KR102460317B1 - 냉동 사이클 장치 및 그 제어 방법 - Google Patents

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Abstract

비공비 냉매를 사용한 냉매 회로에 관한 것이며, 비용을 억제하면서, 온도 슬립에 의한 증발기의 입구 온도의 저하를 억제하는 것이 가능한 냉동 사이클 장치 및 그 제어 방법을 제공하는 것. 냉동 사이클 장치(1)는, 비공비인 냉매가 흐르는 냉매 회로(10)와, 냉매 회로(10)를 구성하는 요소를 제어하는 제어부(20)를 구비한다. 냉매 회로(10)는, 직렬로 접속되며, 냉매를 압축하는 저단 압축기(11) 및 고단 압축기(12)와, 제1 열교환기(13) 및 제2 열교환기(14)와, 제1 감압부(15)와, 응축 과정을 거친 냉매에 대하여 압력이 감소된 중간압의 냉매를 고단 압축기(12)에 공급하는 중간압 인젝션부(30)를 갖는다. 제어부(20)는, 증발기 입구 온도를 나타내는 지표에 기초하여, 혹은, 증발기 입구 온도의 저하를 억제하는 소정의 모드로 설정되었을 때, 저단 압축기(11) 및 고단 압축기(12)의 회전 속도를 제어한다.

Description

냉동 사이클 장치 및 그 제어 방법
본 발명은, 냉매가 흐르는 냉매 회로를 구비한 냉동 사이클 장치, 및 냉동 사이클 장치의 제어 방법에 관한 것이다.
근년, 환경에 대한 부하를 저감하기 위해, 지구 온난화 계수(GWP; Global Warming Potential)가 낮은 냉매로의 이행이 진행되고 있다. 저GWP 냉매로서 대표적인 것에, HFC-134a의 대체 냉매로서 개발된 HFO-1234yf가 있다.
단, HFO-1234yf 등의 GWP가 낮은 단일의 냉매를 사용하는 경우에는, 냉매 회로에 얻어지는 압력이 낮은 경향이 있다. 그 때문에, HFO-1234yf 등의 저GWP 냉매는, 압력을 보충하기 위해, 예를 들어 R32 등의 냉매와 혼합하여 사용되는 경우가 있다.
HFO-1234yf와 R32와 같이 비점이 다른 2종 이상의 혼합 냉매를 비공비 냉매라 칭한다. 단일 냉매를 사용하는 경우에는, 응축 과정이나 증발 과정에 있어서 냉매의 온도가 일정한 것에 반해, 비공비 냉매를 사용하는 경우에는, 응축 과정이나 증발 과정에 있어서 냉매의 온도가 추이하는 것이 알려져 있다. 이러한 냉매 온도의 추이는, 온도 슬립이라 불린다.
도 6의 (a)에는, 단일 냉매를 사용하는 경우의 증발 과정을 파선으로 나타내고 있다. 도 6의 (b)에는, 비공비 냉매를 사용하는 경우의 증발 과정을 파선으로 나타내고 있다. (a) 및 (b) 모두 일점쇄선에 의해 냉매의 온도가 동일한 등온선을 나타내고 있다. 도 6의 (a) 및 (b) 중 어느 것에서도, 증발기 입구를 원형으로 둘러싸서 나타내고 있다.
비공비 냉매를 사용하면, 온도 슬립 때문에, 증발기 입구에 가까울수록 냉매 온도가 낮은 경향이 있다. 그 때문에, 비공비 냉매를 사용하는 경우에는, 난방 등의 가열 운전 시에 있어서, 단일 냉매를 사용하는 경우와 비교하여 높은 외기온이라도 증발기에 착상(着霜)이 발생해 버린다.
비공비 냉매의 온도 슬립에 기인한 증발기의 입구 온도의 저하를 억제하기 위해, 특허문헌 1에서는, 증발기의 상류에 위치하는 제1 팽창 밸브와는 별도로, 증발 과정의 도중에 제2 팽창 밸브를 배치하고 있다. 이 제2 팽창 밸브에 의해 냉매 온도를 낮추고, 또한 평균의 증발 온도를 높임으로써, 증발기의 입구 온도를 인상하여 착상을 억제하고 있다.
일본 특허 공개 제2009-222357호 공보
특허문헌 1의 방법에 의하면, 제2 팽창 밸브의 장치 비용에 추가하여, 제2 팽창 밸브를 증발 과정에 배치하기 위해 증발기의 분할에 요하는 비용이 필요해지기 때문에, 주로 장치에 관한 제조 비용이 증대되어 버린다.
그 때문에, 장치에는 최대한 변경을 가하지 않고, 냉매 회로의 제어에 의한 해결을 도모하고자 한다.
이상으로부터, 본 발명은, 비공비 냉매를 사용한 냉매 회로에 관한 것이며, 비용을 억제하면서, 온도 슬립에 의한 증발기의 입구 온도의 저하를 억제하는 것이 가능한 냉동 사이클 장치 및 그 제어 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 냉동 사이클 장치는, 비공비인 냉매가 흐르는 냉매 회로와, 냉매 회로를 구성하는 요소를 제어하는 제어부를 구비한다.
냉매 회로는, 직렬로 접속되며, 냉매를 압축하는 제1 압축 기구 및 제2 압축 기구와, 열원과 냉매를 열교환시키는 제1 열교환기와, 냉매의 압력을 감소시키는 제1 감압부와, 열부하와 냉매를 열교환시키는 제2 열교환기와, 제1 열교환기 및 제2 열교환기 중 어느 한쪽에 의한 응축 과정을 거친 냉매에 대하여 압력이 감소된 중간압의 냉매를 제2 압축 기구에 공급하는 중간압 공급부를 갖는다.
그리고, 본 발명은, 제어부가, 제1 열교환기 및 제2 열교환기 중 어느 한쪽에 의한 증발 과정의 시단부의 온도인 증발기 입구 온도를 나타내는 지표에 기초하여, 제1 압축 기구 및 제2 압축 기구의 동작 속도를 제어하거나, 혹은, 증발기 입구 온도의 저하를 억제하는 소정의 모드로 설정되었을 때, 제1 압축 기구 및 제2 압축 기구의 동작 속도를 제어하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 냉동 사이클 장치에 있어서, 냉매 회로는, 응축 과정을 거친 일부의 냉매의 압력을 감소시키는 제2 감압부와, 중간압보다도 압력이 큰 1차 냉매를, 제2 감압부에 의해 압력이 감소된 2차 냉매와 열교환시킴으로써 냉각하는 내부 열교환기를 더 갖고, 중간압 공급부는, 내부 열교환기를 거친 2차 냉매를 제2 압축 기구에 공급하는 것이 바람직하다.
본 발명의 냉동 사이클 장치에 있어서, 냉매 회로는, 응축 과정을 거친 냉매를 저류하고, 감압시키는 제2 감압부를 더 갖는 것이 바람직하다.
