JP7479569B2 - 冷凍サイクル装置 - Google Patents

Description

本開示は、冷凍サイクル装置に関する。

従来、冷媒を循環させるように構成された冷媒回路を備える冷凍サイクル装置においては、冷媒回路を制御する制御装置の放熱を行うことが知られている。

特開２００９－２５７６０１号公報（特許文献１）には、冷媒回路を制御する電子機器を備え、冷媒回路内を循環する冷媒と電子機器との間で熱交換を行うことで電子機器を冷却する空気調和装置が開示されている。

特開２００９－２５７６０１号公報

特開２００９－２５７６０１号公報に開示された空気調和装置は、室内熱交換器から圧縮機までの配管を延長し、その配管を流れる冷媒によって電子機器を冷却する。このため、冷媒が気液二相の状態である場合には、電子機器において結露が生じ易くなる。さらに、延長された配管において圧力損失が増大することで、冷凍サイクルの性能が低下するおそれがある。その結果、特開２００９－２５７６０１号公報に開示された空気調和装置においては、電子機器ひいては装置全体の信頼性が低下するおそれがある。

本開示は、上記課題を解決するためになされたものであって、信頼性を極力低下させることなく制御装置の放熱を行う冷凍サイクル装置を提供することを目的とする。

本開示に係る冷凍サイクル装置は、冷媒回路と、制御装置と、貯留部と、冷却部と、第１ポンプとを備える。冷媒回路は、圧縮機、第１熱交換器、膨張装置、および第２熱交換器を備え、冷媒を循環させるように構成されている。制御装置は、基板上に形成され、冷媒回路を制御する。冷却部は、基板を冷却する。貯留部は、第１熱交換器および第２熱交換器のうち、蒸発器として働く熱交換器の表面に結露する水を貯留する。第１ポンプは、貯留部に貯留された水を冷却部に供給する。

本開示によれば、冷凍サイクル装置は、蒸発器として働く熱交換器の表面に結露する水を冷却部に供給することで、制御装置が形成された基板を冷却することができる。これにより、冷凍サイクル装置は、信頼性を極力低下させることなく制御装置の放熱を行うことができる。

実施の形態１に係る冷凍サイクル装置の構成を示す図である。 実施の形態２に係る冷凍サイクル装置の構成を示す図である。 実施の形態２に係る冷凍サイクル装置における制御装置の制御を説明するための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を示す図である。 実施の形態３に係る冷凍サイクル装置の構成を示す図である。 実施の形態４に係る冷凍サイクル装置の構成を示す図である。 実施の形態４に係る冷凍サイクル装置における制御装置の制御を説明するための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を示す図である。 実施の形態６に係る冷凍サイクル装置の構成を示す図である。 実施の形態６に係る冷凍サイクル装置における制御装置の制御を説明するためのフローチャートである。 実施の形態７に係る冷凍サイクル装置の構成を示す図である。 実施の形態７に係る冷凍サイクル装置における冷凍サイクルのｐ－ｈ線図である。 実施の形態８に係る冷凍サイクル装置の構成を示す図である。 実施の形態８に係る冷凍サイクル装置における冷凍サイクルのｐ－ｈ線図である。

以下、本開示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。以下では、複数の実施の形態について説明するが、各実施の形態で説明された構成を適宜組み合わせることは出願当初から予定されている。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１１の構成を示す図である。なお、図１では、冷凍サイクル装置１１における各機器の接続関係および配置構成を機能的に示しており、物理的な空間における配置を必ずしも示すものではない。

図１に示されるように、冷凍サイクル装置１１は、冷媒を循環させる冷媒回路２０と、冷媒回路２０を制御する制御装置１００とを備える。

冷媒回路２０は、圧縮機１と、第１熱交換器２と、膨張装置３と、第２熱交換器４と、複数の配管７１～配管７４とを備える。

圧縮機１の吐出ポート１ｂと第１熱交換器２とは、配管７１によって接続されている。第１熱交換器２と膨張装置３とは、配管７２によって接続されている。膨張装置３と第２熱交換器４とは、配管７３によって接続されている。第２熱交換器４と圧縮機１の吸入ポート１ａとは、配管７４によって接続されている。

圧縮機１は、第２熱交換器４から流出した低温低圧のガス冷媒を吸入し、吸入したガス冷媒を圧縮することでガス冷媒の圧力を上げる。圧縮機１は、圧縮によって得られた高温高圧のガス冷媒を第１熱交換器２へと吐出する。

圧縮機１は、制御装置１００からの制御信号に従って、運転および停止、さらには運転時の回転速度を変化させるように構成されている。制御装置１００は、圧縮機１に対してインバータ制御を行い、圧縮機１の駆動周波数を任意に変化させる。圧縮機１は、制御装置１００のインバータ制御によって、駆動周波数の変化に応じて回転速度を変化させ、それによって、吐出する冷媒の循環量を調整する。圧縮機１には種々のタイプのものを採用可能であり、たとえば、スクロールタイプ、ロータリータイプ、スクリュータイプなどが圧縮機１として採用され得る。

実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１１では、第１熱交換器２は、凝縮器として働く。第１熱交換器２は、圧縮機１から流出した高温高圧のガス冷媒を、室外から吸い込んだ外気との間で熱交換させる。この熱交換により外気へと放熱したガス冷媒は、第１熱交換器２の内部で凝縮することで高温高圧の液冷媒に変化する。第１熱交換器２には、熱交換の効率を上げるために外気を送るファン２１が取り付けられている。ファン２１は、第１熱交換器２において冷媒が熱交換を行うための外気を第１熱交換器２に供給する。第１熱交換器２によって得られた高温高圧の液冷媒は、膨張装置３へと流出する。

膨張装置３は、第１熱交換器２から流出した高温高圧の液冷媒の圧力を下げる。膨張装置３の減圧によって得られた低温低圧の気液二相冷媒は、第２熱交換器４へと流出する。

実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１１では、第２熱交換器４は、蒸発器として働く。第２熱交換器４は、膨張装置３から流出した低温低圧の気液二相冷媒を、空調対象空間から吸い込んだ空気または水との間で熱交換させる。この熱交換により空気から吸熱した気液二相冷媒は、第２熱交換器４の内部で蒸発することで低温低圧のガス冷媒に変化する。第２熱交換器４によって得られた低温低圧のガス冷媒は、圧縮機１へと流出する。

このように、冷媒回路２０においては、圧縮機１と、第１熱交換器２と、膨張装置３と、第２熱交換器４とが、配管７１～配管７４を介して順に接続されている。実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１１では、第１熱交換器２は、高圧側の熱交換器となり、第２熱交換器４は、低圧側の熱交換器となる。冷媒は、これら各構成が環状に接続されることで形成された経路を循環する。

制御装置１００は、基板１００ａ上に形成され、プロセッサ１０１と、記憶媒体であるメモリ１０２とを備える。制御装置１００は、冷媒回路２０の各構成を制御するために、冷媒回路２０の各構成と通信可能である。

プロセッサ１０１は、各種のプログラムを実行することで、冷媒回路２０の各構成を制御する演算主体である。プロセッサ１０１は、たとえば、ＣＰＵ（central processing unit）、およびＦＰＧＡ（field programmable gate array）のうちの少なくともいずれか１つで構成されている。プロセッサ１０１は、ＡＳＩＣ（application specific integrated circuit）などの演算回路（processing circuitry）で構成されていてもよい。

