JP2000179960A - 蒸気圧縮式冷凍サイクル - Google Patents

蒸気圧縮式冷凍サイクル

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JP2000179960A JP10360638A JP36063898A JP2000179960A JP 2000179960 A JP2000179960 A JP 2000179960A JP 10360638 A JP10360638 A JP 10360638A JP 36063898 A JP36063898 A JP 36063898A JP 2000179960 A JP2000179960 A JP 2000179960A
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Seiichi Yamamoto
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    • Y02B30/70—Efficient control or regulation technologies, e.g. for control of refrigerant flow, motor or heating

Abstract

(57)【要約】 【課題】 蒸気圧縮式冷凍サイクルにおいて、気液分離
器を用いない回路とすることでコスト低減を図りなが
ら、冷媒のもれに伴う能力低下を防止する 【解決手段】 圧縮機２、放熱器３、蒸発器７、内部熱
交換器４、放熱器３からの冷媒の圧力を制御する高圧制
御弁５、圧縮機２入口側での冷媒の過熱度が所定値とな
るように放熱器３から蒸発器７への冷媒の流量を調整す
る過熱度制御弁６により基本回路が構成されており、選
択手段１３は、温度・圧力検出手段１２の温度検出値に
対する圧力検出値が所定範囲内であれば第１の冷媒温度
検出手段１０からの冷媒温度検出値を選択し、温度検出
値に対する圧力検出値が所定範囲を越えた場合に第２の
冷媒温度検出手段１１からの冷媒温度検出値を選択す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、蒸気圧縮式冷凍サ
イクルに関し、特に自動車等の車両用の空調機として好
適に用いられる。
【０００２】
【従来の技術】フロンガスによる地球温暖化を防止する
ことが世界的に求められている今日において、従来フロ
ンを冷媒として用いていた蒸気圧縮式冷凍サイクルの分
野では、冷媒の脱フロン対策の一つとして、例えば二酸
化炭素（ＣＯ2）を使用した蒸気圧縮式冷凍サイクル
（以下、ＣＯ2サイクルと略す。）が提案されている。
【０００３】このようなＣＯ2サイクルでは、フロンを
用いたものと比較して冷凍サイクルの成績係数（ＣＯ
Ｐ：Coefficient of Performance）が悪いため、これを
向上させることが要求されている。
【０００４】ＣＯ2サイクルのＣＯＰを改善する方法と
しては、例えば内部熱交換器を用いて冷媒の熱交換を行
うことが一般に行われていた。ここで、図３に、内部熱
交換器を用いたＣＯ2サイクルの回路を示す。この蒸気
圧縮式冷凍サイクル１０１（以下、単に冷凍サイクル１
０１と言う。）は、冷媒ＣＯ2が貯められる気液分離器
１０２と、気液分離器１０２からの気相状態の冷媒を圧
縮する圧縮機１０３と、この圧縮機１０３で圧縮された
冷媒を外気等との間で熱交換して冷却する放熱器（ガス
クーラー）１０４と、ガスクーラー１０４からの冷媒を
蒸発させて圧縮機１０２に供給する蒸発器１０８と、ガ
スクーラー１０４出口の冷媒と蒸発器１０８出口の冷媒
とで熱交換を行わせる内部熱交換器１０５と、内部熱交
換器１０５の後段に配されガスクーラー１０４からの冷
媒の圧力を制御する高圧制御弁１０６と、高圧制御弁１