본 발명의 냉동 사이클 장치에 있어서, 냉동 사이클 장치는, 냉매 회로에 의해 열부하를 가열하는 가열 운전이 가능하고, 가열 운전 시에, 제1 열교환기는 증발기로서 기능하고, 제2 열교환기는 응축기로서 기능하는 것이 바람직하다.
본 발명의 냉동 사이클 장치에 있어서, 제어부는, 중간압의 목표값을 증대시키고, 중간압이 목표값이 되도록 제1 압축 기구의 동작 속도를 제어하는 것이 바람직하다.
본 발명의 냉동 사이클 장치에 있어서, 제어부는, 지표의 소정의 가변 범위에 걸쳐, 지표와 목표값을 서로 대응시켜 기억하는 기억부를 갖는 것이 바람직하다.
본 발명의 냉동 사이클 장치에 있어서, 냉매 회로는, 증발기 입구 온도를 검출하는 온도 센서, 증발기 근방의 대기 온도를 검출하는 기온 센서, 및, 증발 과정의 시단부에 있어서의 냉매의 압력을 검출하는 압력 센서 중 적어도 하나를 더 갖고, 지표는, 온도 센서에 의해 검출된 온도, 기온 센서에 의해 검출된 온도, 및 압력 센서에 의해 검출된 압력 중 적어도 하나를 사용하여 정해지는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명은, 비공비인 냉매가 흐르는 회로이며, 제1 압축 기구 및 제2 압축 기구와, 제2 압축 기구에, 응축 과정을 거친 냉매에 대하여 압력이 감소된 중간압의 냉매를 공급하는 중간압 공급부를 갖는 냉매 회로를 구비한 냉동 사이클 장치를 제어하는 방법이며, 증발 과정의 시단부의 온도인 증발기 입구 온도를 나타내는 지표에 기초하여, 증발기 입구 온도 저하의 억제의 필요성을 판정하는 판정 스텝과, 증발기 입구 온도 저하의 억제의 필요가 있다고 판정된 경우에, 제1 압축 기구 및 제2 압축 기구의 동작 속도를 제어하는 제어 스텝을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은, 비공비인 냉매가 흐르는 회로이며, 제1 압축 기구 및 제2 압축 기구와, 제2 압축 기구에, 응축 과정을 거친 냉매에 대하여 압력이 감소한 중간압의 냉매를 공급하는 중간압 공급부를 갖는 냉매 회로를 구비한 냉동 사이클 장치를 제어하는 방법이며, 증발 과정의 시단부의 온도인 증발기 입구 온도의 저하를 억제하는 소정의 모드로 설정되었을 때, 제1 압축 기구 및 제2 압축 기구의 동작 속도를 제어하는 제어 스텝을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제어 방법에 있어서, 제어 스텝에서는, 중간압의 목표값을 증대시키고, 중간압이 목표값이 되도록 제1 압축 기구의 동작 속도를 제어하는 것이 바람직하다.
본 발명의 제어 방법에 있어서, 제어 스텝에서는, 가변인 지표에 따른 값으로 중간압의 목표값을 설정하고, 중간압이 목표값이 되도록 제1 압축 기구의 동작 속도를 제어하는 것이 바람직하다.
본 발명의 냉동 사이클 장치에 구비되는 냉매 회로는, 2단의 압축기를 구비하고, 또한 중간압의 인젝션을 행하는 동종의 냉매 회로에 구성 요소를 부가하지 않고, 기존의 동종의 냉매 회로와 마찬가지로 구성할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 상세하게는 후술하는 바와 같이, 증발기 입구 온도의 저하를 억제할 필요가 있는 경우에 중간압을 증대시켜 제1 압축기의 회전 속도를 제어하면, 냉동 능력에 영향을 주지 않고, 인젝션양을 감소시켜 증발기 입구 온도를 인상할 수 있다.
이상으로부터, 비용을 억제하면서, 능력을 확보하면서, 비공비 냉매의 사용에 의해 저하되기 쉬운 증발기 입구 온도의 저하를 억제하고, 가열 운전 시에는 증발기의 착상을 억제할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 형태에 관한 냉동 사이클 장치를 모식적으로 도시하는 도면이다. 가열 운전 시를 기준으로 하여 「증발 과정」 및 「응축 과정」을 기재하고 있다.
도 2는 본 발명의 실시 형태에 관한 p-h 선도이다. (a)는 증발기 입구 온도 억제의 제어 없음의 경우의 냉동 사이클을 파선으로 나타내고 있다. (b)는 증발기 입구 온도 억제의 제어 없음의 경우의 냉동 사이클에 추가하여, 증발기 입구 온도 억제의 제어 있음의 경우의 냉동 사이클을 실선으로 나타내고 있다.
도 3은 본 발명의 실시 형태에 관한 증발기 입구 온도의 저하 억제 제어의 수순을 도시하는 도면이다.
도 4의 (a)는 증발기 입구 온도의 저하 억제의 제어에 의한 착상 억제의 효과를 설명하기 위한 모식도이다. (b)는 증발기 입구 온도를 나타내는 지표와, 중간압의 목표값의 대응 관계를 도시하는 도면이다.
도 5는 본 발명의 변형예에 관한 냉동 사이클 장치를 모식적으로 도시하는 도면이다. 가열 운전 시를 기준으로 하여 「증발 과정」 및 「응축 과정」을 도시하고 있다.
도 6의 (a)는 단일 냉매를 사용하는 경우의 냉매 온도 경향을 도시하는 도면이고, (b)는 비공비 냉매를 사용하는 경우의 냉매 온도 경향을 도시하는 도면이다.
이하, 첨부 도면을 참조하면서, 본 발명의 실시 형태에 대하여 설명한다.
도 1에 도시한 냉동 사이클 장치(1)는, 비공비 냉매가 흐르는 냉매 회로(10)와, 냉매 회로(10)를 제어하는 제어부(20)를 구비하고 있다.
냉동 사이클 장치(1)는, 냉매가 흐르는 냉매 회로를 구비한 다양한 장치, 예를 들어 공기 조화기나 냉동기, 온수기, 히트 펌프 등으로서 구성할 수 있다.
〔비공비 냉매〕
비공비 냉매는, 비점이 다른 2종 이상의 냉매가 혼합된 것을 말한다. 예를 들어, HFO-1234yf와 R32가 혼합된 것이 비공비 냉매에 해당한다. 그 밖의 비공비 냉매로서는, 예를 들어 HFO-1234ze와 R32가 혼합된 냉매나, 탄화수소와 R32가 혼합된 냉매 등을 들 수 있다.
비공비 냉매(이하, 간단히 냉매)는, 소정의 혼합 비율에 의해 냉매 회로(10)에 봉입되어 냉매 회로(10)를 순환한다.
증발 과정에 있어서의 비공비 냉매의 온도 슬립(도 6의 (b))에 기인하여, 증발기 입구에 있어서의 냉매의 온도는, 단일의 냉매를 사용하는 경우(도 6의 (a))와 비교하여 낮은 경향이 있다.