メモリ１０２は、ＤＲＡＭ（dynamic random access memory）およびＳＲＡＭ（static random access memory）などの揮発性メモリ、または、ＲＯＭ（read only memory）などの不揮発性メモリで構成されている。メモリ１０２は、ＳＳＤ（solid state drive）またはＨＤＤ（hard disk drive）を含んでいてもよい。

メモリ１０２は、プロセッサ１０１の処理手順が記載された各種のプログラムを格納する。プロセッサ１０１は、メモリ１０２に格納されたプログラムを実行することで、冷媒回路２０の各構成を制御する。

なお、制御装置１００による処理は、コンピュータによるソフトウェア処理に限らず、電子回路によるハードウェア処理によって実現されてもよい。また、制御装置１００による処理は、ソフトウェア処理とハードウェア処理との組み合わせによって実現されてもよい。

このような構成を備える冷凍サイクル装置１１においては、制御装置１００が圧縮機１などの各アクチュエータを駆動するが、その駆動の際に制御装置１００の基板１００ａの温度が過度に上昇するおそれがある。制御装置１００においては、予め基準温度が設定されており、信頼性を確保するためには、基板１００ａの温度が基準温度未満に維持されなければならない。

一般的にはヒートシンクを基板１００ａに設置することで基板１００ａの放熱を行う技術が知られている。ここで、外気が高温状態において圧縮機１の駆動周波数が最大になるような冷房運転状態では、基板１００ａの温度が最も上昇し得る。このような基板１００ａの温度上昇を抑えるためには、できるだけ大型のヒートシンクを設置しなければならない。しかしながら、ヒートシンクが大型になればなるほど、基板１００ａの重量が大きくなり、基板１００ａを保持するためにより大きな力が必要になる。さらに、大型のヒートシンクを収納するためのスペースが必要になり、冷凍サイクル装置１１の構造が複雑になる。ヒートシンクの設置によって冷凍サイクルの性能が低下するおそれもある。

第２熱交換器４から圧縮機１までの配管７４を延長し、その配管を流れる冷媒によって基板１００ａを冷却することも考えられる。しかしながら、冷媒が気液二相の状態である場合には、基板１００ａにおいて結露が生じ易くなる。さらに、延長された配管７４において圧力損失が増大することで、冷凍サイクルの性能が低下するおそれがある。その結果、制御装置１００ひいては冷凍サイクル装置１１全体の信頼性が低下するおそれがある。

そこで、実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１１は、蒸発器として働く第２熱交換器４の表面に結露する水（以下、「結露水」とも称する。）を冷却部５に供給することで、基板１００ａを冷却するように構成されている。

具体的には、冷凍サイクル装置１１は、貯留部９と、第１ポンプ７と、冷却部５と、配管７５～配管７７とをさらに備える。

貯留部９と第１ポンプ７の吸入ポート７ａとは、配管７５によって接続されている。第１ポンプ７の吐出ポート７ｂと冷却部５の一方側とは、配管７６によって接続されている。冷却部５の他方側は、配管７７によって外部に接続されている。

貯留部９は、第２熱交換器４の下方に設置される。上述したように、外気が高温状態において圧縮機１の駆動周波数が最大になるような冷房運転状態では、基板１００ａの温度が最も上昇し得る。一方、蒸発器として働く第２熱交換器４の表面には結露水（ドレン水）が発生する。たとえば、冷房運転時において、外気の乾球温度が５２℃かつ相対湿度が８０％である場合、４馬力相当の冷凍サイクル装置から約２２０ｍｌ／ｍｉｎの結露水が発生する。第２熱交換器４から生じた結露水は、重力によって貯留部９に向かって落下し、貯留部９によって貯められる。

貯留部９は、結露水を貯留するものであれば、いずれの形状を有していてもよい。たとえば、貯留部９は、ドレンパンのような皿状の形状を有していてもよいし、ドレンタンクのようなタンク状の形状を有していてもよいし、袋および瓶など、その他の形状を有していてもよい。

第１ポンプ７は、貯留部９に貯留された結露水を吸入し、吸入した結露水を冷却部５へと吐出する。第１ポンプ７による冷却部５への結露水の供給量は、一定量に固定されていてもよいし、制御装置１００の制御に基づき変化可能であってもよい。なお、第１ポンプ７は、遠心ポンプなどの非容積式ポンプ、および往復動ポンプなどの容積式ポンプなど、いずれの構造を有していてもよい。第１ポンプ７は、制御装置１００によって制御されるものに限らず、制御装置１００以外の制御装置によって制御されてもよい。

冷却部５は、第１ポンプ７から供給された結露水と、制御装置１００の基板１００ａとの間で熱交換を行うように構成されている。このような熱交換により、冷却部５は、基板１００ａを冷却する。冷却部５によって熱交換された結露水は、配管７７を介して外部に排出される。

このような構成を備える冷凍サイクル装置１１においては、蒸発器として働く第２熱交換器４から生じた結露水が貯留部９によって貯留される。貯留部９によって貯留された結露水は、第１ポンプ７によって冷却部５へと供給される。冷却部５では、第１ポンプ７から供給された結露水と制御装置１００の基板１００ａとの間で熱交換が行われ、このような熱交換によって基板１００ａが冷却される。

以上のように、冷凍サイクル装置１１は、第２熱交換器４から生じた結露水を第１ポンプ７によって冷却部５に供給することで、制御装置１００が形成された基板１００ａを冷却することができる。これにより、ヒートシンクを基板１００ａに設置する必要がない。さらに、冷凍サイクル装置１１は、冷媒回路２０を循環する冷媒によって基板１００ａを冷却することもないため、冷凍サイクルの性能が低下するおそれもない。したがって、冷凍サイクル装置１１は、制御装置１００ひいては冷凍サイクル装置１１全体の信頼性を極力低下させることなく制御装置１００の放熱を行うことができる。

さらに、冷凍サイクル装置１１は、第２熱交換器４から生じた結露水を第１ポンプ７によって冷却部５に供給するため、基板１００ａを冷却するために必要となる十分な量の結露水を冷却部５に供給することができる。

実施の形態２．
図２および図３を参照しながら、実施の形態２に係る冷凍サイクル装置１２を説明する。以下では、冷凍サイクル装置１２について、実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１１と異なる部分のみを説明する。

図２は、実施の形態２に係る冷凍サイクル装置１２の構成を示す図である。図２に示されるように、冷凍サイクル装置１２は、基板１００ａの温度を測定する第１温度センサ１１１をさらに備える。

第１温度センサ１１１は、基板１００ａの温度を測定し、その測定値Ｔ１を制御装置１００に出力する。制御装置１００は、第１温度センサ１１１の測定値Ｔ１に基づき、第１ポンプ７を制御することで、第１ポンプ７による冷却部５への結露水の供給量を変化させる。

図３は、実施の形態２に係る冷凍サイクル装置１２における制御装置１００の制御を説明するためのフローチャートである。制御装置１００は、メモリ１０２に格納された制御プログラムを実行することで、図３に示すフローチャートの処理を実行する。このフローチャートの処理は、一定時間ごとに冷凍サイクル装置１２の主制御ルーチンから呼び出されて実行される。なお、図中において、「Ｓ」は「ＳＴＥＰ」の略称として用いられる。

