JP2014005961A - 冷凍サイクル装置及びそれを備えた温水生成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】冷凍サイクルの状態の変化への追従性が向上した、安定性に優れた冷凍サイクル装置を提供すること。
【解決手段】低温側冷媒を圧縮する低温側圧縮機１１１、カスケード熱交換器１１２、低温側減圧装置１１３、熱源と熱交換する低温側熱交換器１１４を有する低温側冷凍サイクル１１０と、高温側冷媒を圧縮する高温側圧縮機１２１、熱媒体と熱交換する高温側熱交換器１２２、高温側減圧装置１２３、前記低温側冷媒と前記高温側冷媒との間で熱交換する前記カスケード熱交換器１１２を有する高温側冷凍サイクル１２０と、制御部とを備え、前記高温側圧縮機の制御周期の間に、前記低温側圧縮機の制御を行うので、高温側冷凍サイクルの運転条件の変更によって生じる低温側冷凍サイクルの状態の変化への追従性能を向上させ、冷凍サイクル装置としての安定性を向上させることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、低温側冷凍サイクルと高温側冷凍サイクル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装置を備えた、冷凍サイクル装置に関するものである。

従来、この種の冷凍サイクル装置には、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℃の温水とすることが可能な、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（例えば、特許文献１を参照）。

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低温側冷媒の凝縮熱で、高温側冷凍サイクルの高温側冷媒が蒸発するよう、熱的に接続されている。

二元冷凍サイクルを備えた温水生成装置により、温水を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、温水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という長所がある。

特許文献１に記載の、二元冷凍サイクルを用いた温水生成装置では、高温側冷凍サイクルと低温側冷凍サイクルの各圧縮機の運転周波数を、利用者が設定した目標温水往き温度より決定し、各冷凍サイクルの適切な目標凝縮温度（目標高圧）となるように制御する。

また、特許文献１に記載の冷凍サイクルでは、まず、温水生成装置が生成する温水温度の目標値、すなわち、目標温水往き温度を取得し、この目標温水往き温度から、高温側冷凍サイクルと低温側冷凍サイクルについて、目標凝縮温度（目標高圧）を設定する。

次いで、高温側冷凍サイクルで検知した凝縮温度が、高温側冷凍サイクルの目標凝縮温度よりも高い場合は、高温側冷凍サイクルの圧縮機（高温側圧縮機）の運転周波数を低下させ、逆に、高温側冷凍サイクルで検知した凝縮温度が、高温側冷凍サイクルの目標凝縮温度値よりも低い場合は、高温側圧縮機の運転周波数を増加させる。

また、低温側冷凍サイクルで検知した凝縮温度が、低温側冷凍サイクルの目標凝縮温度よりも高い場合は、低温側冷凍サイクルの圧縮機（低温側圧縮機）の運転周波数を低下させ、逆に、低温側冷凍サイクルで検知した凝縮温度が、低温側冷凍サイクルの目標凝縮温度値よりも低い場合は、冷温側圧縮機の運転周波数を増加させる。

以上のような制御により、高温側冷凍サイクル、および、低温側冷凍サイクルの状態の安定化を図っている。

特開２０１０−１９６９５１号公報

しかしながら、前記従来の構成では、一方の冷凍サイクルの運転状態の変更によって生じる、他方の冷凍サイクルの急激な状態の変化に対応することができないという課題を有
していた。

例えば、特許文献１に記載の温水生成装置が、目標温水往き温度を一定として運転しているときは、この目標温水往き温度から決定する目標凝縮温度（目標高圧）も一定となり、高温側冷凍サイクルおよび低温側冷凍サイクルの各圧縮機の運転周波数は一定となる。

よって、温水生成装置が、熱媒体である水を加熱する単位時間当たりの熱量、つまり、加熱能力は一定である。

このような運転を継続すると、暖房対象の部屋が温まるにしたがい、徐々に当該部屋での放熱量（熱負荷）は小さくなり、ついには、加熱能力が熱負荷を超えるようになる。すると、温水生成装置に戻る温水戻り温度は上昇しはじめ、また、それに応じて温水往き温度も上昇し、やがて、温水往き温度は、利用者が設定した目標温水往き温度を超えてしまう。

