(57)【要約】  【課題】  冷暖房冷凍サイクルの場合、膨張機の上流側に４方弁のような冷媒流れを切り替える手段が必要であり、特許文献１に示されるような構成の場合、コスト高になるという課題があった。    【解決手段】  第１の流量制御弁１０９及び第２の流量制御弁１１３の弁開度制御と、４方弁１０４の切り替え制御と、第１の圧縮機１０１及び第２の圧縮機１０７のＯＮ／ＯＦＦを最適に制御することにより、冷凍サイクル装置全体の効率を高くすることができる。  【選択図】  図５
2008267694.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒が、第１の圧縮機、給湯用熱交換器、４方弁、温水暖房用熱交換器、絞り装置、蒸発器の順に循環する第１の冷媒回路と、第２の圧縮機、空調用熱交換器、前記絞り装置、前記蒸発器の順に循環する第２の冷媒回路と、前記４方弁と前記第２の圧縮機出口とを第１の流量制御弁を介して接続する第１のバイパス回路を設けることを特徴とする冷凍サイクル装置。
【請求項２】
前記絞り装置が、膨張機であることを特徴とする請求項１に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項３】
前記空調用熱交換器が、冷房および暖房とも対応可能であることを特徴とする請求項１から２に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項４】
前記絞り装置入口と前記蒸発器出口とを第２の絞り装置を介して接続する第２のバイパス回路を設けることを特徴とする請求項１から３に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項５】
前記給湯用熱交換器は、大気熱交換器と並列で温水サイクルを形成することを特徴とする請求項１から４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、冷暖房の機能を有した膨張機冷凍サイクル装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の膨張機冷凍サイクル装置としては、図１０に示すように、冷暖房の機能を備えた冷凍サイクル装置がある（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
上記のように構成された冷凍サイクル装置では、暖房の場合、圧縮機３で圧縮された冷媒は第２の４方弁１２を通過し、室内熱交換器６が放熱器として機能し、室内を暖房する。そののち第１の４方弁１１を通過して膨張機４で冷媒が減圧され、第１の４方弁１１を通過したのち室外熱交換器５が蒸発器として機能し、圧縮機３に戻る。
【０００４】
冷房の場合は、圧縮機３で圧縮された冷媒は第２の４方弁１２を通過し、室外熱交換器５が放熱器として機能し、第１の４方弁１１を通過して膨張機４で冷媒が減圧される。そして再び第１の４方弁１１を通過したのち室内熱交換器６が蒸発器として機能し、室内を冷房して圧縮機３に戻る。このように、４方弁を２つ設けることによって、冷房と暖房で冷媒回路が逆転しても、膨張機入口を流れる冷媒の方向は常に一方向とすることができる。
【特許文献１】特開２００１−６６００６号公報（図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
膨張機は、その機能・構造上、これを流れる冷媒の流れ方向が規定されており、適正方向への冷媒流れに対しては所要の機能を発揮するものの、逆方向への冷媒流れに対してはその機能を発揮できないものである。したがって、膨張機の上流側に４方弁のような冷媒流れを切り替える手段が必要であり、特許文献１に示されるような構成の場合、コスト高になるという課題があった。
【０００６】
本発明は、上述した課題に対して、４方弁を一つにするとともに、冷媒流量を制御する流量制御弁を調整することによって高い効率を実現することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するために、請求項１記載の本発明の冷凍サイクル装置は、冷媒が、第１の圧縮機、給湯用熱交換器、４方弁、温水暖房用熱交換器、絞り装置、蒸発器の順に循環する第１の冷媒回路と、第２の圧縮機、空調用熱交換器、前記絞り装置、前記蒸発器の順に循環する第２の冷媒回路と、前記４方弁と前記第２の圧縮機出口とを第１の流量制御弁を介して接続する第１のバイパス回路を設けることを特徴とする。
