JP6692083B2

JP6692083B2 - 二元ヒートポンプ装置

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Publication number: JP6692083B2
Application number: JP2016196135A
Authority: JP
Inventors: 明広重田; 誠之飯高
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2016-10-04
Filing date: 2016-10-04
Publication date: 2020-05-13
Anticipated expiration: 2036-10-04
Also published as: JP2018059648A

Description

本発明は、二元冷凍サイクルの低段側サイクルにおいて、端末の運転状況によって回路内を循環する冷媒量を調整する二元ヒートポンプ装置に関するものである。

従来、空調用冷凍サイクルと、給湯用冷凍サイクルと、熱媒体回路とを備えた二元ヒートポンプ装置が知られている。
このような二元ヒートポンプ装置として、例えば、空調用圧縮機、流路切替手段、室外熱交換器、室内熱交換器および空調用絞り手段が直列に接続されているとともに、冷媒−冷媒熱交換器および給湯熱源用絞り手段が直列に接続されて室内熱交換器および空調用絞り手段に並列に接続されている第１冷媒回路に空調用冷媒を循環させる空調用冷凍サイクルと、給湯用圧縮機、熱媒体−冷媒熱交換器、給湯用絞り手段および冷媒−冷媒熱交換器が直列に接続されている第２冷媒回路に給湯用冷媒を循環させる給湯用冷凍サイクルと、を備え、空調用冷凍サイクルと給湯用冷凍サイクルとを、冷媒−冷媒熱交換器で、空調用冷媒と給湯用冷媒とが熱交換を行なうように接続するようにした技術が開示されている（例えば、特許文献１を参照）。

国際公開ＷＯ２００９／０９８７５１号公報

一般的に、冷媒−冷媒熱交換器は室内熱交換器のような空気−冷媒熱交換器と比べて熱伝達率が高くなるので、同一能力の場合に必要な伝熱面積が小さくなり、熱交換器の体積が小さくなる。
また、熱媒体回路において温水を生成する場合、入水温度の上昇によって熱媒体−冷媒熱交換器でのエンタルピ差が小さくなって加熱能力が減少するため、冷媒−冷媒熱交換器の体積を必要以上に大きくすることができない。

しかしながら、前記従来の構成では、一般的には、空調用冷凍サイクルには、空調用冷凍サイクルの全熱交換器、すなわち、室外熱交換器と、室内熱交換器と、冷媒−冷媒熱交換器とが使用される全端末が運転した場合でも、空調用冷媒が不足しないように充填されており、端末の運転台数が少ない場合には冷媒の余剰が生じる。
特に、給湯用冷凍サイクルでの給湯用熱媒体の加熱運転のみを行う場合に、入水温度が上昇すると、空調用冷媒の余剰が過多となって、冷媒−冷媒熱交換器の体積では空調用冷媒の余剰が吸収できずに蒸発圧力が上昇し、空調用圧縮機に吸入される空調用冷媒の過熱度が小さくなることで、空調用圧縮機への液戻りにつながって機器の信頼性が低下するという課題を有していた。

本発明は前記した点に鑑みてなされたものであり、空調用冷媒の余剰を吸収して、空調用圧縮機への液戻りを防止することができ、機器の信頼性を向上させることのできる二元ヒートポンプ装置を提供することを目的とする。

前記目的を達成するため、本発明の二元ヒートポンプ装置は、圧縮機、凝縮器、第１絞り手段および蒸発器を配管で接続し、第１冷媒を循環させる第１冷凍回路と、第２冷媒を循環させ、前記蒸発器で前記第１冷媒と熱交換を行う第２冷凍回路と、熱媒体を循環させ、前記凝縮器で前記第１冷媒と熱交換を行う熱媒体回路と、を備え、前記第２冷凍回路の前記蒸発器の出口側に受液器および第２絞り手段を順次に接続し、制御手段と、前記蒸発器と前記受液器との間に第３絞り手段とを備え、前記制御手段は、前記第１冷凍回路により前記熱媒体回路を循環する熱媒体の加熱運転のみを行う場合に、前記第３絞り手段を全開に制御した後、前記蒸発器の出口側における前記第２冷媒の過冷却度が所定範囲にあるか否かを判断し、前記第２冷媒の過冷却度が、所定範囲内にあると判断した場合は前記第２絞り手段の開度を維持し、所定範囲より大きいと判断した場合は前記第２絞り手段の開度を増加し、所定範囲より小さいと判断した場合は前記第２絞り手段の開度を減少するように制御することを特徴とする。
この発明よれば、第１冷凍回路において、熱媒体の加熱運転のみを行う場合に、蒸発器から流出した液状態の第２冷媒を受液器に貯留することができ、蒸発器において第２冷媒の保有量が変化した場合でも、第２絞り手段の手前で貯留することとなり、第２冷凍回路を循環する第２冷媒の量を低減させ、第２圧縮機に吸入される第２冷媒の密度を低下させるので、第２圧縮機に吸入される第２冷媒の圧力（蒸発圧力）の上昇を抑制することができる。
また、空調と熱媒体を加熱運転を同時に行っていて、空調が途中で停止して第２冷媒の余剰が生じる場合でも、確実に受液器に第２冷媒を貯留して第２冷凍回路の蒸発圧力の上昇を抑制し、第２圧縮機に吸入される第２冷媒の過熱度の低下を抑制することで、第２圧縮機への第２冷媒の液戻りを抑制して、機器の信頼性を向上することができる。さらに、蒸発器の出口側における第２冷媒の過冷却度に応じて、第２冷媒の冷媒量を制御することができる。

本発明の二元ヒートポンプ装置によれば、室内熱交換器のような空気−冷媒熱交換器を有する空調端末と並列して蒸発器のような冷媒−冷媒熱交換器を有する二元冷凍サイクルで熱媒体を加熱運転する時に、凝縮器に流入する熱媒体の温度が上昇して第１冷凍回路での熱媒体の加熱能力が低下し、蒸発器で余剰な第２冷媒が生じるような、第１冷凍回路にて熱媒体の加熱運転のみを行う場合でも、第２冷凍回路の蒸発圧力の上昇を抑制することができ、第２圧縮機への第２冷媒の液戻りを抑制して、機器の信頼性を向上させることができる。