温水往き温度の上昇により、高温側冷凍サイクルの凝縮温度（高圧）は過度に上昇し、高温側冷凍サイクルの圧縮機への入力が増加することで、温水生成装置の運転効率は低下する。

このような運転効率の低下を回避するため、温水往き温度が目標温水往き温度よりも所定温度以上高くなれば、一般的には、高温側冷凍サイクルおよび低温側冷凍サイクルの各圧縮機の運転周波数を落として加熱能力を下げる。

ここで、高温側冷凍サイクルの圧縮機の運転周波数を下げると、高温側冷凍サイクルの高温側冷媒の循環量が減少する。すると、カスケード熱交換器において、高温側冷媒の蒸発に要する吸熱量は、低温側冷媒が放熱可能な熱量よりも小さくなり、低温側冷凍サイクルの凝縮温度（高圧）が上昇する。この凝縮温度（高圧）の上昇を検知して、低温側冷凍サイクルの圧縮機の運転周波数を下げる。

しかし、高温側冷凍サイクルの圧縮機の運転周波数の低下は、低温側冷凍サイクルにおいて、凝縮温度（高圧）を急激に上昇させたり、カスケード熱交換器出口における過冷却度を急激に小さくしたり、低温側冷凍サイクルに急激な変化をもたらす。

したがって、低温側冷凍サイクルの圧縮機の制御周期と高温側冷凍サイクルの制御周期とを一致させて制御を行うと、高温側冷凍サイクルの変化による、低温側冷凍サイクルの急激な変化に追従できず、低温側冷凍サイクルが不安定になり、運転効率が低下するという課題がある。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、低温側冷凍サイクルと高温側冷凍サイクルの制御周期を適切に設定することで、冷凍サイクルの状態の変化への追従性能を向上させて、安定性に優れた冷凍サイクル装置を提供することを目的とする。

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、低温側冷媒を圧縮する低温側圧縮機、前記低温側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、低温側減圧装置、前記低温側冷媒の蒸発器または凝縮器として機能し、熱源と熱交換する低温側熱交換器、を有する低温側冷凍サイクルと、高温側冷媒を圧縮する高温側圧縮機、前記高温側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高温側熱交換器、高温側減圧装置、前記高温側冷媒の蒸発器または凝縮器として機能し、前記低温側冷媒と前記高温側冷媒との間で熱交換する前記カスケード熱交換器、を有する高温側冷凍
サイクルと、制御部と、を備え、前記制御部は、前記高温側圧縮機の運転容量の制御周期の間に、前記低温側圧縮機の運転容量の制御を行うことを特徴とする。

これにより、一方の冷凍サイクルの運転容量変化によって、他方の冷凍サイクルの状態に変化が生じた場合に、その状態変化を検知して早期に対応することができる。

本発明によれば、冷凍サイクルの状態の変化へと早期に対応することが可能な、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。

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 同冷凍サイクル装置の制御フローチャート 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

第１の発明は、低温側冷媒を圧縮する低温側圧縮機、前記低温側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、低温側減圧装置、前記低温側冷媒の蒸発器または凝縮器として機能し、熱源と熱交換する低温側熱交換器、を有する低温側冷凍サイクルと、高温側冷媒を圧縮する高温側圧縮機、前記高温側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高温側熱交換器、高温側減圧装置、前記高温側冷媒の蒸発器または凝縮器として機能し、前記低温側冷媒と前記高温側冷媒との間で熱交換する前記カスケード熱交換器、を有する高温側冷凍サイクルと、制御部と、を備え、前記制御部は、前記高温側圧縮機の運転容量の制御周期の間に、前記低温側圧縮機の運転容量の制御を行うことを特徴とする、冷凍サイクル装置である。

これにより、低温側圧縮機の制御は、高温側圧縮機の制御周期の間に行われるので、高温側圧縮機の運転容量が変化した後、高温側圧縮機の運転容量が一定の状態で、低温側圧縮機のみの運転容量の制御を行うことで、低温側冷凍サイクルの凝縮温度の急上昇／急下降に対応することができる。

よって、熱媒体温度が目標温度から乖離することを抑制するとともに、高温側圧縮機の運転容量の変化によって生じる、低温側冷凍サイクルの状態の変化へと早期に対応することができるので、冷凍サイクルの安定性を向上させることができる。