【０００８】
本構成によって、給湯運転を行いながら、２台の圧縮機の運転を制御することにより温水暖房と空調暖房を同時に高効率で運転することができる。
【０００９】
また、請求項２記載の本発明の冷凍サイクル装置は、前記絞り装置が、膨張機であることを特徴とする。
【００１０】
本構成によって、多機能の冷凍サイクル装置においても確実に回収動力を得ることかできるので、高効率な運転を行うことができる。
【００１１】
また、請求項３記載の本発明の冷凍サイクル装置は、前記空調用熱交換器が、冷房および暖房とも対応可能であることを特徴とする。
【００１２】
本構成によって、膨張機を用いる場合にも、新たに４方弁を設けることなく高効率な運転を行うことができる。
【００１３】
また、請求項４記載の本発明の冷凍サイクル装置は、前記絞り装置入口と前記蒸発器出口とを第２の絞り装置を介して接続する第２のバイパス回路を設けることを特徴とする。
【００１４】
本構成によって、冷房運転時において、膨張機に流れる冷媒流量を制御することができるので、より高効率な運転を行うことができる。
【００１５】
また、請求項５記載の本発明の冷凍サイクル装置は、前記給湯用熱交換器は、大気熱交換器と並列で温水サイクルを形成することを特徴とする。
【００１６】
本構成によって、冷房運転時に、給湯を行わない場合でも大気熱交換器を用いて排熱を行うことができるので、高効率な運転を行うことができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の冷凍サイクル装置によれば、冷房及び暖房運転に対応し、前記流量制御弁の流量制御と、４方弁の切り替え制御と、前記第１の圧縮機と前記第２の圧縮機のＯＮ／ＯＦＦを最適に制御することができるので、冷凍サイクル装置全体の効率を高くすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下本発明の冷凍サイクル装置の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１９】
（実施の形態１）
本発明の冷凍サイクル装置の構成を図５を用いて説明する。
【００２０】
図５に示すように、本実施形態の冷凍サイクル装置は、例えば二酸化炭素等の冷媒を作動流体とし、冷媒を昇圧する第１の圧縮機１０１と、この第１の圧縮機１０１で昇圧された冷媒を冷却する給湯用熱交換器１０２と、温水暖房用熱交換器１０３と、４方弁１０４と、冷媒を減圧膨張する絞り装置１０５と、この絞り装置１０５で減圧された冷媒を加熱する蒸発器１０６を順次配管接続して第１の冷媒回路１１０が構成され、冷媒を昇圧する第２の圧縮機１０７と、この第２の圧縮機１０７で昇圧された冷媒を冷却する空調用熱交換器１０８と、前記絞り装置１０５と、前記蒸発器１０６を順次配管接続して第２の冷媒回路１１１が構成されている。また、温水暖房用熱交換器１０３の出口には第３の流量制御弁１２９が、空調用熱交換器１０８の出口には、第４の流量制御弁１３０がそれぞれ設けられている。
【００２１】
また、本実施形態の冷凍サイクル装置は、前記給湯用熱交換器１０２の出口と前記第２の圧縮機１０７の出口とを接続する第１のバイパス回路１１２と、途中に第１の流量制御弁１０９を備えている。
【００２２】
さらに、絞り装置１０５の入口と蒸発器１０６の出口とを接続し、絞り装置１０５と蒸発器１０６とをバイパスする第２のバイパス回路１１４が設けられている。バイパス回路１１４の途中には、第２の流量制御弁１１３が設けられている。
【００２３】
本実施形態の冷凍サイクル装置において、絞り装置１０５は、膨張弁または膨張機であ
る。膨張機としては、たとえば、ロータリ型やスクロール型のものがある。膨張機を用いると、動力回収を行うことができ、ＣＯＰを向上させることができる。以下の説明において、「絞り装置（膨張弁）の開度を大きくする」とは、たとえば、上述のロータリ型やスクロール型の膨張機においては、回転数を大きくすることに相当する。すなわち、冷媒通過量を増大させることを意味している。反対に、「絞り装置（膨張弁）の開度を小さくする」とは、たとえば、上述のロータリ型やスクロール型の膨張機においては回転数を小さくすること、冷媒通過量を減少させることを意味している。
