(57)【要約】冷凍サイクル装置は、第１電動機（１２）を有する膨張機一体型圧縮機（１）と、第２電動機（２２）を有する第２圧縮機（２）と、制御手段（７）を含む。制御手段（７）は、外気温度等に基づいて、起動運転用の第１電動機（１２）の目標回転数Ｆ１と第２電動機２２の目標回転数Ｆ２を決定するとともに起動動運転時にインジェクションバルブ（６１）の開度Ｘが全開状態であるべきか全閉状態であるべきかを決定する。そして、制御手段（７）は、インジェクションバルブ（６１）の開度Ｘを全開状態または全閉状態に保ったままで第１電動機（１２）および第２電動機（２２）の回転数ｆ１，ｆ２を決定した目標回転数Ｆ１，Ｆ２に制御することにより起動運転を行う。
2012515890.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒を圧縮するための第１圧縮機構と、膨張する冷媒から動力を回収するための膨張機構と、シャフトにより前記第１圧縮機構および前記膨張機構と連結された第１電動機と、前記第１圧縮機構、前記膨張機構、および前記第１電動機を収容するための第１密閉容器と、を含む第１圧縮機と、
冷媒を圧縮するための第２圧縮機構であって冷媒回路中で前記第１圧縮機構と並列に接続された第２圧縮機構と、シャフトにより前記第２圧縮機構と連結された第２電動機と、前記第２圧縮機構および前記第２電動機を収容するための第２密閉容器と、を含む第２圧縮機と、
前記第１圧縮機構および前記第２圧縮機構から吐出される冷媒を放熱させるための放熱器と、
前記膨張機構から吐出される冷媒を蒸発させるための蒸発器と、
前記第１圧縮機構および前記第２圧縮機構から前記放熱器に冷媒を導くための第１配管と、
前記放熱器から前記膨張機構に冷媒を導くための第２配管と、
前記膨張機構から前記蒸発器に冷媒を導くための第３配管と、
前記蒸発器から前記第１圧縮機構および前記第２圧縮機構に冷媒を導くための第４配管と、
前記第２配管から分岐した、膨張過程の前記膨張機構にさらに冷媒を供給するためのインジェクション路と、
前記インジェクション路に設けられた、開度調整可能なインジェクションバルブと、
外気温度を検出するための外気温度センサと、
前記外気温度センサで検出された外気温度に基づいて、起動運転用の前記第１電動機の目標回転数と前記第２電動機の目標回転数を決定するとともに起動動運転時に前記インジェクションバルブの開度が全開状態であるべきか全閉状態であるべきかを決定し、前記インジェクションバルブの開度を全開状態または全閉状態に保ったままで前記第１電動機および前記第２電動機の回転数を決定した目標回転数に制御することにより起動運転を行うための制御手段と、
を備えた冷凍サイクル装置。
【請求項２】
前記放熱器は、冷媒によって流体を加熱するための熱交換器であり、前記冷媒が流れる冷媒経路と、前記流体が流れる流体経路とを有しており、
前記制御手段は、前記放熱器で加熱すべき流体の目標温度および前記外気温度センサで検出された外気温度に基づいて、起動運転用の前記第１電動機および前記第２電動機の目標回転数を決定するとともに起動運転時に前記インジェクションバルブの開度が全開状態であるべきか全閉状態であるべきかを決定し、前記インジェクションバルブの開度を全開状態または全閉状態に保ったままで前記第１電動機および前記第２電動機の回転数を決定した目標回転数に制御することにより起動運転を行う、請求項１に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項３】
前記放熱器は、冷媒によって流体を加熱するための熱交換器であり、前記冷媒が流れる冷媒経路と、前記流体が流れる流体経路とを有しており、
前記制御手段は、前記第１配管を通じて前記放熱器に導かれる冷媒についての設定吐出温度および前記外気温度センサで検出された外気温度に基づいて、起動運転用の前記第１電動機および前記第２電動機の目標回転数を決定するとともに起動運転時に前記インジェクションバルブの開度が全開状態であるべきか全閉状態であるべきかを決定し、前記インジェクションバルブの開度を全開状態または全閉状態に保ったままで前記第１電動機および前記第２電動機の回転数を決定した目標回転数に制御することにより起動運転を行う、請求項１に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項４】
前記流体経路に流体を供給するための供給管と、前記供給管を流れる流体温度を検出するための流体温度センサと、をさらに備え、
前記制御手段は、前記設定吐出温度および前記外気温度センサで検出された外気温度ならびに前記流体温度センサで検出された流体温度に基づいて、起動運転用の前記第１電動機の目標回転数と前記第２電動機の目標回転数を決定するとともに起動運転時に前記インジェクションバルブの開度が全開状態であるべきか全閉状態であるべきかを決定し、前記インジェクションバルブの開度を全開状態または全閉状態に保ったままで前記第１電動機および前記第２電動機の回転数を決定した目標回転数に制御することにより起動運転を行う、請求項３に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項５】
前記制御手段には、設定吐出温度、外気温度および流体温度と関連して前記第１電動機および前記第２電動機の目標回転数ならびに前記インジェクションバルブの開度を有する複数のテーブルが記憶されており、
前記制御手段は、前記設定吐出温度および前記外気温度センサで検出された外気温度ならびに前記流体温度センサで検出された流体温度に基づいて、前記テーブルを使用することにより、起動運転用の前記第１電動機および前記第２電動機の目標回転数を決定するとともに起動運転時に前記インジェクションバルブの開度が全開状態であるべきか全閉状態であるべきかを決定する、請求項４に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項６】
前記テーブルにおける第２電動機の各目標回転数は、設定吐出温度、外気温度および流体温度から導き出される理想的な定常運転用の定常運転テーブルにおける対応する第２電動機の回転数よりも大きい、請求項５に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項７】
前記テーブルにおける第１電動機の各目標回転数のこれと対をなす第２電動機の目標回転数に対する比は、対応する、前記定常運転テーブルにおける第２電動機の回転数に対する第１電動機の回転数の比よりも小さい、請求項６に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項８】
前記テーブルにおける第１電動機の各目標回転数とこれと対をなす第２電動機の目標回転数との差は、運転許容範囲の上限値より小さい、請求項５に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項９】
