(57)【要約】【課題】消費電力の低減に寄与する冷凍サイクル装置の制御方法を提供する。【解決手段】循環経路２５内で冷媒の第１値の定圧比熱を確立する第１温度条件および第１圧力条件を制御回路７２に設定する。第１温度条件および第１圧力条件に向けて制御回路７２の働きで循環経路２５内の温度および圧力を調整する。温度および圧力の調整中に温度および圧力のうち少なくともいずれか一方がそれぞれ第１温度条件または第１圧力条件から所定の期間にわたって逸脱すると、第１値よりも小さい第２値の定圧比熱を確立する第２温度条件および第２圧力条件を制御回路７２に設定する。第２温度条件および第２圧力条件に向けて制御回路７２の働きで循環経路２５内の温度および圧力を調整する。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
超臨界状態の第１定圧比熱を確立する温度を含む第１温度域で単位温度変化あたりに定圧比熱の第１変化量を示し、前記第１定圧比熱よりも低い超臨界状態の第２定圧比熱を確立する温度を含む第２温度域で単位温度変化あたりに前記第１変化量よりも小さい定圧比熱の第２変化量を示す冷媒を第１熱交換器および第２熱交換器の間で循環経路に沿って循環させ、前記冷媒の熱量に応じて前記第１熱交換器から前記第２熱交換器に熱エネルギーを運搬する工程と、
制御回路に前記第１温度域内で第１温度条件を設定する工程と、
前記第１温度条件に向けて前記制御回路の働きで前記循環経路内の温度および圧力を調整する工程と、
前記温度および前記圧力の調整中に前記温度が前記第１温度条件から所定の期間にわたって逸脱すると、前記制御回路に前記第２温度域内で第２温度条件を設定する工程と、
前記第２温度条件に向けて前記制御回路の働きで前記循環経路内の温度および圧力を調整する工程と
を備えることを特徴とする冷凍サイクル装置の制御方法。
【請求項２】
請求項１に記載の冷凍サイクル装置の制御方法において、
前記循環経路に組み込まれて、前記冷媒を貯留する空間を区画する冷媒溜めの貯留量に応じて前記循環経路内で前記冷媒の温度および圧力を調整する工程と、
暖房運転時に前記循環経路内で前記冷媒の圧力が所定圧に達すると、前記循環経路から前記冷媒溜めを切り離す工程と
をさらに備えることを特徴とする冷凍サイクル装置の制御方法。
【請求項３】
請求項２に記載の冷凍サイクル装置の制御方法において、
前記第１熱交換器および第３熱交換器の間で１次側循環経路に沿って１次側冷媒を循環させ、圧縮機および膨張弁の間で前記第１熱交換器または前記第２熱交換器に、前記圧縮機で高温高圧に圧縮された１次側冷媒を供給し、前記第１熱交換器で前記１次側冷媒から前記冷媒に熱エネルギーを移動させる工程と、
前記圧縮機で高温高圧に圧縮された前記１次側冷媒から、前記冷媒溜め内の前記冷媒に第４熱交換器で熱エネルギーを移動させる工程と、
前記循環経路から前記冷媒溜めが切り離される際に、前記１次側循環経路から前記第４熱交換器を切り離す工程と
をさらに備えることを特徴とする冷凍サイクル装置の制御方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の冷凍サイクル装置の制御方法において、前記第１温度条件および前記第２温度条件で前記循環経路内の圧力は一定に維持されることを特徴とする冷凍サイクル装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は空気調和機といった冷凍サイクル装置の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
超臨界域で圧力が一定に維持されても、温度の変化に応じて大きく定圧比熱を変化させる物質は広く知られる。こういった物質には例えば二酸化炭素（ＣＯ２）が挙げられる。空気調和機では冷媒としてそうした物質の超臨界域での利用が模索される。定圧比熱が大きければ、少ない循環流量で室内の空気に効率的に熱エネルギーが伝達される。消費電力は低減されることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−２４１８００号公報
【特許文献２】特開２００８−２１５７１７号公報
【特許文献３】特開平５−２３１７３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
その一方で、こういった超臨界状態の物質では温度の変化に応じて著しく定圧比熱が変化することから、環境温度すなわち外気の温度に応じて冷凍回路の運転状態は大きく変動する。運転状態の変動は冷媒の温度の変動を引き起こす。したがって、冷凍回路では圧力調整が継続的に実施されてしまう。こうした不安定なサイクルの圧力調整には様々な構成機器の制御や各サイクルの制御が駆使されなければならないことから、消費電力は増加してしまう。温度および圧力が早期に目標温度や目標圧力に収束すれば、消費電力は低減されることができる。
【０００５】
本発明は、上記実状に鑑みてなされたもので、消費電力の低減に寄与する冷凍サイクル装置の制御方法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】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明の一形態によれば、超臨界状態の第１定圧比熱を確立する温度を含む第１温度域で単位温度変化あたりに定圧比熱の第１変化量を示し、前記第１定圧比熱よりも低い超臨界状態の第２定圧比熱を確立する温度を含む第２温度域で単位温度変化あたりに前記第１変化量よりも小さい定圧比熱の第２変化量を示す冷媒を第１熱交換器および第２熱交換器の間で循環経路に沿って循環させ、前記冷媒の熱量に応じて前記第１熱交換器から前記第２熱交換器に熱エネルギーを運搬する工程と、制御回路に前記第１温度域内で第１温度条件を設定する工程と、前記第１温度条件に向けて前記制御回路の働きで前記循環経路内の温度および圧力を調整する工程と、前記温度および前記圧力の調整中に前記温度が前記第１温度条件から所定の期間にわたって逸脱すると、前記制御回路に前記第２温度域内で第２温度条件を設定する工程と、前記第２温度条件に向けて前記制御回路の働きで前記循環経路内の温度および圧力を調整する工程とを備えることを特徴とする冷凍サイクル装置の制御方法が提供される。
