(57)【要約】  【課題】  冷凍サイクルで加熱した水を利用する給湯機や蓄熱装置において、水加熱用熱交換器へ供給される水の温度が高温かつ変動する場合には、必ずしも最適なサイクル運転となっていなかった。  【解決手段】  蒸発器１１４から出た低温の冷媒と、水供給元から供給される高温の水とを熱交換させる第２の冷媒−水熱交換器１１５を設け、第２の冷媒−水熱交換器１１５の入口水温度に基づいて、膨張弁１１３の開度を制御することにより、圧縮機１１１に吸入される冷媒の過熱度および圧力を最適に制御し、圧縮機１１１の圧縮動力を少なくする。【選択図】  図１
2008020125.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前記冷媒が放熱し、水を加熱する第１の冷媒−水熱交換器と、前記第１の冷媒−水熱交換器で放熱した前記冷媒の圧力を低下させる膨張機構と、前記膨張機構で圧力を低下させた冷媒を空気の熱で加熱する蒸発器と、前記蒸発器で加熱された冷媒と水とを熱交換させる第２の冷媒−水熱交換器とが、前記冷媒を流す経路で循環する形で接続された冷媒回路と、
外部より供給された水と前記冷媒と熱交換を行う前記第２の冷媒−水熱交換器と、前記第２の冷媒−水熱交換器によって前記冷媒と熱交換した前記水を前記冷媒が放熱することによって加熱する前記第１の冷媒−水熱交換器とが順に接続され、前記第１の冷媒−水熱交換器で加熱された前記水を供給する水経路とを備え、
前記第２の冷媒−水熱交換器の入口水温度を検出し、前記第２の冷媒−水熱交換器の入口水温度が上昇すると、前記膨張機構によって低下させられる前記冷媒の圧力が高くなるように前記膨張機構を制御する冷凍サイクル装置。
【請求項２】
請求項１に記載の冷凍サイクル装置と、蓄熱材を有する蓄熱槽とを有し、
前記蓄熱槽より水を前記水経路に供給し、前記水経路で加熱された水を前記蓄熱槽に導入し、前記加熱された水によって、前記蓄熱槽内の蓄熱材を加熱する蓄熱装置。
【請求項３】
前記蓄熱材が潜熱蓄熱材であることを特徴とする、
請求項２に記載の蓄熱装置。
【請求項４】
前記第２の冷媒−水熱交換器の一部が蒸発器としても兼用できる構成であることを特徴とする、
請求項１〜３のいずれかに記載の冷凍サイクル装置とそれを用いた蓄熱装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷媒の凝縮による放熱で水等の被加熱流体を加熱する冷凍サイクル装置と、その冷凍サイクル装置を用いた蓄熱装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
圧縮機、第１の冷媒−水熱交換器、膨張機構、蒸発器を主な構成要素とし、それらを冷媒経路で接続する冷凍サイクル装置、いわゆるヒートポンプサイクルを用いた給湯装置が実用化されている。ヒートポンプサイクルを用いた給湯装置においては、第１の冷媒−水熱交換器において、高温の冷媒と水とが熱交換を行うことにより、温水を得ている。
【０００３】
冷凍サイクル装置においては、構成要素の高性能化、制御の最適化等、様々なシステム性能の高効率化の取組みがなされてきた。システム性能向上手段の一つとして、蒸発器と圧縮機との間の冷媒経路に副熱交換器を設ける構成が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
