(57)【要約】【課題】運転停止時に膨張機の構成部品がダメージを受けにくく、かつ、冷媒音も発生しにくい冷凍サイクル装置を提供する。【解決手段】冷凍サイクル装置１００は、圧縮機１１と、放熱器１２と、膨張する冷媒から動力を回収する膨張機１４と、蒸発器１５とを備えている。蒸発器１５に隣接する形で、蒸発器１５で冷媒と熱交換するべき空気を蒸発器１５に向けて送るファン１８が設けられている。冷凍サイクル装置１００の運転を停止させるための運転停止契機の発生に応じて、ファンコントローラ４５は、ファン１８による蒸発器１５への送風量を増加させる。これにより、冷凍サイクルの低圧が上昇し、膨張機１４の吸入側と吐出側との圧力差を縮小できる。【選択図】図１
2008180462.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒を圧縮する圧縮機と、
前記圧縮機で圧縮された冷媒を冷却する放熱器と、
前記放熱器で冷却された冷媒を膨張させるとともに、膨張する冷媒から動力を回収する膨張機と、
前記膨張機で膨張した冷媒を加熱して前記圧縮機に向けて供給する蒸発器と、
前記蒸発器で冷媒と熱交換するべき被冷却流体を前記蒸発器に向けて搬送する蒸発器側流体搬送装置と、
当該冷凍サイクル装置の運転を停止させるための運転停止契機の発生に応じて、前記蒸発器側流体搬送装置による前記蒸発器への前記被冷却流体の搬送量を増加させるコントローラと、
を備えた冷凍サイクル装置。
【請求項２】
前記放熱器で冷媒と熱交換するべき被加熱流体を前記放熱器に向けて搬送する放熱器側流体搬送装置をさらに備え、
前記コントローラは、前記運転停止契機の発生に応じて、前記放熱器側流体搬送装置による前記放熱器への前記被加熱流体の搬送量を増加させる、請求項１記載の冷凍サイクル装置。
【請求項３】
冷媒を圧縮する圧縮機と、
前記圧縮機で圧縮された冷媒を冷却する放熱器と、
前記放熱器で冷却された冷媒を膨張させるとともに、膨張する冷媒から動力を回収する膨張機と、
前記膨張機で膨張した冷媒を加熱して前記圧縮機に向けて供給する蒸発器と、
前記放熱器で冷媒と熱交換するべき被加熱流体を前記放熱器に向けて搬送する放熱器側流体搬送装置と、
当該冷凍サイクル装置の運転を停止させるための運転停止契機の発生に応じて、前記放熱器側流体搬送装置による前記放熱器への前記被加熱流体の搬送量を増加させるコントローラと、
を備えた冷凍サイクル装置。
【請求項４】
前記圧縮機は、冷媒を圧縮する容積式の圧縮機構と、前記圧縮機構に連結されたモータとを含むものであり、
前記膨張機は、冷媒を膨張させる容積式の膨張機構と、前記膨張機構に連結された発電機とを含むものであり、
前記モータの駆動を制御するモータコントローラと、前記発電機の駆動を制御する発電機コントローラとをさらに備え、
前記圧縮機の回転数と前記膨張機の回転数とを独立に制御可能であり、前記発電機で得られた電力が前記モータに供給される、請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項５】
前記発電機コントローラは、前記運転停止契機の発生後も前記膨張機が動作し続けるように前記発電機の駆動制御を継続する一方、所定の動作停止条件を満足した場合に、前記膨張機が動作停止に至るように前記発電機の駆動制御を終了する、請求項４記載の冷凍サイクル装置。
【請求項６】
前記運転停止契機の発生後、前記発電機コントローラは、前記運転停止契機の発生時よりも低い回転数で前記発電機の駆動制御を行う、請求項５記載の冷凍サイクル装置。
【請求項７】
前記モータコントローラは、前記運転停止契機の発生後も前記圧縮機が動作し続けるように前記モータの駆動制御を継続する一方、所定の動作停止条件を満足した場合に、前記圧縮機が動作停止に至るように前記モータの駆動制御を終了する、請求項４ないし請求項６のいずれか１項に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項８】
前記運転停止契機の発生後、前記モータコントローラは、前記運転停止契機の発生時よりも低い回転数で前記モータの駆動制御を行う、請求項７記載の冷凍サイクル装置。
【請求項９】
前記動作停止条件が、ａ）前記運転停止契機の発生時から所定時間が経過すること、ｂ）前記発電機に流れる電流の大きさが所定値以下となること、および、ｃ）冷媒回路の高低圧差が所定値以下となること、からなる群より選ばれる少なくとも１つの条件である、請求項５または請求項７記載の冷凍サイクル装置。
【請求項１０】
前記コントローラは、前記モータおよび／または前記発電機の駆動制御の終了時よりも遅れて、前記流体の搬送量がゼロとなるように前記搬送装置を停止させる、請求項４ないし請求項９のいずれか１項に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項１１】
冷媒を圧縮する圧縮機と、
前記圧縮機で圧縮された冷媒を冷却する放熱器と、
前記放熱器で冷却された冷媒を膨張させるとともに、膨張する冷媒から動力を回収する膨張機と、
前記膨張機で膨張した冷媒を加熱して前記圧縮機に向けて供給する蒸発器と、
流量調整弁を有し、前記放熱器を通過した冷媒の一部が前記膨張機をバイパスするように、前記膨張機の吸入管路に一端が接続され、前記膨張機の吐出管路に他端が接続されているバイパス回路と、
当該冷凍サイクル装置の運転を停止させるための運転停止契機の発生に応じて、前記流量調整弁の開度を拡大する弁コントローラとを備え、
前記運転停止契機の発生後も前記圧縮機および前記膨張機が動作し続ける一方、前記運転停止契機の発生に応じて前記圧縮機および前記膨張機の少なくとも一方の動作速度が低減され、さらに、所定の動作停止条件を満足した場合に、前記圧縮機および前記膨張機が動作停止に至る、冷凍サイクル装置。
【請求項１２】
前記圧縮機は、冷媒を圧縮する容積式の圧縮機構と、前記圧縮機構に連結されたモータとを含むものであり、
前記膨張機は、冷媒を膨張させる容積式の膨張機構と、前記膨張機構に連結された発電機とを含むものであり、
前記モータの駆動を制御するモータコントローラと、前記発電機の駆動を制御する発電機コントローラとをさらに備え、
前記圧縮機の回転数と前記膨張機の回転数とを独立に制御可能であり、前記発電機で得られた電力が前記モータに供給される、請求項１１記載の冷凍サイクル装置。
【請求項１３】
冷媒を圧縮する容積式の圧縮機構と、前記圧縮機構に連結されたモータとを含む圧縮機と、
前記圧縮機で圧縮された冷媒を冷却する放熱器と、
冷媒を膨張させるとともに膨張する冷媒から動力を回収する容積式の膨張機構と、前記膨張機構に連結された発電機とを含む膨張機と、
前記膨張機で膨張した冷媒を加熱して前記圧縮機に向けて供給する蒸発器と、
