JP7098513B2

JP7098513B2 - 環境形成装置及び冷却装置

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Publication number: JP7098513B2
Application number: JP2018231527A
Authority: JP
Inventors: 宗昭園部
Original assignee: Espec Corp
Current assignee: Espec Corp
Priority date: 2018-12-11
Filing date: 2018-12-11
Publication date: 2022-07-11
Anticipated expiration: 2038-12-11
Also published as: JP2020094719A

Description

本発明は、被試験物等の物品を所定の環境にさらすことのできる環境形成装置に関するものである。また本発明は、環境形成装置その他に搭載されることが望ましい冷却装置に関するものである。

製品や部品等の性能や耐久性を調べる方策として、環境試験が知られている。環境試験は、環境試験装置と称される設備を使用して実施される。環境試験装置は、環境形成装置の一形態であり、例えば高温環境や、低温環境、高湿度環境等を人工的に作り出すものである。
環境試験装置は、例えば図１０の様な構成を備えている。図１０に示す環境試験装置１００は、試験室（物品配置室）３、冷却手段１０６、加熱ヒータ６、加湿装置７及び送風機８を備えている。試験室３は、断熱材２によって覆われた空間である。そして試験室３と連通する空気流路１０があり、当該空気流路１０に前記した冷却手段１０６の蒸発器１０７と、加熱ヒータ６、加湿装置７及び送風機８が設けられている。また、空気流路１０の出口側に、温度センサー１２と湿度センサー１３が設けられている。
環境試験装置１００では、前記した空気流路１０内の部材と、温度センサー１２及び湿度センサー１３によって空気調和装置１５が構成されている。

冷却手段１０６は、相変化する熱媒体を使用して冷凍サイクルを実現する冷却装置であり、蒸発器１０７の他に、圧縮機１０１と、凝縮器１０２と、膨張弁１０３を有する循環回路１０５を備えている。ここで膨張弁１０３は、例えば電子膨張弁であり、開度を変化させることができる。圧縮機１０１を駆動するモータは、誘導モータであり、回転数を変化させることはできない。即ち圧縮機１０１を駆動するモータはインバータ制御されておらず、一定回転数で回転する。なお、インバータ駆動の圧縮機を用いることもある。
そして前記した圧縮機１０１と、凝縮器１０２と、膨張弁１０３及び蒸発器１０７が配管で環状に接続されて循環回路１０５を構成し、その内部に相変化する冷媒が封入されている。冷媒は、前記した循環回路１０５を循環する。
冷却手段１０６は、蒸発器１０７内で冷媒を膨張させ、蒸発器１０７の表面温度を低下させて環境から熱を奪う。

加熱ヒータ６は、公知の電気ヒータである。

加湿装置７は、加湿ヒータ２５と水皿２６が組み合わされたものであり、水皿２６内の水を加湿ヒータ２５で加熱して蒸発させる。
湿度センサー１３は、湿度を検知可能なものであれば特に限定するものではなく、例えば、乾湿球湿度計等が採用できる。

環境試験装置１００は、内蔵される空気調和装置１５によって、試験室３内に所望の環境を創るものである。
即ち、送風機８を駆動して試験室３内の空気を空気流路１０に導入し、必要に応じて、加熱、冷却、加湿、除湿して試験室３内を所望の温度・湿度環境にする。
例えば低温環境を創る場合には、冷却手段１０６を駆動して、試験室３内の温度を低下させ、さらに加熱ヒータ６を駆動して試験室３内の温度を微調整する。

また試験室３が所望の環境に至った後は、冷却手段１０６と加熱ヒータ６を適宜動作させて前記した所望の環境を維持する。
なお特許文献１に開示された環境試験装置では、膨張弁１０３の出口側温度を測定し、当該出口側温度が目標温度になる様に膨張弁１０３の開度が調節される。

特許第６２１０６６５号公報

前記した様に環境試験装置１００では、冷却手段１０６と加熱ヒータ６を適宜動作させて、前記した所望温度の環境を創り出し、且つ維持する。
ここで従来技術の環境試験装置１００では、例えば低温環境を維持する場合でも、加熱ヒータ６を駆動しなければならない場合がある。また従来技術の環境試験装置１００は、加熱ヒータ６の使用頻度や加熱ヒータ６の電力消費量が多い場合があるという不満がある。

以下、この理由を説明する。
例えば試験室３内が低温状態であるが、外乱等の影響により、試験室３の温度が設定温度よりも僅かに上昇した場合を想定する。この様な場合には冷却手段１０６が起動し、試験室３内の温度を設定温度に下げようとする。
しかしながら、従来技術で採用する冷却手段１０６は、発現可能な冷却量（以下、冷凍能力と称する）に下限がある場合が多く、冷熱を少しだけ発生させるということができない場合がある。即ち従来技術の冷却手段１０６は、一定以上の冷凍能力しか出現させることができず、低出力運転を行うことができない場合がある。

従来技術の冷却手段１０６は、膨張弁１０３の開度を調節することにより蒸発器１０７に供給される冷媒量を調節し、冷凍能力を増減することができる。そのため膨張弁１０３の開度を絞ることによって、蒸発器１０７に供給される冷媒量を減少させ、冷凍能力を低下させることができる。
しかしながら膨張弁１０３を絞り過ぎると、圧縮機１０１に戻る冷媒量が減少し、圧縮機１０１の吸込側の圧力が過度に低下し、圧縮機１０１による冷媒の圧縮ができなくなってしまうことがある。

仮に冷却手段１０６を起動して膨張弁１０３の開度を使用可能限界まで絞り、最低限度の冷却量を発現させたとしても、それが実際に必要な冷却量を上回ってしまう場合がある。即ち冷却手段１０６を起動すると、必要以上の冷凍能力が発現されてしまい、試験室３が過度に冷却されてしまう場合がある。

そして試験室３の必要以上の温度降下を抑制する必要から、加熱ヒータ６を駆動し、加熱ヒータ６で加熱して温度補正を行う。この様に従来技術の環境試験装置１００では、試験室３内を低温環境に維持する場合であっても、加熱ヒータ６を駆動する場合が多く、加熱ヒータ６の電力消費が発生する場合がある。

本発明は従来技術の上記した問題点に注目し、従来技術に比べて少ない冷凍能力を発現することができる空気調和装置を開発し、消費電力が少ない環境形成装置を提供することを課題とするものである。

