KR20160130811A - 냉동 사이클 장치 - Google Patents

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아사히 가라스 가부시키가이샤
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Abstract

불균화 반응이 발생하는 냉매를 비공비 혼합 냉매의 하나로서 냉동 사이클 장치에 사용하여도, 냉매가 불균화 반응을 일으키는 조건하가 되는 것을 회피하고, 안전하고 성능이 높은 냉동 사이클 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
제1 냉매와, 동일 압력하에서 제1 냉매보다도 비점이 높은 특성의 제2 냉매를 포함하는 비공비 혼합 냉매를 작동 냉매로 하고, 압축기와, 제1 열교환기와, 팽창밸브와, 기액 분리기와, 제2 열교환기를 순차적으로 접속한 메인 경로를 적어도 구비한 냉동 사이클 장치로서, 제1 냉매는, 불균화 반응이 생기는 특성을 가지며, 압축기가 기동한 후의 초기 상태에서는, 기액 분리기 내의 액냉매량에 의거하여 압축기의 토출 냉매의 온도, 또는 압력을 통상 운전에 비하여 억제하는 초기 운전을 행한다.

Description

냉동 사이클 장치{REFRIGERATION CYCLE APPARATUS}
본 발명은, 작동 냉매로서 비공비(zeotropic) 혼합 냉매를 사용한 냉동 사이클 장치에 관한 것이다.
근래, 지구 온난화의 영향을 억제하기 위해 저(低)GWP 냉매가 개발되고 있다. 종래 사용되어 온 R410A는 성능이 좋은 냉매이지만, GWP(지구 온난화 계수)가 2000 정도 이기 때문에, GWP가 대략 1/3인 R32가 사용되고 있다. R32는 R410A와 비교적 물성이 가까운 성능이 좋은 냉매이지만, GWP가 600 정도여서, 더한층의 저GWP화를 위해, HFO-1234yf 등의 플루오로프로펜계(HFO계) 냉매가 개발되고 있다.
그렇지만 이 냉매는 고비점 냉매이고, 성능이 낮은 냉매이다. 종래와 동등한 성능을 유지하려고 하면, 기술적 과제가 많고, 고비용이 될 가능성이 있다.
이에 수반하여, 지구 온난화 계수가 작고, 비점이 낮은 냉매(예를 들면, HFO-1123)를 채용한 냉동 사이클 장치가 제안되어 있다(특허 문헌 1을 참조).
HFO-1123은, 조성에 염소 원자가 들어가고 있지 않기 때문에 오존층에의 영향이 적고, 또한, 2중결합을 가지며 대기(大氣) 수명이 짧기 때문에 지구 온난화에의 영향이 적고, 또한, 성능(능력)이 우수한(저비점 냉매) 것이 알려져있다. 또한, ASHRAE에 의한 연소 구분은 랭크 2L 상당(저미연성)의 범주이고, 안전성을 갖는다.
그리고, HFO-1123에 HC, HFC, HCFO, CFO, HFO 등의 냉매를 혼합하고, 비공비 혼합 냉매로서 부분적으로 이와 같은 장점을 이룰 수 있다.
이와 같은 비공비 혼합 냉매를 작동 냉매로 하는 냉동 사이클 장치에서는, 어큐뮬레이터 등에 고비점 냉매가 풍부한 잉여 냉매가 액냉매로서 저장됨으로써 순환 냉매의 조성비가 변화하고, 성능 저하나 고압 상승에 의한 부적합함이 생길 가능성이 있는 것이 알려져 있다(특허 문헌 2를 참조).
특허 문헌 1 : 국제 공개 제2012/157764호 특허 문헌 2 : 일본 특개2002-295915호 공보
상기한 바와 같이 HFO-1123(CF2=CHF)는, 성능이 우수한 냉매이지만, 특정한 조건하에서 불균화 반응(자기 분해 반응)을 일으키는 것이 알려져있다. 불균화 반응이란, 동일 종류의 분자가 2개 이상 서로 반응하여 2종류 이상의 다른 종류의 생성물이 생기는 화학 반응인 것이다.
HFO-1123의 불균화 반응은, 이하와 같은 화학 반응이다.
CF2=CHF → (1/2)CF4 + (3/2)C + HF + (반응열)
이와 같은 반응은, 국소적인 에너지를 냉매에 줌에 의해 발생한다. 또한, 고온, 고압의 환경하라면 연쇄적으로 반응이 발생할 가능성이 있다는 문제가 있다.
이와 같은 불균화 반응을 억제하기 위해 HFO-1123을 단독으로 사용하지 않고서, 비공비 혼합 냉매의 하나로서 조성비를 줄여서 사용하는 것이 생각되지만, 상기한 바와 같이 어큐뮬레이터 등에 고비점 냉매가 풍부한 잉여 냉매가 액냉매로서 저장되면, 저비점 냉매인 HFO-1123의 조성비가 냉매 회로 중에 높게 존재하게 되고, 고온, 고압 조건하에서 상기한 불균화 반응이 일어날 가능성이 높아진다는 문제가 있다.
본 발명은, 상기한 바와 같은 과제를 해결하기 위해 이루어진 것으로, 이와 같은 불균화 반응이 발생하는 냉매를 비공비 혼합 냉매의 하나로서 냉동 사이클 장치에 사용하여도, 냉매가 불균화 반응을 일으키는 조건하가 되는 것을 회피하여, 안전하고 성능이 높은 냉동 사이클 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 관한 냉동 사이클 장치는, 제1 냉매와, 동일 압력하에서 제1 냉매보다도 비점이 높은 특성의 제2 냉매를 포함하는 비공비 혼합 냉매를 작동 냉매로 하고, 압축기와, 제1 열교환기와, 팽창밸브와, 기액(氣液) 분리기와, 제2 열교환기를 순차적으로 접속한 메인 경로를 적어도 구비한 냉동 사이클 장치로서, 제1 냉매는, 불균화 반응이 생기는 특성을 가지며, 압축기가 기동한 후의 초기 상태에서는, 기액 분리기 내의 액냉매량에 의거하여 압축기의 토출 냉매의 온도, 또는 압력을 통상 운전에 비하여 억제하는 초기 운전을 행하는 것이다.
