(57)【要約】【課題】熱媒体の安定した温度維持が可能な冷凍サイクル装置を提供すること。【解決手段】熱源との熱交換に用いる第１熱交換器を有する第１冷凍サイクル（１１０、２１０）と、熱媒体との熱交換に用いる第２熱交換器を有する第２冷凍サイクル（１２０、２２０）と、第１冷凍サイクルと第２冷凍サイクルとの間で熱交換を行うカスケード熱交換器（１１２、２１２）とを備え、冷凍サイクル装置の一時停止時に、第２冷凍サイクル（１２０、２２０）を駆動する第２圧縮機（１２１、２２１）、第１冷凍サイクル（１１０、２１０）を駆動する第１圧縮機（１１１、２１１）の順に停止させることにより、カスケード熱交換器内の温度の均一化を抑制して、再起動時において、冷凍サイクル装置を運転停止前の状態へと早期に復帰させることができるので、熱媒体の温度状態の安定性を向上させることができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１冷媒を圧縮する第１圧縮機、前記第１冷媒の凝縮器または蒸発器として機能するカスケード熱交換器、第１減圧装置、前記第１冷媒の蒸発器または凝縮器として機能し、熱源と熱交換する第１熱交換器、を有する第１冷凍サイクルと、
第２冷媒を圧縮する第２圧縮機、前記第２冷媒の凝縮器または蒸発器として機能し、熱媒体と熱交換する第２熱交換器、第２減圧装置、前記第２冷媒の蒸発器または凝縮器として機能し、前記第１冷媒と前記第２冷媒との間で熱交換する前記カスケード熱交換器、を有する第２冷凍サイクルと、
前記熱媒体の温度を検知する熱媒体温度検出部と、
制御部と、を備え、
前記制御部は、前記熱媒体温度検出部で検知した熱媒体温度に基づいて、前記第１圧縮機および前記第２圧縮機を一時停止させる場合に、前記第２圧縮機、前記第１圧縮機の順に停止させることを特徴とする、冷凍サイクル装置。
【請求項２】
前記第１冷凍サイクルの高圧を検知する圧力検出部を備え、前記第１熱交換器は蒸発器として機能するとともに前記第２熱交換器は凝縮器として機能し、
前記制御部は、前記圧力検出部で検知する圧力が第１圧力以上となったときに、前記第１圧縮機を停止させ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】
前記第１冷凍サイクルにおける前記カスケード熱交換器の温度を検知する熱交換器温度検出部を備え、前記第１熱交換器は蒸発器として機能するとともに前記第２熱交換器は凝縮器として機能し、
前記熱交換器温度検出部で検知した温度が第１温度以上となったときに、前記制御部は、前記第１圧縮機を停止させることを特徴とする、請求項１または２に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項４】
前記第１熱交換器は蒸発器として機能するとともに前記第２熱交換器は凝縮器として機能し、前記熱媒体は、水、または、不凍液であり、前記第２熱交換器によって加温された前記熱媒体を、給湯と暖房の少なくとも一方に利用することを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の冷凍サイクル装置を備える、温水生成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、低温側冷媒回路と高温側冷媒回路とがカスケード熱交換器を介して接続される二元冷凍サイクルを備えた、冷凍サイクル装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、低温側冷凍サイクルの低温側蒸発器において大気等の熱源から熱を吸収し、高温側冷凍サイクルに設置された冷媒―熱媒体熱交換器において、熱媒体、たとえば水を６５〜８０℃にまで加熱することが可能な、二元冷凍サイクルを用いたヒートポンプ式温水生成装置がある。
【０００３】
ここで、二元冷凍サイクルにおける、高温側冷凍サイクルと低温側冷凍サイクルとは、カスケード熱交換器において、低温側冷凍サイクルの冷媒の凝縮熱で、高温側冷凍サイクルの冷媒が蒸発するよう、熱的に接続されている。
【０００４】
二元冷凍サイクルを備えた温水生成装置によって、熱媒体を６５〜８０℃の高温にまで加熱する場合、１つの冷凍サイクルを使って、熱媒体を同じ温度にまで加熱する場合よりも、エネルギー消費量を低減できる長所がある。
【０００５】
このような、二元冷凍サイクルを用いた温水生成装置を、速やかにかつ安定的に起動することを目的とし、まず、低温側冷凍サイクルを起動し、次に高温側冷凍サイクルを起動するものがある（例えば、特許文献１を参照）。２つの冷凍サイクルの起動順をこのように規定すると、起動時のカスケード熱交換器では、低温側冷媒の放熱可能量が、高温側冷媒の吸熱可能量を常に上回り、低温側冷凍サイクルにおける圧縮機の吐出圧力は速やかに上昇する。
【０００６】
特許文献１に記載のヒートポンプシステムの制御フローを図７に示す。
【０００７】
温水生成装置の運転を開始すると、まず、低温側圧縮機を起動し（Ｓ１０２）、高温側圧縮機の起動条件を満たすと（Ｓ１０３）、高温側圧縮機を起動する（Ｓ１０４）。ここで、高温側圧縮機の起動条件とは、低温側圧縮機の吐出圧力が所定圧力以上となること、あるいは、低温側圧縮機の吸入圧力と吐出圧力との差が所定圧力差となることとしている。
【０００８】
一方、高温側冷凍サイクルの高温側凝縮器において大気等の熱源に熱を放熱し、低温側冷凍サイクルの低温側蒸発器において、空気等の熱媒体を−１０℃以下の極低温にまで冷却する、二元冷凍サイクルを用いたヒートポンプ式冷凍装置がある（例えば、特許文献２を参照）。
【０００９】
このような、二元冷凍サイクルを用いた冷凍装置によって、熱媒体を−１０℃以下の極低温にまで冷却する場合、１つの冷凍サイクルを使って、熱媒体を同じ極低温にまで加熱する場合よりも、エネルギー消費量を低減できる長所がある。
【００１０】
このような二元冷凍サイクルを用いた冷凍装置を、速やかにかつ安定的に起動するため、特許文献２では、まず、高温側冷凍サイクルを起動し、高温側冷凍サイクルの圧縮機吸入過熱度が所定値以下となると、低温側冷凍サイクルを起動する。
【００１１】
２つの冷凍サイクルの起動順をこのように規定すると、起動時のカスケード熱交換器で
は、高温側冷媒の吸熱量が、常に低温側冷媒の放熱可能量を上回り、低温側冷凍サイクルの高圧が過上昇することなく、安定的に冷凍装置が起動する。
【００１２】