【０００７】
制御回路に第１温度条件が設定されると、第１温度条件に向けて循環経路内の温度および圧力は調整される。超臨界状態の第１定圧比熱が確立されると、高い定圧比熱の領域で冷凍サイクル装置は運転されることができる。効率的な運転が実現される。制御回路内で第１温度条件が第２温度条件に切り替えられると、冷媒は定圧比熱の第２変化量を示す。第１変化量は第２変化量に縮小されることから、第１温度域の冷媒に比べて第２温度域の冷媒の温度および圧力は安定化しやすい。したがって、冷媒は早期に第２温度条件を満足することが予想される。その結果、制御に伴う余分な消費電力は低減されることができる。
【０００８】
冷凍サイクルの制御方法は、前記循環経路に組み込まれて、前記冷媒を貯留する空間を区画する冷媒溜めの貯留量に応じて前記循環経路内で前記冷媒の温度および圧力を調整する工程と、暖房運転時に前記循環経路内で前記冷媒の圧力が所定圧に達すると、前記循環経路から前記冷媒溜めを切り離す工程とをさらに備えてもよい。冷媒の圧力が所定圧まで上昇すると、冷凍サイクル装置は定常運転に移行する。したがって、冷媒溜めが切り離されても循環経路内で冷媒の圧力変動は回避される。冷媒溜めの切り離しに応じて冷媒の流路は短縮化されることから、冷媒の圧力損失は低減される。冷媒は効率的に熱エネルギーを運搬することができる。
【０００９】
冷凍サイクルの制御方法は、前記第１熱交換器および第３熱交換器の間で１次側循環経路に沿って１次側冷媒を循環させ、圧縮機および膨張弁の間で前記第１熱交換器または前記第３熱交換器に、前記圧縮機で高温高圧に圧縮された１次側冷媒を供給し、前記第１熱交換器で前記１次側冷媒から前記冷媒に熱エネルギーを移動させる工程と、前記圧縮機で高温高圧に圧縮された前記１次側冷媒から、前記冷媒溜め内の前記冷媒に第４熱交換器で熱エネルギーを移動させる工程と、前記循環経路から前記冷媒溜めが切り離される際に、前記１次側循環経路から前記第４熱交換器を切り離す工程とをさらに備えてもよい。第１熱交換器および第２熱交換器は２次側の搬送回路を形成する。その一方で、第１熱交換器および第３熱交換器は１次側の冷凍回路を形成する。搬送回路では圧力の調整にあたって１次側冷媒が利用される。圧力の調整に固有の電気加熱装置や冷却装置は省略されることができる。圧力の調整にあたって空気調和機の消費電力の増加は回避されることができる。第４熱交換器の切り離しに応じて１次側冷媒の流路は短縮化されることから、１次側冷媒の圧力損失は低減される。１次側冷媒は効率的に熱エネルギーを運搬することができる。
【００１０】
冷媒には例えば二酸化炭素が挙げられる。超臨界状態の二酸化炭素は、一定圧力であっても、温度の変化に応じて大きく定圧比熱を変化させる。したがって、環境温度すなわち外気の温度に応じて冷凍回路の運転状態は大きく変動する。運転状態の変動は冷媒の温度の変動を引き起こす。こうした二酸化炭素が冷媒に利用されても、本形態に係る制御方法によれば、効率的に熱エネルギーが利用されるとともに、消費電力は低減されることができる。前記第１温度条件および前記第２温度条件で前記循環経路内の圧力は一定に維持されればよい。
【発明の効果】
【００１１】
以上のように本発明の一形態によれば、消費電力の低減に寄与する冷凍サイクル装置の制御方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１実施形態に係る空気調和機の構成を概略的に示す図である。
【図２】第１実施形態に係る空気調和機の制御系の構成を概略的に示すブロック図である。
【図３】暖房運転時に第１冷媒および第２冷媒の流れを示す図である。
【図４】暖房運転時に冷媒タンクが切り離された際に第１冷媒および第２冷媒の流れを示す図である。
【図５】冷房運転時に第１冷媒および第２冷媒の流れを示す図である。
【図６】冷房運転時に冷媒タンクが切り離された際に第１冷媒および第２冷媒の流れを示す図である。
【図７】暖房運転時の制御の一具体例を示すフローチャートである。
【図８】ＣＯ２（二酸化炭素）の定圧比熱を示すグラフである。
【図９】本発明の第２実施形態に係る空気調和機の構成を概略的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、添付図面を参照しつつ本発明の一実施形態を説明する。
【００１４】
図１は本発明の第１実施形態に係る冷凍サイクル装置すなわち空気調和機１１の構成を概略的に示す。空気調和機１１は１次冷媒回路１２および２次冷媒回路１３を備える。１次冷媒回路１２は冷凍回路を構成する。１次冷媒回路１２では例えばアンモニアやプロパンといった自然冷媒が冷媒（以下「第１冷媒」という）として使用される。ただし、第１冷媒にはアンモニアやプロパン以外の物質が利用されてもよい。第１冷媒にはできる限り大気圧に近い圧力で相変化する自然物質が利用されることが望まれる。第１冷媒は例えば室外の空気との間で熱エネルギーをやり取りする。
【００１５】
２次冷媒回路１３は搬送回路を構成する。２次冷媒回路１３では例えばＣＯ２（二酸化酸素）といった自然冷媒が冷媒（以下「第２冷媒」という）として使用される。ただし、第２冷媒にはＣＯ２以外の物質が利用されてもよい。第２冷媒にはできる限り生物に負担の少ない自然物質が利用されることが望まれる。第２冷媒は第１冷媒との間で熱エネルギーをやり取りすると同時に室内の空気との間で熱エネルギーをやり取りする。
【００１６】
１次冷媒回路１２は圧縮機１４を備える。圧縮機１４は第１循環経路１５に組み込まれる。第１循環経路１５は四方弁１６の第１口１６ａおよび第２口１６ｂを相互に結ぶ。圧縮機１４の吸込口１４ａは四方弁１６の第１口１６ａに接続される。第１口１６ａから気冷媒は圧縮機１４の吸込口１４ａに供給される。圧縮機１４は低圧の気冷媒を規定の高温高圧まで圧縮する。圧縮機１４の吐出口１４ｂは四方弁１６の第２口１６ｂに接続される。圧縮機１４の吐出口１４ｂから気冷媒は四方弁１６の第２口１６ｂに供給される。第１循環経路１５は例えば銅管などの冷媒配管で形成される。第１冷媒にアンモニアが利用される場合には、冷媒配管にはアンモニアに対して耐腐食性を有する管、例えばステンレス鋼（ＳＵＳ）管が使用される。
