JP6998780B2

JP6998780B2 - 冷凍サイクル装置

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Publication number: JP6998780B2
Application number: JP2018017276A
Authority: JP
Inventors: 孝広上嶋; 典之冨田; 尚之児玉; 信治加藤
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2018-02-02
Filing date: 2018-02-02
Publication date: 2022-01-18
Anticipated expiration: 2038-02-02
Also published as: JP2019132571A

Description

本発明は、冷凍サイクル装置に関するものである。

従来、冷凍サイクル装置において、圧縮器により圧縮される高温高圧冷媒から放熱させる凝縮器と、凝縮器を通過した高温の気液二相冷媒を液相冷媒へ分離するレシーバ部と、液相冷媒を減圧させるエキスパンションバルブと、エキスパンションバルブにより減圧された気液二相冷媒を蒸発させる蒸発器とを備える（例えば、特許文献１参照）。

このものにおいては、レシーバ部により分離された液相冷媒を蒸発器をバイパスして圧縮器の冷媒吸入口に流入させるバイパス配管と、バイパス配管を流れる液相冷媒を減圧する流量調整弁とが設けられている。このため、バイパス配管および流量調整弁を用いて液相冷媒を減圧して圧縮器の冷媒吸入口に流入させることにより、圧縮器の吐出温度を低下させることができる。

特開２０１２－１２２６３７号公報

上記特許文献１の冷凍サイクル装置では、上述の如く、バイパス流路および流量調整弁を用いて液相冷媒を減圧して圧縮器の冷媒吸入口に流入させることにより、圧縮器の吐出冷媒の温度を低下させることができる。

しかし、レシーバ部により分離された液相冷媒を蒸発器をバイパスして圧縮器の冷媒吸入口に流入させるバイパス配管と、バイパス配管を流れる液相冷媒を減圧する流量調整弁とを追加することが必要になる。

本発明は上記点に鑑みて、部品を追加することなく、圧縮機から吐出される冷媒温度を下げることができる冷凍サイクル装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、冷媒を圧縮して吐出する圧縮機（１０）と、
圧縮機から吐出される高温冷媒から放熱させる放熱部（２０）と、
放熱部を通過した高温冷媒を減圧する減圧弁（５０）と、
減圧弁を通過した低温冷媒が冷凍庫（６５）内から吸熱して低温冷媒を蒸発させる蒸発器（６０）と、
蒸発器に付いた霜を除霜するために、圧縮機から吐出される高温冷媒を放熱部および減圧弁をバイパスして蒸発器の冷媒入口に流すバイパス通路（９０）と、
バイパス通路を開閉する第１の弁体（１００）と、
圧縮機の冷媒出口と放熱部の冷媒入口との間に配置されて、圧縮機からの高温冷媒を放熱部の冷媒入口に導くためのゴムホース（１２０）と、
蒸発器に霜が着いたか否かを判定する霜着判定部（Ｓ１００）と、
蒸発器に霜が着いたと霜着判定部が判定したとき、第１の弁体によってバイパス通路を開けて
圧縮機から吐出される高温冷媒をバイパス通路を通して蒸発器内に流す除霜制御部（Ｓ１１０）と、
圧縮機から吐出される高温冷媒の温度を検出する温度センサ（１３０）の検出値に基づいて、圧縮機から吐出される高温冷媒の温度が閾値以上であるか否かを判定する冷媒温度判定部（Ｓ２００）と、
圧縮機から吐出される高温冷媒の温度が閾値以上であると冷媒温度判定部が判定したとき、第１の弁体によってバイパス通路を開けて圧縮機から吐出される高温冷媒をバイパス通路を通して蒸発器内に流すと共に、前記圧縮機の冷媒出口から前記放熱部までの部位と前記減圧弁との間にある冷媒流路を開閉する第２の弁体（４０）を閉じる冷媒制御部（Ｓ２１０）と、を備え、
閾値は、ゴムホースが高温冷媒により熱劣化して故障を生じるおそれがあるか否かを判定するための値である。

以上により、圧縮機から吐出される高温冷媒を蒸発器を通過して圧縮機の冷媒入口に流すことができる。このため、バイパス通路および弁体を利用して、圧縮機から吐出される冷媒温度を下げることができる。よって、部品を追加することなく、圧縮機から吐出される冷媒温度を下げることができる冷凍サイクル装置を提供することができる。

なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。

本発明の第１実施形態における冷凍サイクル装置の全体構成を示す図である。図１のゴムホースの断面図である。第１実施形態の冷凍サイクル装置の電気的構成を示すブロック図である。図２の電子制御装置による除霜制御処理を示すフローチャートである。図２の電子制御装置による吐出冷媒温度制御処理を示すフローチャートである。図２の電子制御装置が吐出冷媒温度制御処理を実行する際の吐出冷媒温度と吐出冷媒圧力の変化を示すタイミングチャートである。本発明の第２実施形態における電子制御装置による吐出冷媒温度制御処理を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、説明の簡略化を図るべく、図中、同一符号を付してある。