본 발명에 관한 냉동 사이클 장치에 의하면, 압축기의 기동 직후에 어큐뮬레이터 내에 액냉매가 저장된 상태로부터 신속하게 사이클 내의 제1 냉매와 제2 냉매의 조성비를 적절하게 개선하고, 냉동 사이클 내의 제1 냉매의 분압을 저하시킴으로써 불균화 반응을 억제함과 함께, 성능이 높은 냉동 사이클 장치를 얻을 수 있다.
도 1은 실시의 형태 1에 관한 냉동 사이클 장치의 개략 구성도.
도 2는 실시의 형태 1에 관한 어큐뮬레이터 내의 단면도.
도 3은 실시의 형태 1에 관한 어큐뮬레이터 내의 다른 예의 단면도.
도 4는 실시의 형태 1에 관한 냉동 사이클 장치의 운전 시작의 초기 상태에서의 냉매의 동작을 도시한 도면.
도 5는 실시의 형태 1에 관한 냉동 사이클 장치의 통상 운전시의 냉매의 동작을 도시한 도면.
도 6은 실시의 형태 1에 관한 냉동 사이클 장치의 제어 플로도.
도 7은 실시의 형태 1에 관한 냉동 사이클 장치의 어큐뮬레이터 전후에 있어서의 가스 냉매의 온도 구배를 도시한 도면.
도 8은 실시의 형태 1에 관한 냉동 사이클 장치의 운전 시작의 초기 상태에서의 압축기 토출 냉매의 온도 변화를 도시한 도면.
도 9는 종래의 냉동 사이클 장치의 통상 운전에서의 압축기 토출 냉매의 온도 변화를 도시한 도면.
도 10은 실시의 형태 2에 관한 냉동 사이클 장치의 개략 구성도.
도 11은 실시의 형태 2에 관한 냉동 사이클 장치의 운전 시작의 초기 상태에서의 냉매의 동작을 도시한 도면.
도 12는 실시의 형태 2에 관한 냉동 사이클 장치의 통상 운전시의 냉매의 동작을 도시한 도면.
도 13은 실시의 형태 3에 관한 냉동 사이클 장치의 개략 구성도.
도 14는 실시의 형태 4에 관한 냉동 사이클 장치의 핫 가스 바이패스 밸브가 열려 있을 때의 개략 구성도.
도 15는 실시의 형태 4에 관한 냉동 사이클 장치의 핫 가스 바이패스 밸브가 열려 있을 때의 다른 예의 개략 구성도.
이하, 본 발명의 실시의 형태를 도면에 의거하여 설명한다.
또한, 이하에서 설명하는 구성 등은, 한 예이고, 본 발명에 관한 냉동 사이클 장치는, 그와 같은 구성 등으로 한정되지 않는다.
또한, 미세한 구조에 관해서는, 적절히 도시를 간략화 또는 생략하고 있다.
또한, 중복 또는 유사한 설명에 관해서는, 적절히 간략화 또는 생략하고 있다.
실시의 형태 1.
처음에, 실시의 형태 1에 관한 냉동 사이클 장치의 구성에 관해 설명한다.
도 1은, 실시의 형태 1에 관한 냉동 사이클 장치의 개략 구성도이다.
실시의 형태 1 관한 냉동 사이클 장치는, 도 1에 도시하는 바와 같이, 압축기(1)와, 응축기(2)와, 팽창밸브(3)와, 증발기(4)와, 어큐뮬레이터(5)(본 발명의 기액 분리기에 상당한다)를 순차적으로 접속한 메인 경로(10)를 구비하고 있다. 또한, 메인 경로(10)의 압축기(1)의 토출측부터 분기되고, 3방밸브(8)를 통하여 어큐뮬레이터(5)를 통과하고, 메인 경로(10)에서의 응축기(2)의 입구측에 접속하는 바이패스 경로(9)를 구비하고 있다. 그리고, 이들 각 구성 요소는 냉매 배관으로 접속되어 있다.
또한, 바이패스 경로(9)에는, 바이패스 경로(9)와 어큐뮬레이터(5)와의 열교환부(9a)가 마련되고, 열교환부(9a)를 끼우고 제1 온도 검지 수단(6)과, 제2 온도 검지 수단(7)이 마련되어 있다. 제1 온도 검지 수단(6)은 압축기(1)의 토출측의 온도를 검지하고, 제2 온도 검지 수단(7)은, 압축기(1)로부터 토출한 냉매가 어큐뮬레이터(5)를 통과하고, 열교환부(9a)에서 열교환한 후의 온도를 검지하고 있다.
다음에, 실시의 형태 1에 관한 어큐뮬레이터(5)의 구조에 관해 설명한다.
도 2는, 실시의 형태 1에 관한 어큐뮬레이터 내의 단면도를 도시한다.
도 3은, 실시의 형태 1에 관한 어큐뮬레이터 내의 다른 예의 단면도를 도시한다.
증발기(4)로부터 어큐뮬레이터(5) 내에 유입한 가스 상태, 또는 2상(相) 상태의 냉매는, 어큐뮬레이터(5) 내에서 분리되어, 가스 성분만이 U자형상의 배관을 통과하여 압축기(1)의 흡입구로 유입하는 구조를 구비하고 있다. 또한, 압축기(1)로부터 토출된 토출 가스 냉매는, 바이패스 경로(9)를 통과하여, 어큐뮬레이터(5) 내의 액냉매와 열교환부(9a)에 간접 접촉하여 열교환하는 구조를 구비하고 있다.