特許文献１では、図７に示すように、冷凍サイクル装置１０が、圧縮機３１、熱交換器１１、膨張弁３３、蒸発器３４、副熱交換器１２で構成され、さらに貯湯タンク２０を備えている。貯湯タンク２０の温水は、ポンプ４２で流通路４０に送られ、副熱交換器１２で、授熱部４３内の温水から受熱部３５内の低温冷媒へ伝熱される。さらに、熱交換器１１では、授熱部である凝縮器３２内の高温冷媒から受熱部４１内の水へ伝熱され、貯湯タンク２０に戻る。すなわち、貯湯タンク２０から取り出された温水は、蒸発器３４から圧縮機３１に向かう低温の冷媒と熱交換して温度を低下させられた後、熱交換器１１で圧縮機３１から吐出された高温の冷媒と熱交換して加熱され、貯湯タンク２０に戻る。このような構成とすることにより、熱交換器１１で熱交換される水温条件によって異なるが、副熱交換器１２がない場合に比べて、冷凍サイクルの成績係数を１前後上昇させている。
【特許文献１】特開２００２−９８４２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１における冷凍サイクル装置１０においては、副熱交換器１２（第２の冷媒−水熱交換器）へ接続される水の流通路４０にバイパス回路を設け、副熱交換器１２へ供給される水の温度が外気温度よりも高い場合に、蒸発器３４を出た冷媒と貯湯タンク２０より供給される水とを副熱交換器１２において熱交換させることによって、冷凍サイクルの成績係数を向上させる構成となっている。
【０００６】
しかしながら、副熱交換器１２へ供給される水の温度が変動する場合には、副熱交換器１２での熱交換量が変動し、冷媒の最適な過熱度や圧力が変動する為、単純に副熱交換器１２へ水を流入させるだけでは、必ずしも最適なサイクル運転となっていなかった。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の冷凍サイクル装置は、冷媒を圧縮する圧縮機１１１と、前記圧縮機１１１で圧縮された前記冷媒が放熱し、水を加熱する第１の冷媒−水熱交換器１１２と、前記第１の冷媒−水熱交換器１１２で放熱した前記冷媒の圧力を低下させる膨張機構１１３と、前記膨張機構１１３で圧力を低下させた冷媒を空気の熱で加熱する蒸発器１１４と、前記蒸発器１１４で加熱された冷媒と水とを熱交換させる第２の冷媒−水熱交換器１１５とが、前記冷媒を流す経路で循環する形で接続された冷媒回路１１６と、外部より供給された水と
前記冷媒と熱交換を行う前記第２の冷媒−水熱交換器１１５と、前記第２の冷媒−水熱交換器１１５によって前記冷媒と熱交換した前記水を前記冷媒が放熱することによって加熱する前記第１の冷媒−水熱交換器１１２とが順に接続され、前記第１の冷媒−水熱交換器１１２で加熱された前記水を供給する水経路１１７とを備え、前記第２の冷媒−水熱交換器１１５の入口水温度を検出し、前記第２の冷媒−水熱交換器１１５の入口水温度が上昇すると、前記膨張機構１１３によって低下させられる前記冷媒の圧力が高くなるように前記膨張機構１１３を制御する。
【０００８】
また、本発明の蓄熱装置は、上記冷凍サイクル装置と、蓄熱材を有する蓄熱槽１８１とを有し、前記蓄熱槽より水を前記水経路に供給し、前記水経路で加熱された水を前記蓄熱槽に導入し、前記加熱された水によって、前記蓄熱槽内の蓄熱材を加熱する。
【０００９】
また、前記蓄熱材が潜熱蓄熱材であるという構成にしても良い。
【００１０】
また、前記第２の冷媒−水熱交換器１１５の一部が蒸発器としても兼用できる構成としても良い。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、蒸発器において空気の熱により加熱された冷媒を第２の冷媒−水熱交換器（副熱交換器）に流通させる場合に、第２の冷媒−水熱交換器へ供給される水の温度が高くなるにつれて、膨張機構による冷媒膨張度合いを少なくし、蒸発器に流入する冷媒圧力および温度を上昇させて、蒸発器および第２の冷媒−水熱交換器での熱交換量の制御と、圧縮機での圧縮動力の低減を行うことにより、高効率な冷凍サイクル装置とそれを用いた蓄熱装置を提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１３】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１の冷凍サイクル装置の構成図である。