当該冷凍サイクル装置の運転を停止させるための運転停止契機の発生後、前記運転停止契機の発生時よりも低い回転数で前記モータの駆動制御を行う一方、前記運転停止契機の発生から所定時間経過後、前記圧縮機が動作停止に至るように前記モータの駆動制御を終了するモータコントローラと、
前記運転停止契機の発生後、前記運転停止契機の発生時よりも低い回転数で前記発電機の駆動制御を行う一方、前記運転停止契機の発生から前記所定時間経過後、前記膨張機が動作停止に至るように前記発電機の駆動制御を終了する発電機コントローラと、
を備えた、冷凍サイクル装置。
【請求項１４】
流量調整弁を有し、前記放熱器を通過した冷媒の一部が前記膨張機をバイパスするように、前記膨張機の吸入管路に一端が接続され、前記膨張機の吐出管路に他端が接続されているバイパス回路と、
前記流量調整弁の開度を制御する弁コントローラとをさらに備え、
前記弁コントローラは、前記モータコントローラによる前記モータの駆動制御および前記発電機コントローラによる前記発電機の駆動制御の終了後に、前記流量調整弁の開度を拡大する制御を行う、請求項１３記載の冷凍サイクル装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷凍サイクル装置に関し、特に、冷媒の膨張エネルギーを回収する膨張機を用いた冷凍サイクル装置の制御技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
膨張弁に代えて容積式の膨張機を用いることにより、冷媒の膨張エネルギーを動力として回収し、ＣＯＰ（coefficient of performance）の向上を試みた冷凍サイクル装置が知られている。特許文献１には、膨張機で回収した動力を電力に変換する発電機を備えた冷凍サイクル装置が記載されている。発電機で得られた電力は、圧縮機のモータに供給される。特許文献２には、シャフトで連結された圧縮機と膨張機とを有する流体機械を用いた冷凍サイクル装置が記載されている。膨張機で回収された動力は、シャフトを介して圧縮機に伝達される。
【０００３】
容積式の膨張機を用いた冷凍サイクル装置は、運転を停止しても膨張機の吸入側に高圧の冷媒が残り、吐出側に低圧の冷媒が残るという問題を抱えている。特許文献１に記載の冷凍サイクル装置の場合には、圧縮機と膨張機とが独立して回転可能であるため、運転停止契機の発生後、モータおよび発電機の駆動制御を直ちに終えてしまうと、冷媒の残存差圧が膨張機の過回転を引き起こし、膨張機の構成部品がダメージを受ける可能性がある。さらに、回生電力の消費先が無くなることによって電源ラインの電圧が過昇し、電気部品がダメージを受ける可能性もある。
【０００４】
特許文献２に記載の冷凍サイクル装置の場合、モータの駆動制御を終えると、圧縮機に設けられた逆止弁の働きにより、圧縮機および膨張機は直ちに停止する。しかしながら、冷媒の残存差圧により、膨張機の構成部品に過剰な力が加わり、ダメージを受ける可能性がある。
【０００５】
こうした問題を解決するために、膨張機をバイパスするバイパス回路を設け、そのバイパス回路に設けられたバイパス弁の開閉制御を行うことにより、信頼性を高めた冷凍サイクル装置が提案されている（特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２０００−２４１０３３号公報
【特許文献２】特開２００６−２５８３３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献２に記載の技術によれば、冷凍サイクル装置が停止状態になった後にバイパス弁を開放することにより、冷媒回路の高低圧差（冷凍サイクルの高低圧差）を迅速に解消することが可能である。ただし、冷媒回路の高低圧差が相当大きい状態で圧縮機および膨張機を止めてバイパス弁を開くと、冷媒の流れが急変し、冷媒音が大きくなる問題がある。冷媒音のような騒音は、商品価値低下につながるので好ましくない。
【０００７】
そこで、本発明は、運転停止時に膨張機の構成部品がダメージを受けにくく、かつ、冷媒音も発生しにくい冷凍サイクル装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
すなわち、本発明は、
冷媒を圧縮する圧縮機と、
前記圧縮機で圧縮された冷媒を冷却する放熱器と、
前記放熱器で冷却された冷媒を膨張させるとともに、膨張する冷媒から動力を回収する膨張機と、
前記膨張機で膨張した冷媒を加熱して前記圧縮機に向けて供給する蒸発器と、
前記蒸発器で冷媒と熱交換するべき被冷却流体を前記蒸発器に向けて搬送する蒸発器側流体搬送装置と、
当該冷凍サイクル装置の運転を停止させるための運転停止契機の発生に応じて、前記蒸発器側流体搬送装置による前記蒸発器への前記被冷却流体の搬送量を増加させるコントローラと、
を備えた冷凍サイクル装置を提供する。
【０００９】
冷凍サイクル装置の運転停止時に蒸発器側流体搬送装置による被冷却流体の搬送量を増加させると、冷凍サイクルの低圧が上昇するので、膨張機の吸入側と吐出側との圧力差（＝冷媒回路の高低圧差）を小さくできる。その結果、膨張機の構成部品がダメージを受ける可能性を減ずることができる。また、膨張機をバイパスするバイパス回路を有さない冷凍サイクル装置にも、本発明の構成を採用できるという利点がある。この場合は、バイパス弁を開放する際の冷媒音の問題が本質的に存在しないこととなる。なお、被冷却流体の搬送量を増加することによって冷凍サイクルの低圧が上昇する理由については後述する。
【００１０】
他の側面において、本発明は、
冷媒を圧縮する圧縮機と、
前記圧縮機で圧縮された冷媒を冷却する放熱器と、
前記放熱器で冷却された冷媒を膨張させるとともに、膨張する冷媒から動力を回収する膨張機と、
前記膨張機で膨張した冷媒を加熱して前記圧縮機に向けて供給する蒸発器と、
前記放熱器で冷媒と熱交換するべき被加熱流体を前記放熱器に向けて搬送する放熱器側流体搬送装置と、
当該冷凍サイクル装置の運転を停止させるための運転停止契機の発生に応じて、前記放熱器側流体搬送装置による前記放熱器への前記被加熱流体の搬送量を増加させるコントローラと、
を備えた冷凍サイクル装置を提供する。
【００１１】
冷凍サイクル装置の運転停止時に放熱器側流体搬送装置による被加熱流体の搬送量を増加させると、冷凍サイクルの高圧が低下するので、膨張機の吸入側と吐出側との圧力差（＝冷媒回路の高低圧差）を小さくできる。その結果、膨張機の構成部品がダメージを受ける可能性を減ずることができる。また、膨張機をバイパスするバイパス回路を有さない冷凍サイクル装置にも、本発明の構成を採用できるという利点がある。この場合は、バイパス弁を開放する際の冷媒音の問題が本質的に存在しないこととなる。なお、被加熱流体の搬送量を増加することによって冷凍サイクルの高圧が低下する理由については後述する。
【００１２】
他の側面において、本発明は、
冷媒を圧縮する圧縮機と、
前記圧縮機で圧縮された冷媒を冷却する放熱器と、