열교환부(9a)는, 어큐뮬레이터(5)의 내부 유효 높이의 하단(下端)부터 5% 이상 50% 이하의 위치에 마련되어 있고, 도 2에 도시하는 바와 같이 어큐뮬레이터(5)에 냉매 배관을 관통시키고, 배관 내의 가스 냉매의 열로 액냉매를 가열하는 구성으로 할 수 있다. 또한, 도 3에 도시하는 바와 같이 어큐뮬레이터(5)의 용기 벽면에 배관을 휘감고, 용기 벽면을 통하여 액냉매를 가열하는 구조로 하여도 좋다. 또한, 배관의 휘감음은 하부로부터 상부를 향하고 휘감아도, 상부로부터 하부를 향하여 휘감아도 좋다.
다음에, 실시의 형태 1에 관한 냉동 사이클 장치의 동작에 관해 설명한다.
도 4는, 실시의 형태 1에 관한 냉동 사이클 장치의 운전 시작의 초기 상태에서의 냉매의 동작을 도시한 도면이다.
도 5는, 실시의 형태 1에 관한 냉동 사이클 장치의 통상 운전시의 냉매의 동작을 도시한 도면이다.
도 6은, 실시의 형태 1에 관한 냉동 사이클 장치의 제어 플로도이다.
도 7은, 실시의 형태 1에 관한 냉동 사이클 장치의 어큐뮬레이터 전후에 있어서의 가스 냉매의 온도 구배를 도시한 도면이다.
도 8은, 실시의 형태 1에 관한 냉동 사이클 장치의 운전 시작의 초기 상태에서의 압축기 토출 냉매의 온도 변화를 도시한 도면이다.
도 9는, 종래의 냉동 사이클 장치의 통상 운전에서의 압축기 토출 냉매의 온도 변화를 도시한 도면이다.
실시의 형태 1에 관한 냉동 사이클 장치의 동작 냉매는, 비공비 혼합 냉매이고, 저비점 냉매(본 발명의 제1 냉매에 상당)와 고비점 냉매(본 발명의 제2 냉매에 상당)로 구성되어 있다. 저비점 냉매(제1 냉매)는, 고온, 고압의 조건하가 될수록, 일정한 에너지를 주면 불균화 반응을 일으키기 쉬운 특성을 구비하고 있다. 고비점 냉매(제2 냉매)는, 저비점 냉매(제1 냉매)와 동일 조건하에서 저비점 냉매(제1 냉매)보다도 불균화 반응을 일으키기 어려운(또는 동일 조건하에서 불균화 반응을 전혀 일으키지 않는) 특성을 구비한 냉매이다.
즉, 저비점 냉매(제1 냉매)는, 고비점 냉매(제2 냉매)가 불균화 반응을 전혀 일으키지 않는 압력 및 온도와 동일한 특정 조건하(고온, 고압 조건하)에서 불균화 반응이 일어날 가능성이 높은 특성을 구비한 냉매이다. 또한, 고비점 냉매(제2 냉매)는, 저비점 냉매(제1 냉매)보다도 동일 압력하에서 비점이 높은(증발하기 어려운) 특성을 갖고 있다.
저비점 냉매(제1 냉매)로서는, 예를 들면 HFO-1123이 채용 가능하고, 불균화 반응을 상정할 필요가 있다. 고비점 냉매(제2 냉매)로서는, 예를 들면 R32, HF0-1234yf, HFO-1234ze 등을 채용할 수 있다. 냉매의 냉동기유 중에는 첨가제가 일반적으로 포함되어 있는데, 저비점 냉매(제1 냉매)의 반응 억제제로서, 단환식(單環式) 모노테르페노이드가 포함되어 있다. 또한, 단환식 모노테르페노이드에는, 예를 들면 리모넨이 포함된다.
또한, 저비점 냉매(제1 냉매)가 몰비율로 70% 이하면 반응이 억제되기 쉬움이 알려져 있다. 또한, 고비점 냉매(제2 냉매)는 1종으로 한하지 않고, 2종 이상이라도 좋다.
비공비 혼합 냉매(예를 들면 HFO-1123과 HFO-1234yf의 혼합 냉매)를 사용하는 경우에 있어서, 냉동 사이클 장치의 정지시에는, 냉매 회로의 액냉매 중에 고비점 냉매인 HFO-1234yf가 풍부한 상태로 존재하고 있다. 이 액냉매는 냉매 회로 내의 저압측의 열교환기 내나 압축기(1) 내, 또는 어큐뮬레이터(5) 내에 저장되어 있다. 또한, 가스 냉매 중에는 저비점 냉매인 HFO-1123이 풍부한 상태로 존재한다.
이 상태로부터 압축기(1)를 기동하여 냉동 사이클 장치의 운전을 시작하면, 가스 냉매 내에서 조성비가 높은 HFO-1123이 주로 압축기(1)로부터 토출되게 된다.
HFO-1123이 풍부한 혼합 냉매의 상태에서 국소적인 에너지를 냉매에 주면 상기한 바와 같이 불균화 반응을 유발할 가능성이 있는데, 특히 압축기(1) 내는 고온, 고압이 되기 때문에, 반응이 일어날 가능성이 높다.
그래서, 본 실시의 형태에 관한 냉동 사이클 장치에서는, 도 6에 기재되어 있는 바와 같은 제어 플로와 같이 운전 시작의 초기 상태에서 이하와 같은 초기 운전을 행한다.
처음에, step1에서 냉동 사이클 장치의 운전 시작이 지시되면, step2에서, 3방밸브(8)를 도 4에 도시하는 바와 같이 전환하여, 압축기(1)를 나온 고온, 고압의 가스 냉매가 바이패스 경로(9)를 통하여 어큐뮬레이터(5)측의 열교환부(9a)를 통과하도록 제어한다. 동시에 step2에서는, 압축기(1)의 회전 주파수를 통상 운전시보다도 저주파수로 저하시키도록 제어한다. 또한, 통상 운전이란, 냉동 사이클 장치의 목표 능력(냉방 또는 난방 정격 운전 등)에 대응한 목표 토출 냉매 온도, 압력이 되도록 압축기(1)의 회전수를 위시하여, 응축기(2)의 응축기 팬(2a)의 회전수나, 팽창밸브(3)의 개방도, 또는, 증발기(4)의 증발기 팬(4a)의 회전수 등을 제어하는 운전이다.