上記した課題を解決するための態様は、物品を配置する物品配置室と、空調手段を有し、当該空調手段は冷却手段を有し、前記冷却手段は、圧縮機と、凝縮器と、膨張手段と、蒸発器を有していて相変化する冷媒が循環するものである環境形成装置において、前記冷却手段には少なくとも前記蒸発器をバイパスして前記圧縮機の吸込側に至るバイパス流路があり、前記蒸発器に至る流路の実質的開度を拡縮する開度調節手段と、前記圧縮機の吸込側の圧力を検知する吸込側圧力検知手段を備え、前記吸込側圧力検知手段で検知される圧力が所定の目標圧力となる様に前記開度調節手段の開度を調節することを特徴の一つとする環境形成装置である。
上記した課題を解決するための具体的態様は、物品を配置する物品配置室と、空調手段を有し、当該空調手段は冷却手段を有し、前記冷却手段は、圧縮機と、凝縮器と、膨張手段と、蒸発器を有していて相変化する冷媒が循環するものである環境形成装置において、前記冷却手段には少なくとも前記蒸発器をバイパスして前記圧縮機の吸込側に至るバイパス流路があり、前記蒸発器に至る流路の実質的開度を拡縮する開度調節手段と、前記圧縮機の吸込側の圧力を検知する吸込側圧力検知手段を備え、前記吸込側圧力検知手段で検知される圧力が所定の目標圧力となる様に前記開度調節手段の開度を調節するものであり、制御装置を有し、前記バイパス流路の開度を調節可能であり、前記制御装置は前記バイパス流路の目標開度を決定する開度決定手段を有し、前記バイパス流路の開度が前記目標開度となる様に制御されるものであり、前記制御装置は目標圧力決定手段を有し、当該目標圧力決定手段は、必要な冷凍能力に基づいて前記目標圧力を決定するものであり、必要な冷凍能力が一定未満である場合に、前記目標圧力決定手段は、前記目標圧力を下限設定圧力に固定するとともに、前記開度決定手段は、必要な冷凍能力に基づいて前記目標開度を決定することを特徴とする環境形成装置である。

吸込側圧力検知手段は、圧力センサーの様に冷媒の圧力の値を直接的に検知する部材を採用することが望ましいが、配管の表面温度を検知する等によって、間接的に冷媒の圧力を知る方法であってもよい。例えば、圧縮機の吸込側の温度と外気温度に基づいて、冷媒の圧力を演算するものであってもよい。
本態様の環境形成装置では、蒸発器をバイパスして前記圧縮機の吸込側に至るバイパス流路がある。バイパス流路を通過する冷媒は蒸発器に流れ込まないので、室内の冷凍能力に寄与しない。
またバイパス流路を通過する冷媒は、圧縮機の吸込側に供給されるので、当該冷媒によって圧縮機の吸込側に戻る冷媒量を嵩上げし、圧縮機の吸込側の圧力を上昇させることができる。
そのため室内の冷凍能力を下げた状態であっても、圧縮機の吸込側の圧力を下限以上に維持することができ、冷凍能力を下げた状態で冷却手段を運転することができる。
本態様の環境形成装置では、圧縮機の吸込側の圧力を検知する吸込側圧力検知手段を備え、吸込側圧力検知手段で検知される圧力が所定の目標圧力となる様に開度調節手段の開度を調節する。
ここで冷凍回路においては、圧縮機に戻る冷媒の圧力と、冷凍能力との間に相関関係がある。本態様の環境形成装置はこの点に注目し、吸込側圧力検知手段で検知される圧力が所定の目標圧力となる様に開度調節手段の開度を調節することによって冷凍能力を調節する。

上記した態様において、前記バイパス流路の開度を調節可能であり、前記バイパス流路の目標開度を決定する開度決定手段を有し、前記バイパス流路の開度が前記目標開度となる様に制御されることが望ましい。

本態様の環境形成装置では、バイパス流路の開度を調節可能であり、バイパス流路の開度が目標開度となる様に制御されると共に、吸込側圧力検知手段で検知される圧力が所定の目標圧力となる様に開度調節手段の開度を調節することによって室内の冷凍能力をより小さく調節することができる。

上記した各態様において、前記膨張手段は開度調節可能であって前記開度調節手段としても機能し、前記バイパス流路は、前記凝縮器と前記膨張手段の間から分岐され、前記蒸発器と前記圧縮機の間に至るものであり、前記バイパス流路には開度を調節可能なバイパス調節弁が設けられていることが望ましい。

本態様の環境形成装置では、バイパス流路は、凝縮器と膨張手段の間から分岐され、蒸発器と圧縮機の間に至るものであり、膨張手段の上流側で分岐されるものであるから、液相状態の冷媒が膨張手段に至るかバイパス流路に進むかに分かれることとなる。また本態様では、バイパス流路には開度を調節可能なバイパス調節弁が設けられているので、バイパス流路に流れる冷媒の量や割合を増減することができる。

上記した各態様において、目標圧力決定手段を有し、当該目標圧力決定手段は、必要な冷凍能力に基づいて前記目標圧力を決定することが望ましい。
即ち室内の必要な冷凍能力に基づいて前記目標圧力を決定することが望ましい。

上記した各態様において、必要な冷凍能力が一定以上である場合には、前記バイパス流路が実質的に閉鎖されることが望ましい。

冷却手段をフル運転する場合もある。この様な場合には蒸発器にはできるだけ冷媒を流すべきであり、バイパス流路が閉鎖される。

上記した各態様において、戻り冷媒加熱用熱交換器を有し、当該戻り冷媒加熱用熱交換器には一次側流路と二次側流路があり、前記一次側流路は前記圧縮機と前記凝縮器の間、又は前記凝縮器と前記膨張手段の間に介在され、前記二次側流路は前記バイパス流路に介在されており、前記戻り冷媒加熱用熱交換器によって前記バイパス流路を流れる冷媒の気化が促進されることが望ましい。

同様の課題を解決するための態様は、物品を配置する物品配置室と、空調手段を有し、当該空調手段は冷却手段を有し、前記冷却手段は、圧縮機と、凝縮器と、膨張手段と、蒸発器を有していて相変化する冷媒が循環するものである環境形成装置において、前記蒸発器に至る流路の実質的開度を拡縮する開度調節手段と、前記圧縮機の吸込側の圧力を検知する吸込側圧力検知手段を備え、前記吸込側圧力検知手段で検知される圧力が所定の目標圧力となる様に前記開度調節手段の開度を調節することを特徴の一つとする環境形成装置である。
同様の課題を解決するための具体的態様は、圧縮機と、凝縮器と、膨張手段と、蒸発器を有していて相変化する冷媒が循環する冷却装置において、少なくとも前記蒸発器をバイパスして前記圧縮機の吸込側に至るバイパス流路があり、前記蒸発器に至る流路の実質的開度を拡縮する開度調節手段と、前記圧縮機の吸込側の圧力を検知する吸込側圧力検知手段を備え、前記吸込側圧力検知手段で検知される圧力が所定の目標圧力となる様に前記開度調節手段の開度を調節するものであり、制御装置を有し、前記バイパス流路の開度を調節可能であり、前記制御装置は前記バイパス流路の目標開度を決定する開度決定手段を有し、前記バイパス流路の開度が前記目標開度となる様に制御されるものであり、前記制御装置は目標圧力決定手段を有し、当該目標圧力決定手段は、必要な冷凍能力に基づいて前記目標圧力を決定するものであり、必要な冷凍能力が一定未満である場合に、前記目標圧力決定手段は、前記目標圧力を下限設定圧力に固定するとともに、前記開度決定手段は、必要な冷凍能力に基づいて前記目標開度を決定することを特徴とする冷却装置である。