본 실시 형태의 제어부(20)에 의한 제어에 의해, 증발기의 입구에 있어서의 냉매 온도의 저하를 억제할 수 있다. 그 때문에, 냉동 사이클 장치(1)의 가열 운전 시에는, 증발기에 착상이 발생하는 것을 억제할 수 있다.
〔냉매 회로〕
냉매 회로(10)(도 1)는, 저단 압축기(11)(제1 압축 기구)와, 고단 압축기(12)(제2 압축 기구)와, 2개의 열교환기(13, 14)(제1 열교환기 및 제2 열교환기)와, 제1 감압부(15)와, 제2 감압부(31)를 포함하는 중간압 인젝션부(30)(중간압 공급부)와, 사방 밸브(16)를 갖고 있다.
냉매 회로(10)는, 사방 밸브(16)에 의해 냉매의 흐름의 방향이 전환됨으로써, 냉각 운전과 가열 운전의 양쪽이 가능하다.
도 1에는, 가열 운전 시에 냉매가 냉매 회로(10)를 흐르는 방향을 화살표로 나타내고 있다.
냉동 사이클 장치(1)는, 냉매 회로(10)를 흐르는 냉매의 압축, 응축, 감압에 의한 팽창, 및 증발의 과정으로 이루어지는 냉동 사이클에 의해, 외기를 열원으로 하여, 열부하를 냉각 또는 가열한다.
냉동 사이클 장치(1)는, 변동하는 열부하에 따라서 능력이 가변으로 구성되어 있어도 되고, 열부하에 상관없이, 능력이 일정하게 구성되어 있어도 된다.
냉매 회로(10)는, 복수단의 압축기(11, 12) 및 압축기(11, 12) 간에 중간압 Pm의 냉매를 공급하는 중간압 인젝션부(30)를 갖는다. 그 때문에, 냉매 회로(10)에 의하면, 1단 압축에 의해 동일한 냉동 능력을 얻는 경우에 비해, 압축 효율을 담보하고, 또한 압축기로부터 토출되는 냉매의 온도를 억제할 수 있다.
냉매 회로(10)의 구성은, 저단 압축기(11) 및 고단 압축기(12)와, 중간압 인젝션부(30)를 포함하는 동종의 냉매 회로에 전형적인 구성에 해당한다. 본 실시 형태의 냉매 회로(10)는, 동종의 냉매 회로에 구비되는 구성 요소만으로 구성할 수 있다.
(압축기)
저단 압축기(11) 및 고단 압축기(12)는, 각각, 전동기 등의 동력원에 의해 스크롤이나 로터리 피스톤을 회전시키거나 베인을 왕복동시키거나 함으로써 냉매를 압축한다.
저단 압축기(11)는, 예를 들어 스크롤 압축 기구 등의 적절한 압축 기구(도시 생략)와, 압축 기구를 수용하는 하우징(111)을 구비하고 있다. 저단 압축기(11)가 하우징(111)의 내부에 복수의 압축 기구를 구비하고 있어도 된다.
고단 압축기(12)도, 마찬가지로, 예를 들어 스크롤 압축 기구 등의 적절한 압축 기구(도시 생략)와, 압축 기구를 수용하는 하우징(121)을 구비하고 있다. 고단 압축기(12)가 하우징(121) 내에 복수의 압축 기구를 구비하고 있어도 된다.
저단 압축기(11) 및 고단 압축기(12) 모두, 제어부(20)로부터의 지령에 기초하여, 압축 기구의 동작 속도가 가변으로 구성되어 있다. 예를 들어, 모터를 동력원으로 하는 전동 스크롤 압축기인 경우에는, 스크롤의 회전 속도를 나타내는 지령에 기초하여, 압축기에 구비되는 구동 장치에 의해 생성된 구동 전류가 모터에 인가됨으로써, 스크롤의 회전 속도가 제어된다.
이하에서는, 회전 동작에 의해 냉매를 압축하는 압축 기구를 상정하여, 동작 속도를 회전 속도라 칭한다.
저단 압축기(11)에 의해 압축된 냉매는, 고단 압축기(12)에 흡입되어 보다 높은 압력으로까지 압축된다. 저단 압축기(11)로부터 냉매를 토출하는 토출부(11B)와, 고단 압축기(12)로 냉매를 도입하는 도입부(12A)가 배관(120)에 의해 접속되어 있다.
(열교환기)
제1 열교환기(13)는, 열원인 외기와 냉매를 열교환시킨다. 제1 열교환기(13)는, 냉각 운전 시에는 응축기로서 기능하고, 가열 운전 시에는 증발기로서 기능한다.
제2 열교환기(14)는, 열부하인 공기나 물 등과 냉매를 열교환시킨다. 제2 열교환기(14)는, 냉각 운전 시에는 증발기로서 기능하고, 가열 운전 시에는 응축기로서 기능한다.
도 1에 있어서의 제1, 제2 열교환기(13, 14)에는 각각, 가열 운전 시에 각각 담당하는 과정(증발 과정/응축 과정)이 부기되어 있다.
(제1 감압부)
제1 감압부(15)는, 응축 과정을 거친 냉매의 압력을 감소시킨다. 제1 감압부(15)로서는, 팽창 밸브나 모세관 등을 사용할 수 있다.
(중간압 인젝션부)
중간압 인젝션부(30)는, 가열 운전 시 및 냉각 운전 시 중 어느 것에 있어서도, 응축 과정을 거친 냉매에 대하여 압력이 감소된 중간압 Pm의 냉매를 제2 압축기(12)에 공급한다.
본 실시 형태의 중간압 인젝션부(30)는, 제2 감압부(31)와, 내부 열교환기(32)를 구비하고 있다.
제2 감압부(31)는, 응축 과정을 거친 일부의 냉매의 압력을 감소시켜, 내부 열교환기(32)에 공급한다. 제1 열교환기(13) 혹은 제2 열교환기(14)에 있어서 응축 과정을 거친 냉매가, 제2 감압부(31) 및 내부 열교환기(32)를 경유하여, 인젝션 유로(33)를 제2 압축기(12)를 향하여 흐른다.
제2 감압부(31)로서는, 팽창 밸브나, 모세관 및 밸브의 조합 등을 사용할 수 있다.
제2 감압부(31)는, 전형적으로는 팽창 밸브이며, 제어부(20)로부터의 지령에 따라서 교축량이 제어된다.
내부 열교환기(32)는, 응축 과정을 거친 후, 제2 감압부(31)에는 유입되지 않고 제1 감압부(15)를 향하는 1차 냉매와, 제2 감압부(31)에 의해 압력이 감소된 2차 냉매를 열교환시킴으로써, 1차 냉매를 냉각한다.
