Ａのポート３Ａａに接続されている。他端側は、配管経路Ｌ１１ｂ、Ｌ１１を経由して、分岐部Ｄ７に接続されている。外管７Ｂの一端側は配管経路Ｌ９に接続され、他端側は、アキュムレータ６に入口側に接続されている。
【００３５】
そして、内管７Ａ、外管７Ｂを流れる各冷媒どうしで熱交換を行うことにより、配管経路Ｌ１１ｂから内管７Ａに供給される気液混合冷媒を液状態にして、第１室外熱交換器３Ａのポート３Ａａに出力する。また、配管経路Ｌ９を経由して外管７Ｂに供給される低温のガス冷媒を昇温して、配管経路Ｌ１５に出力する。この際、内管７Ａを流れる冷媒と、外管７Ｂを流れる冷媒の向きは、互いに逆向きとされている。
【００３６】
冷媒回路装置５２において、プレート式熱交換器５Ａを含む分岐部Ｄ２及び分岐部Ｄ５５と、分岐部Ｄ３及び分岐部Ｄ７７と、の間の配管経路を、「熱交換器ユニット５ＡＵ」と称する。また、プレート式熱交換器５Ｂを含む分岐部Ｄ２及び分岐部Ｄ５５と、分岐部Ｄ３及び分岐部Ｄ７７と、の間の配管経路を、「熱交換器ユニット５ＢＵ」と称する。
【００３７】
熱交換器ユニット５ＡＵと熱交換器ユニット５ＢＵとは、実質的に同一の配管経路である。即ち、冷媒回路装置５２において、２つの内熱交換器ユニット５ＡＵ、５ＢＵが並列に接続されている。
【００３８】
上述の各配管の一部は、流れる冷媒の相に応じて次に示される管として分類される。この分類は、後述する第２実施形態の冷媒回路装置１５２についても共通である。また、以下の記載で低圧とは、圧縮機１により昇圧された冷媒の圧力（高圧とする）に対し相対的に低い圧力を意味する。
【００３９】
配管経路Ｌ１は、圧縮機１により昇圧された高圧のガス冷媒が流れる高圧ガス管である。配管経路Ｌ２は、高圧又は低圧のガス冷媒が流れるガス管である。配管経路Ｌ６、Ｌ１１は、高圧の液冷媒が流れる高圧液管である。配管経路Ｌ１４は、高圧のガス冷媒が流れる高圧ガス管である。配管経路Ｌ１５、Ｌ１６は、低圧のガス冷媒が流れる低圧ガス管である。
【００４０】
次に、冷媒回路装置５２の動作について、図３〜図１４を参照して説明する。図１に示すプレート式熱交換器５Ａ、５Ｂは、冷媒回路装置５２の動作に応じて、それぞれ独立に、温水、冷水を出力することができる。また、それぞれ独立に停止させることができる。
即ち、冷媒回路装置５２は、制御部４１の制御によって、プレート式熱交換器５Ａ、５Ｂのそれぞれについて、冷水出力、温水出力、及び停止の３つの動作モードを選択的に実行できる。従って、各動作モードの組み合わせとして、以下に示す９種類の動作モードが実行可能である。
【００４１】
図３は、全停止を含めた９種の動作モード（モード番号１〜９）の制御状態を示した表である。制御部４１は、この表に示したように、四方弁２、電磁弁群１１Ｇ、及びファンＦ１を制御して各動作モードを選択的に実行する。即ち、制御部４１、及び該制御部４１により制御される四方弁２、電磁弁群１１Ｇは、冷媒回路装置５２において冷媒が流れる流路を、動作モードに応じて選択的に切り替える流路切り替え部としての機能を備えている。
【００４２】
９種の動作モードは、双方のプレート式熱交換器５Ａ、５Ｂが冷水を出力するモード（モード番号１）、双方のプレート式熱交換器５Ａ、５Ｂが温水を出力するモード（モード番号２）、一方が冷水、他方が温水を出力するモード（モード番号３、４）、一方が冷水を出力し他方が停止するモード（モード番号５、６）、一方が温水を出力し他方が停止するモード（モード番号７、８）、全停止（モード番号９）、に分類される。
【００４３】
四方弁２のモードについて、制御部４１は、図４に示すモード＃Ａとモード＃Ｂとに切り替える。この切り替えにおいて、制御部４１は、２つのプレート式熱交換器５Ａ、５Ｂの少なくとも一方を温水を出力する動作モードとする場合にモード＃Ｂとし、それ以外の場合にモード＃Ａとする。
全停止（モード番号９）での四方弁２のモードは限定されない。即ち、停止直前の動作モードでのモードのままで支障はない。
【００４４】
図５は、図３に示した電磁弁群のパターンを示す表であり、制御部４１は、電磁弁群１１Ｇのパターンについて、各電磁弁の開状態、閉状態の組み合わせをＡ〜Ｈの８種のパターンで制御する。全停止（モード番号９）でのパターンは限定されない。即ち、停止直前の動作モードでのパターンのままで支障はない。
【００４５】
ファンＦ１について制御部４１は、一方が冷水、他方が温水を出力するモード（モード番号３、４）と、全停止モード（モード番号９）以外のモードにおいて、ファンＦ１をオンとする。
【００４６】
［第１実施形態の作用の説明］
次に、全停止以外の各動作モード（モード番号１〜８）について、図６〜図１１を参照して説明する。図６〜図１１において、ファンＦ１が動作中の場合には、該ファンＦ１にハッチングを付与している。また、冷媒の流れる経路を太線、及び矢印で示している。
【００４７】
［１−１］モード番号１
双方のプレート式熱交換器５Ａ、５Ｂにより、共に冷水を出力するモードである。図６に示すように、圧縮機１の吐出口から配管経路Ｌ１に吐出した高温高圧のガス冷媒は、モード＃Ａ（図４参照）とされた四方弁２のポート２ａからポート２ｂを通って配管経路Ｌ２に流入する。モード＃Ａではポート２ｃとポート２ｄとも接続されるが、これらのポートは機能しない。
【００４８】
配管経路Ｌ２に流入した冷媒は、室外熱交換器３における第２室外熱交換器３Ｂに対しポート３Ｂａから流入し、ポート３Ｂｂから流出する。つまり、図中、下から上に向く方向に流れる。