이 상태로 step3으로 진행하여, 냉동 사이클 장치의 초기 운전을 시작한다.
그러면, 고온, 고압의 가스 냉매는 3방밸브(8)를 통하여 어큐뮬레이터(5)의 열교환부(9a)에 공급되고, 어큐뮬레이터(5) 내에 저장된 액냉매와 열교환하여 고비점 냉매가 풍부한 액냉매를 가열하여 기화시킨다. 또한, 압축기(1)의 회전 주파수를 저주파수(예를 들면 통상 정격 운전시의 2/3 이하)로 저하시킴으로써, 도 8에 도시하는 바와 같이 운전 시작의 초기 상태에서, 압축기(1)의 토출 냉매를 저온, 저압으로 억제한다.
여기서, 저비점 냉매인 HFO1123은, 비공비 혼합 냉매 중의 조성비가 높을수록, 불균화 반응을 일으킬 가능성이 높아지기 때문에, 운전 시작의 초기 상태에서 어큐뮬레이터(5) 내에 고비점 냉매인 HFO1234yf가 다량으로 액냉매로서 존재하는 동안(냉매 회로 내에 저비점 냉매인 HFO1123의 조성비가 높은 운전 시작의 초기 상태인 동안)은, 압축기(1)의 토출 냉매 온도를 저온, 저압으로 억제함으로써 저비점 냉매인 HFO1123의 불균화 반응을 막는 것이 가능해진다.
이 도 4에 도시하는 운전 시작의 초기 상태의 냉동 사이클 장치에서는, 저온, 저압 상태로 압축기(1)로부터 토출된 냉매가 3방밸브(8)로부터 어큐뮬레이터(5)를 경유하여 응축기(2)로 유입하고, 열교환에 의해 응축된다. 응축 후, 팽창밸브(3)에 의해 감압되어, 액 또는 2상 상태로 증발기(4)로 유입하고, 열교환에 의해 증발한다. 증발 후, 어큐뮬레이터(5)를 통하여 가스 냉매가 압축기(1)로 되돌아오는 사이클을 형성한다.
또한, 이 때 압축기(1)의 회전 주파수를 통상 정격 운전시의 2/3 이하로 적은 냉매 토출량으로 운전시키기 때문에, 토출 냉매를 메인 경로(10)와 바이패스 경로(9)로 분류하면 바이패스 경로(9)의 유속이 느려 냉동기유가 체류하여 버린다. 따라서 운전 시작의 초기 상태에서는 3방밸브을 통하여 토출 냉매의 전량(全量)을 바이패스 경로(9)측으로 흘리는 것이 바람직하다.
다음에 step4로 진행하여, 어큐뮬레이터(5) 내에 액냉매가 존재하는지의 여부를 판단한다.
즉, 어큐뮬레이터(5)에 공급되는 압축기(1)의 토출 가스 냉매의 온도를 제1 온도 검지 수단(6)에서 검지함과 함께, 어큐뮬레이터(5)에서 열교환을 한 후의 토출 가스 냉매의 온도를 제2 온도 검지 수단(7)에서 검지하고, 도 7에 도시하는 바와 같이 그들의 온도차(도 7에 도시하는 온도 구배)를 연산한다.
이 토출 가스 냉매의 어큐뮬레이터(5)에서의 출입구 온도차가 큰 때에는, 어큐뮬레이터(5) 내에 고비점 성분이 풍부한액냉매(열용량이 크다)가 저장되어 있고, 열교환 후의 토출 가스 냉매는 온도가 크게 내려가는 경향에 있다. 이에 대해, 토출 가스 냉매의 어큐뮬레이터(5)의 출입구 온도차가 작은 때에는, 어큐뮬레이터(5) 내의 고비점 성분이 풍부한 액냉매가 기화(열용량이 작다)를 끝내고, 열교환 효율이 저하되기 때문에, 열교환 후의 가스 냉매의 온도는 내려가지 않는 경향에 있다.
그래서, step4에서는, 이 온도 변화의 저하의 구배가 도 7에 도시하는 바와 같은 특정한 구배의 임계치보다 큰지 작은지를 판단하고, 임계치가 되는 구배보다 온도 저하의 구배가 큰 경우에는 어큐뮬레이터(5) 내에 액냉매가 존재하기 때문에, 어큐뮬레이터(5)의 가열을 계속한다. 반대로, 임계치가 되는 구배보다 온도 저하의 구배가 작은 경우에는 어큐뮬레이터(5) 내의 액냉매가 기화하였다고 판단하고 step5로 진행한다.
step5에서는, 3방밸브(8)를 도 5에 도시하는 바와 같이 전환하고, 압축기(1)로부터 토출 가스 냉매를 어큐뮬레이터(5)에는 공급하지 않고 직접 응축기(2)에 공급한다.
도 5에 도시하는 통상 운전 상태의 냉동 사이클 장치에서는, 압축기(1)의 회전 주파수를 냉동 사이클 장치의 목표 능력에 대응한 값까지 상승시켜, 토출 냉매의 상태가 목표 온도 또는 목표 압력이 되도록 제어된다. 이 토출 냉매는, 3방밸브(8)로부터 응축기(2)로 유입하고 열교환에 의해 응축된다. 응축 후, 팽창밸브(3)에 의해 감압되고, 액 또는 2상 상태로 증발기(4)로 유입하고, 열교환에 의해 증발한다. 증발 후, 어큐뮬레이터(5)를 통하여 가스 냉매가 압축기(1)로 되돌아오는 사이클을 형성한다.
또한, 상기 구배의 임계치를 복수 마련하고, 임계치마다 압축기 주파수를 상승시켜도 좋다.
다음에 도 8, 9를 이용하여 운전 경과 시간에 대한 압축기 토출 냉매의 온도 변화를 설명한다.