【００２４】
また、本実施形態の冷凍サイクル装置の第１〜第４の流量制御弁１０９，１１３，１２９，１３０は、いずれも開度の変更が可能であり、絞り装置として機能させることが可能である。
【００２５】
制御手段として、第１の圧縮機１０１の運転ＯＮ／ＯＦＦを制御する第１の圧縮機運転制御手段１２４と、第２の圧縮機１０７の運転ＯＮ／ＯＦＦを制御する第２の圧縮機運転制御手段１２５と、第１の流量制御弁１０９の開度を制御する第１の流量制御手段１２６が設けられ、第１の圧縮機１０１出口に冷媒吐出温度を検出する第１の圧縮機吐出温度検出手段１２２と、第２の圧縮機１０７出口に冷媒吐出温度を検出する第２の圧縮機吐出温度検出手段１２３が設けられている。
【００２６】
また、本実施形態の冷凍サイクル装置は、給湯ユニット、温水暖房ユニット、空調ユニットを有する。
【００２７】
給湯ユニットは、給湯用温水回路１２７と、給湯用温水回路に接続され、給湯用水を冷媒で加熱する給湯用熱交換器１０２と、給湯用温水回路１２７に接続され、加熱された水を貯蔵する貯湯タンク１１６を有する。給湯ユニットは、給湯運転時に作動する。給湯用温水回路１２７には、さらに、大気熱交換器１１８が接続されている。貯湯タンク１１６に熱量が溜まりすぎた場合に、大気熱交換器１１８において、高温水の熱を大気に排出する。特に、冷房運転時には、有効である。開閉弁１１５は、大気熱交換器へ送る水の量を制御する。
【００２８】
温水暖房ユニットは、温水暖房用温水回路１２８と、温水暖房用温水回路に接続され、温水暖房用の水を冷媒で加熱する温水暖房用熱交換器１０３と、温水暖房用温水回路１２８に接続され、温水暖房用熱交換器１０３によって加熱された温水を放熱するラジエータ１１７とを有する。温水暖房ユニットは、温水暖房時に作動する。なお、温水暖房に利用できる用途であれば、１１７はラジエータに限らず例えば床暖房でも構わない。
【００２９】
空調ユニットは、空気と冷媒の熱交換を行う空調用熱交換器１０８と、空調用熱交換器１０８に空気を送る送風ファンを有する。空調ユニットは、空調運転時に作動する。
【００３０】
以上のように構成された冷凍サイクル装置について、図２−１及び図２−２を用いて説明する。
【００３１】
図２−１のモリエル線図において、冬季（暖房）時における第１の冷媒回路１１０を流れる冷媒の流れはＡ→Ｂ→Ｃ→Ｄで示され、第２の冷媒回路１１１を流れる冷媒の流れはＡ→Ｅ→Ｆ→Ｄで示される。給湯用途として要求される温水（またはブライン）の温度は、温水暖房用途や空調暖房用途に比べて高い値になるため、給湯用途サイクルの高圧は１０〜１２ＭＰａに制御する必要がある。一方、温水暖房用途や空調暖房用途としても利用される温度は給湯用よりも低い温度になるため、冷凍サイクルの高圧は８〜１０ＭＰａに制御するのが、冷凍サイクル装置全体の効率を高くするためには望ましい。すなわち、冷凍サイクルの高圧は、要求される温度が高くなるほど大きくする必要があり、給湯用途の
場合の温水出口温度は６０〜９０℃であるのに対し、温水暖房用途の温水出口温度は３５〜４５℃、空調暖房用途の温風温度は４０〜４５℃であるので、給湯用途の冷凍サイクルの高圧が最も高くなるように制御するのが望ましい。
【００３２】
したがって図２−１に示すように、給湯、温水暖房、空調暖房がいずれも運転する冷凍サイクルにおいては、第１の冷媒回路１１０と第２の冷媒回路１１１の高圧が同じではなくそれぞれ最適な値に制御することで、高効率な冷凍サイクルを実現することができる。
【００３３】
また、夏季（冷房）時において、給湯運転と空調冷房運転を同時に実施する場合の冷凍サイクルは、図２−２に示すように、第１の冷媒回路１１０を流れる冷媒の流れはＡ→Ｂ→Ｇ→Ｈで示される。すなわち、冷房時は４方弁１０４を切り替えることによって、空調用熱交換器を冷房用途と暖房用途に使い分けることができる。  
【００３４】
本実施形態の冷凍サイクル装置は、給湯、温水暖房、空調暖房、空調冷房のいずれを運転するか否かによって、制御方法が異なる。そこで、次に、どのような用途に本実施形態の冷凍サイクル装置を利用するかによって異なる運転パターンに付いて説明する。
【００３５】