前記放熱器で冷却された冷媒を膨張させるとともに、膨張する冷媒から動力を回収する膨張機と、
前記膨張機で膨張した冷媒を加熱して前記圧縮機に向けて供給する蒸発器と、
流量調整弁を有し、前記放熱器を通過した冷媒の一部が前記膨張機をバイパスするように、前記膨張機の吸入管路に一端が接続され、前記膨張機の吐出管路に他端が接続されているバイパス回路と、
当該冷凍サイクル装置の運転を停止させるための運転停止契機の発生に応じて、前記流量調整弁の開度を拡大する弁コントローラとを備え、
前記運転停止契機の発生後も前記圧縮機および前記膨張機が動作し続ける一方、前記運転停止契機の発生に応じて前記圧縮機および前記膨張機の少なくとも一方の動作速度が低減され、さらに、所定の動作停止条件を満足した場合に、前記圧縮機および前記膨張機が動作停止に至る、冷凍サイクル装置を提供する。
【００１３】
冷凍サイクル装置の運転停止時に流量調整弁の開度を拡大すると、膨張機の吸入側と吐出側との圧力差を素早く縮小することができる。その結果、膨張機の構成部品がダメージを受ける可能性を減ずることができる。また、運転停止契機の発生後は、圧縮機および／または膨張機の動作速度が低減するように、圧縮機および膨張機の動作を継続させるので、冷媒の流れが急変する恐れもなく、流量調整弁の開度拡大によって冷媒音が大きな騒音となることを防止ないし抑制できる。
【００１４】
他の側面において、本発明は、
冷媒を圧縮する容積式の圧縮機構と、前記圧縮機構に連結されたモータと、を含む圧縮機と、
前記圧縮機で圧縮された冷媒を冷却する放熱器と、
冷媒を膨張させるとともに膨張する冷媒から動力を回収する容積式の膨張機構と、前記膨張機構に連結された発電機とを含む膨張機と、
前記膨張機で膨張した冷媒を加熱して前記圧縮機に向けて供給する蒸発器と、
当該冷凍サイクル装置の運転を停止させるための運転停止契機の発生後、前記運転停止契機の発生時よりも低い回転数で前記モータの駆動制御を行う一方、前記運転停止契機の発生から所定時間経過後、前記圧縮機が動作停止に至るように前記モータの駆動制御を終了するモータコントローラと、
前記運転停止契機の発生後、前記運転停止契機の発生時よりも低い回転数で前記発電機の駆動制御を行う一方、前記運転停止契機の発生から前記所定時間経過後、前記膨張機が動作停止に至るように前記発電機の駆動制御を終了する発電機コントローラと、
を備えた、冷凍サイクル装置を提供する。
【００１５】
運転停止契機の発生後、圧縮機および膨張機の動作速度が低減するようにモータおよび発電機の駆動制御を行うので、膨張機が過回転する問題が起こらない。圧縮機および膨張機の動作速度が低減することにより、運転停止契機の発生時よりも冷媒回路の高低圧差を小さくすることができる。したがって、冷媒回路の高低圧差が十分に減じられる所定時間経過後に、モータおよび発電機の駆動制御を終えたとしても、膨張機の過回転や電源ラインの電圧過昇といった問題の発生を回避することができる。すなわち、本発明によれば、膨張機の構成部品や電源ラインの電気部品がダメージを受けにくく、高信頼性の冷凍サイクル装置を提供することができる。
【発明の効果】
【００１６】
以上のように、本発明によれば、運転停止時に膨張機の構成部品がダメージを受けにくく、高信頼性の冷凍サイクル装置を提供することができる。また、運転停止時に大きな騒音を発生しにくい冷凍サイクル装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、添付の図面を参照しつつ本発明の実施形態について説明する。
【００１８】
（実施の形態１）
図１は、本実施形態にかかる冷凍サイクル装置の構成図であり、特に、給湯機に適用された例を示している。図１に示すように、冷凍サイクル装置１００は、冷媒を圧縮する圧縮機１１と、圧縮機１１で圧縮された冷媒を冷却する放熱器１２と、放熱器１２で冷却された冷媒を膨張させるとともに、膨張する冷媒から動力を回収する膨張機１４と、膨張機１４で膨張した冷媒を加熱して圧縮機１１に向けて供給する蒸発器１５とを備えている。圧縮機１１、放熱器１２、膨張機１４および蒸発器１５は、この順番で冷媒が循環するように冷媒配管によって相互に接続されており、冷媒回路Ａを構成している。この冷媒回路Ａには、ＣＯ2などの冷媒が充填されている。被加熱流体である水は、放熱器１２において加熱され、給湯回路Ｂに設けられた貯湯タンク１７に貯められる。
【００１９】
本実施形態においては、放熱器１２から流出し膨張機１４に吸入されるべき冷媒、すなわち、高圧側冷媒流路１３ａを流れる冷媒と、蒸発器１５から流出し圧縮機１１に吸入されるべき冷媒、すなわち、低圧側冷媒流路１３ｂを流れる冷媒とを熱交換させるための内部熱交換器１３が設けられている。
【００２０】
圧縮機１１は、冷媒を圧縮する容積式の圧縮機構１１ａと、圧縮機構１１ａにシャフト３１で連結されたモータ３２とを含む。膨張機１４は、冷媒を膨張させる容積式の膨張機構１４ａと、膨張機構１４ａにシャフト３３で連結された発電機３４とを含むものである。圧縮機１１の回転数はモータ３２の回転数に一致し、膨張機１４の回転数は発電機３４の回転数に一致する。圧縮機構１１ａおよび膨張機構１４ａには、スクロール式、レシプロ式、ロータリ式などの公知の流体機構を採用できる。
【００２１】
冷凍サイクル装置１００は、さらに、モータ３２の駆動を制御するモータコントローラ４１と、発電機３４の駆動を制御する発電機コントローラ４２とを備えている。これらのコントローラ４１，４２により、圧縮機１１の回転数と膨張機１４の回転数とを独立に制御可能となる。モータ３２および発電機３４は、それぞれ、誘導機または永久磁石型同期機でありうる。
【００２２】
図２に示すのは、冷凍サイクル装置１００の電源回路を示す回路図である。モータコントローラ４１は、スイッチング素子群３０５と、スイッチング素子群３０５をＰＷＭ（pulse width modulation）制御するマイクロコンピュータ３０７とを含むインバータユニットとして構成されうる。同様に、発電機コントローラ４２は、スイッチング素子群３０９と、スイッチング素子群をＰＷＭ制御するマイクロコンピュータ３１０とを含むコンバータユニットとして構成されうる。電源３０１の交流は、ダイオードブリッジ３０２および平滑コンデンサ３０３を含む整流回路にて直流に変換される。スイッチング素子群３０５により、電源ライン３０６の直流が交流に変換され、モータ３２に供給される。膨張機構１４ａで回収された動力は発電機３４で交流電力に変換される。発電機３４の交流が、スイッチング素子群３０９において直流に変換され、電源ライン３０６に回生される。こうして、発電機３４で生成される電力がモータ３２に供給される。
【００２３】
