JP7361777B2 - 冷凍サイクル装置 - Google Patents

Description

本発明は、冷凍サイクル装置に関する。

従来、冷凍サイクル装置の運転の開始時に圧縮機に吸入される冷媒の圧力低下を抑制する機能を有する冷凍サイクル装置が知られている。たとえば、特開２０１５－９４５５８号公報（特許文献１）には、ＨＦＯ（Hydro Fluoro Olefin）冷媒が充填され、圧縮機の吐出口と吸入口との間に制御弁が接続されたヒートポンプシステムが開示されている。当該ヒートポンプシステムにおいては、暖房運転が開始される場合、圧縮機に吸入される冷媒の圧力が設定圧力以下であるときに制御弁が開弁されることにより、圧縮機に吸入される冷媒の圧力の低下が抑制される。

特開２０１５－９４５５８号公報

冷媒によっては圧縮機の起動時の圧力低下が急激に生じる場合がある。そのため、冷媒によっては、圧縮機に吸入される冷媒の圧力が設定圧力以下であるかどうかを判定している間に、圧縮機に吸入される冷媒の圧力が大気圧よりも小さい圧力（負圧）となる可能性がある。しかし、特許文献１に開示されているヒートポンプシステムにおいては、ＨＦＯ冷媒以外の冷媒について考慮されていない。

本発明は、上述のような課題を解決するためになされたものであり、その目的は、冷媒の種類によらず、冷凍サイクル装置の運転の開始時に圧縮機に吸入される冷媒の圧力低下を抑制することである。

本発明に係る冷凍サイクル装置においては、冷媒が循環する。冷凍サイクル装置は、圧縮機と、第１熱交換器と、第２熱交換器と、膨張弁と、流量調整部と、制御装置とを備える。流量調整部は、第１熱交換器および膨張弁の少なくとも一方を単位時間当たりに通過する冷媒量を調節する。制御装置は、冷凍サイクル装置の運転モードを切り替える。運転モードは、起動モードと、通常モードとを含む。起動モードは、圧縮機を起動する時に実行される。通常モードは、起動モードの後に実行される。通常モードにおいて冷媒は、圧縮機、第１熱交換器、膨張弁、第２熱交換器の第１循環方向に循環する。制御装置は、圧縮機および流量調整部を制御して、起動モードにおいて第１熱交換器および膨張弁の少なくとも一方を単位時間当たりに通過する冷媒量を、通常モードにおける当該冷媒量よりも減少させる。

本発明によれば、起動モードにおいて第１熱交換器および膨張弁の少なくとも一方を単位時間当たりに通過する冷媒量が通常モードにおける当該冷媒量よりも減少されることにより、冷媒の種類によらず、冷凍サイクル装置の運転の開始時に圧縮機に吸入される冷媒の圧力低下を抑制する。

実施の形態１に係る冷凍サイクル装置の構成および通常モードにおける冷媒の流れを併せて示す機能ブロック図である。 図１の制御装置の構成を示す機能ブロック図である。 比較例に係る冷凍サイクル装置の構成を示す機能ブロック図である。 図３の圧縮機を起動してからの経過時間と、圧縮機に吸入される冷媒の飽和温度との関係を示すグラフである。 実施の形態１に係る冷凍サイクル装置の構成および起動モードにおける冷媒の流れを併せて示す機能ブロック図である。 図１および図５の制御装置によって行われる運転モードの切り替え処理の流れを示すフローチャートである。 図１および図５の制御装置によって行われる運転モードの切り替え処理の他の例を示すフローチャートである。 実施の形態１の変形例に係る冷凍サイクル装置の構成および起動モードにおける冷媒の流れを併せて示す機能ブロック図である。 実施の形態２に係る冷凍サイクル装置の構成および通常モードにおける冷媒の流れを併せて示す機能ブロック図である。 実施の形態２に係る冷凍サイクル装置の構成および起動モードにおける冷媒の流れを併せて示す機能ブロック図である。 図９および図１０の制御装置によって行われる運転モードの切り替え処理の流れを示すフローチャートである。 実施の形態３に係る冷凍サイクル装置の構成および通常モードにおける冷媒の流れを併せて示す機能ブロック図である。 実施の形態３に係る冷凍サイクル装置の構成および起動モードにおける冷媒の流れを併せて示す機能ブロック図である。 図１２および図１３の制御装置によって行われる運転モードの切り替え処理の流れを示すフローチャートである。 実施の形態４に係る冷凍サイクル装置の構成および冷房運転における冷媒の流れを併せて示す機能ブロック図である。 実施の形態４に係る冷凍サイクル装置の構成および暖房運転の通常モードにおける冷媒の流れを併せて示す機能ブロック図である。 実施の形態４に係る冷凍サイクル装置の構成および暖房運転の起動モードにおける冷媒の流れを併せて示す機能ブロック図である。 図１５～図１７の制御装置によって行われる運転モードの切り替え処理の流れを示すフローチャートである。 実施の形態５に係る冷凍サイクル装置の構成および冷房運転における冷媒の流れを併せて示す機能ブロック図である。 実施の形態５に係る冷凍サイクル装置の構成および暖房運転の通常モードにおける冷媒の流れを併せて示す機能ブロック図である。 実施の形態５に係る冷凍サイクル装置の構成および暖房運転の起動モードにおける冷媒の流れを併せて示す機能ブロック図である。 図１９～図２１の制御装置によって行われる運転モードの切り替え処理の流れを示すフローチャートである。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は原則として繰り返さない。

実施の形態１．
図１は、実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１００の構成および通常モードにおける冷媒の流れを併せて示す機能ブロック図である。図１において閉止されている弁にはハッチングを付している。後に説明する図５、図８～１０、図１２、および図１３においても同様である。

図１に示されるように、冷凍サイクル装置１００は、室外機１１０と、室内機１２０とを備える。室内機１２０は、室内空間に配置されている。室外機１１０は、室内空間の外側（室外）に配置されている。冷凍サイクル装置１００には、Ｒ２９０を含む冷媒が封入されている。

室内機１２０は、凝縮器２（第１熱交換器）を含む。室外機１１０は、圧縮機１と、膨張弁３と、蒸発器４（第２熱交換器）と、気液分離器５と、流量調整部１３０と、温度センサＴＳ１と、制御装置１０とを含む。流量調整部１３０は、電磁弁６（第１弁）と、電磁弁７（第２弁）とを有する。制御装置１０は、室内機１２０に含まれていてもよいし、室外機１１０および室内機１２０とは別個に設けられていてもよい。

冷凍サイクル装置１００の運転モードは、起動モードと、通常モードとを含む。起動モードは、圧縮機１を起動する時に実行される。通常モードは、起動モードに続いて実行される。通常モードは、起動モードの後に実行されればよく、起動モードと通常モードとの間に他の運転モードが実行されてもよい。冷凍サイクル装置１００の通常モードにおいて冷媒は、圧縮機１、凝縮器２、膨張弁３、および蒸発器４の循環方向（第１循環方向）に循環する。

電磁弁６は、圧縮機１の吐出口と凝縮器２との間に接続されている。電磁弁７は、圧縮機１の吐出口と、膨張弁３および蒸発器４の間の流路との間に接続されている。気液分離器５は、蒸発器４から冷媒を受けて、気体の冷媒（ガス冷媒）と液体の冷媒（液冷媒）とを分離して、液冷媒を貯留するとともにガス冷媒を圧縮機１へ導く。気液分離器５により、液冷媒が圧縮機１に吸入されることが防止される。気液分離器５は、アキュムレータ、あるいはサクションマフラーを含む。