本発明の第１実施形態における二元ヒートポンプ装置の回路図。本発明の第１実施形態における二元ヒートポンプ装置の第１冷凍回路にて熱媒体の加熱運転のみを行う場合の回路図。本発明の第１実施形態における二元ヒートポンプ装置の第２冷凍回路を暖房運転し、第１冷凍回路にて熱媒体の加熱運転も行う場合の回路図。本発明の第１実施形態における二元ヒートポンプ装置の第２冷凍回路を冷房運転し、第１冷凍回路にて熱媒体の加熱運転も行う場合の回路図。本発明の第１実施形態における二元ヒートポンプ装置の第２冷凍回路を冷暖同時運転し、第１冷凍回路にて熱媒体の加熱運転も行う場合の回路図。本発明の第１実施形態における二元ヒートポンプ装置の第２冷凍回路の室内熱交換器を変更して冷暖同時運転し、第１冷凍回路にて熱媒体の加熱運転も行う場合の回路図。本発明の第１実施形態における第２絞り手段と第３絞り手段の制御を示すフローチャート。本発明の第２実施形態における第２冷凍回路中間圧力を用いた第３絞り手段の制御を示すフローチャート。本発明の第３実施形態における第２冷凍回路中間温度差を用いた第３絞り手段の制御を示すフローチャート。

第１の発明は、圧縮機、凝縮器、第１絞り手段および蒸発器を配管で接続し、第１冷媒を循環させる第１冷凍回路と、第２冷媒を循環させ、前記蒸発器で前記第１冷媒と熱交換を行う第２冷凍回路と、熱媒体を循環させ、前記凝縮器で前記第１冷媒と熱交換を行う熱媒体回路と、を備え、前記第２冷凍回路の前記蒸発器の出口側に受液器および第２絞り手段を順次に接続したことを特徴とする二元ヒートポンプ装置である。

これによれば、第１冷凍回路において、熱媒体の加熱運転のみを行う場合に、蒸発器から流出した液状態の第２冷媒を受液器に貯留することができ、蒸発器において第２冷媒の保有量が変化した場合でも、第２絞り手段の手前で貯留することとなり、第２冷凍回路を循環する第２冷媒の量を低減させ、第２圧縮機に吸入される第２冷媒の密度を低下させるので、第２圧縮機に吸入される第２冷媒の圧力（蒸発圧力）の上昇を抑制することができる。
これによって、室内熱交換器のような空気−冷媒熱交換器を有する空調端末と並列して蒸発器のような冷媒−冷媒熱交換器を有する二元冷凍サイクルで熱媒体を加熱運転する時に、凝縮器に流入する熱媒体の温度が上昇して第１冷凍回路での熱媒体の加熱能力が低下し、蒸発器で余剰な第２冷媒が生じるような、第１冷凍回路にて熱媒体の加熱運転のみを行う場合でも、第２冷凍回路の蒸発圧力の上昇を抑制することができ、第２圧縮機への第２冷媒の液戻りを抑制して、機器の信頼性を向上させることができる。

第２の発明は、制御手段と、前記蒸発器と前記受液器との間に第３絞り手段とを備え、前記制御手段は、前記第１冷凍回路により前記熱媒体回路を循環する熱媒体の加熱運転のみを行う場合に、前記第２冷凍回路の前記蒸発器の出口側における前記第２冷媒の状態に応じて前記第２絞り手段の開度を制御することを特徴とする二元ヒートポンプ装置である。

これによれば、室内熱交換器を利用して第２冷凍回路を空調運転し、第１冷凍回路において熱媒体の加熱運転を行っていて、途中で空調運転を停止した場合でも、第３絞り手段の開度を大きくすることで、受液器内の第２冷媒の圧力が上昇する。
従って、蒸発器出口の第２冷媒のエンタルピが一定の場合、受液器内の第２冷媒の密度が上昇し、受液器で貯留する第２冷媒の量が増加することとなり、第２冷凍回路を循環する第２冷媒の量が低減し、第２冷凍回路の蒸発圧力が低下することになる。
これによって、空調と熱媒体を加熱運転を同時に行っていて、空調が途中で停止して第２冷媒の余剰が生じる場合でも、確実に受液器に第２冷媒を貯留して第２冷凍回路の蒸発圧力の上昇を抑制し、第２圧縮機に吸入される第２冷媒の過熱度の低下を抑制することで、第２圧縮機への第２冷媒の液戻りを抑制して、機器の信頼性を向上することができる。

第３の発明は、前記制御手段は、前記第３絞り手段を全開に制御した後、前記蒸発器の出口側における前記第２冷媒の過冷却度が所定範囲にあるか否かを判断し、前記第２冷媒の過冷却度が、所定範囲内にあると判断した場合は前記第２絞り手段の開度を維持し、所定範囲より大きいと判断した場合は前記第２絞り手段の開度を増加し、所定範囲より小さいと判断した場合は前記第２絞り手段の開度を減少するように制御することを特徴とする二元ヒートポンプ装置である。

これによれば、蒸発器の出口側における第２冷媒の過冷却度に応じて、第２冷媒の冷媒量を制御することができる。

第４の発明は、前記第１冷媒は、二酸化炭素冷媒であることを特徴とする二元ヒートポンプ装置である。
これによれば、蒸発温度を臨界点以下とする場合、蒸発器での第２冷媒との温度差を大きくすることができる。したがって、第２冷媒の凝縮温度が同じ場合、蒸発温度が比較的高温となる冷媒（例えば、Ｒ１３４ａ）と比べて、蒸発器の出口における第２冷媒の過冷却度を大きくるすことが可能となる。
よって、蒸発器の出口における第２冷媒の密度が増加し、蒸発器の出口側の受液器に第２冷媒をより多く貯留することが可能となる。
また、第２冷凍回路の低圧側で外気からの吸熱量が減少して第２冷媒の余剰が多くなる、低外気温時に第１冷凍回路において、熱媒体の加熱運転のみが行われる場合でも、第２冷媒の密度を高めてより多くの第２冷媒を受液器に貯留して第２冷凍回路の蒸発圧力の上昇を抑制し、第２圧縮機に吸入される第２冷媒の過熱度の低下を抑制することで、第２圧縮機への第２冷媒の液戻りを抑制して、機器の信頼性を向上することができるとともに、高温かつ入水温度が高いところまで温水生成が可能となり、熱媒体貯留手段への熱媒体の蓄熱量を増加することができる。

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この発明が限定されるものではない。
（第１実施形態）
図１は本発明の第１実施形態における二元ヒートポンプ装置の冷媒と熱媒体の回路図を示すものである。図１において二元ヒートポンプ装置は、第１冷凍回路１００と、第２冷凍回路１０２と、熱媒体回路１０４とから構成される。
第１冷凍回路１００は、圧縮機１、凝縮器２、第１絞り手段３および蒸発器４を冷媒配管４０で順次直列に接続して構成されている。第１冷凍回路１００には、第１冷媒が循環される。