冷媒は、ポート３Ｂｂから流出し、逆止弁３１ｂ及び開状態の電磁弁１１を通り、第１室外熱交換器３Ａに対しポート３Ａｂから流入する。
ポート３Ａｂから流入した冷媒は、第１室外熱交換器３Ａのポート３Ａａから流出する。つまり、図中、上から下に向く方向に流れる。そして、配管経路Ｌ１１ａ、Ｌ１１に流入する。
【００４９】
室外熱交換器３において、ファンＦ１は運転状態にあり、外気は第１室外熱交換器３Ａから第２室外熱交換器３Ｂへと（図中、左から右方向へと）流動している。
外気流動状態で、室外熱交換器３では、第２室外熱交換器３Ｂと第１室外熱交換器３Ａとが一体的に凝縮器として機能する。即ち、圧縮機１から吐出したガス冷媒は、外気に対し放熱して凝縮し、高圧の液冷媒としてポート３Ａａから配管経路Ｌ１１ａ、Ｌ１１に流入する。この際、逆止弁７ｂが設けられていることにより、高圧の液冷媒は、気液熱交換器７の内管７Ａには流入しない。
【００５０】
冷媒の流れを詳細に説明すると、冷媒は、第２室外熱交換器３Ｂの入口となるポート３Ｂａにおいて、全て気相のガス冷媒である。このガス冷媒は、第２室外熱交換器３Ｂ内を流れるに伴い、外気と熱交換されて一部が凝縮（液化）し、ガス冷媒に対する液冷媒の比率が増加する。
これにより、第２室外熱交換器３Ｂの出口となるポート３Ｂｂにおいて、冷媒の大半が液冷媒の気液混合冷媒となる。ここで、液冷媒の比率は、運転条件により異なる。
【００５１】
次に、ポート３Ｂｂから流出した気液混合冷媒は、ポート３Ａｂから第１室外熱交換器３Ａに流入する。第１室外熱交換器３Ａで、引き続き冷媒と外気との熱交換が行われ、出口となるポート３Ａａにおいて、冷媒は、高圧でほぼ全てが液相となっている。冷媒の、室外熱交換器３での気相から液相への相変化で、冷媒の体積は減少する。
【００５２】
ポート３Ａａを出た高圧の液冷媒は、受液器４に入る。受液器４では、運転環境に応じた余剰量の液冷媒が滞留する。例えば、各プレート式熱交換器５Ａ、５Ｂの熱負荷が小さい場合は、循環する冷媒の量は少なくて済み、受液器４内に余剰分の液冷媒が溜まる。一方、上記の熱負荷が大きい場合は、循環する冷媒の量が多く必要となるので、受液器４内に溜まる液冷媒の量は少なくなる。こうして、冷媒回路装置５２に常に最適量の冷媒が循環し、冷却能力が高度に安定維持される。
【００５３】
受液器４を出た液冷媒は、開状態の電磁弁１３を経て分岐部Ｄ２に達し、熱交換器ユニット５ＡＵ側の配管経路Ｌ７Ａと、熱交換器ユニット５ＢＵ側の配管経路Ｌ７Ｂと、に分岐流入する。
【００５４】
まず、配管経路Ｌ７Ａに流入した冷媒は、電磁弁１４Ａを経由して膨張弁２２Ａに入る。冷媒は膨張弁２２Ａにおいて減圧膨張し、低温の気液混合冷媒となってプレート式熱交換器５Ａに対しポート５Ａａから流入する。
また、プレート式熱交換器５Ａの、ポート５Ａ２からポート５Ａ１に向かう水側流路には、水が供給される。即ち、冷媒の流入方向に対して反対の方向になるように水が供給される。そのため、プレート式熱交換器５Ａ内において、冷媒と水との間で熱交換が行われる。この熱交換で冷媒は熱を奪ってガス化し、水側流路を流れる水は冷却され、冷水となってポート５Ａ１より出力される。
【００５５】
一方、配管経路Ｌ７Ｂに流入した冷媒は、電磁弁１４Ｂを経由して膨張弁２２Ｂに入る。冷媒は膨張弁２２Ｂにおいて減圧膨張し、低温の気液混合冷媒となってプレート式熱交換器５Ｂに対しポート５Ｂａから流入する。
また、プレート式熱交換器５Ｂの、ポート５Ｂ２からポート５Ｂ１に向かう水側流路には、水が供給される。そのため、プレート式熱交換器５Ｂ内において、冷媒と水との間で熱交換が行われる。この熱交換で冷媒は熱を奪ってガス化し、水側流路を流れる水は冷却され、冷水となってポート５Ｂ１より出力される。即ち、双方のプレート式熱交換器５Ａ、５Ｂで、冷水が生成されることになる。
【００５６】
各プレート式熱交換器５Ａ、５Ｂにおいてガス化した冷媒は、それぞれポート５Ａｂ及び５Ｂｂから電磁弁１５Ａ及び１５Ｂを経て分岐部Ｄ３で合流し、配管経路Ｌ９を経由して気液熱交換器７の外管７Ｂに流入する。この際、気液熱交換器７の内管７Ａには冷媒は流れていない。即ち、前述したように、第１室外熱交換器３Ａのポート３Ａａより出力された冷媒は、逆止弁７ａを経由して配管経路Ｌ１１ａを通るので、内管７Ａには冷媒は流れない。従って、外管７Ｂを通過する冷媒は熱交換することなく、配管経路Ｌ１５に出力され、該配管経路Ｌ１５を経由してアキュムレータ６に供給される。その後、圧縮機１の吸い込み口に戻る。
こうして、プレート式熱交換器５Ａ、及びプレート式熱交換器５Ｂの双方で、冷水を得ることができるのである。
【００５７】
［１−２］モード番号２
次に、図７を参照して、プレート式熱交換器５Ａ、５Ｂの双方で温水を出力するように作動する場合について説明する。
圧縮機１の吐出口から配管経路Ｌ１に吐出した高温高圧のガス冷媒は、モード＃Ｂとされた四方弁２のポート２ａからポート２ｄを通って配管経路Ｌ１４に流入する。
【００５８】
配管経路Ｌ１４に流入した冷媒は、逆止弁３４及び分岐部Ｄ４を経て、電磁弁１３が閉状態であることから受液器４に入る。直前の動作モードによって受液器４に液冷媒が蓄留している場合も、ガス冷媒に押し出され受液器４内は直ちにガス冷媒のみとなる。
受液器４を通過したガス冷媒は、分岐部Ｄ５及び配管経路Ｌ１２を経て、分岐部Ｄ５５において配管経路Ｌ１２Ａと配管経路Ｌ１２Ｂとに分岐流入する。
【００５９】
まず、配管経路Ｌ１２Ａに流入したガス冷媒は、電磁弁１６Ａを経てプレート式熱交換器５Ａに対しポート５Ａａから流入する。
