JPH11211250A

JPH11211250A - 超臨界冷凍サイクル

Info

Publication number: JPH11211250A
Application number: JP10009777A
Authority: JP
Inventors: Shin Nishida; 伸西田; Yasutaka Kuroda; 泰孝黒田
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1998-01-21
Filing date: 1998-01-21
Publication date: 1999-08-06
Also published as: EP0931991A2; US6134900A; EP0931991A3

Abstract

(57)【要約】【課題】超臨界冷凍サイクルの製造原価上昇を招くこ
と無く、高圧側の圧力が低下することを防止する。【解決手段】圧縮機１が停止した時には、放熱器２か
ら蒸発器４まで至る冷媒通路を閉じる。これにより、圧
縮機１が停止した後においても高圧側の圧力が低下する
ことを防止できるので、超臨界冷凍サイクルの製造原価
上昇を招くこと無く、高圧側の圧力が低下することを防
止することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、放熱器内の圧力が
冷媒の臨界圧力を超える超臨界冷凍サイクルに関するも
のであり、二酸化炭素（以下、ＣＯ₂と記す。）を冷媒
とする超臨界冷凍サイクル（以下、ＣＯ₂サイクルと呼
ぶ。）に適用して有効である。

【０００２】

【従来の技術】ＣＯ₂サイクルおいて所定の冷凍能力を
発揮させるには、特表平３−５０３２０６号公報に記載
のごとく、高圧側（放熱器側）の圧力を所定圧力以上に
維持する必要がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、フロンを冷
媒とする車両用の冷凍サイクル（以下、単に冷凍サイク
ルと呼ぶ。）では、電磁クラッチを介して圧縮機を稼動
ないし停止させることにより、冷凍能力を制御してい
る。しかし、ＣＯ₂サイクルは、前述のごとく、高圧側
の圧力を所定圧力以上に維持する必要があるので、冷凍
能力を制御するにあたって、単純に圧縮機を稼働ないし
停止させる手段では、圧縮機が停止している間に高圧側
の圧力が低下してしまい、次回、圧縮機を再起動した際
に、圧縮機の起動と同時に十分な冷凍能力を得ることが
難しい。

【０００４】なお、この問題に対しては、可変容量型圧
縮機などの吐出容量を変化させる手段を用いることによ
り、圧縮機を停止させることなく冷凍能力を制御する手
段が考えられるが、この手段では、圧縮機の構造が複雑
になることに加えて、可変容量型圧縮機を制御する制御
アンプなどを必要するので、超臨界冷凍サイクルの製造
原価上昇を招いてしまう。

【０００５】本発明は、上記点に鑑み、超臨界冷凍サイ
クルの製造原価上昇を招くこと無く、高圧側の圧力が低
下することを防止することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、以下の技術的手段を用いる。請求項１〜
３に記載の発明では、圧縮機（１）が停止したときに
は、放熱器（２）から前記蒸発器（４）まで至る冷媒通
路（６ａ）を閉じることを特徴とする。

【０００７】これにより、圧縮機（１）が停止した後に
おいても、高圧側の圧力が低下することを防止できる。
したがって、超臨界冷凍サイクルの製造原価上昇を招く
こと無く、高圧側の圧力が低下することを防止すること
ができるとともに、圧縮機（１）を再起動した際に、圧
縮機（１）の起動と同時に十分な冷凍能力を得ることが
できる。

【０００８】請求項４に記載の発明では、冷媒通路（６
ａ）内のうち弁口（３０３）より上流側（３０１ｅ）に
て密閉空間（３０５）を形成するとともに、密閉空間
（３０５）の内圧と冷媒通路（６ａ）の内圧との差圧に
応じて可動する圧力応動部材（３０６）を設けるととも
に、密閉空間（３０５）の内圧が冷媒通路（６ａ）の内
圧より大きくなるほど、弁口（３０３）の開度を小さく
する向きに可動するように、弁体（３０４）を圧力応動
部材（３０６）に連結する。