また、圧縮機１の吐出側には、圧縮機１から吐出される第１冷媒の温度を検知する圧縮機吐出温度検知手段６が設けられており、圧縮機１の吸入側には、圧縮機１に吸入される第１冷媒の温度を検知する圧縮機吸入温度検知手段３１が設けられている。さらに、圧縮機１の吸入側には、圧縮機１に吸入される第１冷媒の圧力を検知する圧縮機吸入圧力検知手段３２が設けられている。さらに、蒸発器４には、第２冷凍回路１０２における蒸発器４の中間温度を検知する第２冷凍回路蒸発器中間温度検知手段３０が設けられている。

蒸発器４は、第１冷媒と第２冷媒とを熱交換する冷媒−冷媒熱交換器であり、例えば、プレート熱交換器や二重管式熱交換器などが用いられる。
熱媒体回路１０４は、熱媒体貯留手段５１と、例えば、ポンプなどからなる熱媒体搬送手段５２と、凝縮器２とを熱媒体配管５３で順次直列に接続して構成されており、熱媒体回路１０４には、熱媒体が循環される。
また、凝縮器２は、第１冷媒と熱媒体とを熱交換する熱媒体−冷媒熱交換器であり、例えば、プレート熱交換器や二重管式熱交換器、シェルチューブ熱交換器などが用いられる。

第２冷凍回路１０２は、第２圧縮機１１、室内空気と熱交換を行う室内熱交換器１２ａ，１２ｂ、室内熱交換器１２ａ，１２ｂの一方の入口に配設された室内熱交換器用開閉手段１３ａ，１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ、室内熱交換器１２ａ，１２ｂの他方の入口に配設された室内熱交換器用絞り手段１４ａ，１４ｂ、室外空気と熱交換を行う室外熱交換器１５、室外熱交換器１５の一方の入口に配設された室外熱交換器用開閉手段１６ａ，１６ｂ、室外熱交換器１５の他方の入口に配設された室外熱交換器用絞り手段１７を第２冷媒配管４１で直列に接続して構成されている。

また、蒸発器４、第３絞り手段１８、受液器１９および第２絞り手段２０が順次直列に接続されており、これら蒸発器４、第３絞り手段１８、受液器１９および第２絞り手段２０は、室内熱交換器１２ａ，１２ｂ、室内熱交換器用開閉手段１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ、室内熱交換器用絞り手段１４ａ，１４ｂと第２冷媒配管４１で並列に接続して構成されている。第２冷凍回路１０２には、第２冷媒が循環される。

また、第１冷媒および第２冷媒としては、Ｒ２２、Ｒ４１０Ａ、Ｒ４０７Ｃ、Ｒ３２、Ｒ１３４ａなどのフロン系冷媒のほかに、二酸化炭素（ＣＯ２）などの自然冷媒が用いられ、特に、第１冷媒としては高温用途に広く用いられるＲ４０７Ｃ、Ｒ１３４ａや二酸化炭素（ＣＯ２）が望ましい。

また、第２圧縮機１１の吐出側には、第２圧縮機１１から吐出される第２冷媒の圧力を検知する第２圧縮機吐出圧力検知手段２１が設けられ、第２圧縮機１１の吸入側には、第２圧縮機１１に吸入される第２冷媒の圧力を検知する第２圧縮機吸入圧力検知手段２２が設けられている。
各室内熱交換器１２ａ，１２ｂと各室内熱交換器用開閉手段１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄとの間には、第２冷媒の温度を検知する室内熱交換器第１温度検知手段２３ａ，２３ｂが設けられ、各室内熱交換器１２ａ，１２ｂと各室内熱交換器用絞り手段１４ａ，１４ｂとの間には、第２冷媒の温度を検知する室内熱交換器第２温度検知手段２４ａ，２４ｂが設けられている。

また、室外熱交換器１５と室外熱交換器用開閉手段１６ａ，１６ｂとの間には、第２冷媒の温度を検知する室外熱交換器第１温度検知手段２５が設けられ、室外熱交換器１５と室外熱交換器用絞り手段１７との間には、第２冷媒の温度を検知する室外熱交換器第２温度検知手段２６が設けられている。
また、蒸発器４と第３絞り手段１８との間には、蒸発器４から流出する第２冷媒の温度を検知する第２冷凍回路蒸発器出口温度検知手段２８が設けられている。
また、第２絞り手段２０の出口側には、第２冷媒の圧力を検知する第２冷凍回路中間圧力検知手段３３および第２冷媒の温度を検知する第２冷凍回路中間温度検知手段３４がそれぞれ設けられている。

さらに、凝縮器２の熱媒体の出口側には、熱媒体凝縮器出口温度検出手段５５が設けられており、凝縮器２の熱媒体の入口側には、熱媒体凝縮器入口温度検出手段５６が設けられている。

また、本実施形態の二元ヒートポンプ装置は、第１冷凍回路１００、第２冷凍回路１０２および熱媒体回路１０４の制御手段としての制御部２９を備えている。制御部２９は、ヒートポンプ装置の各部を中枢的に制御するものであり、ＣＰＵ、実行可能な基本制御プログラムやこの基本制御プログラムに係るデータなどを不揮発的に記憶するＲＯＭ、ＣＰＵに実行されるプログラムや所定データなどを一時的に記憶するＲＡＭ、その他の周辺回路などを備えている。
制御部２９は、第１冷凍回路１００において、圧縮機吐出温度検知手段６、圧縮機吸入温度検知手段３１、圧縮機吸入圧力検知手段３２による検知結果に基づいて、圧縮機１の駆動制御および第１絞り手段３の開度制御を行うように構成されている。

また、制御部２９は、第２冷凍回路１０２において、第２圧縮機吐出圧力検知手段２１、第２圧縮機吸入圧力検知手段２２の検知結果や、室内熱交換器第１温度検知手段２３ａ，２３ｂ、室内熱交換器第２温度検知手段２４ａ，２４ｂ、室外熱交換器第１温度検知手段２５、室外熱交換器第２温度検知手段２６、第２冷凍回路蒸発器出口温度検知手段２８の検知結果に基づいて、第２圧縮機１１の駆動制御および第２絞り手段２０、第３絞り手段１８、室内熱交換器用絞り手段１４ａ，１４ｂ、室外熱交換器用絞り手段１７の開度制御を行うように構成されている。