制御装置１０は、冷凍サイクル装置１００の運転モードを切り替える。制御装置１０は、通常モードにおいて電磁弁６を開放するとともに、電磁弁７を閉止する。制御装置１０は、温度センサＴＳ１から、蒸発器４から流出する冷媒の温度Ｔ１を取得する。制御装置１０は、圧縮機１の駆動周波数Ｆ_ｃを、たとえば５０Ｈｚ～６０Ｈｚの範囲内で制御することにより、室内空間の温度が目標温度（たとえばユーザによって設定された温度）となるように圧縮機１が単位時間あたりに吐出する冷媒量を制御する。制御装置１０は、圧縮機１から吐出されて減圧される前の冷媒と減圧されて圧縮機１に吸入される前の冷媒との圧力差が所望の範囲の値となるように膨張弁３の開度を制御する。膨張弁３は、冷媒の過熱度および過冷却度が目標値となるように制御されてもよい。

図２は、図１の制御装置１０の構成を示す機能ブロック図である。図２に示されるように、制御装置１０は、処理回路１１と、メモリ１２と、入出力部１３とを含む。処理回路１１は、専用のハードウェアであってもよいし、メモリ１２に格納されるプログラムを実行するＣＰＵ（Central Processing Unit）であってもよい。処理回路１１が専用のハードウェアである場合、処理回路１１は、たとえば、単一回路、複合回路、プログラム化されたプロセッサ、並列プログラム化されたプロセッサ、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ(Field Programmable Gate Array)、あるいはこれらを組み合わせたものが該当する。処理回路１１がＣＰＵの場合、制御装置１０の機能は、ソフトウェア、ファームウェア、またはソフトウェアとファームウェアとの組み合わせにより実現される。ソフトウェアあるいはファームウェアはプログラムとして記述され、メモリ１２に格納される。処理回路１１は、メモリに記憶されたプログラムを読み出して実行する。メモリ１２には、不揮発性または揮発性の半導体メモリ（たとえばＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable Read Only Memory）、あるいはＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory））、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク、あるいはＤＶＤ（Digital Versatile Disc）が含まれる。なお、ＣＰＵは、中央処理装置、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、プロセッサ、あるいはＤＳＰ（Digital Signal Processor）とも呼ばれる。

近年、地球温暖化防止の観点から、冷凍サイクル装置に使用される冷媒のＧＷＰ（Global Warming Potential）総量値Ｔ_ｇｗｐの低減が求められている。ＧＷＰ総量値Ｔ_ｇｗｐは、冷媒固有の物性値であるＧＷＰ値Ｒ_ｇｗｐ、および冷凍サイクル装置１００に封入される冷媒量Ｍ_ｃｈｇを用いて、以下の式（１）のように表される。

式（１）より、冷凍サイクル装置に封入される冷媒量Ｍ_ｃｈｇを低減することにより、ＧＷＰ総量値Ｔ_ｇｗｐを低減することができる。冷媒量Ｍ_ｃｈｇを低減するためには、密度が比較的小さい冷媒を使用する必要がある。当該冷媒として、動作圧力が低い低圧冷媒を挙げることができる。低圧冷媒には、たとえば、Ｒ２９０（プロパン）、あるいはＲ４５４ａが含まれる。

密度が比較的小さい冷媒を使用した場合、冷媒量Ｍ_ｃｈｇが低減するため、冷凍サイクル装置１００の能力の維持が問題になる。冷凍サイクル装置の暖房能力は、圧縮機１が単位時間当たりに吐出する冷媒循環量Ｇｒ、および凝縮過程における冷媒の潜熱の変化を表すエンタルピ差Δｈを用いて、以下の式（２）のように表される。

冷媒循環量Ｇｒは、圧縮機１の圧縮機構が１回転当たりに吐出する冷媒量であるストロークボリュームＶｓｔ、圧縮機１に吸入される冷媒の密度ρ _ｓ、および圧縮機１の駆動周波数Ｆ_ｃを用いて以下の式（３）のように表される。

式（２）のエンタルピ差Δｈは、冷媒毎に異なる。そのため、冷媒を低圧冷媒に変更しして冷凍サイクル装置の暖房能力を維持するためには、冷媒循環量Ｇｒを変更する必要がある。式（３）において、冷媒の密度ρ_ｓは、冷媒固有の物性値である。圧縮機１の駆動周波数Ｆｃを冷媒の種類によらず一定の範囲内で制御する場合、冷媒循環量Ｇｒを変更するためには、ストロークボリュームＶｓｔを変更する必要がある。

図３は、比較例に係る冷凍サイクル装置９００の構成を示す機能ブロック図である。冷凍サイクル装置９００の構成は、図１の冷凍サイクル装置１００から電磁弁６，７が除かれているとともに、制御装置１０が９０に置き換えられた構成である。以下では、冷凍サイクル装置９００の暖房能力を維持しながら、冷凍サイクル装置９００を循環する冷媒をＲ３２からＲ２９０に変更する場合に発生する問題について説明する。

以下の表１は、図３の冷凍サイクル装置９００を循環する冷媒をＲ３２からＲ２９０に変更する場合に、冷媒量、冷媒循環量、およびストロークボリュームの各々の値に関して、暖房能力の維持に必要な、Ｒ３２が使用される場合の値に対するＲ２９０が使用される場合の値の比のシミュレーション結果を示す。なお、Ｒ３２は、従来、冷凍サイクル装置において使用されていた冷媒の一例である。

表１に示されるように、Ｒ２９０の密度がＲ３２の密度よりも小さいため、Ｒ３２の冷媒量に対するＲ２９０の冷媒量の比は５２％である。Ｒ２９０の冷媒循環量は、Ｒ３２の冷媒循環量の８８％が必要である。Ｒ２９０が使用される場合のストロークボリュームは、Ｒ３２が使用される場合のストロークボリュームの２１０％が必要である。

冷凍サイクル装置９００の能力を維持するために圧縮機１のストロークボリュームを大きくする場合、圧縮機１の起動時に蒸発器４に分布する冷媒量が急激に減少し得る。圧縮機１から吐出された冷媒が凝縮器２および膨張弁３を経由して蒸発器４に達するまでには或る程度の時間を要する。そのため、圧縮機１の起動時には蒸発器４と圧縮機１との間を流れる冷媒の圧力が急激に減少する時間帯が生じ得る。

図４は、図３の圧縮機１を起動してからの経過時間と、圧縮機１に吸入される冷媒の飽和温度との関係を示すグラフである。図４において、グラフＣ１０，Ｃ１１は、冷媒としてＲ３２，Ｒ２９０がそれぞれ使用された場合のグラフである。飽和温度が低いほど、圧縮機１に吸入される冷媒の圧力は小さい。図４に示されるように、圧縮機１を起動してから経過時間Ｔｍ１０までの時間帯において、グラフＣ１０の飽和温度およびＣ１１の飽和温度を比較すると、Ｒ３２の最低温度Ｔｓ１０よりもＲ２９０の最低温度Ｔｓ１１の方が低い。当該時間帯において、圧縮機１に吸入されるＲ２９０の圧力は急激に減少する。冷凍サイクル装置９００においてＲ２９０を含む冷媒を使用すると、圧縮機１の起動時に圧縮機１に吸入される冷媒の圧力が負圧になり、冷凍サイクル装置９００が故障し得る。

そこで、冷凍サイクル装置１００においては、圧縮機１を起動する場合、冷凍サイクル装置１００の運転モードが起動モードとされる。起動モードにおいては、蒸発器４に分布する冷媒量の減少を抑制するように冷媒の循環流路が変更される。冷凍サイクル装置１００の運転を開始する場合に、運転モードを起動モードおよび通常モードの順に切り替えることにより、冷媒の種類によらず、冷凍サイクル装置１００の運転の開始時に圧縮機１に吸入される冷媒の圧力低下を抑制することができる。

図５は、実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１００の構成および起動モードにおける冷媒の流れを併せて示す機能ブロック図である。図５に示されるように、制御装置１０は、起動モードにおいて圧縮機１を起動する。制御装置１０は、起動モードにおいて電磁弁６を閉止し、電磁弁７を開放し、膨張弁３を全開とする。制御装置１０は、圧縮機１から吐出された冷媒が凝縮器２を迂回するように循環流路を形成する。圧縮機１から吐出された冷媒は、電磁弁６が閉止されるとともに、電磁弁７が開放されることにより、凝縮器２を介さずに蒸発器４に導かれる。