また、プレート式熱交換器５Ａの、ポート５Ａ２からポート５Ａ１に向かう水側流路には、水が供給される。即ち、冷媒の流入方向に対して反対の方向になるように水が供給される。そのため、プレート式熱交換器５Ａ内において、冷媒と水との間で熱交換が行われる。この熱交換で冷媒は熱を奪われ、大部分が凝縮液化して概ね液冷媒となる。また、水側流路を流れる水は加温され、温水となってポート５Ａ１より出力される。
【００６０】
一方、配管経路Ｌ１２Ｂに流入したガス冷媒は、電磁弁１６Ｂを経てプレート式熱交換器５Ｂに対しポート５Ｂａから流入する。
また、プレート式熱交換器５Ｂの、ポート５Ｂ２からポート５Ｂ１に向かう水側流路には、水が供給される。即ち、冷媒の流入方向に対して反対の方向になるように水が供給される。そのため、プレート式熱交換器５Ｂ内において、冷媒と水との間で熱交換が行われる。この熱交換で冷媒は熱を奪われ、大部分が凝縮液化して概ね液冷媒となる。また、水側流路を流れる水は加温され、温水となってポート５Ｂ１より出力される。
【００６１】
各プレート式熱交換器５Ａ、５Ｂから流出する冷媒は、高圧の概ね液化した冷媒であるが、各プレート式熱交換器５Ａ、５Ｂにおける熱負荷等の運転環境に応じた量のガス冷媒が含まれている。即ち、気液混合冷媒である。
【００６２】
この気液混合冷媒は、ポート５Ａｂ及び５Ｂｂから配管経路Ｌ１３Ａ及びＬ１３Ｂに流入し、逆止弁３２Ａ及び３２Ｂを経て分岐部Ｄ７７で合流する。そして、分岐部Ｄ７７での合流後、配管経路Ｌ１３及び分岐部Ｄ７を経て配管経路Ｌ１１、Ｌ１１ｂを通過し、気液熱交換器７の内管７Ａに導入される。気液熱交換器７の外管７Ｂには後述するように、第２室外熱交換器３Ｂより出力されるガス冷媒が流入するので、このガス冷媒との熱交換により、内管７Ａに流入した冷媒（気液混合冷媒）は、液冷媒として出力され、逆止弁７ｂを通過し、第１室外熱交換器３Ａに対しポート３Ａａから流入する。
【００６３】
室外熱交換器３のファンＦ１は動作状態にある。そのため、第１室外熱交換器３Ａ内で液冷媒と通風外気との熱交換が行われ、液冷媒は降温して過冷却度が増加する。即ち、第１室外熱交換器３Ａは、液冷媒に対し過冷却熱交換器として機能する。
【００６４】
第１室外熱交換器３Ａでの熱交換後、ポート３Ａｂから流出した液冷媒は、配管経路Ｌ５の電磁弁１１及び配管経路Ｌ４ａの逆止弁３１ａを経て膨張弁２１に入る。液冷媒は、膨張弁２１において、減圧膨張して低温の気液混合冷媒となる。そして、配管経路Ｌ３を通り第２室外熱交換器３Ｂに対しポート３Ｂｂから流入する。
【００６５】
第２室外熱交換器３Ｂにおいて、冷媒は、通風外気との熱交換で低温の液冷媒が外気から熱を奪ってガス化し、完全なガス冷媒となる。このとき第２室外熱交換器３Ｂは蒸発器として機能している。このガス冷媒は、ポート３Ｂａから配管経路Ｌ２に流出し、四方弁２を経由して、気液熱交換器７の外管７Ｂを流れ、内管７Ａを流れる冷媒との熱交換により温度が上昇し、その後アキュムレータ６に供給される。アキュムレータ６から出た冷媒は圧縮機１の吸い込み口に戻る。こうして、モード番号２では、２つのプレート式熱交換器５Ａ、５Ｂの双方から温水を出力することができる。
【００６６】
［気液熱交換器７における熱吸収、熱放出の説明］
次に、気液熱交換器７における熱吸収、熱放出について詳細に説明する。前述したように、気液熱交換器７の内管７Ａには、各プレート式熱交換器５Ａ、５Ｂより出力された冷媒（気液混合冷媒）が流入する。この気液混合状態となった冷媒は、気液熱交換器７の外管７Ｂを反対方向に流れる冷媒との間で熱交換される。外管７Ｂには、第２室外熱交換器３Ｂのポート３Ｂａより出力される冷媒が供給されている。このため、内管７Ａを流れる冷媒はさらに潜熱エネルギーを奪われ、気液熱交換器７の出口付近では全て液冷媒となる。
【００６７】
図１２は、横軸をエンタルピー（エネルギー）、縦軸を圧力としたｐ−ｈ線図（モリエル線図ともいう）である。図１２に示す曲線３１は飽和液線、曲線３２は飽和蒸気線である。以下、図７に示した冷媒回路装置５２と、図１２に示したｐ−ｈ線図を対応させて、冷媒の流れを説明する。
【００６８】
図１２に示す点ｐ１にて、ガス冷媒を圧縮機１にて圧縮すると、断熱圧縮により圧力、温度が上昇して点ｐ２に達する。即ち、符号Ｑ３は圧縮機１によるエンタルピーの変化量（増加）を示している。点ｐ２に達したガス冷媒を、温水供給用のプレート式熱交換器５Ａ、及び５Ｂを通過させることにより、符号Ｐ１に示す熱量が奪われていき、ガス冷媒は冷却される。ガス冷媒は冷却されると、ガス冷媒の顕熱エネルギー（Ｉ）を放出する。
【００６９】
その後、点ｐ３に達すると冷媒が凝縮(液化)を始め、潜熱エネルギー（II）を放出する。点ｐ４に達すると、気液混合の冷媒はプレート式熱交換器５Ａ、及び５Ｂから出力され、気液熱交換器７の内管７Ａに導入される。気液熱交換器７の内管７Ａを通過する冷媒の潜熱エネルギーが外管７Ｂを流れる冷媒に放出される。内管７Ａを通過する冷媒が全て液化して液冷媒になると、液冷媒の顕熱エネルギー（III）を放出する。
【００７０】
そして、点ｐ５に達すると、液冷媒は第１室外熱交換器３Ａに供給され、ファンＦ１により冷却され、過冷却となって点ｐ６に達する。即ち、図１２に示すＰ１は、プレート式熱交換器５Ａ、５Ｂによるエンタルピーの変化量（減少）を示し、符号Ｐ２は気液熱交換器７によるエンタルピーの変化量（減少）を示し、符号Ｐ３は第１室外熱交換器３Ａによるエンタルピーの変化量（減少）を示している。
【００７１】
