CN117597558A - 冷冻循环装置 - Google Patents

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山田拓郎
熊仓英二
岩田育弘
加治隆平
宫崎猛
上田浩贵
田中政贵
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Abstract

本发明提供一种冷冻循环装置，所述冷冻循环装置能够使用低压制冷剂以及高压制冷剂来高效地进行制冷运转以及制热运转。冷冻循环装置(1)通过进行二元冷冻循环来进行制热运转，并通过进行使用第一制冷剂的一元冷冻循环来进行制冷运转，所述二元冷冻循环包含使用30℃下1MPa以下的第一制冷剂的利用侧的冷冻循环和使用30℃下1.5MPa以上的第二制冷剂的热源侧的冷冻循环。

Description

冷冻循环装置
技术领域
本公开涉及一种冷冻循环装置。
背景技术
以往，提出了一种冷冻循环装置，该冷冻循环装置考虑地球环境而使用全球变暖系数(GWP：global warming potential)较低的制冷剂。
例如，在专利文献1(日本特开2015-197254号公报)所记载的冷冻循环装置中，提出了在制冷剂回路中填充GWP为规定值以下的工作流体。
发明内容
发明所要解决的技术问题
上述GWP较低的制冷剂中存在在相对较低的制冷剂压力下使用的低压制冷剂。上述低压制冷剂的热量搬运能力低，在制热运转时不能充分确保制冷剂的循环量，导致制热运转往往变得困难，或者制热运转时的COP(Coefficient Of Performance)往往会变低。
对此，考虑通过使用将GWP低的高压制冷剂即二氧化碳制冷剂用作热源侧的制冷剂并将低压制冷剂用作利用侧的制冷剂的二元冷冻循环来确保制热运转时的能力。不过，即使在这种情况下，制冷运转时热源侧的二氧化碳制冷剂也会超过临界压力，制冷运转时的COP会变低。
由上，期望一种冷冻循环装置，能够在使用高压制冷剂和低压制冷剂的情况下高效率地进行制冷运转以及制热运转。
解决技术问题所采用的技术方案
第一观点的冷冻循环装置通过进行包括使用第一制冷剂的利用侧的冷冻循环和使用第二制冷剂的热源侧的冷冻循环的二元冷冻循环来进行制热运转。第一制冷剂在30℃下为1MPa以下。第二制冷剂在30℃下为1.5MPa以上。冷冻循环装置通过进行使用第一制冷剂的一元冷冻循环来进行制冷运转。
在上述冷冻循环装置中，在制热运转时，通过进行包括使用30℃下1MPa以下的低压制冷剂即第一制冷剂的利用侧的冷冻循环和使用30℃下1.5MPa以上的高压制冷剂即第二制冷剂的热源侧的冷冻循环的二元冷冻循环，COP良好的同时容易确保制热能力。此外，在上述冷冻循环中，在制冷运转时进行使用30℃下为1MPa以下的低压制冷剂即第一制冷剂的一元冷冻循环，因此，能够避免在设为将第二制冷剂用于热源侧的二元冷冻循环的情况下因第二制冷剂超过临界压力所导致的COP的降低。由此，能够在使用高压制冷剂和低压制冷剂的情况下高效率地进行制冷运转和制热运转。
第二观点的冷冻循环装置是在第一观点的冷冻循环装置的基础上，包括级联热交换器。级联热交换器具有第一级联流路和第二级联流路。第一级联流路是在制热运转时用于供第一制冷剂流动的流路。第二级联流路是与第一级联流路独立的流路，且是在制热运转时用于供第二制冷剂流动的流路。级联热交换器使第一制冷剂和第二制冷剂进行热交换。
在上述冷冻循环装置中，能够提高流动于热源侧的冷冻循环的制冷剂与流动于利用侧的冷冻循环的制冷剂的热交换效率。
第三观点的冷冻循环装置是在第二观点的冷冻循环装置的基础上，包括利用热交换器。在利用热交换器中，在制热运转时第一制冷剂进行散热。在制热运转时，第一制冷剂在经过第一级联流路时蒸发，第二制冷剂在经过所述第二级联流路时散热。
另外，第一制冷剂在制热运转时也可以在利用热交换器中冷凝。
另外，利用热交换器优选为处理热负载的热交换器，流动于利用热交换器的制冷剂可以与空气进行热交换，也可以与盐水、水等流体进行热交换。
在该冷冻循环装置中，能够高效地进行制热运转。
第四观点的冷冻循环装置是在第一观点至第三观点中任一观点的冷冻循环装置的基础上，包括利用热交换器和第一室外热交换器。在利用热交换器中，在制冷运转时第一制冷剂蒸发。在第一室外热交换器中，在制冷运转时第一制冷剂散热。
另外，第一制冷剂在制冷运转时也可以在第一室外热交换器中冷凝。
另外，第一室外热交换器虽然没有特别限定，但例如流动于第一室外热交换器的制冷剂可以与空气进行热交换。
在上述冷冻循环装置中，能够使用室外的热源高效地进行制冷运转。
第五观点的冷冻循环装置是在第一观点至第四观点中任一观点的冷冻循环装置的基础上，包括第二室外热交换器。在第二室外热交换器中，在制热运转时第二制冷剂蒸发。
另外，第二室外热交换器虽然没有特别限定，但例如流动于第二室外热交换器的制冷剂可以与空气进行热交换。
在上述冷冻循环装置中，能够使用室外的热源高效地进行制热运转。
第六观点的冷冻循环装置通过进行包括使用第一制冷剂的利用侧的冷冻循环和使用第二制冷剂的热源侧的冷冻循环的二元冷冻循环来进行制热运转。第一制冷剂在30℃下为1MPa以下。第二制冷剂在30℃下为1.5MPa以上。冷冻循环装置通过进行包括使用第二制冷剂的利用侧的冷冻循环和使用第一制冷剂的热源侧的冷冻循环的二元冷冻循环来进行制冷运转。
在上述冷冻循环装置中，通过进行包括使用30℃下1MPa以下的低压制冷剂即第一制冷剂的利用侧的冷冻循环和使用30℃下1.5MPa以上的高压制冷剂即第二制冷剂的热源侧的冷冻循环的二元冷冻循环，在COP良好的同时容易确保制热能力。此外，在上述冷冻循环中，在制冷运转时，进行包括使用30℃下1.5MPa以上的高压制冷剂即第二制冷剂的利用侧的冷冻循环和使用30℃下1MPa以下的低压制冷剂即第一制冷剂的热源侧的冷冻循环的二元冷冻循环，因此，能够避免在设为将第二制冷剂用于热源侧的冷冻循环的二元冷冻循环的情况下因第二制冷剂超过临界压力所导致的COP的降低。由此，能够在使用高压制冷剂和低压制冷剂的情况下高效率地进行制冷运转和制热运转。
第七观点的冷冻循环装置是在第六观点的冷冻循环装置的基础上，包括级联热交换器。级联热交换器具有第一级联流路和与第一级联流路独立的流路即第二级联流路。第一级联流路是用于供第一制冷剂流动的流路。第二级联流路是用于供第二制冷剂流动的流路。级联热交换器使第一制冷剂与第二制冷剂进行热交换。
在上述冷冻循环装置中，能够提高流动于热源侧的冷冻循环的制冷剂与流动于利用侧的冷冻循环的制冷剂的热交换效率。
第八观点的冷冻循环装置是在第七观点的冷冻循环装置的基础上，包括利用热交换器。利用热交换器具有第一利用流路和与第一利用流路独立的流路即第二利用流路。第一利用流路是用于供第一制冷剂流动的流路。第二利用流路是用于供第二制冷剂流动的流路。
另外，利用热交换器优选为处理热负载的热交换器，流动于利用热交换器的制冷剂可以与空气进行热交换，也可以与盐水、水等流体进行热交换。
在上述冷冻循环装置中，利用热交换器中能够实现使用第一制冷剂的热负载处理和使用第二制冷剂的热负载处理。
第九观点的冷冻循环装置是在第八观点的冷冻循环装置的基础上，在制热运转时，第一制冷剂在经过第一级联流路时蒸发，第二制冷剂在经过第二级联流路时散热，且第一制冷剂经过第一利用流路时散热。
另外，第一制冷剂在制热运转时经过第一利用流路时冷凝。
在该冷冻循环装置中，能够高效地进行制热运转。
第十观点的冷冻循环装置是在第八观点或第九观点的冷冻循环装置的基础上，在制冷运转时，第一制冷剂在经过第一级联流路时蒸发，第二制冷剂在经过第二级联流路时散热，且第二制冷剂经过第二利用流路时蒸发。
在该冷冻循环装置中，能够高效地进行制冷运转。
第十一观点的冷冻循环装置是在第八观点至第十观点中任一观点的冷冻循环装置的基础上，在制冷运转时，第一制冷剂经过第一利用流路时蒸发，且第二制冷剂经过第二利用流路时蒸发。
在该冷冻循环装置中，在制冷运转时，能够在利用热交换器中使第一制冷剂和第二制冷剂同时蒸发。
第十二观点的冷冻循环装置是在第八观点至第十一观点中任一观点的冷冻循环装置的基础上，在制热运转时，第一制冷剂经过第一利用流路时散热，且第二制冷剂经过第二利用流路时散热。
另外，第一制冷剂在制热运转时经过第一利用流路时冷凝。
在该冷冻循环装置中，在制热运转时，能够在利用热交换器中使第一制冷剂和第二制冷剂同时散热。
第十三观点的冷冻循环装置是在第六观点至第十二观点中任一观点的冷冻循环装置的基础上，包括第一室外热交换器。在第一室外热交换器中，在制冷运转时第一制冷剂散热。
另外，第一制冷剂在制冷运转时也可以在第一室外热交换器中冷凝。
另外，第一室外热交换器虽然没有特别限定，但例如流动于第一室外热交换器的制冷剂可以与空气进行热交换。
在上述冷冻循环装置中，能够使用室外的热源高效地进行制冷运转。
第十四观点的冷冻循环装置是在第六观点至第十三观点中任一观点的冷冻循环装置的基础上，包括第二室外热交换器。在第二室外热交换器中，在制热运转时第二制冷剂蒸发。