以上のように、従来技術によると、二元冷凍サイクルを起動する場合、温水生成装置では、熱源と蒸発器において熱交換する低温側冷凍サイクルから起動し、冷凍装置では、熱源と凝縮器において熱交換する高温側冷凍サイクルから起動することで安定的な装置の起動を図っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開２０１０−１９６９５１号公報
【特許文献２】特開２０００−１２１１８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、前記従来の構成では、運転の一時停止後における再起動時において、冷凍サイクル装置を一時停止前の状態に復帰させるまでに時間を要し、熱媒体の温度維持が困難になるという課題を有していた。
【００１５】
すなわち、低温側冷凍サイクルと高温側冷凍サイクルが共に運転している場合、カスケード熱交換器における低温側冷媒の温度（低温側冷凍サイクルの凝縮温度）は、高温側冷媒の温度（高温側冷凍サイクルの蒸発温度）よりも高い状態で平衡している。
【００１６】
低温側冷凍サイクルと高温側冷凍サイクルを同時停止してサーモＯＦＦすると、両サイクルともカスケード熱交換器内の冷媒の流通は停止し、低温側冷媒と高温側冷媒の温度は均一化しはじめる。よって、カスケード熱交換器内において低温側冷媒の温度は低下し、高温側冷媒の温度は上昇する。
【００１７】
ここで、冷凍サイクル装置を温水生成装置として使用した場合、サーモＯＦＦの間、熱媒体の温度は徐々に低下する。サーモＯＦＦからサーモＯＮまでの時間は、運転条件によって変化するが、数分〜数十分あり、その間、カスケード熱交換器において、低温側冷媒の温度は２〜５Ｋ低下する。
【００１８】
一方、冷凍サイクル装置を冷凍装置として使用した場合、サーモＯＦＦの間、熱媒体の温度は徐々に上昇する。よって、サーモＯＦＦからサーモＯＮまでの時間は、カスケード熱交換器において、高温側冷媒の温度は２〜５Ｋ上昇する。
【００１９】
このように、カスケード熱交換器の冷媒の温度状態をサーモＯＦＦ前の状態に復帰させるのには一定の時間を要する。
【００２０】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、圧縮機を適切に停止させることで、再起動時における冷凍サイクルの状態復帰を早め、熱媒体の安定的な温度維持が可能な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】
【００２１】
前記従来の課題を解決するために、本発明の冷凍サイクル装置は、第１冷媒を圧縮する第１圧縮機、前記第１冷媒の凝縮器または蒸発器として機能するカスケード熱交換器、第１減圧装置、前記第１冷媒の蒸発器または凝縮器として機能し、熱源と熱交換する第１熱交換器、を有する第１冷凍サイクルと、第２冷媒を圧縮する第２圧縮機、前記第２冷媒の凝縮器または蒸発器として機能し、熱媒体と熱交換する第２熱交換器、第２減圧装置、前
記第２冷媒の蒸発器または凝縮器として機能し、前記第１冷媒と前記第２冷媒との間で熱交換する前記カスケード熱交換器、を有する第２冷凍サイクルと、前記熱媒体の温度を検知する熱媒体温度検出部と、制御部と、を備え、前記制御部は、前記熱媒体温度検出部で検知した熱媒体温度に基づいて、前記第１圧縮機および前記第２圧縮機を一時停止させる場合に、前記第２圧縮機、前記第１圧縮機の順に停止させることを特徴とする。
【００２２】
これにより、圧縮機を適切な順に停止させて、カスケード熱交換器内の温度の均一化を抑制することができるので、再起動時において、冷凍サイクル装置を運転停止前の状態へと早期に復帰させることができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、運転再起動時の状態復帰にかかる時間を低減した、熱媒体の温度状態の安定性に優れた冷凍サイクル装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施の形態１における冷凍サイクル装置の構成図
【図２】同冷凍サイクル装置の制御フローチャート
【図３】本発明の実施の形態２における冷凍サイクル装置の制御フローチャート
【図４】本発明の実施の形態３における冷凍サイクル装置の制御フローチャート
【図５】本発明の実施の形態４における冷凍サイクル装置の構成図
【図６】同冷凍サイクル装置の制御フローチャート
【図７】従来の冷凍サイクル装置の制御フローチャート
【発明を実施するための形態】
【００２５】
第１の発明は、第１冷媒を圧縮する第１圧縮機、前記第１冷媒の凝縮器または蒸発器として機能するカスケード熱交換器、第１減圧装置、前記第１冷媒の蒸発器または凝縮器として機能し、熱源と熱交換する第１熱交換器、を有する第１冷凍サイクルと、第２冷媒を圧縮する第２圧縮機、前記第２冷媒の凝縮器または蒸発器として機能し、熱媒体と熱交換する第２熱交換器、第２減圧装置、前記第２冷媒の蒸発器または凝縮器として機能し、前記第１冷媒と前記第２冷媒との間で熱交換する前記カスケード熱交換器、を有する第２冷凍サイクルと、前記熱媒体の温度を検知する熱媒体温度検出部と、制御部と、を備え、前記制御部は、前記熱媒体温度検出部で検知した熱媒体温度に基づいて、前記第１圧縮機および前記第２圧縮機を一時停止させる場合に、前記第２圧縮機、前記第１圧縮機の順に停止させることを特徴とする、冷凍サイクル装置である。
【００２６】
すなわち、本発明の冷凍サイクル装置は、熱源と熱交換する第１冷凍サイクルと、熱媒体と熱交換する第２冷凍サイクルを備え、運転停止時において、まず、第２冷凍サイクルの圧縮機を停止させ、カスケード熱交換器における熱交換を抑制した状態で、第１冷凍サイクルのみを運転する。
【００２７】
これにより、第１熱交換器を蒸発器として用いた温水生成装置の場合、カスケード熱交換器内における第１冷媒の温度を一旦上昇させて、カスケード熱交換器の温度均一化、つまり、第１冷媒の温度低下を抑制して、再起動時の冷凍サイクルの温度状態を、一時停止前の状態に近づけることができる。
【００２８】
また、第１熱交換器を凝縮器として用いた冷凍装置の場合、カスケード熱交換器内における第１冷媒の温度を一旦低下させて、カスケード熱交換器の温度均一化、つまり、第１冷媒の温度上昇を抑制して、再起動時の冷凍サイクル装置の温度状態を、一時停止前の状態に近づけることができる。
【００２９】
よって、冷凍サイクル装置の再起動時における状態復帰を早め、熱媒体の温度状態の安定性を向上させることができる。