図３に示されるように、制御装置１００は、冷凍サイクル装置１２が運転中であるか否かを判定する（Ｓ１）。制御装置１００は、冷凍サイクル装置１２が運転中でない場合（Ｓ１でＮＯ）、主制御ルーチンに制御を戻す。

制御装置１００は、冷凍サイクル装置１２が運転中である場合（Ｓ１でＹＥＳ）、第１温度センサ１１１から測定値Ｔ１を取得する（Ｓ２）。

制御装置１００は、測定値Ｔ１が第１基準値以上であるか否かを判定する（Ｓ３）。第１基準値は、制御装置１００の正常な動作が保証される温度である。冷凍サイクル装置１２は、第１温度センサ１１１によって測定された基板１００ａの温度が第１基準値未満となるように、第１ポンプ７を制御することで、冷却部５への結露水の供給量を調整する。

具体的には、制御装置１００は、測定値Ｔ１が第１基準値以上である場合（Ｓ３でＹＥＳ）、第１ポンプ７を制御することで、冷却部５への結露水の供給量を増加させる（Ｓ４）。あるいは、第１ポンプ７が停止中の場合、制御装置１００は、第１ポンプ７の運転を開始することで、冷却部５への結露水の供給を開始する（Ｓ４）。

制御装置１００は、測定値Ｔ１が第１基準値未満である場合（Ｓ３でＮＯ）、第１ポンプ７を制御することで、冷却部５への結露水の供給量を減少させる（Ｓ５）。あるいは、第１ポンプ７が運転中の場合、制御装置１００は、第１ポンプ７の運転を停止することで、冷却部５への結露水の供給を停止する（Ｓ５）。

制御装置１００は、Ｓ４の処理またはＳ５の処理を実行した後、主制御ルーチンに制御を戻す。

以上のように、冷凍サイクル装置１２は、基板１００ａの温度が第１基準値以上である場合に、冷却部５への結露水の供給量を増加させることで、基板１００ａの温度が第１基準値未満となるように基板１００ａの温度を調整することができる。

冷凍サイクル装置１２は、基板１００ａの温度が第１基準値未満である場合に、冷却部５への結露水の供給量を減少させることで、貯留部９に貯留された結露水を不必要に使用することを防ぐことができる。

さらに、冷凍サイクル装置１２は、基板１００ａの温度が第１基準値未満である場合に、第１ポンプ７の運転を停止することで、空気と基板１００ａとの間の熱交換または自然対流による熱交換によって基板１００ａを冷却させて、第１ポンプ７における消費電力を抑えることができる。

実施の形態３．
図４および図５を参照しながら、実施の形態３に係る冷凍サイクル装置１３を説明する。以下では、冷凍サイクル装置１３について、実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１１と異なる部分のみを説明する。

図４および図５は、実施の形態３に係る冷凍サイクル装置１３の構成を示す図である。図４および図５に示されるように、冷凍サイクル装置１３は、四方弁３０と、配管３１０と、配管３２０と、配管３３０と、配管３４０とをさらに備える。

四方弁３０は、ポート３１～ポート３４を備える。ポート３１と圧縮機１の吸入ポート１ａとは、配管３１０によって接続されている。ポート３２と第２熱交換器４とは、配管３２０によって接続されている。ポート３３と圧縮機１の吐出ポート１ｂとは、配管３３０によって接続されている。ポート３４と第１熱交換器２とは、配管３４０によって接続されている。

図４に示されるように、四方弁３０は、制御装置１００の制御に基づき、ポート３１とポート３２とを連通し、かつ、ポート３３とポート３４とを連通する第１状態に制御される。図５に示されるように、四方弁３０は、制御装置１００の制御に基づき、ポート３１とポート３４とを連通し、かつ、ポート３２とポート３３とを連通する第２状態に制御される。

冷凍サイクル装置１３が冷房運転を行う場合、第１熱交換器２が凝縮器として働き、第２熱交換器４が蒸発器として働く。この場合、制御装置１００は、図４に示されるように四方弁３０を第１状態に制御することで、第２熱交換器４から圧縮機１へと冷媒を流す。つまり、冷房運転時においては、圧縮機１、第１熱交換器２、膨張装置３、および第２熱交換器４の順に冷媒が循環する。

冷凍サイクル装置１３が暖房運転を行う場合、第１熱交換器２が蒸発器として働き、第２熱交換器４が凝縮器として働く。この場合、制御装置１００は、図５に示されるように四方弁３０を第２状態に制御することで、圧縮機１から第２熱交換器４へと冷媒を流す。つまり、暖房運転時においては、圧縮機１、第２熱交換器４、膨張装置３、および第１熱交換器２の順に冷媒が循環する。

このように、冷凍サイクル装置１３は、四方弁３０を制御することで、四方弁３０の内部の連通状態を、圧縮機１の吸入ポート１ａが第２熱交換器４に連通しかつ圧縮機１の吐出ポート１ｂが第１熱交換器２に連通する第１状態と、圧縮機１の吸入ポート１ａが第１熱交換器２に連通しかつ圧縮機１の吐出ポート１ｂが第２熱交換器４に連通する第２状態とで切り替える。

図４および図５に示されるように、冷凍サイクル装置１３は、貯留部９として、第１熱交換器２の下方に設置される第１貯留部９１と、第２熱交換器４の下方に設置される第２貯留部９２とをさらに備える。すなわち、実施の形態３において、実施の形態１に係る貯留部９は、第１貯留部９１と、第２貯留部９２とを含む。冷凍サイクル装置１３は、配管７８をさらに備える。

第２貯留部９２は、実施の形態１に係る貯留部９と同様に、配管７５によって第１ポンプ７の吸入ポート７ａに接続されている。第２貯留部９２と第１ポンプ７との間の配管７５には、分岐点４１が設けられている。第１貯留部９１は、配管７８によって配管７５の途中に設けられた分岐点４１に接続されている。

図４に示されるように、冷凍サイクル装置１３が冷房運転を行う場合、四方弁３０が第１状態に制御され、第２熱交換器４が蒸発器として働く。冷房運転において第２熱交換器４から生じた結露水は、重力によって第２貯留部９２に向かって落下し、第２貯留部９２によって貯められる。第１ポンプ７は、第２貯留部９２に貯留された結露水を吸入し、吸入した結露水を冷却部５へと吐出する。

図５に示されるように、冷凍サイクル装置１３が暖房運転を行う場合、四方弁３０が第２状態に制御され、第１熱交換器２が蒸発器として働く。暖房運転において第１熱交換器２から生じた結露水は、重力によって第１貯留部９１に向かって落下し、第１貯留部９１によって貯められる。第１ポンプ７は、第１貯留部９１に貯留された結露水を吸入し、吸入した結露水を冷却部５へと吐出する。

第１貯留部９１および第２貯留部９２の各々は、結露水を貯留するものであれば、いずれの形状を有していてもよい。たとえば、第１貯留部９１および第２貯留部９２の各々は、ドレンパンのような皿状の形状を有していてもよいし、ドレンタンクのようなタンク状の形状を有していてもよいし、袋および瓶など、その他の形状を有していてもよい。

このような構成を備える冷凍サイクル装置１３においては、冷房運転時に蒸発器として働く第２熱交換器４から生じた結露水が第２貯留部９２によって貯留される。第２貯留部９２によって貯留された結露水は、第１ポンプ７によって冷却部５へと供給される。冷却部５では、第１ポンプ７から供給された結露水と制御装置１００の基板１００ａとの間で熱交換が行われ、このような熱交換によって基板１００ａが冷却される。