내부 열교환기(32)를 흐르는 1차 냉매에 반해, 제2 감압부(31)에 의해 압력이 감소된 2차 냉매의 압력은 작고, 온도도 낮다. 그 때문에, 내부 열교환기(32)에 있어서, 실선으로 나타내는 경로를 흐르는 1차 냉매와, 파선으로 나타내는 경로를 흐르는 2차 냉매가, 온도차에 기초하여 열을 수수한다. 내부 열교환기(32)에서는, 기본적으로, 고압의 액인 1차 냉매와, 저압의 가스인 2차 냉매 사이에서 열교환이 행해지게 된다. 그리고, 내부 열교환기(32)에 있어서 1차 냉매로부터의 흡열에 의해 더욱 가스화된 2차 냉매가, 제2 압축기(12)에 공급된다.
제2 감압부(31) 및 내부 열교환기(32)를 통해 제2 압축기(12)에 공급되는 냉매의 양(인젝션양)은, 제2 감압부(31)를 제어하여 제2 감압부(31)에 유입되는 냉매의 유량을 조정함으로써 조정할 수 있다.
내부 열교환기(32)의 열교환 효율은, 1차 냉매와 2차 냉매의 온도차에 의존하기 때문에, 제어부(20)는, 2차 냉매의 온도가 상승하면 제2 감압부(31)를 교축하여, 인젝션양을 감소시킨다. 제2 감압부(31)는 완전히 폐쇄되어도 된다. 1차 냉매와 2차 냉매의 온도차가 작으면, 내부 열교환기(32)에 있어서 2차 냉매가 충분히 가스화되지 않은 채로 고단 압축기(12)에 공급되는 것을 피한다는 의미에서도, 제어부(20)는, 제2 감압부(31)를 교축하여, 인젝션양을 감소시킨다.
2차 냉매의 온도는, 고단 압축기(12)에 공급되는 냉매의 압력(중간압 Pm)이 증대됨으로써 상승한다. 그 때문에, 저단 압축기(11)와 고단 압축기(12) 사이에 위치하는 압력 센서(18)에 의해 검출되는 중간압 Pm이 높을수록, 제어부(20)는 제2 감압부(31)를 교축하여 인젝션양을 감소시킨다. 인젝션양이 감소한 만큼, 응축기로부터 제1 감압부(15)에 흐르는 냉매의 양이 늘어나게 된다.
본 실시 형태의 중간압 인젝션부(30)는, 저단 압축기(11)와 고단 압축기(12)를 접속하는 배관(120)에 중간압의 냉매를 분사함으로써, 저단 압축기(11)로부터 토출된 냉매와 함께 중간압 Pm의 냉매를 고단 압축기(12)의 하우징(121)의 내부에 공급한다.
단, 중간압 인젝션부(30)가, 저단 압축기(11)로부터 토출된 냉매와는 별도로, 중간압의 냉매를 제2 압축기(12)에 공급하도록 구성할 수도 있다.
〔냉동 사이클〕
냉매 회로(10)에 의한 냉동 사이클을 도 2의 (a) 및 (b)에 도시하고 있다.
도 2의 (a)는, 제어부(20)에 의해, 후술하는 증발기 입구 온도의 저하를 억제하는 제어를 행하지 않는 경우의 냉동 사이클 Y1을 파선으로 나타내고 있다.
도 2의 (b)는 냉동 사이클 Y1에 추가하여, 제어부(20)에 의해, 후술하는 증발기 입구 온도의 저하를 억제하는 제어를 행하는 경우의 냉동 사이클 Y2를 실선으로 나타내고 있다.
먼저, 도 2의 (a)에 도시한 냉동 사이클 Y1에 대하여 설명한다.
냉동 사이클 Y1의 압축 과정은, 저단 압축기(11)에 의한 압축 과정 a1과, 고단 압축기(12)에 의한 압축 과정 a2로 이루어진다.
여기서, 압축 과정 a1과 압축 과정 a2의 경계의 압력이, 중간압 인젝션부(30)에 의해 고단 압축기(12)에 공급되는 중간압 Pm에 상당한다. 저단 압축기(11)로부터 토출된 냉매가 중간압 Pm의 냉매에 의해 냉각됨으로써, 고단 압축기(12)의 압축 기구에 흡입되는 냉매의 온도가 Δh1에 상당하는 분만큼 저하된다.
저단 압축기(11) 및 고단 압축기(12)에 의해 압축된 냉매는, 응축기(예를 들어 제2 열교환기(14))에 의한 응축 과정 b1을 거쳐, 일부의 감압된 냉매에 의해 내부 열교환기(32)에 있어서 흡열됨으로써 더 응축된다. 그렇게 하면, 도 2의 (a)에 도시한 예에서는 과냉각된다(b2).
응축 과정 b1과, 내부 열교환기(32)에 의한 응축 과정 b2로 이루어지는 응축 과정을 종료하면, 제1 감압부(15)에 의해 냉매의 압력이 감소된다(c2). 냉동 사이클 Y1의 감압 과정은, 제2 감압부(31)에 의한 감압 과정 c1과, 제1 감압부(15)에 의한 감압 과정 c2로 이루어진다.
감압 과정 c2를 거친 냉매는, 증발기(예를 들어 제1 열교환기(13))에 의한 증발 과정 d를 거쳐, 압축 과정 a1에 이른다.
〔제어부〕
제어부(20)(도 1)는, 다양한 센서에 의해 검지된 온도, 압력 등의 계측값이나, 미리 정해진 온도, 압력 등의 설정값을 사용하여, 냉매 회로(10)에 구비되는 감압부(15, 31) 등의 다양한 밸브나 압축기(11, 12) 등의 요소의 동작을 제어한다.
제어부(20)는, 직렬로 접속된 저단 압축기(11) 및 고단 압축기(12)와, 고단 압축기(12)에 중간압 Pm의 냉매를 공급하는 중간압 인젝션부(30)를 포함하는 냉매 회로(10)에 적용된다.
냉매 회로(10)를 제어하는 제어부(20)는, 열부하의 변동이나 운전 상황 등에 따라서, 팽창 밸브 등인 제2 감압부(31)에 지령을 보냄으로써, 중간압 인젝션부(30)에 의해 고단 압축기(12)에 공급되는 냉매의 양(인젝션양)을 조정 가능하다. 이러한 제어는, 고단 압축기(12)에 중간압 Pm의 냉매를 공급하는 냉매 회로에 사용되는 전형적인 제어부에 의한 제어와 마찬가지여도 된다.
상술한 바와 같이, 비공비인 혼합 냉매를 사용하는 경우에는, 단일 냉매를 사용하는 경우에 비해, 증발기의 입구 온도가 저하되는 경향이 있다. 이러한 증발기 입구 온도의 저하를 억제하여, 특히 가열 운전 시의 증발기에 대한 착상을 억제하기 위해, 본 실시 형태의 제어부(20)는, 증발기 입구 온도를 나타내는 지표에 기초하여, 저단 압축기(11) 및 고단 압축기(12)의 각각의 압축 기구의 회전 속도를 제어한다.