図１に戻って説明を続ける。放熱器１２は、冷媒流路１２ａと水流路１２ｂとを含む水熱交換器である。放熱器１２と貯湯タンク１７とを接続する水流路１２ｂ上には、ポンプ１６が設けられている。ポンプ１６は、放熱器１２で冷媒と熱交換するべき水を放熱器１２に向けて搬送する放熱器側流体搬送装置として機能する。さらに、ポンプ１６の回転数を制御するコントローラとして、ポンプコントローラ４４が設けられている。ポンプ１６の回転数に応じて、放熱器１２を流通する水の量が変化する。
【００２４】
蒸発器１５は、フィンチューブ型熱交換器に代表される空気熱交換器である。蒸発器１５に隣接する形でファン１８が設けられている。ファン１８は、蒸発器１５で冷媒と熱交換するべき空気（被冷却流体）を蒸発器１５に向けて搬送する蒸発器側流体搬送装置として機能する。さらに、ファン１８の回転数を制御するコントローラとして、ファンコントローラ４５が設けられている。ファン１８の回転数に応じて、蒸発器１５を流通する空気の量が変化する。
【００２５】
これらポンプコントローラ４４およびファンコントローラ４５も、ポンプ１６およびファン１８の回転数をＰＷＭ制御しうるインバータユニットとして構成されていてもよい。
【００２６】
なお、空気調和装置に適用される冷凍サイクル装置の場合には、放熱器も空気熱交換器で構成され、放熱器に空気を送るファンと、ファンの回転数を制御するコントローラとが設けられる。
【００２７】
冷凍サイクル装置１００は、さらに、放熱器１２を通過した冷媒（内部熱交換器１３の高圧側冷媒流路１３ａを通過した冷媒）の一部が膨張機１４をバイパスするように、膨張機１４の吸入管路に一端が接続され、膨張機１４の吐出管路に他端が接続されているバイパス回路２０を備えている。バイパス回路２０は、開度を調整可能なバイパス弁２１を有している。バイパス弁２１の開度を制御するコントローラとして、バイパス弁コントローラ４３が設けられている。
【００２８】
バイパス弁２１は、バイパス回路２０を流通する冷媒を断熱膨張させるとともに、開度を制御することによりバイパス回路２０を流通する冷媒の量を増減できる流量調整弁でありうる。流量調整弁として、一般的な電動膨張弁を用いることができる。流量調整を要しない場合には、バイパス弁２１として電磁弁を用いてもよい。発電機コントローラ４２やバイパス弁コントローラ４３により、冷凍サイクルの状態に応じて膨張機１４を流れる冷媒流量を適切に変更し、冷凍サイクルの高圧、圧縮機１２の吐出温度などを変更することができる。
【００２９】
上述した各コントローラ４１，４２，４３，４４，４５は、当該冷凍サイクル装置１００のメインコントローラ４６に接続されている。メインコントローラ４６は、冷凍サイクルの温度や圧力を検知するセンサ（図示せず）や、使用者が操作するリモートコントローラ（図示せず）などからの信号により、冷凍サイクル装置の状態を判定し、各コントローラ４１，４２，４３，４４，４５に予め定められた指令を与える。
【００３０】
なお、図１においては、メインコントローラ４６、モータコントローラ４１、発電機コントローラ４２、ポンプコントローラ４４、ファンコントローラ４５およびバイパス弁コントローラ４３を別々のブロックで記述しているが、このことは、各コントローラが独立した部品であることを必ずしも意味しない。各コントローラが実現するべき機能は、複数のコントローラに兼用されるマイクロコンピュータまたはＤＳＰ（distal signal possessor）によって提供されるものであってもよい。つまり本明細書において、「コントローラ」という用語は、物理的な構成に限定解釈されるものではなく、コンピュータプログラムによって実現されるべき機能を特定するものとしても用いられる。また、場合によっては、マイクロコンピュータを含まない論理回路によって、各コントローラが構成されていてもよい。
【００３１】
次に、冷凍サイクル装置１００の通常運転時の動作、すなわち、通常運転モードにおける動作について説明する。
【００３２】
ＣＯ2冷媒は、圧縮機１１において臨界圧力を超える圧力まで圧縮される。メインコントローラ４６は、各種制御パラメータを用いてモータ３２の目標回転数を算出する。各種制御パラメータとしては、外気温度センサや入水温度センサ（図示せず）などが検知した外気温度や入水温度、利用者等が設定した目標沸上温度などを例示することができる。目標沸上温度は、給湯タンク１７に貯めるべきお湯の温度、または、放熱器１２の水流路１２ｂの出口温度の目標値でありうる。メインコントローラ４６で算出された目標回転数は、モータコントローラ４１に与えられる。モータコントローラ４１は、与えられた目標回転数でモータ３２が動作するように、モータ３２を制御する。
【００３３】
圧縮機１１で圧縮された冷媒は高温高圧状態となり、放熱器１２の冷媒流路１２ａを流れる際に、放熱器１２の水流路１２ｂを流れる水に放熱し、冷却される。放熱器１２から流出した冷媒は、膨張機１４に吸入される。バイパス弁２１が開状態である場合には、一部の冷媒がバイパス回路２０へと流れる。メインコントローラ４６は、上述した制御パラメータを用いて冷凍サイクルの状態が最適となる圧縮機１１の目標吐出温度を算出し、その目標吐出温度に基づいて、発電機３４の目標回転数やバイパス弁２１の開度を算出する。算出された目標回転数は発電機コントローラ４２に与えられ、算出された開度はバイパス弁コントローラ４３に与えられる。発電機コントローラ４２は、与えられた目標回転数で発電機３４が動作するように、発電機３４を制御する。バイパス弁コントローラ４３は、与えられた開度となるように、バイパス弁２１を制御する。
【００３４】
通常運転モードにおいて、モータ３２は、例えば、回転数がＨｚｃ０（Ｈｚ）となるように制御されている。発電機３４は、例えば、回転数がＨｚｅ０（Ｈｚ）となるように制御されている。バイパス弁２１は、全閉状態か、全閉に近い状態であるＢｐｌｓ０（ｐｌｓ）となるように制御されている。このため、放熱器１２から流出した冷媒の全部または大部分は、バイパス回路２０に流れることなく、膨張機１４に吸入される。冷媒は、膨張機１４で減圧され低温低圧の気液二相となる。膨張機１４で回収された冷媒の膨張時の圧力エネルギーは、シャフト３３を介して発電機３４に伝達され、電力に変換される。すなわち、膨張時の圧力エネルギーを動力として回収しＣＯＰを向上させることができる。
【００３５】
膨張機１４で減圧された冷媒は、蒸発器１５に供給される。蒸発器１５では、冷媒はファン１８によって送り込まれた外気によって加熱され、乾き度の大きい気液二相または気相となる。ファン１８は、上述した制御パラメータを用いてメインコントローラ４６が算出した回転数で動作するように、ファンコントローラ４５により制御されており、例えば、Ｆｒｐｍ０（ｒｐｍ）となるように制御されている。蒸発器１５から流出した冷媒は、再び、圧縮機１１に吸入される。
【００３６】