【００３０】
第２の発明は、第１の発明において、前記第１冷凍サイクルの高圧を検知する圧力検出部を備え、前記第１熱交換器は蒸発器として機能するとともに前記第２熱交換器は凝縮器として機能し、前記制御部は、前記圧力検出部で検知する圧力が第１圧力以上となったときに、前記第１圧縮機を停止させることを特徴とするものである。
【００３１】
これにより、圧力検出部で検知する圧力によって第１圧縮機の停止を判断できるので、冷凍サイクル装置の温度状態を、一時停止前の状態により精確に近づけることができ、また、第１圧力の設定により、第１冷凍サイクルの高圧上限を超えないように制御することができるので、冷凍サイクル装置としての安定性および安全性を向上させることができる。
【００３２】
第３の発明は、第１または第２の発明において、記第１冷凍サイクルにおける前記カスケード熱交換器の温度を検知する熱交換器温度検出部を備え、前記第１熱交換器は蒸発器として機能するとともに前記第２熱交換器は凝縮器として機能し、前記熱交換器温度検出部で検知した温度が第１温度以上となったときに、前記制御部は、前記第１圧縮機を停止させることを特徴とするものである。
【００３３】
これにより、部品数を増やすことなく、安価な手段で冷凍サイクル装置の温度状態を検知して、冷凍サイクル装置の再起動における状態復帰を早め、熱媒体の温度状態の安定性を向上させることができる。
【００３４】
第４の発明は、第１〜第３のいずれか１つの発明の冷凍サイクル装置を備える温水生成装置において、前記第１熱交換器は蒸発器として機能するとともに前記第２熱交換器は凝縮器として機能し、前記熱媒体は、水、または、不凍液であり、前記第２熱交換器によって加温された前記熱媒体を、給湯と暖房の少なくとも一方に利用することを特徴とするものである。
【００３５】
このため、加温された熱媒体は、直接給湯に用いてもよいし、水と熱交換して、間接的に給湯に用いてもよい。さらに、床暖房やラジエータ等に供給して、間接的な輻射暖房に用いても良く、熱媒体を利用する自由度が高めることができる。
【００３６】
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。なお、この実施の形態によって、本発明が限定されるものではない。
【００３７】
（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態における冷凍サイクル装置の二元冷凍サイクルを用いて構成される温水生成装置の構成図である。
【００３８】
温水生成装置１００は、低温側冷凍サイクルである第１冷凍サイクル１１０、高温側冷凍サイクルである第２冷凍サイクル１２０、熱媒体としての水が流れる水熱媒サイクル１３０、そして制御部（図示せず）とで構成される。
【００３９】
なお、以降の説明では、第１冷凍サイクルは低温側冷凍サイクル、第２冷凍サイクルは高温側冷凍サイクルと記載する。
【００４０】
また、第１冷凍サイクルの構成要素である第１冷媒、第１圧縮機、第１減圧装置、および第１熱交換器をそれぞれ、低温側冷媒、低温側圧縮機、低温側冷媒流量調整弁、空気熱
交換器と記載し、第２冷凍サイクルの構成要素である第２冷媒、第２圧縮機、第２減圧装置、および第２熱交換器をそれぞれ、高温側冷媒、高温側圧縮機、高温側冷媒流量調整弁、冷媒−水熱交換器と記載する。
【００４１】
低温側冷凍サイクル１１０は、気体状態の低温側冷媒を吸入して圧縮し、高温高圧の低温側冷媒を吐出する低温側圧縮機１１１、低温側冷媒と高温側冷媒とが熱交換を行うカスケード熱交換器１１２、低温側冷媒の流量を調整する低温側冷媒流量調整弁１１３、熱源となる室外空気から採熱する空気熱交換器１１４、室外空気を強制的に空気熱交換器１１４に導入する空気熱交換器ファン１１５とで構成されている。
【００４２】
ここで、カスケード熱交換器１１２において、低温側冷媒は流路１１２ａを流れる構成となっている。
【００４３】
高温側冷凍サイクル１２０は、気体状態の高温側冷媒を吸入して圧縮し、高温高圧の高温側冷媒を吐出する高温側圧縮機１２１、高温側冷媒と水熱媒とが熱交換を行う冷媒−水熱交換器１２２、高温側冷媒の流量を調整する高温側冷媒流量調整弁１２３、カスケード熱交換器１１２とで構成されている。
【００４４】
カスケード熱交換器１１２において、高温側冷媒は流路１１２ｂを流れる構成となっている。また、冷媒−水熱交換器１２２において、高温側冷媒は流路１２２ａを流れる構成となっている。
【００４５】
低温側冷媒流量調整弁１１３と高温側冷媒流量調整弁１２３は、それぞれ、低温側冷媒、および、高温側冷媒を減圧して膨張させる機構であり、開度の制御が可能な電子式膨張弁を用いる。
【００４６】
水熱媒サイクル１３０は、冷媒−水熱媒熱交換器１２２、および、水循環ポンプ１３１とで構成されている。冷媒−水熱媒熱交換器１２２において、水熱媒は流路１２２ｂを流れる構成となっている。
【００４７】
低温側冷凍サイクル１１０の低温側冷媒と、高温側冷凍サイクル１２０の高温側冷媒とは、互いに独立し、混合することはないが、カスケード熱交換器１１２を介して熱交換可能な構成となっている。カスケード熱交換器には、二重管式熱交換器やプレート式熱交換器が用いられる。
【００４８】
また、高温側冷凍サイクル１２０の高温側冷媒と、水熱媒サイクル１３０の水熱媒とは、混合することはないが、冷媒−水熱媒熱交換器１２２を介して熱交換可能な構成となっている。冷媒−水熱媒熱交換器１２２には、二重管式熱交換器やプレート式熱交換器が使用される。
【００４９】
直流電源によって駆動される水循環ポンプ１３１は羽根車を有し、この羽根車の回転数をＰＷＭ制御することで、水熱媒サイクル１３０内の水熱媒の循環流量を変更することができる。
【００５０】
水媒体サイクル１３０において、冷媒−水熱媒熱交換器１２２の流路１２２ｂには、熱媒体温度検出部として、流路１２２ｂに流入する水熱媒戻り温度Ｔｗｉを検知する水熱媒戻り温度検知センサ１３２、および、流路１２２ｂから流出する水熱媒往き温度Ｔｗｏを検知する水熱媒往き温度検知センサ１３３が設置されている。
【００５１】
制御部（図示せず）は、マイコン（図示せず）に組み込まれた制御プログラムで、各検
知センサより検知値を取得し、低温側圧縮機１１１と高温側圧縮機１２１の運転周波数、低温側冷媒流量調整弁１１３と高温側冷媒流量調整弁１２３の開度、空気熱交換器ファン１１５の回転数、水循環ポンプ１３１の回転数の制御を行う。