（第１実施形態）
図１に本発明の冷凍サイクル装置１の本第１実施形態を示す。冷凍サイクル装置１は、冷凍車の冷凍庫６５内の温度を制御するための冷凍サイクルを構成するものである。

冷凍サイクル装置１は、図１に示すように、圧縮機１０、凝縮器２０、レシーバ３０、リキッドバルブ４０、エキスパンションバルブ５０、蒸発器６０、アキュムレータ８０、除霜配管９０、および除霜バルブ１００を備える。

図１の冷凍サイクル装置１には、オイル配管１１０、オイルセパレータ１１１、キャピラリチューブ１１２、およびゴムホース１２０、１２１が設けられている。

圧縮機１０、凝縮器２０、レシーバ３０、リキッドバルブ４０、蒸発器６０、およびアキュムレータ８０は、それぞれ、冷媒配管、ゴムホース１２０、１２１によって接続されて、冷媒を循環させる閉回路を構成する。

圧縮機１０は、走行用エンジン（図示省略）から電磁クラッチ１１（図３参照）を介して伝達される駆動力によって、冷媒を吸入して圧縮して吐出する。電磁クラッチ１１は、走行用エンジンおよび圧縮機１０の間を接続、および開放させるクラッチである。ここで、冷媒には、圧縮機１０の圧縮機構を潤滑させる潤滑油が含まれている。

凝縮器２０は、圧縮機１０から吐出される高圧冷媒と電動ファン２１によって送風される空気流との間で熱交換させて高圧冷媒を空気流によって冷却させる放熱部としての熱交換器である。

レシーバ３０は、凝縮器２０を通過した高圧冷媒のうち気相冷媒と液相冷媒とを分離して液相冷媒をエキスパンションバルブ５０側に誘導する。

エキスパンションバルブ５０は、レシーバ３０の冷媒出口および蒸発器６０の冷媒入口の間の冷媒流路の開度を調整する減圧弁である。エキスパンションバルブ５０は、レシーバ３０を通過した液相冷媒を減圧する。

本実施形態のエキスパンションバルブ５０としては、蒸発器６０の冷媒出口から出る冷媒の蒸発状態が適度な過熱度を持つように冷媒流量を自動的に制御する機械式の膨張弁が用いられている。

リキッドバルブ４０は、レシーバ３０の冷媒出口およびエキスパンションバルブ５０の冷媒入口の間の冷媒流路を開閉する弁体と、この弁体を駆動する電動アクチュエータとを備える。

蒸発器６０は、冷凍庫６５内に配置されている。蒸発器６０は、エキスパンションバルブ５０を通過した低圧冷媒と電動ファン６１から送風される空気流との間で熱交換して空気流を低圧冷媒により冷却する熱交換器である。電動ファン６１は、冷凍庫６５内に配置されて、空気流を発生させる。

アキュムレータ８０は、蒸発器６０を通過した低圧冷媒を気相冷媒と液相冷媒とに分離して液相冷媒を貯めつつ気相冷媒を圧縮機１０の冷媒入口に導く。

サイトグラス５１は、エキスパンションバルブ５０の冷媒入口に配置されて、冷媒配管内部を使用者が観察可能に構成されている。

除霜配管９０は、圧縮機１０から吐出される高圧冷媒を凝縮器２０、リキッドバルブ４０、エキスパンションバルブ５０を迂回して蒸発器６０の冷媒入口に導くバイパス流路を構成する。

具体的には、除霜配管９０は、凝縮器２０、リキッドバルブ４０、エキスパンションバルブ５０を迂回して冷媒配管のうち高圧部位１３０ａと低圧部位１３０ｂとの間を連通するバイパス通路を形成する冷媒配管である。

高圧部位１３０ａは、冷媒配管のうちオイルセパレータ１１１の冷媒出口および凝縮器２０の冷媒入口の間の部位である。低圧部位１３０ｂは、冷媒配管のうちエキスパンションバルブ５０の冷媒出口および蒸発器６０の冷媒入口の間の部位である。

除霜バルブ１００は、除霜配管９０を開閉する弁体と、この弁体を駆動する電動アクチュエータとを備える弁体である。

オイルセパレータ１１１は、圧縮機１０から吐出される高圧冷媒のうち潤滑油を分離して潤滑油をキャピラリチューブ１１２およびオイル配管１１０を通して、潤滑油のみを配管吸入部位１３０ｃに導く。

吸入部位１３０ｃは、冷媒配管のうちアキュムレータ８０の冷媒出口と圧縮機１０の冷媒入口との間の部位である。オイルセパレータ１１１は、圧縮機１０から吐出される冷媒から潤滑油を分離し、冷媒を凝縮器２０の冷媒入口に導く。

ゴムホース１２０は、圧縮機１０の冷媒出口に接続されて、圧縮機１０から吐出される高温冷媒をオイルセパレータ１１１の冷媒入口に導く冷媒流路を構成する。ゴムホース１２１は、圧縮機１０の冷媒入口に接続されて、アキュムレータ８０を通過した低圧冷媒を圧縮機１０の冷媒入口に導く冷媒流路を構成する。