【０００９】これにより、圧縮機（１）が停止し、密閉
空間（３０５）の内圧が冷媒通路（６ａ）の内圧より大
きくなったときには、弁口（３０３）が閉じられるの
で、請求項１に記載の発明と同様な効果を得ることがで
きる。なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実
施形態記載の具体的手段との対応関係を示すものであ
る。

【００１０】

【発明の実施の形態】（第１実施形態）図１は本実施形
態に係る圧力制御弁を用いたＣＯ₂サイクルを車両用空
調装置に適用したものであり、１は気相状態のＣＯ₂を
圧縮する圧縮機である。なお、圧縮機１は、車両走行用
エンジン（図示せず）から電磁クラッチなどのクラッチ
手段（図示せず）を介して駆動されている。

【００１１】２は圧縮機１で圧縮されたＣＯ₂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）であ
り、３は放熱器２出口側でのＣＯ₂温度に応じて放熱器
２出口側圧力を制御する圧力制御弁である。なお、圧力
制御弁３は、放熱器２出口側圧力を制御するとともに減
圧器を兼ねており、ＣＯ₂は、この圧力制御弁３にて減
圧されて低温低圧の気液２相状態のＣＯ₂となる。

【００１２】４は、車室内の空気冷却手段をなす蒸発器
（吸熱器）で、気液２相状態のＣＯ ₂は蒸発器４内で気
化（蒸発）する際に、車室内空気から蒸発潜熱を奪って
車室内空気を冷却する。５は、気相状態のＣＯ₂と液相
状態のＣＯ₂とを分離するとともに、液相状態のＣＯ₂
を一時的に蓄えるアキュームレータ（タンク手段）であ
る。

【００１３】そして、圧縮機１、放熱器２、圧力制御弁
３、蒸発器４およびアキュームレータ５は、それぞれ配
管６によって接続されて閉回路を形成している。なお、
放熱器２は、放熱器２内ＣＯ₂と外気との温度差をでき
るだけ大きくするために、ラジエータ（図示せず）より
車両前方に配置されている。次に、圧力制御弁３の詳細
構造について図２を用いて述べる。

【００１４】３０１は放熱器２から蒸発器４に至るＣＯ
₂流路６ａの一部を形成するとともに、後述するエレメ
ントケース３１５を収納するケーシングであり、３０１
ａは放熱器２側に接続される流入口３０１ｂを有する上
蓋であり、３０１ｃは蒸発器４側に接続される流出口３
０１ｄを有するケーシング本体である。また、ケーシン
グ３０１には、ＣＯ₂流路６ａを上流側空間３０１ｅと
下流側空間３０１ｆとに仕切る隔壁部３０２が配設され
ており、この隔壁部３０２には、上流側空間３０１ｅと
下流側空間３０１ｆとを連通させる弁口３０３が形成さ
れている。

【００１５】そして、弁口３０３は、針状のニードル弁
体（以下、弁体と略す。）３０４により開閉され、この
弁体３０４は、後述するダイヤフラム３０６の変位に連
動して、ダイヤフラム３０６が中立状態から弁体３０４
側（ダイヤフラム３０６の厚み方向他端側）に向けて変
位したときに弁口３０３を閉じ、一方、厚み方向一端側
に向けて変位したときに弁口３０３の開度（弁口３０３
を閉じた状態を基準とする弁体３０４の変位量）が最大
となるように構成されている。

【００１６】なお、ここで、ダイヤフラム３０６が中立
状態であるとは、ダイヤフラム３０６が変形変位してお
らず、変形変位に伴う応力が略０の状態をいう。また、
上流側空間３０１ｅには、密閉空間（ガス封入室）３０
５が形成されており、この密閉空間３０５は、密閉空間
３０５内外の圧力差に応じて変形変位する、ステンレス
材からなる薄膜状のダイヤフラム（圧力応動部材）３０
６、およびダイヤフラム３０６の厚み方向一端側に配設
されたダイヤフラム上側支持部材（形成部材）３０７か
ら形成されている。