このように構成されるヒートポンプ装置においては、特に、第１冷凍回路１００により熱媒体の加熱運転のみを行う場合、加熱された熱媒体により熱媒体貯留手段５１の内部がほぼ満たされ、熱媒体貯留手段５１の下部まで熱媒体の温度が上昇してくる。これにより、熱媒体貯留手段５１から凝縮器２に搬送される熱媒体の温度も上昇して、第２冷媒の余剰が過多となって、蒸発器４の体積では第２冷媒の余剰が吸収できずに、蒸発圧力が上昇してしまうおそれがある。
このように蒸発器４における蒸発圧力が上昇すると、第２圧縮機１１に吸入される第２冷媒の過熱度が小さくなり、第２圧縮機１１への液戻りにつながって機器の信頼性を低下させてしまうおそれがある。

そのため、本実施形態においては、制御部２９は、第１冷凍回路１００において熱媒体の加熱運転のみを行うか否かを判断し、熱媒体の加熱運転のみを行う場合は第３絞り手段１８を全開にするように制御する。
制御部２９は、第３絞り手段１８を全開に制御した後、第２冷凍回路１０２の蒸発器４の出口における第２冷媒の過冷却度ＳＣｅｖａ_ｏ_ｒ２（第２圧縮機吐出圧力検知手段２１で検知された圧力から算出される凝縮温度−第２冷凍回路蒸発器出口温度検知手段２８で検知された温度）が所定範囲内（例えば、１５Ｋ≦ＳＣｅｖａ_ｏ_ｒ２≦２０Ｋ）か否かを判断する。

そして、制御部２９は、蒸発器４の出口における第２冷媒の過冷却度ＳＣｅｖａ_ｏ_ｒ２が所定範囲内であると判断した場合には、第２絞り手段２０の開度を維持するように制御する。また、蒸発器４の出口における第２冷媒の過冷却度ＳＣｅｖａ_ｏ_ｒ２が所定範囲より大きい（例えば、ＳＣｅｖａ_ｏ_ｒ２＞２０Ｋ）と判断した場合には、第２絞り手段２０の開度を増加し、所定範囲より小さい（例えば、１５Ｋ＞ＳＣｅｖａ_ｏ_ｒ２）と判断した場合には、第２絞り手段２０の開度を減少するように制御する。

このように制御することにより、第１冷凍回路１００において熱媒体の加熱運転のみを行う場合に、蒸発器４から流出した液状態の第２冷媒を受液器１９に貯留することができる。これにより、蒸発器４において、第２冷媒の保有量が変化した場合でも第２絞り手段２０の手前で第２冷媒を貯留することになり、第２冷凍回路１０２を循環する第２冷媒の量を低減し、第２冷凍回路１０２の蒸発圧力の上昇を抑制することが可能となる。

また、室内熱交換器１２ａ，１２ｂを利用して第２冷凍回路１０２を空調運転するとともに、第１冷凍回路１００により熱媒体の加熱運転を行う場合、制御部２９は、第２絞り手段２０を全開に制御し、第２冷凍回路１０２の蒸発器４の出口における第２冷媒の過冷却度ＳＣｅｖａ_ｏ_ｒ２が所定範囲内（例えば、１５Ｋ≦ＳＣｅｖａ_ｏ_ｒ２≦２０Ｋ）か否かを判断する。

そして、制御部２９は、蒸発器４の出口における第２冷媒の過冷却度ＳＣｅｖａ_ｏ_ｒ２が所定範囲内であると判断した場合には、第３絞り手段１８の開度を維持するように制御し、所定範囲より大きいと判断した場合には、第３絞り手段１８の開度を増加するように制御し、所定範囲より小さいと判断した場合には、第３絞り手段１８の開度を減少するように制御する。
なお、第３絞り手段１８の開度を減少させる場合、全閉にならないように最低開度のしきい値を予め設定しておくことが好ましい。

以上のように構成された二元ヒートポンプ装置について、以下その動作、作用を説明する。
図２は、本発明の実施形態１における二元ヒートポンプ装置の第１冷凍回路において、熱媒体の加熱運転のみを行う場合の例を示す回路図である。なお、図２中黒塗りつぶされた開閉手段は閉状態であることを示している（以下同じ）。

図２に示すように、第１冷凍回路１００にて熱媒体の加熱運転のみを行う場合、第２圧縮機１１から吐出された第２冷媒は、蒸発器４に流入する。
また、第１冷凍回路１００においては、第２冷凍回路１０２の暖房運転時と同様に、圧縮機１から吐出された第１冷媒は、凝縮器２により放熱し、圧縮機吐出温度検知手段６で検知された温度に基づいて第１絞り手段３で絞られて蒸発器４に流入し、第２冷媒から吸熱して圧縮機１に吸入される。
熱媒体は、熱媒体貯留手段５１の下部から熱媒体搬送手段５２により凝縮器２に搬送され、凝縮器２で第１冷媒の熱で加熱された後に、熱媒体貯留手段５１の上部から積層式に貯留される。

また、蒸発器４にて第１冷媒に吸熱された第２冷媒は、全開の第３絞り手段１８および受液器１９を通って第２圧縮機吐出圧力検知手段２１で検知された圧力から算出される凝縮温度と、第２冷凍回路蒸発器出口温度検知手段２８で検知された温度との差から求められる過冷却度に基づいて、第２絞り手段２０で絞られ、室外熱交換器１５にて室外空気から吸熱する。
室外熱交換器用絞り手段１７は、第２圧縮機吸入圧力検知手段２２で検知された圧力から算出される蒸発温度と、室外熱交換器第１温度検知手段２５で検知された温度の差から求められる過熱度に基づいて、室外熱交換器１５を流通する第２冷媒を調整する。

そして、室外熱交換器１５から流出した第２冷媒は、開状態の室外熱交換器用開閉手段１６ａを通って、第２圧縮機１１に吸入される。この場合、室内熱交換器用開閉手段１３ｂ，１３ｄ、室外熱交換器用開閉手段１６ｂおよび室内熱交換器用絞り手段１４ａ，１４ｂは閉じられており、第２冷媒が流通しないようになっている。
また、室内熱交換器１２ａ，１２ｂ内に第２冷媒が溜まらないように室内熱交換器用開閉手段１３ａ，１３ｃは開かれている。

図３は、本発明の実施形態１における二元ヒートポンプ装置の第２冷凍回路を暖房運転し、第１冷凍回路により熱媒体の加熱運転も行う場合の例を示す回路図である。
図３に示すように、室内熱交換器１２ａ，１２ｂを凝縮器として利用して第２冷凍回路１０２を暖房運転し、第１冷凍回路１００にて熱媒体の加熱運転も行う場合、第２圧縮機１１から吐出された第２冷媒は、開状態の室内熱交換器用開閉手段１３ｂ，１３ｄを通って室内熱交換器１２ａ，１２ｂに流入し、室内空気に放熱する。