前記テーブルにおける第１電動機の各目標回転数のこれと対をなす第２電動機の目標回転数に対する比は、運転許容範囲の下限値と上限値の間の範囲内である、請求項５に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項１０】
前記制御手段は、前記起動運転の期間を時間に応じた複数の制御区間に分割し、起動運転時には、前記第１電動機および前記第２電動機の回転数の合計を、前記制御区間が切り替わるにつれて、決定した第１電動機および第２電動機の目標回転数の合計に徐々に近づけていく、請求項３〜９のいずれか一項に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項１１】
前記第１配管を通じて前記放熱器に導かれる冷媒の温度を検出するための冷媒温度センサをさらに備え、
前記制御手段は、前記制御区間が切り替わる毎に、前記設定吐出温度と前記冷媒温度センサで検出された冷媒温度との差を算出し、この差が相対的に大きな値である場合は、前記第１電動機および前記第２電動機の回転数の合計を相対的に大きく増加させる、請求項１０に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項１２】
前記制御手段は、前記起動運転の期間を時間に応じた複数の制御区間に分割し、起動運転時には、前記第２電動機の回転数に対する前記第１電動機の回転数の比を、前記制御区間の最初の制御区間では、決定した第２電動機の目標回転数に対する決定した第１電動機の目標回転数の比である決定比よりも小さく設定し、前記最初の制御区間に続く制御区間では制御区間が切り替わるにつれて、前記決定比に徐々に近づけていく、請求項３〜９のいずれか一項に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項１３】
前記第１配管を通じて前記放熱器に導かれる冷媒の温度を検出するための冷媒温度センサをさらに備え、
前記制御手段は、前記制御区間が切り替わる毎に、前記設定吐出温度と前記冷媒温度センサで検出された冷媒温度との差を算出し、この差が相対的に大きな値である場合は、前記第２電動機の回転数に対する前記第１電動機の回転数の比を緩やかな割合で増加させる、請求項１２に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項１４】
前記制御手段は、前記制御区間が切り替わるにつれて、前記第１電動機および前記第２電動機の回転数の双方を増加させる、請求項１０〜１３のいずれか一項に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項１５】
前記制御手段は、前記インジェクションバルブの開度が全開状態であるべきと決定した場合は、起動運転開始から一定時間は前記インジェクションバルブの開度を全閉状態に制御し、その後に全開状態に切り替える、請求項１〜１４のいずれか一項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、給湯機や空調機などに用いられる、膨張機構と複数の圧縮機構を含む冷凍サイクル装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、より効率的な性能を実現するための冷凍サイクル装置として、動力回収式の冷凍サイクル装置が提案されている。この種の冷凍サイクル装置では、冷媒が膨張する過程でその圧力エネルギーを機械的エネルギーとして回収し、回収された動力の量だけ圧縮機構の駆動に要する電力を低減するために、膨張弁に代えて膨張機構が用いられる。このような冷凍サイクル装置は、電動機、圧縮機構、および膨張機構がシャフトにより互いに連結された膨張機一体型圧縮機を含む。
【０００３】
膨張機一体型圧縮機は、シャフトによって互いに連結された圧縮機構と膨張機構を含むので、圧縮機構に吸入される冷媒の密度と膨張機構に吸入される冷媒の密度との比が、それらの吸入容積によって決定される一定比に固定されるという、いわゆる「密度比一定の制約」を受ける。このため、ある運転条件下では、圧縮機構の押しのけ量または膨張機構の押しのけ量が不足することがある。圧縮機構の押しのけ量の不足を生じさせ得る運転条件でも回収動力を確保して冷凍サイクル装置の成績係数（ＣＯＰ）を高く保つために、膨張機一体型圧縮機に加えて第２の圧縮機を含む冷凍サイクル装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
図８は、特許文献１に記載された冷凍サイクル装置の構成を示す図である。この冷凍サイクル装置は冷媒回路１４０を含み、その中に、第１圧縮機としての膨張機一体型圧縮機１００の第１圧縮機構１０１と第２圧縮機１１０の第２圧縮機構１１１が並列に配置されている。具体的には、第１圧縮機構１０１および第２圧縮機構１１１は、第１配管１４１で放熱器１２０と接続されるとともに、第４配管１４４で蒸発器１３０と接続されている。膨張機一体型圧縮機１００の膨張機構１０３は、第２配管１４２で放熱器１２０と接続されるとともに、第３配管１４３で蒸発器１３０と接続されている。この特許文献１の冷凍サイクル装置では、膨張機構１０３に流入する冷媒の量の過不足を防ぐために、膨張機一体型圧縮機１００の第１電動機１０２の回転数と第２圧縮機１１０の第２電動機１１２の回転数が外気温度等に応じてそれぞれ決定され得る。
【０００５】
さらに、特許文献１に記載された冷凍サイクル装置には、膨張機構１０３をバイパスするためのバイパス路１６０と、膨張機構１０３に冷媒の膨張過程でさらに冷媒を供給するためのインジェクション路１５０とが設けられている。これらのバイパス路１６０とインジェクション路１５０には、冷媒の流量を調整するためにバイパスバルブ１６１とインジェクションバルブ１５１がそれぞれ設けられている。この特許文献１の冷凍サイクル装置では、冬期に、バイパスバルブ１６１が閉じられ、インジェクションバルブ１５１が開かれる。インジェクションバルブ１５１の開度は、外気温度等に基づいて決定される。この構成により、冷凍サイクル装置は膨張機構１０３の押しのけ量の不足に対応できるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−１３２６２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記の圧縮機構が並列に配置された冷凍サイクル装置においては、膨張機一体型圧縮機の第１電動機と第２圧縮機の第２電動機とを同回転数で回転させることが考えられる。
【０００８】