【００１７】一方、ダイヤフラム３０６の厚み方向他端
側には、ダイヤフラム上側支持部材（以下、上側支持部
材と略す。）３０７と共にダイヤフラム３０６を保持固
定するダイヤフラム下側支持部材（保持部材）３０８が
配設されており、このダイヤフラム下側支持部材（以
下、下側支持部材と略す。）３０８のうち、ダイヤフラ
ム３０６に形成された変形促進部（変位部材変形部）３
０６ａに対応する部位には、図３、４に示すように、変
形促進部３０６ａに沿う形状に形成された凹部（保持部
材変形部）３０８ａが形成されている。

【００１８】なお、変形促進部３０６ａとは、ダイヤフ
ラム３０６の径外方側の一部を波状に変形させたもの
で、ダイヤフラム３０６が密閉空間３０５内外の圧力差
に略比例して変形変位するようにするためのものであ
る。また、下側支持部材３０８のうちダイヤフラム３０
６に面する部位には、弁口３０３が弁体３０４により閉
じられた状態において、弁体３０４のうちダイヤフラム
３０６に接触する面３０４ａに対して略同一面となる下
側平面部（保持部材平面部）３０８ｂが形成されてい
る。

【００１９】また、ダイヤフラム３０６の厚み方向一端
側（密閉空間３０５内）には、図２に示すように、ダイ
ヤフラム３０６を介して弁体３０４に対して弁口３０３
を閉じる向きの弾性力を作用させる第１コイルバネ（第
１弾性部材）３０９が配設されており、一方、ダイヤフ
ラム３０６の厚み方向他端側には、弁体３０４に対して
弁口３０３を開く向きの弾性力を作用させる第２コイル
バネ（第２弾性部材）３１０が配設されている。

【００２０】また、３１１は第１コイルバネ３０９のバ
ネ座を兼ねるプレート（剛体）であり、このプレート３
１１は、ダイヤフラム３０６より剛性が高くなるように
所定の厚みを有して金属にて構成されている。また、プ
レート３１１は、図３、４に示すように、上側支持部材
３０７に形成された段付き部（ストッパ部）３０７ａに
接触することにより、ダイヤフラム３０６が、その厚み
方向一端側（密閉空間３０５側）に向けて所定値以上に
変位することを規制している。

【００２１】そして、上側支持部材３０７には、プレー
ト３１１と段付き部３０７ａとが接触したときに、プレ
ート３１１のうちダイヤフラム３０６に接触する面３１
１ａに対して略同一面となる上側平面部（形成部材平面
部）３０７ｂが形成されている。因みに、上側支持部材
３０７の円筒部３０７ｃの内壁は、第１コイルバネ３０
９の案内部をも兼ねている。

【００２２】なお、プレート３１１および弁体３０４
は、両コイルバネ３０９、３１０により互いにダイヤフ
ラム３０６に向けて押し付けられているので、プレート
３１１、弁体３０４およびダイヤフラム３０６は互いに
接触した状態で一体的に変位（稼働）する。ところで、
図２中、３１２は第２コイルバネ３１０が弁体３０４に
対して作用させる弾性力を調節するとともに、第２コイ
ルバネ３１０のプレートを兼ねる調節ネジ（弾性力調節
機構）であり、この調節ネジ３１２は、隔壁部３０２に
形成された雌ねじ３０２ａにネジ結合している。因み
に、両コイルバネ３０９、３１０による初期荷重（弁口
３０３を閉じた状態での弾性力）は、ダイヤフラム３０
６での圧力換算で約１ＭＰａである。