０６の後段に配され圧縮機１０３入口側での冷媒ＣＯ2
の過熱度が所定値となるようにガスクーラー１０４から
蒸発器７への冷媒の流量を調整する過熱度制御弁１０７
とにより基本回路が構成される。
【０００５】この冷凍サイクル１０１では、図３に示す
ように、気液分離器１０２と圧縮機１０３とが配管Ｐ
101で、圧縮機１０３とガスクーラー１０４とが配管Ｐ
102で、ガスクーラー１０４と内部熱交換器１０５とが
配管Ｐ103で、内部熱交換器１０５と高圧制御弁１０６
とが配管Ｐ104で、高圧制御弁１０６と過熱度制御弁１
０７とが配管Ｐ105で、流量制御部１０７と蒸発器１０
８とが配管Ｐ106で、蒸発器１０８と内部熱交換器１０
５とが配管Ｐ107で、内部熱交換器１０５と気液分離器
１０２とが配管Ｐ108で、それぞれ接続される。
【０００６】このような冷凍サイクル１０１では、気液
分離器１０２から供給される冷媒の二酸化炭素（Ｃ
Ｏ2）が圧縮機１０３によってその臨界圧力以上に圧縮
して吐出され、このＣＯ2は、配管Ｐ102を介してガスク
ーラー１０４に流入し、以後、内部熱交換器１０５、高
圧制御弁１０６、過熱度制御弁１０７、蒸発器１０８、
内部熱交換器１０５、気液分離器１０２、圧縮機１０
３、の順で循環する。
【０００７】これにより、冷凍サイクル１０１では、内
部熱交換器１０５によって、ガスクーラー１０４から流
出した比較的高温（例えば４０〜５０度位）のＣＯ2と
蒸発器１０８から流出した比較的低温（例えば５〜１０
度位）のＣＯ2とで熱交換が行われ、蒸発器１０８出口
からのＣＯ2が温度上昇して気液分離器１０２に戻され
ることになる。そして、冷凍サイクル１０１では、内部
熱交換器１０５で交換された温度量に比例して、圧縮機
１０３で吸入する際のＣＯ2の過熱度（ＳＨ：Ｓuper Ｈ
eat）が上昇し、ＣＯＰが改善されることになる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
冷凍サイクル１０１を車両用の空調機（エアコン）とし
て用いる場合には、コスト低減の強い要請があり、その
ため例えば気液分離器１０２を用いないで回路を構成す
ることが検討されている。しかしながら、このような回
路とすると、冷媒を貯めておく手段が無くなるため、冷
媒が一定量以上もれた場合に能力が著しく低下するとい
う問題が生じる。特に、気液分離器１０２を用いない冷
凍サイクルを車両用の空調システムとして用いた場合に
は、車両の振動により冷媒が徐々に抜けてゆく現象が不
可避的に生じるため、当該現象に対応できる回路とする
ことが要求される。従って、冷凍サイクル１０１を気液
分離器１０２を用いない構成とする場合には、多少の冷
媒もれが起きても能力が低下しないシステムとすること
が必須課題となる。
【０００９】本発明はこのような課題を解決すべく提案
されたものであって、気液分離器を用いない回路とする
ことでコスト低減を図りながら、冷媒のもれに伴う能力
低下を防止することができる蒸気圧縮式冷凍サイクルを
提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決した本発
明に係る蒸気圧縮式冷凍サイクルは、二酸化炭素（ＣＯ
2）を冷媒として用い、気相冷媒を圧縮する圧縮機と、
圧縮機で圧縮された冷媒を外部流体と熱交換して冷却す
る放熱器と、放熱器からの冷媒を蒸発させて圧縮機に供
給する蒸発器と、放熱器出口の冷媒と蒸発器出口の冷媒
とで熱交換を行わせる内部熱交換器と、内部熱交換器か
ら流出する蒸発器出口からの冷媒温度を検出する第１の
冷媒温度検出手段と、内部熱交換器に供給される蒸発器
からの冷媒温度を検出する第２の冷媒温度検出手段と、
放熱器から内部熱交換器に供給される冷媒の温度及び圧
力を検出する温度・圧力検出手段と、温度・圧力検出手
段の検出値に基づき、第１の冷媒温度検出手段からの冷