一般に、冷凍サイクル装置においては、例えば図９に示すように、冬期の低圧側圧力は春や秋などの中間期の低圧側圧力よりも低くなる。冷凍サイクルの低圧は、外気温度が低くなるにつれて低下する。例えば、冷凍サイクル装置が、水を加熱して湯を生成するためのヒートポンプユニットとして給湯機に用いられる場合は、加熱する水の温度（例えば、２０℃）および生成する湯の温度（例えば、９０℃）があまり変わらないために、膨張機構に吸入される冷媒の状態が略一定となる。その結果、外気温度が低くなるにつれて、膨張機一体型圧縮機の第１電動機および第２圧縮機の第２電動機の回転数が増加し、これと同時に、膨張機構に必要な見掛け上の吸入容積も低下する。それ故に、外気温度が低くなるにつれてインジェクションバルブの開度が小さくされる。
【０００９】
例えば、図１０は、第１電動機と第２電動機が同回転数で回転すると仮定したときの、外気温度が２℃、７℃、１２℃、１６℃のときの第１電動機および第２電動機の回転数ならびにインジェクションバルブの開度を示す。図１０のデータは、冷凍サイクル装置の制御手段に予めテーブルの形で記憶され得る。制御手段は、このテーブルを参照して、起動運転のために第１電動機および第２電動機の回転数ならびにインジェクションバルブの開度をどのように設定すべきかを決定する。実際の外気温度がテーブル中の２つの温度の間にある場合は、回転数および開度のそれぞれはその２つの温度に対応する２つの値を使用した比例配分則により決定される。すなわち、図１０のテーブルを用いた場合には、インジェクションバルブの開度が外気温度に応じて連続的に変化するように決定される。
【００１０】
一方、インジェクション路を備えた冷凍サイクル装置では、インジェクション路を流れる冷媒は、インジェクションバルブが全開でない限り、インジェクションバルブにおいてある程度膨張される。そのため、膨張エネルギーの一部が回収できない。
【００１１】
図１１は、インジェクション路を備えた冷凍サイクル装置において、冷媒がインジェクションバルブを通過する際の圧力降下により生じるエネルギー損失（以下「インジェクション損失」という。）の実験的な測定結果を示すグラフである。図１１において、横軸はインジェクション流量（すなわち、インジェクション路を流れる冷媒の流量）を表し、縦軸はインジェクション損失を表す。図１１に示すように、インジェクション流量が減少する、すなわちインジェクションバルブの開度が減少するにつれて、あるいはインジェクション流量が増大する、すなわちインジェクションバルブの開度が増大するにつれて、インジェクション損失が減少する。
【００１２】
これらの結果は、インジェクション損失が、インジェクション流量、すなわちインジェクションバルブの開度に依存して大きく変化することを示す。このため、インジェクションバルブの開度は全閉状態または全開状態であることが好ましい。起動運転時にも、インジェクションバルブの開度は全閉状態または全開状態であることが好ましい。
【００１３】
しかしながら、図１０に示すテーブルを用いた場合には、インジェクションバルブの開度が外気温度に応じて連続的に変化するように決定され、起動運転時にインジェクションバルブが決定した開度を持つように制御される。このため、起動運転時にインジェクション損失が発生する。
【００１４】
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、膨張機構と複数の圧縮機構を含み、かつ、インジェクション路を備えた冷凍サイクル装置において、起動運転時にインジェクション損失を小さく抑えることである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記の課題を解決するために、本発明は、
冷媒を圧縮するための第１圧縮機構と、膨張する冷媒から動力を回収するための膨張機構と、シャフトにより前記第１圧縮機構および前記膨張機構と連結された第１電動機と、前記第１圧縮機構、前記膨張機構、および前記第１電動機を収容するための第１密閉容器と、を含む第１圧縮機と、
冷媒を圧縮するための第２圧縮機構であって冷媒回路中で前記第１圧縮機構と並列に接続された第２圧縮機構と、シャフトにより前記第２圧縮機構と連結された第２電動機と、前記第２圧縮機構および前記第２電動機を収容するための第２密閉容器と、を含む第２圧縮機と、
前記第１圧縮機構および前記第２圧縮機構から吐出される冷媒を放熱させるための放熱器と、
前記膨張機構から吐出される冷媒を蒸発させるための蒸発器と、
前記第１圧縮機構および前記第２圧縮機構から前記放熱器に冷媒を導くための第１配管と、
前記放熱器から前記膨張機構に冷媒を導くための第２配管と、
前記膨張機構から前記蒸発器に冷媒を導くための第３配管と、
前記蒸発器から前記第１圧縮機構および前記第２圧縮機構に冷媒を導くための第４配管と、
前記第２配管から分岐した、膨張過程の前記膨張機構にさらに冷媒を供給するためのインジェクション路と、
前記インジェクション路に設けられた、開度調整可能なインジェクションバルブと、
外気温度を検出するための外気温度センサと、
前記外気温度センサで検出された外気温度に基づいて、起動運転用の前記第１電動機の目標回転数と前記第２電動機の目標回転数を決定するとともに起動動運転時に前記インジェクションバルブの開度が全開状態であるべきか全閉状態であるべきかを決定し、前記インジェクションバルブの開度を全開状態または全閉状態に保ったままで前記第１電動機および前記第２電動機の回転数を決定した目標回転数に制御することにより起動運転を行うための制御手段と、
を備えた冷凍サイクル装置を提供する。
【００１６】
ここで、全閉状態とは、インジェクションバルブにより冷媒の流れが実質的に遮断される状態、例えば開度が５％以下の状態をいう。全開状態とは、インジェクションバルブにより冷媒の流れが実質的に阻害されない状態、例えば開度が９５％以上の状態をいう。
【発明の効果】
【００１７】
上記のような構成により、本発明の冷凍サイクル装置は、起動運転時にインジェクション損失を小さく抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係る冷凍サイクル装置の概略図である。
【図２】図２は、設定吐出温度、水温度および外気温度と関連して第１電動機および第２電動機の目標回転数ならびにインジェクションバルブの開度を有する、本発明の前記実施形態で用いられる複数のテーブルを説明するための図である。
【図３】図３は、図２のテーブルのうちで、設定吐出温度が１１０℃、水温度が２０℃の場合のテーブルを示す。
【図４】図４は、設定吐出温度が１１０℃、水温度が２０℃の場合の定常運転テーブルを示す。
【図５】図５は、図３のテーブルの値をプロットすることにより得られたグラフを示す。
【図６】図６Ａ〜図６Ｃは、起動運転時に第１電動機および第２電動機の回転数をどのように変化させるかを説明するための図である。
【図７】図７は、制御手段が行う起動運転のフローチャートである。
【図８】図８は、従来の冷凍サイクル装置の概略図である。