【００２３】また、３１３は密閉空間３０５内外に渡っ
て上側支持部材３０７を貫通し、密閉空間３０５内にＣ
Ｏ₂を封入するための封入管（貫通部材）であり、この
封入管３１３は、ステンレス製の上側支持部材３０７よ
り熱伝導率の大きい銅等の材料から構成されている。な
お、下側支持部材３０８もステンレス製である。そし
て、封入管３１３は、弁口３０３が閉じられた状態にお
ける密閉空間３０５内体積に対して約６００ｋｇ／ｍ³
の密度で封入した後、その端部を溶接等の接合手段によ
り閉塞される。

【００２４】なお、３１４は、隔壁部３０２〜封入管３
１３からなるエレメントケース３１５をケーシング本体
３０１ｃ内に固定する円錐バネであり、３１６はエレメ
ントケース３１５（隔壁部３０２）とケーシング本体３
０１ｃとの隙間を密閉するＯリングである。因みに、図
５の（ａ）はエレメントケース３１５のＡ矢視図であ
り、図５の（ｂ）は（ａ）のＢ矢視図であり、図５から
明らかなように、弁口３０３は隔壁部３０２の側面側に
て上流側空間３０１ｅに連通している。

【００２５】次に、本実施形態に係る圧力制御弁３の作
動を述べる。１．圧縮機１が稼働しているとき密閉空間３０５内には、約６００ｋｇ／ｍ³ でＣＯ₂
が封入されているので、密閉空間３０５内圧と温度と
は、図６に示される６００ｋｇ／ｍ³ の等密度線に沿
って変化する。したがって、例えば密閉空間３０５内温
度が２０℃の場合には、その内圧は約５．８ＭＰａであ
る。また、弁体３０４には、密閉空間３０５内圧と両コ
イルバネ３０９、３１０による初期荷重とが同時に作用
しているので、その作用圧力は約６．８ＭＰａである。

【００２６】したがって、放熱器２側である上流側空間
３０１ｅの圧力が６．８ＭＰａ以下の場合には、弁口３
０３は弁体３０４によって閉止され、また、上流側空間
３０１ｅの圧力が６．８ＭＰａを越えると、弁口３０３
は開弁する。同様に、例えば密閉空間１２内温度が４０
℃の場合には、密閉空間３０５内圧は図７より約９．７
ＭＰａであり、弁体３０４に作用する作用力は約１０．
７ＭＰａである。したがって、上流側空間３０１ｅの圧
力が１０．７ＭＰａ以下の場合には、弁口３０３は弁来
３０４によって閉止され、また、上流側空間３０１ｅの
圧力が１０．７ＭＰａを越えると、弁口３０３は開弁す
る。

【００２７】２．圧縮機１が停止しているとき電磁クラッチにて駆動力の伝達が遮断されて圧縮機１が
停止すると、高圧側（放熱器２側）の圧力が低下すると
ともに高圧側のＣＯ₂が冷却されるので、密閉空間３０
５外（ＣＯ₂流路６ａ内）の圧力が、密閉空間３０５内
の圧力より低下するので、ダイヤフラム３０６が下側支
持部材３０８側に変形変位して弁口３０３が閉じられ
る。

【００２８】次に、ＣＯ₂サイクルの作動を図６を用い
て説明する。ここで、例えば放熱器２の出口側温度が４
０℃、かつ、放熱器２出口圧力が１０．７ＭＰａ以下の
ときは、前述のように、圧力制御弁３は閉じているの
で、圧縮機１は、アキュームレータ５内に蓄えられたＣ
Ｏ₂を吸引して放熱器２へ向けて吐出する。これによ
り、放熱器２の出口側圧力が上昇していく（ｂ’−ｃ’
→ｂ”−ｃ”）。

【００２９】そして遂に、放熱器２の出口側圧力が１
０．７ＭＰａを越える（Ｂ−Ｃ）と圧力制御弁３が開弁
するので、ＣＯ₂は減圧しながら気相状態から気液２相
状態に相変化して（Ｃ−Ｄ）蒸発器４内に流れ込む。そ
して、蒸発器４内で蒸発して（Ｄ−Ａ）空気を冷却した
後、再びアキュームレータ５に還流する。このとき、放
熱器２の出口側圧力が再び低下するので、圧力制御弁３
は再び閉じる。