【００１７】
四方弁１６の第３口１６ｃおよび第４口１６ｄには第２循環経路１７が接続される。第２循環経路１７は四方弁１６の第３口１６ｃおよび第４口１６ｄを相互に結ぶ。第２循環経路１７には、室外熱交換器１８、膨張弁１９および冷媒−冷媒熱交換器２１が順番に組み込まれる。室外熱交換器１８は第１口１８ａおよび第２口１８ｂを有する。第１口１８ａおよび第２口１８ｂの間で冷媒は室外熱交換器１８を通過する。室外熱交換器１８は、通過する冷媒と周囲の空気との間で熱エネルギーの交換を実現する。室外熱交換器１８の第１口１８ａは四方弁１６の第３口１６ｃに接続される。四方弁１６の働きで、室外熱交換器１８の第１口１８ａは、圧縮機１４の吸込口１４ａおよび圧縮機１４の吐出口１４ｂのうちいずれかに切り替え可能に接続される。室外熱交換器１８の第２口１８ｂには膨張弁１９が接続される。第２循環経路１７は例えば銅管などの冷媒配管で形成されればよい。第１冷媒にアンモニアが利用される場合には、冷媒配管にはアンモニアに対して耐腐食性を有する管、例えばステンレス鋼（ＳＵＳ）管が使用される。
【００１８】
室外熱交換器１８に関連づけられて送風ファン２２が設置される。送風ファン２２は羽根車の回転に応じて気流を生成する。気流は室外熱交換器１８を通過する。羽根車の毎分回転数に応じて送風ファン２２から送られる気流の流量は調整される。気流の流量に応じて室外熱交換器１８では冷媒と空気との間で交換される熱エネルギー量が調整されることができる。こうした熱エネルギー量の調整に従って第１冷媒の温度や圧力は変化する。
【００１９】
冷媒−冷媒熱交換器２１は１次冷媒回路１２の第２循環経路１７を提供する第１流通路２３を備える。第１流通路２３は第１口２３ａおよび第２口２３ｂを有する。第１口２３ａおよび第２口２３ｂの間で冷媒は第１流通路２３を通過する。第１流通路２３の第１口２３ａは膨張弁１９に接続される。第１流通路２３の第２口２３ｂは四方弁１６の第４口１６ｄに接続される。四方弁１６の働きで、第１流通路２３の第２口２３ｂは、圧縮機１４の吸込口１４ａおよび吐出口１４ｂのうちいずれかに切り替え可能に接続される。四方弁１６の切り替えに応じて、圧縮機１４の働きで圧縮された第１冷媒は室外熱交換器１８または冷媒−冷媒熱交換器２１に選択的に供給される。
【００２０】
同時に、冷媒−冷媒熱交換器２１は第２流通路２４を備える。第２流通路２４は例えば第１流通路２３に平行に延びる。第２流通路２４は第１口２４ａおよび第２口２４ｂを有する。第１口２４ａおよび第２口２４ｂの間で冷媒は第２流通路２４を通過する。第２流通路２４の第１口２４ａおよび第２口２４ｂには循環経路２５が接続される。循環経路２５は第２流通路２４の第１口２４ａおよび第２口２４ｂを相互に結ぶ。循環経路２５には、ポンプ２６および室内熱交換器２７が組み込まれる。このように冷媒−冷媒熱交換器２１は１次冷媒回路１２の第２循環経路１７に組み込まれると同時に２次冷媒回路１３の循環経路２５に組み込まれる。第２流通路２４内の第２冷媒と第１流通路２３内の第１冷媒との間で熱エネルギーの交換が実現される。熱エネルギーの交換にあたって例えば第１流通路２３の配管と第２流通路２４の配管とは相互に接触すればよい。
【００２１】
室内熱交換器２７は第１口２７ａおよび第２口２７ｂを有する。第１口２７ａおよび第２口２７ｂの間で冷媒は室内熱交換器２７を通過する。室内熱交換器２７は、通過する冷媒と周囲の空気との間で熱エネルギーの交換を実現する。室内熱交換器２７の第１口２７ａはポンプ２６に接続される。ポンプ２６の働きで第２冷媒は循環経路２５を循環する。室内熱交換器２７の第２口２７ｂには第２流通路２４の第１口２４ａが接続される。ポンプ２６はいわゆる双方向ポンプに構成される。すなわち、ポンプ２６は、室外熱交換器２７および冷媒−冷媒熱交換器２１の順で循環経路２５に沿って第２冷媒を循環させることができ、反対に、冷媒−冷媒熱交換器２１および室外熱交換器２７の順で循環経路２５に沿って第２冷媒を循環させることができる。
【００２２】
室内熱交換器２７に関連づけられて送風ファン２８が設置される。送風ファン２８は羽根車の回転に応じて気流を生成する。気流は室内熱交換器２７を通過する。羽根車の毎分回転数に応じて送風ファン２８から送られる気流の流量は調整される。気流の流量に応じて室内熱交換器２７では冷媒と空気との間で交換される熱エネルギー量が調整されることができる。こうした熱エネルギー量の調整に従って第２冷媒の温度や圧力は変化する。
【００２３】
循環経路２５には切り離し自在に冷媒溜めすなわち冷媒タンク２９が接続される。冷媒タンク２９の接続にあたって冷媒−冷媒熱交換器２１と室内熱交換器２７との間で循環経路２５には分岐経路３１が接続される。分岐経路３１は第１分岐点３２と第２分岐点３３とを相互に接続する。第１分岐点３２および第２分岐点３３は冷媒−冷媒熱交換器２１と室内熱交換器２７との間に配置される。分岐経路３１に冷媒タンク２９は接続される。
【００２４】
冷媒タンク２９は内部空間２９ａを区画する。冷媒タンク２９の内部空間２９ａに第２冷媒が貯留される。２次冷媒回路１３では暖房運転時に超臨界圧が確立される。その一方で、冷房運転時には２次冷媒回路１３で超臨界圧未満の圧力が確立される。その結果、冷房運転時に要求される冷媒量は暖房運転時に要求される冷媒量より小さい。冷房運転時には余剰の冷媒は冷媒タンク２９に貯留されることができる。こうして暖房運転時に十分な冷媒量が確保される。
【００２５】
冷媒タンク２９には第１補助経路３４が接続される。第１補助経路３４の一端は冷媒タンク２９に接続される。第１補助経路３４の他端はポンプ２６および冷媒−冷媒熱交換器２１の間で循環経路２５に接続される。第２補助経路３５は第１補助経路３４から第３分岐点３６で分岐する。第２補助経路３５はポンプ２６および室内熱交換器２７の間で循環経路２５に接続される。
【００２６】