図１に示すように、本発明の実施の形態１の冷凍サイクル装置１１０は、冷媒を圧縮する圧縮機１１１と、圧縮機１１１で圧縮された冷媒が放熱し、水経路１１７の水を加熱する第１の冷媒−水熱交換器１１２と、第１の冷媒−水熱交換器１１２で放熱した冷媒の圧力を低下させる膨張機構である膨張弁１１３と、膨張弁１１３で圧力を低下させられた冷媒が空気の熱により加熱される蒸発器１１４と、蒸発器１１４で加熱された冷媒と熱交換させて、水供給元から供給される水を冷却する第２の冷媒−水熱交換器１１５とを、冷媒回路１１６により順に接続することで、冷媒を循環させるヒートポンプサイクルを構成している。
【００１４】
さらに、本発明の実施の形態１の冷凍サイクル装置１１０では、冷媒回路１１６を利用して水を加熱するために、水供給元と、ポンプ１２４と、第２の冷媒−水熱交換器１１５と、第１の冷媒−水熱交換器１１２と、水供給先とが、水経路１１７により順に接続されている。また、水経路１１７には、第２の冷媒−水熱交換器１１５の入口水温度を検出する温度センサ１２２が備えられており、温度センサ１２２および膨張弁１１３は、信号線１４１、１４２により制御装置１３０と接続されている。
【００１５】
本発明の実施の形態１の冷凍サイクル装置の特徴は、第２の冷媒−水熱交換器１１５の入口水温度が上昇するにつれて、膨張弁１１３で低下させる冷媒圧力および温度が高くなるように制御している点である。
【００１６】
本発明の実施の形態１においては、冷媒として二酸化炭素を用いているが、これに限ら
れるものではない。
【００１７】
次に、本発明の実施の形態１における冷凍サイクル装置１１０の動作について、図１を用いて説明する。
【００１８】
冷媒は、圧縮機１１１で高温、高圧となって吐出され、第１の冷媒−水熱交換器１１２で水経路１１７の水と熱交換して放熱する。そして、冷媒は、膨張機構である膨張弁１１３でその圧力および温度を低下させられた後、蒸発器１１４で空気の熱により加熱される。その後、第２の冷媒−水熱交換器１１５で、水経路１１７の水と熱交換することで加熱、気化されて圧縮機１１１に戻る。
【００１９】
水供給元から供給された水は、第２の冷媒−水熱交換器１１５で低温の冷媒と熱交換して冷却された後、第１の冷媒−水熱交換器１１２で高温の冷媒と熱交換して加熱され、水供給先に供給される。
【００２０】
温度センサ１２２は、原則として、第２の冷媒−水熱交換器１１５の入口水温度を所定時間毎に検出して制御装置１３０に信号を送る。制御装置１３０が、第２の冷媒−水熱交換器１１５の入口水温度の温度変化に応じて、膨張弁１１３の開度を調整することにより、蒸発器１１４および第２の冷媒−水熱交換器１１５での熱交換量を制御し、圧縮機１１１に吸入される冷媒の過熱度および圧力を最適な大きさに制御する。
【００２１】
制御装置１３０により、冷媒の過熱度を最適な大きさに制御して、圧縮機１１１に吸入させるようにすることで、圧縮機１１１の冷媒吐出温度を一定とした場合、その冷媒の吐出圧力を低減することができ、冷媒を所定の吐出圧力まで圧縮する為に必要な圧縮機１１１の圧縮動力を小さくすることができる。この過熱度の調整は、膨張弁１１３の開度調整によって蒸発器１１４の入口冷媒の圧力および温度が高くなるように制御し、蒸発器１１４において冷媒が外気から加熱される熱交換量を調整することにより行われる。また、上記調整により、蒸発器１１４の入口冷媒の圧力が高くなると、圧縮機１１１に吸入される冷媒圧力も高くなる為、圧縮機１１１の圧縮動力を低減できる。その結果、圧縮機１１１への入力電力を低減することができる。