도면 중의 2점쇄선은, 작동 냉매가 HFO-1123 단체의 조성에서의 불균화 반응 발생 온도를 도시한다. 쇄선은, 통상 운전시의 비공비 혼합 냉매(HFO-1123 및 HFO-1234yf)의 조성비에서의 불균화 반응 발생 온도를 도시한다. 1점쇄선은, 통상 운전시의 압축기(1)의 토출 냉매 온도를 도시한다. 도 9에 도시하는 통상 운전의 제어에서는, 운전 시작 후, 압축기(1)의 토출 냉매가 곧바로 목표 온도, 압력이 되도록 제어되는데, 운전 시작의 초기 상태는 HFO-1123이 냉매 회로 내에 풍부한 상태이기 때문에, 압축기(1)의 토출 온도, 압력이 목표치가 되기 전에 불균화 반응이 생길 가능성이 있다.
한편으로, 본 실시의 형태에 관한 냉동 사이클 장치는, 도 8에 도시하는 바와 같이 운전 시작의 초기 상태는, 안전성을 고려하여 HFO-1123 단체의 조성비라도 불균화 반응이 생기지 않도록 압축기 토출 냉매 온도를 불균화 반응 발생 온도를 나타내는 2점쇄선 이하로 하여 운전한다.
그리고, 토출 가스 냉매의 어큐뮬레이터(5)의 출입구 온도차가, 임계치가 되는 온도 구배보다 작아지면, 어큐뮬레이터(5) 내의 고비점 냉매(HFO-1234yf)가 기화하고, 냉매 회로 내의 저비점 냉매(HFO-1123)의 조성비가 저하되었다고 판단하여, 도 5에 도시하는 바와 같이 3방밸브(8)를 전환하고, 압축기(1)의 회전 주파수를 상승시켜서 토출 온도 및 압력을 올려, 통상 운전 상태로 이행한다.
또한, 제1 온도 검지 수단(6)의 온도는 냉동 사이클 장치 내에서 가장 고온, 고압하가 되기 때문에, 압축기(1)의 기동시는, 불균화 반응이 생기는 냉매(예를 들면 HFO-1123) 단체의 상태라도 불균화 반응이 생기지 않는 온도 이하가 되도록 제1 온도 검지 수단(6)의 검지 온도를 억제하도록 냉동 사이클 장치를 제어한다. 이 때, 압축기(1)의 회전 주파수를 억제하는 것만이 아니고, 응축기(2)의 응축기 팬(2a)의 회전수를 증가시키는, 팽창밸브(3)의 개방도를 여는, 또는, 증발기(4)의 증발기 팬(4a)의 회전수를 저하시키는 제어 중의 어느 하나, 또는 그들을 조합시켜서 초기 운전을 행할 수가 있다.
다음에, 실시의 형태 1에 관한 냉동 사이클 장치의 효과에 관해 설명한다.
저비점 냉매인 HFO-1123과, 고비점 냉매인 HFO-1234yf와의 비공비 혼합 냉매인 경우, 운전 시작시에 있어서 비점의 차이에 의하여 HFO-1123이 냉매 회로 내에서 풍부한 상태가 되어, 통상 운전시에 비하여 저온, 저압의 조건이라도 불균화 반응이 생기기 쉽다. 이 때문에, 운전 시작의 초기 상태에서 압축기(1)의 회전 주파수를 낮게 하여 운전함으로써 토출 냉매 온도 및 압력을 억제하여, 불균화 반응을 방지할 수 있다.
또한, 운전 시작의 초기 상태에서 압축기(1)로부터 토출된 가스 냉매의 열에 의해 어큐뮬레이터(5) 내에 액냉매로서 잠들어 있는 고비점 냉매(HFO-1234yf)의 기화를 촉진시켜, 비공비 혼합 냉매의 조성비를 단시간에 통상 운전 상태로 변화시킬 수 있다.
또한, 비공비 혼합 냉매의 조성을 통상 운전 상태로 변화시킨 후, 3방밸브(8)를 전환하여, 어큐뮬레이터(5)를 경유시키지 않고 토출 냉매를 응축기(2)로 유입시킴으로써, 어큐뮬레이터(5) 내의 과잉한 가열을 방지할 수 있다.
또한, 어큐뮬레이터(5) 내의 내부 유효 높이의 하단부터 5% 이상 50% 이하의 위치에 가스 냉매가 통과하는 열교환부(9a)를 마련함으로써 고비점 냉매(HFO-1234yf)가 풍부한 액냉매를 확실하게 가열하여 기화시킴과 함께 필요 이상의 가열을 방지할 수 있다. 또한, 어큐뮬레이터(5) 내의 액냉매를 효율적으로 기화시킬 수 있기 때문에, 냉방 운전 또는 난방 운전 등의 통상 운전으로 단시간에 이행하는 것이 가능해진다.
그리고, 제1 온도 검지 수단(6)과, 제2 온도 검지 수단(7)과의 온도차에 의한 온도 구배의 변화를 검지하여, 어큐뮬레이터(5) 내에 저장된 액냉매의 레벨을 판단하기 때문에, 레벨 센서를 마련하는 일이 없는 간이한 구성으로 초기 상태로부터 통상 운전으로의 이행 제어가 가능해진다.
실시의 형태 2.
다음에, 실시의 형태 2에 관한 냉동 사이클 장치의 구성에 관해 설명한다.
도 10은, 실시의 형태 2에 관한 냉동 사이클 장치의 개략 구성도이다.
본 실시의 형태 2의 냉동 사이클 장치는, 기본적인 구성이 실시 형태 1과 마찬가지이지만, 3방밸브(8)의 하류측에 4방밸브(11)를 구비하고, 냉매의 흐름 방향을 전환 가능하게 하고 있는 점에서 다르기 때문에, 이 점만을 설명한다. 또한, 실시의 형태 1과 동일한 구성 요소에 관해서는, 동일한 부호를 붙이고 있다(실시의 형태 1에서는 열교환기를 응축기(2) 및 증발기(4)로 하고 있지만, 실시의 형태 2에서는, 4방밸브(11)의 전환에 의해 응축기(2)가 증발기로서 기능하고, 증발기(4)가 응축기로서 기능하는 일이 있다).