また、第１冷凍回路１００においては、圧縮機１から吐出された第１冷媒は、凝縮器２により放熱し、圧縮機吐出温度検知手段６で検知された温度に基づいて第１絞り手段３で絞られて蒸発器４に流入し、第２冷媒から吸熱して圧縮機１に吸入される。
熱媒体は、熱媒体貯留手段５１の下部から熱媒体搬送手段５２により凝縮器２に搬送され、凝縮器２で第１冷媒の熱で加熱された後に熱媒体貯留手段５１の上部から積層式に貯留される。

一方、蒸発器４において第１冷媒に吸熱された第２冷媒は、第２圧縮機吐出圧力検知手段２１で検知された圧力から算出される凝縮温度と、第２冷凍回路蒸発器出口温度検知手段２８で検知された温度との差から求められる過冷却度に基づいて、第３絞り手段１８で絞られた後に、受液器１９および全開の第２絞り手段２０を流れる。
また、室内熱交換器１２ａ，１２ｂから流出した第２冷媒は、第２圧縮機吐出圧力検知手段２１で検知された圧力から算出される凝縮温度と、室内熱交換器第２温度検知手段２４ａ，２４ｂで検知された温度との差から求められるそれぞれの過冷却度に基づいて、室内熱交換器用絞り手段１４ａ，１４ｂで絞られた後に合流し、室外熱交換器１５において室外空気から吸熱する。
室外熱交換器用絞り手段１７は、第２圧縮機吸入圧力検知手段２２で検知された圧力から算出される蒸発温度と、室外熱交換器第１温度検知手段２５で検知された温度の差から求められる過熱度に基づいて、室外熱交換器１５を流通する第２冷媒を調整する。

そして、室外熱交換器１５から流出した第２冷媒は、開状態の室外熱交換器用開閉手段１６ａを通って、第２圧縮機１１に吸入される。この場合、室内熱交換器用開閉手段１３ａ，１３ｃおよび室外熱交換器用開閉手段１６ｂは閉じられており、第２冷媒が流通しないようになっている。

また、図４は本発明の実施の形態１における二元ヒートポンプ装置の第２冷凍回路を冷房運転し、第１冷凍回路により熱媒体の加熱運転も行う場合の例を示す回路図である。
図４に示すように、室内熱交換器１２ａ，１２ｂを蒸発器として利用して第２冷凍回路１０２を冷房運転し、第１冷凍回路１００において熱媒体の加熱運転も行う場合、第２圧縮機１１から吐出された第２冷媒は、開状態の室外熱交換器用開閉手段１６ｂを通って室外熱交換器１５に流入し、室外空気に放熱する。

また、第１冷凍回路１００においては、第２冷凍回路１０２の暖房運転時同様、圧縮機１から吐出された第１冷媒は、凝縮器２により放熱し、圧縮機吐出温度検知手段６で検知された温度に基づいて、第１絞り手段３で絞られて蒸発器４に流入し、第２冷媒から吸熱して圧縮機１に吸入される。
熱媒体は、熱媒体貯留手段５１の下部から熱媒体搬送手段５２により凝縮器２に搬送され、凝縮器２で第１冷媒の熱で加熱された後に熱媒体貯留手段５１の上部から積層式に貯留される。

また、蒸発器４にて第１冷媒に吸熱された第２冷媒は、第２圧縮機吐出圧力検知手段２１で検知された圧力から算出される凝縮温度と、第２冷凍回路蒸発器出口温度検知手段２８で検知された温度との差から求められる過冷却度に基づいて、第３絞り手段１８で絞られた後に、受液器１９および全開の第２絞り手段２０を流れ、室外熱交換器１５に流入する。
また、室外熱交換器１５から流出した第２冷媒は、第２圧縮機吐出圧力検知手段２１で検知された圧力から算出される凝縮温度と、室外熱交換器第２温度検知手段２６で検知された温度との差から求められる過冷却度に基づいて、室外熱交換器用絞り手段１７で絞られた後に合流し、室内熱交換器１２ａ，１２ｂにて室内空気から吸熱する。

室内熱交換器用絞り手段１４ａ，１４ｂは、第２圧縮機吸入圧力検知手段２２で検知された圧力から算出される蒸発温度と、室内熱交換器第１温度検知手段２３ａ，２３ｂで検知された温度の差から求められるそれぞれの過熱度に基づいて、室内熱交換器１２ａ，１２ｂを流通する第２冷媒を調整する。
そして、室内熱交換器１２ａ，１２ｂから流出した第２冷媒は、開状態の室内熱交換器用開閉手段１３ａ，１３ｃを通って、第２圧縮機１１に吸入される。この場合、室内熱交換器用開閉手段１３ｂ，１３ｄおよび室外熱交換器用開閉手段１６ａは閉じられており、第２冷媒が流通しないようになっている。

また、図５は本発明の実施の形態１における二元ヒートポンプ装置の第２冷凍回路を冷暖同時運転し、第１冷凍回路にて熱媒体の加熱運転を行う場合の例を示す回路図である。
図５に示すように、室内熱交換器１２ａを凝縮器として、室内熱交換器１２ｂを蒸発器として利用して第２冷凍回路１０２を冷暖同時運転し、第１冷凍回路１００において熱媒体の加熱運転も行う場合、第２圧縮機１１から吐出された第２冷媒は、開状態の室内熱交換器用開閉手段１３ｂを通って室内熱交換器１２ａに流入し、室内空気に放熱する。

また、第１冷凍回路１００においては、圧縮機１から吐出された第１冷媒は、凝縮器２により放熱し、圧縮機吐出温度検知手段６で検知された温度に基づいて、第１絞り手段３で絞られて蒸発器４に流入し、第２冷媒から吸熱して圧縮機１に吸入される。
熱媒体は、熱媒体貯留手段５１の下部から熱媒体搬送手段５２により凝縮器２に搬送され、凝縮器２で第１冷媒の熱で加熱された後に熱媒体貯留手段５１の上部から積層式に貯留される。