２次冷媒回路１３には第１流路制御装置３７が組み込まれる。第１流路制御装置３７は第１流量調整弁３８、第２流量調整弁３９、第３流量調整弁４１および第４流量調整弁４２を備える。第１流量調整弁３８は第３分岐点３６および循環経路２５の間で第１補助経路３４に挿入される。第２流量調整弁３９は第２補助経路３５に挿入される。暖房運転時には第１流量調整弁３８は閉じられる。第１流量調整弁３８は第２冷媒の流通を阻止する。その結果、第２流量調整弁３９の開度に応じて所定の流量の第２冷媒が冷媒タンク２９からポンプ２６の吸い込み側に供給される。冷房運転時には第２流量調整弁３９は閉じられる。第２流量調整弁３９は第２冷媒の流通を阻止する。その結果、第１流量調整弁３８の開度に応じて所定の流量の第２冷媒が冷媒タンク２９からポンプ２６の吸い込み側に供給される。第３流量調整弁４１は第１分岐点３２と第２分岐点３３との間で分岐経路３１に挿入される。第４流量調整弁４２は第１分岐点３２と第２分岐点３３との間で循環経路２５に挿入される。
【００２７】
ここで、１次冷媒回路１２は第４熱交換器４５を備える。第４熱交換器４５は第２循環経路１７に接続される。第２循環経路１７には第１分岐路４６および第２分岐路４７が接続される。第１分岐路４６は冷媒−冷媒熱交換器２１と四方弁１６との間で第２循環経路１７から分岐する。第１分岐路４６は第４分岐点４８および第５分岐点４９の間で第２循環経路１７を迂回する。この第１分岐路４６に第４熱交換器４５は組み込まれる。こうして第４熱交換器４５には暖房運転時に圧縮機１４および膨張弁１９の間で高温高圧の第１冷媒が流通する。このとき、第４熱交換器４５は冷媒タンク２９内の第２冷媒に第１冷媒から熱エネルギーを移動させる。熱エネルギーの移動に応じて冷媒タンク２９内で第２冷媒は気化し膨張する。冷媒タンク２９内の圧力は高められる。圧力の上昇に応じて冷媒タンク２９から超臨界圧の第２冷媒が吐き出される。第４熱交換器４５は、例えば銅やアルミニウムといった比較的に高い熱伝導率の材料から成形される配管で形成されればよい。配管は、例えば冷媒タンク２９の内部空間２９ａを囲む伝熱性の壁体に巻き付けられてもよく、冷媒タンク２９の内部空間２９ａ内に配置されてもよい。本実施形態では第４熱交換器４５は暖房運転時に冷媒−冷媒熱交換器２１の上流に配置される。したがって、第４熱交換器４５では冷媒−冷媒熱交換器２１の放熱に先立って効率的に第２冷媒は加熱されることができる。ただし、第４熱交換器４５で第２冷媒の加熱が十分に実現される限り、第４熱交換器４５は少なくとも圧縮機１４の第２口１４ｂと膨張弁１９との間に組み込まれればよい。
【００２８】
第２分岐路４７は膨張弁１９と第１流通路２３の第１口２３ａとの間で第２循環経路１７から分岐する。第２分岐路４７は第６分岐点５１および第７分岐点５２の間で第２循環経路１７を迂回する。第２分岐路４７は第８分岐点５３および第９分岐点５４の間で第１分岐路４６と第１冷媒の経路を共通化する。第８分岐点５３および第９分岐点５４の間で第１分岐路４６に第４熱交換器４５が組み込まれる。こうして第４熱交換器４５には冷房運転時に膨張後の第１冷媒が流通する。このとき、第４熱交換器４５は冷媒タンク２９内の第２冷媒から第１冷媒に熱エネルギーを移動させる。第１冷媒の吸熱作用に基づき冷媒タンク２９内で第２冷媒は凝縮する。冷媒タンク２９内の圧力は低下する。圧力の低下に応じて冷媒タンク２９内に第２冷媒は貯留される。こうして冷媒タンク２９および第４熱交換器４５は圧力調整ユニットを形成する。圧力調整ユニットは暖房運転時および冷房運転時に第１冷媒の熱エネルギーに基づき２次冷媒回路１３内で第２冷媒の圧力を調整する。本実施形態では第４熱交換器４５は冷房運転時に冷媒−冷媒熱交換器２１の上流に配置される。したがって、第４熱交換器４５では冷媒−冷媒熱交換器２１の吸熱に先立って効率的に第２冷媒は冷却されることができる。ただし、第４熱交換器４５で第２冷媒の冷却が十分に実現される限り、第４熱交換器４５は少なくとも膨張弁１９と圧縮機１４の第１口１４ａとの間に組み込まれればよい。
【００２９】
１次冷媒回路１２には第２流路制御装置５６が組み込まれる。第２流路制御装置５６は第５流量調整弁５７、第６流量調整弁５８、第７流量調整弁５９、第８流量調整弁６１、第９流量調整弁６２および第１０流量調整弁６３を備える。第５流量調整弁５７は第４分岐点４８および第５分岐点４９の間で第２循環経路１７に挿入される。第４流量調整弁は第４分岐点４８および第８分岐点５３の間で第１分岐路４６に挿入される。第７流量調整弁５９は第９分岐点５４および第５分岐点４９の間で第１分岐路４６に挿入される。第８流量調整弁６１は第６分岐点５１および第７分岐点５２の間で第２循環経路１７に挿入される。第９流量調整弁６２は第６分岐点５１および第８分岐点５３の間で第２分岐路４７に挿入される。第１０流量調整弁６３は第９分岐点５４および第７分岐点５２の間で第２分岐路４７に挿入される。
【００３０】
２次冷媒回路１３では第２分岐点３３と室内熱交換器２７との間で循環経路２５に第１温度計６７および第１圧力計６８が挿入される。第１温度計６７は暖房運転時に室内熱交換器２７の入口で第２冷媒の温度を測定する。第１圧力計６８は暖房運転時に室内熱交換器２７の入口で第２冷媒の圧力を測定する。同様に、ポンプ２６と室内熱交換器２７との間で循環経路２５には第２温度計６９および第２圧力計７１が挿入される。第２温度計６９は冷房運転時に室内熱交換器２７の入口で第２冷媒の温度を測定する。第２圧力計７１は冷房運転時に室内熱交換器２７の入口で第２冷媒の圧力を測定する。
【００３１】
図２に示されるように、空気調和機１１は制御回路７２を備える。制御回路７２には室温計７３、第１および第２温度計６７、６９、第１および第２圧力計６８、７１、第３〜第１０流量調整弁４１、４２、５７〜５９、６１〜６３、送風ファン２２、２８、膨張弁１９および圧縮機１４が接続される。室温計７３は室温を測定する。室温は室内の気温に相当する。室内に少なくとも室内熱交換器２７が設置される。冷媒−冷媒熱交換器２１および第４熱交換器４５を含め１次冷媒回路１２は室外に設置される。したがって、室内では第１冷媒の侵入は回避される。室温計７３は制御回路７２に室温信号を供給する。室温信号は室温を特定する。室温信号は例えば所定の時間間隔で出力される。