【００５２】
制御部には、利用者が操作するリモコン（図示せず）が接続されており、利用者は、温水生成装置１００の運転／停止や、冷媒−水熱媒熱交換器１２２の流路１２２ｂから流出する水熱媒の温度の目標値である、目標水熱媒往き温度Ｔｗｏｓを設定する。
【００５３】
また、制御部は、通常運転中において、水熱媒往き温度検知センサ１３３が検知する水熱媒往き温度Ｔｗｏの時間変化を監視し、温水生成装置１００を一時停止するか否かを判断する。
【００５４】
ここで、制御部が温水生成装置１００を一時停止すると判断するのは、例えば、水熱媒往き温度Ｔｗｏが、利用者が設定した目標水熱媒往き温度Ｔｗｏｓと比較して２Ｋ以上高く、かつ、その状態が３分以上継続した場合である。
【００５５】
さらに、制御部は、温水生成装置１００が一時停止（サーモＯＦＦ）している間、水熱媒戻り温度検知センサ１３２が検知する水熱媒戻り温度Ｔｗｉ、または、水熱媒往き温度検知センサ１３３が検知する水熱媒往き温度Ｔｗｏの時間変化により、温水生成装置１００を再起動するか否かを判断する。
【００５６】
制御部が温水生成装置１００を再起動すると判断するのは、例えば、水熱媒往き温度Ｔｗｏが、利用者が設定した目標水熱媒往き温度Ｔｗｏｓと比較して２Ｋ以上低い温度になった場合である。
【００５７】
次に、温水生成装置１００の動作について説明する。図２は、本発明の第１に実施の形態における、制御部の制御動作を説明したフローチャートである。
【００５８】
温水生成装置１００の制御部は、通常運転（ステップＳ００２）を行いながら、一時停止（サーモＯＦＦ）条件を満たしているか否かを判断するために、常に水熱媒往き温度Ｔｗｏを監視しており（ステップＳ００３）、一時停止を判断しない場合は、通常運転を継続する。
【００５９】
通常運転中の制御部は、外気温度Ｔｏｄと水媒体戻り温度Ｔｗｉとから、熱媒体である水へ与えるべき熱量を推定して、低温側圧縮機１１１と高温側圧縮機１２１の運転周波数を適切に設定し、また、低温側冷凍サイクル１１０と高温側冷凍サイクル１２０が最も効率が高いサイクル状態になるよう、低温側冷媒流量調整弁１１３と高温側冷媒流量調整弁１２３の開度を調整する。
【００６０】
なお、通常運転中のカスケード熱交換器１１２の内部では、流路１１２ａを流通する低温側冷媒の温度、つまり、低温側冷凍サイクル１１０の凝縮温度は、流路１１２ｂを流通する高温側冷媒の温度、つまり、高温側冷凍サイクル１２０の蒸発温度よりも高い状態で平衡している。ここで、低温側冷凍サイクル１１０の凝縮温度と高温側冷凍サイクル１２０の蒸発温度との差は、３〜１０Ｋである。
【００６１】
ステップＳ００３において、温水生成装置１００を一時停止（サーモＯＦＦ）すると判断した場合は、まず、高温側圧縮機１２１を停止する（ステップＳ００４）。このとき、低温側圧縮機１１１は、運転を継続したままである。また、水循環ポンプ１３１も停止させないでおく。
【００６２】
これにより、高温側圧縮機１２１停止中も、水熱媒サイクル１３０内の水熱媒の温度を、水熱媒往き温度Ｔｗｏ、または、水熱媒戻り温度Ｔｗｉで監視することができる。
【００６３】
高温側圧縮機１２１を停止した状態で、水循環ポンプ１３１の運転を継続させると、熱媒体は冷媒−水熱媒熱交換器１２２にて高温側冷媒から熱を受けることができなくなり、水熱媒往き温度Ｔｗｏは、水熱媒戻り温度Ｔｗｉとほぼ同じ温度まで低下する。
【００６４】
また、水熱媒戻り温度Ｔｗｉと水熱媒往き温度Ｔｗｏは、水熱媒サイクル１３０に接続された熱負荷により、徐々に低下する。
【００６５】
なお、高温側圧縮機１２１停止後の、水熱媒の温度を監視する目的をより少ないエネルギーで達成するため、水循環ポンプ１３１は、羽根車の回転数を下げ、水熱媒サイクル１３０内の水熱媒の循環流量を小さくしても良いし、一定時間運転した後、一定時間停止するような間欠運転をしても良い。
【００６６】
次に、ステップＳ００５で、高温側圧縮機１２１を停止してから、低温側冷凍サイクル１１０の低温側圧縮機１１１を停止するまでの時間を管理するタイマＴｍを起動する。Ｔｍは定期的、例えば、時間Δｔごとにカウントアップされる（ステップＳ００６）。時間Δｔは、１〜５秒程度とするのが望ましい。
【００６７】
ステップＳ００６で高温側圧縮機１２１が停止してから、タイマＴｍがカウントアップしている間は、カスケード熱交換器１１２内の流路１１２ｂの高温側冷媒は流動せず、カスケード熱交換器１１２内の流路１１２ａを流動する低温側冷媒の凝縮熱を吸収できなくなる。したがって、カスケード熱交換器１１２内の流路１１２ａを流動する低温側冷媒の温度は上昇し、低温側圧縮機１１１からカスケード熱交換器１１２にかけて、蓄熱が行われる。
【００６８】
制御部は、Ｔｍが所定時間Ｔｍｓ以上となると、低温側圧縮機１１１を停止し（ステップＳ００８）、温水生成装置１００をサーモＯＦＦさせる。低温側圧縮機１１１を停止するとき、空気熱交換器ファン１１５も停止する。
【００６９】
低温側圧縮機１１１が停止すると、カスケード熱交換器１１２の流路１１２ａには、高温高圧の低温側冷媒は供給されなくなる。すると、流路１１２ａに滞留する低温側冷媒の熱は、流路１１２ｂに滞留する比較的低い温度の高温側冷媒や、カスケード熱交換器１１２の周囲物に徐々に流出し、その温度は徐々に低下する。
【００７０】
温水生成装置１００が一時停止（サーモＯＦＦ）すると、制御部は、再起動（サーモＯＮ）条件を満たしているか否かを判断するため、時間と共に徐々に低下する水熱媒戻り温度Ｔｗｉ、または、水熱媒往き温度Ｔｗｏを監視しはじめる（ステップＳ００９）。
【００７１】
ステップＳ００９において、温水生成装置１００の再起動条件を満たさない場合は、一時停止を継続する。一方、再起動条件を満たし、温水生成装置１００を再起動（サーモＯＮ）させると判断した場合は、まず、低温側圧縮機１１１を起動し、次に高温側圧縮機１２１を起動して、通常運転に戻る。
【００７２】
本実施の形態の特徴である、一時停止（サーモＯＦＦ）前の、ステップＳ００４〜Ｓ００７における、低温側圧縮機１１１からカスケード熱交換器１１２にかけての蓄熱は、一時停止中に、カスケード熱交換器１１２の流路１１２ａに滞留する低温側冷媒の温度が低下することを見越した制御動作である。
【００７３】
蓄熱する長さである所定時間Ｔｍｓを適切に設定することにより、低温側冷凍サイクル１１０の再起動時において、流路１１２ａの低温側冷媒の温度は、一時停止前に近い温度にすることができる。