第２の発明は、特に第１の発明において、前記制御部は、前記高温側圧縮機の運転容量が変化した場合に、前記低温側圧縮機の運転容量の制御周期を変更することを特徴とするものである。

これにより、高温側圧縮機の運転容量が変化しない場合には、低温側圧縮機を制御するタイミングを、高温側圧縮機を制御するタイミングと一致させ、高温側圧縮機の運転容量が変化した場合に、高温側圧縮機の制御周期の間にも低温側圧縮機の制御を行うよう、低温側圧縮機の制御間隔を変更することができる。

これにより、高温側圧縮機の運転容量の変化以外の、例えば、熱媒体温度や外気温度の変化などによる、比較的緩やかな冷凍サイクルの変化に対しては、過剰に反応することなく、低温側冷凍サイクルをより安定化させることができる。

第３の発明は、特に第１または第２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、前記熱媒体は、水、または、不凍液であり、前記高温側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。

これにより、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。

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。

（実施の形態１）
図１は、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である。なお、図１においては、冷凍サイクル装置を、水を熱媒体として用いる温水生成装置として使用した場合について示す。

温水生成装置１００は、低温側冷凍サイクル１１０、高温側冷凍サイクル１２０、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。

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減圧装置としての低温側冷媒流量調整弁１１３、室外空気から採熱する低温側熱交換器としての空気熱交換器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とを備える。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。

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、高温側熱交換器としての冷媒−水熱交換器１２２、高温側冷媒の流量を調整する高温側減圧装置としての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。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。

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。

水熱媒サイクル１３０は、冷媒−水熱交換器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。また、水熱媒サイクル１３０は、ラジエータや床暖房パネルなどの暖房設備と接続し、これらを介して、利用者に温水を供給して暖房を提供する。

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、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１１２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。

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。

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。

低温側冷凍サイクル１１０において、空気熱交換器１１４の室外空気の取り入れ口には、室外空気の温度（外気温度）Ｔｏｄを検知する外気温度検知センサ１１６が設置され、カスケード熱交換器１１２の流路１１２ａには、低温側冷凍サイクル１１０の凝縮温度を検知する低温側凝縮温度検知センサ１１７が、それぞれ設置されている。

なお、低温側凝縮温度検知センサ１１７の代わりに、低温側圧縮機１１１から低温側冷媒流量調整弁１１３の間の配管に、低温側冷凍サイクル１１０の高圧を検知する圧力センサを設置し、検知した高圧より、低温側冷凍サイクル１１０の凝縮温度を換算するようにしてもよい。

また、高温側冷凍サイクル１２０において、冷媒−水熱交換器１２２の流路１２２ａには、高温側冷凍サイクル１２０の凝縮温度を検知する高温側凝縮温度検知センサ１２７が設置されている。なお、高温側凝縮温度検知センサ１２７の代わりに、高温側圧縮機１２１から高温側冷媒流量調整弁１２３の間の配管に、高温側冷凍サイクル１２０の高圧を検知する圧力センサを設置し、検知した高圧より、高温側冷凍サイクル１２０の凝縮温度を換算するようにしてもよい。

また、水熱媒サイクル１３０において、冷媒−水熱交換器１２２の流路１２２ｂには、熱媒体温度検知部として、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。

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。

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の運転および停止や、冷媒−水熱交換器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。

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。

温水生成装置１００の制御部は、常にタイマＴｍを動作させ、高温側圧縮機１２１の運転周波数を制御する時間間隔ＴＨごとに、ステップＳ００２からステップＳ０１１までの処理を周期的に行う。

制御部は、まず、利用者がリモコンにて設定した目標水熱媒往き温度Ｔｗｏｓを取得し（ステップＳ００２）、水熱媒戻り温度検知センサ１３２から水熱媒戻り温度Ｔｗｉを取得し、水熱媒往き温度検知センサ１３３から水熱媒往き温度Ｔｗｏを取得し（ステップＳ００３）、外気温度検知センサ１１６から外気温度Ｔｏｄを取得する（ステップＳ００４）。さらに、低温側凝縮温度検知センサ１１７より、低温側冷凍サイクル１１０の凝縮温
度Ｔｃｌ、高温側凝縮温度検知センサ１２７より、高温側冷凍サイクル１２０の凝縮温度Ｔｃｈを取得する（ステップＳ００５）。