【図９】図９は、中間期および冬期を表すモリエル線図である。
【図１０】図１０は、第１電動機と第２電動機が同回転数で回転すると仮定したときの、外気温度に関連して第１電動機および第２電動機の回転数ならびにインジェクションバルブの開度を有する、従来の冷凍サイクル装置のテーブルを示す図である。
【図１１】図１１は、インジェクション流量とインジェクション損失の関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態について、添付の図面を参照しながら説明する。
【００２０】
図１は、本発明の一実施形態に係る冷凍サイクル装置を示す。この冷凍サイクル装置は、冷媒回路３０を含む。冷媒回路３０は、第１圧縮機としての膨張機一体型圧縮機１、第２圧縮機２、放熱器４、蒸発器５、およびこれらの機器を接続するための第１〜第４配管（冷媒配管）３ａ〜３ｄを含む。
【００２１】
膨張機一体型圧縮機１は、第１シャフト１５により互いに連結された第１圧縮機構１１、第１電動機１２、および膨張機構１３を収容するための第１密閉容器１０を有している。第２圧縮機２は、第２シャフト２５により互いに連結された第２圧縮機構２１および第２電動機２２を収容するための第２密閉容器２０を有している。第１圧縮機構１１および第２圧縮機構２１は、２本の枝管およびこれに接続された本管を有する第１配管３ａを介して放熱器４に接続されている。放熱器４は、第２配管３ｂを介して膨張機構１３に接続されている。膨張機構１３は、第３配管３ｃを介して蒸発器５に接続されている。蒸発器５は、本管およびこれに接続された２本の枝管を有する第４配管３ｄを介して第１圧縮機構１１および第２圧縮機構２１に接続されている。冷媒回路３０中には、第１圧縮機構１１と第２圧縮機構２１とが並列に配置されている。換言すれば、冷媒回路３０中では、第１圧縮機構１１と第２圧縮機構２１とが互いに並列に接続されている。
【００２２】
第１圧縮機構１１で圧縮された冷媒および第２圧縮機構２１で圧縮された冷媒は、それぞれ第１圧縮機構１１および第２圧縮機構２１から第１配管３ａに吐出され、その後に第１配管３ａにおいて合流する。合流した冷媒は、放熱器４に導かれる。圧縮機構１１，２１で圧縮された冷媒は、いったん密閉容器１０，２０内に別々に吐出され、その後に密閉容器１０，２０から第１配管３ａに排出されてもよい。放熱器４に導かれた冷媒は、ここで放熱し、その後に第２配管３ｂを通って膨張機構１３に導かれる。膨張機構１３に導かれた冷媒は、ここで膨張する。このとき、膨張機構１３は、膨張する冷媒から動力を回収する。膨張した冷媒は、第３配管３ｃを通って蒸発器５に導かれる。蒸発器５に導かれた冷媒は、ここで吸熱し、その後に第４配管３ｄにおいて第１圧縮機構１１および第２圧縮機構２１に導かれる２つの流れに分かれる。
【００２３】
第１圧縮機構１１の押しのけ容積は第２圧縮機構２１の押しのけ容積と同じであることが好ましい。この場合、第１圧縮機構１１と第２圧縮機構２１とを共通の部材で構成することができ、これによりコストが低減する。
【００２４】
さらに、冷凍サイクル装置は、第２配管３ｂから分岐した、膨張機構１３に冷媒の膨張過程でさらに冷媒を供給するためのインジェクション路６を含む。このインジェクション路６の途中には、流量を調整するための開度調整可能なインジェクションバルブ６１が設けられている。
【００２５】
本実施形態の冷凍サイクル装置は、貯湯タンク２００に貯えられた湯を給湯栓２０１に供給するための給湯機に、水を加熱して湯を生成するためのヒートポンプユニットとして用いられる。具体的に、放熱器４は、水と冷媒との間で熱交換して水を加熱するための熱交換器として機能し、冷媒が流れる冷媒経路４１と、水（流体）が流れる水経路（流体経路）４２とを含む。水経路４２を流れる水は、冷媒経路４１を流れる冷媒から熱を受け取る。冷凍サイクル装置は、貯湯タンク２００から水経路４２に水を供給するための供給管９１と、水経路４２から貯湯タンク２００に水（湯）を戻すための戻し管９２とをさらに含む。
【００２６】
冷凍サイクル装置は、主に第１電動機１２および第２電動機２２の回転数ならびにインジェクションバルブ６１の開度を制御するための制御手段７を含む。本実施形態では、制御手段７は、外気温度を検出するための外気温度センサ８２、供給管９１を流れる水の温度を検出するための流体温度センサ９３、および第１配管３ａを通じて放熱器４に導かれる冷媒の温度（より詳しくは、合流した冷媒の温度）を検出するための冷媒温度センサ８１と接続されている。
【００２７】
冷媒回路３０には、高圧側（具体的に、第１圧縮機構１１および第２圧縮機構２１から放熱器４を経て膨張機構１３に至る経路）において超臨界状態となる冷媒が充填されている。本実施形態では、そのような冷媒として冷媒回路３０に二酸化炭素（ＣＯ2）が充填されている。ただし、冷媒の種類は特に限定されるものではない。冷媒は、運転時に超臨界状態とならない冷媒（例えばフロン系冷媒）であってもよい。
【００２８】
次に、制御手段７が行う制御について説明する。図６Ａに示すように、制御手段７は、最初に起動運転を行い、その後に定常運転を行う。具体的に、制御手段７は、定常運転にスムーズに移行するように第１電動機１２および第２電動機２２を立ち上げる。これが起動運転である。課題の欄で図１１を参照して説明したように、インジェクション損失を小さく抑えるためには、定常運転時だけでなく起動運転時にもインジェクションバルブ６１の開度を全閉状態または全開状態であることが好ましい。このため、制御手段７は、以下の制御を行う。図７は、その制御のフローチャートである。
【００２９】
起動運転の直前に、制御手段７は、第１配管３ａを通じて放熱器４に導かれる冷媒についての所定の設定吐出温度と、外気温度センサ８２で検出された外気温度と、流体温度センサ９３で検出された水温度を取得する（ステップＳ１）。そして、制御手段７は、取得した設定吐出温度、外気温度および水温度に基づいて、起動動運転用の第１電動機１２の目標回転数Ｆ１と第２電動機２２の目標回転数Ｆ２を決定するとともに起動動運転時にインジェクションバルブ６１の開度Ｘが全閉状態であるべきか全開状態であるべきかを決定する（ステップＳ２〜Ｓ４）。
【００３０】
具体的に、制御手段７には、図２に示すように、各設定吐出温度（例えば、８０℃から１４０℃まで５℃刻み）および各水温度（例えば、１０℃から３０℃まで２℃刻み）に対する複数のテーブルが予め記憶されている。図３は、そのテーブルの代表例として、設定吐出温度が１１０℃、水温度が２０℃の場合のテーブルを示す。各テーブルでは、所定の各外気温度（本実施形態では、０℃、２℃、７℃、９℃、１２℃、１６℃）に対して、第１電動機１２の目標回転数Ｆ１、第２電動機２２の目標回転数Ｆ２、およびインジェクションバルブの開度Ｘ（本実施形態では０％または１００％）が定められている。本実施形態の各テーブルでは、値の連続性が外気温度９℃で途切れている、すなわち９℃が閾値温度となっている。より具体的には、図５に示すように、温度９℃で、インジェクションバルブの開度Ｘが全閉状態から全開状態にまたはその逆に切り替わるとともに、第１電動機１２の目標回転数Ｆ１と第２電動機２２の目標回転数Ｆ２の関係が逆転する。テーブルは外気温度９℃に対して２つの欄を有している。外気温度が９℃のときは、左側の欄の値が使用される。外気温度が９℃を超えて１２℃までの範囲にあるときは、右側の欄の値が第１電動機１２および第２電動機２２の目標回転数Ｆ１，Ｆ２を決定するために使用される。