【００７４】
なお、この所定時間Ｔｍｓは、１０〜３０秒に設定するが、必ずしも一定値でなくてもよく、例えば、カスケード熱交換器１１２の周囲温度が高い場合は短く、周囲温度が低い場合は長く、設定変更できるようにしてもよい。
【００７５】
あるいは、カスケード熱交換器の熱交換器温度検出部（図示せず）として、流路１１２ａにおける低温側冷媒の温度を検知する手段を設け、この手段によって得る温度により、前回一時停止から再起動までの、流路１１２ａに滞留する低温側冷媒の温度低下を検知して、再起動時の低温側冷媒温度が一時停止前よりも低くなっていれば、次回一時停止前における所定時間Ｔｍｓを長く、再起動時の低温側冷媒温度が一時停止前よりも高くなっていれば、次回一時停止前における所定時間Ｔｍｓを短くするよう補正してもよい。
【００７６】
以上のように、本実施の形態では、制御部が、一時停止（サーモＯＦＦ）条件を満たすと判断した場合には、まず、高温側圧縮機１２１のみを停止し、所定時間Ｔｍｓ、低温側圧縮機１１１のみを運転し、低温側圧縮機１１１からカスケード熱交換器１１２にかけて、蓄熱をする。
【００７７】
よって、次に再起動（サーモＯＮ）する場合に、カスケード熱交換器１１２の流路１１２ａに滞留する低温側冷媒の温度を、一時停止前に近い温度とすることができ、再起動後の低温側冷凍サイクル１１０は、速やかに一時停止前の冷凍サイクル状態に復帰でき、温水生成装置１００全体の再起動に要する時間を短縮することができる。
【００７８】
（実施の形態２）
本実施の形態において、実施の形態１と同一の部分については同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。なお、本実施の形態においても、第１冷凍サイクルは低温側冷凍サイクル、第２冷凍サイクルは高温側冷凍サイクルと記載する。
【００７９】
また、第１冷凍サイクルの構成要素である第１冷媒、第１圧縮機、第１減圧装置、および第１熱交換器をそれぞれ、低温側冷媒、低温側圧縮機、低温側冷媒流量調整弁、空気熱交換器と記載し、第２冷凍サイクルの構成要素である第２冷媒、第２圧縮機、第２減圧装置、および第２熱交換器をそれぞれ、高温側冷媒、高温側圧縮機、高温側冷媒流量調整弁、冷媒−水熱交換器と記載する。
【００８０】
本実施の形態における温水生成装置１００の構成は、図１の構成に加え、低温側冷凍サイクル１１０において、低温側圧縮機１１１とカスケード熱交換器１１２との間に、低温側冷凍サイクルの高圧、つまり、低温側圧縮機の吐出圧力Ｐｈ１を検知する、圧力検出部としての低温側吐出圧力検知センサ１１８が設置されている。
【００８１】
図３は、本発明の第２の実施の形態における、制御部の制御動作を説明したフローチャート図である。図３は図２と比較して、ステップＳ００５〜Ｓ００７がなく、替わりにステップＳ０１０が入ったフローとなっている。その他の処理は、図２に示す制御動作フロートと同一なので、本実施の形態では、ステップＳ０１０の動作について主に説明する。
【００８２】
ステップＳ００３において、制御部が温水生成装置１００の一時停止（サーモＯＦＦ）条件を満たすと判断した場合は、まず、高温側圧縮機１２１を停止し（ステップＳ００４）、低温側圧縮機１１１と水循環ポンプ１３１の運転は継続させる。すると、第１の実施の形態と同様、カスケード熱交換器１１２内の流路１１２ａを流動する低温側冷媒の温度
は上昇し、低温側圧縮機１１１からカスケード熱交換器１１２にかけて、蓄熱が行われる。
【００８３】
しかしながら、このままの状態で運転を続けると、低温側冷凍サイクル１１０の高圧（低温側高圧）は上昇を続け、低温側冷凍サイクル１１０において設定された上限圧力を超えてしまう場合がある。
【００８４】
このため、制御部１４０は、高温側圧縮機１２１を停止後、低温側吐出圧力検知センサ１１８が検知する吐出圧力Ｐｈ１を監視し（ステップＳ０１０）、この吐出圧力Ｐｈ１が、所定圧力Ｐ０以上となると、低温側圧縮機１１１を停止し（ステップＳ００８）、温水生成装置１００を一時停止する。
【００８５】
ここで、低温側圧縮機１１１を停止するとき、空気熱交換器ファン１１５も停止する。なお、この所定圧力Ｐ０は、低温側冷凍サイクル１１０において設定される上限圧力以下の値とする。
【００８６】
低温側圧縮機１１１が停止すると、カスケード熱交換器１１２の流路１１２ａには、高温高圧の低温側冷媒は供給されなくなる。すると、流路１１２ａに滞留する低温側冷媒の熱は、流路１１２ｂに滞留する比較的低い温度の高温側冷媒や、カスケード熱交換器１１２の周囲物に徐々に流出し、その温度は徐々に低下する。
【００８７】
温水生成装置１００が一時停止（サーモＯＦＦ）すると、制御部は、再起動（サーモＯＮ）条件を満たしているか否かを判断するため、時間と共に徐々に低下する、水熱媒戻り温度Ｔｗｉ、または、水熱媒往き温度Ｔｗｏを監視しはじめる（ステップＳ００９）。
【００８８】
ステップＳ００９において、温水生成装置１００の再起動条件を満たさない場合は、一時停止を継続する。一方、再起動条件を満たし、温水生成装置１００を再起動（サーモＯＮ）すると判断した場合は、まず、低温側圧縮機１１１を起動し、次に高温側圧縮機１２１を起動して、通常運転に戻る。
【００８９】
本実施の形態の特徴である、一時停止（サーモＯＦＦ）前の、ステップＳ００４、Ｓ０１０における、低温側圧縮機１１１からカスケード熱交換器１１２にかけての蓄熱は、一時停止中に、カスケード熱交換器１１２の流路１１２ａに滞留する低温側冷媒の温度が低下することを見越した制御動作である。
【００９０】
所定圧力Ｐ０を適切に設定することにより、低温側冷凍サイクル１１０の再起動時において、流路１１２ａの低温側冷媒の温度を、一時停止前に近い温度にすることができる。
【００９１】
なお、この所定圧力Ｐ０は、必ずしも一定値でなくてもよく、例えば、カスケード熱交換器１１２の周囲温度が高い場合は低く、周囲温度が低い場合は高く、設定変更できるようにしてもよい。
【００９２】
あるいは、流路１１２ａにおける低温側冷媒の温度を検知する熱交換器温度検出部（図示せず）を設け、熱交換器温度検出部により得る温度によって、前回一時停止から再起動までの、流路１１２ａに滞留する低温側冷媒の温度低下を検知して、再起動時の低温側冷媒温度が一時停止前よりも低くなっていれば、次回一時停止前における所定圧力Ｐ０を高く、再起動時の低温側冷媒温度が一時停止前よりも高くなっていれば、次回一時停止前における所定圧力Ｐ０を低くするよう補正してもよい。