第１室外熱交換器３Ａより出力された冷媒が膨張弁２１を通過すると、冷媒の圧力が低下し、点ｐ７にて気化し気液混合冷媒となる。更に、第２室外熱交換器３Ｂを通過することにより、冷媒は蒸発し、ガス冷媒となる。即ち、符号Ｑ１は、第２室外熱交換器３Ｂを通過することによるエンタルピーの変化量（増加）を示している。
【００７２】
更に、第２室外熱交換器３Ｂを通過したガス冷媒は、点ｐ８にて気液熱交換器７の外管７Ｂに導入されるので、より過熱度が増し、その後点ｐ１に達する。即ち、符号Ｑ２は気液熱交換器７によるエンタルピーの変化量（増加）を示している。以後、上記の処理を繰り返す。
【００７３】
本実施形態では、プレート式熱交換器５Ａ、５Ｂの後段に気液熱交換器７を設けており、該気液熱交換器７で、外管７Ｂを流れるガス冷媒の温度を上昇させている。即ち、図１２の点ｐ８〜ｐ１間の温度上昇（符号Ｑ２）が発生している。従って、圧縮機１より出力されるガス冷媒の温度を従来よりも上昇させることができる。
気液熱交換器７を設けない場合には、点ｐ８から温度上昇することなく圧縮機１で圧縮されるので（図中の点線を参照）、点ｐ１１の状態でプレート式熱交換器５Ａ、５Ｂに導入することになる。従って、温水を出力するときの熱交換の効率が低下し、高い温度の温水を得られない。
【００７４】
これに対し、本実施形態では、気液熱交換器７を設け、該気液熱交換器７により、圧縮機１に導入される冷媒温度を高めているので、圧縮機１より出力されるガス冷媒の温度を、より高温にすることができる。即ち、気液熱交換器７を設けない従来と比較して、図１２の符号Ｐ２に示す熱量を余計に供給することができるので、より高温の温水を得ることが可能になる。
【００７５】
上述した、顕熱エネルギー（Ｉ）、潜熱エネルギー（II）、顕熱エネルギー（III）の３つエネルギーを図示すると、図１３のようになる。温度で比較すると、(Ｉ)＞(II)＞(III)となり、エネルギー量で比較すると、(Ｉ)≧(II)且つ(Ｉ)＞(III)となる。
こうして、モード番号２では、双方のプレート式熱交換器５Ａ、５Ｂで温水を得ることができ、更に、気液熱交換器７を用いることにより、熱効率を向上させ、より高温の温水を得ることができる。
【００７６】
［１−３−１］モード番号３の説明
次に、プレート式熱交換器５Ａにより温水を生成し、プレート式熱交換器５Ｂにより冷水を参照する例を、図８を参照して説明する。
この動作モードでは、プレート式熱交換器５Ａに対応する熱交換器ユニット５ＡＵを加温運転し、プレート式熱交換器５Ｂに対応する熱交換器ユニット５ＢＵを冷却運転する。
【００７７】
圧縮機１から分岐部Ｄ５５に至る冷媒の流れは、モード番号２と同じである。分岐部Ｄ５５以降について、このモード番号３では、電磁弁１６Ｂを閉状態としているため、冷媒（ガス冷媒）は分岐部Ｄ５５で分岐せず、配管経路Ｌ１２Ａにのみ流入する。
配管経路Ｌ１２Ａに流入したガス冷媒は、電磁弁１６Ａを経てプレート式熱交換器５Ａに対しポート５Ａａから流入する。
【００７８】
また、プレート式熱交換器５Ａの、ポート５Ａ２からポート５Ａ１に向かう水側流路には、水が供給される。即ち、冷媒の流入方向に対して反対の方向になるように水が供給される。そのため、プレート式熱交換器５Ａ内において、冷媒と水との間で熱交換が行われる。この熱交換で冷媒は熱を奪われ大部分が凝縮液化して概ね液冷媒となる。また、水側流路を流れる水は加温され、温水となってポート５Ａ１より出力される。
【００７９】
プレート式熱交換器５Ａから流出する冷媒は、高圧の概ね液化した冷媒であるが、プレート式熱交換器５Ａ内の熱負荷等の運転環境に応じた量のガス冷媒が含まれている。
この概ね液化した高圧の冷媒は、ポート５Ａｂから配管経路Ｌ１３Ａに流入し、逆止弁３２Ａを経て分岐部Ｄ７７及び配管経路Ｌ１３を通り、分岐部Ｄ７から配管経路Ｌ１１、Ｌ１１ｂに入る。その後、気液熱交換器７の内管７Ａに導入される。気液熱交換器７の外管７Ｂには後述するように、冷水出力用として用いられるプレート式熱交換器５Ｂより出力されるガス冷媒が流入するので、このガス冷媒との熱交換により、内管７Ａに流入した冷媒（気液混合冷媒）は、液冷媒として出力され、逆止弁７ｂを通過し、第１室外熱交換器３Ａに対しポート３Ａａから流入する。
【００８０】
室外熱交換器３のファンＦ１は停止状態にある。しかしながら、熱交換器３Ａは、周囲の外気と熱交換が行われるため、液冷媒は熱を奪われ降温して過冷却度が増加する。即ち、第１室外熱交換器３Ａは、液冷媒に対し過冷却熱交換器として機能する。
【００８１】
第１室外熱交換器３Ａでの熱交換後、液冷媒はポート３Ａｂを出て配管経路Ｌ６に流入し、電磁弁１２を経て分岐部Ｄ２に達する。
このモードでは、電磁弁１３、１４Ａが閉状態にあるため、液冷媒は、開状態とされた電磁弁１４Ｂが配設された配管経路Ｌ７Ｂに流入し膨張弁２２Ｂに入る。
【００８２】
液冷媒は、膨張弁２２Ｂにおいて、減圧膨張して低温の気液混合冷媒となり、プレート式熱交換器５Ｂに対しポート５Ｂａから流入する。また、プレート式熱交換器５Ｂの、ポート５Ｂ２からポート５Ｂ１に向かう水側流路には、水が供給される。そのため、プレート式熱交換器５Ｂ内で気液混合冷媒は、水側流路を流れる水から熱交換により熱を奪って蒸発し、完全なガス冷媒となる。プレート式熱交換器５Ｂは蒸発器として機能する。水側流路を流れる水は、冷却され冷水となって出力される。即ち、冷水を得ることができる。
【００８３】