另外，第二室外热交换器虽然没有特别限定，但例如流动于第二室外热交换器的制冷剂可以与空气进行热交换。
在上述冷冻循环装置中，能够使用室外的热源高效地进行制热运转。
第十五观点的冷冻循环装置是在第一观点至第十四观点中任一观点的冷冻循环装置的基础上，第一制冷剂包含R1234yf以及R1234ze中的至少一种。
另外，第一制冷剂可以仅由R1234yf构成，也可以仅由R1234ze构成。
在上述冷冻循环装置中，能够使用全球变暖系数(GWP)足够低的制冷剂来进行运转。
第十六观点的冷冻循环装置是在第一观点至第十五观点中任一观点的冷冻循环装置的基础上，第二制冷剂包含二氧化碳。
另外，第二制冷剂可以仅由二氧化碳构成。
在上述冷冻循环装置中，能够使用臭氧层破坏系数(ODP：Ozone DepletionPotential)以及全球变暖系数(GWP)足够低的制冷剂来进行运转。
附图说明
图1是第一实施方式的冷冻循环装置的整体结构图。
图2是第一实施方式的冷冻循环装置的功能结构框图。
图3是表示第一实施方式的制冷运转时的制冷剂流动形态的图。
图4是表示第一实施方式的制热运转时的制冷剂流动形态的图。
图5是第二实施方式的冷冻循环装置的整体结构图。
图6是第二实施方式的冷冻循环装置的功能结构框图。
图7是表示第二实施方式的制冷运转时的制冷剂流动形态的图。
图8是表示第二实施方式的制热运转时的制冷剂流动形态的图。
图9是第三实施方式的冷冻循环装置的整体结构图。
图10是第三实施方式的冷冻循环装置的功能结构框图。
图11是表示第三实施方式的制冷运转时的制冷剂流动形态的图。
图12是表示第三实施方式的制热运转时的制冷剂流动形态的图。
图13是第四实施方式的冷冻循环装置的整体结构图。
图14是第四实施方式的冷冻循环装置的功能结构框图。
图15是表示第四实施方式的第一制冷运转时的制冷剂流动形态的图。
图16是表示第四实施方式的第二制冷运转时的制冷剂流动形态的图。
图17是表示第四实施方式的第三制冷运转时的制冷剂流动形态的图。
图18是表示第四实施方式的第一制热运转时的制冷剂流动形态的图。
图19是表示第四实施方式的第二制热运转时的制冷剂流动形态的图。
图20是表示第四实施方式的第三制热运转时的制冷剂流动形态的图。
具体实施方式
(1)第一实施方式
图1示出了第一实施方式的冷冻循环装置1的概略结构图。图2示出了第一实施方式的冷冻循环装置1的功能结构框图。
冷冻循环装置1是通过进行蒸气压缩式的冷冻循环运转以用于处理热负载的装置。冷冻循环装置1具有热负载回路90、第一制冷剂回路10、第二制冷剂回路20、室外风扇9以及控制器7。
作为冷冻循环装置1处理的热负载，没有特别限定，可以将空气、水、盐水等流体作为对象进行热交换，但在本实施方式的冷冻循环装置1中，将流动于热负载回路90的水供给至热负载热交换器91并处理热负载热交换器91中的热负载。热负载回路90是供作为热介质的水在内部循环的回路，其具有热负载热交换器91、泵92以及与第一制冷剂回路10共有的利用热交换器13。泵92通过由后文所述的控制器7驱动控制，使水循环于热负载回路90。在热负载回路90中，水流动于利用热交换器13所具有的热负载流路13c中。利用热交换器13如后文所述那样具有供流动于第一制冷剂回路10的第一制冷剂经过的第一利用流路13a。流动于利用热交换器13的热负载流路13c的水通过与流动于第一利用流路13a的第一制冷剂进行热交换，在制冷运转时被冷却，在制热运转时被加温。
第一制冷剂回路10具有第一压缩机11、第一切换机构12、与热负载回路90共有的利用热交换器13、第一利用膨胀阀15、第二利用膨胀阀16、与第二制冷剂回路20共有的级联热交换器17、以及第一室外热交换器18。低压制冷剂即第一制冷剂作为制冷剂填充于第一制冷剂回路10。第一制冷剂是30℃下1MPa以下的制冷剂，例如是包含R1234yf和R1234ze中的至少一种的制冷剂，其可以仅由R1234yf构成、也可以仅由R1234ze构成。
第一压缩机11是由压缩机用马达驱动的容积式压缩机。压缩机用马达通过逆变器装置接收电力的供给而被驱动。第一压缩机11能够通过改变压缩机用马达的转速即驱动频率来改变运转容量。第一压缩机11的排出侧与第一切换机构12连接。第一压缩机11的吸入侧与热源热交换器17的第一热源流路17a的气体制冷剂侧出口连接。
第一切换机构12具有切换阀12a和切换阀12b。切换阀12a与切换阀12b在第一压缩机11的排出侧彼此并联连接。切换阀12a是对将第一压缩机11的排出侧与利用热交换器13的第一利用流路13a连接的状态和将第一压缩机11的吸入侧与利用热交换器13的第一利用流路13a连接的状态进行切换的三通阀。切换阀12b是对将第一压缩机11的排出侧与第一室外热交换器18连接的状态和将第一压缩机11的吸入侧与第一室外热交换器18连接的状态进行切换的三通阀。
利用热交换器13中的供流动于第一制冷剂回路10的第一制冷剂经过的第一利用流路13a的气体制冷剂侧与切换阀12a连接。此外，第一利用流路13a的液体制冷剂侧与第一制冷剂回路10所具有的第一分岔点A连接。第一制冷剂通过在流动于利用热交换器13的第一利用流路13a时蒸发，能够对流动于热负载回路90的水进行冷却，通过在流动于利用热交换器13的第一利用流路13a时冷凝，能够对流动于热负载回路90的水进行加温。
在第一分岔点A，连接有从第一利用流路13a的液体制冷剂侧延伸的流路、第一利用膨胀阀15中向与热源热交换器17侧相反的一侧延伸的流路以及从第二利用膨胀阀16向与第一室外热交换器18侧相反的一侧延伸的流路。
第一利用膨胀阀15由能够调节阀开度的电子膨胀阀构成。第一利用膨胀阀15在第一制冷剂回路10中设置于第一分岔点A与热源热交换器17的第一热源流路17a的液体制冷剂侧即入口之间。
第二利用膨胀阀16由能够调节阀开度的电子膨胀阀构成。第二利用膨胀阀16在第一制冷剂回路10中设置于第一分岔点A与第一室外热交换器18的液体制冷剂侧的出口之间。
热源热交换器17具有供流动于第一制冷剂回路10的第一制冷剂经过的第一热源流路17a以及供流动于第二制冷剂回路20的第二制冷剂经过的第二热源流路17b，且是使第一制冷剂和第二制冷剂之间进行热交换的级联热交换器。在热源热交换器17中，第一热源流路17a与第二热源流路17b彼此独立，第一制冷剂和第二制冷剂不会混合在一起。热源热交换器17的第一热源流路17a的气体制冷剂侧即出口与第一压缩机11的吸入侧连接。热源热交换器17的第一热源流路17a的液体制冷剂侧即入口与第一利用膨胀阀15连接。
第一室外热交换器18构成为具有多个传热管以及与多个传热管接合的多个翅片。在本实施方式中，第一室外热交换器18配置于屋外。流动于第一室外热交换器18中的第一制冷剂通过与被送至第一室外热交换器18的空气进行热交换来作为第一制冷剂的冷凝器起作用。
室外风扇9产生经过第一室外热交换器18和第二室外热交换器23两者的屋外空气的空气流。
第二制冷剂回路20具有第二压缩机21、与第一制冷剂回路10共有的热源热交换器17、第一热源膨胀阀26以及第二室外热交换器23。高压制冷剂即第二制冷剂作为制冷剂填充于第二制冷剂回路20。第二制冷剂是30℃下1.5MPa以上的制冷剂，例如可以包含二氧化碳，也可以仅由二氧化碳构成。
第二压缩机21是由压缩机用马达驱动的容积式压缩机。压缩机用马达通过逆变器装置接收电力的供给而被驱动。第二压缩机21能够通过改变压缩机用马达的转速即驱动频率来改变运转容量。第二压缩机21的排出侧与热源热交换器17的第二热源流路17b的气体制冷剂侧即入口连接。第二压缩机21的吸入侧与第二室外热交换器23连接。
与热源热交换器17的第二热源流路17b的气体制冷剂侧即入口与第二压缩机21的排出侧连接。热源热交换器17的第二热源流路17b的液体制冷剂侧即出口与第一热源膨胀阀26连接。
第一热源膨胀阀26是设置于热源热交换器17的第二热源流路17b的液体制冷剂侧与第二室外热交换器23的液体制冷剂侧之间的流路。
第二室外热交换器23构成为具有多个传热管以及与多个传热管接合的多个翅片。在本实施方式中，第二室外热交换器23与第一室外热交换器18排列并配置于屋外。流动于第二室外热交换器23中的第二制冷剂通过与被送至第二室外热交换器23的空气进行热交换来作为第二制冷剂的蒸发器起作用。
控制器7对构成热负载回路90、第一制冷剂回路10以及第二制冷剂回路20的各个设备的动作进行控制。具体而言，控制器7具有为了进行控制而设置的作为CPU的处理器和存储器等。
在以上的冷冻循环装置1中，通过控制器7对各设备进行控制以执行冷冻循环，从而进行处理热负载热交换器91中的制冷负载的制冷运转和处理热负载热交换器91中的制热负载的制热运转。
(1-1)制冷运转