【００９３】
このとき、所定圧力Ｐ０は、低温側冷凍サイクル１１０において設定された上限圧力以
下となるようにする。
【００９４】
なお、本実施の形態では、低温側高圧の検知に、低温側吐出圧力検知センサ１１８が検知する吐出圧力を用いたが、これに限るものではない。例えば、カスケード熱交換器１１２と低温側冷媒流量調整弁１１３との間に設置した圧力検知センサの検知値を用いても良い。
【００９５】
以上のように、本実施の形態では、制御部が、一時停止（サーモＯＦＦ）を判断した場合には、まず、高温側圧縮機１２１のみを停止し、低温側圧縮機１１１のみを運転した状態で、低温側高圧を所定圧力Ｐ０まで上昇させ、低温側圧縮機１１１からカスケード熱交換器１１２にかけて、蓄熱をする。
【００９６】
よって、次に再起動（サーモＯＮ）する場合には、カスケード熱交換器１１２の流路１１２ａに滞留する低温側冷媒の温度は、一時停止前に近い温度とすることができ、再起動後の低温側冷凍サイクル１１０は、速やかに一時停止前の冷凍サイクル状態に復帰でき、温水生成装置１００全体の再起動に要する時間を短縮することができる。さらに、どのような運転条件下でも、低温側高圧が、低温側冷凍サイクルに設定した高圧上限を超える状況に防止して、熱媒体の温度の安定性、および、冷凍サイクル装置としての安全性を向上させることができる。
【００９７】
（実施の形態３）
図４は、本発明の第３の実施の形態における、制御部の制御動作を説明したフローチャート図である。本実施の形態において、実施の形態１と同一の部分については同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。なお、本実施の形態においても、第１冷凍サイクルは低温側冷凍サイクル、第２冷凍サイクルは高温側冷凍サイクルと記載する。
【００９８】
また、第１冷凍サイクルの構成要素である第１冷媒、第１圧縮機、第１減圧装置、および第１熱交換器をそれぞれ、低温側冷媒、低温側圧縮機、低温側冷媒流量調整弁、空気熱交換器と記載し、第２冷凍サイクルの構成要素である第２冷媒、第２圧縮機、第２減圧装置、および第２熱交換器をそれぞれ、高温側冷媒、高温側圧縮機、高温側冷媒流量調整弁、冷媒−水熱交換器と記載する。
【００９９】
本実施の形態における温水生成装置１００の構成は、図１の構成に加え、低温側冷凍サイクル１１０において、熱交換器温度検出部として、流路１１２ａの低温側冷媒の温度を検知する、カスケード熱交換器温度検知センサ（図示せず）が設置されている。その他の構成は、図１と同じであるため、説明は省略する。
【０１００】
図４は、図３と比較して、ステップＳ０１０がなく、替わりにステップＳ０１１が入ったフローとなっている。その他の処理は、図３と同じなので、本実施の形態では、ステップＳ０１１の動作について主に説明する。
【０１０１】
ステップＳ００３において、温水生成装置１００の一時停止（サーモＯＦＦ）条件を満たすと判断した場合は、まず、高温側圧縮機１２１を停止し（ステップＳ００４）、低温側圧縮機１１１と水循環ポンプ１３１の運転は継続させる。すると、第１の実施の形態と同様、カスケード熱交換器１１２内の流路１１２ａを流動する低温側冷媒の温度は上昇し、低温側圧縮機１１１からカスケード熱交換器１１２にかけて、蓄熱が行われる。
【０１０２】
しかしながら、このままの状態で運転を続けると、低温側冷凍サイクル１１０の高圧（低温側高圧）は上昇を続け、低温側冷凍サイクル１１０において設定した上限圧力を超えてしまう場合がある。
【０１０３】
このため、制御部は、高温側圧縮機１２１を停止後、カスケード熱交換器温度検知センサの検知温度Ｔｈ１を監視する（ステップＳ０１１）。この検知温度Ｔｈ１は、低温側冷凍サイクル１１０の凝縮温度に近い値であり、この検知温度Ｔｈ１から、低温側高圧を推定することができる。
【０１０４】
そして、カスケード熱交換器温度検知センサの検知温度Ｔｈ１が、所定温度Ｔ０以上となると、低温側圧縮機１１１を停止し（ステップＳ００８）、温水生成装置１００を一時停止する。低温側圧縮機１１１を停止するとき、空気熱交換器ファン１１５も停止する。
【０１０５】
なお、この所定温度は、低温側冷凍サイクル１１０において設定された上限圧力より換算された飽和温度以下の値とする。
【０１０６】
低温側圧縮機１１１が停止すると、カスケード熱交換器１１２の流路１１２ａには、高温高圧の低温側冷媒は供給されなくなる。すると、流路１１２ａに滞留する低温側冷媒の熱は、流路１１２ｂに滞留する比較的低い温度の高温側冷媒や、カスケード熱交換器１１２の周囲物に徐々に流出し、その温度は徐々に低下する。
【０１０７】
温水生成装置１００が一時停止（サーモＯＦＦ）すると、制御部は、再起動（サーモＯＮ）条件を満たしているか否かを判断するため、時間と共に徐々に低下する、水熱媒戻り温度Ｔｗｉ、または、水熱媒往き温度Ｔｗｏを監視しはじめる（ステップＳ００９）。
【０１０８】
ステップＳ００９において、温水生成装置１００の再起動条件を満たさない場合は、一時停止を継続する。一方、再起動条件を満たし、温水生成装置１００を再起動（サーモＯＮ）すると判断した場合は、まず、低温側圧縮機１１１を起動し、次に高温側圧縮機１２１を起動して、通常運転に戻る。
【０１０９】
本実施の形態の特徴である、一時停止（サーモＯＦＦ）前の、ステップＳ００４、Ｓ０１０における、低温側圧縮機１１１からカスケード熱交換器１１２にかけての蓄熱は、一時停止中に、カスケード熱交換器１１２の流路１１２ａに滞留する低温側冷媒の温度が低下することを見越した制御動作である。
【０１１０】
所定温度Ｔ０を適切に設定することにより、低温側冷凍サイクル１１０の再起動時において、流路１１２ａの低温側冷媒の温度を、一時停止前に近い温度にすることができる。
【０１１１】
なお、この所定温度Ｔ０は、一時停止前に、カスケード熱交換器温度検知センサが検知した温度に３〜５Ｋ足した温度とするのが望ましいが、必ずしも一定値でなくてもよく、例えば、カスケード熱交換器１１２の周囲温度が高い場合は低く、周囲温度が低い場合は高く、設定変更できるようにしてもよい。
【０１１２】