制御装置１０は、圧縮機１および流量調整部１３０を制御して、起動モードにおいて凝縮器２を単位時間当たりに通過する冷媒量を、通常モードにおける当該冷媒量よりも減少させる。制御装置１０は、膨張弁３を全開とすることにより、凝縮器２に貯留されている冷媒が蒸発器４に移動することを促進する。起動モードにおいては冷媒の分布が凝縮器２よりも蒸発器４に偏るため、圧縮機１の起動時に蒸発器４に分布する冷媒量が急激に減少することが防止される。その結果、圧縮機１の起動時に圧縮機１に吸入される冷媒が負圧となることが防止される。

図６は、図１および図５の制御装置１０によって行われる運転モードの切り替え処理の流れを示すフローチャートである。図６に示される処理は、冷凍サイクル装置１００を統合的に制御するメインルーチンによって、冷凍サイクル装置１００の運転の開始時に呼び出される。以下では、ステップを単にＳと記載する。

図６に示されるように、制御装置１０は、Ｓ１０１から起動モードを開始する。制御装置１０は、Ｓ１０１において電磁弁６を閉止して処理をＳ１０２に進める。制御装置１０は、Ｓ１０２において電磁弁７を開放して処理をＳ１０３に進める。制御装置１０は、Ｓ１０３において膨張弁３を全開として処理をＳ１０４に進める。制御装置１０は、Ｓ１０４において圧縮機１を起動し、処理をＳ１０５に進める。

制御装置１０は、Ｓ１０５において圧縮機１の起動から基準時間Ｔｍ１が経過したか否かを判定する。基準時間Ｔｍ１は、実機実験あるいはシミュレーションによって適宜決定される。圧縮機１の起動から基準時間Ｔｍ１が経過していない場合（Ｓ１０５においてＮＯ）、制御装置１０は、Ｓ１０６において一定時間待機した後、処理をＳ１０５に戻す。圧縮機１の起動から基準時間Ｔｍ１が経過している場合（Ｓ１０５においてＹＥＳ）、制御装置１０は、Ｓ１０７において温度Ｔ１が基準温度Ｔｒｆ１より高いか否かを判定する。基準温度Ｔｒｆ１は、実機実験あるいはシミュレーションによって適宜決定される。

温度Ｔ１が基準温度Ｔｒｆ１以下である場合（Ｓ１０７においてＮＯ）、制御装置１０は、Ｓ１０８において一定時間待機した後、処理をＳ１０７に戻す。温度Ｔ１が基準温度Ｔｒｆ１より高い場合（Ｓ１０７においてＹＥＳ）、制御装置１０は、処理をＳ１０９に進めて、運転モードを起動モードから通常モードに切り替える。Ｓ１０７に示される条件が成立した場合に起動モードが終了するとともに通常モードが開始される。制御装置１０は、Ｓ１０９において電磁弁６を開放し、処理をＳ１１０に進める。制御装置１０は、Ｓ１１０において電磁弁７を閉止して、処理をメインルーチンに返す。

図６においては、圧縮機１の起動から基準時間経過後において温度Ｔ１を用いて起動モードの終了が判定された。起動モードの終了は、圧縮機１の起動からの経過時間によって判定されてもよい。起動モードの終了を圧縮機１の起動からの経過時間によって判定することにより、蒸発器４から流出する冷媒の温度を計測する温度センサが不要になるため、冷凍サイクル装置の製造コストを低減することができる。

図７は、図１および図５の制御装置１０によって行われる運転モードの切り替え処理の他の例を示すフローチャートである。図７に示される処理は、図６のＳ１０５がＳ１１５に置き換えられているとともに、Ｓ１０７およびＳ１０８が除かれた処理である。

図７に示されるように、制御装置１０は、Ｓ１０１～Ｓ１０４を行った後、Ｓ１１５において圧縮機１の起動から基準時間Ｔｍ１１（＞Ｔｍ１）が経過したか否かを判定する。基準時間Ｔｍ１１は、実機実験あるいはシミュレーションによって適宜決定される。圧縮機１の起動から基準時間Ｔｍ１１が経過していない場合（Ｓ１１５においてＮＯ）、制御装置１０は、Ｓ１０６において一定時間待機した後、処理をＳ１１５に戻す。圧縮機１の起動から基準時間Ｔｍ１１が経過している場合（Ｓ１１５においてＹＥＳ）、制御装置１０は、Ｓ１０９，Ｓ１１０を行って、処理をメインルーチンに返す。Ｓ１１５に示される条件が成立した場合に起動モードが終了するとともに通常モードが開始される。

実施の形態１においては、起動モードにおいて圧縮機１から吐出された冷媒が、膨張弁３と蒸発器４との間の流路に導かれる構成について説明した。起動モードにおいて圧縮機１から吐出された冷媒は、図８に示される実施の形態１の変形例に係る冷凍サイクル装置１００Ａのように、凝縮器２と膨張弁３との間の流路に導かれてもよい。

以上、実施の形態１および変形例に係る冷凍サイクル装置によれば、冷媒の種類によらず、冷凍サイクル装置の運転の開始時に圧縮機に吸入される冷媒の圧力低下を抑制することができる。

実施の形態２．
実施の形態１においては、圧縮機から吐出された冷媒が凝縮器を迂回するように循環流路が形成される構成について説明した。実施の形態２においては、起動モードにおいて圧縮機から吐出された冷媒が凝縮器を迂回するように循環流路が形成されるとともに、蒸発器から流出する冷媒が圧縮機から吐出された冷媒によって加熱されることにより、圧縮機に吸入される冷媒の密度が低減される構成について説明する。

図９は、実施の形態２に係る冷凍サイクル装置２００の構成および通常モードにおける冷媒の流れを併せて示す機能ブロック図である。図９に示されるように、冷凍サイクル装置２００は、室外機２１０と、室内機２２０とを備える。室内機２２０は、室内空間に配置されている。室外機２１０は、室外に配置されている。冷凍サイクル装置２００には、Ｒ２９０を含む冷媒が封入されている。

室内機２２０は、凝縮器２２（第１熱交換器）を含む。室外機２１０は、圧縮機２１と、膨張弁２３と、蒸発器２４（第２熱交換器）と、気液分離器２５と、逆止弁２８と、内部熱交換器２９（第３熱交換器）と、流量調整部２３０と、温度センサＴＳ２と、制御装置２０とを含む。流量調整部２３０は、電磁弁２６（第１弁）と、電磁弁２７（第２弁）とを有する。制御装置２０は、室内機２２０に含まれていてもよいし、室外機２１０および室内機２２０とは別個に設けられていてもよい。

冷凍サイクル装置２００の運転モードは、起動モードと、通常モードとを含む。起動モードは、圧縮機２１を起動する時に実行される。通常モードは、起動モードに続いて実行される。冷凍サイクル装置２００の通常モードにおいて冷媒は、圧縮機２１、凝縮器２２、膨張弁２３、および蒸発器２４の循環方向（第１循環方向）に循環する。

気液分離器２５は、蒸発器２４から冷媒を受けて、ガス冷媒と液冷媒とを分離して、液冷媒を貯留するとともにガス冷媒を圧縮機２１へ導く。気液分離器２５により、液冷媒が圧縮機２１に吸入されることが防止される。気液分離器２５は、アキュムレータ、あるいはサクションマフラーを含む。

内部熱交換器２９においては、凝縮器２２からの冷媒と蒸発器２４からの冷媒との間で熱交換が行われる。逆止弁２８は、凝縮器２２と内部熱交換器２９との間に接続されている。逆止弁２８の順方向は、凝縮器２２から内部熱交換器２９に向かう方向である。