プレート式熱交換器５Ｂより出力されるガス化した冷媒は、ポート５Ｂｂから配管経路Ｌ８Ｂに流入し、電磁弁１５Ｂを経て、気液熱交換器７の外管７Ｂに導入される。その後、アキュムレータ６を経て圧縮機１の吸い込み口に戻る。
即ち、気液熱交換器７では、外管７Ｂにはプレート式熱交換器５Ｂのポート５Ｂｂより出力される冷媒が供給され、内管７Ａにはプレート式熱交換器５Ａのポート５Ａｂより出力される冷媒が供給される。
【００８４】
従って、前述した「モード番号２」の場合と同様に、プレート式熱交換器５Ａより出力される気液混合冷媒が、気液熱交換器７を通過することにより、液冷媒となって、第１室外熱交換器３Ａの、ポート３Ａａに供給されることになる。また、外管７Ｂを通るガス冷媒は、加温されるので、圧縮機１より吐出されるガス冷媒の温度を高めることができる。
【００８５】
［冷媒の熱吸収、熱放出についての説明］
次に、図１２に示したｐ−ｈ線図を参照して、モード番号３における冷媒の熱吸収、及び熱放出について説明する。
【００８６】
図１２に示す点ｐ１にて、ガス冷媒を圧縮機１にて圧縮すると、断熱圧縮により圧力、温度が上昇して点ｐ２に達する。即ち、符号Ｑ３は圧縮機１によるエンタルピーの変化量（増加）を示している。点ｐ２に達したガス冷媒を、プレート式熱交換器５Ａ（温水生成用の熱交換器）を通過させることにより、ガス冷媒は冷却される。ガス冷媒は冷却されると、ガス冷媒の顕熱エネルギー（Ｉ）を放出する。
【００８７】
その後、点ｐ３に達すると冷媒が凝縮(液化)を始め、潜熱エネルギー（II）を放出する。点ｐ４に達すると、気液混合の冷媒はプレート式熱交換器５Ａから出力され、気液熱交換器７の内管７Ａに導入される。気液熱交換器７の内管７Ａを通過する冷媒の潜熱エネルギーが外管７Ｂを流れる冷媒に放出される。内管７Ａを通過する冷媒が全て液化して液冷媒になると、液冷媒の顕熱エネルギー（III）を放出する。
【００８８】
そして、点ｐ５に達すると、液冷媒は、第１室外熱交換器３Ａに供給され、外気により冷却され、過冷却となって点ｐ６に達する。即ち、図１２に示すＰ１は、プレート式熱交換器５Ａによるエンタルピーの変化量（減少）を示し、Ｐ２は気液熱交換器７によるエンタルピーの変化量（減少）を示し、Ｐ３は第１室外熱交換器３Ａによるエンタルピーの変化量（減少）を示している。
【００８９】
第１室外熱交換器３Ａより出力された冷媒が膨張弁２２Ｂを通過すると、冷媒の圧力が低下し、点ｐ７にて気化し気液混合冷媒となる。更に、プレート式熱交換器５Ｂを通過することにより、冷媒は蒸発して潜熱エネルギーを奪う。このとき、プレート式熱交換器５Ｂにて冷水が得られる。プレート式熱交換器５Ｂを通過したガス冷媒は、点ｐ８にて気液熱交換器７の外管７Ｂに導入されるので、より過熱度が増し、その後点ｐ１に達する。即ち、符号Ｑ１はプレート式熱交換器５Ｂによるエンタルピーの変化量（増加）を示し、符号Ｑ２は気液熱交換器７によるエンタルピーの変化量（増加）を示している。以後、上記の処理を繰り返す。
【００９０】
モード番号３では、温水を生成するプレート式熱交換器５Ａの後段に気液熱交換器７を設けており、該気液熱交換器７で、外管７Ｂを流れるガス冷媒の温度を上昇させている。即ち、図１２の点ｐ８〜ｐ１間の温度上昇が発生している。従って、圧縮機１より出力されるガス冷媒の温度を従来よりも上昇させることができる。
【００９１】
気液熱交換器７を設けない場合には、点ｐ８から温度上昇することなく圧縮機１で圧縮されるので、点ｐ１１の状態で温水を生成するプレート式熱交換器５Ａに導入することになる。従って、プレート式熱交換器５Ａにおける熱交換の効率が低下し、高い温度の温水を得られない。これに対し、本実施形態では、プレート式熱交換器５Ａの後段に気液熱交換器７を設け、該気液熱交換器７により、圧縮機１に導入される冷媒温度を高めているので、圧縮機１より出力されるガス冷媒の温度を、より高温にすることができる。
【００９２】
上述した、顕熱エネルギー（Ｉ）、潜熱エネルギー（II）、顕熱エネルギー（III）の３つエネルギーを図示すると、前述した図１３のようになる。温度で比較すると、(Ｉ)＞(II)＞(III)となり、エネルギー量で比較すると、(Ｉ)≧(II)且つ(Ｉ)＞(III)となる。
こうして、モード番号３では、図１３に示すように、顕熱エネルギー（Ｉ）、及び潜熱エネルギー（II）を利用し、顕熱エネルギー（III）を利用しないことにより、プレート式熱交換器５Ａより出力される温水の温度を高めることができる。
【００９３】
［１−３−２］モード番号４の説明
次に、プレート式熱交換器５Ａにより冷水を生成し、プレート式熱交換器５Ｂにより温水を参照する例を、図９を参照して説明する。
モード番号４は、モード番号３に対し、加温と冷却のプレート式熱交換器を入れ替えたものである。即ち、電磁弁１６Ａ及び電磁弁１６Ｂの開閉状態を逆にし、電磁弁１６Ａを閉状態、電磁弁１６Ｂを開状態にして圧縮機１からの高圧のガス冷媒を、プレート式熱交換器５Ｂに流入させる。
【００９４】
また、電磁弁１４Ａ及び電磁弁１４Ｂの開閉状態を逆にし、電磁弁１４Ａを開状態、電磁弁１４Ｂを閉状態にして、第１室外熱交換器３Ａで冷却された液冷媒を、プレート式熱交換器５Ａに流入させる。
これにより、プレート式熱交換器５Ａでは冷却水が出力され、プレート式熱交換器５Ｂでは温水が出力される。そして、モード番号４においても上述したモード番号３と同様の効果が得られる。
【００９５】
［１−４］モード番号５、６
次に、モード番号５、６について説明する。モード番号５は、プレート式熱交換器５Ａで冷水を出力し、プレート式熱交換器５Ｂの運転を停止させるモードである。