【００３０】このように、ＣＯ₂サイクルは、圧力制御
弁３を閉じるにより、放熱器２の出口側圧力を所定の圧
力まで昇圧させた後、ＣＯ₂を減圧、蒸発させて空気を
冷却する。なお、放熱器２の出口側温度が２０℃の場合
も、前述の作動と同様に、圧力制御弁３は、放熱器２の
出口側圧力を約６．８ＭＰａまで昇圧させた後、開弁す
る。

【００３１】次に本実施形態の特徴を述べる。本実施形
態によれば、前述のごとく、圧縮機１の停止（電磁クラ
ッチＯＦＦ）と略同時に弁口３０３（ＣＯ₂流路６ａ）
が閉じられるので、圧縮機１が停止した後においても高
圧側の圧力が低下することを防止できる。したがって、
ＣＯ₂サイクルの製造原価上昇を招くこと無く、高圧側
の圧力が低下することを防止することができるととも
に、圧縮機１を再起動した際に、圧縮機１の起動と同時
に十分な冷凍能力を得ることができる。

【００３２】因みに、図７は電磁クラッチのＯＮ−ＯＦ
Ｆタイミングと高圧側（放熱器側）圧力および低圧側
（蒸発器４側）の圧力との関係を示すチャートであり、
（ａ）は本実施形態に係るＣＯ₂サイクルを示し、
（ｂ）は従来の技術に係るＣＯ₂サイクルを示してい
る。そして、図７から明らかなように、本実施形態に係
るＣＯ ₂サイクルでは、電磁クラッチのＯＦＦ後におい
ても、高圧側の圧力が低下することが防止されているこ
とが判る。

【００３３】ところで、放熱器２出口側圧力を高くする
には、圧縮機１の吐出圧力を高くしなければならないの
で、圧縮機１の圧縮仕事（圧縮過程のエンタルピ変化量
ΔＬ）が増加する（図８参照）。したがって、蒸発過程
（Ｄ−Ａ）のエンタルピ変化量Δｉの増加量より圧縮過
程（Ａ−Ｂ）のエンタルピ変化量ΔＬの増加量が大きい
場合には、ＣＯ₂サイクルの成績係数（ＣＯＰ＝Δｉ／
ΔＬ）が悪化する。

【００３４】そこで、例えば放熱器出口側でのＣＯ₂温
度を４０℃として、放熱器２出口側でのＣＯ₂圧力と成
績係数と関係を図８を用いて試算すれば、図９の実線に
示すように、圧力Ｐ₁ （約１０ＭＰａ）において成績
係数が最大となる。同様に、放熱器２出口側でのＣＯ₂
温度を３５℃とした場合には、図９の破線で示すよう
に、圧力Ｐ₂ （約９．０ＭＰａ）において成績係数が
最大となる。

【００３５】以上のようにして、放熱器出口側のＣＯ₂
温度と成績係数が最大となる圧力とを算出し、この結果
をＣＯ₂のモリエル線図上に描けば、図６、８の太い実
線η _max （以下、最適制御線と呼ぶ。）に示すように
なる。そして、最適制御線η_max は、図６から明らか
なように、６００ｋｇ／ｍ³の等密度線に略一致してい
るので、本実施形態に係るＣＯ₂サイクルは、最適制御
線η_max に沿って成績係数が最大となるように制御さ
れる。

【００３６】なお、臨界圧力以下では、６００ｋｇ／ｍ
³ の等密度線は、最適制御線η_ma _x からのズレが大
きくなるが、凝縮域なので密閉空間３０５の内圧は、飽
和液線ＳＬに沿って変化する。そして、両コイルバネ３
０９、３１０によって弁体３０４に初期荷重が与えられ
ているので、約１０℃の過冷却度（サブクール）を有す
る状態に制御される。したがって、臨界圧力以下であっ
ても、ＣＯ₂サイクルを効率良く運転させることができ
る。