一方、流体回路Ｂでは、ポンプ１６の働きにより給湯タンク１７の底部から放熱器１２の水流路１２ｂへ送り込まれた水が、放熱器１２の冷媒流路１２ａを流れる冷媒により加熱され、高温のお湯となる。お湯は、給湯タンク１７の頂部から貯められる。ポンプ１６は、上述した制御パラメータを用いてメインコントローラ４６が算出した回転数で動作するように、ポンプコントローラ４４により制御されており、例えば、Ｐｒｐｍ０（ｒｐｍ）となるように制御されている。
【００３７】
このようなサイクルを繰り返すことにより、本実施形態の冷凍サイクル装置１００は、給湯機として利用できる。
【００３８】
次に、冷凍サイクル装置１００の運転停止時の動作、すなわち、停止モード（運転を停止するための制御モード）における動作を説明する。図３は、本実施形態の停止手順を示すタイムチャートであり、ファン１８、ポンプ１６、圧縮機１１および膨張機１４の回転数の時間変化が示されている。
【００３９】
時刻ｔ０において、予め定められた運転停止契機が発生すると、メインコントローラ４６は、制御モードを通常運転モードから停止モードに切り替える。運転停止契機の発生とは、例えば、i）使用者が冷凍サイクル装置１００の停止スイッチをオンして、停止信号がメインコントローラ４６に入力された場合、ii）貯湯タンク１７の貯湯量または貯湯温度が規定値に達した場合、である。
【００４０】
時刻ｔ０にて停止モードに移行すると、メインコントローラ４６は、ポンプ１６の回転数を運転停止契機の発生時の回転数よりも増加させるべき旨の信号（指令）をポンプコントローラ４４に送るとともに、ファン１８の回転数を運転停止契機の発生時の回転数よりも増加させるべき旨の信号（指令）をファンコントローラ４５に送る。当該信号を取得することに応じて、ポンプコントローラ４４は、ポンプ１６の回転数を直ちにＰｒｐｍ１に増加させ、ファンコントローラ４５は、ファン１８の回転数を直ちにＦｒｐｍ１に増加させる。ポンプ１６の回転数増により、冷凍サイクルの高圧が低下し、ファン１８の回転数増により、冷凍サイクルの低圧が上昇する。
【００４１】
ファン１８の回転数増、つまり、単位時間あたりに蒸発器１５を通過する空気の量を増加することによって、冷凍サイクルの低圧が上昇する理由について説明する。
【００４２】
一般に、蒸気圧縮冷凍サイクルにおいて、蒸発器１５の空気側冷凍能力Ｑeaは、下記（１）式によって表される。また、蒸発器１５の冷媒側冷凍能力Ｑerは、下記（２）式によって表される。
【００４３】
Ｑea＝φe・Ｃa・Ｇea（Ｔea−Ｔer）                ・・・（１）
ただし、φe：蒸発器温度効率
Ｃa：空気比熱
Ｇea：空気流量（質量流量）
Ｔea：吸い込み空気温度
Ｔer：冷媒温度
【００４４】
Ｑer＝（ｉa−ｉc）・Ｖc／ｖs                      ・・・（２）
ただし、ｉa：蒸発器の出口における冷媒の比エンタルピー
ｉc：蒸発器の入口における冷媒の比エンタルピー
Ｖc：圧縮機の吸入量
ｖs：圧縮機の吸入冷媒の比容積
【００４５】
（１）式によれば、冷媒温度Ｔerが低いほど、すなわち、冷凍サイクルの低圧が低いほど空気側冷凍能力Ｑeaは増大する。ところが、冷凍サイクルの低圧が低くなると圧縮機１１の吸入冷媒の比容積が大きくなるため、冷媒流量が低下し、（２）式で表される蒸発器１５の冷媒側冷凍能力Ｑerは低下する。したがって、冷凍サイクルの低圧ＰLは、図４に示すごとく、Ｑea＝Ｑerとなる点でバランスする。
【００４６】
ここで、ファン１８の回転数を増加すると、空気の流量Ｇeaがファン１８の回転数に概ね比例することから、図５に矢印で示すごとく、空気側冷凍能力Ｑeaが増加する（Ｑea→Ｑ'ea）。これに伴い、バランス点が移動し、冷凍サイクルの低圧がＰLからＰ'Lへと上昇する。
【００４７】
また、ポンプ１６の回転数を増加すること、つまり、単位時間あたりに放熱器１２を通過する水の量を増やすことによって、冷凍サイクルの高圧が低下する理由についても、ファン１８の回転数増の場合と同様に説明できる。すなわち、図６に矢印で示すごとく、ポンプ１６の回転数を増加すると放熱器１２の水側加熱能力Ｑcwが増加する（Ｑcw→Ｑ'cw）。これに伴い、バランス点が移動し、冷凍サイクルの高圧がＰHからＰ'Hへと低下する。
【００４８】
上記理由により、ポンプ１６および／またはファン１８の回転数を増加すると、冷媒回路Ａの高低圧差が縮小する。ポンプ１６およびファン１８のいずれか一方の回転数を増加した場合であっても、冷媒回路Ａの高低圧差が縮小する効果は得られる。ただし、両者を併用することにより、高低圧差を縮小する効果をより十分に得ることが可能となる。
【００４９】
図３に戻って説明を続ける。時刻ｔ０で運転停止契機が発生した後、ポンプ１６およびファン１８の回転数が増加される一方、圧縮機１１および膨張機１４の回転数は運転停止契機の発生時の回転数に維持される。
【００５０】
次に、運転停止契機の発生時から所定時間経過後の時刻ｔ１において、メインコントローラ４６は、モータ３２の駆動制御（回転数制御）を終了するべき旨の信号（指令）をモータコントローラ４１に送る。モータコントローラ４１は、モータ３２の駆動制御を終えて、この結果、圧縮機１１（圧縮機構１１ａ）が動作停止（０Ｈｚ）に至る。なお、所定時間は、メインコントローラ４６のタイマで計測することができる（以下の実施形態においても同様）。
【００５１】
このように、モータコントローラ４１は、運転停止契機の発生後も圧縮機１１が動作し続けるようにモータ３２の駆動制御を継続する一方、所定の動作停止条件を満足した場合に、圧縮機１１が動作停止に至る（回転数がゼロになる）ようにモータ３２の駆動制御を終了する。このようにすれば、発電機３４からの回生電力をモータ３２で消費できるようになるので、電源ライン３０６（図２参照）の電圧過昇を確実に防止でき、コンデンサ３０３のような電気部品の保護に資する。
【００５２】
また、時刻ｔ１において、メインコントローラ４６は、発電機３４の駆動制御を終了するべき旨の信号（指令）を発電機コントローラ４２に送る。発電機コントローラ４２は、発電機３４の駆動制御を終える。膨張機１４は、冷媒回路Ａの高低圧差が解消されるまで回転し、その後、停止する。
【００５３】
このように、発電機コントローラ４２は、運転停止契機の発生後も膨張機１４が動作し続けるように発電機３４の駆動制御を継続する一方、所定の動作停止条件を満足した場合に、膨張機１４が動作停止に至る（回転数がゼロになる）ように発電機３４の駆動制御を終了する。つまり、ポンプ１６およびファン１８の回転数増によって、冷媒回路Ａの高低圧差がある程度縮小するのを待ってから、発電機３４の駆動制御を終了する。運転停止契機の発生後も発電機３４の駆動制御を行うことにより、膨張機１４の過回転が起きることを確実に防止でき、膨張機１４の構成部品が保護される。
【００５４】