다음에, 실시의 형태 2에 관한 냉동 사이클 장치의 동작에 관해 설명한다.
실시의 형태 2에 관한 냉동 사이클 장치는, 실시의 형태 1과 같은 비공비 혼합 냉매를 작동 냉매로서 채용하고 있다.
4방밸브(11)에 의해 냉매의 유통 방향을 전환함에 의해, 공조 대상 공간에 대해 냉방 운전 및 난방 운전을 실시하는 것이 가능해진다.
도 11은, 실시의 형태 2에 관한 냉동 사이클 장치의 운전 시작의 초기 상태에서의 냉매의 동작을 도시한 도면이다.
도 12는, 실시의 형태 2에 관한 냉동 사이클 장치의 통상 운전시의 냉매의 동작을 도시한 도면이다.
실시의 형태 1과 마찬가지로 운전 시작의 초기 상태는, 도 11에 도시하는 바와 같이 압축기(1)로부터 토출된 가스 냉매의 열에 의해 어큐뮬레이터(5) 내에 액냉매로서 잠들어 있는 고비점 냉매(HFO-1234yf)의 기화를 촉진시켜, 비공비 혼합 냉매의 조성비를 단시간에 통상 운전 상태로 변화시킬 수 있다. 그 후, 도 12와 같이 3방밸브(8)를 전환하여, 통상 운전으로 이행한다.
이 이행 제어에 있어서 제어 플로는 실시의 형태 1과 마찬가지로 도 6에 도시하는 바와 같다.
실시의 형태 2에 관한 냉동 사이클 장치의 효과에 관해 설명한다.
실시의 형태 2에 관한 냉동 사이클 장치는, 실시의 형태 1에 관한 냉동 사이클 장치와 마찬가지로 어큐뮬레이터(5) 내를 가열하는 경로를 가지며, 특히 압축기(1)의 운전 시작의 초기 상태에서 어큐뮬레이터(5) 내에 저장된 고비점 냉매(HFO-1234yf)가 풍부한 액냉매를 가열에 의해 기화시켜, 비공비 혼합 냉매의 조성비를 단시간에 통상 운전 상태로 변화시킬 수 있다. 그리고, 이 어큐뮬레이터(5)의 가열 중에 압축기(1)의 회전수를 낮게 함으로써 토출 냉매 온도 및 압력을 억제하여, 저비점 냉매(HFO-1123)의 불균화 반응을 억제할 수 있다. 또한, 도 10에 도시하는 바와 같이 4방밸브(11)를 마련함으로써, 공조 대상 공간의 냉방 운전 및 난방 운전을 실시하는 것이 가능해진다.
실시의 형태 3.
다음에, 실시의 형태 3에 관한 냉동 사이클 장치의 구성에 관해 설명한다.
도 13은, 실시의 형태 3에 관한 냉동 사이클 장치의 개략 구성도이다.
본 실시의 형태 3에 관한 냉동 사이클 장치는, 기본적인 구성이 실시 형태 1과 마찬가지이지만, 운전 시작의 초기 상태에서, 압축기(1)의 토출 냉매를 어큐뮬레이터(5)에 공급하는 구성에 더하여, 압축기(1)나 어큐뮬레이터(5) 등, 정지시에 냉매가 저장하기 쉬운 개소에 압축기 가열 수단(13)이나 어큐뮬레이터 가열 수단(14)을 구비하고, 가열을 가능하게 하고 있는 점이 다르다.
압축기 가열 수단(13)은, 예를 들면, 압축기(1) 내부의 모터를 구동한 것 없이 모터 코일에 통전(구속 통전)하여 발열시켜, 압축기(1)를 가열하는 가열 수단을 이용할 수 있다.
또한, 압축기(1)의 외면에 전기 히터 등을 부착하는 구성으로 할 수도 있다. 전기 히터는, 저항 가열이나 유도 가열 등 다양한 가열 방식을 채용할 수 있다.
어큐뮬레이터 가열 수단(14)은, 압축기 가열 수단(13)과 마찬가지로 예를 들면, 어큐뮬레이터(5)의 외면에 전기 히터 등을 부착하는 가열 수단을 이용할 수 있다.
다음에, 실시의 형태 3에 관한 냉동 사이클 장치의 동작에 관해 설명한다.
실시의 형태 3에 관한 냉동 사이클 장치는, 실시의 형태 1과 같은 비공비 혼합 냉매를 작동 냉매로서 채용하고 있다.
실시의 형태 1과 마찬가지로 운전 시작의 초기 상태에 어큐뮬레이터(5)에 압축기(1)로부터 토출 가스 냉매를 공급하여 가열함과 함께, 압축기(1)나 어큐뮬레이터(5) 내에 액냉매로서 잠들어 있는 고비점 냉매(HFO-1234yf)를 각 가열 수단으로 가열하여 기화를 촉진시켜, 비공비 혼합 냉매의 조성비를 단시간에 통상 운전 상태로 변화시킨다. 그 때에 압축기(1)의 회전 주파수를 낮게 억제하는 점은, 실시의 형태 1과 마찬가지이다. 그 후, 3방밸브(8)를 전환하여, 통상 운전으로 이행한다. 또한, 어큐뮬레이터(5) 내의 내부 유효 높이의 하단부터 5% 이상 50% 이하의 위치에 어큐뮬레이터 가열 수단(14)을 마련함으로써 고비점 냉매(HFO-1234yf)가 풍부한 액냉매를 확실하게 가열하여 기화시킴과 함께 필요 이상의 가열을 방지할 수 있다. 또한, 어큐뮬레이터(5) 내의 액냉매를 효율적으로 기화시킬 수 있기 때문에, 냉방 운전 또는 난방 운전 등의 통상 운전으로 단시간에 이행하는 것이 가능해진다.