本態様によると、目標圧力となる様に開度調節手段の開度を調節するので、圧縮機の吸込側の圧力が下限近くになるまで使用することができ、また冷凍能力を限界まで下げて使用することもできる。

上記した各態様において、前記圧縮機の吐出側の圧力を検知する吐出側圧力検知手段があり、前記吐出側の圧力が規定の圧力を超えないように制御することが望ましい。

吐出側圧力検知手段は、圧力センサーの様に冷媒の圧力の値を直接的に検知する部材を採用することが望ましいが、配管の表面温度を検知する等によって、間接的に冷媒の圧力を知る方法であってもよい。例えば、圧縮機の吸込側の温度と外気温度に基づいて、冷媒の圧力を演算するものであってもよい。

上記した各態様において、蒸発器出口から圧縮機吸込口までの間に、前記圧縮機に吸込される冷媒を冷却する冷媒冷却手段を設けることが望ましい。

また同様の課題を解決するための態様は、圧縮機と、凝縮器と、膨張手段と、蒸発器を有していて相変化する冷媒が循環する冷却装置において、少なくとも前記蒸発器をバイパスして前記圧縮機の吸込側に至るバイパス流路があり、前記蒸発器に至る流路の実質的開度を拡縮する開度調節手段と、前記圧縮機の吸込側の圧力を検知する吸込側圧力検知手段を備え、前記吸込側圧力検知手段で検知される圧力が所定の目標圧力となる様に前記開度調節手段の開度を調節することを特徴とする冷却装置である。

本態様の冷却装置は、前記した環境形成装置の冷却手段と同様、バイパス流路を通過する冷媒によって圧縮機の吸込側に戻る冷媒量を嵩上げし、圧縮機の吸込側の圧力を上昇させることができる。
そのため冷凍能力を下げた状態であっても、圧縮機の吸込側の圧力を下限以上に維持することができ、冷凍能力を下げた状態でも運転することができる。

上記した態様において、戻り冷媒加熱用熱交換器を有し、当該戻り冷媒加熱用熱交換器には一次側流路と二次側流路があり、前記一次側流路は前記圧縮機と前記凝縮器の間、又は前記凝縮器と前記膨張手段の間に介在され、前記二次側流路は前記バイパス流路に介在されており、前記戻り冷媒加熱用熱交換器によって前記バイパス流路を流れる冷媒の気化が促進されることが望ましい。

本発明の環境形成装置及び冷却装置は、消費電力を低減することが可能であり、省エネルギーに寄与する効果がある。

本発明の実施形態の環境試験装置の構成図である。図１の実施形態の環境試験装置の主流路の主膨張手段の制御を示すフローチャートである。図１の実施形態の環境試験装置のバイパス流路のバイパス用膨張手段の制御を示すフローチャートである。（ａ）は図１の実施形態の環境試験装置の冷凍能力と、圧縮機の吸込側の圧力の主流路側の分圧と、バイパス流路側の分圧の関係を示すグラフであり、（ｂ）は図１の実施形態の環境試験装置の冷凍能力と、圧縮機の吸込側の圧力の主流路側の分圧と、バイパス流路側の分圧の合計（全圧）の関係を示すグラフである。本発明の他の実施形態で採用する冷却手段の構成図である。本発明のさらに他の実施形態で採用する冷却手段の構成図である。本発明のさらに他の実施形態で採用する膨張手段の構成図である。本発明のさらに他の実施形態で採用する冷却手段の構成図である。本発明のさらに他の実施形態で採用する冷却手段の構成図である。従来技術の環境試験装置の構成図である。

以下さらに本発明の環境形成装置の実施形態を、環境試験装置を例にあげて説明する。なお従来技術の環境試験装置１００と同一の部材については、同一の番号を付して重複した説明を省略する。
本発明の実施形態の環境試験装置１の機械的構成は、冷却手段（冷却装置）３０の構造を除いて従来技術の環境試験装置１００と同一である。
即ち環境試験装置１は図１の様に、試験室（物品配置室）３、冷却手段３０、加熱ヒータ６、加湿装置７及び送風機８を備えている。
試験室３は、断熱材２によって覆われた空間である。試験室３は、被試験物（物品）を配置する物品配置室でもある。
そして試験室３と連通する空気流路１０があり、当該空気流路１０に前記した冷却手段３０の蒸発器３８と、加熱ヒータ６、加湿装置７及び送風機８が設けられている。加湿装置７は、加湿ヒータ２５と水皿２６が組み合わされたものであり、水皿２６内の水を加湿ヒータ２５で加熱して蒸発させる。
また、空気流路１０の出口側に、温度センサー１２と湿度センサー１３が設けられている。環境試験装置１では、前記した空気流路１０内の部材と、温度センサー１２及び湿度センサー１３によって空気調和装置（空調手段）２０が構成されている。空気調和装置２０は、冷却手段３０を備えている。

冷却手段３０を構成する冷却装置は、本実施形態の特徴的構成であり、詳細に説明する。本実施形態で採用する冷却手段３０は、公知のそれと同様、内部に相変化する冷媒を循環させ、圧縮、凝縮、膨張、蒸発を繰り返して冷熱を得る冷凍サイクルを構成する冷却装置である。
本実施形態の冷却手段３０では、冷媒を主膨張手段（開度調節手段）３７及び蒸発器３８を経由して圧縮機３５に戻す主流路４０と、主膨張手段３７及び蒸発器３８をパイパスするバイパス流路４１を有している。

主流路４０は、圧縮機３５と、戻り冷媒加熱用熱交換器４３の一次側流路と、凝縮器３６と、主膨張手段３７及び蒸発器３８が配管で環状に接続されて循環回路を構成し、その内部に相変化する冷媒が封入されたものである。
バイパス流路４１は、主流路４０の凝縮器３６と主膨張手段３７の間から分岐され、圧縮機３５の吸込側に至る流路である。
バイパス流路４１の中途にバイパス用膨張手段（バイパス調節弁）４５と戻り冷媒加熱用熱交換器４３の二次側流路がある。