媒温度検出値と第２の冷媒温度検出手段からの冷媒温度
検出値のいずれかを選択する選択手段と、選択手段によ
り選択されたいずれかの冷媒温度検出手段からの冷媒温
度検出値に基づいて、圧縮機入口側での冷媒の過熱度が
所定値となるように放熱器から蒸発器への冷媒の流量を
調整する過熱度制御弁とを備える。
【００１１】本発明の蒸気圧縮式冷凍サイクルにおい
て、選択手段は、温度・圧力検出手段の温度検出値に対
する圧力検出値が所定範囲内であれば第１の冷媒温度検
出手段からの冷媒温度検出値を選択し、温度検出値に対
する圧力検出値が所定範囲を越えた場合に第２の冷媒温
度検出手段からの冷媒温度検出値を選択する。
【００１２】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面を参照
して説明する。本発明を適用した図１に示す蒸気圧縮式
冷凍サイクル１（以下、単に冷凍サイクル１と言う。）
は、例えば乗用車などの車両用に搭載される空調システ
ムであって、二酸化炭素（ＣＯ2）を冷媒とし、気相状
態の冷媒を圧縮する圧縮機２と、圧縮機２の後段に接続
される放熱器（ガスクーラー）３と、ガスクーラー３か
らの冷媒を蒸発させて圧縮機２に供給する蒸発器７と、
ガスクーラー３出口の冷媒と蒸発器７出口の冷媒とで熱
交換を行わせる内部熱交換器４と、内部熱交換器４の後
段に配され、ガスクーラー３からの冷媒の圧力を制御す
る高圧制御弁５と、高圧制御弁５の後段に配され、圧縮
機２入口側での冷媒の過熱度が所定値となるようにガス
クーラー３から蒸発器７への冷媒の流量を調整する過熱
度制御弁６とにより基本回路が構成される。
【００１３】すなわち、この冷凍サイクル１では、図１
に示すように、冷媒を貯める受液器（気液分離器）を用
いない回路となっており、圧縮機２とガスクーラー３と
が配管Ｐ1で、ガスクーラー３と内部熱交換器４とが配
管Ｐ2で、内部熱交換器４と高圧制御弁５とが配管Ｐ
3で、高圧制御弁５と過熱度制御弁６とが配管Ｐ4で、過
熱度制御弁６と蒸発器７とが配管Ｐ5で、蒸発器７と内
部熱交換器４とが配管Ｐ6で、内部熱交換器４と圧縮機
２とが配管Ｐ7で、それぞれ接続されている。
【００１４】また、この冷凍サイクル１は、蒸発器７か
らの冷媒温度を内部熱交換器４の出口の位置で検出する
第１の温度検出手段１０と、蒸発器７出口の冷媒温度を
検出する第２の温度検出手段１１と、ガスクーラー３出
口の冷媒の温度及び圧力を検出する温度・圧力センサ１
２と、第１の温度検出手段１０からの冷媒温度検出値と
第２の温度検出手段１１からの冷媒温度検出値のいずれ
かを、温度・圧力センサ１２の検出値に基づいて選択す
る切替選択部１３とを備えている。
【００１５】圧縮機２は、気相状態のＣＯ2を配管Ｐ7か
ら吸入して、吸入したＣＯ2をその臨界圧力以上に圧縮
して吐出する。
【００１６】ガスクーラー３は、圧縮機２によって臨界
圧力以上に圧縮されたＣＯ2を外気等の外部流体と熱交
換して放熱する。
【００１７】内部熱交換器４は、ガスクーラー３から流
出したＣＯ2と蒸発器７から流出したＣＯ2との熱交換を
行う。
【００１８】高圧制御弁５は、内部熱交換器４を通過し
たガスクーラー３からのＣＯ2を減圧するとともに、内
部熱交換器４の出口側（配管Ｐ3側）のＣＯ2の温度に応
じて内部熱交換器４の当該出口側の圧力を制御する。
【００１９】過熱度制御弁６は、圧縮機２入口側でのＣ
Ｏ2の吸入の過熱度が所定値となるように、蒸発器７に
流入されるＣＯ2の流量調整を行う。この実施の形態で
は、過熱度制御弁６は、電磁弁を用いた構成となってお
り、詳細を後述する切替選択部１３から出力される検出
信号に基づいて圧縮機２入口側でのＣＯ2の吸入の過熱
度が０〜５０度（ｄｅｇ）となるように当該電磁弁の開
閉を行う。
【００２０】ここで、過熱度制御弁６は、切替制御部１
３を介して入力される第１の温度検出手段１０又は第２