【００３７】因みに、密閉空間３０５内には、実用的に
は、ＣＯ₂温度が０℃での飽和液密度からＣＯ₂の臨界
点での飽和液密度までの範囲で封入されることが望まし
く、具体的にＣＯ₂では、４５０ｋｇ／ｍ³ 〜９５０
ｋｇ／ｍ³ である。ところで、本実施形態では、密閉
空間３０５の内外圧力差によって可動する圧力応動部材
として薄膜状のダイヤフラム３０６を用いたが、図１０
に示すように、蛇腹状のベローズ３０６ｂにより圧力応
動部材を構成しても良い。なお、この例では、密閉空間
３０５はベローズ３０６ｂ内に構成されている。

【００３８】（第２実施形態）上述の実施形態では、機
械式の圧力制御弁３を用いたが、本実施形態は電気式の
圧力制御弁７を用いてＣＯ₂サイクルを構成したもので
ある。因みに、図１１は本実施形態に係る電気式の圧力
制御弁７の断面を示しており、７１は、放熱器２の流出
側に連通する流入口７２、および蒸発器４の流入側に連
通する流出口７３が形成されたハウジングである。そし
て、ハウジング７１内には、流入口７２側の空間７２ａ
と流出口７３側の空間７３ａとを連通させる弁口７４が
形成されているとともに、弁口７４の開度を調節する針
状の弁体７５が配設されている。

【００３９】また、７６は弁体７５を移動させて弁口７
４の開度を調節するステップモータ７６であり、ステッ
プモータ７６のマグネットロータ７６ａには雌ねじ部７
６ｂが形成され、弁体７５には、この雌ねじ部７６ｂに
ねじ結合する雄ねじ部７５ａが形成されている。そし
て、図１２に示すように、放熱器２の出口側のＣＯ₂温
度を検出する温度センサ（温度検出手段）８、および放
熱器２の出口側のＣＯ₂圧力を検出する圧力センサ（圧
力検出手段）９の検出信号、並びに電磁クラッチのＯＮ
−ＯＦＦの信号に基づいて、電子制御装置１０がステッ
プモータ７６を回転させて弁体７５を弁体７５の軸方向
に移動させることにより、弁口７４の開度（圧力制御弁
７の開度）を全閉状態から全開状態まで連続的に制御す
る。

【００４０】ところで、上述の実施形態では、圧力制御
弁３、７により、圧縮機１が停止したときに、放熱器２
から蒸発器４に至るＣＯ₂通路（６ａ）を閉じたが、圧
力制御弁３、７以外にＣＯ₂通路に電磁弁などの弁手段
を設けて、圧縮機１が停止したときにＣＯ₂通路を閉じ
るように構成してもよい。また、図１３に示すように、
放熱器２および圧力制御弁３、７間のＣＯ₂と、蒸発器
４および圧縮機１間のＣＯ₂とを熱交換する中間熱交換
機１１を設けても、本発明に係る超臨界冷凍サイクル
（ＣＯ₂サイクル）を実施することができる。因み、こ
の例によれば、蒸発器４の入口側のエンタルピを小さく
することができるので、蒸発器４の入口と出口とのエン
タルピ差を大きくすることができ、冷凍能力を増大させ
ることができる。

【００４１】また、本発明に係る超臨界冷凍サイクル
（ＣＯ₂サイクル）は、車両用に適用が限定されるもの
ではなく、電磁クラッチを廃止して圧縮機１の稼動状態
を電動モータにて制御する、電気自動車および据え置き
型などの冷凍サイクルにも適用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施形態に係るＣＯ₂サイクルの模式図で
ある。