電磁弁２６は、圧縮機２１の吐出口と凝縮器２２との間に接続されている。電磁弁２７は、圧縮機２１の吐出口と、逆止弁２８および内部熱交換器２９の間の流路との間に接続されている。

制御装置２０は、冷凍サイクル装置２００の運転モードを切り替える。制御装置２０は、通常モードにおいて電磁弁２６を開放するとともに、電磁弁２７を閉止する。制御装置２０は、温度センサＴＳ２から、内部熱交換器２９と気液分離器２５との間を流れる冷媒の温度Ｔ２を取得する。制御装置２０は、実施の形態１と同様に、圧縮機２１および膨張弁２３を制御する。

図１０は、実施の形態２に係る冷凍サイクル装置２００の構成および起動モードにおける冷媒の流れを併せて示す機能ブロック図である。図１０に示されるように、制御装置２０は、起動モードにおいて圧縮機２１を起動する。制御装置２０は、起動モードにおいて電磁弁２６を閉止し、電磁弁２７を開放し、膨張弁２３を全開とする。制御装置２０は、圧縮機２１から吐出された冷媒が凝縮器２２を迂回するように循環流路を形成する。圧縮機２１から吐出された冷媒は、電磁弁２６が閉止されるとともに、電磁弁２７が開放されることにより、凝縮器２２を介さずに逆止弁２８と内部熱交換器２９との間の流路に導かれる。逆止弁２８により、当該流路から凝縮器２２に冷媒が流れることが防止される。内部熱交換器２９を通過した冷媒は、膨張弁２３を通過して蒸発器２４に至る。蒸発器２４から流出する冷媒は、内部熱交換器２９において圧縮機２１から吐出された冷媒によって加熱された後、圧縮機２１に吸入される。

制御装置２０は、圧縮機２１および流量調整部２３０を制御して、起動モードにおいて凝縮器２２を単位時間当たりに通過する冷媒量を、通常モードにおける当該冷媒量よりも減少させる。制御装置２０は、膨張弁２３を全開とすることにより、凝縮器２２に貯留されている冷媒が蒸発器２４に移動することを促進する。起動モードにおいては冷媒の分布が凝縮器２２よりも蒸発器２４に偏るため、圧縮機２１の起動時に蒸発器２４に分布する冷媒量が急激に減少することが防止される。また、冷凍サイクル装置２００においては、蒸発器２４から流出する冷媒が内部熱交換器２９において圧縮機２１から吐出された冷媒によって加熱されるため、圧縮機２１に吸入される冷媒の密度が小さくなる。圧縮機２１に単位時間当たりに吸入される冷媒の量が減少するため、蒸発器２４に残留する冷媒の量が増加する。その結果、圧縮機２１の起動時に圧縮機２１に吸入される冷媒が負圧となることが防止される。

図１１は、図９および図１０の制御装置２０によって行われる運転モードの切り替え処理の流れを示すフローチャートである。図１１に示される処理は、冷凍サイクル装置２００を統合的に制御するメインルーチンによって、冷凍サイクル装置２００の運転の開始時に呼び出される。

図１１に示されるように、制御装置２０は、Ｓ２０１から起動モードを開始する。制御装置２０は、Ｓ２０１において電磁弁２６を閉止して処理をＳ２０２に進める。制御装置２０は、Ｓ２０２において電磁弁２７を開放して処理をＳ２０３に進める。制御装置２０は、Ｓ２０３において膨張弁２３を全開として処理をＳ２０４に進める。制御装置２０は、Ｓ２０４において圧縮機２１を起動して、処理をＳ２０５に進める。

制御装置２０は、Ｓ２０５において圧縮機２１の起動から基準時間Ｔｍ２が経過したか否かを判定する。基準時間Ｔｍ２は、実機実験あるいはシミュレーションによって適宜決定される。圧縮機２１の起動から基準時間Ｔｍ２が経過していない場合（Ｓ２０５においてＮＯ）、制御装置２０は、Ｓ２０６において一定時間待機した後、処理をＳ２０５に戻す。圧縮機２１の起動から基準時間Ｔｍ２が経過している場合（Ｓ２０５においてＹＥＳ）、制御装置２０は、Ｓ２０７において温度Ｔ２が基準温度Ｔｒｆ２より高いか否かを判定する。基準温度Ｔｒｆ２は、実機実験あるいはシミュレーションによって適宜決定される。

温度Ｔ２が基準温度Ｔｒｆ２以下である場合（Ｓ２０７においてＮＯ）、制御装置２０は、Ｓ２０８において一定時間待機した後、処理をＳ２０７に戻す。温度Ｔ２が基準温度Ｔｒｆ２より高い場合（Ｓ２０７においてＹＥＳ）、制御装置２０は、処理をＳ２０９に進めて、運転モードを起動モードから通常モードに切り替える。Ｓ２０７に示される条件が成立した場合に起動モードが終了するとともに通常モードが開始される。制御装置２０は、Ｓ２０９において電磁弁２６を開放し、処理をＳ２１０に進める。制御装置２０は、Ｓ２１０において電磁弁２７を閉止して、処理をメインルーチンに返す。

以上、実施の形態２に係る冷凍サイクル装置によれば、冷媒の種類によらず、冷凍サイクル装置の運転の開始時に圧縮機に吸入される冷媒の圧力低下を抑制することができる。

実施の形態３．
実施の形態１および２においては、圧縮機から吐出された冷媒が凝縮器を迂回するように循環流路が形成される構成について説明した。実施の形態３においては、起動モードにおいて圧縮機から吐出された冷媒が蒸発器の一部を迂回するように循環流路が形成される構成について説明する。

図１２は、実施の形態３に係る冷凍サイクル装置３００の構成および通常モードにおける冷媒の流れを併せて示す機能ブロック図である。図１２に示されるように、冷凍サイクル装置３００は、室外機３１０と、室内機３２０とを備える。室内機３２０は、室内空間に配置されている。室外機３１０は、室外に配置されている。冷凍サイクル装置３００には、Ｒ２９０を含む冷媒が封入されている。

室内機３２０は、凝縮器３２（第１熱交換器）を含む。室外機３１０は、圧縮機３１と、膨張弁３３と、蒸発器３４（第２熱交換器）と、気液分離器３５と、流量調整部３３０と、温度センサＴＳ３と、制御装置３０とを含む。蒸発器３４は、熱交換部３４１（第１熱交換部）と、熱交換部３４２（第２熱交換部）とを含む。流量調整部３３０は、電磁弁３６を有する。制御装置３０は、室内機３２０に含まれていてもよいし、室外機３１０および室内機３２０とは別個に設けられていてもよい。

冷凍サイクル装置３００の運転モードは、起動モードと、通常モードとを含む。起動モードは、圧縮機３１を起動する時に実行される。通常モードは、起動モードに続いて実行される。冷凍サイクル装置３００の通常モードにおいて冷媒は、圧縮機３１、凝縮器３２、膨張弁３３、熱交換部３４１、および熱交換部３４２の循環方向（第１循環方向）に循環する。

電磁弁３６は、凝縮器３２および膨張弁３３の間の流路と、熱交換部３４１および熱交換部３４２の間の流路との間に接続されている。気液分離器３５は、蒸発器３４から冷媒を受けて、ガス冷媒と液冷媒とを分離して、液冷媒を貯留するとともにガス冷媒を圧縮機３１へ導く。気液分離器３５により、液冷媒が圧縮機３１に吸入されることが防止される。気液分離器３５は、アキュムレータ、あるいはサクションマフラーを含む。

制御装置３０は、冷凍サイクル装置３００の運転モードを切り替える。制御装置３０は、通常モードにおいて膨張弁３３を開放するとともに、電磁弁３６を閉止する。制御装置３０は、温度センサＴＳ３から、蒸発器３４から流出する冷媒の温度Ｔ３を取得する。制御装置３０は、実施の形態１と同様に、圧縮機３１および膨張弁３３を制御する。