図１に給湯、温水暖房、空調暖房、空調冷房がそれぞれＯＮ／ＯＦＦした場合のフローチャートを示す。例えば、給湯、温水暖房、空調暖房、いずれの用途も利用する場合には、運転パターンａを選択する。また、別の例としては、空調冷房運転と給湯運転を行い、温水暖房運転は行わない場合には、運転パターンｈを選択する。
【００３６】
このような運転パターンごとに、温水暖房ユニット、給湯ユニット、空調ユニット、第１の圧縮機１０１、第２の圧縮機１０７、第１の流量制御弁１０９、第２の流量制御弁１１３および４方弁１０４をどのように制御するかを表１に示す。
【００３７】
【表１】
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【００３８】
例えば、運転パターンａの場合には、温水暖房ユニット、給湯ユニット、空調ユニットを全て運転し、さらに、第１の圧縮機および第２の圧縮機を運転する。また、第１の流量制御弁および第２の流量制御弁は、全閉状態とし、４方弁はＡ方向とすることを示す。また、給湯運転および空調暖房運転を行い、温水暖房運転を行わない場合については、第１の圧縮機のみ運転して第２の圧縮機を運転せず、４方弁はＢ方向とすることを示す。
【００３９】
以下、代表的な運転パターンに付いて、詳細に説明する。
【００４０】
（ａ）温水暖房運転、給湯運転および空調暖房運転を実施する場合
図３に示すように、給湯、温水暖房及び空調暖房の全てが運転開始するように指示がある場合、ステップ２０１で、第１の圧縮機１０１及び第２の圧縮機１０７はそれぞれ運転を開始し、第１の流量制御弁１０９及び第２の流量制御弁１１３は全閉とし、４方弁１０４はＡ方向に冷媒が流れるように制御され、ステップ２０２に移る。ステップ２０２では
、第１の圧縮機吐出温度検出手段１２２により検出された温度Ｔｄ１と設定温度Ｔｍ１が比較され、Ｔｄ１がＴｍ１より大きい場合には、ステップ２０３に移り、第３の流量制御弁１２９の開度を大きくするように制御する。このことにより、吐出温度Ｔｄ１は小さくなるようにバランスするので、目標の値に近づくように制御することができ、ステップ２０５に移る。また、Ｔｄ１がＴｍ１以下の場合には、ステップ２０４に移り、第３の流量制御弁１２９の開度を小さくするように制御する。このことにより、吐出温度Ｔｄ１は大きくなるようにバランスするので、目標の値に近づくように制御することができ、ステップ２０５に移る。ステップ２０５では、第２の圧縮機吐出温度検出手段１２３により検出された温度Ｔｄ２と設定温度Ｔｍ２が比較され、Ｔｄ２がＴｍ２より大きい場合には、ステップ２０６に移り、第４の流量制御弁１３０の開度を大きくするように制御する。このことにより、吐出温度Ｔｄ２は小さくなるようにバランスするので、目標の値に近づくように制御することができ、ステップ２０２に戻る。また、Ｔｄ２がＴｍ２以下の場合には、ステップ２０７に移り、第４の流量制御弁１３０の開度を小さくするように制御する。このことにより、吐出温度Ｔｄ２は大きくなるようにバランスするので、目標の値に近づくように制御することができ、ステップ２０２に戻る。なお、フローチャートには明示していないが、絞り装置１０５は第１の圧縮機１０１及び第２の圧縮機１０７の吸入スーパーヒートが最適な値（例えば５℃）となるように弁開度が制御される。したがって、吐出温度を合わせるように制御することで、ねらいとする吐出圧力に合わせることができる。
【００４１】
以上のように、利用する熱交換器の温度帯に応じて、それぞれの利用側熱交換器の圧力を最適な値に調整することが出来るため、冷凍サイクル装置全体の効率を高くすることができる。
【００４２】
（ｂ−１）、（ｂ−２）温水暖房運転、給湯運転実施し、空調暖房運転を実施しない場合
本実施形態の冷凍サイクル装置において、温水暖房運転、給湯運転を実施し、空調暖房運転を実施しない場合の動作を、図６のフローチャートを用いて説明する。
【００４３】