また、蒸発器４にて第１冷媒に吸熱された第２冷媒は、第２圧縮機吐出圧力検知手段２１で検知された圧力から算出される凝縮温度と、第２冷凍回路蒸発器出口温度検知手段２８で検知された温度との差から求められる過冷却度に基づいて、第３絞り手段１８で絞られた後に、受液器１９および全開の第２絞り手段２０を流れる。
また、室内熱交換器１２ａから流出した第２冷媒は、第２圧縮機吐出圧力検知手段２１で検知された圧力から算出される凝縮温度と、室内熱交換器第２温度検知手段２４ａで検知された温度との差から求められる過冷却度に基づいて、室内熱交換器用絞り手段１４ａで絞られた後に合流し、室内熱交換器１２ｂおよび室外熱交換器１５において室内空気と室外空気から吸熱する。
室内熱交換器用絞り手段１４ｂおよび室外熱交換器用絞り手段１７は、第２圧縮機吸入圧力検知手段２２で検知された圧力から算出される蒸発温度と、室内熱交換器第１温度検知手段２３ｂおよび室外熱交換器第１温度検知手段２５で検知された温度の差から求められるそれぞれの過熱度に基づいて、室内熱交換器１２ｂおよび室外熱交換器１５を流通する第２冷媒を調整する。

そして、室内熱交換器１２ｂおよび室外熱交換器１５から流出した第２冷媒は、開状態の室内熱交換器用開閉手段１３ｃと室外熱交換器用開閉手段１６ａを通って、第２圧縮機１１に吸入される。この場合、室内熱交換器用開閉手段１３ａ，１３ｄおよび室外熱交換器用開閉手段１６ｂは閉じられており、第２冷媒が流通しないようになっている。

図６は本発明の実施の形態１における二元ヒートポンプ装置の第２冷凍回路の室内熱交換器を変更して冷暖同時運転し、第１冷凍回路において熱媒体の加熱運転を行う場合の例を示す回路図である。
図６に示すように、室内熱交換器１２ａを蒸発器として、室内熱交換器１２ｂを凝縮器として利用して第２冷凍回路を冷暖同時運転し、第１冷凍回路１００にて熱媒体の加熱運転も行う場合、室内熱交換器用開閉手段１３ａ，１３ｄを開状態とし、室内熱交換器開閉手段１３ｂ、１３ｃを閉状態として、室外熱交換器用開閉手段１６ａ，１６ｂの開閉状態は変えず運転する。

次に、本実施形態における制御部２９による制御動作について、図７に示すフローチャートを参照して説明する。

本実施の形態では、図７に示すように、制御部２９は、まず、第１冷凍回路１００において、熱媒体の加熱運転のみを行うか否かを判断する（ＳＴ１）。
そして、熱媒体の加熱運転のみを行う場合は（ＳＴ１：ＹＥＳ）、制御部２９は、第３絞り手段１８を全開に制御し（ＳＴ２）、第２冷凍回路１０２の蒸発器４の出口での第２冷媒の過冷却度ＳＣｅｖａ_ｏ_ｒ２が所定範囲内か否か判断する（ＳＴ３）。蒸発器４の出口での第２冷媒の過冷却度ＳＣｅｖａ_ｏ_ｒ２が、所定範囲内であれば（ＳＴ３：ＹＥＳ）、第２絞り手段２０の開度を維持するように制御する（ＳＴ４）。

また、制御部２９は、蒸発器４の出口での第２冷媒の過冷却度ＳＣｅｖａ_ｏ_ｒ２が所定範囲より大きいと判断した場合は（ＳＴ５：ＹＥＳ）、第２絞り手段２０の開度を増加するように制御し（ＳＴ６）、蒸発器４の出口での第２冷媒の過冷却度ＳＣｅｖａ_ｏ_ｒ２が所定範囲より小さいと判断した場合は（ＳＴ５：ＮＯ）、第２絞り手段２０の開度を減少するように制御する（ＳＴ７）。

一方、室内熱交換器１２ａ，１２ｂを利用して第２冷凍回路１０２を空調運転するとともに、第１冷凍回路１００において熱媒体の加熱運転を行う場合は（ＳＴ１：ＮＯ）、制御部２９は、第２絞り手段２０を全開に制御し（ＳＴ８）、第２冷凍回路１０２の蒸発器４の出口での第２冷媒の過冷却度ＳＣｅｖａ_ｏ_ｒ２が所定範囲内か否か判断する（ＳＴ９）。
そして、制御部２９は、蒸発器４の出口での第２冷媒の過冷却度ＳＣｅｖａ_ｏ_ｒ２が所定範囲内であると判断した場合は（ＳＴ９：ＹＥＳ）、第３絞り手段１８の開度を維持するように制御する（ＳＴ１０）。

また、蒸発器４の出口での第２冷媒の過冷却度ＳＣｅｖａ_ｏ_ｒ２が所定範囲内でないと判断した場合は（ＳＴ９：ＮＯ）、制御部２９は、さらに蒸発器４の出口での第２冷媒の過冷却度ＳＣｅｖａ_ｏ_ｒ２が所定範囲より大きいか否かを判断する（ＳＴ１１）。
そして、制御部２９は、蒸発器４の出口での第２冷媒の過冷却度ＳＣｅｖａ_ｏ_ｒ２が所定範囲より大きいと判断した場合は（ＳＴ１１：ＹＥＳ）、第３絞り手段１８の開度を増加するように制御し（ＳＴ１２）、蒸発器４の出口での第２冷媒の過冷却度ＳＣｅｖａ_ｏ_ｒ２が所定範囲より小さいと判断した場合は（ＳＴ１１：ＮＯ）、第３絞り手段１８の開度を減少するように制御する（ＳＴ１３）。

これによって、第１冷凍回路１００にて熱媒体の加熱運転のみを行う場合に、蒸発器４から流出した液状態の第２冷媒を受液器１９にて貯留する。
従って、蒸発器４にて第２冷媒の保有量が変化した場合でも第２絞り手段２０の手前で貯留することとなり、第２冷凍回路１０２を循環する第２冷媒の量を低減し、第２冷凍回路１０２の蒸発圧力の上昇を抑制することとなる。

以上述べたように、本実施形態においては、圧縮機１、凝縮器２、第１絞り手段３および蒸発器４を配管４０で接続し、第１冷媒を循環させる第１冷凍回路１００と、第２冷媒を循環させ、蒸発器４で第１冷媒と熱交換を行う第２冷凍回路１０２と、熱媒体を循環させ、凝縮器２で第１冷媒と熱交換を行う熱媒体回路１０４と、を備え、第２冷凍回路１０２の蒸発器４の出口側に受液器１９および第２絞り手段２０を順次に接続した。