さらに、冷凍サイクル装置１３においては、暖房運転時に蒸発器として働く第１熱交換器２から生じた結露水が第１貯留部９１によって貯留される。第１貯留部９１によって貯留された結露水は、第１ポンプ７によって冷却部５へと供給される。冷却部５では、第１ポンプ７から供給された結露水と制御装置１００の基板１００ａとの間で熱交換が行われ、このような熱交換によって基板１００ａが冷却される。

以上のように、冷凍サイクル装置１３は、冷房運転および暖房運転のいずれにおいても、蒸発器として働く熱交換器から生じた結露水を第１ポンプ７によって冷却部５に供給することで、制御装置１００が形成された基板１００ａを冷却することができる。これにより、冷凍サイクル装置１３は、冷房運転および暖房運転のいずれにおいても、制御装置１００ひいては冷凍サイクル装置１３全体の信頼性を極力低下させることなく制御装置１００の放熱を行うことができる。

実施の形態４．
図６を参照しながら、実施の形態４に係る冷凍サイクル装置１４を説明する。以下では、冷凍サイクル装置１４について、実施の形態２に係る冷凍サイクル装置１２と異なる部分のみを説明する。

図６は、実施の形態４に係る冷凍サイクル装置１４の構成を示す図である。図６に示されるように、冷凍サイクル装置１４は、貯留部９として、ドレンパン９３と、タンク９４とをさらに備える。すなわち、実施の形態４において、実施の形態２に係る貯留部９は、ドレンパン９３と、タンク９４とを含む。冷凍サイクル装置１４は、配管７５ａと、配管７５ｂとをさらに備える。

ドレンパン９３は、実施の形態２に係る貯留部９と同様に、第２熱交換器４から生じた結露水を貯留する。

タンク９４は、ドレンパン９３と第１ポンプ７との間に設けられ、ドレンパン９３から流出した結露水を貯留する。タンク９４とドレンパン９３とは、配管７５ａによって接続されている。タンク９４と第１ポンプ７の吸入ポート７ａとは、配管７５ｂによって接続されている。

タンク９４内には、配管７５ａの端部７５０ａと、配管７５ｂの端部７５０ｂとが接続されている。ドレンパン９３に貯留された結露水は、配管７５ａ内を流れ、端部７５０ａからタンク９４へと流出する。配管７５ｂの端部７５０ｂは、タンク９４に貯留された結露水の液面以下に接続されている。タンク９４に貯留された結露水は、第１ポンプ７によって配管７５ｂを介して吸い上げられ、冷却部５へと供給される。

図７は、実施の形態４に係る冷凍サイクル装置１４における制御装置１００の制御を説明するためのフローチャートである。制御装置１００は、メモリ１０２に格納された制御プログラムを実行することで、図７に示すフローチャートの処理を実行する。このフローチャートの処理は、一定時間ごとに冷凍サイクル装置１４の主制御ルーチンから呼び出されて実行される。なお、図中において、「Ｓ」は「ＳＴＥＰ」の略称として用いられる。

図６に示されるように、制御装置１００は、冷凍サイクル装置１４が運転中であるか否かを判定する（Ｓ１１）。制御装置１００は、冷凍サイクル装置１４が運転中でない場合（Ｓ１１でＮＯ）、主制御ルーチンに制御を戻す。

制御装置１００は、冷凍サイクル装置１４が運転中である場合（Ｓ１１でＹＥＳ）、第１温度センサ１１１から測定値Ｔ１を取得する（Ｓ１２）。

制御装置１００は、測定値Ｔ１が第１基準値以上であるか否かを判定する（Ｓ１３）。第１基準値は、制御装置１００の正常な動作が保証される閾値となる温度である。冷凍サイクル装置１４は、第１温度センサ１１１によって測定された基板１００ａの温度が第１基準値未満となるように、第１ポンプ７を制御することで、冷却部５への結露水の供給量を調整する。

具体的には、制御装置１００は、測定値Ｔ１が第１基準値以上である場合（Ｓ１３でＹＥＳ）、第１ポンプ７を制御することで、冷却部５への結露水の供給量を増加させる（Ｓ１４）。あるいは、第１ポンプ７が停止中の場合、制御装置１００は、第１ポンプ７の運転を開始することで、冷却部５への結露水の供給を開始する（Ｓ１４）。よって、第１ポンプ７は、タンク９４に貯留された結露水を冷却部５に供給する。

制御装置１００は、測定値Ｔ１が第１基準値未満である場合（Ｓ１３でＮＯ）、第１ポンプ７を制御することで、冷却部５への結露水の供給量を減少させる（Ｓ１５）。あるいは、第１ポンプ７が運転中の場合、制御装置１００は、一定時間運転後に第１ポンプ７の運転を停止することで、冷却部５への結露水の供給を停止する（Ｓ１５）。よって、再び結露水がタンク９４に貯留され得る。

制御装置１００は、Ｓ１４の処理またはＳ１５の処理を実行した後、主制御ルーチンに制御を戻す。

以上のように、冷凍サイクル装置１４は、基板１００ａの温度が第１基準値以上である場合に、タンク９４に貯留された結露水を用いて、冷却部５への結露水の供給量を増加させることで、基板１００ａの温度が第１基準値未満となるように基板１００ａの温度を調整することができる。

冷凍サイクル装置１４は、基板１００ａの温度が第１基準値未満である場合に、冷却部５への結露水の供給量を減少させることで、再びタンク９４に結露水を貯留したり、ドレンパン９３およびタンク９４の各々に貯留された結露水を不必要に使用することを防いだりすることができる。

さらに、冷凍サイクル装置１４は、基板１００ａを冷却するために必要な結露水が第２熱交換器４から生じ難いような運転時においても、タンク９４に貯留された結露水を用いて基板１００ａを冷却することができるため、制御装置１００ひいては冷凍サイクル装置１４全体の信頼性を極力低下させることなく制御装置１００の放熱を行うことができる。

実施の形態５．
図８を参照しながら、実施の形態５に係る冷凍サイクル装置１５を説明する。以下では、冷凍サイクル装置１５について、実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１１と異なる部分のみを説明する。

図８は、実施の形態５に係る冷凍サイクル装置１５の構成を示す図である。図８に示されるように、冷凍サイクル装置１５は、第２ポンプ８と、配管７８と、配管７９とをさらに備える。

第２ポンプ８は、配管７７と配管７６との間に設けられる。具体的には、冷却部５と外部との間の配管７７には、分岐点４２が設けられている。第１ポンプ７と冷却部５との間の配管７６には、分岐点４３が設けられている。分岐点４２と第２ポンプ８の吸入ポート８ａとは、配管７８によって接続されている。第２ポンプ８の吐出ポート８ｂと分岐点４３とは、配管７９によって接続されている。

第２ポンプ８は、冷却部５から流出した熱交換済みの結露水を配管７７および配管７８を介して吸入し、吸入した結露水を配管７９および配管７６を介して冷却部５に再び供給する。第２ポンプ８による冷却部５への結露水の供給量は、一定量に固定されていてもよいし、制御装置１００の制御に基づき変化可能であってもよい。なお、第２ポンプ８は、遠心ポンプなどの非容積式ポンプ、および往復動ポンプなどの容積式ポンプなど、いずれの構造を有していてもよい。第２ポンプ８は、制御装置１００によって制御されるものに限らず、制御装置１００以外の制御装置によって制御されてもよい。