モータ３２および／または発電機３４の駆動制御を終了する契機となる所定の動作停止条件としては、ａ）運転停止契機の発生時（時刻ｔ０）から所定時間（ｔ１−ｔ０）が経過すること、ｂ）発電機３４に流れる電流の大きさが所定値以下となること、および、ｃ）冷媒回路Ａの高低圧差が所定値以下となること、からなる群より選ばれる少なくとも１つの条件とすることができる。これらの条件を動作停止条件として設定することにより、膨張機１４の過回転や電源ライン３０６の電圧過昇を確実に防止できる。なお、図３に示す手順では、ａ）の条件を動作停止条件として採用している。
【００５５】
発電機コントローラ４２による発電機３４の駆動制御の終了は、具体的には、発電機３４の作り出す交流を直流に変換するためのスイッチング素子群３０９（図２参照）のＰＷＭ制御を行わないことを意味する。モータコントローラ４１の場合は、電源から供給される直流を交流に変換するためのスイッチング素子群３０５のＰＷＭ制御を行わないことを意味する。発電機３４側のスイッチング素子群３０９の制御を停止すると、スイッチング素子に逆並列接続されたフライバックダイオード（図示省略）を介して、発電機３４の三相交流が電源ライン３０６に直接回生されうる。一方、モータ３２側のスイッチング素子群３０５の制御を停止すると、モータ３２への給電は止まる。したがって、冷媒回路Ａの高低圧差が非常に大きい状態でモータ３２および発電機３４の駆動制御（回転数制御）を終えた場合には、電源ライン３０６の電圧過昇を招来する可能性がある。
【００５６】
これに対し、本実施形態による停止手順によれば、運転停止契機の発生後、まずポンプ１６およびファン１８の回転数を増やして冷媒回路Ａの高低圧差を縮小させ、その後、モータ３２および発電機３４の駆動制御を終了する。このような手順は、電源ライン３０６の電圧過昇の防止に寄与する。
【００５７】
なお、時刻ｔ１におけるモータ３２の駆動制御を終了するステップに、モータ３２の目標回転数をゼロに設定するステップおよび直流制動を掛けるステップが含まれていてもよい。このようにすれば、モータ３２をより迅速に停止させることができる。同様に、発電機３４の駆動制御を終了するステップに、発電機３４の目標回転数をゼロに設定するステップおよび直流制動を掛けるステップが含まれていてもよい。このようにすれば、発電機３４をより迅速に停止させることができる。これらの事項は、他の実施形態でも共通である。
【００５８】
図３に戻って説明を続ける。時刻ｔ１から所定時間経過後の時刻ｔ１’において、メインコントローラ４６は、ポンプコントローラ４４およびファンコントローラ４５に信号（指令）を送り、ポンプ１６およびファン１８を停止させる。これにより、冷凍サイクル装置１００が停止に至る。
【００５９】
つまり、メインコントローラ４６は、モータ３２および／または発電機３４の駆動制御の終了時よりも遅れて、水の搬送量がゼロとなるようにポンプ１６を停止させるとともに、外気の搬送量がゼロとなるようにファン１８を停止させる。具体的には、ポンプ１６の停止信号がポンプコントローラ４４に与えられ、ファン１８の停止信号がファンコントローラ４５に与えられる。このようにすれば、圧縮機１１を停止した後に残る高低圧差をより迅速に解消することができ、膨張機１４が自由に回転する時間を短縮する、言い換えれば、冷凍サイクル装置１００が完全停止に至るまでの時間を短縮することができる。
【００６０】
もちろん、モータ３２および／または発電機３４の駆動制御の終了とともに、水および外気の搬送量がゼロとなるようにポンプ１６およびファン１８を停止させてもよい。
【００６１】
以上のように、圧縮機１１や膨張機１４を停止させる前に、ポンプ１６やファン１８の回転数を増加させることで、冷凍サイクルの高圧は低下し、低圧は上昇する。したがって、膨張機１４の吸入側と吐出側との圧力差を小さくできる。これにより、膨張機１４の過回転が起きて膨張機１４の構成部品がダメージを受けることを防止できる。さらに、発電機３４を流れる電流を速やかに低下させることができるので、電源ライン３０６の電圧過昇が防止され、ひいては電源ライン３０６に設けられたコンデンサ３０３のような電気部品を保護できる。また、ポンプ１６やファン１８の回転数を増加させない従来の停止手順を採用する場合に比べ、より短時間で冷凍サイクル装置１００を停止させることが可能となる。
【００６２】
次に、実施形態１のいくつかの変形例を図７〜図１１のタイムチャートを用いて説明する。
【００６３】
図７に示すごとく、運転停止契機の発生後、直ちに膨張機１４の回転数を低減するようにしてもよい。すなわち、時刻ｔ０において運転停止契機が発生した後、発電機コントローラ４２は、メインコントローラ４６からの指令を受け、運転停止契機の発生時よりも低い回転数（目標回転数）で発電機３４の駆動制御を行う。このようにすれば、膨張機１４の冷媒流量が低減するので、発電機３４を流れる電流を速やかに低下させることが可能となる。したがって、電源ライン３０６の電圧過昇を防止することが可能となる。
【００６４】
膨張機１４の回転数は、図７に示す手順のように、複数段階で低減させてもよい。このようにすれば、冷媒音も発生しにくくなる。一方、図８に示すように、運転停止契機発生時から所定時間経過するまでの期間（時刻ｔ０〜時刻ｔ１）において、一定の割合で膨張機１４の回転数を低減するようにしてもよい。膨張機１４を一定の割合で減速することにより、トルク変動に基づく騒音も発生しにくくなる。
【００６５】
また、図９に示すごとく、運転停止契機の発生後、直ちに圧縮機１１の回転数を低減することが望ましい。すなわち、時刻ｔ０において運転停止契機が発生した後、モータコントローラ４１は、運転停止契機の発生時よりも低い回転数（目標回転数）でモータ３２の駆動制御を行う。これにより、圧縮機１１の回転数が低減するので、冷媒回路Ａの高低圧差をより縮小することが可能である。また、膨張機１４の冷媒流量が減少するので、発電機３４を流れる電流を速やかに低下させることが可能となる。
【００６６】
運転停止契機発生時から所定時間経過するまでの期間（時刻ｔ０〜時刻ｔ１）において、圧縮機１１の回転数は、複数段階で低減させてもよいし（図９参照）、一定の割合で低減させてもよい。このようにすれば、冷媒音やトルク変動に基づく騒音が発生しにくくなる。
【００６７】
さらに、図１０に示すごとく、運転停止契機の発生後、圧縮機１１および膨張機１４の回転数を直ちに低減するようにしてもよい。図１０に示す手順によれば、図７に示す手順と、図９に示す手順との両方の効果を重畳的に得ることができる。好ましくは、圧縮機１１の回転数と、膨張機１４の回転数とが同期して低減するように、運転停止契機発生後のモータ３２および発電機３４の回転数制御を行うことである。
【００６８】