制冷运转时，如图3所示，在第一制冷剂回路10中，进行一元冷冻循环以使利用热交换器13作为第一制冷剂的蒸发器起作用并使第一室外热交换器18作为第一制冷剂的冷凝器起作用，且第二制冷剂回路20中不进行冷冻循环。具体而言，将第一切换机构12的切换阀12a、12b切换至图3中实线所示的连接状态，使泵92、第一压缩机11以及室外风扇9驱动，将第一利用膨胀阀15设为全闭状态并控制第二利用膨胀阀16的阀开度以使第一压缩机11吸入的第一制冷剂的过热度满足规定条件。
由此，从第一压缩机11排出的第一制冷剂通过第一切换机构12的切换阀12b被送至第一室外热交换器18。被送至第一室外热交换器18的第一制冷剂通过与由室外风扇供给的屋外空气进行热交换而冷凝。经过第一室外热交换器18的第一制冷剂在第二利用膨胀阀16中被减压，并经过第一分岔点A而被送至利用热交换器13的第一利用流路13a。流动于利用热交换器13的第一利用流路13a的第一制冷剂通过与在热负载回路90所具有的利用热交换器13的热负载流路13c中流动的水进行热交换而蒸发。通过该热交换而被冷却的水被送至热负载回路90中的热负载热交换器91从而处理制冷负载。在利用热交换器13的第一利用流路13a中蒸发后的第一制冷剂经由第一切换机构12的切换阀12a被吸入至第一压缩机11。
(1-2)制热运转
如图4所示，制热运转时，在第一制冷剂回路10中，以使利用热交换器13作为第一制冷剂的冷凝器起作用并使热源热交换器17作为第一制冷剂的蒸发器起作用的方式进行冷冻循环，在第二制冷剂回路20中，以使热源热交换器17作为第二制冷剂的散热器起作用并使第二室外热交换器23作为第二制冷剂的蒸发器起作用的方式进行冷冻循环。由此，在制热运转时，在第二制冷剂回路20和第一制冷剂回路10中进行二元冷冻循环。具体而言，将第一切换机构12的切换阀12a、12b切换至图4中虚线所示的连接状态，使泵92、第一压缩机11、第二压缩机21以及室外风扇9驱动，将第二利用膨胀阀16设为全闭状态并控制第一利用膨胀阀15的阀开度以使第一压缩机11吸入的第一制冷剂的过热度满足规定条件，控制第一热源膨胀阀26的阀开度以使第二压缩机21吸入的第二制冷剂的过热度满足规定条件。
由此，从第二压缩机21排出的第二制冷剂被送至热源热交换器17，并在流动于第二热源流路17b时与流动于第一热源流路17a的第一制冷剂进行热交换而散热。热源热交换器17中散热过的第二制冷剂在第一热源膨胀阀26中被减压后，在第二室外热交换器23中与由室外风扇9供给的屋外空气进行热交换而蒸发，并被吸入至第二压缩机21。从第一压缩机11排出的第一制冷剂通过第一切换机构12的切换阀12a被送至利用热交换器13的第一利用流路13a。流动于利用热交换器13的第一利用流路13a的第一制冷剂通过与在热负载回路90所具有的利用热交换器13的热负载流路13c中流动的水进行热交换而冷凝。通过该热交换而被加温的水被送至热负载回路90中的热负载热交换器91从而处理制热负载。在利用热交换器13的第一利用流路13a中冷凝过的第一制冷剂在经过第一分岔点A后在第一利用膨胀阀15中被减压。在第一利用膨胀阀15中减压过的制冷剂在经过热源热交换器17的第一热源流路17a时，与流动于第二热源流路17b第二制冷剂进行热交换而蒸发。在热源热交换器17的第一热源流路17a中蒸发的第一制冷剂被吸入至第一压缩机11。
(1-3)第一实施方式的特征
在第一实施方式的冷冻循环装置1中，在第一制冷剂回路10中使用全球变暖系数(GWP)足够低的第一制冷剂。此外，在第二制冷剂回路20中使用臭氧层破坏系数(ODP)以及全球变暖系数(GWP)足够低的第二制冷剂。因此，能够抑制地球环境的恶化。
此外，即使在第一制冷剂回路10中使用全球变暖系数(GWP)足够低的第一制冷剂的情况下，作为制热运转，也进行将第二制冷剂回路20作为热源侧循环且将第一制冷剂回路10作为利用侧循环的二元冷冻循环。由此，与进行使用低压制冷剂即第一制冷剂的一元冷冻循环的情况相比，易于确保制热运转时的能力。
另外，虽然在第二制冷剂回路20中二氧化碳用作第二制冷剂，但在制冷运转时，第二制冷剂回路20中不进行冷冻循环，而进行基于第一制冷剂回路10的一元冷冻循环。由此，能够在避免如使用高压制冷剂即二氧化碳制冷剂来进行一元冷冻循环的情况或进行将高压制冷剂即二氧化碳用于热源侧循环的二元冷冻循环的情况那样二氧化碳制冷剂的压力超过临界压力导致COP降低，并进行制冷运转。此外，能够降低作为使用高压制冷剂即二氧化碳的第二制冷剂回路20的要素部件所要求的耐压强度的标准。
(2)第二实施方式
图5示出了第二实施方式的冷冻循环装置1a的概略结构图。图6示出了第二实施方式的冷冻循环装置1a的功能结构框图。
冷冻循环装置1a是通过进行蒸气压缩式的冷冻循环运转以用于处理热负载的装置。冷冻循环装置1a具有热负载回路90、第一制冷剂回路10、第二制冷剂回路20、室外风扇9以及控制器7。
冷冻循环装置1a所处理的热负载和热负载回路90与第一实施方式的相同。
另外，利用热交换器13具有供流动于热负载回路90的水经过的热负载流路13c、供流动于第一制冷剂回路10的第一制冷剂经过的第一利用流路13a以及供流动于第二制冷剂回路20的第二制冷剂经过的第二利用流路13b。流动于利用热交换器13的热负载流路13c的水通过与流动于第一利用流路13a的第一制冷剂或流动于第二利用流路13b的第二制冷剂进行热交换，在制冷运转时被冷却，在制热运转时被加温。
第一制冷剂回路10具有第一压缩机11、第一切换机构12x、与热负载回路90以及第二制冷剂回路20共有的利用热交换器13、第二利用膨胀阀16、第三利用膨胀阀14、与第二制冷剂回路20共有的热源热交换器17、以及第一室外热交换器18。低压制冷剂即第一制冷剂作为制冷剂填充于第一制冷剂回路10。第一制冷剂是30℃下1MPa以下的制冷剂，例如是包含R1234yf和R1234ze中的至少一种的制冷剂，其可以仅由R1234yf构成、也可以仅由R1234ze构成。
第一压缩机11自身的具体结构与第一实施方式的相同。第一压缩机11的排出侧与第一切换机构12x连接。第一压缩机11的吸入侧与热源热交换器17的第一热源流路17a的气体制冷剂侧出口连接。
第一切换机构12x是四通换向阀，对使第一压缩机11的排出侧与利用热交换器13的第一利用流路13a连接并且使第一压缩机11的吸入侧与第一室外热交换器18连接的状态和使第一压缩机11的排出侧与第一室外热交换器18连接并且使第一压缩机11的吸入侧与利用热交换器13的第一利用流路13a连接的状态进行切换。
利用热交换器13中的第一利用流路13a的气体制冷剂侧与第一切换机构12x连接，所述第一利用流路13a供流动于第一制冷剂回路10的第一制冷剂经过。此外，第一利用流路13a的液体制冷剂侧与从第三利用膨胀阀14延伸的流路连接。第一制冷剂通过在利用热交换器13的第一利用流路13a中流动时冷凝，能够对在热负载回路90中流动的水进行加温。
第三利用膨胀阀14由能够调节阀开度的电子膨胀阀构成。第三利用膨胀阀14在第一制冷剂回路10中设置于利用热交换器13与第一分岔点A之间。
在第一分岔点A，连接有从第三利用膨胀阀14延伸的流路、从热源热交换器17中的第一热源热流路17a的液体制冷剂侧延伸的流路以及从第二利用膨胀阀16向与第一室外热交换器18侧相反的一侧延伸的流路。
第二利用膨胀阀16与第一实施方式的相同。
热源热交换器17与第一实施方式的相同。热源热交换器17的第一热源流路17a的气体制冷剂侧即出口与第一压缩机11的吸入侧连接。热源热交换器17的第一热源流路17a的液体制冷剂侧即入口与第一分岔点A连接。
第一室外热交换器18与第一实施方式的相同。
室外风扇9产生经过第一室外热交换器18和第二室外热交换器23两者的屋外空气的空气流。
第二制冷剂回路20具有第二压缩机21、与热负载回路90以及第二制冷剂回路20共有的利用热交换器13、与第一制冷剂回路10共有的热源热交换器17、第一热源膨胀阀26、第二热源膨胀阀24以及第二室外热交换器23。高压制冷剂即第二制冷剂作为制冷剂填充于第二制冷剂回路20。第二制冷剂是30℃下1.5MPa以上的制冷剂，例如可以包含二氧化碳，也可以仅由二氧化碳构成。
第二压缩机21自身的具体结构与第一实施方式的相同。第二压缩机21的排出侧与热源热交换器17的第二热源流路17b的气体制冷剂侧即入口连接。第二压缩机21的吸入侧与从第二制冷剂回路20中的第三分岔点C延伸的流路连接。
在第三分岔点C连接有从第二压缩机21的吸入侧延伸的流路、从第二室外热交换器23的气体制冷剂侧即出口延伸的流路以及从利用热交换器13的第二利用流路13b的气体制冷剂侧即出口延伸的流路。
热源热交换器17的第二热源流路17b的气体制冷剂侧的入口与第二压缩机21的排出侧连接。热源热交换器17的第二热源流路17b的液体制冷剂侧即出口与从第二制冷剂回路20中的第二分岔点B延伸的流路连接。第二制冷剂通过在流过热源热交换器17的第二热源流路17b时散热，能够使流动于第一热源流路17a的第一制冷剂蒸发。
在第二分岔点B连接有从热源热交换器17的第二热源流路17b的液体制冷剂侧即出口延伸的流路、从第一热源膨胀阀26延伸的流路以及从第二热源膨胀阀24延伸的流路。