【００３２】
第１温度計６７は制御回路７２に第１温度信号を供給する。第１温度信号は、第１温度計６７で計測される第２冷媒の温度を特定する。第１圧力計６８は制御回路７２に第１圧力信号を供給する。第１圧力信号は、第１圧力計６８で計測される第２冷媒の圧力を特定する。同様に、第２温度計６９は制御回路７２に第２温度信号を供給する。第２温度信号は、第２温度計６９で計測される第２冷媒の温度を特定する。第２圧力計７１は制御回路７２に第２圧力信号を供給する。第２圧力信号は、第２圧力計７１で計測される第２冷媒の圧力を特定する。
【００３３】
制御回路７２は第３〜第１０流量調整弁４１、４２、５７〜５９、６１〜６３、送風ファン２２、２８、膨張弁１９および圧縮機１４にそれぞれ制御信号を供給する。制御信号には、流量調整弁の開度（ゼロすなわち閉弁を含む）やファンの毎分回転数、膨張弁１９の開度、圧縮機１４の駆動周波数が記述される。第３〜第１０流量制御弁４１、４２、５７〜５９、６１〜６３は制御信号で特定される開度で開弁したり閉弁したりする。送風ファン２２、２８は制御信号で特定される毎分回転数で回転する。毎分回転数に応じて送風ファン２２、２８の送風量は調整される。膨張弁１９は制御信号で特定される開度で開弁する。圧縮機１４は制御信号で特定される周波数で動作する。膨張弁１９の開度や圧縮機１４の動作周波数に応じて第１冷媒の吐出圧は調整される。
【００３４】
次に空気調和機１１の動作を簡単に説明する。暖房運転時には１次冷媒回路１２では第８流量調整弁６１は開放され第９および第１０流量調整弁６２、６３は閉じられる。同時に第７流量調整弁５９は開放される。図３に示されるように、圧縮機１４が作動すると、圧縮機によって高温高圧に圧縮された第１冷媒が冷媒−冷媒熱交換器２１に供給される。第１流通路２３内の第１冷媒から相変化に応じて第２流通路２４内の第２冷媒に熱エネルギーは伝達される。室外熱交換器１８には膨張後の第１冷媒が到達する。室外熱交換器１８で第１冷媒は外気から吸熱する。吸熱に応じて第１冷媒は蒸発する。蒸発した第１冷媒は圧縮機１４に流入する。
【００３５】
１次冷媒回路１２では第５流量調整弁５７および第６流量調整弁５８の開度に応じて第４分岐点４８から第２循環経路１７および第１分岐路４６に冷媒は分配される。第１冷媒は圧力調整ユニットの第４熱交換器４５を流通する。第４熱交換器４５は高温高圧の第１冷媒から冷媒タンク２９内の第２冷媒に熱エネルギーを伝達する。第２冷媒は過熱される。第２冷媒は膨張する。その結果、第１冷媒の熱エネルギーに基づき２次冷媒回路１３内で第２冷媒の圧力は高められる。冷媒タンク２９内で第２冷媒の密度は低下する。冷媒タンク２９内で第２冷媒の貯留量は低下する。こうして２次冷媒回路１３内で超臨界圧が確立される。
【００３６】
２次冷媒回路１３では第３流量調整弁４１は開放され第４流量調整弁４２は閉じられる。したがって、冷媒タンク２９は循環経路２５に接続される。ポンプ２６が作動すると、超臨界圧の第２冷媒は冷媒−冷媒熱交換器２１、冷媒タンク２９および室内熱交換器２７の順番で循環する。第２冷媒は冷媒−冷媒熱交換器２１で第１冷媒から熱エネルギーを受け取る。第２冷媒は室内熱交換器２７に送り込まれる。室内熱交換器２７で第２冷媒から室内の空気に熱エネルギーは移動する。室内の空気は暖められる。
【００３７】
制御回路７２では目標温度および目標圧力が設定される。制御回路７２は第１温度計６７および第１圧力計６８から第１温度信号および第１圧力信号を取得する。信号の取得は例えば所定の時間間隔で定期的に実施されればよい。温度変化に比べて圧力変化は速いことから、第１圧力信号の取得の時間間隔は第１温度信号の取得の時間間隔より短く設定されてもよい。制御回路７２は、目標温度に室内熱交換器２７の入口温度を一致させ、目標圧力に室内熱交換器２７の入口圧力を一致させるべく、室内熱交換器２７の入口温度と目標温度との比較、並びに、室内熱交換器２７の入口圧力と目標圧力との比較に基づき送風ファン２８の毎分回転数を制御する。こうした制御にあたって制御回路７２から送風ファン２８に制御信号が供給される。
【００３８】
こうした毎分回転数の制御に代えて、１次冷媒回路１２の膨張弁１９の開度や圧縮機１４の動作周波数が制御されてもよい。制御回路７２は、目標温度に室内熱交換器２７の入口温度を一致させ、目標圧力に室内熱交換器２７の入口圧力を一致させるべく、室内熱交換器２７の入口温度と目標温度との比較、並びに、室内熱交換器２７の入口圧力と目標圧力との比較に基づき膨張弁１９の開度および圧縮機１４の動作を制御する。こうした制御にあたって制御回路７２から膨張弁１９および圧縮機１４に制御信号が供給される。送風ファン２８の制御と、膨張弁１９および圧縮機１４の制御とは同時に実施されてもよく順番に交互に実施されてもよい。
【００３９】
その後、第１温度信号で特定される入口温度が特定の温度範囲（例えば目標温度の±１度）に入り、第１圧力信号で特定される入口圧力が特定の圧力範囲（例えば目標圧力の±０．１ＭＰａ）に入ると、図４に示されるように、制御回路７２は循環経路２５から冷媒タンク２９を切り離す。第３流量調整弁４１が閉じられ第４流量調整弁４２が開放される。このとき、空気調和機１１は、負荷変動（例えば室温の変動）に曝されない限り、安定した定常運転で動作する。したがって、室内熱交換器２７の入口温度は特定の温度範囲に維持され、室内熱交換器２７の入口圧力は特定の圧力範囲に維持される。冷媒タンク２９が切り離されても循環経路２５内で第２冷媒の圧力変動は回避される。冷媒タンク２９の切り離しに応じて第２冷媒の流路は短縮化されることから、第２冷媒の圧力損失は低減される。第２冷媒は効率的に熱エネルギーを運搬することができる。
【００４０】
冷媒タンク２９の切り離しと同時に、制御回路７２は１次冷媒回路１２で第２循環経路１７から第４熱交換器４５を切り離す。第６流量調整弁５８および第７流量調整弁５９のうち少なくともいずれかが閉じられる。両方が閉じられてもよい。こうした第１分岐路４６の切り離しに応じて第１冷媒の流路は短縮化されることから、第１冷媒の圧力損失は低減される。第１冷媒は効率的に熱エネルギーを運搬することができる。