【図２】第１実施形態に係る圧力制御弁の断面図であ
る。

【図３】開弁状態を示すダイヤフラム部分の拡大図であ
る。

【図４】閉弁状態を示すダイヤフラム部分の拡大図であ
る。

【図５】（ａ）は図２のＡ矢視図であり、（ｂ）は
（ａ）のＢ矢視図である。

【図６】ＣＯ₂のモリエル線図である。

【図７】電磁クラッチのＯＮ−ＯＦＦタイミングと高圧
側圧力および低圧側の圧力との関係を示すチャートであ
り、（ａ）は本実施形態に係るＣＯ₂サイクルを示し、
（ｂ）は従来の技術に係るＣＯ₂サイクルを示してい
る。

【図８】ＣＯ₂のモリエル線図である。

【図９】成績係数（ＣＯＰ）と放熱器出口側の圧力との
関係を示すグラフである。

【図１０】第１実施形態の変形例に係る圧力制御弁の断
面図である。

【図１１】第２実施形態に係る圧力制御弁の断面図であ
る。

【図１２】第２実施形態に係るＣＯ₂サイクルの模式図
である。

【図１３】本発明の変形例に係るＣＯ₂サイクルの模式
図である。

【符号の説明】

１…圧縮機、２…放熱器、３…圧力制御弁、４…蒸発
器、５…アキュームレータ。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】冷媒を吸入圧縮する圧縮機（１）と、前記圧縮機（１）から吐出する冷媒を冷却するととも
に、内部の圧力が冷媒の臨界圧力を超える放熱器（２）
と、前記放熱器（１）から流出する冷媒を減圧するととも
に、前記放熱器（２）出口側の冷媒温度上昇に応じて前
記放熱器（２）出口側の冷媒圧力を上昇させる圧力制御
弁（３、７）と、前記圧力制御弁（３、７）にて減圧された冷媒を蒸発さ
せる蒸発器（４）とを有し、前記圧縮機（１）が停止したときには、前記放熱器
（２）から前記蒸発器（４）まで至る冷媒通路（６ａ）
を閉じることを特徴とする超臨界冷凍サイクル。
【請求項２】前記圧縮機（１）が停止したときに、前
記圧力制御弁（３、７）にて前記冷媒通路（６ａ）を閉
じることを特徴とする請求項１に記載の超臨界冷凍サイ
クル。
【請求項３】前記圧縮機（１）は、駆動力を断続可能
に伝達するクラッチ手段を介して駆動されることを特徴
とする請求項１または２に記載の超臨界冷凍サイクル。
【請求項４】冷媒を圧縮する圧縮機（１）および前記
圧縮機（１）から吐出する冷媒を冷却する放熱器（２）
を有し、前記放熱器（２）内の圧力が冷媒の臨界圧力を
越える超臨界冷凍サイクルに適用され、前記放熱器（２）から流出する冷媒を減圧するととも
に、前記放熱器（２）出口側の冷媒温度上昇に応じて前
記放熱器（２）出口側の冷媒圧力を上昇させる圧力制御
弁であって、冷媒が流通する冷媒通路（６ａ）、および前記冷媒通路
（６ａ）内にて冷媒流れ上流側（３０１ｅ）と下流側
（３０１ｆ）とを連通させる弁口（３０３）が形成され
たケーシング（３０１）と、前記冷媒通路（６ａ）内のうち前記弁口（３０３）より
上流側（３０１ｅ）にて密閉空間（３０５）を形成する
とともに、前記密閉空間（３０５）の内圧と前記冷媒通
路（６ａ）の内圧との差圧に応じて可動する圧力応動部
材（３０６）と、前記圧力応動部材（３０６）に連結され、前記弁口（３
０３）の開度を調節する弁体（３０４）とを有し、前記弁体（３０４）は、前記密閉空間（３０５）の内圧
が前記冷媒通路（６ａ）の内圧より大きくなるほど、前
記弁口（３０３）の開度を小さくする向きに可動し、さらに、前記密閉空間（３０５）内には、冷媒が所定密
度にて封入されていることを特徴とする圧力制御弁。