本実施形態のゴムホース１２０、１２１は、それぞれ、冷媒流路１２０ｃを構成するゴム製ホース１２０ａと、ゴム製ホース１２０ａの内周面に沿って形成されているナイロン製の膜１２０ｂ（図２参照）とを備える。膜１２０ｂは、冷媒流路１２０ｃ内の冷媒がゴム製ホース１２０ａを通過して外側に漏れることを抑制する役割を果たす。

ここで、ゴムホース１２０、１２１は、走行用エンジンの振動が冷凍サイクル装置１のうち圧縮機１０以外の機器に伝わることを抑制する役割を果たす。

次に、本実施形態の冷凍サイクル装置１の電気的構成について図３を参照して説明する。

冷凍サイクル装置１は、電子制御装置２００を備える。電子制御装置２００は、マイクロコンピュータ、メモリ等から構成され、冷凍庫６５内の温度をマイナス２０°～３０°程度の低温度に保持するための冷凍制御処理を実行する。

電子制御装置２００は、冷凍制御処理を実行する際に、吐出温度センサ１３０の検出温度、除霜温度センサ１３２の検出温度、吸込み温度センサ１３２の検出温度に基づいて、電磁クラッチ１１、リキッドバルブ４０、エキスパンションバルブ５０、除霜バルブ１００および電動ファン２１、６１を制御する。冷凍制御処理は、庫内温度制御処理、除霜制御処理、および冷媒温度制御から構成されている。

吐出温度センサ１３０は、圧縮機１０から吐出される高圧冷媒温度を検出する。本実施形態の吐出温度センサ１３０は、ゴムホース１２０の冷媒出口とオイルセパレータ１１１の冷媒入口との間の冷媒温度を検出する。

除霜温度センサ１３２は、蒸発器６０の温度を検出する。本実施形態の除霜温度センサ１３２は、蒸発器６０の外壁（或いは、蒸発器６０に接続される冷媒配管）に配置されている。

吸込み温度センサ１３２は、蒸発器６０に吸い込まれる空気流の温度（すなわち、冷凍庫６５内の空気温度）を検出する。本実施形態では、吸込み温度センサ１３２は、蒸発器６０に対して空気流れ上流側に配置されている。

次に、本実施形態の電子制御装置２００による冷凍制御処理の詳細について説明する。

電子制御装置２００は、庫内温度制御処理、除霜制御処理、および冷媒温度制御を時分割で実行する。以下、庫内温度制御処理、除霜制御処理、および冷媒温度制御をそれぞれ別々に説明する。

（庫内温度制御処理）
電子制御装置２００は、庫内温度制御処理を実行する際に、吸込み温度センサ１３２の検出温度に基づいて、電磁クラッチ１１、リキッドバルブ４０、エキスパンションバルブ５０、および除霜バルブ１００を制御する。

具体的には、電子制御装置２００は、リキッドバルブ４０を開弁して、かつ除霜バルブ１００を閉弁して、エキスパンションバルブ５０によりレシーバ３０の冷媒出口および蒸発器６０の冷媒入口の間の冷媒流路の開度を所定開度に調整する。

電子制御装置２００は、吸込み温度センサ１３２の検出温度が第１閾値Ｓａ以上になると、電磁クラッチ１１を制御して走行用エンジンおよび圧縮機１０の間を接続させる。このため、圧縮機１０は、走行用エンジンからベルトおよび電磁クラッチ１１を通して伝達される駆動力によって冷媒を吸入・圧縮・吐出する。

この圧縮機１０から吐出される高圧冷媒はゴムホース１２０を通してオイルセパレータ１１１に流れる。オイルセパレータ１１１は、圧縮機１０からの高温冷媒から潤滑油を分離してこの潤滑油が分離された高温冷媒を凝縮器２０に導く。

この凝縮器２０は、高温冷媒を電動ファン２１から送風される空気流によって冷却させる。この冷却された高温冷媒は、レシーバ３０に流れる。レシーバ３０は、凝縮器２０からの高圧の気液二相冷媒のうち液相冷媒をリキッドバルブ４０側に導く。

レシーバ３０を通過した液相冷媒は、リキッドバルブ４０を通過してエキスパンションバルブ５０に流れる。エキスパンションバルブ５０は、レシーバ３０からの液相冷媒を減圧する。

このエキスパンションバルブ５０を通過した低温冷媒が蒸発器６０に流れる。蒸発器６０は、エキスパンションバルブ５０を通過した低温冷媒により電動ファン６１からの空気流を冷却する。このことにより、低温冷媒が冷凍庫６５内の温度を冷却することができる。これに加えて、低温冷媒が蒸発器６０自体を冷却することができる。その後、蒸発器６０を通過した低温冷媒は、アキュムレータ８０に流れる。