【００９６】
図１０は、モード番号５、６の冷媒の流れを示す説明図であり、太実線はモード番号５の流れを示し、太破線はモード番号６の流れを示している。即ち、モード番号５は、前述したモード番号１（図６参照）において、電磁弁１４Ｂを閉状態にして熱交換器ユニット５ＢＵに冷媒が流入しないようにする動作モードである。
【００９７】
また、電磁弁１５Ｂは開状態とし、運転しないプレート式熱交換器５Ｂ内の冷媒を、配管経路Ｌ８Ｂを経て配管経路Ｌ１５（アキュムレータ６の入口）に向け解放する。電磁弁１５Ｂは、モード番号５の運転開始から所定時間経過してプレート式熱交換器５Ｂ内の冷媒が解放されたら閉状態としてもよい。
モード番号１と共通する冷媒流路における冷媒の相状態や室外熱交換器３及びプレート式熱交換器５Ａでの熱交換作用等は、モード番号１の場合と同じである。
【００９８】
モード番号６は、プレート式熱交換器５Ｂを冷却し、プレート式熱交換器５Ａを運転停止とする運転モードである。その冷媒流路は、分岐部Ｄ２と分岐部Ｄ３との間のみ異なり、その間は図１０の太破線で示される流路となる。
即ち、モード番号６は、前述したモード番号１（図６参照）において、電磁弁１４Ａを閉状態にしてプレート式熱交換器ユニット５ＡＵに冷媒が流入しないようにするものである。
【００９９】
また、電磁弁１５Ａは開状態とし、運転しないプレート式熱交換器５Ａ内の冷媒を、配管経路Ｌ８Ａを経て配管経路Ｌ１５に向け解放する。電磁弁１５Ａは、モード番号６の運転開始から所定時間経過してプレート式熱交換器５Ａ内の冷媒が解放されたら閉状態としてもよい。
モード番号１と共通する冷媒流路における冷媒の相状態や室外熱交換器３及びプレート式熱交換器５Ｂでの熱交換作用等は、モード番号１の場合と同じである。
【０１００】
［１−５］モード番号７、８
次に、モード番号７、８について説明する。モード番号７は、プレート式熱交換器５Ａを加温し、プレート式熱交換器５Ｂを運転停止とする動作モードであり、その冷媒流路が図１１の太実線で示されている。
即ち、モード番号７は、前述したモード番号２（図７参照）において、電磁弁１６Ｂを閉状態にして熱交換器ユニット５ＢＵに冷媒が流入しないようにする動作モードである。
【０１０１】
また、電磁弁１５Ｂは開状態とし、運転しないプレート式熱交換器５Ｂ内の冷媒を、配管経路Ｌ８Ｂを経て配管経路Ｌ９に向け解放する。電磁弁１５Ｂは、モード番号７の運転開始から所定時間経過してプレート式熱交換器５Ｂ内の冷媒が解放されたら閉状態としてもよい。
モード番号２と共通する冷媒流路における冷媒の相状態や室外熱交換器３及びプレート式熱交換器５Ａでの熱交換作用等は、モード番号２の場合と同じである。
【０１０２】
モード番号８は、プレート式熱交換器５Ｂを加温し、プレート式熱交換器５Ａを運転停止とする運転モードであり、その冷媒流路は、分岐部Ｄ５５と分岐部Ｄ７７との間のみ異なり、この間は図１１の太破線で示される流路となる。
即ち、モード番号８は、前述したモード番号２（図７参照）において、電磁弁１６Ａを閉状態にして熱交換器ユニット５ＡＵに冷媒が流入しないようにする。
【０１０３】
また、電磁弁１５Ａは開状態とし、運転しないプレート式熱交換器５Ａ内の冷媒を、配管経路Ｌ８Ａを経て配管経路Ｌ９に向け解放する。電磁弁１５Ａは、モード番号８の運転開始から所定時間経過してプレート式熱交換器５Ａ内の冷媒が解放されたら閉状態としてもよい。
【０１０４】
モード番号２と共通する冷媒流路における冷媒の相状態や室外熱交換器３及びプレート式熱交換器５Ｂでの熱交換作用等は、モード番号２の場合と同じである。
気液熱交換器７については、プレート式熱交換器５Ａまたはプレート式熱交換器５Ｂのいずれかより出力される冷媒が内管７Ａに導入される点で、モード番号２と相違しているが、気液熱交換器７での熱交換の作用、効果は、前述したモード番号２の場合と同じである。なお、モード番号９は、全停止状態であり、全てを停止している状態である。
【０１０５】
上述の冷媒回路装置５２は、圧縮機１から吐出した冷媒をプレート式熱交換器５Ａ（第１熱交換器と第２熱交換器の一方）に導入する第１配管経路（配管経路Ｌ１、Ｌ１４、Ｌ１１Ａ、Ｌ１２、Ｌ１２Ａ）ＬＨ１と、プレート式熱交換器５Ａで凝縮して液相化した冷媒を第１室外熱交換器３Ａに導入する第２配管経路（配管経路Ｌ１３Ａ、Ｌ１１）ＬＨ２と、第１室外熱交換器３Ａで過冷却された液相の冷媒をプレート式熱交換器５Ｂ（第１熱交換器と第２熱交換器の他方）に導入する第３配管経路（配管経路Ｌ６、Ｌ７Ｂ）ＬＨ３と、を含む第１冷媒流路Ｒ１と（図８参照）、
圧縮機１から吐出した冷媒をプレート式熱交換器５Ａ及びプレート式熱交換器５Ｂに対し分岐して導入する第４配管経路（配管経路Ｌ１、Ｌ１４、Ｌ１１Ａ、Ｌ１２、Ｌ１２Ａ、Ｌ１２Ｂ）ＬＨ４と、各プレート式熱交換器５Ａ、５Ｂで液相化した冷媒を第１室外熱交換器３Ａに導入する第５配管経路（配管経路Ｌ１３Ａ、Ｌ１３Ｂ、Ｌ１３、Ｌ１１）ＬＨ５と、を含む第２冷媒流路Ｒ２と（図７参照）、
圧縮機１から吐出したガス相の冷媒を第２室外熱交換器３Ｂに導入する第６配管経路（配管経路Ｌ１、Ｌ２）ＬＨ６と、第１室外熱交換器３Ａ及び第２室外熱交換器３Ｂで凝縮して液相化した冷媒をプレート式熱交換器５Ａ及び５Ｂに対し分岐して導入する第７配管経路（配管経路Ｌ１１、Ｌ１０、Ｌ７Ａ、Ｌ７Ｂ）ＬＨ７と、を含む第３冷媒流路Ｒ３と（図６参照）、を有する冷媒回路と、
冷媒を流す流路として、第１冷媒流路Ｒ１と、第２冷媒流路Ｒ２と、第３冷媒流路Ｒ３と、を選択的に切り替える流路切り替え部ＲＫ１（制御部４１；図１参照）と、を備えている。