【００３１】
設定吐出温度は、放熱器４で加熱すべき水の目標温度（生成すべき湯の温度）に関係する。設定吐出温度の所望の値が用途または環境に応じて予め選択され、この選択された値が制御手段７のメモリに記憶されている。例えば、９０℃の湯を生成する場合、１１０℃の設定吐出温度が選択される。制御手段７は、メモリから設定吐出温度を読み込んでその温度を取得する。取得すべき設定吐出温度を、放熱器４で加熱すべき水の目標温度および外気温度に基づいてその都度決定することも可能である。
【００３２】
制御手段７は、起動運転を開始する直前に、前記テーブルのうちから取得した設定吐出温度に対応するテーブル群を特定する。さらに、制御手段７は、特定したテーブル群のうちから流体温度センサ９３で検出された水温度に最も近い水温度のテーブルを選択する（ステップＳ２）。ついで、制御手段７は、選択したテーブルを使用し、外気温度センサ８２で検出された外気温度に基づいて、起動動運転用の第１電動機１２の目標回転数Ｆ１と第２電動機２２の目標回転数Ｆ２を決定する（ステップＳ３）。検出された外気温度が選択したテーブルに挙げられた外気温度と一致する場合は、目標回転数Ｆ１，Ｆ２はこのテーブルに規定された値に決定される。検出された外気温度がテーブルに挙げられた２つの外気温度の間にある場合は、目標回転数Ｆ１，Ｆ２は、それぞれ、その２つの温度に対応する２つの値を使用した比例配分側により計算された値に決定される。検出された外気温度がテーブルに挙げられた外気温度の範囲外の場合は、目標回転数Ｆ１，Ｆ２は最も近い外気温度に関連するテーブルに規定された値に決定される。検出された外気温度がテーブルに挙げられた２つの外気温度の間にある場合は、２つの温度のうちの検出された温度に近い方に対応する値を目標回転数Ｆ１，Ｆ２の決定に採択してもよい。
【００３３】
制御手段７は、起動動運転用の第１電動機１２の目標回転数Ｆ１と第２電動機２２の目標回転数Ｆ２を決定すると同時に、選択したテーブルを使用することにより、外気温度センサ８２で検出された外気温度に基づいて、起動動運転時にインジェクションバルブ６１の開度Ｘが全閉状態であるべきか全開状態であるべきかを決定する（ステップＳ４）。本実施形態では、検出された外気温度が９℃以下であれば、制御手段７はインジェクションバルブ６１の開度Ｘが全閉状態（０％）であるべきと決定し、検出された外気温度が９℃よりも大きければ、制御手段７はインジェクションバルブ６１の開度Ｘが全開状態（１００％）であるべきと決定する。上記のように、検出された外気温度が閾値温度と一致する場合は、インジェクション路６における圧力損失を防止するために、インジェクションバルブ６１の開度Ｘが全閉状態であるべきと決定することが好ましい。
【００３４】
インジェクションバルブ６１の開度Ｘにとっての全閉状態と全開状態の間の切り替えポイントを規定する閾値温度は、必ずしも９℃である必要はない。閾値温度は適宜決定可能である。例えば、次のような方法で閾値温度を決めてもよい。図５に示すように、外気温度が０℃から上昇するにつれて、第１電動機１２の目標回転数Ｆ１は上昇するが第２電動機２２の目標回転数Ｆ２は減少する。それ故に、閾値温度は、第２電動機２２の目標回転数Ｆ２に対する第１電動機１２の目標回転数Ｆ１の比Ｆ１／Ｆ２が値Ａを超える点での外気温度に決定されてもよい。これは、回転数比Ｆ１／Ｆ２をある程度に抑えて密閉容器１０内の潤滑オイルと密閉容器２０内の潤滑オイルとのバランスを保つことを目的とした方法である。あるいは、閾値温度は、第１電動機１２の目標回転数Ｆ１が信頼性保証の観点から定まる回転数の上限値を超える直前の外気温度に決定されてもよい。
【００３５】
以下に、前記複数のテーブルに規定された値を詳しく説明する。
【００３６】
本実施形態では、テーブルにおける第２電動機２２の各目標回転数Ｆ２は、設定吐出温度、外気温度および水温度から導き出される理想的な定常運転用の定常運転テーブルにおける対応する第２電動機２２の回転数Ｆ２’よりも大きい。ここで、理想的な定常運転とは、第１電動機１２の回転数が第２電動機２２の回転数と同じであると仮定して最適化されたインジェクションバルブ６１の開度Ｘ（図１０参照）から開度Ｘが０％または１００％となるまで第１電動機１２と第２電動機２２の一方の回転数を上げるとともに他方の回転数を下げたときの状態をいう。第１電動機１２の回転数と第２電動機２２の回転数のうちのどちらを上げるまたは下げるかは、最適化されたインジェクションバルブ６１の開度Ｘに基づいて決定される。例えば、最適化されたインジェクションバルブ６１の開度Ｘが５０％未満のときは、開度Ｘを０％に近づけるように第１電動機１２の回転数を上げるとともに第２電動機２２の回転数を下げる。最適化されたインジェクションバルブ６１の開度Ｘが５０％以上のときは、開度Ｘを１００％に近づけるように第１電動機１２の回転数を下げるとともに第２電動機２２の回転数を上げる。最適化されたインジェクションバルブ６１の開度Ｘが０％または１００％であれば、理想的な定常運転は第１電動機の回転数が第２電動機の回転数と同じである状態となる。
【００３７】
図４は、設定吐出温度が１１０℃、水温度が２０℃の場合の定常運転テーブルを示す。以下では、制御手段７に記憶されたテーブルを、定常運転テーブルと区別するために、「起動運転テーブル」という。
【００３８】
図３および図４に示すように、本実施形態の起動運転テーブルでは、第２電動機２２の回転数のみが定常運転テーブル中のそれよりも大きくなっている。制御手段７に定常運転テーブルが記憶され、制御手段７が記憶された定常運転テーブルを使用することにより起動運転用の第１電動機１２および第２電動機２２の目標回転数Ｆ１，Ｆ２を決定できるようになっていてもよい。定常運転テーブルにおいてもインジェクションバルブの開度Ｘが０％または１００％に設定されているので、定常運転テーブルを使用したとしても起動運転時にインジェクション損失を抑制することができる。しかしながら、本実施形態のように大きな第２電動機２２の回転数を持つ起動運転テーブルを使用することにより、冷凍サイクルの高圧側と低圧側の圧力差を速やかにつけることができる。その結果、冷凍サイクル装置の高圧側の構成部材を早期に温めることができる。
【００３９】