【００４１】
冷房運転時には１次冷媒回路１２では第５流量調整弁５７は開放され第６および第７流量調整弁５８、５９は閉じられる。同時に第１０流量調整弁６３は開放される。図５に示されるように、圧縮機１４が作動すると、圧縮機によって高温高圧に圧縮された第１冷媒が室外熱交換器１８に供給される。室外熱交換器１８で第１冷媒は外気に熱を放出する。熱の放出に応じて第１冷媒は凝縮する。凝縮した第１冷媒は冷媒−冷媒熱交換器２１に供給される。第１流通路２３内の第１冷媒は相変化に応じて第２流通路２４内の第２冷媒から吸熱する。吸熱に応じて第１冷媒は蒸発する。蒸発した第１冷媒は圧縮機１４に流入する。
【００４２】
１次冷媒回路１２では第８流量調整弁６１および第９流量調整弁６２の開度に応じて第６分岐点５１から第２循環経路１７および第２分岐路４７に冷媒は分配される。第１冷媒は圧力調整ユニットの第４熱交換器４５を流通する。第４熱交換器４５で膨張後の第１冷媒は冷媒タンク２９内の第２冷媒から吸熱する。第２冷媒は過冷却される。その結果、第１冷媒の吸熱作用に基づき２次冷媒回路１３内で第２冷媒の圧力は低下する。冷媒タンク２９内で第２冷媒の密度は高められる。冷媒タンク２９内で第２冷媒の貯留量は増加する。こうして２次冷媒回路１３内で超臨界圧未満の圧力が確立される。
【００４３】
２次冷媒回路１３では第３流量調整弁４１は開放され第４流量調整弁４２は閉じられる。したがって、冷媒タンク２９は循環経路２５に接続される。ポンプ２６が作動すると、図５に示されるように、ポンプ２６は暖房運転時とは反対向きに第２冷媒を循環させる。すなわち、超臨界圧未満の第２冷媒は室内熱交換器２７、冷媒タンク２９および冷媒−冷媒熱交換器２１の順番で循環する。第１冷媒は冷媒−冷媒熱交換器２１で第２冷媒から吸熱し、室内熱交換器２７に送り込まれる。室内熱交換器２７で第２冷媒は室内の空気から熱エネルギーを奪う。室内の空気は冷却される。
【００４４】
前述と同様に、制御回路７２では目標温度および目標圧力が設定される。制御回路７２は第２温度計６９および第２圧力計７１から第２温度信号および第２圧力信号を取得する。信号の取得は例えば所定の時間間隔で定期的に実施されればよい。温度変化に比べて圧力変化は速いことから、第２圧力信号の取得の時間間隔は第２温度信号の取得の時間間隔より短く設定されてもよい。制御回路７２は、暖房運転時と同様に、目標温度に室内熱交換器２７の入口温度を一致させ、目標圧力に室内熱交換器２７の入口圧力を一致させるべく、室内熱交換器２７の入口温度と目標温度との比較、並びに、室内熱交換器２７の入口圧力と目標圧力との比較に基づき送風ファン２８の毎分回転数を制御する。前述と同様に、毎分回転数の制御に代えて、１次冷媒回路１２の膨張弁１９の開度や圧縮機１４の動作周波数が制御されてもよい。送風ファン２８の制御と、膨張弁１９および圧縮機１４の制御とは同時に実施されてもよく順番に交互に実施されてもよい。
【００４５】
その後、第２温度信号で特定される入口温度が特定の温度範囲（例えば目標温度の±１度）に入り、第２圧力信号で特定される入口圧力が特定の圧力範囲（例えば目標圧力の±０．１ＭＰａ）に入ると、図６に示されるように、制御回路７２は循環経路２５から冷媒タンク２９を切り離す。第３流量調整弁４１が閉じられ第４流量調整弁４２が開放される。このとき、空気調和機１１は、負荷変動（例えば室温の変動）に曝されない限り、安定した定常運転で動作する。したがって、室内熱交換器２７の入口温度は特定の温度範囲に維持され、室内熱交換器２７の入口圧力は特定の圧力範囲に維持される。冷媒タンク２９が切り離されても循環経路２５内で第２冷媒の圧力変動は回避される。冷媒タンク２９の切り離しに応じて第２冷媒の流路は短縮化されることから、第２冷媒の圧力損失は低減される。第２冷媒は効率的に熱エネルギーを運搬することができる。
【００４６】
冷媒タンク２９の切り離しと同時に、制御回路７２は１次冷媒回路１２で第２循環経路１７から第４熱交換器４５を切り離す。第９流量調整弁６２および第１０流量調整弁６３のうち少なくともいずれかが閉じられる。両方が閉じられてもよい。こうした第１分岐路４６の切り離しに応じて第１冷媒の流路は短縮化されることから、第１冷媒の圧力損失は低減される。第１冷媒は効率的に熱エネルギーを運搬することができる。
【００４７】
この実施形態では室内の温度変化に応じて目標温度および目標圧力は変更されてもよい。すなわち、制御回路７２では、最初に、循環経路２５内で第２冷媒の第１値の定圧比熱を確立する第１温度条件および第１圧力条件が設定される。第１温度条件および第１圧力条件は予め制御回路７２内のデータテーブルに格納される。制御回路７２の働きで第１温度条件および第１圧力条件に向けて循環経路２５内の温度および圧力は調整される。前述のように、循環経路２５内の温度および圧力の調整にあたって送風ファン２８の毎分回転数が制御されればよく膨張弁１９の開度や圧縮機１４の動作周波数が制御されればよい。温度および圧力の調整中に循環経路２５内の温度および圧力が第１温度条件および第１圧力条件にそれぞれ入ると、前述のように制御回路７２は循環経路２５から冷媒タンク２９を切り離す。このとき、１次冷媒回路１２で同時に第１分岐路４６が第２循環経路１７から切り離される。温度および圧力の調整中に温度および圧力のうち少なくともいずれか一方がそれぞれ第１温度条件または第１圧力条件から所定の期間にわたって逸脱すると、制御回路７２では、第１温度条件および第１圧力条件に代えて、第１値よりも小さい第２値の定圧比熱を確立する第２温度条件および第２圧力条件が設定される。第２温度条件および第２圧力条件は予め制御回路７２内のデータテーブルに格納される。再び制御回路７２の働きで第２温度条件および第２圧力条件に向けて循環経路２５内の温度および圧力は調整される。前述のように、循環経路２５内の温度および圧力の調整にあたって送風ファン２８の毎分回転数が制御されればよく膨張弁１９の開度や圧縮機１４の動作周波数が制御されればよい。循環経路２５内の温度および圧力が第２温度条件および第２圧力条件にそれぞれ入ると、前述のように制御回路７２は循環経路２５から冷媒タンク２９を切り離し第２循環経路１７から第１分岐路４６を切り離す。