このような構成を備える冷凍サイクル装置１５においては、蒸発器として働く第２熱交換器４から生じた結露水が第１ポンプ７によって冷却部５へと供給され、供給された結露水を用いた熱交換によって基板１００ａが冷却される。その後、冷却部５から流出した熱交換済みの結露水は、第２ポンプ８によって冷却部５へと再び供給される。

以上のように、冷凍サイクル装置１５は、冷却部５から流出した熱交換済みの結露水を第２ポンプ８によって循環させることで、複数回に亘って、第２熱交換器４から生じた結露水と基板１００ａとの間で熱交換を行うことができる。これにより、冷凍サイクル装置１５は、基板１００ａを冷却するために必要な結露水が第２熱交換器４から生じ難いような運転時においても、効率よく基板１００ａを冷却することができるため、制御装置１００ひいては冷凍サイクル装置１５全体の信頼性を極力低下させることなく制御装置１００の放熱を行うことができる。

実施の形態６．
図９および図１０を参照しながら、実施の形態６に係る冷凍サイクル装置１６を説明する。以下では、冷凍サイクル装置１６について、実施の形態５に係る冷凍サイクル装置１５と異なる部分のみを説明する。

図９は、実施の形態６に係る冷凍サイクル装置１６の構成を示す図である。図９に示されるように、冷凍サイクル装置１６は、冷却部５から流出した熱交換済みの結露水の温度を測定する第２温度センサ１１２をさらに備える。

第２温度センサ１１２は、冷却部５から流出した結露水の温度を測定し、その測定値Ｔ２を制御装置１００に出力する。制御装置１００は、第２温度センサ１１２の測定値Ｔ２に基づき、第１ポンプ７および第２ポンプ８の各々を制御することで、冷却部５への結露水の供給量を変化させる。

図１０は、実施の形態６に係る冷凍サイクル装置１６における制御装置１００の制御を説明するためのフローチャートである。制御装置１００は、メモリ１０２に格納された制御プログラムを実行することで、図１０に示すフローチャートの処理を実行する。このフローチャートの処理は、一定時間ごとに冷凍サイクル装置１６の主制御ルーチンから呼び出されて実行される。なお、図中において、「Ｓ」は「ＳＴＥＰ」の略称として用いられる。

図１０に示されるように、制御装置１００は、冷凍サイクル装置１６が運転中であるか否かを判定する（Ｓ２１）。制御装置１００は、冷凍サイクル装置１６が運転中でない場合（Ｓ２１でＮＯ）、主制御ルーチンに制御を戻す。

制御装置１００は、冷凍サイクル装置１６が運転中である場合（Ｓ２１でＹＥＳ）、第２温度センサ１１２から測定値Ｔ２を取得する（Ｓ２２）。

制御装置１００は、測定値Ｔ２が第２基準値以上であるか否かを判定する（Ｓ２３）。第２基準値は、冷却部５に供給される結露水と基板１００ａとの間の熱交換量を十分に確保することができる温度である。すなわち、第２基準値は、制御装置１００の温度を制御装置１００の正常な動作が保証される温度にするために、冷却部５に供給される結露水と基板１００ａとの間で十分に熱交換が行われるための温度である。冷凍サイクル装置１６は、第２温度センサ１１２によって測定された結露水の温度が第２基準値以上であるか否かに応じて、第１ポンプ７および第２ポンプ８の各々を制御することで、冷却部５への結露水の供給量を調整する。

具体的には、制御装置１００は、測定値Ｔ２が第２基準値以上である場合（Ｓ２３でＹＥＳ）、第１ポンプ７および第２ポンプ８の各々を制御することで、第１ポンプ７による冷却部５への結露水の供給量を、第２ポンプ８による冷却部５への結露水の供給量よりも大きくする（Ｓ２４）。すなわち、制御装置１００は、冷却部５から流出した熱交換済みの結露水の温度が第２基準値以上であるために再び冷却部５によって熱交換を行うことに適さない場合には、新たに第２熱交換器４から生じた結露水を、複数回に亘って再利用される結露水よりも多く供給する。

制御装置１００は、測定値Ｔ２が第２基準値未満である場合（Ｓ２３でＮＯ）、第１ポンプ７および第２ポンプ８の各々を制御することで、第２ポンプ８による冷却部５への結露水の供給量を、第１ポンプ７による冷却部５への結露水の供給量よりも大きくする（Ｓ２５）。すなわち、制御装置１００は、冷却部５から流出した熱交換済みの結露水の温度が第２基準値未満であるために再び冷却部５によって熱交換を行うことに適する場合には、複数回に亘って再利用される結露水を、新たに第２熱交換器４から生じた結露水よりも多く供給する。

制御装置１００は、Ｓ２４の処理またはＳ２５の処理を実行した後、主制御ルーチンに制御を戻す。

以上のように、冷凍サイクル装置１６は、冷却部５から流出した結露水の温度が第２基準値以上である場合に、第１ポンプ７による冷却部５への結露水の供給量を、第２ポンプ８による冷却部５への結露水の供給量よりも大きくすることで、冷却部５に供給される結露水と基板１００ａとの間の温度差を、冷却部５と基板１００ａとの間で十分に熱交換が行われるような温度差に保つことができる。これにより、冷凍サイクル装置１６は、制御装置１００ひいては冷凍サイクル装置１１全体の信頼性を極力低下させることなく制御装置１００の放熱を行うことができる。

冷凍サイクル装置１６は、冷却部５から流出した結露水の温度が第２基準値未満である場合に、第２ポンプ８による冷却部５への結露水の供給量を、第１ポンプ７による冷却部５への結露水の供給量よりも大きくすることで、新たに第２熱交換器４から生じた結露水を熱交換済みの結露水によって温めた上で、その温められた結露水を冷却部５に供給することができる。これにより、冷凍サイクル装置１６は、冷却部５に供給された結露水の温度によって基板１００ａおよび配管７６において結露が生じることを防ぐことができる。

実施の形態７．
図１１および図１２を参照しながら、実施の形態７に係る冷凍サイクル装置１７を説明する。以下では、冷凍サイクル装置１７について、実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１１と異なる部分のみを説明する。

図１１は、実施の形態７に係る冷凍サイクル装置１７の構成を示す図である。図１１に示されるように、冷凍サイクル装置１７は、第３熱交換器５０と、配管７２ａと、配管７２ｂと、配管８０と、配管８１とをさらに備える。

第３熱交換器５０は、第１熱交換器２と、膨張装置３との間に設けられている。第３熱交換器５０は、ポート５１～ポート５４を備える。第３熱交換器５０の内部において、ポート５１は、ポート５２と接続されている一方で、他のポート５３およびポート５４の各々とは接続されていない。ポート５２は、ポート５１と接続されている一方で、他のポート５３およびポート５４の各々とは接続されていない。ポート５３は、ポート５４と接続されている一方で、他のポート５１およびポート５２の各々とは接続されていない。ポート５４は、ポート５３と接続されている一方で、他のポート５１およびポート５２の各々とは接続されていない。

第３熱交換器５０のポート５１と第１熱交換器２とは、配管７２ａによって接続されている。第３熱交換器５０のポート５２と膨張装置３とは、配管７２ｂによって接続されている。第３熱交換器５０のポート５３と第１ポンプ７の吐出ポート７ｂとは、配管８０によって接続されている。第３熱交換器５０のポート５４と冷却部５とは、配管８１によって接続されている。