給湯、温水暖房が運転を開始し、空調暖房のみが運転停止する指示がある場合、ステップ３０１で、第１の圧縮機１０１は運転を開始し、第２の圧縮機１０７は停止し、第１の流量制御弁１０９は全閉、第２の流量制御弁１１３は全閉とし、４方弁１０４はＡ方向に冷媒が流れるように制御され、ステップ３０２に移る。ステップ３０２では、第１の圧縮機吐出温度検出手段１２２により検出された温度Ｔｄ１と設定温度Ｔｍ１が比較され、Ｔｄ１がＴｍ１より大きい場合には、ステップ３０３に移り、第３の流量制御弁１２９の開度を大きくするように制御する。このことにより、吐出温度Ｔｄ１は小さくなるようにバランスするので、目標の値に近づくように制御することができ、ステップ３０５に移る。また、Ｔｄ１がＴｍ１以下の場合には、ステップ３０４に移り、第３の流量制御弁１２９の開度を小さくするように制御する。このことにより、吐出温度Ｔｄ１は大きくなるようにバランスするので、目標の値に近づくように制御することができ、ステップ３０５に移る。ステップ３０５では、温水暖房負荷Ｑｄと給湯負荷Ｑｋｙの総和Ｑ１と設定負荷Ｑｍ１（例えば、第１の圧縮機１０１の最大能力６ｋＷ）が比較され、Ｑ１がＱｍ１より大きい場合には、第１の圧縮機のみでは要求負荷を満足させることができないことを示しており、ステップ３０６に移り、第２の圧縮機１０７をＯＮとし、第１の流量制御弁１０９を全開とし、第４の流量制御弁１３０の開度を全閉となるように制御する。このことにより、第２の圧縮機で吐出された冷媒は温水暖房用熱交換器１０３を流れるので、要求負荷を満たすことが可能となり、ステップ３０１に戻る。また、Ｑ１がＱｍ１以下の場合には、第１の圧縮機のみで要求負荷が満たされることを示しており、ステップ３０７に移り、第２の圧縮機１０７をＯＦＦとし、第１の流量制御弁１０９を全閉となるように制御したのち、ステップ３０１に戻る。すなわち、ステップ３０６が運転パターンｂ−１であり、ステップ３０７が運転パターンｂ−２である。
【００４４】
図４に、本発明の実施の形態２における圧縮機周波数と圧縮機効率の関係を示す。すなわち、圧縮機の回転数はある値で圧縮機効率がピークとなることを表しており、１台の圧縮機にて高回転数（Ｃ点）で運転するよりも、２台の圧縮機をそれぞれ最適な回転数（Ｂ点）に近い値で運転する方が高効率な冷凍サイクル運転を行うことができる。つまり、設定負荷Ｑｍ１は、必ずしも、第１の圧縮機１０１の最大能力６ｋＷでなく、それより低い値を選択しても良い。
【００４５】
ここで、温水暖房負荷Ｑｄは、温水暖房入口温度検出手段１１９により検出された温水暖房入口温度Ｔ１（例えば３０℃）と、ユーザーなどからの温水暖房要求温度Ｔ２（例えば３５℃）と、温水暖房用水回路１２８の水流量Ｇｄ（例えば６Ｌ/ｍｉｎ）を用いて、下の（式１）のように求められ、給湯負荷Ｑｋｙは、給湯入口温度検出手段１２０により検出された給湯入口温度Ｔ３（例えば１０℃）と、給湯要求温度Ｔ４（例えば９０℃）と、給湯用水回路１２７の水流量Ｇｋｙ（例えば１Ｌ／ｍｉｎ）を用いて、下の（式２）のように求めることができる。このときのＱｄは約２．０ｋＷ、Ｑｋｙは約５．５ｋＷである。
【００４６】
Ｑｄ＝Ｇｄ＊Ｃ＊（Ｔ２−Ｔ１）・・・（式１)
Ｑｋｙ＝Ｇｋｙ＊Ｃ＊（Ｔ４−Ｔ３）・・・（式２）
Ｃ：水比熱＊水密度
式１、式２から分かるように、要求される温水温度と入口温水温度との差が大きいほど、要求負荷は大きくなる。なお、Ｇｄ、Ｇｋｙはあらかじめ水ポンプ回転数と流量の関係を把握していれば、ある程度推定できるので必ずしもリアルタイムで測る必要はない。
【００４７】
以上のように、利用する熱交換器の要求負荷の総和に応じて圧縮機の運転台数及び冷媒回路を制御することが可能となり、比較的高い圧縮機効率となる圧縮機回転数で運転しつつ要求負荷を満たすことができるので、ユーザーの快適性を損なうことなく高効率な冷凍サイクル装置の運転を行うことができる。
（ｃ）温水暖房運転および空調暖房運転を実施し、給湯運転を実施しない場合
本実施形態の冷凍サイクル装置において、温水暖房運転および空調暖房運転を実施し、給湯運転を実施しない場合の動作を、図７のフローチャートを用いて説明する。
【００４８】
温水暖房、空調暖房が運転を開始し、給湯のみが運転停止する指示がある場合、ステップ４０１で、第１の圧縮機１０１は運転を停止し、第２の圧縮機１０７は運転を開始し、第１の流量制御弁１０９は全開、第２の流量制御弁１１３は全閉となるように制御してステップ４０２に移る。ステップ４０２では、第２の圧縮機吐出温度検出手段１２３により検出された温度Ｔｄ２と設定温度Ｔｍ２が比較され、Ｔｄ２がＴｍ２より大きい場合には、ステップ４０３に移り、絞り装置１０５の開度を大きくするように制御する。このことにより、吐出温度Ｔｄ２は小さくなるようにバランスするので、目標の値に近づくように制御することができ、ステップ４０５に移る。また、Ｔｄ２がＴｍ２以下の場合には、ステップ４０４に移り、絞り装置１０５の開度を小さくするように制御する。このことにより、吐出温度Ｔｄ２は大きくなるようにバランスするので、目標の値に近づくように制御することができ、ステップ４０５に移る。ステップ４０５では、温水暖房負荷Ｑｄと、空調暖房負荷Ｑｋｕと設定負荷Ｑｍ２との総和とが比較され、Ｑｄが（Ｑｋｕ＋Ｑｍ２）より大きい場合には、温水暖房負荷が空調暖房負荷よりも一定値以上大きいことを示しており、ステップ４０６に移り、第３の流量制御弁１２９の弁開度を大きくするように、第４の流量制御弁１３０の弁開度を小さくするように制御する。