【００４８】
詳述すると、図７に示されるように、制御回路７２はステップＳ１で様々な変数を初期化する。ステップＳ２で制御回路７２は目標温度Ｔｓｅｔに第１設定温度値Ｔｓｅｔ１を設定する。ステップＳ３で制御回路７２は目標圧力Ｐｓｅｔに第１設定圧力値Ｐｓｅｔ１を設定する。第１設定温度値Ｔｓｅｔ１および第１設定圧力値Ｐｓｅｔ１の詳細は後述される。制御回路７２はステップＳ４で変数ｎに「０（ゼロ）」値を設定し変数Ｈに任意値「５」を設定する。
【００４９】
ステップＳ５で制御回路７２は第１温度信号および第１圧力信号を取得する。制御回路７２は第１温度信号および第１圧力信号に基づき室内熱交換器２７の入口温度Ｔ［℃］および入口圧力Ｐ［ＭＰａ］を特定する。続くステップＳ６で制御回路７２は第１温度条件に入口温度Ｔを照らし合わせ第１圧力条件に入口圧力Ｐを照らし合わせる。第１温度条件は例えば第１設定温度値Ｔｓｅｔ１の±１度の温度範囲に設定される。第１圧力条件は例えば第１設定圧力値Ｐｓｅｔ１の±０．１ＭＰａの圧力範囲に設定される。第１圧力条件にはできる限り低い圧力範囲が設定される。圧力が低ければ、例えば配管などの壁厚は薄くなることができる。壁厚の薄肉化は空気調和機１１の軽量化や製造コストの縮減に寄与する。第１温度条件には、できる限り高い定圧比熱を得ることができる温度範囲が設定される。高い定圧比熱は冷媒流量の縮減に寄与する。少ない冷媒流量で効率的に室内は暖められることができる。第１温度条件の温度範囲内で入口温度Ｔが特定され第１圧力条件の圧力範囲内で入口圧力Ｐが特定されると、ステップＳ７で制御回路７２は前述のように循環経路２５から冷媒タンク２９を切り離す。その後、室内熱交換器２７の負荷が変動しない限り、入口温度Ｔおよび入口圧力Ｐは第１温度条件および第１圧力条件を満足し続ける。空気調和機１１は安定した暖房運転を実現する。
【００５０】
ステップＳ６で入口温度Ｔが第１温度条件の温度範囲から逸脱したり入口圧力Ｐが第１圧力条件の圧力範囲から逸脱したりすると、ステップＳ８で制御回路７２は圧力調整の回数ｎを判断する。圧力調整の回数ｎが所定の回数Ｈ（ここでは「５回」）に満たなければ、ステップＳ９で制御回路７２は２次冷媒回路１３の圧力調整を実施する。前述のように、例えば送風ファン２８の毎分回転数が調整される。続くステップＳ１０で圧力調整の回数ｎが計数される。その後、制御回路７２の処理はステップＳ５に戻る。こうして室内熱交換器２７の入口温度Ｔおよび入口圧力Ｐは調整される。第２冷媒で第１値の定圧比熱が確立される。
【００５１】
ステップＳ６で入口温度Ｔが第１温度条件の温度範囲から逸脱し続けたり入口圧力Ｐが第１圧力条件の圧力範囲から逸脱し続けたりすると、ステップＳ８で圧力調整の回数ｎが既定値Ｈに達する。このとき、制御回路７２はステップＳ１１に移行する。ステップＳ１１で制御回路７２は目標温度Ｔｓｅｔに第２設定温度値Ｔｓｅｔ２設定する。続くステップＳ１２で制御回路７２は目標圧力Ｐｓｅｔに第２設定圧力値Ｐｓｅｔ２を設定する。第２設定温度値Ｔｓｅｔ２および第２設定圧力値Ｐｓｅｔ２の詳細は後述される。
【００５２】
ステップＳ１３で制御回路７２は第１温度信号および第１圧力信号を取得する。制御回路７２は第１温度信号および第１圧力信号に基づき室内熱交換器２７の入口温度Ｔおよび入口圧力Ｐを特定する。続くステップＳ１４で制御回路７２は第２温度条件に入口温度Ｔを照らし合わせ第２圧力条件に入口圧力Ｐを照らし合わせる。第２温度条件は例えば第２設定温度値Ｔｓｅｔ２の±１度の温度範囲に設定される。第２圧力条件は例えば第２設定圧力値Ｐｓｅｔ２の±０．１ＭＰａの圧力範囲に設定される。ここでは、第１圧力条件および第２圧力条件は一致してもよく重なり合ってもよい。第２温度条件には、第１温度条件よりも低い定圧比熱を得ることができる温度範囲が設定される。第２温度条件の温度範囲内で入口温度Ｔが特定され第２圧力条件の圧力範囲内で入口圧力Ｐが特定されると、ステップＳ１５で制御回路７２は前述のように循環経路２５から冷媒タンク２９を切り離す。その後、室内熱交換器２７の負荷が変動しない限り、入口温度Ｔおよび入口圧力Ｐは第２温度条件および第２圧力条件を満足し続ける。空気調和機１１は安定した暖房運転を実現する。
【００５３】
ステップＳ１４で入口温度Ｔが第２温度条件の温度範囲から逸脱したり入口圧力Ｐが第２圧力条件の圧力範囲から逸脱したりすると、ステップＳ１６で制御回路７２は２次冷媒回路１３の圧力調整を実施する。前述のように、例えば送風ファン２８の毎分回転数が調整される。その後、制御回路７２の処理はステップＳ１３に戻る。こうして室内熱交換器２７の入口温度Ｔおよび入口圧力Ｐは調整される。第２冷媒で第２値の定圧比熱が確立される。
【００５４】
図８に示されるように、超臨界ＣＯ２の定圧比熱は圧力の低下に応じて温度依存性を強める。言い換えれば、圧力が低下すると、温度の変化に応じて定圧比熱は大きく変動する。圧力が一定に維持される場合には、定圧比熱の最大値を確立する温度に近づくにつれて定圧比熱の温度依存性は高まる。定圧比熱が大きければ、少ない冷媒流量で効率的に室内は暖められることができる。その一方で、定圧比熱の温度依存性が高いと、負荷の変動に応じてＣＯ２の温度および圧力は変動しやすい。ＣＯ２の温度および圧力は目標温度および目標圧力に収束しづらい。
【００５５】