第一热源膨胀阀26设置于第二分岔点B与第二室外热交换器23的液体制冷剂侧即出口之间的流路。
第二室外热交换器23与第一实施方式的相同。
第二热源膨胀阀24设置于第二分岔点B与利用热交换器13的第二利用流路13b的液体制冷剂侧即入口之间的流路。
利用热交换器13中的第二利用流路13b设置于第二热源膨胀阀24与第三分岔点C之间的流路，所述第二利用流路13b供流动于第二制冷剂回路20的第二制冷剂经过。第二制冷剂通过在流过利用热交换器13的第二利用流路13b时蒸发，能够对流动于热负载回路90的水进行冷却。
控制器7对构成热负载回路90、第一制冷剂回路10以及第二制冷剂回路20的各个设备的动作进行控制。具体而言，控制器7具有为了进行控制而设置的作为CPU的处理器和存储器等。
在以上的冷冻循环装置1a中，通过控制器7对各设备进行控制以执行冷冻循环，从而进行处理热负载热交换器91中的制冷负载的制冷运转和处理热负载热交换器91中的制热负载的制热运转。
(2-1)制冷运转
如图7所示，制冷运转时，在第一制冷剂回路10中，以使第一室外热交换器18作为第一制冷剂的冷凝器起作用并使热源热交换器17作为第一制冷剂的蒸发器起作用的方式进行冷冻循环，并且，在第二制冷剂回路20中，以使热源热交换器17作为第二制冷剂的散热器起作用并使利用热交换器13作为第二制冷剂的蒸发器起作用的方式进行冷冻循环，从而进行二元冷冻循环。具体而言，将第一切换机构12x切换至图7中实线所示的连接状态，使泵92、第一压缩机11、第二压缩机21以及室外风扇9驱动，将第三利用膨胀阀14设为全闭状态，将第一热源膨胀阀26设为全闭状态，控制第二利用膨胀阀16的阀开度以使第一压缩机11吸入的第一制冷剂的过热度满足规定条件，控制第二热源膨胀阀24的阀开度以使第二压缩机21吸入的第二制冷剂的过热度满足规定条件。
由此，从第一压缩机11排出的第一制冷剂通过第一切换机构12x被输送至第一室外热交换器18。被送至第一室外热交换器18的第一制冷剂通过与由室外风扇9供给的屋外空气进行热交换而冷凝。经过第一室外热交换器18的第一制冷剂在第二利用膨胀阀16中被减压，并经过第一分岔点A而被输送至热源热交换器17的第一热源流路17a。流动于热源热交换器17的第一热源流路17a的第一制冷剂通过与流动于热源热交换器17的第二热源流路17b的第二制冷剂进行热交换而蒸发。在热源热交换器17的第一热源流路17a中蒸发的第一制冷剂被吸入至第一压缩机11。
从第二压缩机21排出的第二制冷剂被输送至热源热交换器17的第二热源流路17b。流动于热源热交换器17的第二热源流路17b的第二制冷剂通过与流动于热源热交换器17的第一热源流路17a的第一制冷剂进行热交换而散热。经过了热源热交换器17的第二热源流路17b的第二制冷剂经由第二分岔点B在第二热源膨胀阀24中被减压并流入利用热交换器13。流动于利用热交换器13的第二利用流路13b的第二制冷剂通过与在热负载回路90所具有的利用热交换器13的热负载流路13c中流动的水进行热交换而蒸发。通过该热交换而被冷却的水被送至热负载回路90中的热负载热交换器91从而处理制冷负载。经过了利用热交换器13的第二利用流路13b的第二制冷剂被吸入至第二压缩机21。
(2-2)制热运转
如图8所示，制热运转时，在第一制冷剂回路10中，以使利用热交换器13作为第一制冷剂的冷凝器起作用并使热源热交换器17作为第一制冷剂的蒸发器起作用的方式进行冷冻循环，在第二制冷剂回路20中，以使热源热交换器17作为第二制冷剂的散热器起作用并使第二室外热交换器23作为第二制冷剂的蒸发器起作用的方式进行冷冻循环。由此，在制热运转时，在第二制冷剂回路20和第一制冷剂回路10中进行二元冷冻循环。具体而言，将第一切换机构12x切换至图8中虚线所示的连接状态，使泵92、第一压缩机11、第二压缩机21以及室外风扇9驱动，将第二利用膨胀阀16设为全闭状态，将第二热源膨胀阀24设为全闭状态，控制第三利用膨胀阀14的阀开度以使第一压缩机11吸入的第一制冷剂的过热度满足规定条件，控制第一热源膨胀阀26的阀开度以使第二压缩机21吸入的第二制冷剂的过热度满足规定条件。
由此，从第二压缩机21排出的第二制冷剂被送至热源热交换器17，并在流动于第二热源流路17b时与流动于第一热源流路17a的第一制冷剂进行热交换而散热。热源热交换器17中散热过的第二制冷剂经过第二分岔点B后在第一热源膨胀阀26中被减压，之后，在第二室外热交换器23中与由室外风扇9供给的屋外空气进行热交换而蒸发，并被吸入至第二压缩机21。从第一压缩机11排出的第一制冷剂通过第一切换机构12x被输送至利用热交换器13的第一利用流路13a。流动于利用热交换器13的第一利用流路13a的第一制冷剂通过与在热负载回路90所具有的利用热交换器13的热负载流路13c中流动的水进行热交换而冷凝。通过该热交换而被加温的水被送至热负载回路90中的热负载热交换器91从而处理制热负载。在利用热交换器13的第一利用流路13a冷凝后的第一制冷剂在第三利用膨胀阀14中被减压。在第三利用膨胀阀14中减压过的第一制冷剂经过第一分岔点A后，在经过热源热交换器17的第一热源流路17a时，与流动于第二热源流路17b第二制冷剂进行热交换而蒸发。在热源热交换器17的第一热源流路17a中蒸发的第一制冷剂被吸入至第一压缩机11。
(2-3)第二实施方式的特征
在本实施方式的冷冻循环装置1a中，与第一实施方式的冷冻循环装置1同样地能够抑制地球环境的恶化，并通过在制热运转时进行二元冷冻循环从而容易确保能力。此外，虽然在制冷运转时也进行二元冷冻循环，但并不使第二制冷剂即二氧化碳制冷剂在第二室外热交换器23中散热，也不在热源热交换器17中使第二制冷剂即二氧化碳制冷剂蒸发而使第一制冷剂冷凝，而通过在热源热交换器17中使第二制冷剂即二氧化碳制冷剂散热而使第一制冷剂蒸发，从而通过使第二制冷剂在利用热交换器13中蒸发来处理制冷负载。因此，通过将二氧化碳制冷剂用于二元冷冻循环的热源侧的循环来进行制冷运转，能够避免二氧化碳制冷剂的压力超过临界压力而COP降低的情况，并进行制冷运转。此外，能够降低作为使用高压制冷剂即二氧化碳的第二制冷剂回路20的要素部件所要求的耐压强度的标准。
(3)第三实施方式
图9示出了第三实施方式的冷冻循环装置1b的概略结构图。图10示出了第三实施方式的冷冻循环装置1b的功能结构框图。
冷冻循环装置1b是通过进行蒸气压缩式的冷冻循环运转以用于处理热负载的装置。冷冻循环装置1b具有热负载回路90、第一制冷剂回路10、第二制冷剂回路20、室外风扇9以及控制器7。
冷冻循环装置1b所处理的热负载和热负载回路90与第一实施方式的相同。
另外，利用热交换器13具有供流动于热负载回路90的水经过的热负载流路13c、供流动于第一制冷剂回路10的第一制冷剂经过的第一利用流路13a以及供流动于第二制冷剂回路20的第二制冷剂经过的第二利用流路13b。流动于利用热交换器13的热负载流路13c的水通过与流动于第一利用流路13a的第一制冷剂或流动于第二利用流路13b的第二制冷剂进行热交换，在制冷运转时被冷却，在制热运转时被加温。
第一制冷剂回路10具有第一压缩机11、第一切换机构12、与热负载回路90以及第二制冷剂回路20共有的利用热交换器13、第一利用膨胀阀15、第二利用膨胀阀16、第三利用膨胀阀14、与第二制冷剂回路20共有的热源热交换器17、以及第一室外热交换器18。低压制冷剂即第一制冷剂作为制冷剂填充于第一制冷剂回路10。第一制冷剂是30℃下1MPa以下的制冷剂，例如是包含R1234yf和R1234ze中的至少一种的制冷剂，其可以仅由R1234yf构成，也可以仅由R1234ze构成。
第一压缩机11自身的具体结构与第一实施方式的相同。第一压缩机11的排出侧与第一切换机构12连接。第一压缩机11的吸入侧与热源热交换器17的第一热源流路17a的气体制冷剂侧出口连接。
第一切换机构12具有切换阀12a和切换阀12b。切换阀12a与切换阀12b在第一压缩机11的排出侧彼此并联连接。切换阀12a是对将第一压缩机11的排出侧与利用热交换器13的第一利用流路13a连接的状态和将第一压缩机11的吸入侧与利用热交换器13的第一利用流路13a连接的状态进行切换的三通阀。切换阀12b是对将第一压缩机11的排出侧与第一室外热交换器18连接的状态和将第一压缩机11的吸入侧与第一室外热交换器18连接的状态进行切换的三通阀。
利用热交换器13中的第一利用流路13a的气体制冷剂侧与第一切换机构12的切换阀12a连接，所述第一利用流路13a供流动于第一制冷剂回路10的第一制冷剂经过。此外，第一利用流路13a的液体制冷剂侧连接有从第三利用膨胀阀14延伸的流路。第一制冷剂通过在流过利用热交换器13的第一利用流路13a时冷凝，能够对流动于热负载回路90的水进行加温。
第三利用膨胀阀14由能够调节阀开度的电子膨胀阀构成。第三利用膨胀阀14在第一制冷剂回路10中设置于利用热交换器13与第一分岔点A之间。