【００２２】
次に、膨張弁１１３の制御方法について、図２を用いて詳しく説明する。図２は、本発明の実施の形態１の冷凍サイクル装置１１０における膨張弁１１３の開度の制御方法を説明するフローチャートである。
【００２３】
工程Ｓ１０１において、第２の冷媒−水熱交換器１１５の入口水温度が温度センサ１２２によって検出される。検出された値は、制御装置１３０へ入力される。
【００２４】
工程Ｓ１０２において、工程Ｓ１０１で検出された第２の冷媒−水熱交換器１１５の入口水温度が、所定時間前に検出された第２の冷媒−水熱交換器１１５の入口水温度と比較して上昇しているかどうかが、制御装置１３０によって判別される。
【００２５】
工程Ｓ１０２で、第２の冷媒−水熱交換器１１５の入口水温度が所定時間前に比較して上昇していると判別された場合は、工程Ｓ１０３において、膨張弁１１３の開度が制御装置１３０によって所定量拡大される。
【００２６】
一方、工程Ｓ１０２で、第２の冷媒−水熱交換器１１５の入口水温度が所定時間前に比較して上昇していると判別されなかった場合は、工程Ｓ１０３は省略される。
【００２７】
工程Ｓ１０４において、圧縮機１１１への入力電力が検出される。検出された値は、制
御装置１３０へ入力される。
【００２８】
工程Ｓ１０５において、工程Ｓ１０４で検出された圧縮機１１１への入力電力が、所定時間前に検出された圧縮機１１１への入力電力と比較して増加しているかどうかが、制御装置１３０によって判別される。
【００２９】
工程Ｓ１０５で、圧縮機１１１への入力電力が所定時間前に比較して増加していると判別された場合は、工程Ｓ１０６において、膨張弁１１３の開度が制御装置１３０によって所定量縮小される。
【００３０】
一方、工程Ｓ１０５で、圧縮機１１１への入力電力が所定時間前に比較して増加していると判別されなかった場合は、工程Ｓ１０６は省略される。
【００３１】
以上説明したように、図２に示した制御を所定時間毎に繰り返して実施することにより、最適な冷凍サイクル装置の制御が可能になる。
【００３２】
次に、本発明の実施の形態１の冷凍サイクル装置１１０の運転状態を、図３を用いて説明する。図３は、縦軸に冷媒の圧力、横軸に冷媒のエンタルピを表示したモリエル線図であり、冷媒は二酸化炭素である。図３中の曲線１６０、１６３、１６４は、それぞれ飽和曲線、等温線、等エントロピ線を表している。
【００３３】
図３において、閉サイクルＡ１Ｂ１Ｃ１Ｄ１１６１は、冷凍サイクル装置１１０の構成において、工程Ｓ１０１〜工程Ｓ１０６の制御を行わない場合、すなわち比較例のモリエル線図である。また、閉サイクルＡ２Ｂ２Ｃ２Ｄ２１６２は、本実施の形態１の工程Ｓ１０１〜工程Ｓ１０６の制御を行った場合のモリエル線図である。
【００３４】
比較例である閉サイクルＡ１Ｂ１Ｃ１Ｄ１１６１において、圧縮過程での冷媒は、圧縮機１１１で圧縮されることによって、圧力およびエンタルピが増加し、図３の点Ａ１から点Ｂ１に変化する。放熱過程での冷媒は、第１の冷媒−水熱交換器１１２で水へ放熱することによって、圧力一定のままエンタルピが減少し、点Ｂ１から点Ｃ１に変化する。膨張過程での冷媒は、膨張弁１１３で膨張されることによって、エンタルピ一定のまま圧力が減少し、点Ｃ１から点Ｄ１に変化する。蒸発過程での冷媒は、蒸発器１１４および第２の冷媒−水熱交換器１１５で外気および水から受熱することによって、圧力一定のままでエンタルピが増加し、点Ｄ１から点Ａ１に変化する。その後、再び圧縮機１１１で圧縮される。
【００３５】