なお、低温側凝縮温度検知センサ１１７および高温側凝縮温度検知センサ１２７の変わりに、低温側冷凍サイクル１１０および高温側冷凍サイクル１２０の高圧を検知する圧力センサを用いる場合は、その検知圧力から凝縮温度Ｔｃｌ、Ｔｃｈを換算する。

次に、制御部は、外気温度Ｔｏｄと水熱媒戻り温度Ｔｗｉとから、水熱媒サイクル１３０に接続されたラジエータや床暖房パネルの熱負荷を推定し、低温側圧縮機１１１の運転周波数Ｆｑｌと、高温側圧縮機１２１の運転周波数Ｆｑｈとを仮決定する（ステップＳ００６）。

例えば、外気温度Ｔｏｄと水熱媒戻り温度Ｔｗｉが共に低い場合は、運転周波数ＦｑｌとＦｑｈは共に高く、逆に外気温度Ｔｏｄと水熱媒戻り温度Ｔｗｉとが共に高い場合は、運転周波数ＦｑｌとＦｑｈは共に低くする。

このように、運転周波数ＦｑｌとＦｑｈを仮決定することで、外気温度Ｔｏｄと水熱媒戻り温度Ｔｗｉとで決まる運転条件における、温水生成装置１００の加熱能力を仮決めしておく。

次に、ステップＳ００７において、ステップＳ００６で決めた運転周波数ＦｑｌとＦｑｈを元に、まず、高温側圧縮機１２１の運転周波数Ｆｑｈのみ補正する。補正の手順は、例えば次の通りである。

制御部は、低温側圧縮機１１１と高温側圧縮機１２１の運転を共に効率良く行うための目標値として、現在の水熱媒往き温度Ｔｗｏと外気温度Ｔｏｄとから低温側冷凍サイクル１１０の低温側凝縮温度の目標値Ｔｃｌｓを、また、現在の水熱媒往き温度Ｔｗｏより、高温側冷凍サイクル１２０の高温側凝縮温度の目標値Ｔｃｈｓを、それぞれ設定する。

例えば、外気温度Ｔｏｄが２℃、目標水熱媒往き温度Ｔｗｏｓが５５℃の場合、起動中などで、現在の水熱媒往き温度Ｔｗｏが５０℃のときは、高温側凝縮温度の目標値Ｔｃｈｓ＝５３℃、低温側凝縮温度の目標値Ｔｃｌｓ＝３０℃とする。また、定常運転中で、水熱媒往き温度Ｔｗｏが５５℃のときは、高温側凝縮温度の目標値Ｔｃｈｓ＝５８℃、低温側凝縮温度の目標値Ｔｃｌｓ＝３３℃とする。

ステップＳ００７では、高温側凝縮温度検知センサ１２７で検知した高温側冷凍サイクル１２０の凝縮温度Ｔｃｈが高温側凝縮温度の目標値Ｔｃｈｓとなるように、高温側圧縮機１２１の運転周波数を補正する。

上記例の運転条件では、高温側凝縮温度の目標値Ｔｃｈｓ＝５８℃のもとで、水熱媒往き温度Ｔｗｏが５７℃となると、高温側圧縮機１２１の運転周波数が据え置いたままでは、高温側凝縮温度の目標値Ｔｃｈは５８℃を超えてしまう。そこで、ステップＳ００７では、高温側圧縮機１２１の運転周波数を下げることになる。

なお、温水生成装置１００の起動中や、利用者の設定により、温水を供給するラジエータや床暖房パネルの数が増えた直後には、水熱媒往き温度Ｔｗｏが目標水熱媒往き温度Ｔｗｏｓに速やかに到達するように、ステップＳ００７の補正は行わないようにしてもよい。

次に、制御部は、タイマＴｍをリセットし（ステップＳ００８）、時間ＴＬごとにタイ
マカウントを行う（ステップＳ００９）。時間ＴＬは、低温側圧縮機１１１の運転周波数を制御する時間間隔であり、高温側圧縮機１２１の運転周波数を制御する時間間隔ＴＨよりも短い。そして、ステップＳ０１０において、低温側凝縮温度検知センサ１１７で検知した低温側冷凍サイクル１１０の凝縮温度Ｔｃｌが低温側凝縮温度の目標値Ｔｃｌｓとなるように、低温側圧縮機１１１の運転周波数を補正する。