이들의 압축기 가열 수단(13)이나 어큐뮬레이터 가열 수단(14)의 구동 제어는, 실시의 형태 1과 마찬가지로 도 6의 제어 플로를 모방하여 어큐뮬레이터(5) 내의 액냉매가 기화한 단계(step5)에서 가열을 종료할 수 있다. 또한, 압축기(1)나 어큐뮬레이터(5)의 저부에서의 외표면의 온도나, 각각으로부터 배출되는 냉매의 온도를 검출하고, 소정의 온도로 상승할 때까지 가열 구동하는 제어를 적용할 수 있다. 또한, 압축기(1)의 기동부터의 시간을 계측하는 타이머 등의 계시(計時) 수단을 마련하고, 기동부터 소정 시간, 가열 수단을 구동하는 제어를 채용할 수도 있다. 그 때에 외기의 온도를 검출하고, 외기 온도가 낮은 때에는 잠든 액냉매의 양이 많다고 판단하여 가열 수단의 구동 시간을 증가하도록 보정하여도 좋다.
실시의 형태 3에 관한 냉동 사이클 장치의 효과에 관해 설명한다.
실시의 형태 3에 관한 냉동 사이클 장치는, 운전 시작의 초기 상태에서, 압축기(1) 내나 어큐뮬레이터(5) 내에 저장된 고비점 냉매(HFO-1234yf)가 풍부한 액냉매를 압축기(1)의 토출 가스 냉매와 각 가열 수단에 의해 기화시켜, 비공비 혼합 냉매의 조성비를 단시간에 통상 운전 상태로 변화시킬 수 있다. 그리고, 이들의 가열 수단의 구동 중에 압축기(1)의 회전수를 낮게 함으로써 토출 냉매 온도 및 압력을 억제하여, 저비점 냉매(HFO-1123)의 불균화 반응을 억제할 수 있다.
실시의 형태 4.
다음에, 실시의 형태 4에 관한 냉동 사이클 장치의 구성에 관해 설명한다.
본 실시의 형태 4에 관한 냉동 사이클 장치는, 기본적인 구성이 실시 형태 1과 마찬가지이지만, 압축기(1)로부터의 토출 가스 냉매를 어큐뮬레이터(5)에 공급할 때에 3방밸브에 대신하여 냉매의 유통을 제어하는 핫 가스 바이패스 밸브(15)(본 발명의 2방밸브에 상당한다)를 마련한 점과, 어큐뮬레이터(5) 내의 액냉매의 레벨을 측정하는 액면 검지 수단(16)을 구비하는 점이 다르다. 그리고, 어큐뮬레이터(5)를 가열한 후의 토출 냉매를, 도 14에 도시하는 바와 같이 증발기(4)의 출구측, 또는, 도 15에 도시하는 바와 같이 응축기(2)의 입구측에 합류시킨다.
또한, 어큐뮬레이터(5)에 마련한 액면 검지 수단(16)은, 실시의 형태 1에 기재된 도 7에 도시하는 토출 가스 냉매의 온도 구배에 의한 액냉매 레벨의 검지 수단에 대신하여 마련하는 것이다.
액면 검지 수단(16)은, 예를 들면, 액 부분과 가스 부분의 온도차로부터 액면을 계측하는 서미스터 방식 등, 발광부와 수광부로 구성되고, 광의 투과 상태에 의해 액면을 측정하는 광 방식, 액냉매나 냉동기유의 정전용량(靜電容量)을 검출하여 액면을 계측하는 정전용량 프로브 방식, 초음파가 반사하여 되돌아오는 시간을 측정하여 액면을 계측하는 초음파 방식 등을 채용할 수 있다.
다음에, 실시의 형태 4에 관한 냉동 사이클 장치의 동작에 관해 설명한다.
실시의 형태 4에 관한 냉동 사이클 장치는, 실시의 형태 1과 같은 비공비 혼합 냉매를 작동 냉매로서 채용하고 있다.
실시의 형태 1과 마찬가지로 운전 시작의 초기 상태에 어큐뮬레이터(5)에 압축기(1)로부터 토출 가스 냉매를 바이패스 경로(9)의 핫 가스 바이패스 밸브(15)를 통하여 공급하고, 어큐뮬레이터(5) 내에 액냉매로서 잠들어 있는 고비점 냉매(HFO-1234yf)를 가열하여 기화를 촉진시켜, 비공비 혼합 냉매의 조성비를 단시간에 통상 운전 상태로 변화시킨다. 그 때에 압축기(1)의 회전 주파수를 낮게 억제하는 점은, 실시의 형태 1과 마찬가지이다.
또한, 운전 시작의 초기 상태에서, 응축기(2)의 응축기 팬(2a)의 회전수를 통상 운전(냉방 또는 난방 정격 운전시)에 대해 증가시키는, 또는, 증발기(4)의 증발기 팬(4a)의 회전수를 통상 운전(냉방 또는 난방 정격 운전시)에 대해 저하시켜도 좋다.
응축기(2)의 응축기 팬(2a)의 회전수를 통상 운전(냉방 또는 난방 정격 운전시)의 4/3 이상의 회전수로 고속 운전시키는, 또는, 증발기(4)의 증발기 팬(4a)의 회전수를 통상 운전(냉방 또는 난방 정격 운전시)의 2/3 이하의 회전수로 저속 운전시키는 것이다.