アキュムレータ８０は、蒸発器６０からの低温冷媒のうち液相冷媒を貯めつつ、気相冷媒を圧縮機１０の冷媒入口に導く。

一方、オイルセパレータ１１１により圧縮機１０からの高圧冷媒から分離された潤滑油は、キャピラリチューブ１１２を流れる。アキュムレータ８０からの気相冷媒は、キャピラリチューブ１１２を通過した潤滑油と混合されて圧縮機１０の冷媒入口に吸入される。

一方、吸込み温度センサ１３２の検出温度が第２閾値Ｓｂ以下になると、電子制御装置２００は、電磁クラッチ１１によって走行用エンジンおよび圧縮機１０の間を開放させる。よって、圧縮機１０による冷媒の圧縮動作が停止される。本実施形態の第１閾値Ｓａは、第２閾値Ｓｂ（＜Ｓａ）よりも高い温度に設定されている。

以上により、圧縮機１０が蒸発器６０の温度に応じて間欠的に冷媒の圧縮動作を実施する。このため、蒸発器６０の温度を第１閾値Ｓａと第２閾値Ｓｂとの間の温度に保持することができる。このため、冷凍庫６５内の温度を目標温度に近づけることができる。

（除霜制御処理）
電子制御装置２００は、図４のフローチャートにしたがって、除霜制御処理を実行する。

まず、電子制御装置２００は、ステップＳ１００において、霜着判定部として、庫内温度制御処理を一定時間以上継続して実行したか否かを判定する。

このとき、電子制御装置２００は、庫内温度制御処理を一定時間以上継続して実行したと判定したとき、ＹＥＳとして、除霜制御部としてのステップＳ１１０に進む。

この際に、電子制御装置２００は、除霜バルブ１００を開弁して、かつリキッドバルブ４０を閉弁した状態で、電磁クラッチ１１を制御して走行用エンジンおよび圧縮機１０の間を接続させる。

このため、除霜バルブ１００によりオイルセパレータ１１１の冷媒出口と蒸発器６０の冷媒入口との間が開放され、かつリキッドバルブ４０により凝縮器２０の冷媒出口と蒸発器６０の冷媒入口との間が閉じられる。

この際に、圧縮機１０は、走行用エンジンからベルトおよび電磁クラッチ１１を通して伝達される駆動力によって冷媒を吸入・圧縮・吐出する。この圧縮機１０から吐出される高圧冷媒はゴムホース１２０を通してオイルセパレータ１１１に流れる。オイルセパレータ１１１は、圧縮機１０からの高圧冷媒から潤滑油を分離する。

この潤滑油が分離された高温冷媒は、除霜配管９０、および除霜バルブ１００を通して蒸発器６０に流れる。この際、蒸発器６０は高温冷媒により加熱される。このことにより、蒸発器６０に付いた霜が除去される。

蒸発器６０を通過して低温となった冷媒は、アキュムレータ８０に流れる。ここで、オイルセパレータ１１１からキャピラリチューブ１１２を通過した潤滑油とアキュムレータ８０から流れる気相冷媒とは混合されて圧縮機１０の冷媒入口に吸入される。

その後、電子制御装置２００は、ステップＳ１２０において、除霜温度センサ１３１の検出温度に基づいて、蒸発器６０の温度が第３閾値Ｓｃ以上であるか否かを判定することにより、蒸発器６０の除霜が終わったか否かを判定する。

このとき、蒸発器６０の温度が第３閾値Ｓｃ未満であるときには、蒸発器６０の除霜が終わっていないとして、電子制御装置２００は、ステップＳ１２０においてＮＯと判定して、ステップＳ１２０の判定を繰り返す。第３閾値Ｓｃは、第１閾値Ｓａよりも高く、かつ第２閾値Ｓｂよりも高い温度に設定されている（Ｓｃ＞Ｓａ＞Ｓｂ）。

このため、蒸発器６０の温度が第３閾値Ｓｃ未満であるときには、除霜処理（ステップＳ１１０）の実行が継続される。

その後、蒸発器６０の温度が第３閾値Ｓｃ以上になると、蒸発器６０の除霜が終わったとして、電子制御装置２００は、ステップＳ１２０においてＹＥＳと判定する。

これに伴い、電子制御装置２００は、ステップＳ１３０において、除霜バルブ１００を閉弁して、かつリキッドバルブ４０を開弁することで凝縮器２０の冷媒出口と蒸発器６０の冷媒入口との間が開放となり、除霜処理が停止して、庫内温度制御へと移行する。

（冷媒温度制御）
電子制御装置２００は、図５のフローチャートにしたがって、冷媒温度制御を実行する。

まず、電子制御装置２００は、ステップＳ２００において、第１冷媒温度判定部として、圧縮機１０から吐出される高温冷媒の温度が第４閾値Ｓｄ以上であるか否かについて温度センサ１３０の検出温度に基づいて判定する。