の温度検出手段１１からの検出温度がＣＯ2の蒸発温度
＋上記過熱度に相当する温度になるように、当該電磁弁
の開度を調節する制御を行う。具体的には、この回路の
場合にはＣＯ2の蒸発温度がほぼ０度であり、過熱度の
設定が０〜５０度なので、第１の温度検出手段１０又は
第２の温度検出手段１１から０度〜５０度の温度検出値
が得られればよいことになる。従って、過熱度制御弁６
は、切替制御部１３を介して入力される第１の温度検出
手段１０又は第２の温度検出手段１１からの検出温度が
０度〜５０度になるように、当該電磁弁の開度を調節す
る。
【００２１】第１の温度検出手段１０及び第２の温度検
出手段１１は、この実施の形態では、それぞれサーミス
タを用いて構成されており（以下、適宜サーミスタ１
０，サーミスタ１１と呼ぶ。）、サーミスタ１０が内部
熱交換器４出口の配管Ｐ7における冷媒温度を検出して
検出信号を切替選択部１３に出力し、サーミスタ１１が
蒸発器７出口の配管Ｐ6における冷媒温度を検出して検
出信号を切替選択部１３に出力するようになっている。
【００２２】温度・圧力センサ１２は、ガスクーラー３
出口の配管Ｐ2に取り付けられており、高圧側となるガ
スクーラー３出口の冷媒温度及び圧力を検出し、検出値
を切替選択部１３に出力する。
【００２３】切替選択部１３は、図１に示すように、切
替スイッチ１４と制御回路１５により構成されており、
サーミスタ１０及びサーミスタ１１からの検出信号のう
ちのいずれか一方を選択して過熱度制御弁６に出力する
ようになっている。ここで、切替スイッチ１４は、サー
ミスタ１０からの検出信号が供給される端子１４ａと、
サーミスタ１１からの検出信号が供給される端子１４ｂ
とのいずれかにスイッチＳの接続を切り替えることによ
り、いずれか一方の検出信号を過熱度制御弁６に供給す
る。なお、冷凍サイクル１の始動時の初期状態において
は、スイッチＳは、図１のように、サーミスタ１０側の
端子１４ａに接続される。
【００２４】制御回路１５は、温度・圧力センサ１２か
ら供給される温度及び圧力の検出値を参照して、所定の
場合に切替スイッチ１４に切替制御信号を出力する。具
体的には、制御回路１５は、冷凍サイクル１の回路内に
冷媒が十分にある正常時での温度と圧力との対応値につ
いて記憶しており、この対応値と温度・圧力センサ１２
から供給される温度及び圧力の検出値を比較して、検出
値が一定のしきい値以下である場合に切替スイッチ１４
に切替制御信号を出力する。
【００２５】ここで、正常時における温度と圧力との対
応値とは、例えばガスクーラー３出口の配管Ｐ2の温度
・圧力センサ１２の温度検出値が４５度のときには圧力
検出値の適正値が１２０ｋｇ／ｃｍ2、当該温度検出値
が５０度のときには圧力検出値の適正値が１２５ｋｇ／
ｃｍ2、といったものであり、制御回路１５は、このよ
うな検出温度に対する検出圧力の適正値を一定温度幅毎
に予め記憶しておく。そして、制御回路１５は、温度・
圧力センサ１２の圧力検出値が適正値に対して所定のし
きい値以下である場合には、温度に対する圧力が許容値
を下回った場合であり、冷媒漏れによる圧力低下である
として、切替スイッチ１４のスイッチＳの接続をサーミ
スタ１１側の端子１４ｂに切替えるように、切替スイッ
チ１４に切替制御信号を出力する。
【００２６】このような構成とされた冷凍サイクル１で
は、圧縮機２によって、冷媒ＣＯ2がその臨界圧力以上
に圧縮して吐出され、このＣＯ2は、配管Ｐ1を介してガ
スクーラー３に流入し、以後、内部熱交換器４、高圧制
御弁５、過熱度制御弁６、蒸発器７、内部熱交換器４、
圧縮機２、の順で循環する。ここで、冷媒ＣＯ2は、ガ
スクーラー３で外気と熱交換することにより例えば４０
〜５０度位の温度となり、高圧制御弁５及び過熱度制御
弁６で圧力及び流量の制御が行われて液相状態となって