これにより、第１冷凍回路１００において、熱媒体の加熱運転のみを行う場合に、蒸発器４から流出した液状態の第２冷媒を受液器１９に貯留することができ、蒸発器４において第２冷媒の保有量が変化した場合でも、第２絞り手段２０の手前で貯留することとなり、第２冷凍回路１０２を循環する第２冷媒の量を低減させ、第２圧縮機１１に吸入される第２冷媒の密度を低下させるので、第２圧縮機１１に吸入される第２冷媒の圧力（蒸発圧力）の上昇を抑制することができる。
これによって、室内熱交換器１２ａ，１２ｂのような空気−冷媒熱交換器を有する空調端末と並列して蒸発器４のような冷媒−冷媒熱交換器を有する二元冷凍サイクルで熱媒体を加熱運転する時に、凝縮器２に流入する熱媒体の温度が上昇して第１冷凍回路１００での熱媒体の加熱能力が低下し、蒸発器４で余剰な第２冷媒が生じるような、第１冷凍回路１００にて熱媒体の加熱運転のみを行う場合でも、第２冷凍回路１０２の蒸発圧力の上昇を抑制することができ、第２圧縮機１１への第２冷媒の液戻りを抑制して、機器の信頼性を向上させることができる。

また、本実施形態においては、制御部２９（制御手段）と、蒸発器４と受液器１９との間に第３絞り手段１８とを備え、制御部２９は、第１冷凍回路１００により熱媒体回路１０４を循環する熱媒体の加熱運転のみを行う場合に、第３絞り手段１８を全開に制御した後、第２冷凍回路１０２の蒸発器４の出口側における前記第２冷媒の過冷却度（状態）に応じて絞り手段の開度を制御する。

これにより、室内熱交換器１２ａ，１２ｂを利用して第２冷凍回路１０２を空調運転し、第１冷凍回路１００において熱媒体の加熱運転を行っていて、途中で空調運転を停止した場合でも、第３絞り手段１８の開度を大きくすることで、受液器１９内の第２冷媒の圧力が上昇する。
従って、蒸発器４出口の第２冷媒のエンタルピが一定の場合、受液器１９内の第２冷媒の密度が上昇し、受液器１９で貯留する第２冷媒の量が増加することとなり、第２冷凍回路１０２を循環する第２冷媒の量が低減し、第２冷凍回路１０２の蒸発圧力が低下することになる。
これによって、空調と熱媒体を加熱運転を同時に行っていて、空調が途中で停止して第２冷媒の余剰が生じる場合でも、確実に受液器１９に第２冷媒を貯留して第２冷凍回路１０２の蒸発圧力の上昇を抑制し、第２圧縮機１１に吸入される第２冷媒の過熱度の低下を抑制することで、第２圧縮機１１への第２冷媒の液戻りを抑制して、機器の信頼性を向上することができる。

また、本実施形態においては、制御部２９は、第３絞り手段１８を全開に制御した後、蒸発器４の出口側における第２冷媒の過冷却度が所定範囲にあるか否かを判断し、第２冷媒の過冷却度が、所定範囲内にあると判断した場合は第２絞り手段２０の開度を維持し、所定範囲より大きいと判断した場合は第２絞り手段２０の開度を増加し、所定範囲より小さいと判断した場合は第２絞り手段２０の開度を減少するように制御する。
これにより、蒸発器４の出口側における第２冷媒の過冷却度に応じて、第２冷媒の冷媒量を制御することができる。

また、本実施形態においては、第１冷媒は、二酸化炭素冷媒である。
これにより、蒸発温度を臨界点以下とする場合、蒸発器４での第２冷媒との温度差を大きくすることができる。したがって、第２冷媒の凝縮温度が同じ場合、蒸発温度が比較的高温となる冷媒（例えば、Ｒ１３４ａ）と比べて、蒸発器４の出口における第２冷媒の過冷却度を大きくすることが可能となる。
よって、蒸発器４の出口における第２冷媒の密度が増加し、蒸発器４の出口側の受液器１９に第２冷媒をより多く貯留することが可能となる。
また、第２冷凍回路１０２の低圧側で外気からの吸熱量が減少して第２冷媒の余剰が多くなる、低外気温時に第１冷凍回路１００において、熱媒体の加熱運転のみが行われる場合でも、第２冷媒の密度を高めてより多くの第２冷媒を受液器１９に貯留して第２冷凍回路１０２の蒸発圧力の上昇を抑制し、第２圧縮機１１に吸入される第２冷媒の過熱度の低下を抑制することで、第２圧縮機１１への第２冷媒の液戻りを抑制して、機器の信頼性を向上することができるとともに、高温かつ入水温度が高いところまで温水生成が可能となり、熱媒体貯留手段５１への熱媒体の蓄熱量を増加することができる。

また、本実施形態においては、積層式の熱媒体貯留手段５１としたことにより、凝縮器２で熱媒体を使用可能な温度まで一気に加熱することができるので、熱媒体が足りなくなった場合でも、わずかな時間で補充することができ、利用者の使い勝手を向上することができる。

次に、本発明の第２実施形態について説明する。
図８は、第２実施形態の制御動作を示すフローチャートである。
なお、冷凍サイクルの回路図は、前記第１実施形態において説明した図１から図６と同様であるので、その説明を省略するとともに、本実施形態の制御動作については図１から図６に示した符号を用いて説明する。

本実施形態においては、図８に示すように、制御部２９は、まず、第１冷凍回路１００において、熱媒体の加熱運転のみを行うか否かを判断する（ＳＴ２１）。
そして、熱媒体の加熱運転のみを行う場合は（ＳＴ２１：ＹＥＳ）、制御部２９は、第２冷凍回路１０２の蒸発器４の出口における第２冷凍回路中間圧力検知手段３３で検知された圧力Ｐｌｉｑが所定範囲内か否かを判断する（ＳＴ２２）。所定範囲は、例えば、１．３ＭＰａ＜Ｐｌｉｑ＜２．０ＭＰａに設定される。
蒸発器４の出口における圧力Ｐｌｉｑが、所定範囲内であれば（ＳＴ２２：ＹＥＳ）、制御部２９は、第３絞り手段１８の開度を維持するように制御する（ＳＴ２３）。
また、制御部２９は、蒸発器４の出口における圧力Ｐｌｉｑが、所定範囲より大きいと判断した場合は（ＳＴ２４：ＹＥＳ）、第３絞り手段１８の開度を増加するように制御し（ＳＴ２５）、蒸発器４の出口における圧力Ｐｌｉｑが、所定範囲より小さいと判断した場合は（ＳＴ２４：ＮＯ）、第３絞り手段１８の開度を減少するように制御する（ＳＴ２６）。