このような構成を備える冷凍サイクル装置１７においては、冷房運転時に凝縮器として働く第１熱交換器２から流出した冷媒は、第３熱交換器５０のポート５１に流入して第３熱交換器５０の内部を通過してポート５２から流出し、その後、膨張装置３へと流れる。貯留部９によって貯留された結露水は、第１ポンプ７によって第３熱交換器５０へと供給される。第３熱交換器５０に供給された結露水は、第３熱交換器５０のポート５３に流入して第３熱交換器５０の内部を通過する。第３熱交換器５０の内部では、第１熱交換器２からの冷媒と、第１ポンプ７からの結露水との間で熱交換が行われる。第３熱交換器５０において熱交換が行われた結露水は、ポート５４から流出し、その後、冷却部５へと供給される。

以上のように、冷凍サイクル装置１７は、第２熱交換器４から生じた結露水を第３熱交換器５０における熱交換によって温めた上で、その温められた結露水を冷却部５に供給することができる。これにより、冷凍サイクル装置１７は、冷却部５に供給された結露水の温度によって基板１００ａおよび配管７６において結露が生じることを防ぐことができる。

図１２は、実施の形態７に係る冷凍サイクル装置１７における冷凍サイクルＣ１のｐ－ｈ線図である。図１２では、縦軸に絶対圧力ｐ、横軸に比エンタルピーｈをとる。

図１２に示す点ａ～点ｅの各々は、図１１に示す点ａ～点ｅの各々に対応している。点ａは、圧縮機１の吐出ポート１ｂと第１熱交換器２との間の位置を示す。点ｂは、第１熱交換器２と第３熱交換器５０のポート５１との間の位置を示す。点ｃは、第３熱交換器５０のポート５２と膨張装置３との間の位置を示す。点ｄは、膨張装置３と第２熱交換器４との間の位置を示す。点ｅは、第２熱交換器４と圧縮機１の吸入ポート１ａとの間の位置を示す。

冷凍サイクルＣ１において、点ｅから点ａに至るまでのグラフの変化は、圧縮機１を通過した場合の冷媒の変化を示す。点ａから点ｂに至るまでのグラフの変化は、凝縮器として働く第１熱交換器２を通過した場合の冷媒の変化を示す。点ｂから点ｃに至るまでのグラフの変化は、第３熱交換器５０を通過した場合の冷媒の変化を示す。点ｃから点ｄに至るまでのグラフの変化は、膨張装置３を通過した場合の冷媒の変化を示す。点ｄから点ｅに至るまでのグラフの変化は、蒸発器として働く第２熱交換器４を通過した場合の冷媒の変化を示す。

点ａから点ｂに至るまでのグラフで示されるように、圧縮機１によって吐出された高温高圧のガス冷媒は、第１熱交換器２によって熱交換が行われることで、高温高圧の液冷媒に変化する。さらに、点ｂから点ｃに至るまでのグラフで示されるように、第１熱交換器２から流出した高温高圧の液冷媒は、第３熱交換器５０によってさらに熱交換が行われる。

このように、第３熱交換器５０を設けることなく第１熱交換器２のみによって高圧側の冷媒に対して熱交換を行うよりも、第１熱交換器２に加えて第３熱交換器５０によっても高圧側の冷媒に対して熱交換を行う方が、第１熱交換器２の流出側（点ｂ）における冷媒のエンタルピーを上昇させることができる。一般的に、第１熱交換器２を流れる冷媒は、気相、気液二相、液相の順に状態変化し、冷媒が気液二相の状態であるときが最も電熱性能が高い。上述したように、冷凍サイクル装置１７は、第１熱交換器２の流出側（点ｂ）における冷媒のエンタルピーを上昇させることで、第１熱交換器２を流れる冷媒における液単相の割合を小さくすることができる。これにより、冷凍サイクル装置１７は、第１熱交換器２における冷媒の電熱性能を向上させるとともに、高圧側の冷媒の圧力を低下させることができる。

さらに、冷凍サイクル装置１７は、第１熱交換器２に加えて第３熱交換器５０によっても冷媒に対して熱交換を行うため、第３熱交換器５０を設けることなく第１熱交換器２のみによって冷媒に対して熱交換を行うよりも、第１熱交換器２における冷媒の熱交換量を小さくすることができ、冷媒の高圧側の圧力を低下させることができる。

実施の形態８．
図１３および図１４を参照しながら、実施の形態８に係る冷凍サイクル装置１８を説明する。以下では、冷凍サイクル装置１８について、実施の形態７に係る冷凍サイクル装置１７と異なる部分のみを説明する。

図１３は、実施の形態８に係る冷凍サイクル装置１８の構成を示す図である。図１３に示されるように、冷凍サイクル装置１８は、第４熱交換器６０と、配管７４ａと、配管７４ｂとをさらに備える。

第４熱交換器６０は、第２熱交換器４と、圧縮機１との間に設けられている。第４熱交換器６０は、ポート６１～ポート６４を備える。第４熱交換器６０の内部において、ポート６１は、ポート６２と接続されている一方で、他のポート６３およびポート６４の各々とは接続されていない。ポート６２は、ポート６１と接続されている一方で、他のポート６３およびポート６４の各々とは接続されていない。ポート６３は、ポート６４と接続されている一方で、他のポート６１およびポート６２の各々とは接続されていない。ポート６４は、ポート６３と接続されている一方で、他のポート６１およびポート６２の各々とは接続されていない。

第４熱交換器６０のポート６１は、配管８２によって外部に接続されている。第４熱交換器６０のポート６２と冷却部５とは配管７７によって接続されている。第４熱交換器６０のポート６３と第２熱交換器４とは配管７４ａによって接続されている。第４熱交換器６０のポート６４と圧縮機１の吸入ポート１ａとは、配管７４ｂによって接続されている。

このような構成を備える冷凍サイクル装置１８においては、冷房運転時に蒸発器として働く第２熱交換器４から流出した冷媒は、第４熱交換器６０のポート６３に流入して第４熱交換器６０の内部を通過してポート６４から流出し、その後、圧縮機１へと流れる。冷却部５から流出した熱交換済みの結露水は、第４熱交換器６０のポート６２に流入して第４熱交換器６０の内部を通過する。第４熱交換器６０の内部では、第２熱交換器４からの冷媒と、冷却部５からの結露水との間で熱交換が行われる。第４熱交換器６０において熱交換が行われた結露水は、ポート６１から外部へと流出する。

以上のように、冷凍サイクル装置１８は、冷却部５から流出した熱交換済みの結露水を用いて第２熱交換器４から流出した冷媒の熱交換を行うことができる。

図１４は、実施の形態８に係る冷凍サイクル装置１８における冷凍サイクルＣ２のｐ－ｈ線図である。図１４では、縦軸に絶対圧力ｐ、横軸に比エンタルピーｈをとる。

図１４に示す点ａ～点ｆの各々は、図１３に示す点ａ～点ｆの各々に対応している。点ａは、圧縮機１の吐出ポート１ｂと第１熱交換器２との間の位置を示す。点ｂは、第１熱交換器２と第３熱交換器５０のポート５１との間の位置を示す。点ｃは、第３熱交換器５０のポート５２と膨張装置３との間の位置を示す。点ｄは、膨張装置３と第２熱交換器４との間の位置を示す。点ｅは、第２熱交換器４と第４熱交換器６０のポート６３との間の位置を示す。点ｆは、第４熱交換器６０のポート６４と圧縮機１の吸入ポート１ａとの間の位置を示す。