【００４９】
このことにより、冷媒流量は温水暖房用熱交換器に多く流れるため、圧縮機の追加運転や運転周波数を変化させることなく温水暖房能力を増大させることができ、ステップ４０
２に戻る。また、Ｑｄが（Ｑｋｕ＋Ｑｍ２）より小さい場合には、温水暖房負荷が必要以上に大きくないことを示しており、ステップ４０７に移り、第３の流量制御弁１２９の弁開度を小さくするように、第４の流量制御弁１３０の弁開度を大きくするように制御する。このことにより、冷媒流量は空調用熱交換器に多く流れるため、絞り装置１０５の入口で合流する冷媒温度を下げることができるので、冷凍サイクル装置全体の効率を高くすることができ、ステップ４０２に戻る。
【００５０】
なお空調暖房負荷Ｑｋｕは空気入口温度検出手段１２１により検出された空気入口温度Ｔ５（例えば２０℃）と、ユーザーなどからの室内要求温度Ｔ６（例えば２５℃）と、Ｔ６に対応する空気出口温度Ｔ７（例えば４５℃）と、ユーザーなどからの室内要求風量Ｑ１（例えば１０ｍ3／ｈ）から、下の簡易的な（式３）によって求められる。このときのＱｋｕは約４．６ｋＷである。
【００５１】
Ｑｋｕ＝Ｃ＊Ｑ１＊（Ｔ７−Ｔ５）・・・（式３)
Ｃ：空気比熱
以上のように、温水暖房負荷及び空調暖房負荷に応じて、前記第３の流量制御弁１２９と前記第４の流量制御弁１３０の開度を制御することで、快適性を損なうことなく、冷凍サイクル装置の効率を高くすることができる。
【００５２】
なお、前記絞り装置１０５が膨張機となる場合、前記絞り装置１０５の開度を小さくするという動作は、膨張機の回転数を低下させる動作と意味は同じである。
（ｄ）温水暖房運転のみ実施し、給湯運転および空調運転を実施しない場合
本実施形態の冷凍サイクル装置において、温水暖房運転のみ実施し、給湯運転および空調運転を実施しない場合の動作を、図８のフローチャートを用いて説明する。
【００５３】
温水暖房運転を開始し、給湯及び空調暖房が運転停止する指示がある場合、ステップ５０１で、第１の圧縮機１０１は運転を停止し、第２の圧縮機１０７は運転を開始し、第１の流量制御弁１０９は全開とし、第２の流量制御弁１１３は全閉とし、第４の流量制御弁１３０は全閉とし、４方弁１０４は冷媒がＡ方向に流れるように制御してステップ５０２に移る。ステップ５０２では、第２の圧縮機吐出温度検出手段１２２により検出された温度Ｔｄ２と設定温度Ｔｍ２が比較され、Ｔｄ２がＴｍ２より大きい場合には、ステップ５０３に移り、絞り装置１０５の開度を大きくするように制御する。このことにより、吐出温度Ｔｄ２は小さくなるようにバランスするので、目標の値に近づくように制御することができ、ステップ５０２に戻る。また、Ｔｄ２がＴｍ２以下の場合には、ステップ５０４に移り、絞り装置１０５の開度を小さくするように制御する。このことにより、吐出温度Ｔｄ２は大きくなるようにバランスするので、目標の値に近づくように制御することができ、ステップ５０２に戻る。
【００５４】
すなわち、給湯運転が停止している場合は、第１の圧縮機１０１を運転させず、第２の圧縮機１０７のみを運転して、高圧が８〜１０ＭＰａとなるように制御することが望ましい。
【００５５】
以上のように、給湯用熱交換器に不必要に冷媒を流すことがないので、冷凍サイクル装置の効率を高くすることができる。
（ｅ，ｆ，ｇ）  温水暖房運転せず、冷房運転もしない場合
本実施形態の冷凍サイクル装置において、温水暖房運転しない場合の動作を、図９のフローチャートを用いて説明する。
【００５６】
温水暖房を運転停止する指示がある場合、ステップ６０１で、第１の流量制御弁１０９及び第２の流量制御弁１１３の弁開度は全閉となるように、４方弁１０４は冷媒がＡ方向