戻り冷媒加熱用熱交換器４３は、主流路４０を流れる高温の冷媒と、バイパス流路４１を通過する低温の冷媒との間で熱交換するものであり、主流路４０を流れる高温の冷媒の温度を低下させて液化を促進させ、バイパス流路４１を通過する低温の冷媒を加熱して気化させるものである。本実施形態では、戻り冷媒加熱用熱交換器４３内における主流路４０側を流れる冷媒の流れ方向と、バイパス流路４１側を流れる冷媒の流れ方向が同方向である。即ち戻り冷媒加熱用熱交換器４３内における主流路４０側の流れと、バイパス流路４１側を流れる冷媒の流れは、並行流である。

本実施形態では、圧縮機３５は誘導モータで駆動されるものであり、回転数は一定であって変えることはできない。即ち本実施形態では、冷却手段３０の圧縮機３５はインバータ制御機能を備えていないが、圧縮機３５がインバータ制御機能を備えるものであってもよい。

また本実施形態では、冷却手段３０の膨張手段はいずれも電子膨張弁であり、開度を変化させることができる。冷却手段３０の膨張手段はいずれも全閉状態とすることができる。即ち主流路４０に設けられた主膨張手段３７と、バイパス流路４１に設けられたバイパス用膨張手段４５はいずれも電子膨張弁であって開度を変化させることができ、且つ全閉状態とすることができる。

主膨張手段３７は、蒸発器３８に至る流路の開度を実質的に拡縮するものであり、開度調節手段としても機能する。主膨張手段３７はパルス制御されて開度が調節されるものであり、後記する目標圧力ＴＰになるように開度が調整される。
バイパス用膨張手段４５は、開度を調節可能なバイパス調節弁である。
本実施形態では、バイパス用膨張手段４５はパルス制御され、指定されたパルスに相当する開度となる。バイパス用膨張手段４５は、例えば１００パルスのときに１００パーセント開度となり、０パルスのときに０パーセント開度となる。バイパス用膨張手段４５の最大開度をＨＷとし、最小開度をＬＷとする。

また本実施形態では、圧縮機３５の吸込側の圧力を検知する吸込側圧力検知センサー（吸込側圧力検知手段）２２が設けられている。
吸込側圧力検知センサー２２は、バイパス流路４１の合流部よりも圧縮機３５側で、圧縮機３５の吸込側開口の近傍に設けられている。

また本実施形態では、圧縮機３５の吐出側の圧力を検知する吐出側圧力検知センサー（吐出側圧力検知手段）２３が設けられている。
吐出側圧力検知センサー２３は、圧縮機３５と戻り冷媒加熱用熱交換器４３の間に設けられている。吐出側圧力検知センサー２３は、圧縮機３５から吐出され、冷却や凝縮される前の気体状の冷媒の圧力を検知するものである。

本実施形態の環境試験装置１は、制御装置３１を有している。本実施形態では、制御装置３１は、要求能力決定手段、開度決定手段及び目標圧力決定手段として機能する。
制御装置３１には図示しない設定スイッチがあり、試験室３内の目標温度と目標湿度を設定することができる。
制御装置３１には、温度センサー１２の検知信号が入力される。また制御装置３１には、吸込側圧力検知センサー（吸込側圧力検知手段）２２及び吐出側圧力検知センサー（吐出側圧力検知手段）２３の検知信号も入力される。
なお実際には、制御装置３１には湿度センサー１３の検知信号も入力されるが、発明の理解を容易にするために、湿度センサー１３については触れないこととする。

また本実施形態の環境試験装置１では、制御装置３１の出力信号によって、主流路４０に設けられた主膨張手段３７と、バイパス流路４１に設けられたバイパス用膨張手段（バイパス調整弁）４５の開度が制御される。具体的には、制御装置３１から主膨張手段３７やバイパス用膨張手段４５の開度を特定するパルスが出力され、当該パルスで示された開度となる様に主膨張手段３７とバイパス用膨張手段４５が駆動する。
また本実施形態の環境試験装置１では、制御装置３１によって加熱ヒータ６が制御される。
なお実際には、加湿装置７も制御装置３１によって制御されるが、発明の理解を容易にするために、加湿装置７については触れないこととする。

本実施形態で採用する冷却手段３０は、公知のそれと同様に圧縮機３５を駆動することによって、冷媒が主流路４０を循環し、蒸発器３８の表面温度が低下する。
即ち圧縮機３５によって冷媒ガスが圧縮され、凝縮器３６を通過して熱が奪われて冷媒が液化する。なお冷媒がバイパス流路４１を流れる場合には、バイパス流路４１を流れる冷媒によっても冷媒ガスの熱が奪われる。
冷媒は、主膨張手段３７の狭い開口から放出されて蒸発器３８内で気化し、その際に周囲から熱を奪って蒸発器３８の表面温度を低下させる。蒸発器３８を出た冷媒ガスは、圧縮機３５の吸い込み側に戻り、再度圧縮される。

一方、バイパス流路４１のバイパス用膨張手段４５を開くと、冷媒の一部が蒸発器３８を迂回してバイパス流路４１を流れ、圧縮機３５の吸い込み側に戻る。
即ちバイパス用膨張手段４５を開くと、冷媒はバイパス流路４１を流れ、戻り冷媒加熱用熱交換器４３で加熱されて気化し、蒸発器３８から排出された冷媒ガスと合流して圧縮機３５の吸い込み側に戻る。
バイパス流路４１を流れる冷媒は、蒸発器３８を経由しないので、試験室の温度低下には寄与しないが、吐出ガスの熱を奪うので環境試験装置の排熱を低減する。
また蒸発器３８から排出された冷媒ガスにバイパス流路４１を経由する冷媒ガスが合流するので、圧縮機３５の吸い込み側の圧力が嵩上げされる。

次に、本実施形態の冷却手段３０の制御方法について説明する。
本実施形態の冷却手段３０では、吸込側圧力検知センサー２２で検知される圧縮機３５の吸い込み側の圧力ＦＰを監視し、吸込側圧力検知センサー２２の検知圧力ＦＰが、所定の目標圧力ＴＰとなる様に主膨張手段３７の開度Ｗが制御される。
またバイパス用膨張手段４５は、目標開度ＴＷとなる様に制御される。

圧縮機３５の吸い込み側の目標圧力ＴＰ及びバイパス用膨張手段４５の目標開度ＴＷは、制御装置３１で決定される。
目標圧力ＴＰ及び目標開度ＴＷの決定には、試験室３内の実際の温度や設定温度、必要な冷凍能力（要求冷凍能力ＲＯ）、上限設定圧力ＨＰ及び下限設定圧力ＬＰが参考にされる。
ここで上限設定圧力ＨＰは、制御装置３１の図示しないメモリーに格納されたデータテーブルから読み出されて自動設定される圧力であり、バイパス流路４１を閉じた状態で冷却手段３０が最大能力を発現する際に想定される圧縮機３５の吸込側の圧力である。
下限設定圧力ＬＰについてもデータテーブルから読み出されて自動設定される圧力であり、バイパス流路４１を閉じた状態で冷却手段３０を最小能力で使用した場合に想定される圧縮機の吸込側の圧力である。
下限設定圧力ＬＰに代えて、圧縮機３５を安定して駆動することができる吸込側の最低圧力を参考にしてもよい。