「증발기 입구 온도」는, 제1 열교환기(13) 및 제2 열교환기(14) 중 어느 한쪽에 의한 증발 과정의 시단부에 있어서의 냉매의 온도에 상당한다.
여기서, 냉매 회로에 사용되는 제어부 일반에 있어서, 응축기에 있어서의 압력(고단 압축기(12)로부터 토출되는 냉매의 압력에 상당)인 고압 Ph와, 증발기에 있어서의 압력인 저압 Pl(저단 압축기(11)에 흡입되는 냉매의 압력에 상당)이 설정되어 있다. 고단 압축기(12)에 중간압 냉매를 공급하는 경우에는, 고압 Ph 및 저압 Pl에 추가하여, 중간압 Pm이 설정되어 있다. 이 중간압 Pm은, 고압 Ph와 저압 Pl 사이의 전형적으로는 중심값 또는 그 근방으로 설정된다. 그리고, 제어부(20)에 의해, 고단 압축기(12)의 회전 속도는, 고압 Ph에 기초하여 피드백 제어되고, 저단 압축기(11)의 회전 속도는, 중간압 Pm에 기초하여 피드백 제어된다.
저단 압축기(11)의 회전 속도와, 고단 압축기(12)의 회전 속도는, 제어부(20)에 의한 제어에 의해, 평상 시에는, 소정의 비율로 밸런스되어 있다.
상술한 바와 같이 제2 감압부(31)에 의해 인젝션양을 조정하는 제어나, 고압 Ph 및 중간압 Pm에 기초하는 압축기(11, 12)의 회전 속도 제어 등의 냉매 회로(10)의 기본적인 제어를 행하면서, 제어부(20)는, 증발기 입구 온도를 나타내는 지표 X에 기초하여, 증발기 입구 온도의 저하를 억제할 필요가 있는 경우에, 저단 압축기(11)의 회전 속도를 증가시킨다. 그렇게 하면, 후술하는 바와 같이 고단 압축기(12)의 회전 속도가 감소된다. 즉, 저단 압축기(11)의 회전 속도를 증가시킨 결과, 압축기(11, 12)의 회전 속도비가 평상 시로부터 변화된다. 증발기 입구 온도의 저하를 억제하기 위해 행해지는 저단 압축기(11) 및 고단 압축기(12)의 회전 속도의 제어는, 냉동 사이클 장치(1)의 능력에 영향을 주지 않도록 하기 위해, 제2 감압부(31) 등의 제어에 선행하여 행해지는 것이 바람직하다. 이것에 대해서는 후술한다.
증발기의 입구 온도의 저하를 억제하는 제어를 행하기 위해, 제어부(20)는, 증발기 입구의 온도를 나타내는 지표 X를 사용한다. 이러한 지표 X는, 증발기 입구 온도를 검출하는 온도 센서(17)를 사용하여 정해져 있다.
온도 센서(17)는, 가열 운전 시에 증발기로서 기능하는 제1 열교환기(13)의 입구의 근방에 설치되어 있다. 가열 운전 시에 증발기에 대한 착상을 억제할 목적에서는, 제1 열교환기(13)의 입구 근방에 온도 센서(17)를 설치하고 있으면 충분하다.
온도 센서(17) 대신에, 증발기의 근방의 대기(외기)의 온도를 검출하는 온도 센서(기온 센서)에 의해 검출된 온도를 사용하여 지표 X를 정할 수도 있다.
혹은, 온도 센서(17)나 기온 센서 대신에, 증발기 입구에 있어서의 냉매의 압력을 검출하는 압력 센서를 증발기의 입구의 근방에 설치할 수도 있다. 그 압력 센서에 의해 검출된 압력을 사용하여 지표 X를 정할 수도 있다. 압력 센서는, 증발기의 내부의 냉매의 온도를 직접적으로 검출하기 때문에, 통상은 증발기의 외측에 설치되어 증발기의 부재를 통해 냉매 온도를 검출하는 온도 센서를 사용하는 경우보다도 증발기 입구의 냉매 온도를 적절하게 나타내는 지표 X를 정할 수 있다.
또한, 온도 센서(17), 기온 센서, 및 압력 센서 중 2개 이상을 사용하여 지표 X를 정하도록 해도 된다.
그 밖에, 지표 X를 정하기 위해, 증발기의 출구에 있어서의 냉매의 온도나 건조도도 사용할 수 있다.
지표 X는, 냉동 사이클 장치(1)를 운전시켜 행하는 시험이나, 시뮬레이션 등에 기초하여 미리 정할 수 있다. 제어부(20)에 구비되는 기억부(21)에 지표 X를 기억해 두고, 기억부(21)로부터 지표 X를 판독하여 제어에 사용하면 된다.
제어부(20)는, 연산부(22) 및 기억부(21)를 구비한 컴퓨터로서 구성할 수 있다. 이 경우, 제어부(20)에 의한 제어에 대응하는 컴퓨터 프로그램을 작성하고, 컴퓨터 프로그램을 실행함으로써 제어부(20)에 의한 제어를 실현할 수 있다.
〔냉동 사이클 장치의 제어〕
도 3 및 도 2를 참조하여, 증발기 입구 온도의 저하 시에 있어서의 제어부(20)의 제어에 대하여 설명한다. 이 제어는, 가열 운전 시에는, 증발기에 대한 착상을 억제하는 제어에 해당한다.
제어부(20)는, 증발기 입구 온도를 나타내는 지표 X에 기초하여, 증발기 입구 온도 저하의 억제의 필요성을 판정한다(판정 스텝 S1). 예를 들어, 온도 센서(17)에 의해 검출된 온도가 지표 X인 것으로 하면, 온도 센서(17)에 의해 검출된 온도가, 역치 이하이면, 증발기 입구 온도의 저하를 억제할 필요가 있다고 판정된다.
판정 스텝 S1에 의해, 증발기 입구 온도의 저하를 억제할 필요가 있다고 판정되면(스텝 S1로 "예"), 저단 압축기(11)의 회전 속도를 증가시킨다(회전 속도 제어 스텝 S2).
또한, 판정 스텝 S1과 같이 역치를 사용하여, 증발기 입구 온도 저하의 억제의 필요성을 판정하는 것 외에, 예를 들어 일정 기간 중에 온도 센서(17)에 의한 온도의 계측을 반복하여, 온도 계측값이, 소정의 횟수 이상, 기준을 상회한 경우에, 스텝 S2 이하로 이행하도록 해도 된다.
회전 속도 제어 스텝 S2에 있어서, 제어부(20)는, 중간압 Pm의 목표값을 증대시키고, 중간압 Pm이 목표값이 되도록 저단 압축기(11)의 회전 속도를 피드백 제어함으로써, 저단 압축기(11)의 회전 속도를 증가시킨다. 이것은, 이하에 설명하는 이유에 의한다.