ステップＳ００７で、高温側圧縮機１２１の運転周波数Ｆｑｈを下げると、高温側冷凍サイクル１２０の高温側冷媒の循環量が減少し、カスケード熱交換器１１２の流路１１２ｂを流れる高温側冷媒が蒸発するために必要な熱量は減少する。結果、カスケード熱交換器１１２の流路１１２ａを流れる低温側冷媒が供給する熱は過剰となり、低温側冷凍サイクル１１０の凝縮温度は急激に上昇する。

ステップＳ００９では、このような低温側冷凍サイクル１１０の凝縮温度の急激な上昇を抑えるため、高温側圧縮機１２１の運転周波数を制御する時間間隔ＴＨよりも短い時間間隔ＴＬで、低温側圧縮機１１１の運転周波数Ｆｑｌを下げる制御を行う。

なお、低温側圧縮機１１１の運転周波数Ｆｑｌを制御する時間間隔ＴＬは、高温側圧縮機１２１の運転周波数Ｆｑｈの制御する時間間隔ＴＨの間にも行えるように、ＴＨの２分の１以下とすることが望ましい。例えば、ＴＨ＝３０秒のとき、ＴＬ＝１０秒とすれば、高温側圧縮機１２１の運転周波数が変化した場合でも、その高温側圧縮機１２１の運転周波数の元で、低温側圧縮機１１１の運転周波数の制御を３回行うことができる。

なお、本実施の形態では、主に、高温側圧縮機１２１の運転周波数Ｆｑｈを下げる場合の例で説明したが、高温側圧縮機１２１の運転周波数Ｆｑｈを上げる場合でも同様である。高温側圧縮機１２１の運転周波数Ｆｑｈを上げる場合とは、例えば、水熱媒往き温度Ｔｗｏが目標水熱媒往き温度Ｔｗｏｓを超える状態が続き、高温側圧縮機１２１の運転周波数Ｆｑｈを落とすよう補正された状態で、利用者により目標水熱媒往き温度Ｔｗｏｓが高めに設定変更される場合などである。

この場合、ステップＳ００７では、高温側圧縮機１２１の運転周波数Ｆｑｈを上昇させ、また、ステップＳ０１０では、低温側圧縮機１１１の運転周波数Ｆｑｌを上昇させる制御を行う。

ステップＳ０１１において、タイマＴｍと時間間隔ＴＨを比較し、タイマＴｍが、時間間隔ＴＨよりも大きい値である場合は、ステップＳ００２に戻る。一方、タイマＴｍが、時間間隔ＴＨよりも小さい値である場合、ステップＳ００９に戻る。

以上のように、本実施の形態では、低温側圧縮機１１１の運転周波数Ｆｑｌの制御は、常に高温側圧縮機１２１の運転周波数Ｆｑｈの制御間隔の間にも行うので、水熱媒往き温度Ｔｗｏの目標水熱媒往き温度Ｔｗｏｓからの乖離を抑制するために、高温側圧縮機１２１の運転周波数Ｆｑｈが変化したのち、高温側圧縮機１２１の運転周波数Ｆｑｈが一定の状態で、低温側圧縮機１１１の運転周波数のみの制御を、低温側冷凍サイクル１１０の凝縮温度の急上昇／急下降に対応して行うことになる。よって、高温側圧縮機１２１の運転周波数Ｆｑｈの変化による、低温側冷凍サイクル１１０の凝縮温度の急上昇／急下降を早期に抑えることが可能となり、低温側冷凍サイクル１１０の運転状態を安定化させることができる。

（実施の形態２）
図３は、本発明の実施の形態２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。なお、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符号を
付し、その詳細な説明は省略する。

図３は、図２と比較して、ステップＳ００８とＳ００９の間に、ステップＳ０１２〜Ｓ０１４が入ったフローとなっている。その他の処理は、図２と同じなので、本実施の形態では、ステップＳ０１２〜Ｓ０１４の動作について主に説明する。

制御部は、タイマＴｍをリセットした（ステップＳ００８）のち、その直前のステップＳ００６もしくはＳ００７にて、高温側圧縮機１２１の運転周波数Ｆｑｈを変更したか否かを判断する（ステップＳ０１２）。