蒸発器７に流入する。そして、冷媒ＣＯ2は、蒸発器７
で蒸発して蒸発器７の周囲の流体から熱を奪うことで車
両の室内を冷却し、さらに内部熱交換器４によって、蒸
発器７からの比較的温度の低いＣＯ2とガスクーラー３
からの比較的温度の高いＣＯ2とで熱交換が行われる。
【００２７】これにより、冷凍サイクル１では、蒸発器
７出口からのＣＯ2が内部熱交換器４で温度上昇して圧
縮機２に供給されるので、配管Ｐ6における冷媒温度を
検出するサーミスタ１１の検出温度よりも配管Ｐ7にお
ける冷媒温度を検出するサーミスタ１０の検出温度の方
が常に高くなる。そして、冷凍サイクル１では、内部熱
交換器４で交換された温度量に比例して、ガスクーラー
出口冷媒の冷却のため、ＣＯＰが改善されることにな
る。
【００２８】以下、この冷凍サイクル１の制御について
説明する。冷凍サイクル１の始動時の初期状態では、切
替スイッチ１４のスイッチＳがサーミスタ１０側の端子
１４ａに接続され、サーミスタ１０からの検出信号に基
づいて過熱度制御弁６の流量制御が行われる。
【００２９】そして、切替制御部１３の制御回路１５
は、温度・圧力センサ１２からの温度及び圧力の検出値
に基づき、温度に対する圧力が許容値を下回ったか否か
について判定する。ここで、制御回路１５は、冷媒の漏
れのない通常時にはＮｏすなわち温度に対する圧力が許
容値を下回っていないと判定し、冷媒の漏れが許容範囲
を越えた場合に初めて、Ｙｅｓすなわち温度に対する圧
力が許容値を下回ったと判定する。さらに、制御回路１
５は、温度に対する圧力が許容値を下回ったと判定した
場合には、冷媒の漏れが許容範囲を越えたとして切替ス
イッチ１４に切替制御信号を出力して、サーミスタ１１
側の端子１４ｂ側に接続を切替えるようにする。これに
より、冷凍サイクル１では、過熱度制御弁６に入力され
る検出信号がサーミスタ１１側からの検出信号に切り替
えられることになる。
【００３０】なお、過熱度制御弁６による当該電磁弁の
開閉については、過熱度の値が所定値よりも高い場合に
は、電磁弁の開度を大きくする（開く）ようにし、逆
に、過熱度の値が所定値よりも低い場合には、電磁弁の
開度を小さくする（閉じる）ようにすればよい。すなわ
ち、電磁弁の開度を大きくすることによって、冷凍サイ
クル１では、蒸発器７及び内部熱交換器４を流通する冷
媒の量が増加し、サーミスタ１０の検出値が低くなる。
一方、電磁弁の開度を小さくすると、蒸発器７及び内部
熱交換器４を流通する冷媒の量が減少し、サーミスタ１
０の検出値が高くなる。
【００３１】次に、回路内の相当量の冷媒ＣＯ2が抜け
てしまった場合について考える。このような場合には、
第１の温度検出手段１０の検出値より圧縮機２の吸入の
過熱度を０〜５０ｄｅｇに保つように過熱度制御弁６で
流量制御しようとすると、圧縮機２の出口側（高圧側）
からの冷媒量が少なくなり、結果的に温度・圧力センサ
１２からの圧力の検出値が下がり、能力・成績係数（Ｃ
ＯＰ）が低下することになる。
【００３２】このとき、冷凍サイクル１では、上述のよ
うに制御回路１５が切替スイッチ１４に切替制御信号を
出力して、過熱度制御弁６に入力される信号がサーミス
タ１１側に切り替えられる。ここで、第２の温度検出手
段１１の検出温度は第１の温度検出手段１０の検出温度
よりも常に低いので、過熱度制御弁６は、相対的に電磁
弁の開閉度を小さくすることになる。
【００３３】これにより、冷凍サイクル１においては、
蒸発器７に流入する冷媒量が減少し、回路内における液
相状態の冷媒若しくは密度の高い気相状態の冷媒の占め
る割合が少なくなるので、圧縮機２出口側（高圧側）の
圧力が再び上昇して温度・圧力センサ１２からの圧力の
検出値が上昇することとなり、能力及びＣＯＰの低下が
防止される。
【００３４】以上のような構成及び制御とすることで、
本発明によれば、余剰冷媒を貯めるための気液分離器が