に流れるように制御され、ステップ６０２に移り、給湯運転がＯＮかどうかを判定する。給湯運転が「ＯＮ」であると判定されるとステップ６０３に移り、第１の圧縮機１０１を「ＯＮ」としたのちステップ６０５に移り、空調暖房運転が「ＯＮ」かどうかを判定する。空調暖房運転が「ＯＮ」であると判定されるとステップ６０７に移り、第２の圧縮機１０７を「ＯＮ」としたのちステップ６１０に移り、吐出温度Ｔｄ１が設定温度Ｔｍ１となるように、及び吐出温度Ｔｄ２が設定温度Ｔｍ２となるように制御する。このステップ６１０は、図３のステップ２０２から２０７と同じ動作であるので説明を省略する。すなわち、第３の流量制御弁１２９と第４の流量制御弁１３０の弁開度を制御する。ステップ６１０の後、ステップ６０２に戻る。なお、ステップ６０５で空調暖房運転が「ＯＦＦ」と判定された場合、ステップ６０８に移り第２の圧縮機１０７を「ＯＦＦ」としたのちステップ６１３にすすむ。ステップ６１３では、図６のステップ３０２〜３０４の操作を行い、また、これを繰り返すことにより、吐出温度Ｔｄ１が設定温度Ｔｍ１となるように制御する。ステップ６１３の後、ステップ６０２に戻る。
【００５７】
ステップ６０２で給湯運転が「ＯＦＦ」であると判定されるとステップ６０４に移り、第１の圧縮機１０１を「ＯＦＦ」としたのちステップ６０６に移り、空調暖房運転が「ＯＮ」かどうかを判定する。空調暖房運転が「ＯＮ」であると判定されるとステップ６０９に移り第２の圧縮機１０７を「ＯＮ」としたのちステップ６１１にすすむ。ステップ６１１では、吐出温度Ｔｄ２が設定温度Ｔｍ２となるように制御する。このステップ６１１は、図３のステップ２０５から２０７と同じ動作であるので説明を省略する。ステップ６１１の後、ステップ６０２に戻る。ステップ６０６で空調暖房運転が「ＯＦＦ」と判定された場合、ステップ６１２に移り第２の圧縮機１０７を「ＯＦＦ」としたのちステップ６０２に戻る。
【００５８】
以上のように、給湯用熱交換器と空調暖房用熱交換器を流れる冷媒圧力は異なるが、給湯と空調暖房の運転状態に応じて、前記第１の流量制御弁及び第２の流量制御弁を制御することで冷凍サイクル装置全体の効率を高くすることができる。
【００５９】
（ｈ）給湯運転および空調冷房運転を実施する場合
本実施形態の冷凍サイクル装置において、給湯運転および空調冷房運転を実施する場合の動作を、図１０のフローチャートを用いて説明する。
【００６０】
給湯運転および空調冷房運転を実施する指示がある場合、ステップ７０１で、第１の圧縮機１０１は運転を開始し、第２の圧縮機１０７は運転を停止し、第２の流量制御弁１１３は全開とし、４方弁１０４は冷媒の流れがＢ方向となるように制御してステップ７０２に移る。ステップ７０２では、第１の圧縮機吐出温度検出手段１２２により検出された温度Ｔｄ１と設定温度Ｔｍ１が比較され、Ｔｄ１がＴｍ１より大きい場合には、ステップ７０３に移り、第１の流量制御弁１０９の開度を大きくするように制御する。このことにより、吐出温度Ｔｄ１は小さくなるようにバランスするので、目標の値に近づくように制御することができ、ステップ７０２に戻る。また、Ｔｄ１がＴｍ１以下の場合には、ステップ７０４に移り、第１の流量制御弁１０９の開度を小さくするように制御する。このことにより、吐出温度Ｔｄ１は大きくなるようにバランスするので、目標の値に近づくように制御することができ、ステップ７０２に戻る。
【００６１】
すなわち、第２のバイパス回路を通過するので、絞り装置１０５が膨張機となった場合にも、密度比一定の制約を回避して運転することができる。
【００６２】
以上のように、４方弁を切り替えることによって、絞り装置が膨張機となった場合にも新たな４方弁を設けることなく、冷凍サイクル装置の効率を高くすることができる。
【００６３】
（ｉ）空調冷房運転のみ実施し、給湯運転を実施しない場合
本実施形態の冷凍サイクル装置において、空調冷房運転のみ実施し、給湯運転を実施しない場合の動作を、図１１のフローチャートを用いて説明する。
【００６４】