また、圧縮機１１を停止させるタイミングと、膨張機１４を停止させるタイミングとを相違させてもよい。例えば、図１１に示す手順では、時刻ｔ０（運転停止契機の発生時）から時刻ｔ１までの所定期間において、段階的に膨張機１４の回転数を低減する。時刻ｔ１において、モータ３２の駆動制御を終了し、圧縮機１１を停止させる。発電機３４の駆動制御は、時刻ｔ１から所定時間経過後の時刻ｔ１’まで継続する。時刻ｔ１’において、発電機３２の駆動制御を終え、膨張機１４を停止させる。ポンプ１６およびファン１８も時刻ｔ１’で停止させる。このように、先に圧縮機１１を停止させ、やや遅れて膨張機１４を停止させるようにすれば、膨張機１４の吸入側と吐出側との圧力差をスムーズかつ速やかに縮小でき、冷媒音も発生しにくくなる。
【００６９】
以上、図７〜図１１に示す手順のいずれを採用する場合であっても、圧縮機１１や膨張機１４を停止する前に、ポンプ１６やファン１８の回転数を増加させる。これにより、冷凍サイクルの高圧は低下し、低圧は上昇する。冷媒回路Ａの高低圧差を十分に縮小させてから圧縮機１１および膨張機１４を停止させることにより、膨張機１４の構成部品がダメージを受けたり、電源回路３０６の電圧過昇が起きたりすることを防ぐことができる。
【００７０】
なお、図７、図８および図１１に示す停止手順は、圧縮機１１の回転数を維持したまま膨張機１４の回転数だけを低減している。この場合、冷媒回路Ａの高低圧差が増加するのではないかという疑問もあるが、ポンプ１６およびファン１８の回転数増による高低圧差の減少分が、膨張機１４の回転数減による高低圧差の増加分を上回るのであれば、これらの手順も採用可能である。
【００７１】
また、図２や図１０に示す停止手順であれば、圧縮機と膨張機とがシャフトで連結されている流体機械を用いた冷凍サイクル装置にも好適に採用することができる。
【００７２】
（実施の形態２）
図１２は、実施の形態２における停止手順を示すタイムチャートである。本実施形態では、運転停止時にバイパス弁２１を開放することにより、冷媒回路Ａの高低圧差を低減する。
【００７３】
時刻ｔ０で運転停止契機が発生すると、メインコントローラ４６は、制御モードを通常運転モードから停止モードに切り替える。停止モードに移行すると、メインコントローラ４６は、バイパス弁２１の開度を運転停止契機の発生時よりも拡大するべき旨の信号（指令）をバイパス弁コントローラ４３に送る。当該信号を取得することに応じて、バイパス弁コントローラ４３は、バイパス弁２１の開度をＢｐｌｓ１へと直ちに拡大する。
【００７４】
さらに、メインコントローラ４６は、発電機コントローラ４２に対し、運転停止契機の発生時よりも低い回転数（目標回転数）で発電機３４の駆動制御を行うべき旨の指令を与える。これにより、発電機３４の目標回転数が低減され、膨張機１４の回転数も低減する。膨張機１４の回転数は、時刻ｔ０から時刻ｔ１までの期間において、段階的に低減させるとよい。
【００７５】
このように、圧縮機１１や膨張機１４を停止する前に、バイパス弁２１の開度を拡大すると、冷凍サイクルの高圧は低下し、低圧は上昇する。これにより、膨張機１４の吸入側と吐出側との圧力差が縮小し、膨張機１４の構成部品がダメージを受けることを防止できる。また、膨張機１４の回転数減により、発電機３４を流れる電流を速やかに低下させることができるとともに、運転停止契機の発生後もモータ３２の駆動制御をしばらく継続することで、回生電力を確実に消費できる。圧縮機１１の回転数を維持したまま膨張機１４の回転数を減じた場合であっても、バイパス弁２１の働きにより、冷媒回路Ａの高低圧差が拡大することはない。また、膨張機１４の回転数を段階的に低減することにより、冷媒音も発生しにくくなる。
【００７６】
また、図１３に示すごとく、運転停止契機の発生後、直ちに圧縮機１１の回転数を低減することが望ましい。このようにすれば、冷媒回路Ａの高低圧差を迅速に縮小することが可能となる。また、膨張機１４の冷媒流量が減少するので、発電機３４を流れる電流を速やかに低下させることが可能となる。
【００７７】
運転停止契機発生時から所定時間経過するまでの期間（時刻ｔ０〜時刻ｔ１）において、圧縮機１１の回転数は、複数段階で低減させてもよいし（図１３）、一定の割合で低減させてもよい。このようにすれば、冷媒音やトルク変動に基づく騒音が発生しにくくなる。
【００７８】
また、図１４に示すごとく、運転停止契機発生時から所定時間経過するまでの期間（時刻ｔ０〜時刻ｔ１）において、バイパス弁２１の開度を徐々に（段階的に）増加させてもよい。バイパス弁２１の開度が規定値Ｂｐｌｓ１に設定される時刻ｔ１で、圧縮機１１および膨張機１４を停止させる。このようにすれば、冷媒の流れが急に変化することに基づく冷媒音が発生しにくくなる。
【００７９】
また、圧縮機１１を停止させるタイミングと、膨張機１４を停止させるタイミングとを相違させてもよい。例えば、図１５に示す手順では、運転停止契機発生時から所定時間経過するまでの期間（時刻ｔ０〜時刻ｔ１）において、バイパス弁２１の開度を段階的に拡大するとともに、膨張機１４の回転数を段階的に低減する。バイパス弁２１の開度が規定値Ｂｐｌｓ１に到達する時刻ｔ１において、モータ３２の駆動制御を終えて圧縮機１１を停止させる。発電機３４の駆動制御は、モータ３２の駆動制御を終える時刻ｔ１から所定時間経過後の時刻ｔ１’まで継続する。時刻ｔ１’において、発電機３２の駆動制御を終了し、膨張機１４を停止させる。このように、先に圧縮機１１を停止させ、やや遅れて膨張機１４を停止させるようにすれば、膨張機１４の吸入側と吐出側との圧力差をスムーズかつ速やかに縮小でき、冷媒音も発生しにくくなる。
【００８０】
以上のように、運転停止契機の発生後も圧縮機１１および膨張機１４が動作し続ける一方、運転停止契機の発生に応じて圧縮機１１および膨張機１４の少なくとも一方の動作速度（回転数）が低減され、さらに、所定の動作停止条件を満足した場合に、圧縮機１１および膨張機１４が動作停止に至る。所定の動作停止条件としては、先の実施形態で説明したａ）、ｂ）およびｃ）からなる群より選ばれる少なくとも１つの条件を設定することができる。図１２〜図１５に示す手順では、ａ）の条件を動作停止条件として採用している。
【００８１】
さらに、本実施形態のように、バイパス弁２１の助けを借りる場合には、冷媒回路Ａの高低圧差を相当早く縮小することが可能であり、その場合、膨張機１４に連結された発電機３４が力行運転を行う可能性が出てくる。したがって、時刻ｔ０で運転停止契機が発生した後は、発電機３４を流れる電流値に基づき、発電機３４が回生運転を行っているか力行運転を行っているかをモニタし、回生運転から力行運転に切り替わることに応じて発電機３４の駆動制御を終え、膨張機１４を停止させるようにしてもよい。このようにすれば、消費電力の節約にも資する。
【００８２】
なお、実施の形態１で説明したように、ポンプ１６および／またはファン１８の回転数を増加させる制御と、バイパス弁２１の開度を拡大する制御とを並行して実施してもよいことはもちろんである。その場合には、冷媒回路Ａの高低圧差をより迅速に縮小することが可能となる。
【００８３】
（実施の形態３）
図１６は、実施の形態３の停止手順を示すタイムチャートである。