冷凍サイクルの高圧側と低圧側の圧力差を速やかにつけるためには、第１電動機１２の回転数も定常運転テーブル中のそれよりも大きくなった起動運転テーブルを使用してもよい。起動運転テーブルにおける第１電動機１２の各目標回転数Ｆ１のこれと対をなす第２電動機２２の目標回転数Ｆ２に対する比Ｆ１／Ｆ２は、対応する、定常運転テーブルにおける第２電動機２２の回転数Ｆ２’に対する第１電動機１２の回転数Ｆ１’の比Ｆ１’／Ｆ２’よりも小さいことが好ましい。この構成によれば、膨張機一体型圧縮機１の回転数を第２圧縮機２の回転数に比べて下げることができる。それ故に、圧膨張機構１３の見かけの比容積が縮機構１１，２１の比容積に対して減少し、その結果冷凍サイクルの高圧側と低圧側の圧力差を速やかにつけることができる。
【００４０】
あるいは、起動運転テーブルにおける第２電動機２２の各目標回転数Ｆ２が定常運転テーブルにおける対応する第１電動機２２の回転数Ｆ２’と等しくなるように維持された上で、起動運転テーブルにおける第１電動機１２の各目標回転数Ｆ１が定常運転テーブルにおける対応する第１電動機１２の回転数Ｆ１’よりも小さく設定されてもよい。少なくとも第２電動機２２の回転数が定常運転テーブル中のそれよりも大きく設定された起動運転テーブルを使用することが、起動運転時に十分な冷媒量を冷媒回路３０に循環させることができ、これにより冷凍サイクル装置の構成部材を早期に温めることができるという理由で好ましい。
【００４１】
起動運転テーブルにおける第１電動機１２の各目標回転数Ｆ１とこれと対をなす第２電動機２２の目標回転数Ｆ２との差は、どのような条件下でも（すなわち、どのような設定吐出温度、どのような水温度、およびどのような外気温度でも）運転許容範囲の上限値（例えば、４０Ｈｚ）より小さいことが好ましい。さらに、起動運転テーブルにおける第１電動機１２の各目標回転数Ｆ１のこれと対をなす第２電動機２２の目標回転数Ｆ２に対する比Ｆ１／Ｆ２は、運転許容範囲の下限値（例えば、０．５）と上限値（例えば、２）の間の範囲内であることが好ましい。ここで、運転許容範囲とは、圧縮機構１１，２１の許容最低回転数および許容最高回転数や、第１電動機１２の回転数と第２電動機２２の回転数の相違から生じる密閉容器１０内の潤滑オイルレベルと密閉容器２０内の潤滑オイルレベルとのアンバランス度合等の、設計の観点から考慮されるべき要素に基づいて任意に決定される範囲をいう。
【００４２】
制御手段７は、予め制御手段７に記憶された起動運転テーブルを使用することにより、起動動運転用の第１電動機１２の目標回転数Ｆ１と第２電動機２２の目標回転数Ｆ２を決定し、同時に起動動運転時にインジェクションバルブ６１の開度Ｘが全閉状態であるべきか全開状態であるべきかを決定する。ついで、制御手段７は、第１電動機１２および第２電動機２２を駆動させ、起動運転を開始する（ステップＳ５）。そして、制御手段７は、起動運転のための予め定めた時間が経過するまで、第１電動機１２および第２電動機２２の回転数ｆ１，ｆ２をそれぞれ決定した目標回転数Ｆ１，Ｆ２に制御することにより起動運転を行う（ステップＳ６）。本実施形態では、制御手段７は、図６Ａに示すように、第１電動機１２および第２電動機２２の回転数ｆ１，ｆ２をそれぞれ決定した目標回転数Ｆ１，Ｆ２まで連続的に増加させる。起動運転の間、制御手段７は、第１電動機１２および第２電動機２２の回転数ｆ１，ｆ２を決定した目標回転数Ｆ１，Ｆ２まで増加した後に、目標回転数Ｆ１，Ｆ２を一定時間維持してもよい。
【００４３】
しかも、制御手段７は、インジェクションバルブ６１の開度が全閉状態であるべきと決定した場合は、インジェクションバルブ６１の開度Ｘを全閉状態に保ったままで起動運転を行う。ただし、制御手段７は、インジェクションバルブ６１の開度が全開状態であるべきと決定した場合は、インジェクションバルブ６１の開度Ｘを全開状態に保ったままで起動運転を行う。制御手段７は、インジェクションバルブ６１の開度が全開状態であるべきと決定した場合は、起動運転開始から一定時間はインジェクションバルブの開度を全閉状態に制御し、その後に全開状態に切り替えてもよい。この構成によれば、冷凍サイクルの高圧側と低圧側の圧力差を速やかにつけることができ、起動運転から定常運転へ移行するのに必要な時間を短縮することができる。
【００４４】
起動運転が完了した後は、制御手段７は、定常運転を行う。具体的に、制御手段７は、第１電動機１２および第２電動機２２の回転数ｆ１，ｆ２を、図４に示す定常運転テーブルに基づいて決定される回転数Ｆ１’，Ｆ２’にそれぞれ変更する（本実施形態では、第１電動機１２の回転数はそのまま維持される）。その後、制御手段７は、フィードバック制御により冷凍サイクルの高圧が最適高圧に保たれ得るように、換言すれば冷媒温度センサ８１で検出される冷媒温度が設定吐出温度と等しくなるように、インジェクションバルブ６１の開度Ｘならびに第１電動機１２および第２電動機２２の回転数ｆ１，ｆ２を調整する。
【００４５】
上記のように、本実施形態の冷凍サイクル装置では、どのような条件下でもインジェクションバルブ６１の開度Ｘが全閉状態または全開状態に保たれたままで起動運転が行われる。このため、起動運転時にインジェクション損失を小さく抑えることができる。特に、本実施形態のようにインジェクションバルブ６１の開度Ｘを０％または１００％に保つようにすれば、インジェクション損失を生じさせないようにすることができる。
【００４６】
（変形例１）
前記実施形態では、制御手段７が図６Ａに示すように第１電動機１２および第２電動機２２の回転数ｆ１，ｆ２を連続的に増加させる。しかしながら、制御手段７は、図６Ｂに示すように第１電動機１２および第２電動機２２の回転数ｆ１，ｆ２をステップ状に増加させてもよい。
【００４７】
具体的には、制御手段７は、起動運転の期間を時間に応じた複数の制御区間（例えば、１８０秒ごとに）に分割する。そして、制御手段７は、第１電動機１２の回転数ｆ１および第２電動機２２の回転数ｆ２の双方を増加させ、制御区間が切り替わるにつれて、第１電動機１２および第２電動機２２の回転数ｆ１，ｆ２の合計を決定した第１電動機１２および第２電動機２２の目標回転数Ｆ１，Ｆ２の合計に徐々に近づけていく。第１電動機１２および第２電動機２２の回転数ｆ１，ｆ２の急激な増加は、実際の冷媒の吐出温度が設定吐出温度を超えてしまう、いわゆるオーバーシュートを引き起こすことがある。これに対し、上記のように第１電動機１２および第２電動機２２の回転数ｆ１，ｆ２を徐々に増加させれば、そのようなオーバーシュートを防止することができる。
【００４８】
制御手段７は、制御区間が切り替わる毎に、設定吐出温度と冷媒温度センサ８１で検出された冷媒温度との差を算出し、この差が相対的に大きな値である場合は、第１電動機１２の回転数ｆ１と第２電動機２２の回転数ｆ２の合計を相対的に大きく増加させることが好ましい。この構成によれば、冷凍サイクルの高圧を早期に目標値に近づけることができ、起動運転時間を短くすることができる。