ここで、第４閾値Ｓｄは、ゴムホース１２０が高温冷媒により熱劣化して故障を来す恐れがあるか否か判定するための閾値である。第４閾値Ｓｄは、第３閾値Ｓｃよりも高い温度（例えば、１４０℃）に設定されている。すなわち、第４閾値Ｓｄは、第１、第２、第３閾値Ｓａ、Ｓｂ、Ｓｃよりも高い温度に設定されている（Ｓｄ＞Ｓａ＞Ｓｂ＞Ｓｃ）。

このとき、圧縮機１０から吐出される高温冷媒の温度が第４閾値Ｓｄ未満であるときには、電子制御装置２００は、ゴムホース１２０が高圧冷媒により熱劣化して故障を来す恐れが無いとして、ステップＳ２００においてＮＯと判定して、ステップＳ２００に戻る。

このため、圧縮機１０から吐出される高温冷媒の温度が第４閾値Ｓｄ未満である限り、ステップＳ２００におけるＮＯ判定を繰り返す。

その後、圧縮機１０から吐出される高温冷媒の温度が第４閾値Ｓｄ以上になると、電子制御装置２００は、ゴムホース１２０が高温冷媒により熱劣化して故障を来す恐れが有るとして、ステップＳ２００においてＹＥＳと判定する。

これに伴い、電子制御装置２００は、ステップＳ２１０において、第１冷媒制御部として、圧縮機１０から吐出される高温冷媒温度を下げるために、除霜バルブ１００を開弁して、かつリキッドバルブ４０を閉弁する。

この際に、圧縮機１０は、走行用エンジンからベルトおよび電磁クラッチ１１を通して伝達される駆動力によって冷媒を吸入・圧縮・吐出する。この圧縮機１０から吐出される高温冷媒はゴムホース１２０を通してオイルセパレータ１１１に流れる。オイルセパレータ１１１は、圧縮機１０からの高温冷媒から潤滑油を分離する。

この潤滑油が分離された高温冷媒は、除霜配管９０、および除霜バルブ１００を通して蒸発器６０に流れる。

このとき、蒸発器６０は、上述した庫内温度制御処理によって冷却されている。このため、この冷却された蒸発器６０を通過し、低温となった冷媒は、アキュムレータ８０に流れる。ここで、オイルセパレータ１１１からキャピラリチューブ１１２を通過した潤滑油とアキュムレータ８０から流れる気相冷媒とは混合されて圧縮機１０の冷媒入口に吸入される。

次に、電子制御装置２００は、ステップＳ２２０において、第２温度判定部として、圧縮機１０から吐出される高温冷媒の温度が第５閾値Ｓｅ未満であるか否かについて温度センサ１３０の検出温度に基づいて判定する。

ここで、第５閾値Ｓｅは、第４閾値Ｓｄよりも低く、かつ第１、第２、第３閾値Ｓａ、Ｓｂ、Ｓｃよりも高い温度（例えば、１３０℃）に設定されている（Ｓｄ＞Ｓｅ＞Ｓａ＞Ｓｂ＞Ｓｃ）。

例えば、圧縮機１０から吐出される高温冷媒の温度が第５閾値Ｓｅ以上であるときには、電子制御装置２００は、ステップＳ２００においてＮＯと判定する。

このため、圧縮機１０から吐出される高温冷媒の温度が第５閾値Ｓｅ以上である限り、電子制御装置２００は、ステップＳ２２０のＮＯ判定を繰り返して、ステップＳ２１０（冷媒温度制御）を継続して実行する。

その後、圧縮機１０から吐出される高温冷媒の温度が第５閾値Ｓｅ未満になると、電子制御装置２００は、ステップＳ２２０においてＹＥＳと判定して、ステップＳ２３０に進んで、第２冷媒制御部として、冷媒温度制御を停止させる。

具体的には、除霜バルブ１００を閉弁して、かつリキッドバルブ４０を開弁する。このため、除霜バルブ１００によりオイルセパレータ１１１の冷媒出口と蒸発器６０の冷媒入口との間が閉じられ、かつリキッドバルブ４０により凝縮器２０の冷媒出口と蒸発器６０の冷媒入口との間が開放される。

このような吐出冷媒温度制御処理と庫内温度制御処理とが交互に繰り返し実行されると、圧縮機１０から吐出される高温冷媒の温度に応じて除霜バルブ１００の開弁・閉弁が繰り返し行われる。このため、圧縮機１０から吐出される高温冷媒の温度を第５閾値Ｓｅ以上、第４閾値Ｓｄ以下の範囲内に収めることができる（図６参照）。

以上説明した本実施形態によれば、冷凍サイクル装置１は、冷媒を圧縮して吐出する圧縮機１０と、圧縮機１０から吐出される高温冷媒から空気流に放熱させる凝縮器２０と、凝縮器２０を通過した高温冷媒を減圧するエキスパンションバルブ５０とを備える。