不要となり、コスト低減を図ることが可能となる。そし
て、カーエアコンなどの車両用の空調機では振動による
冷媒もれがつきものであるが、本発明では、そのような
事態が起きても能力が低下しない空調システムとするこ
とができる。
【００３５】次に、冷凍サイクルの他の実施の形態につ
いて図２を参照して説明する。なお、図１の冷凍サイク
ル１と同一の部分には同一の符号を付し、その説明を省
略する。図２に示す冷凍サイクル１Ａは、上述した冷凍
サイクル１と基本的構成については同一であるが、第１
の温度検出手段１０Ａ及び第２の温度検出手段１１Ａと
して感温筒を用いており（以下、感温筒１０Ａ，感温筒
１１Ａと呼ぶ。）、過熱度制御弁の開閉制御について圧
力式の構成としたものである。すなわち、冷凍サイクル
１Ａの感温筒１０Ａ及び感温筒１１Ａは、所定密度で流
体が封入されており、冷媒温度検出値を当該流体の圧力
（以下、検出圧力という。）により切替選択部１３Ａに
出力するようになっている。
【００３６】また、冷凍サイクル１Ａでは、切替スイッ
チ１４の代わりに切替弁１６を用いて切替選択部１３Ａ
が構成されており、この切替弁１６が制御回路１５から
の切替制御信号に基づいて、感温筒１０Ａ及び感温筒１
１Ａのいずれかの検出圧力を過熱度制御弁６Ａに供給す
る。さらには、冷凍サイクル１Ａにおける過熱度制御弁
６Ａは、切替選択部１３Ａから供給される感温筒１０Ａ
及び感温筒１１Ａのいずれかの検出圧力に応じて機械的
に弁の開度を調節する機械式のものとなっている。
【００３７】そして、冷凍サイクル１の始動時の初期状
態では、切替弁１６が感温筒１０Ａからの検出圧力を過
熱度制御弁６Ａに供給することにより、当該検出圧力に
基づいて過熱度制御弁６Ａの流量制御が行われる。
【００３８】また、上述のように、切替制御部１３の制
御回路１５は、温度・圧力センサ１２からの温度及び圧
力の検出値に基づき、温度に対する圧力が許容値を下回
ったか否かについて判定する。そして、制御回路１５
は、温度に対する圧力が許容値を下回ったと判定した場
合には、冷媒の漏れが許容範囲を越えたとして切替弁１
６に切替制御信号を出力して、過熱度制御弁６Ａに供給
される検出圧力を感温筒１１Ａからの検出圧力に切替え
るようにする。これにより、冷凍サイクル１Ａにおいて
は、上述した冷凍サイクル１と同様に、回路内の相当量
の冷媒ＣＯ2が抜けてしまった場合でも、能力及びＣＯ
Ｐの低下を防止することが可能となる。
【００３９】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明の蒸
気圧縮式冷凍サイクルによれば、圧縮機と、放熱器と、
蒸発器と、放熱器出口の冷媒と蒸発器出口の冷媒とで熱
交換を行わせる内部熱交換器と、内部熱交換器から流出
する蒸発器出口からの冷媒温度を検出する第１の冷媒温
度検出手段と、内部熱交換器に供給される蒸発器からの
冷媒温度を検出する第２の冷媒温度検出手段と、放熱器
から内部熱交換器に供給される冷媒の温度及び圧力を検
出する温度・圧力検出手段と、温度・圧力検出手段の検
出値に基づき、第１の冷媒温度検出手段からの冷媒温度
検出値と第２の冷媒温度検出手段からの冷媒温度検出値
のいずれかを選択する選択手段と、選択手段により選択
されたいずれかの冷媒温度検出手段からの冷媒温度検出
値に基づいて、圧縮機入口側での冷媒の過熱度が所定値
となるように放熱器から蒸発器への冷媒の流量を調整す
る過熱度制御弁とを備え、選択手段が、温度・圧力検出
手段の温度検出値に対する圧力検出値が所定範囲内であ
れば第１の冷媒温度検出手段からの冷媒温度検出値を選
択し、温度検出値に対する圧力検出値が所定範囲を越え
た場合に第２の冷媒温度検出手段からの冷媒温度検出値
を選択するので、冷媒のもれに伴う能力低下を防止する
ことが可能となる。