在第一分岔点A，连接有从第三利用膨胀阀14延伸的流路、从第一利用膨胀阀15延伸的流路以及从第二利用膨胀阀16向与第一室外热交换器18侧相反的一侧延伸的流路。
第一利用膨胀阀15与第一实施方式的相同。
第二利用膨胀阀16与第一实施方式的相同。
热源热交换器17与第一实施方式的相同。热源热交换器17的第一热源流路17a的气体制冷剂侧即出口与第一压缩机11的吸入侧连接。热源热交换器17的第一热源流路17a的液体制冷剂侧即入口与从第一利用膨胀阀15延伸的流路连接。
第一室外热交换器18与第一实施方式的相同。
室外风扇9产生经过第一室外热交换器18和第二室外热交换器23两者的屋外空气的空气流。
第二制冷剂回路20具有第二压缩机21、与热负载回路90以及第二制冷剂回路20共有的利用热交换器13、与第一制冷剂回路10共有的热源热交换器17、第一热源膨胀阀26、第二热源膨胀阀24以及第二室外热交换器23。高压制冷剂即第二制冷剂作为制冷剂填充于第二制冷剂回路20。第二制冷剂是30℃下1.5MPa以上的制冷剂，例如可以包含二氧化碳，也可以仅由二氧化碳构成。
第二压缩机21自身的具体结构与第一实施方式的相同。第二压缩机21的排出侧与热源热交换器17的第二热源流路17b的气体制冷剂侧即入口连接。第二压缩机21的吸入侧与从第二制冷剂回路20中的第三分岔点C延伸的流路连接。
在第三分岔点C连接有从第二压缩机21的吸入侧延伸的流路、从第二室外热交换器23的气体制冷剂侧即出口延伸的流路以及从利用热交换器13的第二利用流路13b的气体制冷剂侧即出口延伸的流路。
热源热交换器17的第二热源流路17b的气体制冷剂侧即入口与第二压缩机21的排出侧连接。热源热交换器17的第二热源流路17b的液体制冷剂侧即出口与从第二制冷剂回路20中的第二分岔点B延伸的流路连接。第二制冷剂通过在流过热源热交换器17的第二热源流路17b时散热，能够使流动于第一热源流路17a的第一制冷剂蒸发。
在第二分岔点B连接有从热源热交换器17的第二热源流路17b的液体制冷剂侧即出口延伸的流路、从第一热源膨胀阀26延伸的流路以及从第二热源膨胀阀24延伸的流路。
第一热源膨胀阀26设置于第二分岔点B与第二室外热交换器23的液体制冷剂侧即入口之间的流路。
第二室外热交换器23与第一实施方式的相同。
第二热源膨胀阀24设置于第二分岔点B与利用热交换器13的第二利用流路13b的液体制冷剂侧即入口之间的流路。
利用热交换器13中的第二利用流路13b设置于第二热源膨胀阀24与第三分岔点C之间的流路，所述第二利用流路13b供流动于第二制冷剂回路20的第二制冷剂经过。第二制冷剂通过在流过利用热交换器13的第二利用流路13b时蒸发，能够对流动于热负载回路90的水进行冷却。
控制器7对构成热负载回路90、第一制冷剂回路10以及第二制冷剂回路20的各个设备的动作进行控制。具体而言，控制器7具有为了进行控制而设置的作为CPU的处理器和存储器等。
在以上的冷冻循环装置1b中，通过控制器7对各设备进行控制以执行冷冻循环，从而进行处理热负载热交换器91中的制冷负载的制冷运转和处理热负载热交换器91中的制热负载的制热运转。
(3-1)制冷运转
如图11所示，制冷运转时，在第一制冷剂回路10中，以使第一室外热交换器18作为第一制冷剂的冷凝器起作用并使热源热交换器17作为第一制冷剂的蒸发器起作用的方式进行冷冻循环，并且在第二制冷剂回路20中，以使热源热交换器17作为第二制冷剂的散热器起作用并使利用热交换器13作为第二制冷剂的蒸发器起作用的方式进行冷冻循环，从而进行二元冷冻循环。具体而言，将第一切换机构12的切换阀12a、12b切换至图11中实线所示的连接状态，使泵92、第一压缩机11、第二压缩机21以及室外风扇9驱动，将第三利用膨胀阀14设为全闭状态，将第一热源膨胀阀26设为全闭状态，将第一利用膨胀阀15和第二利用膨胀阀16中的一个控制为全开状态并且控制另一个的阀开度以使第一压缩机11吸入的第一制冷剂的过热度满足规定条件，并控制第二热源膨胀阀24的阀开度以使第二压缩机21吸入的第二制冷剂的过热度满足规定条件。
由此，从第一压缩机11排出的第一制冷剂通过第一切换机构12的切换阀12b被输送至第一室外热交换器18。被送至第一室外热交换器18的第一制冷剂通过与由室外风扇9供给的屋外空气进行热交换而冷凝。经过了第一室外热交换器18的第一制冷剂在第二利用膨胀阀16中被减压而经过第一分岔点A，或经过第一分岔点A后在第一利用膨胀阀15中被减压，从而被输送至热源热交换器17的第一热源流路17a。流动于热源热交换器17的第一热源流路17a的第一制冷剂通过与流动于热源热交换器17的第二热源流路17b的第二制冷剂进行热交换而蒸发。在热源热交换器17的第一热源流路17a中蒸发的第一制冷剂被吸入至第一压缩机11。
从第二压缩机21排出的第二制冷剂被输送至热源热交换器17的第二热源流路17b。流动于热源热交换器17的第二热源流路17b的第二制冷剂通过与流动于热源热交换器17的第一热源流路17a的第一制冷剂进行热交换而散热。经过了热源热交换器17的第二热源流路17b的第二制冷剂经由第二分岔点B在第二热源膨胀阀24中被减压并流入利用热交换器13。流动于利用热交换器13的第二利用流路13b的第二制冷剂通过与在热负载回路90所具有的利用热交换器13的热负载流路13c中流动的水进行热交换而蒸发。通过该热交换而被冷却的水被送至热负载回路90中的热负载热交换器91从而处理制冷负载。经过了利用热交换器13的第二利用流路13b的第二制冷剂被吸入至第二压缩机21。
(3-2)制热运转
如图12所示，制热运转时，在第一制冷剂回路10中，以使利用热交换器13作为第一制冷剂的冷凝器起作用并使热源热交换器17作为第一制冷剂的蒸发器起作用的方式进行冷冻循环，在第二制冷剂回路20中，以使热源热交换器17作为第二制冷剂的散热器起作用并使第二室外热交换器23作为第二制冷剂的蒸发器起作用的方式进行冷冻循环。由此，在制热运转时，在第二制冷剂回路20和第一制冷剂回路10中进行二元冷冻循环。具体而言，将第一切换机构12的切换阀12a、12b切换至图12中虚线所示的连接状态，使泵92、第一压缩机11、第二压缩机21以及室外风扇9驱动，将第二利用膨胀阀16设为全闭状态，将第二热源膨胀阀24设为全闭状态，控制第三利用膨胀阀14或第一利用膨胀阀15的阀开度以使第一压缩机11吸入的第一制冷剂的过热度满足规定条件，控制第一热源膨胀阀26的阀开度以使第二压缩机21吸入的第二制冷剂的过热度满足规定条件。
由此，从第二压缩机21排出的第二制冷剂被送至热源热交换器17，并在流动于第二热源流路17b时与流动于第一热源流路17a的第一制冷剂进行热交换而散热。热源热交换器17中散热过的第二制冷剂经过第二分岔点B后在第一热源膨胀阀26中被减压，之后，在第二室外热交换器23中与由室外风扇9供给的屋外空气进行热交换而蒸发，并被吸入至第二压缩机21。从第一压缩机11排出的第一制冷剂通过第一切换机构12的切换阀12a被送至利用热交换器13的第一利用流路13a。流动于利用热交换器13的第一利用流路13a的第一制冷剂通过与在热负载回路90所具有的利用热交换器13的热负载流路13c中流动的水进行热交换而冷凝。通过该热交换而被加温的水被送至热负载回路90中的热负载热交换器91从而处理制热负载。在利用热交换器13的第一利用流路13a冷凝后的第一制冷剂在第三利用膨胀阀14中被减压后经过第一分岔点A，或经过第一分岔点A后在第一利用膨胀阀15中被减压。经过了第一分岔点A的第一制冷剂在经过热源热交换器17的第一热源流路17a时，与流动于第二热源流路17b第二制冷剂进行热交换而蒸发。在热源热交换器17的第一热源流路17a中蒸发的第一制冷剂被吸入至第一压缩机11。
(3-3)第三实施方式的特征
在本实施方式的冷冻循环装置1b中，与第一实施方式的冷冻循环装置1同样地能够抑制地球环境的恶化，且容易确保制热运转时的能力。此外，虽然在制冷运转时也进行二元冷冻循环，但并不使第二制冷剂即二氧化碳制冷剂在第二室外热交换器23中散热，也不在热源热交换器17中使第二制冷剂即二氧化碳制冷剂蒸发而使第一制冷剂冷凝，而通过在热源热交换器17中使第二制冷剂即二氧化碳制冷剂散热而使第一制冷剂蒸发，从而通过使第二制冷剂在利用热交换器13中蒸发来处理制冷负载。因此，通过将二氧化碳制冷剂用于二元冷冻循环的热源侧的循环而进行制冷运转，能够避免二氧化碳制冷剂的压力超过临界压力而COP降低的情况，并进行制冷运转。此外，能够降低作为使用高压制冷剂即二氧化碳的第二制冷剂回路20的要素部件所要求的耐压强度的标准。
(4)第四实施方式
图13示出了第四实施方式的冷冻循环装置1c的概略结构图。图14示出了第四实施方式的冷冻循环装置1c的功能结构框图。
冷冻循环装置1c是通过进行蒸气压缩式的冷冻循环运转以用于处理热负载的装置。冷冻循环装置1c具有热负载回路90、第一制冷剂回路10、第二制冷剂回路20、室外风扇9以及控制器7。