あるいは、カスケード熱交換器温度検知センサが検知した温度より、前回一時停止から再起動までの、流路１１２ａに滞留する低温側冷媒の温度低下を検知して、再起動時の低温側冷媒温度が一時停止前よりも低くなっていれば、次回一時停止前における所定圧力Ｐ０を高く、再起動時の低温側冷媒温度が一時停止前よりも高くなっていれば、次回一時停止前における所定圧力Ｐ０を低くするよう補正してもよい。このとき、所定温度Ｔ０は、低温側冷凍サイクル１１０において設定された上限圧力より換算された飽和温度以下となるようにする。
【０１１３】
以上のように、本実施の形態では、制御部が、一時停止（サーモＯＦＦ）を判断した場合には、まず、高温側圧縮機１２１のみを停止し、低温側圧縮機１１１のみを運転した状
態で、カスケード熱交換器１１２の流路１１２ａにおける低温側冷媒の温度を、所定温度Ｔ０まで上昇させ、低温側圧縮機１１１からカスケード熱交換器１１２にかけて、蓄熱をする。
【０１１４】
よって、次に再起動（サーモＯＮ）する場合には、カスケード熱交換器１１２の流路１１２ａに滞留する低温側冷媒の温度は、一時停止前に近い温度とすることができ、再起動後の低温側冷凍サイクル１１０は、速やかに一時停止前の冷凍サイクル状態に復帰でき、温水生成装置１００全体の再起動に要する時間を短縮することができる。
【０１１５】
さらに、どのような運転条件下でも、低温側高圧が、低温側冷凍サイクルの高圧上限を超える状況に防止して、熱媒体の温度の安定性、および、冷凍サイクル装置としての安全性を向上させることができる。また、圧力検知センサよりも安価な温度検知センサを利用して部品コストを削減することができる。
【０１１６】
（実施の形態４）
図５は、本発明の実施の形態４における冷凍サイクル装置の二元冷凍サイクルを用いて構成される、冷凍装置２００の構成図である。冷凍装置２００は、高温側冷凍サイクルである第１冷凍サイクル２１０、低温側冷凍サイクルである第２冷凍サイクル２２０、冷凍庫２３０、および制御部（図示せず）とで構成される。
【０１１７】
なお、以降の説明では、第１冷凍サイクルは高温側冷凍サイクル、第２冷凍サイクルは低温側冷凍サイクルと記載する。
【０１１８】
また、第１冷凍サイクルの構成要素である第１冷媒、第１圧縮機、第１減圧装置、および第１熱交換器をそれぞれ、高温側冷媒、高温側圧縮機、高温側冷媒流量調整弁、空気熱交換器と記載し、第２冷凍サイクルの構成要素である第２冷媒、第２圧縮機、第２減圧装置、および第２熱交換器をそれぞれ、低温側冷媒、低温側圧縮機、低温側冷媒流量調整弁、低温側蒸発器と記載する。
【０１１９】
高温側冷凍サイクル２１０は、気体状態の高温側冷媒を吸入して圧縮し、高温高圧の高温側冷媒を吐出する高温側圧縮機２１１、熱源である室外空気から採熱する空気熱交換器２１４、室外空気を強制的に空気熱交換器２１４に導入する空気熱交換器ファン２１５、高温側冷媒の流量を調整する高温側冷媒流量調整弁２１３、高温側冷媒と低温側冷媒とが熱交換を行うカスケード熱交換器２１２とで構成されている。カスケード熱交換器２１２において、高温側冷媒は流路２１２ａを流れる構成となっている。
【０１２０】
低温側冷凍サイクル２２０は、気体状態の高温側冷媒を吸入して圧縮し、高温高圧の低温側冷媒を吐出する低温側圧縮機２２１、カスケード熱交換器２１２、低温側冷媒の流量を調整する低温側冷媒流量調整弁２２３、低温側冷媒と、熱媒体である冷凍庫２３０の庫内空気とが熱交換を行う低温側蒸発器２２２、冷凍庫２３０内の空気を強制的に低温側蒸発器２２２に導入する庫内熱交換器ファン２２５、とで構成されている。カスケード熱交換器２１２において、低温側冷媒は流路２１２ｂを流れる構成となっている。
【０１２１】
冷凍庫２３０内には、熱媒体温度検出部として、庫内温度Ｔｆを計測する、冷凍庫内温度検知センサ２３１が設置されている。また、高温側冷媒流量調整弁２１３と低温側冷媒流量調整弁２２３は、それぞれ、低温側冷媒、および、高温側冷媒を減圧して膨張させる機構であり、開度の制御が可能な電子式膨張弁を用いる。
【０１２２】
高温側冷凍サイクル２１０の高温側冷媒と、低温側冷凍サイクル２２０の低温側冷媒とは、混合することはないが、カスケード熱交換器２１２を介して熱交換可能な構成となっ
ている。カスケード熱交換器には、二重管式熱交換器やプレート式熱交換器が用いられる。
【０１２３】
制御部（図示せず）は、マイコン（図示せず）に組み込まれた制御プログラムで、各検知センサより検知値を取得し、高温側圧縮機２１１と低温側圧縮機２２１の運転周波数、高温側冷媒流量調整弁２１３と低温側冷媒流量調整弁２２３の開度、空気熱交換器ファン２１５と庫内熱交換器ファン２２５の回転数の制御を行う。
【０１２４】
制御部には、利用者が操作するリモコン（図示せず）が接続されており、利用者は、冷凍装置２００の運転／停止や、冷凍庫２３０内の温度の目標値である、目標庫内温度Ｔｆｓを設定する。
【０１２５】
また、制御部は、通常運転中において、冷凍庫内温度検知センサ２３１が検知する庫内温度Ｔｆの時間変化を監視し、冷凍装置２００を一時停止するか否かを判断する。制御部が冷凍装置２００を一時停止すると判断するのは、例えば、庫内温度Ｔｆが、利用者が設定した目標庫内温度Ｔｆｓと比較して２Ｋ以上低く、かつ、その状態が３分以上継続した場合である。
【０１２６】
さらに、制御部は、冷凍装置２００が一時停止（サーモＯＦＦ）している間、庫内温度Ｔｆの時間変化により、冷凍装置２００を再起動するか否かを判断する。制御部が冷凍装置２００を再起動すると判断するのは、例えば、庫内温度Ｔｆが、利用者が設定した目標庫内温度Ｔｆｓと比較して２Ｋ以上高い温度になった場合である。
【０１２７】
次に、冷凍装置２００の動作について説明する。図６は、本発明の第４の実施の形態における、制御部の制御動作を説明したフローチャートである。
【０１２８】
冷凍装置２００の制御部は、通常運転（ステップＳ０２２）を行いながら、一時停止（サーモＯＦＦ）条件を満たしているか否かを判断するために、常に庫内温度Ｔｆを監視しており（ステップＳ０２３）、一時停止を判断しない場合は、通常運転を継続する。
【０１２９】
通常運転中の制御部は、外気温度Ｔｏｄと庫内温度Ｔｆとから、冷凍負荷を推定し、高温側圧縮機２１１と低温側圧縮機２２１の運転周波数を適切に設定し、また、高温側冷凍サイクル２１０と低温側冷凍サイクル２２０が最も効率が高いサイクル状態になるよう、高温側冷媒流量調整弁２１３と低温側冷媒流量調整弁２２３の開度を調整する。
【０１３０】
なお、通常運転中のカスケード熱交換器２１２の内部では、流路２１２ａを流通する高温側冷媒の温度（高温側冷凍サイクル２１０の蒸発温度）は、流路２１２ｂを流通する低温側冷媒の温度（低温側冷凍サイクル２２０の凝縮温度）よりも低い状態で平衡している。高温温側冷凍サイクル２１０の蒸発温度と低温側冷凍サイクル２２０の凝縮温度との差は、３〜１０Ｋである。