【００４０】従って、本発明によれば、気液分離器を用
いない回路とすることでコスト低減を図りながら、冷媒
のもれに伴う能力低下を防止することができる蒸気圧縮
式冷凍サイクルを提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の蒸気圧縮式冷凍サイクルの構成を示す
回路図である。
【図２】本発明の蒸気圧縮式冷凍サイクルの他の実施の
形態を示す回路図である。
【図３】従来の内部熱交換器を用いたＣＯ2サイクルの
構成を示す回路図である。
【符号の説明】
１，１Ａ 蒸気圧縮式冷凍サイクル ２ 圧縮機 ３ 放熱器（ガスクーラー） ４ 内部熱交換器 ５ 高圧制御弁 ６，６Ａ 過熱度制御弁 ７ 蒸発器 １０，１０Ａ 第１の温度検出手段 １１，１１Ａ 第２の温度検出手段 １２ 温度・圧力センサ １３，１３Ａ 切替選択部 １４ 切替スイッチ １５ 制御回路 １６ 切替弁

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 二酸化炭素（ＣＯ2）を冷媒として用
    い、 気相冷媒を圧縮する圧縮機と、 上記圧縮機で圧縮された冷媒を外部流体と熱交換して冷
    却する放熱器と、 上記放熱器からの冷媒を蒸発させて上記圧縮機に供給す
    る蒸発器と、 上記放熱器出口の冷媒と上記蒸発器出口の冷媒とで熱交
    換を行わせる内部熱交換器と、 上記内部熱交換器から流出する上記蒸発器出口からの冷
    媒温度を検出する第１の冷媒温度検出手段と、 上記内部熱交換器に供給される上記蒸発器からの冷媒温
    度を検出する第２の冷媒温度検出手段と、 上記放熱器から上記内部熱交換器に供給される冷媒の温
    度及び圧力を検出する温度・圧力検出手段と、 上記温度・圧力検出手段の検出値に基づき、上記第１の
    冷媒温度検出手段からの冷媒温度検出値と第２の冷媒温
    度検出手段からの冷媒温度検出値のいずれかを選択する
    選択手段と、 上記選択手段により選択されたいずれかの冷媒温度検出
    手段からの冷媒温度検出値に基づいて、上記圧縮機入口
    側での冷媒の過熱度が所定値となるように上記放熱器か
    ら上記蒸発器への冷媒の流量を調整する過熱度制御弁と
    を備え、 上記選択手段は、上記温度・圧力検出手段の温度検出値
    に対する圧力検出値が所定範囲内であれば第１の冷媒温
    度検出手段からの冷媒温度検出値を選択し、温度検出値
    に対する圧力検出値が所定範囲を越えた場合に第２の冷
    媒温度検出手段からの冷媒温度検出値を選択することを
    特徴とする蒸気圧縮式冷凍サイクル。
  2. 【請求項２】 上記第１の温度検出手段及び上記第２の
    温度検出手段は、冷媒温度検出値を電気信号で出力する
    サーミスタであり、 上記選択手段は、各サーミスタからのいずれの電気信号
    を上記過熱度制御弁に供給するかについて切り替える切
    替スイッチと、上記温度・圧力検出手段の検出値に基づ
    いて上記切替スイッチの切替制御を行う切替スイッチ制
    御手段とを備えることを特徴とする請求項１記載の蒸気
    圧縮式冷凍サイクル。
  3. 【請求項３】 上記第１の温度検出手段及び上記第２の
    温度検出手段は、流体が封入され、冷媒温度検出値を当
    該流体の圧力により出力する感温筒であり、 上記選択手段は、各感温筒からのいずれの流体の圧力を
    上記過熱度制御弁に供給するかについて切り替える切替
    弁と、上記温度・圧力検出手段の検出値に基づいて上記
    切替弁の切替制御を行う切替弁制御手段とを備えること
    を特徴とする請求項１記載の蒸気圧縮式冷凍サイクル。
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