【００８４】
運転停止契機発生時（時刻ｔ０）から時刻ｔ１までの第１の所定期間において、段階的にバイパス弁２１の開度を増加させるとともに、膨張機構１４の回転数を段階的に低減する。次に、バイパス弁２１の開度が規定値Ｂｐｌｓ１に達する時刻ｔ１から、時刻ｔ２までの第２の所定期間において、圧縮機１１の回転数を段階的に低減する。第２の所定期間において、膨張機１４の回転数は、時刻ｔ１の時点の回転数に維持してもよい。次に、第２の所定期間の経過後の時刻ｔ２で圧縮機１１を停止させる。そして、時刻ｔ２から時刻ｔ２’までの第３の所定期間の経過後、膨張機１４を停止させる。
【００８５】
このように、圧縮機１１や膨張機１４を停止する前に、バイパス弁２１の開度を拡大すると、冷凍サイクルの高圧は低下し、低圧は上昇する。これにより、膨張機１４の吸入側と吐出側との圧力差が縮小し、膨張機１４の構成部品がダメージを受けることを防止できる。また、膨張機１４の回転数減により、発電機３４を流れる電流を速やかに低下させることができるとともに、運転停止契機の発生後もモータ３２の駆動制御をしばらく継続することで、回生電力を確実に消費できる。圧縮機１１の回転数を維持したまま膨張機１４の回転数を減じた場合であっても、バイパス弁２１の働きにより、冷媒回路Ａの高低圧差が拡大することはない。また、膨張機１４の回転数を段階的に低減することにより、冷媒音も発生しにくくなる。
【００８６】
（実施の形態４）
図１７は、実施の形態４の停止手順を示すタイムチャートである。
【００８７】
時刻ｔ０にて停止モードに移行すると、メインコントローラ４６は、モータコントローラ４１および発電機コントローラ４２に信号（指令）を送る。運転停止契機発生時（時刻ｔ０）から時刻ｔ１までの所定期間において、圧縮機１１および膨張機１４の回転数が段階的に低減し、時刻ｔ１で圧縮機１１および膨張機１４が停止する。
【００８８】
モータコントローラ４１は、運転停止契機の発生後、圧縮機１１の回転数が段階的に低減するように、運転停止契機の発生時（時刻ｔ０）よりも低い回転数（目標回転数）でモータ３２の駆動制御を行う一方、運転停止契機の発生から所定時間経過後の時刻ｔ１において、圧縮機１１が動作停止に至るようにモータ３２の駆動制御を終える。同様に、発電機コントローラ４２は、運転停止契機の発生後、膨張機１４の回転数が段階的に低減するように、運転停止契機の発生時（時刻ｔ０）よりも低い回転数（目標回転数）で発電機３４の駆動制御を行う一方、運転停止契機の発生から所定時間経過後の時刻ｔ１で、膨張機１４が動作停止に至るように発電機３４の駆動制御を終える。好ましくは、圧縮機１１の回転数と、膨張機１４の回転数とが同期して低減するように、運転停止契機発生後のモータ３２および発電機３４の回転数制御を行うことである。
【００８９】
このようにすれば、冷媒回路Ａの高低圧差がスムーズに縮小する。冷媒回路Ａの高低圧差が十分に縮小した後に、モータ３２および発電機３４の駆動制御を終了し、圧縮機１１および膨張機１４を停止させる。このような手順を採用することにより、膨張機１４の過回転、電源ライン３０６の電圧過昇、冷媒音の発生を防止することができる。
【００９０】
また、図１８に示すごとく、モータ３２および発電機３４の駆動制御を終える時刻ｔ１にて、バイパス弁２１の開度を拡大するようにしてもよい。すなわち、バイパス弁コントローラ４３は、モータコントローラ４１によるモータ３２の駆動制御の終了および発電機コントローラ４２による発電機３４の駆動制御の終了後に、バイパス弁２１（流量調整弁）の開度を拡大する制御を行う。このようにすれば、時刻ｔ１の時点における冷媒回路Ａの高低圧差がある程度大きい場合であっても、膨張機１４の過回転等の問題が生じないので好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】本発明の実施形態における冷凍サイクル装置を示す構成図
【図２】冷凍サイクル装置の電源回路を示す回路図
【図３】実施形態１の停止手順を示すタイムチャート
【図４】冷媒側冷凍能力と、空気側冷凍能力と、冷凍サイクルの低圧との関係を示す模式図
【図５】ファンの回転数増加による冷凍サイクルの低圧上昇を示す模式図
【図６】ポンプの回転数増加による冷凍サイクルの高圧低下を示す模式図
【図７】実施形態１の第１変形例の停止手順を示すタイムチャート
【図８】実施形態１の第２変形例の停止手順を示すタイムチャート
【図９】実施形態１の第３変形例の停止手順を示すタイムチャート
【図１０】実施形態１の第４変形例の停止手順を示すタイムチャート
【図１１】実施形態１の第５変形例の停止手順を示すタイムチャート
【図１２】実施形態２の停止手順を示すタイムチャート
【図１３】実施形態２の第１変形例の停止手順を示すタイムチャート
【図１４】実施形態２の第２変形例の停止手順を示すタイムチャート
【図１５】実施形態２の第３変形例の停止手順を示すタイムチャート
【図１６】実施形態３の停止手順を示すタイムチャート
【図１７】実施形態４の停止手順を示すタイムチャート
【図１８】実施形態４の変形例の停止手順を示すタイムチャート
【符号の説明】
【００９２】
１１  圧縮機
１１ａ  圧縮機構
１２  放熱器
１４  膨張機
１４ａ  膨張機構
１５  蒸発器
１６  ポンプ
１７  給湯タンク
１８  ファン
２０  バイパス回路
２１  バイパス弁
３２  モータ
３４  発電機
４１  モータコントローラ
４２  発電機コントローラ
４３  バイパス弁コントローラ
４４  ポンプコントローラ
４５  ファンコントローラ
１００  冷凍サイクル装置
【図１】
2008180462.tif 000003
【図２】
2008180462.tif 000004
【図３】
2008180462.tif 000005
【図４】
2008180462.tif 000006
【図５】
2008180462.tif 000007
【図６】
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【図７】
2008180462.tif 000009
【図８】
2008180462.tif 000010
【図９】
2008180462.tif 000011
【図１０】
2008180462.tif 000012
【図１１】
2008180462.tif 000013
【図１２】
2008180462.tif 000014
【図１３】
2008180462.tif 000015
【図１４】
2008180462.tif 000016
【図１５】
2008180462.tif 000017
【図１６】
2008180462.tif 000018
【図１７】
2008180462.tif 000019
【図１８】
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