本実施形態の環境試験装置１では、設定温度と、温度センサー１２で検知される試験室３内の実際の温度から、必要な冷凍能力（要求冷凍能力ＲＯ）が演算される。
要求冷凍能力ＲＯは、冷却手段３０をフル運転した際の冷凍能力（以下、上限冷凍能力）ＨＯを１００パーセント出力とした場合に、何パーセントの冷凍能力が必要であるのかが演算されたものである。また予め設定したデータテーブルから要求冷凍能力ＲＯを読み出してもよい。
本実施形態では、上限冷凍能力ＨＯを１００パーセントとした場合の割合で、要求冷凍能力ＲＯを示す。要求冷凍能力ＲＯは、例えばＮパーセント（Ｎは任意の数字）という様に表現する。

またバイパス流路４１を閉じて全ての冷媒を主流路４０に流して運転した場合の冷凍能力の下限を下限冷凍能力ＬＯとし、パーセントで表示する。
即ちバイパス流路４１を閉じた状態で運転する場合、圧縮機３５が冷媒ガスを圧縮することができる冷凍能力に下限がある。この下限を、フル運転した際を１００パーセントとした場合の割合で表したものを、下限冷凍能力ＬＯとする。
下限冷凍能力ＬＯは、必ずしも使用可能な限界でなくてよい。

本実施形態では、要求冷凍能力ＲＯが、下限冷凍能力ＬＯ以上である場合には、バイパス用膨張手段４５を全閉にしてバイパス流路４１を閉鎖し、通常の冷却手段と同様に、要求冷凍能力ＲＯに応じて主膨張手段３７の開度を調整しながら、要求冷凍能力ＲＯに相当する冷媒を蒸発器３８に流す。即ち要求冷凍能力ＲＯが、下限冷凍能力ＬＯ以上である場合には、バイパス用膨張手段４５の目標開度ＴＷをゼロにしてバイパス流路４１を閉鎖し、通常の冷却装置と同様に、要求冷凍能力ＲＯに応じて主膨張手段３７の開度を調整しながら、要求冷凍能力ＲＯに相当する冷媒を蒸発器３８に流す。
これに対して、要求冷凍能力ＲＯが、下限冷凍能力ＬＯ未満である場合には、バイパス用膨張手段４５を所定の目標開度ＴＷにしてバイパス流路４１に冷媒の一部を流す。
即ち要求冷凍能力ＲＯが、下限冷凍能力ＬＯ未満である場合には、バイパス用膨張手段４５の目標開度ＴＷをゼロを超える値にしてバイパス流路４１を開き、バイパス流路４１に冷媒の一部を流す。

バイパス用膨張手段４５の開度Ｗは、最小開度ＬＷから最大開度ＨＷまで段階的に変化させてもよく、不連続的に変化させてもよい。
いずれにしても、要求冷凍能力ＲＯが小さい程、バイパス用膨張手段４５の開度ＴＷが広げられる。
その結果、要求冷凍能力ＲＯが小さい程、バイパス流路４１を流れる冷媒の割合が増加し、蒸発器３８に流入する冷媒量が減少する。

バイパス用膨張手段４５の目標開度ＴＷの設定手段は、限定されるものではなく、要求冷凍能力ＲＯが小さい程、バイパス用膨張手段４５の開度が広げられる構成であれば足りる。

吸い込み側の目標圧力ＴＰは、バイパス流路４１を閉じた状態で冷却手段３０が最大能力を発現する際に想定される圧縮機３５の吸込側の最高圧力（上限設定圧力）ＨＰと、バイパス流路４１を閉じた状態で冷却手段３０が最小能力を発現する際に想定される圧縮機３５の吸込側の圧力（下限設定圧力ＬＰ）の間で決定される。

本実施形態では、要求冷凍能力ＲＯが、下限冷凍能力ＬＯ未満であり、バイパス用膨張手段４５を目標開度ＴＷに制御している場合には、目標圧力ＴＰが下限設定圧力ＬＰに固定される。

また要求冷凍能力ＲＯが、下限冷凍能力ＬＯ以上であり、バイパス用膨張手段４５を全閉にしてバイパス流路４１を閉鎖した状態で運転する場合には、目標圧力ＴＰは、下限設定圧力ＬＰ以上で、上限設定圧力ＨＰ以下の値に設定される。

現実に出現する冷凍能力と、その時の実際の圧縮機３５の吸込側の圧力には相関関係があり、一般に冷凍能力が大きいほど、圧縮機３５の吸込側の圧力は高い。また圧縮機３５の吸込側の圧力は、試験室３内の温度にも依存する。

予備実験等によって、現実に出現する冷凍能力と、その時の実際の圧縮機３５の吸込側の圧力との相関関係を確認し、当該相関関係に合致する様に目標圧力ＴＰを決定することが望ましいが、現実に出現する冷凍能力と、その時の実際の圧縮機３５の吸込側の圧力の関係を一次関数に置換してもよい。

図４（ｂ）は、要求冷凍能力ＲＯと、目標圧力ＴＰとの関係を示している。
要求冷凍能力ＲＯが上限冷凍能力ＨＯ（１００パーセント）である場合の目標圧力ＴＰは、上限設定圧力ＨＰと一致する。
また要求冷凍能力ＲＯが下限冷凍能力ＬＯ以下である場合の目標圧力ＴＰは、下限設定圧力ＬＰと一致する。
要求冷凍能力ＲＯが下限冷凍能力ＬＯから上限冷凍能力ＨＯの間である場合の目標圧力ＴＰは、下限冷凍能力ＬＯ相当点と、上限冷凍能力ＨＯ（１００パーセント）相当点を繋ぐ直線上の値となる。

一方、主流路４０を経由して圧縮機３５に至る冷媒の分圧と、バイパス流路４１を経由して圧縮機３５に至る冷媒の分圧の関係は、図４（ａ）の通りである。
即ち要求冷凍能力ＲＯが下限冷凍能力ＬＯ以上である場合は、主流路４０を流れる冷媒の圧力だけが圧縮機３５の吸込側の圧力である。
要求冷凍能力ＲＯが下限冷凍能力ＬＯ未満になると、主流路４０を流れる冷媒の分圧が減少し、それにバイパス流路４１を流れる冷媒の分圧が加わる。そして両者の合計が、下限設定圧力ＬＰとなる。