冷凍サイクル装置１は、エキスパンションバルブ５０を通過した低温冷媒が冷凍庫６５内から吸熱して蒸発する蒸発器６０と、蒸発器６０に付いた霜を除霜するために、圧縮機１０から吐出される高温冷媒を凝縮器２０およびエキスパンションバルブ５０をバイパスして蒸発器６０内に流す除霜配管９０とを備える。冷凍サイクル装置１は、除霜配管９０を開閉する除霜バルブ１００と、電子制御装置２００とを備える。

電子制御装置２００は、圧縮機１０から吐出される高温冷媒の温度を検出する吐出温度センサ１３０の検出値に基づいて、圧縮機１０から吐出される高温冷媒の温度が第４閾値Ｓｄ以上であるか否かを判定する。

電子制御装置２００は、圧縮機１０から吐出される高温冷媒の温度が第４閾値Ｓｄ以上であると判定したとき、除霜バルブ１００によって除霜配管９０を開けて圧縮機１０から吐出される高温冷媒を除霜配管９０を通して蒸発器６０内に流す。これにより、次の（ａ）（ｂ）（ｃ）の作用が生じる。

（ａ）圧縮機１０から除霜バルブ１００、除霜配管９０を通過した高温冷媒は、上述した庫内温度制御処理によって冷却され蒸発器６０を通過することで、放熱されるため、圧縮機１０に吸入される冷媒の温度は低下する。

（ｂ）圧縮機１０および蒸発器６０の間を循環する冷媒量が増加し、圧縮機１０の吸入圧力が上昇し、圧縮機１０の圧縮比が低下する。よって、圧縮機１０に吸入される冷媒の温度が低下する。

（ｃ）圧縮機１０および蒸発器６０の間を循環する冷媒の流速が速くなる。このため、蒸発器６０の冷媒出口から圧縮機１０の冷媒入口の間において冷媒が外気から吸熱されて生じる冷媒温度の上昇幅が小さくなる。よって、圧縮機１０に吸入される冷媒の温度が低下する。

このように、圧縮機１０に吸入される冷媒温度を下げることができるため、圧縮機１０から吐出される冷媒温度を下げることができる。

ここで、圧縮機１０の吐出温度を低減させる他の手法としては、下記のガスインジェクション、リキッドインジェクション等の方式がある。

ガスインジェクションは、凝縮器２０を通ったあと冷媒を気液分離し、分離された気相冷媒を圧縮機１０の吸入側へ流入することで圧縮機１０の吐出温度が低下する。そのため、気液分離する機能品相当が必要となる。

リキッドインジェクションは、従来技術と同様で、凝縮器２０を通った後の液冷媒を弁を用いて減圧させて低温になった冷媒を圧縮機１０へ流入することで、圧縮機１０の吐出温度が低下する。そのため、弁等の絞り装置が必要となる。

これに対して、本実施形態の冷凍サイクル装置１は、除霜バルブ１００および除霜配管９０を利用して圧縮機１０から吐出される冷媒温度を下げることができる。このことにより、部品を追加することなく、圧縮機１０から吐出される冷媒温度を下げることができる。

なお、本実施形態において、電子制御装置２００が冷媒温度制御（ステップＳ２１０）を実行して除霜バルブ１００を開弁する時間は数十秒程度であり、冷凍庫６５内の温度上昇も軽微である。

（第２実施形態）
上記第１実施形態では、圧縮機１０から吐出される高温冷媒の温度が第５閾値Ｓｅ未満になると、電子制御装置２００が冷媒温度制御を停止させる例について説明したが、これに代えて、電子制御装置２００が冷媒温度制御を一定期間継続して実行させた後、冷媒温度制御を停止させる本第２実施形態について説明する。

本実施形態の冷凍サイクル装置１と上記第１実施形態の冷凍サイクル装置１とは、電子制御装置２００による吐出冷媒温度制御処理が相違するだけで、その他の処理、構成は、共通である。このため、以下、本実施形態の電子制御装置２００による吐出冷媒温度制御処理について説明する。

本実施形態の電子制御装置２００は、図５に代わる図７のフローチャートにしたがって、吐出冷媒温度制御処理を実行する。図７において、図５と同一の符号は同一ステップを示す。

まず、電子制御装置２００は、ステップＳ２００において、圧縮機１０から吐出される高温冷媒の温度が第４閾値Ｓｄ以上であるか否かについて温度センサ１３０の検出温度に基づいて判定する。

このとき、圧縮機１０から吐出される高温冷媒の温度が第４閾値Ｓｄ以上になると、電子制御装置２００は、ゴムホース１２０が高温冷媒により熱劣化して故障を来す恐れが有るとして、ステップＳ２００においてＹＥＳと判定する。

これに伴い、電子制御装置２００は、ステップＳ２１０において、圧縮機１０から吐出される高温冷媒温度を下げるために、除霜バルブ１００を開弁して、かつリキッドバルブ４０を閉弁する。

このため、上記第１実施形態と同様に、圧縮機１０から吐出される高温冷媒が除霜配管９０、および除霜バルブ１００を通して蒸発器６０に流れる。この際、高温冷媒は、冷えた蒸発器６０を通過し放熱されることで冷却される。この冷却され低温となった冷媒が圧縮機１０に吸入される。