중간압 Pm의 증대에 수반하여, 냉매의 온도도 상승하기 때문에, 상술한 바와 같이 제2 감압부(31)가 교축되어 인젝션양이 감소된다. 인젝션양의 감소에 수반하여, 증발기 입구의 엔탈피가 증가됨으로써, 증발기 입구 온도가 인상되게 된다.
여기서, 인젝션양이 감소되면, 증발기를 흐르는 냉매의 유량이 증가된다. 이때, 저압 Pl(저단 압축기(11)의 흡입 압력)은 변하지 않기 때문에, 냉매 순환량을 증가시키기 위해, 저단 압축기(11)의 회전 속도를 증가시킨다.
이때의 고단 압축기(12)의 회전 속도에 대하여 설명한다.
열부하가 변화되지 않는 경우, 고압 Ph는 변화되지 않고, 냉매 순환량은 변화되지 않는다. 단, 중간압 인젝션부(30)에 의해 고단 압축기(12)에 공급되는 중간압 Pm이 증가됨으로써, 고단 압축기(12)에 흡입되는 냉매의 밀도가 증가된다. 그 때문에, 동일한 순환량을 유지하기 위해, 고단 압축기(12)의 회전 속도를 감소시킬 필요가 있다.
스텝 S2에 있어서, 고압 Ph가 일정해지도록 제어부(20)에 의해 고단 압축기(12)의 회전 속도가 피드백 제어됨으로써, 고단 압축기(12)의 회전 속도가 감소된다.
도 3에 도시한 제어가 행해짐으로써, 냉매 회로(10)에 의한 냉동 사이클이, 도 2의 (b)에 도시한 바와 같이, 파선으로 나타내는 상태(Y1)로부터 실선으로 나타내는 상태(Y2)로 변화된다.
상술한 바와 같이, 지표 X에 기초하여 증발기 입구 온도의 저하 억제의 필요가 있다고 판정되면(스텝 S1에서 "예"), 제어부(20)에 의해, 중간압 Pm의 목표값을 증대시켜, 저단 압축기(11)의 회전 속도를 증대시킨다(스텝 S2). 그렇게 하면, 중간압 Pm이 증가되어, 상술한 바와 같이, 저압 Pl 및 고압 Ph는 변화되지 않고, 고단 압축기(12)의 회전 속도는 감소된다.
그리고, 중간압이 증가됨으로써, 인젝션양에 관한 제어부(20)의 기본적 제어에 의해 제2 감압부(31)가 교축되기 때문에, 인젝션양 IN(도 2의 (b)에 백색 바탕 화살표의 굵기로 표현하고 있음)이 감소된다.
제2 감압부(31)가 교축되면, 2차 냉매의 유량이 감소되기 때문에, 내부 열교환기(32)의 출구의 엔탈피가 증가된다. 마찬가지로, 증발기 입구에 있어서의 엔탈피도 증가됨으로써, 증발기 입구 온도 T가 인상된다(도 2의 (b)의 검게 칠한 화살표).
본 실시 형태의 제어에 의하면, 도 2의 (b)에 파선으로 나타내고 있는 증발기 입구 온도의 저하 억제 제어를 행하지 않는 경우에 대해, 증발기 입구 온도를 인상할 수 있다.
이상에서 설명한 제어는, 가열 운전 시 및 냉각 운전 시 모두 가능하다.
본 실시 형태에 의한 제어에 의해, 증발기 입구 온도가 인상됨으로써, 가열 운전 시에는, 증발기(제1 열교환기(13))에 착상이 발생하는 것을 억제할 수 있다.
도 4의 (a)는 상술한 증발기 입구 온도의 저하를 억제하는 제어의 유무에 의한 증발기의 착상 온도 영역의 차이를 나타내고 있다. 이러한 제어를 행하지 않는 경우(상단)에서는, 외기 온도가 상대적으로 높은 가운데서 착상하는 것에 반해, 이러한 제어를 행함으로써(하단), 착상이 발생하는 외기 온도를 낮출 수 있다.
평상 시의 제어로부터, 증발기 입구 온도의 저하를 억제하는 제어(스텝 S2)로 이행한 후, 예를 들어 지표 X가 소정의 역치를 초과하였을 때, 평상 시의 제어로 복귀하면 된다. 이때의 역치는, 평상 시의 제어로부터, 증발기 입구 온도의 저하를 억제하는 제어로 이행할 때의 역치보다도 크게 설정할 수 있다.
혹은, 증발기 입구 온도의 저하를 억제하는 제어로 이행하고 나서, 소정의 시간이 경과한 후에, 지표 X에 상관없이, 평상 시의 제어로 복귀하도록 해도 된다.
이상과 같이, 지표 X에 기초하여, 저단 압축기(11) 및 고단 압축기(12)의 회전 속도를 제어하는 것 대신에, 증발기 입구 온도의 저하를 억제하는 소정의 모드로 제어부(20)가 설정되었을 때, 마찬가지의 제어를 행하도록 해도 된다. 즉, 이러한 모드로 제어부(20)가 설정되면, 제어부(20)는, 중간압 Pm의 목표값을 증대시키고, 중간압 Pm이 목표값이 되도록 저단 압축기(11)의 회전 속도를 제어한다. 이때 저단 압축기(11)의 회전 속도가 증가되고, 고단 압축기(12)의 회전 속도가 감소된다. 그리고, 인젝션양이 감소됨으로써, 증발기 입구 온도의 저하를 억제할 수 있다.
〔본 실시 형태에 의한 효과〕
본 실시 형태의 냉동 사이클 장치(1)의 냉매 회로(10)는, 2단의 압축기(11, 12) 및 중간압 인젝션부(30)를 갖는 동종의 냉매 회로에 구성 요소를 부가하지 않고, 기존의 동종의 냉매 회로와 마찬가지로 구성할 수 있다. 증발기를 분할하여 팽창 밸브를 추가할 필요는 없다.
또한, 냉동 사이클 장치(1)의 제어부(20)도, 냉매 회로(10)와 동종의 냉매 회로에 적용되는 제어부의 기본적인 제어에, 증발기 입구 온도의 저하를 억제할 필요가 있는 경우에 중간압 Pm을 증대시켜 저단 압축기(11)의 회전 속도를 증대시키는 제어를 추가하는 것만으로 구성할 수 있다.
따라서, 냉동 사이클 장치(1)에 의하면, 기존의 냉매 회로(10)를 사용 가능함으로써 비용을 억제하면서, 비공비 냉매에 기인하는 온도 슬립에 의한 증발기의 입구 온도의 저하를 억제하고, 가열 운전 시에는 증발기의 착상을 억제할 수 있다.
그런데, 압축기(11, 12)의 회전 속도를 제어하는 것 대신에, 제2 감압부(31)에 있어서의 유량을 제어하여 인젝션양을 감소시킴으로써도, 증발기 입구의 온도 저하를 억제할 수 있다.