図１３は、実施の形態３に係る冷凍サイクル装置３００の構成および起動モードにおける冷媒の流れを併せて示す機能ブロック図である。図１３に示されるように、制御装置３０は、起動モードにおいて圧縮機３１を起動する。制御装置３０は、起動モードにおいて膨張弁３３を閉止するとともに、電磁弁３６を開放する。制御装置３０は、圧縮機３１から吐出された冷媒が熱交換部３４１を迂回するように循環流路を形成する。圧縮機３１から吐出された冷媒は、膨張弁３３が閉止されるとともに、電磁弁３６が開放されることにより、熱交換部３４１を介さずに熱交換部３４２に導かれる。

制御装置３０は、圧縮機３１および流量調整部３３０を制御して、起動モードにおいて膨張弁３３を単位時間当たりに通過する冷媒量を、通常モードにおける当該冷媒量よりも減少させる。起動モードにおいては、熱交換部３４１に貯留されている冷媒が熱交換部３４２に移動する。冷媒の分布が熱交換部３４１よりも熱交換部３４２に偏るため、圧縮機３１の起動時に蒸発器３４と圧縮機３１との間を流れる冷媒量が急激に減少することが防止される。その結果、圧縮機３１の起動時に圧縮機３１に吸入される冷媒が負圧となることが防止される。

図１４は、図１２および図１３の制御装置３０によって行われる運転モードの切り替え処理の流れを示すフローチャートである。図１４に示される処理は、冷凍サイクル装置３００を統合的に制御するメインルーチンによって、冷凍サイクル装置３００の運転の開始時に呼び出される。

図１４に示されるように、制御装置３０は、Ｓ３０１から起動モードを開始する。制御装置３０は、Ｓ３０１において膨張弁３３を閉止して処理をＳ３０２に進める。制御装置３０は、Ｓ３０２において電磁弁３６を開放して処理をＳ３０４に進める。制御装置３０は、Ｓ３０４において圧縮機３１を起動して、処理をＳ３０５に進める。

制御装置３０は、Ｓ３０５において圧縮機３１の起動から基準時間Ｔｍ３が経過したか否かを判定する。基準時間Ｔｍ３は、実機実験あるいはシミュレーションによって適宜決定される。圧縮機３１の起動から基準時間Ｔｍ３が経過していない場合（Ｓ３０５においてＮＯ）、制御装置３０は、Ｓ３０６において一定時間待機した後、処理をＳ３０５に戻す。圧縮機３１の起動から基準時間Ｔｍ３が経過している場合（Ｓ３０５においてＹＥＳ）、制御装置３０は、Ｓ３０７において温度Ｔ３が基準温度Ｔｒｆ３より高いか否かを判定する。基準温度Ｔｒｆ３は、実機実験あるいはシミュレーションによって適宜決定される。

温度Ｔ３が基準温度Ｔｒｆ３以下である場合（Ｓ３０７においてＮＯ）、制御装置３０は、Ｓ３０８において一定時間待機した後、処理をＳ３０７に戻す。温度Ｔ３が基準温度Ｔｒｆ３より高い場合（Ｓ３０７においてＹＥＳ）、制御装置３０は、処理をＳ３０９に進めて、運転モードを起動モードから通常モードに切り替える。Ｓ３０７に示される条件が成立した場合に起動モードが終了するとともに通常モードが開始される。制御装置３０は、Ｓ３０９において膨張弁３３を開放し、処理をＳ３１０に進める。制御装置３０は、Ｓ３１０において電磁弁３６を閉止して、処理をメインルーチンに返す。

以上、実施の形態３に係る冷凍サイクル装置によれば、冷媒の種類によらず、冷凍サイクル装置の運転の開始時に圧縮機に吸入される冷媒の圧力低下を抑制することができる。

実施の形態４．
実施の形態１～３においては、圧縮機が有する吸入口が１つである構成について説明した。実施の形態４においては、圧縮機が２つの圧縮機構を有し、それぞれに対応する２つの吸入口を有する構成について説明する。

図１５は、実施の形態４に係る冷凍サイクル装置４００の構成および冷房運転における冷媒の流れを併せて示す機能ブロック図である。図１５に示されるように、冷凍サイクル装置４００は、室外機４１０と、室内機４２０とを備える。室内機４２０は、室内空間に配置されている。室外機４１０は、室外に配置されている。冷凍サイクル装置４００には、Ｒ２９０を含む冷媒が封入されている。

室内機４２０は、熱交換器４２（第１熱交換器）を含む。室外機４１０は、圧縮機４１と、膨張弁４３と、熱交換器４４（第２熱交換器）と、気液分離器４５と、四方弁４６と、流量調整部４３０と、温度センサＴＳ４と、制御装置４０とを含む。流量調整部４３０は、三方弁４７を有する。制御装置４０は、室内機４２０に含まれていてもよいし、室外機４１０および室内機４２０とは別個に設けられていてもよい。

圧縮機４１は、吸入口Ｐｓ１（第１吸入口）と、吸入口Ｐｓ２（第２吸入口）と、吐出口Ｐｄと、圧縮機構４１１（第１圧縮機構）と、圧縮機構４１２（第２圧縮機構）とを含む。圧縮機構４１１は、吸入口Ｐｓ１および吐出口Ｐｄの間に接続され、吸入口Ｐｓ１からの冷媒を圧縮して吐出口Ｐｄから吐出する。圧縮機構４１２は、吸入口Ｐｓ２および吐出口Ｐｄの間に接続され、吸入口Ｐｓ２からの冷媒を圧縮して吐出口Ｐｄから吐出する。圧縮機４１は、ツインロータリ式の圧縮機である。

三方弁４７は、ポートＰ１（第１ポート）、ポートＰ２（第２ポート）、およびポートＰ３（第３ポート）を含む。ポートＰ１は、吸入口Ｐｓ２に接続されている。ポートＰ２は、吸入口Ｐｓ１に気液分離器４５を介して吸入口Ｐｓ１に連通している。ポートＰ３は、吐出口Ｐｄに接続されている。三方弁４７は、ポートＰ１～Ｐ３の連通状態を、ポートＰ１とＰ２とが連通している状態およびポートＰ１とＰ３とが連通している状態との間で選択的に切り替える。図１５および後に説明する図１６，１７においては、他のポートと連通していないポートにハッチングを付している。

制御装置４０は、圧縮機構４１１，４１２の駆動周波数を、たとえば５０Ｈｚ～６０Ｈｚの範囲内で制御することにより、室内空間の温度が目標温度（たとえばユーザによって設定された温度）となるように圧縮機４１が単位時間あたりに吐出する冷媒量を制御する。制御装置４０は、実施の形態１と同様に、膨張弁４３を制御する。

制御装置４０は、四方弁４６を制御して、冷媒の循環方向を切り替える。制御装置４０は、冷房運転において圧縮機４１の吐出口Ｐｄを熱交換器４４に連通させるとともに、圧縮機４１の吸入口Ｐｓ１，Ｐｓ２を熱交換器４２に連通させる。制御装置４０は、冷房運転においてポートＰ１とＰ２とを連通させる。冷房運転において冷媒は、圧縮機４１、熱交換器４４、膨張弁４３、および熱交換器４２の循環方向（第２循環方向）に循環する。冷房運転において熱交換器４２および４４は、それぞれ蒸発器および凝縮器として機能する。

気液分離器４５は、熱交換器４２から冷媒を受けて、ガス冷媒と液冷媒とを分離して、液冷媒を貯留するとともにガス冷媒を圧縮機４１へ導く。気液分離器４５により、液冷媒が圧縮機４１に吸入されることが防止される。気液分離器４５は、アキュムレータ、あるいはサクションマフラーを含む。

図１６は、実施の形態４に係る冷凍サイクル装置４００の構成および暖房運転の通常モードにおける冷媒の流れを併せて示す機能ブロック図である。冷凍サイクル装置４００は、暖房運転の運転モードとして、起動モードと、通常モードとを含む。起動モードは、圧縮機４１を起動する時に実行される。通常モードは、起動モードに続いて実行される。