本実施形態の環境試験装置では、前記した様に、吸込側圧力検知センサー２２で検知される圧縮機３５の吸い込み側の圧力ＦＰを監視し、センサー検知圧力ＦＰが、所定の目標圧力ＴＰとなる様に主膨張手段３７の開度が制御される。
即ち、図２に示すフローチャートの様に、ステップ１で、吸込側圧力検知センサー２２で圧縮機３５の吸い込み側の圧力を検知し、当該センサー検知圧力ＦＰが目標圧力ＴＰよりも高いか否かが判定される。

センサー検知圧力ＦＰが目標圧力ＴＰよりも高い場合には、主膨張手段３７の開度が一定パルス分だけ絞られて主流路４０から蒸発器３８に導入される冷媒量が絞られる。
その結果、蒸発器３８から排出される冷媒ガスの量が減少し、圧縮機３５の吸込側の圧力が降下し、センサー検知圧力ＦＰが低下する。
次いでステップ３に移行し、センサー検知圧力ＦＰが目標圧力ＴＰと等しいか否かが判断される。
センサー検知圧力ＦＰが目標圧力ＴＰと等しい場合はステップ４に移行し、一定時間の間、その開度が維持される。一定時間が経過すると、ステップ１に戻る。
ステップ３でセンサー検知圧力ＦＰが目標圧力ＴＰとは異なる場合には、ステップ１に戻る。

またステップ１で、圧縮機３５の吸い込み側の圧力を吸込側圧力検知センサー２２で検知し、センサー検知圧力ＦＰが目標圧力ＴＰよりも高くない場合は、ステップ５に移行し、センサー検知圧力ＦＰが目標圧力ＴＰよりも低いか否かが判定される。
センサー検知圧力ＦＰが目標圧力ＴＰよりも低い場合には、ステップ６に移行し、主膨張手段３７の開度を一定パルス分だけ増やし、主流路４０から蒸発器３８に導入される冷媒量を増加させる。その後、ステップ１に戻る。
その結果、蒸発器３８から排出される冷媒ガスの量が増加し、センサー検知圧力ＦＰが上昇する。

ステップ５でセンサー検知圧力ＦＰが目標圧力ＴＰよりも低くないと判断された場合には、ステップ３に移行し、センサー検知圧力ＦＰが目標圧力ＴＰと等しいか否かが判断される。
そして前記と同様に、センサー検知圧力ＦＰが目標圧力ＴＰと等しい場合はステップ３からステップ４に移行し、センサー検知圧力ＦＰが目標圧力ＴＰとは異なる場合には、ステップ１に戻る。
なお、センサー検知圧力ＦＰが目標圧力ＴＰに一定の幅を持たせた値の範囲にある場合に、センサー検知圧力ＦＰが目標圧力ＴＰと等しいと判断してステップ１から６の制御をするようにしてもよい。

また前記した様に、要求冷凍能力ＲＯが下限冷凍能力ＬＯ未満である場合に、バイパス用膨張手段４５は、目標開度ＴＷとなる様に制御される。
即ち図３に示すフローチャートの様に、ステップ１でバイパス用膨張手段４５の実際の開度ＦＷを検知し、当該開度ＦＷが目標開度ＴＷよりも大きいか否かが判定される。
実際の開度ＦＷが目標開度ＴＷよりも大きい場合には、ステップ２に移行し、バイパス用膨張手段４５の開度が一定パルス分だけ絞られる。その結果、バイパス流路４１に導入される冷媒量が絞られることとなる。
次いでステップ３に移行し、実際の開度ＦＷが目標開度ＴＷと等しいか否かが判断される。
実際の開度ＦＷが目標開度ＴＷと等しい場合はステップ４に移行し、一定時間の間、その開度が維持される。一定時間が経過すると、ステップ１に戻る。
ステップ３で実際の開度ＦＷが目標開度ＴＷとは異なる場合には、ステップ１に戻る。

またステップ１で、バイパス用膨張手段４５の実際の開度ＦＷを検知し、当該開度ＦＷが目標開度ＴＷよりも大きくない場合は、ステップ５に移行し、実際の開度ＦＷが目標開度ＴＷよりも小さいか否かが判定される。
実際の開度ＦＷが目標開度ＴＷよりも小さい場合には、ステップ６に移行し、バイパス用膨張手段４５の開度が一定パルス分だけ増やされ、ステップ１に戻る。
またステップ５で実際の開度ＦＷが目標開度ＴＷよりも小さいか否かが判定され、実際の開度ＦＷが目標開度ＴＷよりも小さくない場合には、ステップ３に移行し、実際の開度ＦＷが目標開度ＴＷと等しいか否かが判断される。

本実施形態の環境試験装置では、要求冷凍能力ＲＯが一定以上である場合には、バイパス用膨張手段４５の開度を狭めて、実質的にバイパス流路４１を閉じ、従来技術の冷却手段３０と同様に、主流路４０だけに冷媒を通過させる。即ち圧縮機３５で圧縮された冷媒の全量を主膨張手段３７を経由して蒸発器３８で蒸発させ、圧縮機３５に戻す。
要求冷凍能力ＲＯが一定以上ある場合における冷凍能力の増減は、主膨張手段３７の開度を増減することによって行う。また要求冷凍能力ＲＯに対応する冷凍出力とするために、圧縮機３５の吸い込み側の圧力を吸込側圧力検知センサー（吸込側圧力検知手段）２２で監視し、この検出値が目標圧力ＴＰと一致する様に主膨張手段３７の開度を調整する。

前記した様に、圧縮機３５の吸い込み側の圧力と、冷凍能力には相関関係があるので、圧縮機３５の吸い込み側の圧力（センサー検知圧力ＦＰ）を目標圧力ＴＰに一致させることにより、要求冷凍能力ＲＯを得ることができる。
また要求冷凍能力ＲＯが一定以上ある場合には、通常の使用方法である限り、圧縮機３５の吸い込み側の圧力が下限設定圧力ＬＰ未満となることはないから、圧縮機３５を傷める恐れは小さい。

本実施形態の環境試験装置１では、要求冷凍能力ＲＯが一定未満である場合には、バイパス用膨張手段４５を開いてバイパス流路４１を連通させ、バイパス流路４１に冷媒の一部を通過させる。その結果、主膨張手段３７を経由して蒸発器３８で蒸発する冷媒が減少し、冷凍能力が低下する。
また本実施形態では、バイパス流路４１の開度、即ちバイパス用膨張手段４５の開度は、圧縮機３５の吸い込み側の圧力が下限設定圧力ＬＰである場合に、要求冷凍能力ＲＯを得ることができる開度に調節されている。