閉サイクルＡ１Ｂ１Ｃ１Ｄ１１６１においては、第２の冷媒−水熱交換器１１５の入口水温度が高い場合、冷媒の過熱度が必要以上に大きくなってしまう可能性がある。さらに、等エントロピ線１６４の傾きが小さい領域で圧縮を行う場合ほど、所定の吐出圧力まで圧縮する場合に必要な圧縮動力は大きい。図３においては、圧縮される冷媒が低圧かつ高エンタルピの状態であるほど、必要な圧縮動力は増加してしまう。特に、二酸化炭素を冷媒として用いる場合、低圧かつ高エンタルピになるにつれて、等エントロピ線１６４の傾きが減少する割合が比較的大きい。したがって、二酸化炭素を冷媒とする場合では、冷媒の過熱度が必要以上に大きくなると、所定の吐出圧力まで圧縮するのに必要な圧縮動力が大きく増加し、冷凍サイクルの成績係数が急激に低下してしまう。
【００３６】
また、冷媒の過熱度が必要以上に大きい場合には、第１の冷媒−水熱交換器１１２内における冷媒圧力が、気液二相領域の状態に近い状態（図３の飽和曲線１６０の付近）まで、低くなってしまう可能性がある。冷媒が気液二相領域に近い状態では、等温線１６３の傾きが小さくなり、第１の冷媒−水熱交換器１１２における冷媒の温度差が十分に確保で
きない。このため、第１の冷媒−水熱交換器１１２における冷媒と水との熱交換効率が低下してしまう。その結果、第１の冷媒−水熱交換器１１２において、所定温度まで水を加熱するのに必要な冷媒温度が高くなり、圧縮機１１１で必要な圧縮動力が増大する為、冷凍サイクルの成績係数が低下してしまう。
【００３７】
これに対して、本実施の形態１の閉サイクルＡ２Ｂ２Ｃ２Ｄ２１６２においては、工程Ｓ１０１〜工程Ｓ１０６の制御を行うことにより、第２の冷媒−水熱交換器１１５の入口水温度が高い場合には、膨張弁１１３の開度を調整し、冷媒圧力を上昇させる。冷媒圧力が上昇すると、冷媒温度も上昇する為、冷媒温度と外気温度の差が小さくなり、蒸発器１１４における冷媒と外気との熱交換量が制御され、圧縮機１１１に吸入される冷媒の過熱度を最適な大きさに制御することができる。この結果、圧縮機１１１に吸入される冷媒圧力が高く、かつ図３において等エントロピ線１６４の傾きが大きい領域で冷媒の圧縮を行うこととなり、圧縮機１１１の圧縮動力を小さくすることができる為、冷凍サイクルの成績係数を高くすることができる。
【００３８】
さらには、圧縮機１１１の入口において、冷媒の圧力を最適な大きさに制御することができる為、第１の冷媒−水熱交換器１１２において、所定温度まで水を加熱する為に必要な冷媒温度が高くなりすぎることがなく、第１の冷媒−水熱交換器１１２における冷媒と水との熱交換効率が低下することがない。その結果、圧縮機１１１の圧縮動力を小さくすることができる為、冷凍サイクルの成績係数を高くすることができる。
【００３９】
このように、本発明の実施の形態１の冷凍サイクル装置１１０では、第１の冷媒−水熱交換器１１２での冷媒圧力を最適に、かつ蒸発器１１４での冷媒圧力を高く制御できる為、圧縮機１１１の圧縮動力を少なくすることができる。
【００４０】
また、第１の冷媒−水熱交換器１１２における冷媒と水との熱交換効率が低下することはない為、圧縮機１１１の圧縮動力を少なくすることができる。これにより、第２の冷媒−水熱交換器１１５へ流入する水の温度が変動する場合においても、圧縮機１１１の圧縮動力を少なくすることができる為、冷凍サイクルの成績係数を向上させることができる。
【００４１】
なお、本実施の形態１においては、第２の冷媒−水熱交換器１１５として二重管熱交換器を用いることで、外管には冷媒、内管には水が流れる構成とし、さらには、蒸発器１１４にファンを備え、ファンの風量を調整することによって制御する構成としても良い。これにより、第２の冷媒−水熱交換器１１５の一部を蒸発器として兼用できる為、第２の冷媒−水熱交換器１１５の入口水温度が変動した場合においても、第２の冷媒−水熱交換器１１５の冷媒出口での冷媒過熱度をより最適な大きさに制御することが可能となる。