高温側圧縮機１２１の運転周波数Ｆｑｈを変更したと判断した場合は、実施の形態１で記載したように、Ｆｑｈ変更により、低温側冷凍サイクル１１０の凝縮温度が急上昇、あるいは急下降する可能性があるため、低温側圧縮機１１１の運転周波数を制御する時間間隔ＴＬを、高温側圧縮機１２１の運転周波数を制御する時間間隔ＴＨの２分の１以下であるＴＬｓに設定する（ステップＳ０１３）。

一方、高温側圧縮機１２１の運転周波数Ｆｑｈを変更していないと判断した場合は、低温側冷凍サイクル１１０の凝縮温度が急上昇、あるいは急下降する可能性はないため、低温側圧縮機１１１の運転周波数Ｆｑｌを制御する時間間隔ＴＬを、高温側圧縮機１２１の運転周波数Ｆｑｈを制御する時間間隔ＴＨに設定する（ステップＳ０１４）。

高温側圧縮機１２１の運転周波数Ｆｑｈを変更したか否かにより、低温側圧縮機１１１の運転周波数Ｆｑｌを制御する時間間隔ＴＬを変更するステップＳ０１２〜Ｓ０１４以降の制御は、実施の形態１と同じである。

以上のように、本実施の形態では、高温側圧縮機１２１の運転周波数Ｆｑｈが変化しない場合は、低温側圧縮機１１１の運転周波数Ｆｑｌの制御間隔ＴＬは、高温側圧縮機１２１の運転周波数Ｆｑｈの制御間隔ＴＨと略一致させ、高温側圧縮機１２１の運転周波数Ｆｑｈが変化したときのみ、高温側圧縮機１２１の運転周波数Ｆｑｈの制御間隔ＴＨの間にも行うよう、低温側圧縮機１１１の運転周波数Ｆｑｌを制御する時間間隔ＴＬを短く変更する。

これにより、高温側圧縮機１２１の運転周波数Ｆｑｈの変化による、低温側冷凍サイクル１１０の凝縮温度の急上昇／急下降を早期に抑えることが可能となるとともに、熱媒体温度や外気温度の変化などによる、高温側圧縮機１２１の運転周波数Ｆｑｈの変化以外の比較的緩やかな冷凍サイクルの変化に対し、過剰に反応することなく、低温側冷凍サイクル１１０を安定化させることができる。

以上のように、本発明にかかる冷凍サイクル装置は、冷凍サイクルの制御周期を適切に設定することで、安定性を向上させることができるので、温水生成、給湯、空調調和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。

１００ 冷凍サイクル装置（温水生成装置）
１１０ 低温側冷凍サイクル
１１１ 低温側圧縮機
１１２ カスケード熱交換器
１１３ 低温側冷媒流量調整弁（低温側減圧装置）
１１４ 空気熱交換器（低温側熱交換器）
１２０ 高温側冷凍サイクル
１２１ 高温側圧縮機
１２２ 冷媒−水熱交換器（高温側熱交換器）
１２３ 高温側冷媒流量調整弁（高温側減圧装置）
１３０ 水熱媒サイクル
１３１ 水循環ポンプ

Claims (3)

1. 低温側冷媒を圧縮する低温側圧縮機、前記低温側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、低温側減圧装置、前記低温側冷媒の蒸発器または凝縮器として機能し、熱源と熱交換する低温側熱交換器、を有する低温側冷凍サイクルと、
   高温側冷媒を圧縮する高温側圧縮機、前記高温側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高温側熱交換器、高温側減圧装置、前記高温側冷媒の蒸発器または凝縮器として機能し、前記低温側冷媒と前記高温側冷媒との間で熱交換する前記カスケード熱交換器、を有する高温側冷凍サイクルと、制御部と、を備え、
   前記制御部は、前記高温側圧縮機の運転容量の制御周期の間に、前記低温側圧縮機の運転容量の制御を行うことを特徴とする、冷凍サイクル装置。
2. 前記制御部は、前記高温側圧縮機の運転容量が変化した場合に、前記低温側圧縮機の運転容量の制御周期を変更す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。
3. 前記熱媒体は、水、または、不凍液であり、前記高温側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または２に記載の冷凍サイクル装置を備える、温水生成装置。