本実施形態の環境試験装置１では、要求冷凍能力ＲＯが一定未満である場合には、圧縮機３５の吸い込み側の圧力を吸込側圧力検知センサー（吸込側圧力検知手段）２２で監視し、この検出値が下限設定圧力ＬＰとなる様に主膨張手段３７の開度を調整する。
圧縮機３５の吸い込み側の圧力は、下限設定圧力ＬＰを維持しているので、圧縮機３５を傷める恐れは小さい。

本実施形態の環境試験装置１では、要求冷凍能力ＲＯが一定以上ある場合には、主膨張手段３７の開度を調整することによって要求冷凍能力ＲＯに見合う冷凍能力を得ることができる。要求冷凍能力ＲＯが一定以上ある場合には、要求冷凍能力ＲＯに見合った冷凍能力を発現させることができるので、加熱ヒータ６の使用頻度が低く、且つ加熱ヒータ６を使用する場合であっても、加熱ヒータ６の出力は小さい。

また本実施形態の環境試験装置１では、要求冷凍能力ＲＯが一定未満である場合には、バイパス流路４１を適度の開度に開くことによって冷凍能力を下げることができるので、従来の冷却手段３０の下限を下回る冷凍能力を出すことができる。
そのため加熱ヒータ６の使用頻度が低く、且つ加熱ヒータ６を使用する場合であっても、加熱ヒータ６の出力は低い。

本実施形態によると、制御装置３１が温度センサー１２の検知温度等に基づいて必要な冷凍能力を算出し、必要な冷凍能力に応じて主膨張手段３７とバイパス用膨張手段４５の開度を調節する。本実施形態の環境試験装置１では、冷却手段３０を停止させることなく、蒸発器３８に流す冷媒を理論的にゼロ量にまで調節することができる。そのため加熱ヒータ６による補正の頻度や補正量が少なくて足り、加熱ヒータ６の消費電力を抑制することができる。また加熱ヒータ６に頼ることなく、温度センサー１２で検出する試験室内温度を精度よく制御することができる。

本実施形態の冷却手段３０では、圧縮機３５の吐出側に、吐出側圧力検知センサー（吐出側圧力検知手段）２３が設けられている。
本実施形態では、冷却手段３０の運転中に吐出側圧力検知センサー２３の検知圧力を監視し、圧縮機３５の高圧側の圧力が規定の圧力を超えないように制御されている。
本実施形態の冷却手段３０は、特徴的機能として、圧縮機３５の吸い込み側の圧力が過度に低下しない様に制御されている。しかしながら、逆に圧縮機３５に過剰に冷媒が供給される場合も想定される。そこで本実形態では、圧縮機３５の吐出側に、吐出側圧力検知センサー２３を設け、圧縮機３５の高圧側の圧力が規定の圧力を超えないように制御している。
なお吐出側圧力検知センサー２３は、必須ではなく、省略してもよい。

以上説明した実施形態では、膨張手段として電子膨張弁を使用したが、他の構成のものであってもよい。
例えば図７に示す膨張手段８０の様に、キャピラリーチューブ８１と電磁弁８２を直列に接続して開閉弁付きキャピラリーチューブ８３を構成し、これを複数、並列的に配管したものであってもよい。
即ち主膨張手段３７やバイパス用膨張手段４５を膨張手段８０に置き換えることができる。
また、膨張手段は、電磁弁のＯＮ－ＯＦＦによる手段であってもよい。

以上説明した実施形態では、圧力検知手段として、圧力センサーを採用した。圧力センサーは、冷媒の圧力を直接的に検知することができるものであり、推奨される部材であるが、他の方法によって冷媒の圧力を知ることができるものであってもよい。
例えば、冷媒配管に温度センサーを設けて冷媒の温度を検知し、この情報と外気温度にから、冷媒の圧力を演算するものであってもよい。

上記した実施形態では、戻り冷媒加熱用熱交換器４３内における主流路４０側を流れる冷媒の流れ方向と、バイパス流路４１側を流れる冷媒の流れ方向が同方向であるが、図５に示す冷却手段５１の様にこれを対向させてもよい。
即ち図１に示す実施形態では、戻り冷媒加熱用熱交換器４３内における主流路４０側の流れと、バイパス流路４１側を流れる冷媒の流れは、並行流であるが、図５の様に対向流としてもよい。

上記した実施形態では、主流路４０の、圧縮機３５と凝縮器３６の間に戻り冷媒加熱用熱交換器４３の一次側流路を介在させたが、図８に示す冷却手段５５の様に凝縮器３６と主膨張手段３７の間に戻り冷媒加熱用熱交換器４３の一次側流路を介在させてもよい。
いずれの位置に戻り冷媒加熱用熱交換器４３を設置しても、バイパス流路４１を流れる冷媒の気化が促進される。

ただし、並行流の方が、圧縮機３５に吸い込まれる過熱冷媒の温度は対向流の場合よりも低い温度になるため、望ましい。

以上説明した実施形態では、バイパス流路４１側を流れる冷媒を、戻り冷媒加熱用熱交換器４３に流して圧縮機３５から吐出される冷媒と熱交換した後、蒸発器３８から排出された冷媒ガスと合流して圧縮機３５の吸い込み側に戻した。
この構成によると、バイパス流路４１を流れる冷媒が、高圧側の冷媒の温度を低下するのに寄与する。また高圧側の冷媒と熱交換することにより、バイパス流路４１側を流れる冷媒が気化し、圧縮機３５に液戻りが発生することが防止される。

しかしながら蒸発器３８から吐出される冷媒が完全に気化しており、且つ顕熱を有する状態であることが明らかであるならば、戻り冷媒加熱用熱交換器４３を経由させずに、直接、圧縮機３５の吸込側に冷媒を戻してもよい。

図９に示す冷却手段５２では、図５に示す冷却手段５１の構成に加えて、第二バイパス流路５３を有している。
第二バイパス流路５３は、前記したバイパス流路４１と同様、主流路４０の凝縮器３６と主膨張手段３７の間から分岐され、圧縮機３５の吸込側に至る流路である。
ただし第二バイパス流路５３には、戻り冷媒加熱用熱交換器４３に相当する部材はなく、凝縮器３６から出た冷媒が、第二バイパス用膨張手段（バイパス調節弁）２７を経由して直接的に圧縮機３５の吸込側に接続されている。

第二バイパス流路５３を通過した冷媒は、十分に冷却能力を有している。そのため、第二バイパス流路５３は、圧縮機３５に吸入される冷媒の温度を低下させる冷媒冷却手段としての機能を果たすことができる。
例えば、冷却手段５２の負荷が高く、圧縮機３５に吸入される冷媒の温度が過度に高い場合には、第二バイパス流路５３の第二バイパス用膨張手段（バイパス調節弁）２７を開いて冷媒を蒸発器３８の下流側に混入し、冷媒の温度を低下させて圧縮機３５に吸入させることができる。