空調冷房運転のみ実施し、給湯運転を実施しない指示がある場合、ステップ８０１で、第１の圧縮機１０１は運転を開始し、第２の圧縮機１０７は運転を停止し、第２の流量制御弁１１３及び開閉弁１１５は全開とし、４方弁１０４は冷媒の流れがＢ方向となるように制御してステップ８０２に移る。ステップ８０２では、第１の圧縮機吐出温度検出手段１２２により検出された温度Ｔｄ１と設定温度Ｔｍ１が比較され、Ｔｄ１がＴｍ１より大きい場合には、ステップ８０３に移り、第１の流量制御弁１０９の開度を大きくするように制御する。このことにより、吐出温度Ｔｄ１は小さくなるようにバランスするので、目標の値に近づくように制御することができ、ステップ８０２に戻る。また、Ｔｄ１がＴｍ１以下の場合には、ステップ８０４に移り、第１の流量制御弁１０９の開度を小さくするように制御する。このことにより、吐出温度Ｔｄ１は大きくなるようにバランスするので、目標の値に近づくように制御することができ、ステップ８０２に戻る。
【００６５】
以上のように、給湯運転を行わない場合は、開閉弁１１５を全開とすることによって、大気熱交換器１１８において、大気に排熱することが可能となるので、冷凍サイクル装置の効率を高くすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
本発明にかかる冷凍サイクル装置は、浴室乾燥用や融雪用など、他の用途の冷凍サイクル装置として利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明の実施の形態１の冷凍サイクル装置において、給湯、温水暖房、空調暖房がそれぞれＯＮ／ＯＦＦした場合の運転フローチャート
【図２−１】本発明の実施の形態１の暖房運転時における冷凍サイクルを示すモリエル線図
【図２−２】本発明の実施の形態１の冷房運転時における冷凍サイクルを示すモリエル線図
【図３】本発明の実施の形態１の冷凍サイクル装置において、運転パターン（ａ）の場合の制御フローチャート
【図４】本発明の実施の形態１における圧縮機周波数と圧縮機効率の関係図
【図５】本発明の実施の形態１における冷凍サイクル装置を示す構成図
【図６】本発明の実施の形態１の冷凍サイクル装置において、運転パターン（ｂ）の場合の制御フローチャート
【図７】本発明の実施の形態１の冷凍サイクル装置において、運転パターン（ｃ）の場合の制御フローチャート
【図８】本発明の実施の形態１の冷凍サイクル装置において、運転パターン（ｄ）の場合の制御フローチャート
【図９】本発明の実施の形態１の冷凍サイクル装置において、運転パターン（ｅ，ｆ，ｇ）の場合の制御フローチャート
【図１０】本発明の実施の形態１の冷凍サイクル装置において、運転パターン（ｈ）の場合の制御フローチャート
【図１１】本発明の実施の形態１の冷凍サイクル装置において、運転パターン（ｉ）の場合の制御フローチャート
【図１２】従来技術（特許文献１）の冷凍サイクル装置を示す構成図
【符号の説明】
【００６８】
３  圧縮機
４  膨張機
５  室外熱交換器
６  室内熱交換器
１１  第１の４方弁
１２  第２の４方弁
１０１  第１の圧縮機
１０２  給湯用熱交換器
１０３  温水暖房用熱交換器
１０４  ４方弁
１０５  絞り装置
１０６  蒸発器
１０７  第２の圧縮機
１０８  空調用熱交換器
１０９  第１の流量制御弁
１１０  第１の冷媒回路
１１１  第２の冷媒回路
１１２  第１のバイパス回路
１１３  第２の流量制御弁
１１４  第２のバイパス回路
１１５  開閉弁
１１６  貯湯タンク
１１７  ラジエータ
１１８  大気熱交換器
１１９  温水暖房入口温度検出手段
１２０  給湯入口温度検出手段
１２１  空気入口温度検出手段
１２２  第１の圧縮機吐出冷媒温度検出手段
１２３  第２の圧縮機吐出冷媒温度検出手段
１２４  第１の圧縮機運転制御手段
１２５  第２の圧縮機運転制御手段
１２６  第１の流量制御弁制御手段
１２７  給湯用温水回路
１２８  温水暖房用温水回路
１２９  第３の流量制御弁
１３０  第４の流量制御弁
【図１】
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【図２−１】
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【図２−２】
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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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