冷凍サイクルＣ２において、点ｅから点ａに至るまでのグラフの変化は、圧縮機１を通過した場合の冷媒の変化を示す。点ａから点ｂに至るまでのグラフの変化は、凝縮器として働く第１熱交換器２を通過した場合の冷媒の変化を示す。点ｂから点ｃに至るまでのグラフの変化は、第３熱交換器５０を通過した場合の冷媒の変化を示す。点ｃから点ｄに至るまでのグラフの変化は、膨張装置３を通過した場合の冷媒の変化を示す。点ｄから点ｅに至るまでのグラフの変化は、蒸発器として働く第２熱交換器４を通過した場合の冷媒の変化を示す。点ｅから点ｆに至るまでのグラフの変化は、第４熱交換器６０を通過した場合の冷媒の変化を示す。

点ｄから点ｅに至るまでのグラフで示されるように、膨張装置３から流出した低温低圧の気液二相冷媒は、第２熱交換器４によって熱交換が行われる。さらに、点ｅから点ｆに至るまでのグラフで示されるように、第２熱交換器４から流出した低温低圧の気液二相冷媒は、第４熱交換器６０によってさらに熱交換が行われることで、低温低圧のガス冷媒に変化する。

このように、第４熱交換器６０を設けることなく第２熱交換器４のみによって低圧側の冷媒に対して熱交換を行うよりも、第２熱交換器４に加えて第４熱交換器６０によっても低圧側の冷媒に対して熱交換を行う方が、第２熱交換器４の流出側（点ｅ）における冷媒を気液二相の状態になり易い。一般的に、第２熱交換器４においては、冷媒が気相の状態よりも気液二相の状態のときの方が電熱性能が高い。上述したように、冷凍サイクル装置１８は、第２熱交換器４の流出側（点ｅ）における冷媒を気液二相の状態にすることで、第２熱交換器４における冷媒の電熱性能を向上させるとともに、低圧側の冷媒の圧力を高めることができる。

（まとめ）
本開示は、冷凍サイクル装置１１～１８に関する。図１に示されるように、実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１１は、圧縮機１、第１熱交換器２、膨張装置３、および第２熱交換器４を備え、冷媒を循環させるように構成された冷媒回路２０と、基板１００ａ上に形成され、冷媒回路２０を制御する制御装置１００と、基板１００ａを冷却する冷却部５と、第１熱交換器２および第２熱交換器４のうち、蒸発器として働く熱交換器（第２熱交換器４）の表面に結露する水を貯留する貯留部９と、貯留部９に貯留された結露水を冷却部５に供給する第１ポンプ７とを備える。

このような構成を備えることによって、冷凍サイクル装置１１は、第２熱交換器４から生じた結露水を第１ポンプ７によって冷却部５に供給することで、制御装置１００が形成された基板１００ａを冷却することができる。これにより、ヒートシンクを基板１００ａに設置する必要がない。さらに、冷凍サイクル装置１１は、冷媒回路２０を循環する冷媒によって基板１００ａを冷却することもないため、冷凍サイクルの性能が低下するおそれもない。したがって、冷凍サイクル装置１１は、制御装置１００ひいては冷凍サイクル装置１１全体の信頼性を極力低下させることなく制御装置１００の放熱を行うことができる。

さらに、冷凍サイクル装置１１は、第２熱交換器４から生じた結露水を第１ポンプ７によって冷却部５に供給するため、基板１００ａを冷却するために必要となる十分な量の結露水を冷却部５に供給することができる。

図２および図３に示されるように、実施の形態２に係る冷凍サイクル装置１２は、基板１００ａの温度を測定する第１温度センサ１１１をさらに備える。第１ポンプ７は、第１温度センサ１１１の測定値Ｔ１が第１基準値以上である場合、冷却部５への結露水の供給量を増加させる。

このような構成を備えることによって、冷凍サイクル装置１２は、基板１００ａの温度が第１基準値未満となるように基板１００ａの温度を調整することができる。

図４および図５に示されるように、実施の形態３に係る冷凍サイクル装置１３は、四方弁３０をさらに備える。四方弁３０は、圧縮機１の吸入ポート１ａが第２熱交換器４に連通しかつ圧縮機１の吐出ポート１ｂが第１熱交換器２に連通する第１状態と、圧縮機１の吸入ポート１ａが第１熱交換器２に連通しかつ圧縮機１の吐出ポート１ｂが第２熱交換器４に連通する第２状態とで内部の連通状態が切り替わるように構成される。連通状態が第１状態である場合、第１熱交換器２が凝縮器として働き、第２熱交換器４が蒸発器として働く。連通状態が第２状態である場合、第２熱交換器４が凝縮器として働き、第１熱交換器２が蒸発器として働く。貯留部９は、第１熱交換器２の表面に結露する水を貯留する第１貯留部９１と、第２熱交換器４の表面に結露する水を貯留する第２貯留部９２とを含む。第１ポンプ７は、連通状態が第１状態である場合、第２貯留部９２に貯留された結露水を冷却部５に供給し、連通状態が第２状態である場合、第１貯留部９１に貯留された結露水を冷却部５に供給する。

このような構成を備えることによって、冷凍サイクル装置１３は、四方弁３０の内部の連通状態が第１状態となる冷房運転、および、四方弁３０の内部の連通状態が第２状態となる暖房運転のいずれにおいても、蒸発器として働く熱交換器から生じた結露水を第１ポンプ７によって冷却部５に供給することで、制御装置１００が形成された基板１００ａを冷却することができる。これにより、冷凍サイクル装置１３は、冷房運転および暖房運転のいずれにおいても、制御装置１００ひいては冷凍サイクル装置１３全体の信頼性を極力低下させることなく制御装置１００の放熱を行うことができる。

図６および図７に示されるように、実施の形態４に係る冷凍サイクル装置１４は、基板１００ａの温度を測定する第１温度センサ１１１をさらに備える。貯留部９は、ドレンパン９３と、ドレンパン９３から流出した結露水を貯留するタンク９４とを含む。第１ポンプ７は、第１温度センサ１１１の測定値Ｔ１が第１基準値以上である場合、タンク９４に貯留された結露水を冷却部５に供給する。

このような構成を備えることによって、冷凍サイクル装置１４は、基板１００ａの温度が第１基準値未満となるように基板１００ａの温度を調整することができる。

さらに、冷凍サイクル装置１４は、基板１００ａを冷却するために必要な結露水が第２熱交換器４から生じ難いような運転時においても、タンク９４に貯留された結露水を用いて基板１００ａを冷却することができるため、制御装置１００ひいては冷凍サイクル装置１１全体の信頼性を極力低下させることなく制御装置１００の放熱を行うことができる。

図８に示されるように、実施の形態５に係る冷凍サイクル装置１５は、冷却部５から流出した結露水を冷却部５に再び供給する第２ポンプ８をさらに備える。

このような構成を備えることによって、冷凍サイクル装置１５は、基板１００ａを冷却するために必要な結露水が第２熱交換器４から生じ難いような運転時においても、効率よく基板１００ａを冷却することができるため、制御装置１００ひいては冷凍サイクル装置１５全体の信頼性を極力低下させることなく制御装置１００の放熱を行うことができる。