例えば、前述の空気調和機１１で第２冷媒にＣＯ２が使用される場合に、第１設定圧力値Ｐｓｅｔ１および第２設定圧力値Ｐｓｅｔ２に８．５［ＭＰａ］が設定されると、第１設定温度値Ｔｓｅｔ１には定圧比熱の最大値を確立する温度（＝約摂氏３７．５度）が設定される。したがって、入口温度Ｔが第１温度条件の温度範囲に留まり続ければ、高い定圧比熱に基づき効率的に安定した暖房運転は実現されることができる。ただし、室内熱交換器２７の負荷変動が増大すると、２次冷媒回路１３の圧力調整が継続的に実施される。この場合には、第１設定温度値Ｔｓｅｔ１に代えて第２設定温度値Ｔｓｅｔ２が使用される。第２設定温度値Ｔｓｅｔ２では例えば最大値よりも低い定圧比熱を確立する温度（例えば摂氏４４度）が設定される。その結果、室内熱交換器２７の負荷変動に対して定圧比熱の温度依存性は和らげられる。したがって、比較的に簡単に入口温度Ｔは第２温度条件の温度範囲に留まり続けることができる。圧力調整の動作、すなわち、送風ファン２８の毎分回転数の制御や膨張弁１９の開度の制御、圧縮機１４の動作周波数の制御は抑制されることができる。その結果、消費電力は抑制される。しかも、第１温度条件に比べて第２温度条件では比較的に早期に入口温度Ｔおよび入口圧力Ｐは目標温度および目標圧力の収束することから、循環経路２５から冷媒タンク２９は早期に切り離されることができ、第２循環経路１７から第１分岐路４６は早期に切り離されることができる。こうした早期の切り離しは一層の消費電力の抑制に寄与する。
【００５６】
なお、前述のように入口温度Ｔおよび入口圧力Ｐが第２温度条件および第２圧力条件を満足して空気調和機１１の動作が安定する場合には、所定の期間後に、再び第２温度条件および第２圧力条件に代えて第１温度条件および第１圧力条件が使用されてもよい。この場合には、期間の判定にあたって例えば室内温度が計測されてもよい。室内温度の変動が抑制されれば、室内熱交換器２７の負荷は安定する。したがって、第１温度条件および第１圧力条件に戻されても、第２冷媒の温度および圧力は早期に目標温度および目標圧力に収束すると予想される。
【００５７】
以上のような空気調和機１１では、圧力調整ユニットの働きで、１次冷媒回路１２の第１冷媒の熱エネルギーに基づき２次冷媒回路１３内で第２冷媒の圧力は調整される。圧力の調整にあたって第１冷媒が利用される。圧力の調整に固有の電気加熱装置や冷却装置は省略されることができる。圧力の調整にあたって空気調和機の消費電力の増加は回避されることができる。
【００５８】
しかも、空気調和機１１では、圧力調整ユニットは、第１冷媒の吸熱作用に基づき第２冷媒の圧力を低下させることができる。２次冷媒回路１３では、周囲の環境温度に関係なく確実に超臨界圧未満の圧力が確立されることができる。２次冷媒回路１３では冷房運転用に第２冷媒の圧力は確実に調整されることができる。効率的な冷房運転が実現されることができる。
【００５９】
図９は本発明の第２実施形態に係る冷凍サイクル装置すなわち空気調和機１１ａの構成を概略的に示す。図中、前述の第１実施形態の構成と均等な構成には同一の参照符号が付されそれらの詳細な説明は割愛される。この第２実施形態では１次冷媒回路１２に第１内部熱交換器７４および第２内部熱交換器７５が組み込まれる。第１および第２内部熱交換器７４、７５の組み込みにあたって第１循環経路１５には第３分岐路７６が接続される。第３分岐路７６は四方弁１６の第１口１６ａと圧縮機１４の吸込口１４ａとの間で分岐点７７から分岐点７８まで第１循環経路１５に迂回路を形成する。
【００６０】
第１内部熱交換器７４は第１通路７４ａおよび第２通路７４ｂを備える。第１通路７４ａは分岐点７７および分岐点７８の間で第３分岐路７６に組み込まれる。第１冷媒は四方弁１６の第１口１６ａから第１通路７４ａを通過して圧縮機１４に至る。第２通路７４ｂは冷媒−冷媒熱交換器２１および膨張弁１９の間で第２循環経路１７に組み込まれる。ここでは第２通路７４ｂは第６分岐点５１と膨張弁１９との間に配置される。第１通路７４ａ内の冷媒と第２通路７４ｂ内の冷媒との間で熱エネルギーが交換される。熱エネルギーの交換にあたって例えば第１通路７４ａの配管と第２通路７４ｂの配管とは相互に接触すればよい。
【００６１】
第２内部熱交換器７５は第１通路７５ａおよび第２通路７５ｂを備える。第１通路７５ａは分岐点７７および分岐点７８の間で第１循環経路１５に組み込まれる。第１冷媒は四方弁１６の第１口１６ａから第１通路７５ａを通過して圧縮機１４に至る。第２通路７５ｂは膨張弁１９および室外熱交換器１８の間で第２循環経路１７に組み込まれる。こうして第１通路７５ａ内の冷媒と第２通路７５ｂ内の冷媒との間で熱エネルギーが交換される。熱エネルギーの交換にあたって例えば第１通路７５ａの配管と第２通路７５ｂの配管とは相互に接触すればよい。
【００６２】
分岐点７７と分岐点７８との間で第３分岐路７６には第１開閉弁８１が挿入される。分岐点７７と分岐点７８との間で第１循環経路１５には第２開閉弁８２が挿入される。第１開閉弁８１および第２開閉弁８２は弁体の開閉に応じて第１冷媒の流通と遮断とを切り替える。
【００６３】
暖房運転時には第１開閉弁８１は開弁し第２開閉弁８２は閉弁する。その結果、第１冷媒は四方弁１６の第１口１６ａから第３分岐路７６に流入する。第２通路７４ｂ内の冷媒から第１通路７４ａ内の冷媒に熱エネルギーは移動する。熱エネルギーを受け取った第１冷媒は圧縮機１４の吸い込み側に供給される。第４熱交換器４５に供給される第１冷媒の温度は上昇する。冷媒タンク２９内で第２冷媒の圧力は応答性よく上昇する。その一方で、冷房運転時には第１開閉弁８１は閉弁し第２開閉弁８２は開弁する。その結果、第１冷媒は分岐点７７と分岐点７８との間で第１循環経路１５を流通する。第２通路７５ｂ内の冷媒から第１通路７５ａ内の冷媒に熱エネルギーは移動する。その結果、熱エネルギーを受け取った第１冷媒は圧縮機１４の吸い込み側に供給される。第４熱交換器４５に供給される第１冷媒の温度は低下する。冷媒タンク２９内で第２冷媒の圧力は応答性よく下降する。
【符号の説明】
【００６４】
１１  冷凍サイクル装置としての空気調和機、１７  １次側循環経路（第２循環経路）、１８  第３熱交換器としての室外熱交換器、１９  膨張弁、２１  第１熱交換器としての冷媒−冷媒熱交換器、２５  循環経路、２７  第２熱交換器としての室内熱交換器、２９  冷媒溜めとしての冷媒タンク、４５  第４熱交換器、７２  制御回路。
【図１】
2012077980.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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