冷冻循环装置1c所处理的热负载和热负载回路90与第一实施方式的相同。
另外，利用热交换器13具有供流动于热负载回路90的水经过的热负载流路13c、供流动于第一制冷剂回路10的第一制冷剂经过的第一利用流路13a以及供流动于第二制冷剂回路20的第二制冷剂经过的第二利用流路13b。流动于利用热交换器13的热负载流路13c的水通过与流动于第一利用流路13a的第一制冷剂以及/或流动于第二利用流路13b的第二制冷剂进行热交换，在制冷运转时被冷却，在制热运转时被加温。
第一制冷剂回路10具有第一压缩机11、第一切换机构12、与热负载回路90以及第二制冷剂回路20共有的利用热交换器13、第一利用膨胀阀15、第二利用膨胀阀16、第三利用膨胀阀14、与第二制冷剂回路20共有的热源热交换器17、以及第一室外热交换器18。低压制冷剂即第一制冷剂作为制冷剂填充于第一制冷剂回路10。第一制冷剂是30℃下1MPa以下的制冷剂，例如是包含R1234yf和R1234ze中的至少一种的制冷剂，其可以仅由R1234yf构成，也可以仅由R1234ze构成。
第一压缩机11自身的具体结构与第一实施方式的相同。第一压缩机11的排出侧和吸入侧分别与第一切换机构12的不同的连接部位连接。
第一切换机构12具有切换阀12a、切换阀12b和切换阀12c。切换阀12a、切换阀12b和切换阀12c在第一压缩机11的排出侧彼此并联连接。切换阀12a是对将第一压缩机11的排出侧与利用热交换器13的第一利用流路13a连接的状态和将第一压缩机11的吸入侧与利用热交换器13的第一利用流路13a连接的状态进行切换的三通阀。切换阀12b是对将第一压缩机11的排出侧与第一室外热交换器18连接的状态和将第一压缩机11的吸入侧与第一室外热交换器18连接的状态进行的三通阀。切换阀12c是对将第一压缩机11的排出侧与利用热交换器17的第一热源流路17a连接的状态和将第一压缩机11的吸入侧与热源热交换器17的第一热源流路17a连接的状态进行切换的三通阀。
利用热交换器13中的第一利用流路13a的气体制冷剂侧与第一切换机构12的切换阀12a连接，所述第一利用流路13a供流动于第一制冷剂回路10的第一制冷剂经过。此外，第一利用流路13a的液体制冷剂侧连接有从第三利用膨胀阀14延伸的流路。第一制冷剂通过在流动于利用热交换器13的第一利用流路13a时蒸发，能够对流动于热负载回路90的水进行冷却，通过在流动于利用热交换器13的第一利用流路13a时冷凝，能够对流动于热负载回路90的水进行加温。
第三利用膨胀阀14由能够调节阀开度的电子膨胀阀构成。第三利用膨胀阀14在第一制冷剂回路10中设置于利用热交换器13与第一分岔点A之间。
在第一分岔点A，连接有从第三利用膨胀阀14延伸的流路、从第一利用膨胀阀15延伸的流路以及从第二利用膨胀阀16向与第一室外热交换器18侧相反的一侧延伸的流路。
第一利用膨胀阀15与第一实施方式的相同。
第二利用膨胀阀16与第一实施方式的相同。
热源热交换器17与第一实施方式的相同。热源热交换器17的第一热源流路17a的气体制冷剂侧即出口与第一切换机构12的切换阀12c连接。热源热交换器17的第一热源流路17a的液体制冷剂侧即入口与从第一利用膨胀阀15延伸的流路连接。
第一室外热交换器18与第一实施方式的相同。
室外风扇9产生经过第一室外热交换器18和第二室外热交换器23两者的屋外空气的空气流。
第二制冷剂回路20具有第二压缩机21、第二切换机构22、与热负载回路90以及第二制冷剂回路20共有的利用热交换器13、与第一制冷剂回路10共有的热源热交换器17、第一热源膨胀阀26、第二热源膨胀阀24、第三热源膨胀阀25以及第二室外热交换器23。高压制冷剂即第二制冷剂作为制冷剂填充于第二制冷剂回路20。第二制冷剂是30℃下1.5MPa以上的制冷剂，例如可以包含二氧化碳，也可以仅由二氧化碳构成。
第二压缩机21自身的具体结构与第一实施方式的相同。第二压缩机21的排出侧和吸入侧分别与第二切换机构22的不同的连接部位连接。
第二切换机构22具有切换阀22a、切换阀22b和切换阀22c。切换阀22a、切换阀22b和切换阀22c在第二压缩机21的排出侧彼此并联连接。切换阀22a是对将第二压缩机21的排出侧与利用热交换器13的第二利用流路13b连接的状态和将第二压缩机21的吸入侧与利用热交换器13的第二利用流路13b连接的状态进行切换的三通阀。切换阀22b是对将第二压缩机21的排出侧与第二室外热交换器23连接的状态和将第二压缩机21的吸入侧与第二室外热交换器23连接的状态进行切换的三通阀。切换阀22c是对将第二压缩机21的排出侧与热源热交换器17的第二热源流路17b连接的状态和将第二压缩机21的吸入侧与热源热交换器17的第二热源流路17b连接的状态进行切换的三通阀。
热源热交换器17的第二热源流路17b的气体制冷剂侧即入口与第二切换机构22的切换阀22c连接。热源热交换器17的第二热源流路17b的液体制冷剂侧即出口与从第三热源膨胀阀25延伸的流路连接。第二制冷剂通过在流过热源热交换器17的第二热源流路17b时散热，能够使流动于第一热源流路17a的第一制冷剂蒸发。
在分岔点B处连接有从第三膨胀阀25延伸的流路、从第一热源膨胀阀26延伸的流路以及从第二热源膨胀阀24延伸的流路。
第一热源膨胀阀26设置于第二分岔点B与第二室外热交换器23的液体制冷剂侧即入口之间的流路。
第二室外热交换器23与第一实施方式的相同。
第二热源膨胀阀24设置于第二分岔点B与利用热交换器13的第二利用流路13b的液体制冷剂侧即入口之间的流路。
利用热交换器13中的第二利用流路13b设置于第二热源膨胀阀24与第二切换机构22的切换阀22a之间的流路，所述第二利用流路13b供流动于第二制冷剂回路20的第二制冷剂经过。第二制冷剂通过在流动于利用热交换器13的第二利用流路13b时蒸发，能够对流动于热负载回路90的水进行冷却，通过在流动于利用热交换器13的第二利用流路13b时散热，能够对流动于热负载回路90的水进行加温。
控制器7对构成热负载回路90、第一制冷剂回路10以及第二制冷剂回路20的各个设备的动作进行控制。具体而言，控制器7具有为了进行控制而设置的作为CPU的处理器和存储器等。
在以上的冷冻循环装置1c中，通过控制器7对各设备进行控制以执行冷冻循环，从而进行处理热负载热交换器91中的制冷负载的制冷运转和处理热负载热交换器91中的制热负载的制热运转。
(4-1)制冷运转
制冷运转时选择性地进行第一制冷运转、第二制冷运转和第三制冷运转。
如图15所示，第一制冷运转中，在第一制冷剂回路10中，以使第一室外热交换器18作为第一制冷剂的冷凝器起作用且使利用热交换器13作为第一制冷剂的蒸发器起作用的方式进行冷冻循环，在第二制冷剂回路20中使第二压缩机21停止，从而进行一元冷冻循环。具体而言，将第一切换机构12的切换阀12a、12b和12c切换至图15中实线所示的连接状态，使泵92、第一压缩机11以及室外风扇9驱动，将第二利用膨胀阀16设为全开状态，将第一利用膨胀阀15控制为全闭状态，并控制第三利用膨胀阀14的阀开度以使第一压缩机11吸入的第一制冷剂的过热度满足规定条件。
由此，从第一压缩机11排出的第一制冷剂通过第一切换机构12的切换阀12b被输送至第一室外热交换器18。被送至第一室外热交换器18的第一制冷剂通过与由室外风扇9供给的屋外空气进行热交换而冷凝。经过了第一室外热交换器18的第一制冷剂经过第二利用膨胀阀16以及第一分岔点A，且在第三利用膨胀阀14中被减压后流入利用热交换器13。流动于利用热交换器13的第一利用流路13a的第一制冷剂通过与在热负载回路90所具有的利用热交换器13的热负载流路13c中流动的水进行热交换而蒸发。通过该热交换而被冷却的水被送至热负载回路90中的热负载热交换器91从而处理制冷负载。在第一利用流路13a中蒸发后的第一制冷剂经由第一切换机构12的切换阀12a被吸入至第一压缩机11。
在由于流动于热负载回路90的热介质的要求温度为规定值以下而导致制冷负载变大且基于第一制冷剂回路10进行的一元冷冻循环中发生能力不足的情况下，进行第二制冷运转。尤其，在流动于热负载回路90的热介质是防冻液的冷冻循环装置中，且在热负载回路90中所要求的温度较低的情况下进行上述第二制冷运转。如图16所示，第二制冷运转通过在第一制冷剂回路10中以使第一室外热交换器18作为第一制冷剂的冷凝器起作用并使热源热交换器17作为第一制冷剂的蒸发器起作用的方式进行冷冻循环，并且在第二制冷剂回路20中以使热源热交换器17作为第二制冷剂的散热器起作用并使利用热交换器13作为第二制冷剂的蒸发器起作用的方式进行冷冻循环，从而进行二元冷冻循环。具体而言，将第一切换机构12的切换阀12a、12b和12c切换至图16中实线所示的连接状态，将第二切换机构22的切换阀22a、22b和22c切换至图16中实线所示的连接状态，使泵92、第一压缩机11、第二压缩机21以及室外风扇9驱动。并且，将第二利用膨胀阀16控制为全开状态，将第三利用膨胀阀14设为全闭状态，且控制第一利用膨胀阀15的阀开度以使第一压缩机11吸入的第一制冷剂的过热度满足规定条件。另外，将第一热源膨胀阀26控制为全闭状态，将第三热源膨胀阀25控制为全开状态，且控制第二热源膨胀阀24的阀开度以使第二压缩机21吸入的第二制冷剂的过热度满足规定条件。