図１６に示されるように、制御装置４０は、暖房運転において圧縮機４１の吐出口Ｐｄを熱交換器４２に連通させるとともに、圧縮機４１の吸入口Ｐｓ１，Ｐｓ２を熱交換器４４に連通させる。制御装置４０は、暖房運転の通常モードにおいてポートＰ１とＰ２とを連通させる。制御装置４０は、暖房運転の通常モードにおいて圧縮機構４１１および４１２を動作させる。制御装置４０は、温度センサＴＳ４から、暖房運転において熱交換器４４から流出する冷媒の温度Ｔ４を取得する。

暖房運転において冷媒は、圧縮機４１、熱交換器４２、膨張弁４３、および熱交換器４４の循環方向（第１循環方向）に循環する。暖房運転において熱交換器４２および４４は、それぞれ凝縮器および蒸発器として機能する。

図１７は、実施の形態４に係る冷凍サイクル装置４００の構成および暖房運転の起動モードにおける冷媒の流れを併せて示す機能ブロック図である。図１７に示されるように、制御装置４０は、起動モードにおいてポートＰ１とＰ３とを連通させ、圧縮機構４１１を動作させ、圧縮機構４１２を起動しない。図１７において、停止している圧縮機構４１２にハッチングを付している。起動モードにおいて圧縮機構４１２が停止しているため、圧縮機４１に吸入される単位時間当たりの冷媒量は、通常モードにおいて圧縮機４１に吸入される当該冷媒量よりも小さい。

制御装置４０は、圧縮機４１および流量調整部４３０を制御して、起動モードにおいて熱交換器４２および膨張弁４３を単位時間当たりに通過する冷媒量を、通常モードにおける当該冷媒量よりも減少させる。起動モードにおいては、通常モードよりも圧縮機４１に吸入される単位時間当たりの冷媒が減少するため、圧縮機４１の起動時に熱交換器４４と圧縮機４１との間を流れる冷媒量が急激に減少することが防止される。その結果、圧縮機４１の起動時に圧縮機４１に吸入される冷媒が負圧となることが防止される。

図１８は、図１５～図１７の制御装置４０によって行われる運転モードの切り替え処理の流れを示すフローチャートである。図１４に示される処理は、冷凍サイクル装置４００を統合的に制御するメインルーチンによって、冷凍サイクル装置４００の運転の開始時に呼び出される。

図１８に示されるように、制御装置４０は、Ｓ４０１から起動モードを開始する。制御装置４０は、Ｓ４０１においてポートＰ１とＰ３とを連通させて処理をＳ４０３に進める。制御装置４０は、Ｓ４０３において膨張弁４３を全開として処理をＳ４０４に進める。制御装置４０は、Ｓ４０４において圧縮機構４１１を起動して、処理をＳ４０５に進める。

制御装置４０は、Ｓ４０５において圧縮機構４１１の起動から基準時間Ｔｍ４が経過したか否かを判定する。基準時間Ｔｍ４は、実機実験あるいはシミュレーションによって適宜決定される。圧縮機構４１１の起動から基準時間Ｔｍ４が経過していない場合（Ｓ４０５においてＮＯ）、制御装置４０は、Ｓ４０６において一定時間待機した後、処理をＳ４０５に戻す。圧縮機構４１１の起動から基準時間Ｔｍ４が経過している場合（Ｓ４０５においてＹＥＳ）、制御装置４０は、Ｓ４０７において温度Ｔ４が基準温度Ｔｒｆ４より高いか否かを判定する。基準温度Ｔｒｆ４は、実機実験あるいはシミュレーションによって適宜決定される。

温度Ｔ４が基準温度Ｔｒｆ４以下である場合（Ｓ４０７においてＮＯ）、制御装置４０は、Ｓ４０８において一定時間待機した後、処理をＳ４０７に戻す。温度Ｔ４が基準温度Ｔｒｆ４より高い場合（Ｓ４０７においてＹＥＳ）、制御装置４０は、処理をＳ４０９に進めて、運転モードを起動モードから通常モードに切り替える。Ｓ４０７に示される条件が成立した場合に起動モードが終了するとともに通常モードが開始される。制御装置４０は、Ｓ４０９においてポートＰ１とＰ２とを連通させて処理をＳ４１０に進める。制御装置４０は、Ｓ４１０において圧縮機構４１２を起動して、処理をメインルーチンに返す。

以上、実施の形態４に係る冷凍サイクル装置によれば、冷媒の種類によらず、冷凍サイクル装置の運転の開始時に圧縮機に吸入される冷媒の圧力低下を抑制することができる。

実施の形態５．
実施の形態２においては、蒸発器から流出する冷媒が圧縮機によって吐出された冷媒によって加熱されることにより、圧縮機に吸入される冷媒の密度が低減される構成について説明した。実施の形態５においては、圧縮機に吸入される冷媒をヒータによって加熱する構成について説明する。

図１９は、実施の形態５に係る冷凍サイクル装置５００の構成および冷房運転における冷媒の流れを併せて示す機能ブロック図である。図１９に示されるように、冷凍サイクル装置５００は、室外機５１０と、室内機５２０とを備える。室内機５２０は、室内空間に配置されている。室外機５１０は、室外に配置されている。冷凍サイクル装置５００には、Ｒ２９０を含む冷媒が封入されている。

室内機５２０は、熱交換器５２（第１熱交換器）を含む。室外機５１０は、圧縮機５１と、膨張弁５３と、熱交換器５４（第２熱交換器）と、気液分離器５５と、四方弁５６と、流量調整部５３０と、温度センサＴＳ５と、制御装置５０とを含む。流量調整部５３０は、ヒータ５７を有する。制御装置５０は、室内機５２０に含まれていてもよいし、室外機５１０および室内機５２０とは別個に設けられていてもよい。

制御装置５０は、実施の形態１と同様に、圧縮機５１および膨張弁５３を制御する。制御装置５０は、四方弁５６を制御して、冷媒の循環方向を切り替える。制御装置５０は、冷房運転において圧縮機５１の吐出口を熱交換器５４に連通させるとともに、圧縮機５１の吸入口を熱交換器５２に連通させる。冷房運転において冷媒は、圧縮機５１、熱交換器５４、膨張弁５３、および熱交換器５２の循環方向（第２循環方向）に循環する。冷房運転において熱交換器５２および５４は、それぞれ蒸発器および凝縮器として機能する。

気液分離器５５は、熱交換器５２から冷媒を受けて、ガス冷媒と液冷媒とを分離して、液冷媒を貯留するとともにガス冷媒を圧縮機５１へ導く。気液分離器５５により、液冷媒が圧縮機５１に吸入されることが防止される。気液分離器５５は、アキュムレータ、あるいはサクションマフラーを含む。

ヒータ５７は、気液分離器５５に流入する冷媒を加熱するように配置されている。冷房運転においてヒータ５７は、停止している。

図２０は、実施の形態５に係る冷凍サイクル装置５００の構成および暖房運転の通常モードにおける冷媒の流れを併せて示す機能ブロック図である。冷凍サイクル装置５００は、暖房運転の運転モードとして、起動モードと、通常モードとを含む。起動モードは、圧縮機５１を起動する時に実行される。通常モードは、起動モードに続いて実行される。

図２０に示されるように、制御装置５０は、暖房運転において圧縮機５１の吐出口を熱交換器５２に連通させるとともに、圧縮機５１の吸入口を熱交換器５４に連通させる。制御装置５０は、暖房運転の通常モードにおいてヒータ５７を動作させない。制御装置５０は、温度センサＴＳ５から、暖房運転においてヒータ５７の加熱部分を通過した冷媒の温度Ｔ５を取得する。当該加熱部分は、暖房運転において熱交換器５４と圧縮機５１との間を流れる冷媒が通過する流路に含まれる。