【０１３１】
ステップＳ０２３において、冷凍装置２００を一時停止（サーモＯＦＦ）すると判断した場合は、まず、低温側圧縮機２２１を停止する（ステップＳ０２４）とともに、庫内熱交換器ファン２２５も停止する。このとき、高温側圧縮機２１１は、運転を継続したままである。
【０１３２】
次に、ステップＳ０２５で、低温側圧縮機２２１を停止してから、高温側冷凍サイクル２１０の高温側圧縮機２１１を停止するまでの時間を管理するタイマＴｍを起動する。Ｔｍは定期的、例えば、時間Δｔごとにカウントアップされる（ステップＳ０２６）。時間Δｔは、１〜５秒程度とするのが望ましい。
【０１３３】
ステップＳ０２６で低温側圧縮機２２１が停止してから、タイマＴｍがカウントアップしている間は、カスケード熱交換器２１２内の流路２１２ｂの低温側冷媒は流動せず、低温側冷媒からカスケード熱交換器２１２内の流路２１２ａを流動する高温側冷媒への放熱量が減少する。したがって、カスケード熱交換器２１２内の流路２１２ａを流動する高温側冷媒の温度は低下する。
【０１３４】
制御部は、Ｔｍが所定時間Ｔｍｓ以上となると、高温側圧縮機２１１を停止し（ステップＳ０２８）、冷凍装置２００をサーモＯＦＦさせる。高温側圧縮機２１１を停止するとき、空気熱交換器ファン２１５も停止する。
【０１３５】
高温側圧縮機２１１が停止すると、カスケード熱交換器２１２の流路２１２ａには、高温側冷媒は供給されなくなる。すると、流路２１２ａに滞留する高温側冷媒は、流路２１２ｂに滞留する比較的高い温度の低温側冷媒や、カスケード熱交換器２１２の周囲物から熱を受け、その温度は徐々に上昇する。
【０１３６】
冷凍装置２００が一時停止（サーモＯＦＦ）すると、制御部は、再起動（サーモＯＮ）条件を満たしているか否かを判断するため、時間と共に徐々に上昇する庫内温度Ｔｆを監視しはじめる（ステップＳ０２９）。
【０１３７】
ステップＳ０２９において、冷凍装置２００の再起動条件を満たさない場合は、一時停止を継続する。一方、再起動条件を満たし、冷凍装置２００を再起動（サーモＯＮ）させると判断した場合は、まず、高温側圧縮機２１１を起動し、次に低温側圧縮機２２１を起動して、通常運転に戻る。
【０１３８】
本実施の形態の特徴である、一時停止（サーモＯＦＦ）前の、ステップＳ０２４〜Ｓ０２７における、高温側圧縮機２１１のみの運転によって、カスケード熱交換器２１２内の流路２１２ａにおける高温側冷媒の温度を一旦低下させることができる。これは、圧縮機の一時停止中に、カスケード熱交換器２１２の流路２１２ａに滞留する高温側冷媒の温度が上昇することを見越した制御動作である。所定時間Ｔｍｓを適切に設定することにより、高温側冷凍サイクル２１０の再起動時において、流路２１２ａの高温側冷媒の温度は、一時停止前に近い温度にすることができる。
【０１３９】
なお、この所定時間Ｔｍｓは、１０〜３０秒に設定するが、必ずしも一定値でなくてもよく、例えば、カスケード熱交換器２１２の周囲温度が高い場合は長く、周囲温度が低い場合は短く、設定変更できるようにしてもよい。
【０１４０】
あるいは、カスケード熱交換器の熱交換器温度検出部（図示せず）として、流路２１２ａにおける高温側冷媒の温度を検知する手段を設け、この手段によって得る温度により、前回一時停止から再起動までの、流路２１２ａに滞留する高温側冷媒の温度上昇を検知して、再起動時の高温側冷媒温度が一時停止前よりも高くなっていれば、次回一時停止前における所定時間Ｔｍｓを長く、再起動時の高温側冷媒温度が一時停止前よりも低くなっていれば、次回一時停止前における所定時間Ｔｍｓを短くするよう補正してもよい。
【０１４１】
以上のように、本実施の形態では、制御部が、一時停止（サーモＯＦＦ）を判断した場合には、まず、低温側圧縮機２２１のみを停止し、所定時間Ｔｍｓ、高温側圧縮機２１１のみを運転し、カスケード熱交換器２１２の流路２１２ａにおける高温側冷媒の温度を一旦低下させる、すなわち、流路２１２ａ周辺に冷熱を蓄熱する。
【０１４２】
よって、次に再起動（サーモＯＮ）する場合には、カスケード熱交換器２１２の流路２
１２ａに滞留する高温側冷媒の温度は、一時停止前に近い温度とすることができ、再起動後の高温側冷凍サイクル２１０は、速やかに一時停止前の冷凍サイクル状態に復帰でき、冷凍装置２００全体の再起動に要する時間を短縮することができる。
【０１４３】
なお、高温側冷凍サイクル２１０に、高温側冷凍サイクル２１０の低圧を検出する圧力検出部（図示せず）を設け、高温側冷凍サイクル２１０の低圧下限値以上の第２圧力値を設定して、この第２圧力値が検知されるまで高温側冷凍サイクルを運転することとしてもよい。これにより、冷凍サイクル装置としての安全性および熱媒体の温度の安定性を向上させることができる。
【産業上の利用可能性】
【０１４４】
以上のように、本発明にかかる冷凍サイクル装置は、圧縮機を適切に停止させて、再起動時の状態復帰に要する時間を低減することで、熱媒体の温度状態の安定性を向上させるので、冷凍、空気調和、温水生成などの用途に用いられる冷凍サイクル装置として適用することができる。
【符号の説明】
【０１４５】
１００  温水生成装置（冷凍サイクル装置）
１１０  低温側冷凍サイクル（第１冷凍サイクル）
１１１  低温側圧縮機（第１圧縮機）
１１２、２１２  カスケード熱交換器
１１３  低温側冷媒流量調整弁（第１減圧装置）
１１４  空気熱交換器（第１熱交換器）
１１８  低温側吐出圧力検知センサ（圧力検出部）
１２０  高温側冷凍サイクル（第２冷凍サイクル）
１２１  高温側圧縮機（第２圧縮機）
１２２  冷媒−水熱媒熱交換器（第２熱交換器）
１２３  高温側冷媒流量調整弁（第２減圧装置）
１３０  水熱媒サイクル
１３１  水循環ポンプ
１３２  水熱媒戻り温度検知センサ（熱媒体温度検出部）
１３３  水熱媒往き温度検知センサ（熱媒体温度検出部）
【図１】
2013257105.tif 000003
【図２】
2013257105.tif 000004
【図３】
2013257105.tif 000005
【図４】
2013257105.tif 000006
【図５】
2013257105.tif 000007
【図６】
2013257105.tif 000008
【図７】
2013257105.tif 000009