由此，从第一压缩机11排出的第一制冷剂通过第一切换机构12的切换阀12b被送至第一室外热交换器18。被送至第一室外热交换器18的第一制冷剂通过与由室外风扇9供给的屋外空气进行热交换而冷凝。经过了第一室外热交换器18的第一制冷剂经过第二利用膨胀阀16，且在第一利用膨胀阀15中被减压后流入热源热交换器17。流动于热源热交换器17的第一热源流路17a的第一制冷剂通过与流动于第二热源流路17b的第二制冷剂进行热交换而蒸发。在热源热交换器17中蒸发后的第一制冷剂经由第一切换机构12的切换阀12c被吸入至第一压缩机11。从第二压缩机21排出的第二制冷剂通过第二切换机构22的切换阀22c被输送至热源热交换器17。流动于热源热交换器17的第二热源流路17b的第二制冷剂通过与流动于第一热源流路17a的第一制冷剂进行热交换而散热。经过了热源热交换器17的第二制冷剂经过第三热源膨胀阀25，且在第二热源膨胀阀24中被减压后流入利用热交换器13。流动于利用热交换器13的第二利用流路13b的第二制冷剂通过与在热负载回路90所具有的利用热交换器13的热负载流路13c中流动的防冻液进行热交换而蒸发。通过该热交换而被冷却的防冻液被输送至热负载回路90中的热负载热交换器91从而处理制冷负载。在利用热交换器13中蒸发后的第二制冷剂经由第二切换机构22的切换阀22a被吸入至第二压缩机21。
第三制冷运转是当流动于热负载回路90的热介质的温度高于规定值且制冷负载较大时比起提高运转效率更重视发挥能力的情况下进行的运转。在第三制冷运转中，为了与进行使用第一制冷剂的一元冷冻循环或将第一制冷剂用于高元侧即热源侧的冷冻循环而将第二制冷剂用于低元侧即利用侧的冷冻循环的二元冷冻循环相比更加发挥能力，进行由第一制冷剂回路10和第二制冷剂回路20实现的并联冷冻循环。如图17所示，第三制冷运转通过在第一制冷剂回路10中以使第一室外热交换器18作为第一制冷剂的冷凝器起作用且使利用热交换器13作为第一制冷剂的蒸发器起作用的方式进行冷冻循环，并且在第二制冷剂回路20中以使第二室外热交换器23作为第二制冷剂的散热器起作用且使利用热交换器13作为第二制冷剂的蒸发器起作用的方式进行冷冻循环，从而进行并联冷冻循环。具体而言，将第一切换机构12的切换阀12a、12b和12c切换至图17中实线所示的连接状态，将第二切换机构22的切换阀22a、22b和22c切换至图17中实线所示的连接状态，使泵92、第一压缩机11、第二压缩机21以及室外风扇9驱动。并且，将第二利用膨胀阀16控制为全开状态，将第一利用膨胀阀15控制为全闭状态，且控制第三利用膨胀阀14的阀开度以使第一压缩机11吸入的第一制冷剂的过热度满足规定条件。另外，将第一热源膨胀阀26控制为全开状态，将第三热源膨胀阀25控制为全闭状态，且控制第二热源膨胀阀24的阀开度以使第二压缩机21吸入的第二制冷剂的过热度满足规定条件。
由此，从第一压缩机11排出的第一制冷剂通过第一切换机构12的切换阀12b被送至第一室外热交换器18。被送至第一室外热交换器18的第一制冷剂通过与由室外风扇9供给的屋外空气进行热交换而冷凝。经过了第一室外热交换器18的第一制冷剂经过第二利用膨胀阀16，且在第三利用膨胀阀14中被减压后流入利用热交换器13。流动于利用热交换器13的第一利用流路13a的第一制冷剂通过与在热负载回路90所具有的利用热交换器13的热负载流路13c中流动的水进行热交换而蒸发。在利用热交换器13中蒸发后的第一制冷剂经由第一切换机构12的切换阀12a被吸入至第一压缩机11。从第二压缩机21排出的第二制冷剂通过第二切换机构22的切换阀22b被输送至第二室外热交换器23。被送至第二室外热交换器23的第二制冷剂通过与由室外风扇9供给的屋外空气进行热交换而散热。经过了第二室外热交换器23的第二制冷剂经过第一热源膨胀阀26，且在第二热源膨胀阀24中被减压后流入利用热交换器13。流动于利用热交换器13的第二利用流路13b的第二制冷剂通过与在热负载回路90所具有的利用热交换器13的热负载流路13c中流动的水进行热交换而蒸发。如此，与第一制冷剂以及第二制冷剂这两个制冷剂进行热交换而被冷却后的水通过被输送至热负载回路90中的热负载热交换器91来处理制冷负载。在利用热交换器13中蒸发后的第二制冷剂经由第二切换机构22的切换阀22a被吸入至第二压缩机21。
(4-2)制热运转
制热运转时选择性地进行第一制热运转、第二制热运转和第三制热运转。
第一制热运转在外部空气温度为规定值以上的情况下进行。
如图18所示，第一制热运转中，在第一制冷剂回路10中以使第一利用热交换器13作为第一制冷剂的冷凝器起作用且使第一室外热交换器18作为第一制冷剂的蒸发器起作用，并在第二制冷剂回路20中使第二压缩机21停止，从而进行一元冷冻循环。具体而言，将第一切换机构12的切换阀12a、12b切换至图18中虚线所示的连接状态，使泵92、第一压缩机11以及室外风扇9驱动，将第三利用膨胀阀14设为全开状态，将第一利用膨胀阀15控制为全闭状态，并控制第二利用膨胀阀16的阀开度以使第一压缩机11吸入的第一制冷剂的过热度满足规定条件。
由此，从第一压缩机11排出的第一制冷剂通过第一切换机构12的切换阀12a被送至利用热交换器13的第一利用流路13a。流动于利用热交换器13的第一利用流路13a的第一制冷剂通过与在热负载回路90所具有的利用热交换器13的热负载流路13c中流动的水进行热交换而冷凝。由该热交换而被加热的水通过被输送至热负载回路90中的热负载热交换器91从而处理制热负载。在利用热交换器13的第一利用流路13a冷凝过的第一制冷剂经过第三利用膨胀阀14以及第一分岔点A，并在第二利用膨胀阀16中被减压后流入第一室外热交换器18。被输送至第一室外热交换器18的第一制冷剂通过与由室外风扇9供给的屋外空气进行热交换而蒸发。在第一室外热交换器18中蒸发后的第一制冷剂经由第一切换机构12的切换阀12b被吸入至第一压缩机11。
第二制热运转是在外部空气温度降至规定值以下且在使用第一制冷剂回路10中的第一制冷剂的一元冷冻循环中无法确保能力的情况下进行的运转。如图19所示，在第二制热运转中，通过在第一制冷剂回路10中以使利用热交换器13作为第一制冷剂的冷凝器起作用且使热源热交换器17作为第一制冷剂的蒸发器起作用的方式进行冷冻循环，并且在第二制冷剂回路20中以使热源热交换器17作为第二制冷剂的散热器起作用并使第二室外热交换器23作为第二制冷剂的蒸发器起作用的方式进行冷冻循环，从而进行二元冷冻循环。具体而言，将第一切换机构12的切换阀12a、12b和12c切换至图19中虚线所示的连接状态，将第二切换机构22的切换阀22a、22b和22c切换至图19中实线所示的连接状态，使泵92、第一压缩机11、第二压缩机21以及室外风扇9驱动。并且，将第二利用膨胀阀16控制为全闭状态，将第三利用膨胀阀14控制为全开状态，且控制第一利用膨胀阀15的阀开度以使第一压缩机11吸入的第一制冷剂的过热度满足规定条件。另外，将第二热源膨胀阀24控制为全闭状态，将第三热源膨胀阀25控制为全开状态，且控制第一热源膨胀阀26的阀开度以使第二压缩机21吸入的第二制冷剂的过热度满足规定条件。
由此，从第一压缩机11排出的第一制冷剂通过第一切换机构12的切换阀12a被输送至利用热交换器13。流动于利用热交换器13的第一利用流路13a的第一制冷剂通过与在热负载回路90所具有的利用热交换器13的热负载流路13c中流动的水进行热交换而冷凝。由该热交换而被加热的水通过被输送至热负载回路90中的热负载热交换器91从而处理制热负载。经过了利用热交换器13的第一制冷剂经过第三利用膨胀阀14，且在第一利用膨胀阀15中被减压后流入热源热交换器17。流动于热源热交换器17的第一热源流路17a的第一制冷剂通过与流动于第二热源流路17b的第二制冷剂进行热交换而蒸发。在热源热交换器17中蒸发后的第一制冷剂经由第一切换机构12的切换阀12c被吸入至第一压缩机11。从第二压缩机21排出的第二制冷剂通过第二切换机构22的切换阀22c被输送至热源热交换器17。流动于热源热交换器17的第二热源流路17b的第二制冷剂通过与流动于第一热源流路17a的第一制冷剂进行热交换而散热。经过了热源热交换器17的第二制冷剂经过第三热源膨胀阀25，且在第一热源膨胀阀26中被减压后流入第二室外热交换器23。被输送至第二室外热交换器23的第二制冷剂通过与由室外风扇9供给的屋外空气进行热交换而蒸发。在第二室外热交换器23中蒸发后的第二制冷剂经由第二切换机构22的切换阀22b被吸入至第二压缩机21。