更に、流路切り替え部により、第１冷媒流路Ｒ１が選択された場合には第２配管経路ＬＨ２を流れる冷媒との間、第２冷媒流路Ｒ２が選択された場合には第５配管経路ＬＨ５を流れる冷媒との間、にて圧縮機１に入るガス相の冷媒と熱交換を行う気液熱交換器７と、を備えている。
即ち、図８に示すように、第１冷媒流路Ｒ１が選択された場合には、配管経路Ｌ１３Ａ、Ｌ１１（第２配管経路ＬＨ２）を流れる冷媒が気液熱交換器７の内管７Ａに流れ、圧縮機１に入るガス相の冷媒が気液熱交換器７の外管７Ｂに流れることにより、熱交換が行われる。
また、図７に示すように、第２冷媒流路Ｒ２が選択された場合には、配管経路Ｌ１３Ａ、Ｌ１３Ｂ、Ｌ１３、Ｌ１１（第５配管経路ＬＨ５）を流れる冷媒が気液熱交換器７の内管７Ａに流れ、圧縮機１に入るガス相の冷媒が気液熱交換器７の外管７Ｂに流れることにより、熱交換が行われる。
【０１０６】
［第１実施形態の効果の説明］
このようにして、第１実施形態に係る冷媒回路装置５２では、以下に示す効果を達成することができる。
（１）
２つのプレート式熱交換器５Ａ、５Ｂの双方で冷水を生成するモード、双方で温水を生成するモード、一方で冷水、他方で温水を生成するモード、一方で冷水を生成し他方を停止するモード、一方で温水を生成し他方を停止するモード、を適宜選択して設定することができる。従って、例えば食品工場等で、温水のみを使用する場合、冷水のみを使用する場合、冷水、温水の双方を使用する場合などに柔軟に対応することが可能となる。
【０１０７】
（２）
本実施形態では、配管経路Ｌ１１とＬ１５の間で熱交換を行うための気液熱交換器７を備えている。そして、温水のみを出力するモード（モード番号２、７、８）のとき、プレート式熱交換器５Ａ及び５Ｂの少なくとも一方で冷媒を凝縮させ、ほぼ液状態となった冷媒を気液熱交換器７に導入し液冷媒に相変化させる。その後、この液冷媒を第１室外熱交換器３Ａ（過冷却熱交換器）に導入する。よって、冷媒の過冷却度が増大する。
【０１０８】
従って、温水を出力するプレート式熱交換器では、ガス冷媒の顕熱エネルギー（Ｉ）、及び、冷媒が凝縮（液化）する潜熱エネルギー（II）を利用して温水を生成することができる。即ち、従来よりも突出した冷媒の顕熱エネルギー（Ｉ）（図１２のｐ１１〜ｐ２参照）と潜熱エネルギー（II）を利用することができ、顕熱エネルギー（III）を利用しないことにより、熱交換されて出力される温水の温度を高くすることができる。
【０１０９】
（３）
更に、気液熱交換器７で得た熱量を、圧縮機１に戻る低圧ガスを加温（過熱度の増加）することにより圧縮機１の吐出温度を上昇させることができる。これによっても熱交換器から出力される温水の温度を上げることができる。
【０１１０】
（４）
冷水と温水を生成するモード（モード番号３、４）においても、上記（２）、（３）と同様の効果を得ることができる。更に、第１室外熱交換器３Ａにて過冷却度を増した液冷媒を、冷水を生成するプレート式熱交換器（５Ａまたは５Ｂ）に導入するので、顕熱エネルギー（III）を利用でき、冷却能力を向上させることができる。
【０１１１】
（５）
プレート式熱交換器５Ａ、５Ｂでは、冷水、温水どちらを生成する場合においても同一の方向に冷媒を流し、且つ、熱交換される水の流れる方向と常に反対（クロスフロー）となるようにしている。即ち、プレート式熱交換器５Ａ、５Ｂに流れる冷媒は、図中上から下に向く方向、プレート式熱交換器５Ａ、５Ｂに流れる水は図中下から上に向く方向に流れる。従って、熱変換効率を高めることができる。
【０１１２】
［第２実施形態の説明］
次に、本発明の第２実施形態について説明する。図１４は第２実施形態に係る冷媒回路装置１５２の構成を示すフロー図である。以下、第２実施形態の冷媒回路装置１５２の構成を、図１４、及び制御系を示す図１５を参照して説明する。
冷媒回路装置１５２は、構成ブロックとして、源流ブロックＭ１１、室外熱交換ブロックＭ１２、及び室内熱交換ブロックＭ１３を有する。各ブロックと第１実施形態で示した冷媒回路装置５２の各ブロックとの比較は以下のとおりである。
【０１１３】
［源流ブロックＭ１との比較］
冷媒回路装置１５２の源流ブロックＭ１１は、冷媒回路装置５２の源流ブロックＭ１と同じである。
【０１１４】
［室外熱交換ブロックＭ２との比較］
冷媒回路装置１５２の室外熱交換ブロックＭ１２は、冷媒回路装置５２の室外熱交換ブロックＭ２に対し、電磁弁１１と並列に、分岐部Ｄ１に向かう流れのみを許容する逆止弁３９が追加配設されている点のみが異なる。逆止弁３９の追加配設により、電磁弁１１が開状態のときの流量特性が向上する。
【０１１５】
［室内熱交換ブロックＭ３との比較］
冷媒回路装置１５２の室内熱交換ブロックＭ１３は、室内熱交換ブロックＭ３に対し、以下の点で異なる。
分岐部Ｄ２とプレート式熱交換器５Ａのポート５Ａａとを接続する配管経路Ｌ７Ａにおいて、電磁弁１４Ａと膨張弁２２Ａとの間に、膨張弁２２Ａに向かう流れのみを許容する逆止弁３５Ａが追加配設されている。
【０１１６】
分岐部Ｄ２とプレート式熱交換器５Ｂのポート５Ｂａとを接続する配管経路Ｌ７Ｂにおいて、電磁弁１４Ｂと膨張弁２２Ｂとの間に、膨張弁２２Ｂに向かう流れのみを許容する逆止弁３５Ｂが追加配設されている。この逆止弁３５Ａ、３５Ｂの追加配設により、電磁弁１４Ａ、１４Ｂの動作特性が補強される。詳しくは、電磁弁１４Ａ、１４Ｂが閉状態のときの冷媒漏れをより確実に防止できる。
【０１１７】