그러나, 단순히 인젝션양을 감소시킨 것만으로는, 인젝션양의 감소분에 대응하는 1차 냉매의 유량 증가에 의해 내부 열교환기(32)의 출구의 2차 냉매의 온도가 상승하고, 중간압 Pm이 변하지 않으면, 고단 압축기(12)에 흡입되는 냉매의 온도가 과도하게 상승할 가능성이 있다.
게다가, 제2 감압부(31)의 제어에 의한 인젝션양의 감소에, 압축기(11, 12)의 회전 속도의 제어가 추종하는 과정에서, 능력이 일시적으로 저하될 가능성이 있다.
본 실시 형태에서는, 증발기 입구 온도의 저하를 억제하기 위해, 제2 감압부(31)의 제어에 의한 인젝션양의 감소에 선행하여, 압축기(11, 12)의 회전 속도를 제어하고 있다. 본 실시 형태에 따르면, 고압 Ph를 유지하도록 고단 압축기(12)의 회전 속도가 제어된다. 따라서, 냉동 사이클 장치(1)의 능력에 영향을 주지 않고, 요구되는 소정의 능력을 확보할 수 있다. 또한, 고단 압축기(12)에 흡입되는 냉매의 온도를 억제하여 신뢰성을 확보할 수 있다.
중간압의 목표값을 증대시킬 때는, 일정한 압력으로까지, 혹은 소정의 조건에 따라서 정해진 가변의 압력으로까지 증대시킬 수 있다. 혹은, 현재의 중간압 목표값에 일정한 증분, 혹은 가변의 증분이 더해진 압력으로까지 증대시킬 수 있다.
증발기 입구 온도의 저하를 억제하는 것의 필요도는, 지표 X에 따라서 변화된다고도 할 수 있다. 그 관점에서는, 중간압의 목표값을 증대시킴에 있어서, 가변인 지표 X에 대응하는 값으로 목표값을 설정하는 것이 바람직하다.
도 4의 (b)는 지표 X가, 증발기 입구 온도를 검출하는 온도 센서(17)에 의해 검출된 온도인 경우에, 그 지표 X와, 중간압 목표값의 대응 관계를 나타내고 있다. 여기에서는, 요구되는 냉동 능력이 일정하다고 가정한다.
지표 X가, 기준의 온도 X0에 대하여 낮은 것에 기초하여, 증발기 입구 온도의 억제의 필요가 있다고 판정된 경우에는, 중간압 목표값이, 지표 X에 따라서 가변으로, 이 예에서는 지표 X가 낮을수록 커지도록 중간압 목표값을 설정한다. 중간압 목표값이 클수록, 중간압 Pm이 보다 한층 더 증가되고, 그것에 수반하여 인젝션양이 보다 한층 더 감소된다.
그 때문에, 지표 X에 대응하는 중간압 목표값을 제어부(20)에 부여하면서, 압축기(11, 12)의 회전 속도를 제어함으로써, 증발기 입구 온도의 저하를 확실하게 억제하면서, 냉동 사이클 장치(1)를 효율적으로 운전시킬 수 있다.
지표 X의 소정의 가변 범위에 걸쳐, 지표 X와 중간압 목표값을 서로 대응시켜, 제어부(20)의 기억부(21)에 기억시키면 바람직하다.
상술한 바와 같이, 증발기 입구 온도의 저하를 억제하는 소정의 모드로 제어부(20)가 설정된 후에도, 변화되는 지표 X에 대응하는 중간압 목표값을 제어부(20)에 부여하면서, 압축기(11, 12)의 회전 속도를 제어하는 것이 바람직하다.
〔변형예〕
다음에, 도 5를 참조하여, 본 발명의 변형예에 관한 냉동 사이클 장치(2)에 대하여 설명한다.
이하의 설명에서는, 상술한 실시 형태와 상이한 사항을 중심으로 설명한다. 상술한 실시 형태와 마찬가지의 구성에는 동일한 부호를 부여하고 있다.
도 5에 도시한 예에서는, 중간압의 냉매를 고단 압축기(12)에 공급하는 기구로서, 리시버(34)(제2 감압부)를 사용한다. 리시버(34)는, 상기 제2 감압부(31) 및 내부 열교환기(32) 대신에, 냉매 회로(10)에 내장되어 있다.
리시버(34)는, 응축 과정을 거친 고압 액 냉매를 수용하여 저류하고, 감압시킨다. 리시버(34)에 유입된 냉매의 압력은, 리시버(34)의 내부에서 감소된다. 리시버(34)의 내부에서는, 냉매의 액상과 기상의 밀도의 차이에 의해, 냉매가 액과 가스로 분리된다. 리시버(34)의 내부의 가스 냉매가, 고단 압축기(12)에 공급된다.
온도 센서(17)에 의해 검출된 온도인 지표 X에 기초하여, 증발기 입구 온도의 저하를 억제할 필요가 있다고 판정된 것으로 한다.
그 경우, 상술한 실시 형태와 마찬가지로, 중간압 목표값을 증대시키고, 중간압 Pm이 중간압 목표값이 되도록 저단 압축기(11)의 회전 속도를 제어한다(증가시킨다).
그렇게 하면, 중간압 Pm이 증가되기 때문에, 리시버(34)의 내부와 중간압 Pm의 압력차에 기초하여 리시버(34)로부터 고단 압축기(12)에 공급되는 냉매의 양, 즉 인젝션양이 감소된다. 그것에 수반하여, 증발기 입구 온도의 저하를 억제할 수 있다.
도 5에 도시한 구성에 의하면, 도 1에 도시한 제2 감압부(31) 및 내부 열교환기(32)가 필요없기 때문에, 냉매 회로(10)의 구성이 간소해진다. 따라서, 상술한 실시 형태에 대하여 보다 한층 더 비용을 억제할 수 있다.
상기 이외에도, 본 발명의 주지를 일탈하지 않는 한, 상기 실시 형태에서 든 구성을 취사 선택하거나, 다른 구성으로 적절히 변경하는 것이 가능하다.
본 발명의 냉동 사이클 장치는, 열부하의 가열과 냉각에 겸용되는 것에 한하지 않고, 가열 전용 혹은 냉각 전용으로 구성되어 있어도 된다. 이 경우, 사방 밸브(16)는 필요없다.
하나의 압축기의 하우징의 내부에, 저단측의 제1 압축 기구와, 고단측의 제2 압축 기구가 배치되어 있고, 이들 제1 압축 기구와 제2 압축 기구 사이에 중간압의 냉매가 공급되는 경우가 있다. 이러한 압축기를 구비한 냉매 회로에도 제어부(20)를 적용하는 것이 가능하다.
본 발명은, 직렬로 접속된 3개 이상의 압축기를 구비하고, 적어도 하나의 압축기에 중간압의 냉매가 공급되도록 구성된 냉매 회로에도 적용할 수 있다.