【００４２】
また、ポンプ１２４によって水流量を制御しているが、本発明の構成はこれに限られたものではなく、例えば、水供給元からの水圧で水を流し、絞り弁等で水流量を制御する構成としても良い。これにより、装置の構成をより簡素化することができる。
【００４３】
また、膨張機構として膨張弁１１３を用いているが、本発明の構成はこれに限られたものではなく、例えば、膨張機構として膨張機を用いる構成としても良い。これにより、冷凍サイクルの成績係数をより向上させることが可能となる。
【００４４】
また、本実施の形態１における冷凍サイクル装置の変形例として、図４に示すように、第１の冷媒−水熱交換器１１２と膨張弁１１３との間の経路、および蒸発器１１４と第２の冷媒−水熱交換器１１５との間の経路に、第１の冷媒−水熱交換器１１２で放熱した冷媒と、蒸発器１１４において空気の熱により加熱された冷媒とを熱交換する内部冷媒熱交換器１２３を共通設置する構成としても良い。
【００４５】
（実施の形態２）
図５は、本発明の実施の形態２の蓄熱装置の構成図である。図５において、図１と同じ構成については同一の符号を用いて、説明を省略する。
【００４６】
図５に示すように、本発明の実施の形態２の蓄熱装置１８０は、実施の形態１の冷凍サイクル１１０と、蓄熱槽１８１と、蓄熱熱交換器１８２と、水経路１１８とにより構成されている。水経路１１８は、第１の冷媒−水熱交換器１１２と、第１の冷媒−水熱交換器１１２で加熱された水で蓄熱材を加熱する蓄熱熱交換器１８２と、第２の冷媒−水熱交換器１１５とを、順に接続し、冷媒回路１１６を利用して加熱した水を循環させて、蓄熱槽１８１へ流入させている。
【００４７】
本実施の形態２においては、蓄熱材として、固液相変化時の潜熱を利用する潜熱蓄熱材である、融点が約５８℃の酢酸ナトリウム三水和物を用いているが、これに限られるものではない。
【００４８】
次に、本発明の実施の形態２における蓄熱装置１８０の動作について、図５を用いて説明する。なお、蓄熱運転開始時での蓄熱槽１８１内の蓄熱材の温度は、蓄熱残量にもよるが、例えば外気温度程度の低温度である。
【００４９】
冷媒回路１１６を利用して加熱された水は、水経路１１８により蓄熱槽１８１へ流入され、蓄熱熱交換器１８２で放熱することで蓄熱材を加熱している。放熱後の水は、第２の冷媒−水熱交換器１１５で低温の冷媒と熱交換した後、第１の冷媒−水熱交換器１１２で再度、所定の温度まで加熱されて、蓄熱槽１８１へと送られる。
【００５０】
蓄熱運転が進むにつれて、蓄熱材の温度は上昇していき、蓄熱材と水との温度差が小さくなっていく為、蓄熱熱交換器１８２での熱交換量が少なくなっていき、蓄熱槽１８１から第２の冷媒−水熱交換器１１５へ流入する水の温度、すなわち第２の冷媒−水熱交換器１１５の入口水温度は上昇していく。
【００５１】
図６は、本実施の形態２の蓄熱装置１８０における蓄熱材として、融点が約５８℃である酢酸ナトリウム三水和物を用い、蓄熱槽１８１へ流入させる水の温度を８０℃とした場合に、蓄熱槽１８１から第２の冷媒−水熱交換器１１５へ流入する水の温度推移を、伝熱シミュレーションを用いて計算した結果を表したグラフである。
【００５２】
蓄熱運転において、第２の冷媒−水熱交換器１１５へ流入する水の温度は、大きく以下のＡ〜Ｃの３つの領域に分類できる。
【００５３】
図６において、Ａで示された領域では、主に蓄熱熱交換器１８２の配管内に元々保持されていた水が押し出されている状態であり、第２の冷媒−水熱交換器１１５へ流入する水の温度は、比較的低温度で一定である為、膨張弁１１３の開度はほとんど変化しない。