分岐部Ｄ５５とプレート式熱交換器５Ａのポート５Ａａとを接続する配管経路Ｌ１２Ａにおいて、電磁弁１６Ａは除去されると共に、分岐部Ｄ５５側から四方弁２Ａと逆止弁３６Ａとが直列に追加接続されている。四方弁２Ａは、ポート２Ａｃが分岐部Ｄ５５と接続され、ポート２Ａｂと逆止弁３６Ａとが接続されている。逆止弁３６Ａは、プレート式熱交換器５Ａのポート５Ａａに向かう流れのみを許容するように配設されている。
【０１１８】
分岐部Ｄ５５とプレート式熱交換器５Ｂのポート５Ｂａとを接続する配管経路Ｌ１２Ｂにおいて、電磁弁１６Ｂは除去されると共に、分岐部Ｄ５５側から四方弁２Ｂと逆止弁３６Ｂとが直列に追加接続されている。四方弁２Ｂは、ポート２Ｂｃが分岐部Ｄ５５と接続され、ポート２Ｂｂと逆止弁３６Ｂとが接続されている。逆止弁３６Ｂは、プレート式熱交換器５Ｂのポート５Ｂａに向かう流れのみを許容するように配設されている。
【０１１９】
プレート式熱交換器５Ａのポート５Ａｂと、配管経路Ｌ１２Ａにおける四方弁２Ａと逆止弁３６Ａとの間に設けられた分岐部Ｄ９Ａと、が、配管経路Ｌ１７Ａで接続されている。配管経路Ｌ１７Ａには、分岐部Ｄ９Ａに向かう流れのみを許容する逆止弁３７Ａが配設されている。
【０１２０】
プレート式熱交換器５Ｂのポート５Ｂｂと、配管経路Ｌ１２Ｂにおける四方弁２Ｂと逆止弁３６Ｂとの間に設けられた分岐部Ｄ９Ｂと、が、配管経路Ｌ１７Ｂで接続されている。配管経路Ｌ１７Ｂには、分岐部Ｄ９Ｂに向かう流れのみを許容する逆止弁３７Ｂが配設されている。
【０１２１】
分岐部Ｄ７には、配管経路Ｌ１８の一端側が分岐接続されている。配管経路Ｌ１８の他端側には、分岐部Ｄ７７が設けられている。分岐部Ｄ７７には、配管経路Ｌ１８Ａと配管経路Ｌ１８Ｂとが分岐接続されている。配管経路Ｌ１８Ａは、プレート式熱交換器５Ａのポート５Ａｂと逆止弁３７Ａとの間に設けられた分岐部Ｄ１０Ａと、分岐部Ｄ７７と、を接続している。
【０１２２】
配管経路Ｌ１８Ａには、分岐部Ｄ７７に向かう流れのみを許容する逆止弁３８Ａが配設されている。配管経路Ｌ１８Ｂは、プレート式熱交換器５Ｂのポート５Ｂｂと逆止弁３７Ｂとの間に設けられた分岐部Ｄ１０Ｂと、分岐部Ｄ７７と、を接続している。配管経路Ｌ１８Ｂには、分岐部Ｄ７７に向かう流れのみを許容する逆止弁３８Ｂが配設されている。
【０１２３】
配管経路Ｌ９の一端側である分岐部Ｄ３と、四方弁２Ａのポート２Ａａ及び四方弁２Ｂのポート２Ｂａとは、それぞれ配管経路Ｌ１９Ａ及び配管経路Ｌ１９Ｂで接続されている。四方弁２Ａ、２Ｂのポート２Ａｄ、２Ｂｄは、配管止め処理がなされている。
【０１２４】
以上の点で、冷媒回路装置５２と異なる冷媒回路装置１５２は、図１５に示すように、複数の四方弁２、２Ａ、２Ｂを有する。これらを纏めて四方弁群２Ｇと称する。また、電磁弁１１〜１３、１４Ａ、１４Ｂを纏めて電磁弁群１１Ｇ２と称する。電磁弁群１１Ｇ２は、第１実施形態の電磁弁群１１Ｇに対し、電磁弁１５Ａ、１５Ｂ、１６Ａ、１６Ｂを除去した群である。
【０１２５】
プレート式熱交換器５Ａを含む分岐部Ｄ２及び分岐部Ｄ５５と、分岐部Ｄ３及び分岐部Ｄ７７と、の間の配管経路を、室内熱交換器ユニット５５ＡＵと称する。プレート式熱交換器５Ｂを含む分岐部Ｄ２及び分岐部Ｄ５５と、分岐部Ｄ３及び分岐部Ｄ７７と、の間の配管経路を、室内熱交換器ユニット５５ＢＵと称する。
室内熱交換器ユニット５５ＡＵと室内熱交換器ユニット５５ＢＵとは、実質同じ配管経路である。即ち、冷媒回路装置１５２において、２つの室内熱交換器ユニットが並列に接続されている。
【０１２６】
そして、第２実施形態においても前述した第１実施形態と同様に、プレート式熱交換器５Ａ、５Ｂの双方で冷水を生成するモード（モード番号２１）、プレート式熱交換器５Ａ、５Ｂの双方で温水を生成するモード（モード番号２２）、プレート式熱交換器５Ａ、５Ｂの一方で冷水を生成し、他方で温水を生成するモード（モード番号２３、２４）、プレート式熱交換器５Ａ、５Ｂの一方で冷水を生成し、他方を停止するモード（モード番号２５、２６）、プレート式熱交換器５Ａ、５Ｂの一方で温水を生成し、他方を停止するモード（モード番号２７、２８）、双方を停止するモード（モード番号２９）を切り替えて作動することが可能である。
【０１２７】
各運転モードにおける、四方弁群２Ｇ、電磁弁群１１Ｇ２の開閉状態、電磁弁群１１Ｇ２のパターン、ファンＦ１の状態は、図１６に示す通りである。
各モードの冷媒に流れは、前述した第１実施形態に準ずるので説明を省略する。そして、第２実施形態においても前述した第１実施形態と同様に、気液熱交換器７を設けることにより、熱効率を向上させることが可能となる。
【符号の説明】
【０１２８】
１  圧縮機
２、２Ａ、２Ｂ  四方弁
３  室外熱交換器
３Ａ  第１室外熱交換器
３Ｂ  第２室外熱交換器
４  受液器
５Ａ  プレート式熱交換器
５Ｂ  プレート式熱交換器
６  アキュムレータ
７  気液熱交換器
７ａ、７ｂ  逆止弁
７Ａ  内管（内側配管）
７Ｂ  外管（外側配管）
４１  制御部
４２  入力部
５２、１５２  冷媒回路装置
Ｍ１  源流ブロック
Ｍ２、Ｍ１２  室外熱交換ブロック
Ｍ３、Ｍ１３  室内熱交換ブロック
Ｒ１  第１冷媒流路
Ｒ２  第２冷媒流路
Ｒ３  第３冷媒流路
【図１】
2019168156.tif 000003
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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