一方、室内熱交換器１２ａ，１２ｂを利用して第２冷凍回路１０２を空調運転するとともに、第１冷凍回路１００において熱媒体の加熱運転を行う場合は（ＳＴ２１：ＮＯ）、制御部２９は、第２冷凍回路１０２の蒸発器４の出口における第２冷凍回路中間圧力検知手段３３で検知された圧力Ｐｌｉｑが所定値であるか否かを判断する（ＳＴ２７）。所定値は、例えば、２．０ＭＰａに設定される。
そして、制御部２９は、蒸発器４の出口における圧力Ｐｌｉｑが、所定値であると判断した場合は（ＳＴ２７：ＹＥＳ）、第３絞り手段１８の開度を維持するように制御する（ＳＴ２８）。
また、蒸発器４の出口における圧力Ｐｌｉｑが、所定値より大きいと判断した場合は（ＳＴ２９：ＹＥＳ）、制御部２９は、第３絞り手段１８の開度を増加するように制御し（ＳＴ３１）、蒸発器４の出口における圧力Ｐｌｉｑが、所定値より小さいと判断した場合は（ＳＴ２９：ＮＯ）、第３絞り手段１８の開度を減少するように制御する（ＳＴ３１）。

本実施形態においては、蒸発器４の出口における圧力Ｐｌｉｑ基づいて、第３絞り手段１８の開度を制御することにより、前記第１実施形態と同様に、機器の効率が最適となるように第２冷凍回路１０２を循環する第２冷媒の量を調整することができる。

次に、本発明の第３実施形態について説明する。
図９は、第３実施形態の制御動作を示すフローチャートである。
なお、冷凍サイクルの回路図は、前記第１実施形態において説明した図１から図６と同様であるので、その説明を省略するとともに、本実施形態の制御動作については図１から図６に示した符号を用いて説明する。

本実施形態においては、図９に示すように、制御部２９は、まず、第１冷凍回路１００において、熱媒体の加熱運転のみを行うか否かを判断する（ＳＴ４１）。
そして、熱媒体の加熱運転のみを行う場合は（ＳＴ４１：ＹＥＳ）、制御部２９は、第２冷凍回路１０２の蒸発器４の出口側において、第２冷凍回路蒸発器出口温度検知手段２８で検知された温度と第２冷凍回路中間温度検知手段３４で検知された温度との差Ｔｌｉｑ（第２冷凍回路中間温度差）を判断する。

そして、温度差Ｔｌｉｑが、−２０Ｋより小さいと判断した場合は（ＳＴ４２：ＹＥＳ）、制御部２９は、第３絞り手段１８の開度を減少するように制御する（ＳＴ４３）。
また、制御部２９は、蒸発器４の出口側における温度差Ｔｌｉｑが、−２０Ｋ以上であると判断した場合は（ＳＴ４２：ＮＯ）、制御部２９は、温度差Ｔｌｉｑが、０Ｋであるか否かを判断する（ＳＴ４４）。
そして、温度差Ｔｌｉｑが、０Ｋであると判断した場合は（ＳＴ４４：ＹＥＳ）、制御部２９は、第３絞り手段１８の開度を増加するように制御し（ＳＴ４５）、温度差Ｔｌｉｑが、０Ｋでないと判断した場合は（ＳＴ４４：ＮＯ）、制御部２９は、第３絞り手段１８の開度を維持するように制御する（ＳＴ４６）。

一方、室内熱交換器１２ａ，１２ｂを利用して第２冷凍回路１０２を空調運転するとともに、第１冷凍回路１００において熱媒体の加熱運転を行う場合は（ＳＴ４１：ＮＯ）、制御部２９は、温度差Ｔｌｉｑが、−２０Ｋより小さか否かを判断する（ＳＴ４７）。
そして、温度差Ｔｌｉｑが、−２０Ｋより小さいと判断した場合は（ＳＴ４７：ＹＥＳ）、制御部２９は、第３絞り手段１８の開度を減少するように制御する（ＳＴ４８）。
また、制御部２９は、蒸発器４の出口側における温度差Ｔｌｉｑが、−２０Ｋ以上であると判断した場合は（ＳＴ４７：ＮＯ）、制御部２９は、温度差Ｔｌｉｑが、０Ｋであるか否かを判断する（ＳＴ４９）。
そして、温度差Ｔｌｉｑが、０Ｋであると判断した場合は（ＳＴ４９：ＹＥＳ）、制御部２９は、第３絞り手段１８の開度を増加するように制御し（ＳＴ５０）、温度差Ｔｌｉｑが、０Ｋでないと判断した場合は（ＳＴ４９：ＮＯ）、制御部２９は、第３絞り手段１８の開度を維持するように制御する（ＳＴ５１）。

本実施形態においては、蒸発器４の出口側における温度差Ｔｌｉｑ基づいて、第３絞り手段１８の開度を制御することにより、前記第１実施形態と同様に、機器の効率が最適となるように第２冷凍回路１０２を循環する第２冷媒の量を調整することができる。

以上のように、本発明にかかる二元ヒートポンプ装置は、二元冷凍サイクルにおける低段側冷凍回路の圧縮機の液戻りを抑制するもので、空気調和機、チラー、乾燥機、給湯空調複合装置、温水暖房機等の用途に適用できる。

１圧縮機
２凝縮器
３第１絞り手段
４蒸発器
１１第２圧縮機
１２室内熱交換器
１５室外熱交換器
１８第３絞り手段
１９受液器
２０第２絞り手段
２９制御部
４０冷媒配管
４１第２冷媒配管
５１熱媒体貯留手段
５２熱媒体搬送手段
５３熱媒体配管
１００第１冷凍回路
１０２第２冷凍回路
１０４熱媒体回路

Claims

圧縮機、凝縮器、第１絞り手段および蒸発器を配管で接続し、第１冷媒を循環させる第１冷凍回路と、
第２冷媒を循環させ、前記蒸発器で前記第１冷媒と熱交換を行う第２冷凍回路と、
熱媒体を循環させ、前記凝縮器で前記第１冷媒と熱交換を行う熱媒体回路と、を備え、
前記第２冷凍回路の前記蒸発器の出口側に受液器および第２絞り手段を順次に接続し、
制御手段と、前記蒸発器と前記受液器との間に第３絞り手段とを備え、
前記制御手段は、前記第１冷凍回路により前記熱媒体回路を循環する熱媒体の加熱運転のみを行う場合に、前記第３絞り手段を全開に制御した後、前記蒸発器の出口側における前記第２冷媒の過冷却度が所定範囲にあるか否かを判断し、前記第２冷媒の過冷却度が、所定範囲内にあると判断した場合は前記第２絞り手段の開度を維持し、所定範囲より大きいと判断した場合は前記第２絞り手段の開度を増加し、所定範囲より小さいと判断した場合は前記第２絞り手段の開度を減少するように制御することを特徴とする二元ヒートポンプ装置。
前記第１冷媒は、二酸化炭素冷媒であることを特徴とする請求項１に記載の二元ヒートポンプ装置。