【００５４】
Ｂで示された領域では、主に蓄熱材の固体顕熱を用いて蓄熱が行われている状態であり、蓄熱材の温度が融点付近まで比較的急激に上昇していく為、第２の冷媒−水熱交換器１１５へ流入する水の温度が、前記融点より若干低い温度まで急激に上昇していく。その結果、膨張弁１１３の開度は従来構成の場合と比較して、急激に広がる方向へ制御されていく。
【００５５】
Ｃで示された領域では、主に蓄熱材の固液相変化時の潜熱を用いて蓄熱が行われている状態であり、蓄熱材の温度が融点付近で一定となっている為、第２の冷媒−水熱交換器１
１５へ流入する水の温度は、融点付近で徐々に上昇していく。その結果、膨張弁１１３の開度はＢの状態から徐々に広がる方向へ制御されていく。
【００５６】
このように、本実施の形態２の蓄熱装置１８０においては、工程Ｓ１０１〜Ｓ１０６の制御方法を用いて膨張弁１１３の開度調整を行う為、第２の冷媒−水熱交換器１１５の入口水温度が変動した場合においても、第２の冷媒−水熱交換器１１５の冷媒出口での冷媒過熱度および冷媒圧力を最適な大きさに制御することが可能となるため、工程Ｓ１０１〜Ｓ１０６の制御方法を用いない従来構成の場合と比較して、冷凍サイクルの成績係数を高くすることができる。
【００５７】
なお、本実施の形態２においては、蓄熱熱交換器１８２を設置しているが、本発明の構成はこれに限られたものではなく、蓄熱材として水を用いる場合には、蓄熱槽１８１として貯湯タンクを用いても良い。この場合、蓄熱熱交換器１８２は備えていなくても良い。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本発明にかかる冷凍サイクル装置とそれを用いた蓄熱装置は、ヒートポンプ給湯機、蓄熱式給湯機、蓄熱式冷暖房機といった熱利用システムに用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の実施の形態１の冷凍サイクル装置の構成図
【図２】本発明の実施の形態１の冷凍サイクル装置における膨張弁の開度の制御方法を説明するフローチャート
【図３】本発明の実施の形態１の冷凍サイクル装置のモリエル線図
【図４】本発明の実施の形態１の冷凍サイクル装置の変形例の構成図
【図５】本発明の実施の形態２の蓄熱装置の構成図
【図６】本発明の実施の形態２の蓄熱装置における第２の冷媒−水熱交換器の入口水温度の推移を表したグラフ
【図７】従来の冷凍サイクル装置の構成図
【符号の説明】
【００６０】
１０、１１０  冷凍サイクル装置
１１  熱交換器
１２  副熱交換器
２０  貯湯タンク
２１、２３  給水管
２２  給湯管
２４  混合器
３０、１１６  冷媒回路
３１、１１１  圧縮機
３２  凝縮器
３３、１１３  膨張弁
３４、１１４  蒸発器
３５、４１  受熱部
４０  流通路
４２、１２４  ポンプ
４３  授熱部
１１２  第１の冷媒−水熱交換器
１１５  第２の冷媒−水熱交換器
１１７、１１８  水経路
１２２  温度センサ
１２３  内部冷媒熱交換器
１３０  制御装置
１４１、１４２  信号線
１６０  飽和曲線
１６１  閉サイクルＡ１Ｂ１Ｃ１Ｄ１
１６２  閉サイクルＡ２Ｂ２Ｃ２Ｄ２
１６３  等温線
１６４  等エントロピ線
１８０  蓄熱装置
１８１  蓄熱槽
１８２  蓄熱熱交換器
【図１】
2008020125.tif 000003
【図２】
2008020125.tif 000004
【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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