暖房運転において冷媒は、圧縮機５１、熱交換器５２、膨張弁５３、および熱交換器５４の循環方向（第１循環方向）に循環する。暖房運転において熱交換器５２および５４は、それぞれ凝縮器および蒸発器として機能する。

図２１は、実施の形態５に係る冷凍サイクル装置５００の構成および暖房運転の起動モードにおける冷媒の流れを併せて示す機能ブロック図である。図２１に示されるように、制御装置５０は、起動モードにおいてヒータ５７を動作させる。起動モードにおいて圧縮機５１に吸入される冷媒の密度は、ヒータ５７による加熱により、通常モードにおいて圧縮機５１に吸入される冷媒の密度よりも小さい。

制御装置５０は、圧縮機５１および流量調整部５３０を制御して、起動モードにおいて熱交換器５２および膨張弁５３を単位時間当たりに通過する冷媒量を、通常モードにおける当該冷媒量よりも減少させる。起動モードにおいては、圧縮機５１に単位時間当たりに吸入される冷媒の量が減少するため、圧縮機５１の起動時に熱交換器５４と圧縮機５１との間を流れる冷媒量が急激に減少することが防止される。その結果、圧縮機５１の起動時に圧縮機５１に吸入される冷媒が負圧となることが防止される。

図２２は、図１９～図２１の制御装置５０によって行われる運転モードの切り替え処理の流れを示すフローチャートである。図２２に示される処理は、冷凍サイクル装置５００を統合的に制御するメインルーチンによって、冷凍サイクル装置５００の運転の開始時に呼び出される。

図２２に示されるように、制御装置５０は、Ｓ５０１から起動モードを開始する。制御装置５０は、Ｓ５０１においてヒータ５７を起動して処理をＳ５０３に進める。制御装置５０は、Ｓ５０３において膨張弁５３を全開として処理をＳ５０４に進める。制御装置５０は、Ｓ５０４において圧縮機５１を起動して、処理をＳ５０５に進める。

制御装置５０は、Ｓ５０５において圧縮機５１の起動から基準時間Ｔｍ５が経過したか否かを判定する。基準時間Ｔｍ５は、実機実験あるいはシミュレーションによって適宜決定される。圧縮機５１の起動から基準時間Ｔｍ５が経過していない場合（Ｓ５０５においてＮＯ）、制御装置５０は、Ｓ５０６において一定時間待機した後、処理をＳ５０５に戻す。圧縮機５１の起動から基準時間Ｔｍ５が経過している場合（Ｓ５０５においてＹＥＳ）、制御装置５０は、Ｓ５０７において温度Ｔ５が基準温度Ｔｒｆ５より高いか否かを判定する。基準温度Ｔｒｆ５は、実機実験あるいはシミュレーションによって適宜決定される。

温度Ｔ５が基準温度Ｔｒｆ５以下である場合（Ｓ５０７においてＮＯ）、制御装置５０は、Ｓ５０８において一定時間待機した後、処理をＳ５０７に戻す。温度Ｔ５が基準温度Ｔｒｆ５より高い場合（Ｓ５０７においてＹＥＳ）、制御装置５０は、処理をＳ５０９に進めて、運転モードを起動モードから通常モードに切り替える。Ｓ５０７に示される条件が成立した場合に起動モードが終了するとともに通常モードが開始される。制御装置５０は、Ｓ５０９においてヒータ５７を停止して処理をメインルーチンに返す。

以上、実施の形態５に係る冷凍サイクル装置によれば、冷媒の種類によらず、冷凍サイクル装置の運転の開始時に圧縮機に吸入される冷媒の圧力低下を抑制することができる。

今回開示された各実施の形態は、矛盾しない範囲で適宜組み合わせて実施することも予定されている。今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１，２１，３１，４１，５１ 圧縮機、２，２２，３２ 凝縮器、３，２３，３３，４３，５３ 膨張弁、４，２４，３４ 蒸発器、５，２５，３５，４５，５５ 気液分離器、６，７，２６，２７，３６ 電磁弁、１０，２０，３０，４０，５０，９０ 制御装置、１１ 処理回路、１２ メモリ、１３ 入出力部、２８ 逆止弁、２９ 内部熱交換器、４２，４４，５２，５４ 熱交換器、４６，５６ 四方弁、４７ 三方弁、５７ ヒータ、１００，１００Ａ，２００，３００，４００，５００，９００ 冷凍サイクル装置、１１０，２１０，３１０，４１０，５１０ 室外機、１２０，２２０，３２０，４２０，５２０ 室内機、１３０，２３０，３３０，４３０，５３０ 流量調整部、３４１，３４２ 熱交換部、４１１，４１２ 圧縮機構、Ｐ１～Ｐ３ ポート、Ｐｄ 吐出口、Ｐｓ１，Ｐｓ２ 吸入口、ＴＳ１～ＴＳ５ 温度センサ。

Claims (12)