その後、電子制御装置２００は、ステップＳ２２０Ａにおいて、冷媒温度制御処理（ステップＳ２１０）の実行を開始後一定期間以上経過したか否かを判定する。

このとき、冷媒温度制御処理（ステップＳ２１０）の実行を開始後経過した時間が一定期間未満であるときには、電子制御装置２００は、冷媒温度制御処理（ステップＳ２１０）を継続して実行した時間（以下、継続実行時間という）が一定期間未満であるとしてステップＳ２２０ＡでＮＯと判定して、ステップＳ２２０に戻る。

このため、冷媒温度制御処理（ステップＳ２１０）の継続実行時間が一定期間未満である限り、ステップＳ２２０ＡのＮＯ判定が繰り返される。

その後、冷媒温度制御処理（ステップＳ２１０）の継続実行時間が一定期間以上になると、圧縮機１０から吐出される高温冷媒の温度が十分に低下したとして、電子制御装置２００は、ステップＳ２２０ＡでＹＥＳと判定して、ステップＳ２３０に進んで、冷媒温度制御を停止させる。

このような吐出冷媒温度制御処理と庫内温度制御処理とが交互に繰り返し実行されると、圧縮機１０から吐出される高温冷媒の温度に応じて除霜バルブ１００の開弁・閉弁が繰り返し行われる。このため、圧縮機１０から吐出される高温冷媒の温度を所定範囲内に収めることができる。

以上説明した本実施形態によれば、冷凍サイクル装置１は、電子制御装置２００は、圧縮機１０から吐出される高温冷媒の温度が第４閾値Ｓｄ以上であるとステップＳ２００で判定したとき、除霜バルブ１００によって除霜配管９０を開けて圧縮機１０から吐出される高温冷媒を除霜配管９０を通して蒸発器６０内に流す冷媒温度制御処理（ステップＳ２１０）を一定期間の間、継続して実行する（ステップＳ２２０Ａ、Ｓ２３０）。

以上により、上記第１実施形態と同様に、除霜バルブ１００および除霜配管９０を利用して圧縮機１０の冷媒入口に吸入される冷媒温度を下げることができる。これにより、部品を追加することなく、圧縮機１０から吐出される冷媒温度を下げることができる。

（他の実施形態）
（１）上記第１、第２実施形態では、本発明の圧縮機１０として走行用エンジンによって駆動される圧縮機を用いた例について説明したが、これに代えて、本発明の圧縮機１０として電動モータによって駆動される電動圧縮機を用いてもよい。
（２）上記第１、第２実施形態では、ゴムホース１２０、１２１として、ゴム製ホース１２０ａおよびナイロン製の膜１２０ｂの双方を備える冷媒配管を用いた例について説明したが、これに代えて、ゴム製ホース１２０ａおよびナイロン製の膜１２０ｂのうちゴム製配管１２０ａのみを備えるゴムホース１２０、１２１を用いてもよい。

つまり、ナイロン製の膜１２０ｂを削除してゴム製ホース１２０ａが冷媒流路１２０ｃ内に露出するゴムホース１２０、１２１を用いてもよい。ゴム製ホース１２０ａも、ナイロン製の膜１２０ｂと同様、高温冷媒により熱劣化を生じる恐れがある。これに対して、冷媒温度制御の実行によって圧縮機１０から吐出される高温冷媒の温度を制御することにより、ゴム製ホース１２０ａの熱劣化を未然に防ぐことができる。
（３）なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能である。また、上記各実施形態は、互いに無関係なものではなく、組み合わせが明らかに不可な場合を除き、適宜組み合わせが可能である。また、上記各実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。また、上記各実施形態において、実施形態の構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではない。また、上記各実施形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に特定の形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その形状、位置関係等に限定されるものではない。
（まとめ）
上記実施形態、および他の実施形態の一部または全部に記載された第１の観点によれば、冷媒を圧縮して吐出する圧縮機と、圧縮機から吐出される高温冷媒から放熱させる放熱部と、放熱部を通過した高温冷媒を減圧する減圧弁と、減圧弁を通過した低温冷媒が冷凍庫内から吸熱して低温冷媒を蒸発させる蒸発器と、蒸発器に付いた霜を除霜するために、前記圧縮機から吐出される高温冷媒を前記放熱部および前記減圧弁をバイパスして前記蒸発器の冷媒入口に流すバイパス通路（９０）と、バイパス通路を開閉する弁体と、圧縮機から吐出される高温冷媒の温度を検出する温度センサの検出値に基づいて、圧縮機から吐出される高温冷媒の温度が閾値以上であるか否かを判定する冷媒温度判定部と、圧縮機から吐出される高温冷媒の温度が閾値以上であると冷媒温度判定部が判定したとき、弁体によってバイパス通路を開けて圧縮機から吐出される高温冷媒をバイパス通路を通して蒸発器内に流す冷媒制御部と、を備える。