【００４９】
（変形例２）
図６Ｂに示す例では、制御手段７は、第２電動機２２の回転数ｆ２に対する第１電動機１２の回転数ｆ１の比ｆ１／ｆ２を、決定した第２電動機２２の目標回転数Ｆ２に対する決定した第１電動機１２の目標回転数Ｆ１の比である決定比Ｆ１／Ｆ２と等しく保ったままで、制御区間が切り替わるにつれて第１電動機１２および第２電動機２２の回転数ｆ１，ｆ２を増加させている。しかしながら、制御手段７は、図６Ｃに示すように、回転数比ｆ１／ｆ２を、最初の制御区間では決定比Ｆ１／Ｆ２よりも小さく設定し、最初の制御区間に続く制御区間では制御区間が切り替わるにつれて、決定比Ｆ１／Ｆ２に徐々に近づけていくようにしてもよい。この構成によれば、膨張機一体型圧縮機１の回転数を第２圧縮機２の回転数に比べて下げることができる。それ故に、膨張機構１３の見かけの比容積が圧縮機構１１，２１の比容積に対して減少し、その結果冷凍サイクルの高圧側と低圧側の圧力差を速やかにつけることができる。
【００５０】
この場合、制御手段７は、制御区間が切り替わる毎に、設定吐出温度と冷媒温度センサ８１で検出された冷媒温度との差を算出し、この差が相対的に大きな値である場合は、回転数比ｆ１／ｆ２を緩やかな割合で増加させることが好ましい。この構成によれば、起動運転時に十分な冷媒量を冷媒回路３０に循環させることができ、また高圧側と低圧側の圧力差を速やかにつけることができる。それ故に、冷凍サイクル装置の構成部材を早期に温めることができ、これにより実際の冷媒の吐出温度を素早く設定吐出温度まで上昇させることができる。
【００５１】
（その他の変形例）
前記実施形態では、制御手段７が予め定めた時間が経過したときに起動運転を終了する。しかしながら、制御手段７は、実際の冷媒の吐出温度が設定吐出温度を超えたときに起動運転を終了してもよい。さらに、制御手段７は、起動運転を何度も続けて行ってもよい。この場合は、各起動運転ごとに起動運転テーブルを用意し、最初の起動運転が完了した後は、図７のステップＳ２からステップＳ６を繰り返すようにしてもよい。
【００５２】
前記実施形態では、制御手段７が、起動運転用の第１電動機１２および第２電動機２２の目標回転数Ｆ１，Ｆ２ならびにインジェクションバルブ６１の開度Ｘを決定するために、設定吐出温度を使用する。しかしながら、制御手段７は、設定吐出温度の代わりに放熱器４で加熱すべき水の目標温度（生成すべき湯の温度）を使用してもよい。
【００５３】
さらに、前記実施形態では、冷凍サイクル装置が流体温度センサ９３を含む。しかしながら、水温度は季節によって変わる値として予め制御手段７にインプットされてもよい。また、水温度は固定値であってもよい。
【００５４】
前記実施形態では、放熱器４が冷媒と水との間で熱交換するための熱交換器として機能する。しかしながら、放熱器４は水以外の流体（例えば、空気）と冷媒との間で熱交換するための熱交換器であってもよい。
【００５５】
冷凍サイクル装置は、空調機に用いられてもよい。この場合、放熱器４は、水経路４２を有さず、冷媒から熱を大気中に逃がす。
【００５６】
本発明の冷凍サイクル装置が備える冷媒回路は、冷媒が一方向にのみ流れることを許容するための冷媒回路３０に限られず、冷媒の流れ方向が変更可能な冷媒回路、例えば四方弁を有することによって暖房運転および冷房運転の切り替えが可能な冷媒回路であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
本発明の冷凍サイクル装置は、冷凍サイクルにおける冷媒の膨張エネルギーを機械的エネルギーとして回収するための動力回収システムとして有用である。
【図１】
2012515890.tif 000003
【図２】
2012515890.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2012515890.tif 000007
【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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【手続補正書】
【提出日】平成22年11月8日(2010.11.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（補正後）冷媒を圧縮するための第１圧縮機構と、膨張する冷媒から動力を回収するための膨張機構と、シャフトにより前記第１圧縮機構および前記膨張機構と連結された第１電動機と、前記第１圧縮機構、前記膨張機構、および前記第１電動機を収容するための第１密閉容器と、を含む第１圧縮機と、
冷媒を圧縮するための第２圧縮機構であって冷媒回路中で前記第１圧縮機構と並列に接続された第２圧縮機構と、シャフトにより前記第２圧縮機構と連結された第２電動機と、前記第２圧縮機構および前記第２電動機を収容するための第２密閉容器と、を含む第２圧縮機と、
前記第１圧縮機構および前記第２圧縮機構から吐出される冷媒を放熱させるための放熱器と、
前記膨張機構から吐出される冷媒を蒸発させるための蒸発器と、
前記第１圧縮機構および前記第２圧縮機構から前記放熱器に冷媒を導くための第１配管と、
前記放熱器から前記膨張機構に冷媒を導くための第２配管と、
前記膨張機構から前記蒸発器に冷媒を導くための第３配管と、
前記蒸発器から前記第１圧縮機構および前記第２圧縮機構に冷媒を導くための第４配管と、
前記第２配管から分岐した、膨張過程の前記膨張機構にさらに冷媒を供給するためのインジェクション路と、
前記インジェクション路に設けられた、開度調整可能なインジェクションバルブと、
外気温度を検出するための外気温度センサと、
起動運転用の前記第１電動機の目標回転数と前記第２電動機の目標回転数を、前記外気温度センサで検出された外気温度に基づいて、外気温度に対して予め定められた閾値温度で前記第１電動機の目標回転数と前記第２電動機の目標回転数の関係が逆転するように決定するとともに、前記外気温度センサで検出された外気温度が前記閾値温度以下のときは起動動運転時に前記インジェクションバルブの開度が全閉状態であるべきと、前記外気温度センサで検出された外気温度が前記閾値温度よりも大きいときは起動動運転時に前記インジェクションバルブの開度が全開状態であるべきと決定し、前記インジェクションバルブの開度を全開状態または全閉状態に保ったままで前記第１電動機および前記第２電動機の回転数を決定した目標回転数に制御することにより起動運転を行うための制御手段と、
を備えた冷凍サイクル装置。
【請求項２】
（補正後）前記放熱器は、冷媒によって流体を加熱するための熱交換器であり、前記冷媒が流れる冷媒経路と、前記流体が流れる流体経路とを有しており、