1, 2: 냉동 사이클 장치
10: 냉매 회로
11: 저단 압축기(제1 압축 기구)
11B: 토출부
12: 고단 압축기(제2 압축 기구)
12A: 도입부
13: 제1 열교환기
14: 제2 열교환기
15: 제1 감압부
16: 사방 밸브
17: 온도 센서
18: 압력 센서
20: 제어부
21: 기억부
22: 연산부
30: 중간압 인젝션부(중간압 공급부)
31: 제2 감압부
32: 내부 열교환기
33: 인젝션 유로
34: 리시버(제2 감압부)
111: 하우징
120: 배관
121: 하우징
a1, a2: 압축 과정
b1, b2: 응축 과정
c1, c2: 감압 과정
d: 증발 과정
IN: 인젝션양
Ph: 고압
Pl: 저압
Pm: 중간압
S1: 판정 스텝
S2: 회전 속도 제어 스텝
T: 증발기 입구 온도
X: 지표
Y1, Y2: 냉동 사이클

Claims (11)

  1. 열부하를 가열하는 가열 운전이 가능한 냉동 사이클 장치로서,
    비공비인 냉매가 흐르는 냉매 회로와,
    상기 냉매 회로를 구성하는 요소를 제어하는 제어부를 구비하고,
    상기 냉매 회로는,
    직렬로 접속되며, 상기 냉매를 압축하는 제1 압축 기구 및 제2 압축 기구와,
    열원과 상기 냉매를 열교환시키고, 상기 가열 운전시에는 증발기로서 기능하는 제1 열교환기와,
    상기 냉매의 압력을 감소시키는 제1 감압부와,
    상기 열부하와 상기 냉매를 열교환시키고, 상기 가열 운전시에는 응축기로서 기능하는 제2 열교환기와,
    상기 제1 열교환기 및 상기 제2 열교환기 중 어느 한쪽에 의한 응축 과정을 거친 상기 냉매에 대하여 압력이 감소한 중간압의 상기 냉매를 상기 제2 압축 기구에 공급하는 중간압 공급부를 갖고,
    적어도 상기 가열 운전 시에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 제1 열교환기 및 상기 제2 열교환기 중 어느 한쪽에 의한 증발 과정의 시단부의 온도인 증발기 입구 온도를 나타내는 지표에 기초하여, 상기 제1 압축 기구 및 상기 제2 압축 기구의 동작 속도를 제어하거나, 혹은,
    상기 증발기 입구 온도의 저하를 억제하는 소정의 모드로 설정되었을 때, 상기 제1 압축 기구 및 상기 제2 압축 기구의 동작 속도를 제어하고,
    상기 중간압의 목표값을 증대시키고, 상기 중간압이 상기 목표값이 되도록 상기 제1 압축 기구의 상기 동작 속도를 제어하고
    상기 지표의 소정의 가변 범위에 걸쳐, 상기 지표와 상기 목표값을 서로 대응시켜 기억하는 기억부를 갖는 것을 특징으로 하는, 냉동 사이클 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 냉매 회로는,
    상기 응축 과정을 거친 일부의 상기 냉매의 압력을 감소시키는 제2 감압부와,
    상기 중간압보다도 압력이 큰 1차 냉매를, 상기 제2 감압부에 의해 압력이 감소된 2차 냉매와 열교환시킴으로써 냉각하는 내부 열교환기를 더 갖고,
    상기 중간압 공급부는,
    상기 내부 열교환기를 거친 상기 2차 냉매를 상기 제2 압축 기구에 공급하는, 냉동 사이클 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 냉매 회로는,
    상기 응축 과정을 거친 상기 냉매를 저류하고, 감압시키는 제2 감압부를 더 갖는, 냉동 사이클 장치.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 냉매 회로는,
    상기 증발기 입구 온도를 검출하는 온도 센서,
    증발기 근방의 대기의 온도를 검출하는 기온 센서, 및,
    상기 증발 과정의 시단부에 있어서의 상기 냉매의 압력을 검출하는 압력 센서 중 적어도 하나를 더 갖고,
    상기 지표는, 상기 온도 센서에 의해 검출된 온도, 상기 기온 센서에 의해 검출된 온도, 및 상기 압력 센서에 의해 검출된 압력 중 적어도 하나를 사용하여 정해지는, 냉동 사이클 장치.
  8. 비공비인 냉매가 흐르는 회로이며, 제1 압축 기구 및 제2 압축 기구와, 상기 제2 압축 기구에, 응축 과정을 거친 상기 냉매에 대하여 압력이 감소한 중간압의 상기 냉매를 공급하는 중간압 공급부를 갖는 냉매 회로를 구비한 냉동 사이클 장치를 제어하는 방법이며,
    상기 냉동 사이클 장치는, 상기 냉매 회로에 의해 열부하를 가열하는 가열 운전이 가능하고,
    상기 방법은,
    적어도 상기 가열 운전 시에 있어서,
    증발 과정의 시단부의 온도인 증발기 입구 온도를 나타내는 지표에 기초하여, 상기 증발기 입구 온도 저하의 억제의 필요성을 판정하는 판정 스텝과,
    상기 증발기 입구 온도 저하의 억제의 필요가 있다고 판정된 경우에, 상기 제1 압축 기구 및 상기 제2 압축 기구의 동작 속도를 제어하는 제어 스텝을 포함하고,
    상기 제어 스텝에서는,
    가변인 상기 지표에 따른 값으로 상기 중간압의 목표값을 설정하고,
    상기 중간압이 상기 목표값이 되도록 상기 제1 압축 기구의 상기 동작 속도를 제어하는 것을 특징으로 하는, 냉동 사이클 장치의 제어 방법.
  9. 비공비인 냉매가 흐르는 회로이며, 제1 압축 기구 및 제2 압축 기구와, 상기 제2 압축 기구에, 응축 과정을 거친 상기 냉매에 대하여 압력이 감소한 중간압의 상기 냉매를 공급하는 중간압 공급부를 갖는 냉매 회로를 구비한 냉동 사이클 장치를 제어하는 방법이며,
    상기 냉동 사이클 장치는, 상기 냉매 회로에 의해 열부하를 가열하는 가열 운전이 가능하고,
    상기 방법은,
    적어도 상기 가열 운전 시에 있어서,
    증발 과정의 시단부의 온도인 증발기 입구 온도의 저하를 억제하는 소정의 모드로 설정되었을 때, 상기 제1 압축 기구 및 상기 제2 압축 기구의 동작 속도를 제어하는 제어 스텝을 포함하는 것을 특징으로 하는, 냉동 사이클 장치의 제어 방법.
  10. 제8항 또는 제9항에 있어서,
    상기 제어 스텝에서는,
    상기 중간압의 목표값을 증대시키고, 상기 중간압이 상기 목표값이 되도록 상기 제1 압축 기구의 상기 동작 속도를 제어하는, 냉동 사이클 장치의 제어 방법.
  11. 삭제
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