第三制热运转是当流动于热负载回路90的热介质的温度低于规定值且制热负载较大时比起提高运转效率更重视发挥能力的情况下进行的运转。在第三制冷运转中，为了与进行使用第一制冷剂的一元冷冻循环和将第一制冷剂用于高元侧即热源侧的冷冻循环而将第二制冷剂用于低元侧即利用侧的冷冻循环的二元冷冻循环相比更加地发挥能力，进行由第一制冷剂回路10和第二制冷剂回路20实现的并联冷冻循环。如图20所示，在第三制热运转中，通过在第一制冷剂回路10中以使利用热交换器13作为第一制冷剂的冷凝器起作用且使第一室外热交换器18作为第一制冷剂的蒸发器起作用的方式进行冷冻循环，并且在第二制冷剂回路20中以使利用热交换器13作为第二制冷剂的散热器起作用并使第二室外热交换器23作为第二制冷剂的蒸发器起作用的方式进行冷冻循环，从而进行并联冷冻循环。具体而言，将第一切换机构12的切换阀12a、12b和12c切换至图20中虚线所示的连接状态，将第二切换机构22的切换阀22a、22c切换至图20中虚线所示的连接状态，将第二切换机构22的切换阀22b切换至图20中实线所示的连接状态，使泵92、第一压缩机11、第二压缩机21以及室外风扇9驱动。并且，将第三利用膨胀阀14控制为全开状态，将第一利用膨胀阀15控制为全闭状态，且控制第二利用膨胀阀16的阀开度以使第一压缩机11吸入的第一制冷剂的过热度满足规定条件。另外，将第二热源膨胀阀24控制为全开状态，将第三热源膨胀阀25控制为全闭状态，且控制第一热源膨胀阀26的阀开度以使第二压缩机21吸入的第二制冷剂的过热度满足规定条件。
由此，从第一压缩机11排出的第一制冷剂经由第一切换机构12的切换阀12a被输送至利用热交换器13，且流动于利用热交换器13的第一利用流路13a的第一制冷剂通过与在热负载回路90所具有的利用热交换器13的热负载流路13c中流动的水进行热交换而冷凝。经过了利用热交换器13的第一制冷剂经过第三利用膨胀阀14，且在第二利用膨胀阀16中被减压后流入第一室外热交换器18。被输送至第一室外热交换器18的第一制冷剂通过与由室外风扇9供给的屋外空气进行热交换而蒸发。在第一室外热交换器18中蒸发后的第一制冷剂经由第一切换机构12的切换阀12b被吸入至第一压缩机11。从第二压缩机21排出的第二制冷剂通过第二切换机构22的切换阀22a被输送至利用热交换器13。流动于利用热交换器13的第二利用流路13b的第二制冷剂通过与在热负载回路90所具有的利用热交换器13的热负载流路13c中流动的水进行热交换而散热。如此，与第一制冷剂以及第二制冷剂这两个制冷剂进行热交换而被加热后的水通过被输送至热负载回路90中的热负载热交换器91来处理制热负载。经过了利用热交换器13的第二制冷剂经过第二热源膨胀阀24，且在第一热源膨胀阀26中被减压后流入第二室外热交换器23。被输送至第二室外热交换器23的第二制冷剂通过与由室外风扇9供给的屋外空气进行热交换而蒸发。在第二室外热交换器23中蒸发后的第二制冷剂经由第二切换机构22的切换阀22b被吸入至第二压缩机21。
(4-3)第四实施方式的特征
在本实施方式的冷冻循环装置1c中，与第一实施方式的冷冻循环装置1同样地能够抑制地球环境的恶化，且容易确保制热运转时的能力。此外，在制冷时和制热时中的任一个时，不仅能进行一元冷冻循环、二元冷冻循环，还能进行并联冷冻循环，因此，能够根据状况来确保能力。
(附记)
以上，对本公开的实施方式进行了说明，但应当理解的是，能够在不脱离权利要求书记载的本公开的主旨以及范围的情况下进行形态、细节的多种变更。
(符号说明)
1、1a、1b、1c冷冻循环装置；
12第一切换机构；
12x第一切换机构；
13利用热交换器；
13a第一利用流路；
13b第二利用流路；
13c热负载流路；
14第三利用膨胀阀；
15第一利用膨胀阀；
16第二利用膨胀阀；
17热源热交换器(级联热交换器)；
17a第一热源流路(第一级联流路)；
17b第二热源流路(第二级联流路)；
18第一室外热交换器；
20第二制冷剂回路；
21第二压缩机；
23第二室外热交换器；
24第二热源膨胀阀；
25第三热源膨胀阀；
26第一热源膨胀阀；
90热负载回路；
91热负载热交换器；
92泵。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2015-197254号公报

Claims (16)

1.一种冷冻循环装置(1)，其特征在于，
所述冷冻循环装置通过进行二元冷冻循环来进行制热运转，所述二元冷冻循环包括利用侧的冷冻循环和热源侧的冷冻循环，所述利用侧的冷冻循环使用30℃下1MPa以下的第一制冷剂，所述热源侧的冷冻循环使用30℃下1.5MPa以上的第二制冷剂，
所述冷冻循环装置通过进行使用所述第一制冷剂的一元冷冻循环来进行制冷运转。
2.如权利要求1所述的冷冻循环装置，其特征在于，
所述冷冻循环装置包括级联热交换器(17),所述级联热交换器(17)具有用于在所述制热运转时供所述第一制冷剂流动的第一级联流路(17a)，以及与所述第一级联流路独立并用于在所述制热运转时供所述第二制冷剂流动的第二级联流路(17b)，所述级联热交换器(17)使所述第一制冷剂和所述第二制冷剂进行热交换。
3.如权利要求2所述的冷冻循环装置，其特征在于，
所述冷冻循环装置包括利用热交换器(13)，所述利用热交换器(13)在所述制热运转时使所述第一制冷剂散热，
在所述制热运转时，所述第一制冷剂经过所述第一级联流路(17a)时蒸发，所述第二制冷剂在经过所述第二级联流路(17b)时散热。
4.如权利要求1至3中任一项所述的冷冻循环装置，其特征在于，包括：
利用热交换器(13)，所述利用热交换器(13)在所述制冷运转时用于使所述第一制冷剂蒸发；以及
第一室外热交换器(18)，所述第一室外热交换器(18)在所述制冷运转时用于使所述第一制冷剂散热。
5.如权利要求1至4中任一项所述的冷冻循环装置，其特征在于，
所述冷冻循环装置包括第二室外热交换器(23)，所述第二室外热交换器(23)在所述制热运转时用于使所述第二制冷剂蒸发。
6.一种冷冻循环装置(1a、1b、1c)，其特征在于，
所述冷冻循环装置通过进行二元冷冻循环来进行制热运转，所述二元冷冻循环包括利用侧的冷冻循环和热源侧的冷冻循环，所述利用侧的冷冻循环使用30℃下1MPa以下的第一制冷剂，所述热源侧的冷冻循环使用30℃下1.5MPa以上的第二制冷剂，
所述冷冻循环装置通过进行包括使用所述第二制冷剂的利用侧的冷冻循环和使用所述第一制冷剂的热源侧的冷冻循环的二元冷冻循环来进行制冷运转。
7.如权利要求6所述的冷冻循环装置，其特征在于，
所述冷冻循环装置包括级联热交换器(17)，所述级联热交换器(17)具有第一级联流路(17a)和第二级联流路(17b)并使所述第一制冷剂和所述第二制冷剂进行热交换，所述第一级联流路(17a)用于供所述第一制冷剂流动，所述第二级联流路(17b)与所述第一级联流路独立并用于供所述第二制冷剂流动。
8.如权利要求7所述的冷冻循环装置，其特征在于，
所述冷冻循环装置包括利用热交换器(13)，所述利用热交换器(13)具有第一利用流路(13a)和第二利用流路(13b)，所述第一利用流路(13a)用于供所述第一制冷剂流动，所述第二利用流路(13b)与所述第一利用流路独立并用于供所述第二制冷剂流动。
9.如权利要求8所述的冷冻循环装置，其特征在于，
在所述制热运转时，所述第一制冷剂经过所述第一级联流路(17a)时蒸发，所述第二制冷剂在经过所述第二级联流路(17b)时散热，所述第一制冷剂经过所述第一利用流路(13a)时散热。
10.如权利要求8或9所述的冷冻循环装置，其特征在于，
在所述制冷运转时，所述第一制冷剂经过所述第一级联流路(17a)时蒸发，所述第二制冷剂在经过所述第二级联流路(17b)时散热，所述第二制冷剂经过所述第二利用流路(13b)时蒸发。
11.如权利要求8至10中任一项所述的冷冻循环装置，其特征在于，
在所述制冷运转时，所述第一制冷剂经过所述第一利用流路(13a)时蒸发，所述第二制冷剂在经过所述第二利用流路(13b)时蒸发。
12.如权利要求8至11中任一项所述的冷冻循环装置，其特征在于，
在所述制热运转时，所述第一制冷剂经过所述第一利用流路(13a)时散热，所述第二制冷剂在经过所述第二利用流路(13b)时散热。
13.如权利要求6至12中任一项所述的冷冻循环装置，其特征在于，
所述冷冻循环装置包括第一室外热交换器(18)，所述第一室外热交换器(18)在所述制冷运转时用于使所述第一制冷剂散热。
14.如权利要求6至13中任一项所述的冷冻循环装置，其特征在于，
所述冷冻循环装置包括第二室外热交换器(23)，所述第二室外热交换器(23)在所述制热运转时用于使所述第二制冷剂蒸发。
15.如权利要求1至14中任一项所述的冷冻循环装置，其特征在于，
所述第一制冷剂包含R1234yf以及R1234ze中的至少一种。
16.如权利要求1至15中任一项所述的冷冻循环装置，其特征在于，
所述第二制冷剂包含二氧化碳。
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