前記制御手段は、前記放熱器で加熱すべき流体の目標温度と前記第１配管を通じて前記放熱器に導かれる冷媒についての設定吐出温度のどちらかおよび前記外気温度センサで検出された外気温度に基づいて、起動運転用の前記第１電動機および前記第２電動機の目標回転数を決定するとともに起動運転時に前記インジェクションバルブの開度が全開状態であるべきか全閉状態であるべきかを決定し、前記インジェクションバルブの開度を全開状態または全閉状態に保ったままで前記第１電動機および前記第２電動機の回転数を決定した目標回転数に制御することにより起動運転を行う、請求項１に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項３】
（削除）
【請求項４】
（補正後）前記流体経路に流体を供給するための供給管と、前記供給管を流れる流体温度を検出するための流体温度センサと、をさらに備え、
前記制御手段は、前記設定吐出温度および前記外気温度センサで検出された外気温度ならびに前記流体温度センサで検出された流体温度に基づいて、起動運転用の前記第１電動機の目標回転数と前記第２電動機の目標回転数を決定するとともに起動運転時に前記インジェクションバルブの開度が全開状態であるべきか全閉状態であるべきかを決定し、前記インジェクションバルブの開度を全開状態または全閉状態に保ったままで前記第１電動機および前記第２電動機の回転数を決定した目標回転数に制御することにより起動運転を行う、請求項２に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項５】
前記制御手段には、設定吐出温度、外気温度および流体温度と関連して前記第１電動機および前記第２電動機の目標回転数ならびに前記インジェクションバルブの開度を有する複数のテーブルが記憶されており、
前記制御手段は、前記設定吐出温度および前記外気温度センサで検出された外気温度ならびに前記流体温度センサで検出された流体温度に基づいて、前記テーブルを使用することにより、起動運転用の前記第１電動機および前記第２電動機の目標回転数を決定するとともに起動運転時に前記インジェクションバルブの開度が全開状態であるべきか全閉状態であるべきかを決定する、請求項４に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項６】
前記テーブルにおける第２電動機の各目標回転数は、設定吐出温度、外気温度および流体温度から導き出される理想的な定常運転用の定常運転テーブルにおける対応する第２電動機の回転数よりも大きい、請求項５に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項７】
前記テーブルにおける第１電動機の各目標回転数のこれと対をなす第２電動機の目標回転数に対する比は、対応する、前記定常運転テーブルにおける第２電動機の回転数に対する第１電動機の回転数の比よりも小さい、請求項６に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項８】
前記テーブルにおける第１電動機の各目標回転数とこれと対をなす第２電動機の目標回転数との差は、運転許容範囲の上限値より小さい、請求項５に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項９】
前記テーブルにおける第１電動機の各目標回転数のこれと対をなす第２電動機の目標回転数に対する比は、運転許容範囲の下限値と上限値の間の範囲内である、請求項５に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項１０】
（補正後）前記制御手段は、前記起動運転の期間を時間に応じた複数の制御区間に分割し、起動運転時には、前記第１電動機および前記第２電動機の回転数の合計を、前記制御区間が切り替わるにつれて、決定した第１電動機および第２電動機の目標回転数の合計に徐々に近づけていく、請求項２〜９のいずれか一項に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項１１】
前記第１配管を通じて前記放熱器に導かれる冷媒の温度を検出するための冷媒温度センサをさらに備え、
前記制御手段は、前記制御区間が切り替わる毎に、前記設定吐出温度と前記冷媒温度センサで検出された冷媒温度との差を算出し、この差が相対的に大きな値である場合は、前記第１電動機および前記第２電動機の回転数の合計を相対的に大きく増加させる、請求項１０に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項１２】
（補正後）前記制御手段は、前記起動運転の期間を時間に応じた複数の制御区間に分割し、起動運転時には、前記第２電動機の回転数に対する前記第１電動機の回転数の比を、前記制御区間の最初の制御区間では、決定した第２電動機の目標回転数に対する決定した第１電動機の目標回転数の比である決定比よりも小さく設定し、前記最初の制御区間に続く制御区間では制御区間が切り替わるにつれて、前記決定比に徐々に近づけていく、請求項２〜９のいずれか一項に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項１３】
前記第１配管を通じて前記放熱器に導かれる冷媒の温度を検出するための冷媒温度センサをさらに備え、
前記制御手段は、前記制御区間が切り替わる毎に、前記設定吐出温度と前記冷媒温度センサで検出された冷媒温度との差を算出し、この差が相対的に大きな値である場合は、前記第２電動機の回転数に対する前記第１電動機の回転数の比を緩やかな割合で増加させる、請求項１２に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項１４】
前記制御手段は、前記制御区間が切り替わるにつれて、前記第１電動機および前記第２電動機の回転数の双方を増加させる、請求項１０〜１３のいずれか一項に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項１５】
前記制御手段は、前記インジェクションバルブの開度が全開状態であるべきと決定した場合は、起動運転開始から一定時間は前記インジェクションバルブの開度を全閉状態に制御し、その後に全開状態に切り替える、請求項１〜１４のいずれか一項に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項１６】
（追加）前記制御手段は、前記起動運転が完了した後は、前記冷媒温度センサで検出される冷媒温度が前記設定吐出温度と等しくなるように、前記インジェクションバルブの開度ならびに前記第１電動機および前記第２電動機の回転数を調整する、請求項１１または１３に記載の冷凍サイクル装置。
【国際調査報告】
2012515890.tif 000014
2012515890.tif 000015