上記した実施形態では、バイパス流路４１は、主流路４０の凝縮器３６と主膨張手段３７の間から分岐されたものであるが、バイパス流路は冷媒が蒸発器３８を迂回して圧縮機３５に戻るものであれば足り、詳細な経路は実施形態に限定されるものではない。
例えば、主膨張手段３７の下流側を分岐して圧縮機３５の吸込側に繋がるものでもよい。
圧縮機３５の吐出側と凝縮器３６の間を分岐して圧縮機３５の吸込側に繋がるものであってもよい。
上記した実施形態では、目標圧力ＴＰは、試験室３内の温度と要求冷凍能力ＲＯに基づいて決定されるものであったが、試験室３内の温度に代えて設定温度を用いてもよい。

また図６に示す冷却手段５０の様に、バイパス流路を省略してもよい。
図６に示す冷却手段５０では、圧縮機３５の吸い込み側の圧力を吸込側圧力検知センサー（吸込側圧力検知手段）２２で監視し、この検出値が目標圧力ＴＰと一致する様に主膨張手段３７の開度を調整することによって要求冷凍能力ＲＯに対応する冷凍出力を発現させる。
本実施形態では、圧縮機３５の吸い込み側の圧力を吸込側圧力検知センサー２２で監視しているので、圧縮機３５の吸い込み側の圧力が、下限設定圧力ＬＰ未満となることを防ぐことができる。

本実施形態の空気調和装置２０等や、冷却手段３０、５０、５１、５２、５５等は、環境試験装置１に搭載するものとして開発されたものであるが、冷却手段３０等の用途は環境試験装置１に限定されるものでない。
例えば、精密な温度制御を必要とする冷蔵庫等にも冷却手段３０等や空気調和装置２０等を採用することができる。

１環境試験装置（環境形成装置）
３試験室（物品配置室）
６加熱ヒータ
２０空気調和装置
２２吸込側圧力検知センサー（吸込側圧力検知手段）
３０、５０、５１、５２、５５冷却手段
３１制御装置（要求能力決定手段、開度決定手段及び目標圧力決定手段）
３５圧縮機
３６凝縮器
３７主膨張手段（開度調節手段）
３８蒸発器
４０主流路
４１バイパス流路
４３戻り冷媒加熱用熱交換器
４５バイパス用膨張手段（バイパス調節弁）
５３第二バイパス流路

Claims

物品を配置する物品配置室と、空調手段を有し、当該空調手段は冷却手段を有し、前記冷却手段は、圧縮機と、凝縮器と、膨張手段と、蒸発器を有していて相変化する冷媒が循環するものである環境形成装置において、
前記冷却手段には少なくとも前記蒸発器をバイパスして前記圧縮機の吸込側に至るバイパス流路があり、前記蒸発器に至る流路の実質的開度を拡縮する開度調節手段と、前記圧縮機の吸込側の圧力を検知する吸込側圧力検知手段を備え、
前記吸込側圧力検知手段で検知される圧力が所定の目標圧力となる様に前記開度調節手段の開度を調節するものであり、
制御装置を有し、
前記バイパス流路の開度を調節可能であり、
前記制御装置は前記バイパス流路の目標開度を決定する開度決定手段を有し、前記バイパス流路の開度が前記目標開度となる様に制御されるものであり、
前記制御装置は目標圧力決定手段を有し、当該目標圧力決定手段は、必要な冷凍能力に基づいて前記目標圧力を決定するものであり、
必要な冷凍能力が一定未満である場合に、前記目標圧力決定手段は、前記目標圧力を下限設定圧力に固定するとともに、前記開度決定手段は、必要な冷凍能力に基づいて前記目標開度を決定することを特徴とする環境形成装置。
前記膨張手段は開度調節可能であって前記開度調節手段としても機能し、
前記バイパス流路は、前記凝縮器と前記膨張手段の間から分岐され、前記蒸発器と前記圧縮機の間に至るものであり、
前記バイパス流路には開度を調節可能なバイパス調節弁が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の環境形成装置。
必要な冷凍能力が一定以上である場合には、前記バイパス流路が実質的に閉鎖されることを特徴とする請求項１又は２に記載の環境形成装置。
戻り冷媒加熱用熱交換器を有し、当該戻り冷媒加熱用熱交換器には一次側流路と二次側流路があり、前記一次側流路は前記圧縮機と前記凝縮器の間、又は前記凝縮器と前記膨張手段の間に介在され、前記二次側流路は前記バイパス流路に介在されており、前記戻り冷媒加熱用熱交換器によって前記バイパス流路を流れる冷媒の気化が促進されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の環境形成装置。
前記圧縮機の吐出側の圧力を検知する吐出側圧力検知手段があり、
前記吐出側の圧力が規定の圧力を超えないように制御することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の環境形成装置。
蒸発器出口から圧縮機吸込口までの間に、前記圧縮機に吸込される冷媒を冷却する冷媒冷却手段を設けたことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の環境形成装置。
圧縮機と、凝縮器と、膨張手段と、蒸発器を有していて相変化する冷媒が循環する冷却装置において、
少なくとも前記蒸発器をバイパスして前記圧縮機の吸込側に至るバイパス流路があり、前記蒸発器に至る流路の実質的開度を拡縮する開度調節手段と、前記圧縮機の吸込側の圧力を検知する吸込側圧力検知手段を備え、
前記吸込側圧力検知手段で検知される圧力が所定の目標圧力となる様に前記開度調節手段の開度を調節するものであり、
制御装置を有し、
前記バイパス流路の開度を調節可能であり、
前記制御装置は前記バイパス流路の目標開度を決定する開度決定手段を有し、前記バイパス流路の開度が前記目標開度となる様に制御されるものであり、
前記制御装置は目標圧力決定手段を有し、当該目標圧力決定手段は、必要な冷凍能力に基づいて前記目標圧力を決定するものであり、
必要な冷凍能力が一定未満である場合に、前記目標圧力決定手段は、前記目標圧力を下限設定圧力に固定するとともに、前記開度決定手段は、必要な冷凍能力に基づいて前記目標開度を決定することを特徴とする冷却装置。
戻り冷媒加熱用熱交換器を有し、当該戻り冷媒加熱用熱交換器には一次側流路と二次側流路があり、前記一次側流路は前記圧縮機と前記凝縮器の間、又は前記凝縮器と前記膨張手段の間に介在され、前記二次側流路は前記バイパス流路に介在されており、前記戻り冷媒加熱用熱交換器によって前記バイパス流路を流れる冷媒の気化が促進されることを特徴とする請求項７に記載の冷却装置。