図９および図１０に示されるように、実施の形態６に係る冷凍サイクル装置１６は、冷却部５から流出した結露水の温度を測定する第２温度センサ１１２をさらに備える。第２温度センサ１１２の測定値Ｔ２が第２基準値以上である場合、第１ポンプ７による冷却部５への結露水の供給量が、第２ポンプ８による冷却部５への結露水の供給量よりも大きくなる。第２温度センサ１１２の測定値Ｔ２が第２基準値未満である場合、第２ポンプ８による冷却部５への結露水の供給量が、第１ポンプ７による冷却部５への結露水の供給量よりも大きくなる。

このような構成を備えることによって、冷凍サイクル装置１６は、冷却部５に供給される結露水と基板１００ａとの間の温度差を、冷却部５と基板１００ａとの間で十分に熱交換が行われるような温度差に保つことができる。これにより、冷凍サイクル装置１６は、制御装置１００ひいては冷凍サイクル装置１６全体の信頼性を極力低下させることなく制御装置１００の放熱を行うことができる。

図１１および図１２に示されるように、実施の形態７に係る冷凍サイクル装置１７は、第１熱交換器２から流出した冷媒と貯留部９に貯留された結露水との間で熱交換する第３熱交換器５０をさらに備える。第１ポンプ７は、第３熱交換器５０によって熱交換された結露水を冷却部５に供給する。

このような構成を備えることによって、冷凍サイクル装置１７は、冷却部５に供給された結露水の温度によって基板１００ａおよび配管７６において結露が生じることを防ぐことができる。

冷凍サイクル装置１７は、第１熱交換器２における冷媒の電熱性能を向上させるとともに、高圧側の冷媒の圧力を低下させることができる。

さらに、冷凍サイクル装置１７は、第３熱交換器５０を設けることなく第１熱交換器２のみによって冷媒に対して熱交換を行うよりも、第１熱交換器２における冷媒の熱交換量を小さくすることができ、冷媒の高圧側の圧力を低下させることができる。

図１３および図１４に示されるように、実施の形態８に係る冷凍サイクル装置１８は、第２熱交換器４から流出した冷媒と冷却部５から流出した結露水との間で熱交換する第４熱交換器６０をさらに備える。

このような構成を備えることによって、冷凍サイクル装置１８は、第２熱交換器４における冷媒の電熱性能を向上させるとともに、低圧側の冷媒の圧力を高めることができる。

以上、冷凍サイクル装置を備える冷暖房機を例示して本実施の形態を説明したが、冷凍サイクル装置は、空気調和機などに利用されてもよい。

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。本開示の範囲は、上記した実施の形態の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 圧縮機、１ａ，７ａ，８ａ 吸入ポート、１ｂ，７ｂ，８ｂ 吐出ポート、２ 第１熱交換器、３ 膨張装置、４ 第２熱交換器、５ 冷却部、７ 第１ポンプ、８ 第２ポンプ、９ 貯留部、１１，１２，１３，１４，１５，１６，１７，１８ 冷凍サイクル装置、２０ 冷媒回路、２１ ファン、３０ 四方弁、３１，３２，３３，３４，５１，５２，５３，５４，６１，６２，６３，６４ ポート、４１，４２，４３ 分岐点、５０ 第３熱交換器、６０ 第４熱交換器、７１，７２，７２ａ，７２ｂ，７３，７４，７４ａ，７４ｂ，７５，７５ａ，７５ｂ，７６，７７，７８，７９，８０，８１，８２，３１０，３２０，３３０，３４０ 配管、９１ 第１貯留部、９２ 第２貯留部、９３ ドレンパン、９４ タンク、１００ 制御装置、１００ａ 基板、１０１ プロセッサ、１０２ メモリ、１１１ 第１温度センサ、１１２ 第２温度センサ、７５０ａ，７５０ｂ 端部。

Claims (5)

1. 冷凍サイクル装置であって、
   圧縮機、第１熱交換器、膨張装置、および第２熱交換器を備え、冷媒を循環させるように構成された冷媒回路と、
   基板上に形成され、前記冷媒回路を制御する制御装置と、
   前記基板を冷却する冷却部と、
   前記第１熱交換器および前記第２熱交換器のうち、蒸発器として働く熱交換器の表面に結露する水を貯留する貯留部と、
   前記貯留部に貯留された前記水を前記冷却部に供給する第１ポンプと、
   前記冷却部から流出した前記水を前記冷却部に再び供給する第２ポンプと、
   前記基板の温度を測定する第１温度センサと、
   前記冷却部から流出した前記水の温度を測定する第２温度センサとを備え、
   前記第１ポンプは、前記第１温度センサの測定値が第１基準値以上である場合、前記冷却部への前記水の供給量を増加させ、
   前記第２温度センサの測定値が第２基準値以上である場合、前記第１ポンプによる前記冷却部への前記水の供給量が、前記第２ポンプによる前記冷却部への前記水の供給量よりも大きくなり、
   前記第２温度センサの測定値が前記第２基準値未満である場合、前記第２ポンプによる前記冷却部への前記水の供給量が、前記第１ポンプによる前記冷却部への前記水の供給量よりも大きくなる、冷凍サイクル装置。
2. 四方弁をさらに備え、
   前記四方弁は、前記圧縮機の吸入ポートが前記第２熱交換器に連通しかつ前記圧縮機の吐出ポートが前記第１熱交換器に連通する第１状態と、前記圧縮機の前記吸入ポートが前記第１熱交換器に連通しかつ前記圧縮機の前記吐出ポートが前記第２熱交換器に連通する第２状態とで内部の連通状態が切り替わるように構成され、
   前記連通状態が前記第１状態である場合、前記第１熱交換器が凝縮器として働き、前記第２熱交換器が前記蒸発器として働き、
   前記連通状態が前記第２状態である場合、前記第２熱交換器が前記凝縮器として働き、前記第１熱交換器が前記蒸発器として働き、
   前記貯留部は、前記第１熱交換器の表面に結露する前記水を貯留する第１貯留部と、前記第２熱交換器の表面に結露する前記水を貯留する第２貯留部とを含み、
   前記第１ポンプは、
   前記連通状態が前記第１状態である場合、前記第２貯留部に貯留された前記水を前記冷却部に供給し、
   前記連通状態が前記第２状態である場合、前記第１貯留部に貯留された前記水を前記冷却部に供給する、請求項１に記載の冷凍サイクル装置。
3. 前記貯留部は、ドレンパンと、前記ドレンパンから流出した前記水を貯留するタンクを含み、
   前記第１ポンプは、前記第１温度センサの測定値が前記第１基準値以上である場合、前記タンクに貯留された前記水を前記冷却部に供給する、請求項１に記載の冷凍サイクル装置。
4. 前記第１熱交換器から流出した冷媒と前記貯留部に貯留された前記水との間で熱交換する第３熱交換器をさらに備え、
   前記第１ポンプは、前記第３熱交換器によって熱交換された前記水を前記冷却部に供給する、請求項１に記載の冷凍サイクル装置。
5. 前記第２熱交換器から流出した冷媒と前記冷却部から流出した前記水との間で熱交換する第４熱交換器をさらに備える、請求項１に記載の冷凍サイクル装置。

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