第２の観点によれば、冷媒温度判定部を第１冷媒温度判定部とし、前記閾値を第１閾値とし、前記冷媒制御部を第１冷媒制御部とした場合において、温度センサの検出値に基づいて、圧縮機から吐出される高温冷媒の温度が第１閾値よりも低い第２閾値未満であるか否かを判定する第２温度判定部と、第１冷媒制御部が弁体によってバイパス通路を開けた後、圧縮機から吐出される高温冷媒の温度が第２閾値未満であると第２冷媒温度判定部が判定したとき、弁体によってバイパス通路を閉じる第２冷媒制御部と、を備える。

これにより、圧縮機から吐出される高温冷媒の温度を適切に制御することができる。

第３の観点によれば、圧縮機から吐出される高温冷媒の温度が閾値以上であると冷媒温度判定部が判定したとき、冷媒制御部が弁体によって一定期間の間、バイパス通路を開ける。

第４の観点によれば、圧縮機の冷媒出口と放熱部の冷媒入口との間に配置されて、圧縮機からの高温冷媒を放熱部の冷媒入口に導くためのゴムホースを備える。

これにより、圧縮機から吐出される高温冷媒によってゴムホースに故障が生じることを防ぐことができる。

第５の観点によれば、蒸発器に霜が着いたか否かを判定する霜着判定部と、蒸発器に霜が着いたと霜着判定部が判定したとき、弁体によってバイパス通路を開けて圧縮機から吐出される高温冷媒をバイパス通路を通して蒸発器内に流す除霜制御部と、を備える。

１冷凍サイクル装置
１０圧縮機
２０凝縮器
４０リキッドバルブ
５０エキスパンションバルブ
６０蒸発器
９０除霜配管
１００除霜バルブ

Claims

冷媒を圧縮して吐出する圧縮機（１０）と、
前記圧縮機から吐出される高温冷媒から放熱させる放熱部（２０）と、
前記放熱部を通過した高温冷媒を減圧する減圧弁（５０）と、
前記減圧弁を通過した低温冷媒が冷凍庫（６５）内から吸熱して前記低温冷媒を蒸発させる蒸発器（６０）と、
前記蒸発器に付いた霜を除霜するために、前記圧縮機から吐出される高温冷媒を前記放熱部および前記減圧弁をバイパスして前記蒸発器の冷媒入口に流すバイパス通路（９０）と、
前記バイパス通路を開閉する第１の弁体（１００）と、
前記圧縮機の冷媒出口と前記放熱部の冷媒入口との間に配置されて、前記圧縮機からの高温冷媒を前記放熱部の冷媒入口に導くためのゴムホース（１２０）と、
前記蒸発器に霜が着いたか否かを判定する霜着判定部（Ｓ１００）と、
前記蒸発器に霜が着いたと前記霜着判定部が判定したとき、前記第１の弁体によって前記バイパス通路を開けて前記圧縮機から吐出される高温冷媒を前記バイパス通路を通して前記蒸発器内に流す除霜制御部（Ｓ１１０）と、
前記圧縮機から吐出される高温冷媒の温度を検出する温度センサ（１３０）の検出値に基づいて、前記圧縮機から吐出される高温冷媒の温度が閾値以上であるか否かを判定する冷媒温度判定部（Ｓ２００）と、
前記圧縮機から吐出される高温冷媒の温度が前記閾値以上であると前記冷媒温度判定部が判定したとき、前記第１の弁体によって前記バイパス通路を開けて前記圧縮機から吐出される高温冷媒を前記バイパス通路を通して前記蒸発器内に流すと共に、前記圧縮機の冷媒出口から前記放熱部までの部位と前記減圧弁との間にある冷媒流路を開閉する第２の弁体（４０）を閉じる冷媒制御部（Ｓ２１０）と、を備え、
前記閾値は、前記ゴムホースが前記高温冷媒により熱劣化して故障を生じるおそれがあるか否かを判定するための値である冷凍サイクル装置。
前記冷媒温度判定部を第１冷媒温度判定部とし、前記閾値を第１閾値とし、前記冷媒制御部を第１冷媒制御部とした場合において、
前記温度センサの検出値に基づいて、前記圧縮機から吐出される高温冷媒の温度が前記第１閾値よりも低い第２閾値未満であるか否かを判定する第２冷媒温度判定部（Ｓ２２０）と、
前記第１冷媒制御部が前記第１の弁体によって前記バイパス通路を開けた後、前記圧縮機から吐出される高温冷媒の温度が前記第２閾値未満であると前記第２冷媒温度判定部が判定したとき、前記第１の弁体によって前記バイパス通路を閉じる第２冷媒制御部（Ｓ２３０）と、
を備える請求項１に記載の冷凍サイクル装置。
前記圧縮機から吐出される高温冷媒の温度が前記閾値以上であると前記冷媒温度判定部が判定したとき、前記冷媒制御部が前記第１の弁体によって一定期間の間、前記バイパス通路を開ける請求項１に記載の冷凍サイクル装置。