1. 冷媒が循環する冷凍サイクル装置であって、
   圧縮機と、
   第１熱交換器と、
   第２熱交換器と、
   膨張弁と、
   前記第１熱交換器および前記膨張弁の少なくとも一方を単位時間当たりに通過する冷媒量を調節する流量調整部と、
   前記冷凍サイクル装置の運転モードを切り替える制御装置とを備え、
   前記運転モードは、前記圧縮機を起動する時に実行される起動モードと、前記起動モードの後に実行される通常モードとを含み、
   前記通常モードにおいて前記冷媒は、前記圧縮機、前記流量調整部、前記第１熱交換器、前記膨張弁、前記第２熱交換器の第１循環方向に循環し、
   前記起動モードにおいて前記流量調整部は、前記冷媒を前記膨張弁と前記第２熱交換器との間の流路に導き、
   前記制御装置は、前記圧縮機および前記流量調整部を制御して、前記起動モードにおける前記冷媒量を、前記通常モードにおける前記冷媒量よりも減少させ、
   前記通常モードにおいて前記第２熱交換器から前記圧縮機へ向かう前記冷媒が通過する流路は、前記起動モードにおいて前記第２熱交換器から前記圧縮機へ向かう前記冷媒が通過する流路と同じである、冷凍サイクル装置。
2. 前記流量調整部は、
   前記圧縮機の吐出口と前記第１熱交換器との間に接続された第１弁と、
   前記吐出口と、前記膨張弁および前記第２熱交換器の間の流路との間に接続された第２弁とを含み、
   前記制御装置は、
   前記起動モードにおいて前記第１弁を閉止するとともに、前記第２弁を開放し、
   前記通常モードにおいて前記第１弁を開放するとともに、前記第２弁を閉止する、請求項１に記載の冷凍サイクル装置。
3. 前記起動モードにおいて、前記制御装置は、前記膨張弁を全開にする、請求項１または２に記載の冷凍サイクル装置。
4. 前記起動モードを開始してから基準時間が経過し、かつ、前記第２熱交換器から流出する前記冷媒の温度が基準温度より高い場合、前記制御装置は、前記運転モードを前記起動モードから前記通常モードに切り替える、請求項１～３のいずれか１項に記載の冷凍サイクル装置。
5. 前記第１熱交換器および前記第２熱交換器のうち、蒸発器として機能する熱交換器からの前記冷媒を受けて、気体の前記冷媒と液体の前記冷媒とを分離して、液体の前記冷媒を貯留するとともに気体の前記冷媒を前記圧縮機へ導く気液分離器をさらに備える、請求項１～４のいずれか１項に記載の冷凍サイクル装置。
6. 前記冷媒の循環方向を前記第１循環方向と前記第１循環方向とは逆の第２循環方向との間で切り替える流路切替弁をさらに備える、請求項１～５のいずれか１項に記載の冷凍サイクル装置。
7. 前記冷媒は、Ｒ２９０を含む、請求項１～６のいずれか１項に記載の冷凍サイクル装置。
8. 冷媒が循環する冷凍サイクル装置であって、
   圧縮機と、
   第１熱交換器と、
   第２熱交換器と、
   膨張弁と、
   前記第１熱交換器および前記膨張弁の少なくとも一方を単位時間当たりに通過する冷媒量を調節する流量調整部と、
   前記冷凍サイクル装置の運転モードを切り替える制御装置とを備え、
   前記運転モードは、前記圧縮機を起動する時に実行される起動モードと、前記起動モードの後に実行される通常モードとを含み、
   前記通常モードにおいて前記冷媒は、前記圧縮機、前記第１熱交換器、前記膨張弁、前記第２熱交換器の第１循環方向に循環し、
   前記制御装置は、前記圧縮機および前記流量調整部を制御して、前記起動モードにおける前記冷媒量を、前記通常モードにおける前記冷媒量よりも減少させ、
   前記流量調整部は、
   前記圧縮機の吐出口と前記第１熱交換器との間に接続された第１弁と、
   前記吐出口と、前記膨張弁および前記第２熱交換器の間の流路との間に接続された第２弁とを含み、
   前記制御装置は、
   前記起動モードにおいて前記第１弁を閉止するとともに、前記第２弁を開放し、
   前記通常モードにおいて前記第１弁を開放するとともに、前記第２弁を閉止し、
   前記通常モードにおいて前記第２熱交換器から前記圧縮機へ向かう前記冷媒が通過する流路は、前記起動モードにおいて前記第２熱交換器から前記圧縮機へ向かう前記冷媒が通過する流路と同じである、冷凍サイクル装置。
9. 冷媒が循環する冷凍サイクル装置であって、
   圧縮機と、
   第１熱交換器と、
   第２熱交換器と、
   膨張弁と、
   前記第１熱交換器および前記膨張弁の少なくとも一方を単位時間当たりに通過する冷媒量を調節する流量調整部と、
   前記冷凍サイクル装置の運転モードを切り替える制御装置とを備え、
   前記運転モードは、前記圧縮機を起動する時に実行される起動モードと、前記起動モードの後に実行される通常モードとを含み、
   前記通常モードにおいて前記冷媒は、前記圧縮機、前記第１熱交換器、前記膨張弁、前記第２熱交換器の第１循環方向に循環し、
   前記制御装置は、前記圧縮機および前記流量調整部を制御して、前記起動モードにおける前記冷媒量を、前記通常モードにおける前記冷媒量よりも減少させ、
   前記第１熱交換器からの前記冷媒と前記第２熱交換器からの前記冷媒との間で熱交換が行われる第３熱交換器と、
   前記第１熱交換器と前記第３熱交換器との間に接続され、前記第１熱交換器から前記第３熱交換器に向かう方向を順方向とする逆止弁とをさらに備え、
   前記流量調整部は、
   前記圧縮機の吐出口と前記第１熱交換器との間に接続された第１弁と、
   前記吐出口と、前記逆止弁および前記第３熱交換器の間の流路とに接続された第２弁とを含み、
   前記制御装置は、
   前記起動モードにおいて前記第１弁を閉止するとともに、前記第２弁を開放し、
   前記通常モードにおいて前記第１弁を開放するとともに、前記第２弁を閉止する、冷凍サイクル装置。
10. 冷媒が循環する冷凍サイクル装置であって、
    圧縮機と、
    第１熱交換器と、
    第２熱交換器と、
    膨張弁と、
    前記第１熱交換器および前記膨張弁の少なくとも一方を単位時間当たりに通過する冷媒量を調節する流量調整部と、
    前記冷凍サイクル装置の運転モードを切り替える制御装置とを備え、
    前記運転モードは、前記圧縮機を起動する時に実行される起動モードと、前記起動モードの後に実行される通常モードとを含み、
    前記通常モードにおいて前記冷媒は、前記圧縮機、前記第１熱交換器、前記膨張弁、前記第２熱交換器の第１循環方向に循環し、
    前記制御装置は、前記圧縮機および前記流量調整部を制御して、前記起動モードにおける前記冷媒量を、前記通常モードにおける前記冷媒量よりも減少させ、
    前記第２熱交換器は、第１熱交換部と、第２熱交換部とを含み、
    前記冷媒は、前記第１熱交換部および前記第２熱交換部の順に前記第２熱交換器を通過し、
    前記流量調整部は、前記第１熱交換器および前記膨張弁の間の流路と、前記第１熱交換部および前記第２熱交換部の間の流路との間に接続された弁を含み、
    前記制御装置は、
    前記起動モードにおいて前記膨張弁を閉止するとともに、前記弁を開放し、
    前記通常モードにおいて前記膨張弁を開放するとともに、前記弁を閉止する、冷凍サイクル装置。
11. 冷媒が循環する冷凍サイクル装置であって、
    圧縮機と、
    第１熱交換器と、
    第２熱交換器と、
    膨張弁と、
    前記第１熱交換器および前記膨張弁の少なくとも一方を単位時間当たりに通過する冷媒量を調節する流量調整部と、
    前記冷凍サイクル装置の運転モードを切り替える制御装置とを備え、
    前記運転モードは、前記圧縮機を起動する時に実行される起動モードと、前記起動モードの後に実行される通常モードとを含み、
    前記通常モードにおいて前記冷媒は、前記圧縮機、前記第１熱交換器、前記膨張弁、前記第２熱交換器の第１循環方向に循環し、
    前記制御装置は、前記圧縮機および前記流量調整部を制御して、前記起動モードにおける前記冷媒量を、前記通常モードにおける前記冷媒量よりも減少させ、
    前記圧縮機は、
    第１吸入口と、
    第２吸入口と、
    吐出口と、
    前記第１吸入口および前記吐出口の間に接続され、前記第１吸入口からの前記冷媒を圧縮して前記吐出口から吐出する第１圧縮機構と、
    前記第２吸入口および前記吐出口の間に接続され、前記第２吸入口からの前記冷媒を圧縮して前記吐出口から吐出する第２圧縮機構とを含み、
    前記流量調整部は、前記吐出口と前記第２吸入口との間に接続された三方弁をさらに備え、
    前記三方弁は、第１ポート、第２ポート、および第３ポートを含み、
    前記第１ポートは、前記第２吸入口に接続され、
    前記第２ポートは、前記第１吸入口に連通し、
    前記第３ポートは、前記吐出口に接続され、
    前記制御装置は、
    前記起動モードにおいて前記第１ポートおよび前記第３ポートを連通させ、前記第１圧縮機構を動作させ、前記第２圧縮機構を停止し、
    前記通常モードにおいて前記第１ポートおよび前記第２ポートを連通させ、前記第１圧縮機構および前記第２圧縮機構を動作させる、冷凍サイクル装置。
12. 冷媒が循環する冷凍サイクル装置であって、
    圧縮機と、
    第１熱交換器と、
    第２熱交換器と、
    膨張弁と、
    前記第１熱交換器および前記膨張弁の少なくとも一方を単位時間当たりに通過する冷媒量を調節する流量調整部と、
    前記冷凍サイクル装置の運転モードを切り替える制御装置とを備え、
    前記運転モードは、前記圧縮機を起動する時に実行される起動モードと、前記起動モードの後に実行される通常モードとを含み、
    前記通常モードにおいて前記冷媒は、前記圧縮機、前記第１熱交換器、前記膨張弁、前記第２熱交換器の第１循環方向に循環し、
    前記制御装置は、前記圧縮機および前記流量調整部を制御して、前記起動モードにおける前記冷媒量を、前記通常モードにおける前記冷媒量よりも減少させ、
    前記流量調整部は、前記冷媒の循環方向が前記第１循環方向である場合に前記第２熱交換器から流出する前記冷媒を加熱するヒータを含み、
    前記制御装置は、前記起動モードにおいて前記ヒータを動作させ、前記通常モードにおいて前記ヒータを停止する、冷凍サイクル装置。

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