실시의 형태 1에서는, 도 6에 도시하는 바와 같이 어큐뮬레이터(5)에서 열교환한 토출 가스 냉매의 온도 구배의 변화에 의해 3방밸브(8)를 전환하여, 통상 운전으로 이행하지만, 본 실시의 형태 4에서는, 액면 검지 수단(16)에 의해 어큐뮬레이터(5) 내의 액냉매의 레벨을 측정하고, 액면이 임계치 이하로 저하된 단계에서 핫 가스 바이패스 밸브(15)를 닫고 통상 운전으로 이행한다. 이 이행할 때에는, 어큐뮬레이터(5) 내의 액냉매량의 감소에 의거하여 압축기(1)의 회전 주파수를 상승시키는, 또는, 응축기 팬(2a)을 어큐뮬레이터(5) 내의 액냉매량의 감소에 의거하여 회전수를 저하시키는, 또는, 증발기 팬(4a)을 어큐뮬레이터(5) 내의 액냉매량의 감소에 의거하여 회전수를 상승시키는 등의 제어로 통상 운전으로 이행할 수 있다.
도 14는, 실시의 형태 4에 관한 냉동 사이클 장치의 핫 가스 바이패스 밸브가 열려 있을 때의 개략 구성도이다.
운전 시작의 초기 상태에서, 압축기(1)로부터 토출된 가스 냉매는, 응축기(2)와 핫 가스 바이패스 밸브(15)로 각각 나누어져서 유입한다. 응축기(2)로 유입한 냉매는 팽창밸브(3), 증발기(4)의 순서로 흐른다. 또한, 핫 가스 바이패스 밸브(15)로 유입한 냉매는, 어큐뮬레이터(5) 내의 액냉매를 가열하고 기화시킨다. 어큐뮬레이터(5)를 나온 냉매는 증발기(4)의 출구측에서 합류하고, 어큐뮬레이터(5) 내를 경유하여 압축기(1)로 흡인된다.
그 후, 액면 검지 수단(16)에 의해 검출된 어큐뮬레이터(5) 내의 액냉매의 레벨이 임계치를 하회한 때에는, 핫 가스 바이패스 밸브(15)를 닫고, 압축기(1)의 회전 주파수를 상승시켜서 통상 운전으로 이행한다.
도 15는, 실시의 형태 4에 관한 냉동 사이클 장치의 핫 가스 바이패스 밸브가 열려 있을 때의 다른 예의 개략 구성도이다.
도 14와 마찬가지로 운전 시작의 초기 상태에서, 압축기(1)로부터 토출된 가스 냉매는, 응축기(2)와 핫 가스 바이패스 밸브(15)로 각각 나누어져서 유입하는 구성이지만, 어큐뮬레이터(5)를 나온 냉매는 응축기(2)의 입구측에 합류하는 구성이 된다. 액면 검지 수단(16)의 검출 결과에 의한 통상 운전으로의 이행은 도 14의 예와 마찬가지이다.
또한, 압축기(1)의 기동 초기는 핫 가스 바이패스 밸브(15)의 개방도를 크게 하고, 어큐뮬레이터(5) 내의 액면 레벨이 내려옴에 따라, 복수의 임계치를 마련하여 핫 가스 바이패스 밸브(15)의 개방도를 작게 하여, 어큐뮬레이터(5)의 가열량을 조정하여도 좋다.
실시의 형태 4에 관한 냉동 사이클 장치의 효과에 관해 설명한다.
실시의 형태 4에 관한 냉동 사이클 장치는, 운전 시작의 초기 상태에서, 압축기(1) 내나 어큐뮬레이터(5) 내에 저장된 고비점 냉매(HFO-1234yf)가 풍부한 액냉매를 압축기(1)의 토출 가스 냉매에 의해 기화시켜, 비공비 혼합 냉매의 조성비를 단시간에 통상 운전 상태로 변화시킬 수 있다. 또한, 핫 가스 바이패스 밸브(15)에는 일부의 토출 냉매가 흐르고 있고, 그 밖의 토출 냉매는 응축기(2)측에 흐르기 때문에, 어큐뮬레이터(5)의 가열과 병행하여 냉난방 운전 등을 계속할 수 있다.
또한, 운전 시작의 초기 상태에서, 핫 가스 바이패스 밸브(15)가 열려 있는 동안, 압축기(1)의 회전수를 낮게 함으로써 토출 냉매 온도를 억제하여, 저비점 냉매(HFO-1123)의 불균화 반응을 억제할 수 있다.
또는, 응축기 팬(2a)의 회전수를 통상 운전(냉방 또는 난방 정격 운전시)에 대해 증가시키는, 또는, 증발기 팬(4a)의 회전수를 통상 운전(냉방 또는 난방 정격 운전시)에 대해 저하시킴으로써, 냉동 사이클의 고압측 및 저압측의 압력을 저하시켜, 압축기(1)의 토출 압력, 토출 온도를 작게 함으로써, 비공비 혼합 냉매의 불균화 반응을 방지할 수 있다.
또한, 어큐뮬레이터(5) 내의 액냉매의 레벨을 액면 검지 수단(16)으로 정확하게 검출하여, 비공비 혼합 냉매의 조성비가 통상 운전 상태가 되고 나서 통상 운전으로 이행하기 때문에, 불균화 반응을 확실하게 방지할 수 있다. 핫 가스 바이패스 밸브(15)의 개방도를 어큐뮬레이터(5) 내의 액냉매의 레벨의 저하에 의거하여 좁히는 방향에 조정함으로써 어큐뮬레이터(5)의 과잉한 가열을 방지할 수 있다.
이상, 실시의 형태 1∼4에 관해 설명하였지만, 본 발명은 각 실시의 형태의 설명으로 한정되지 않고, 각 실시의 형태의 전부 또는 일부를 조합시키는 것도 가능하다.
1 : 압축기 2 : 응축기
2a : 응축기 팬 3 : 팽창밸브
4 : 증발기 4a : 증발기 팬
5 : 어큐뮬레이터(본 발명의 기액 분리기에 상당)
6 : 제1 온도 검지 수단 7 : 제2 온도 검지 수단
8 : 3방밸브 9 : 바이패스 경로
9a : 열교환부 10 : 메인 경로
11 : 4방밸브 13 : 압축기 가열 수단
14 : 어큐뮬레이터 가열 수단 15 : 핫 가스 바이패스 밸브
16 : 액면 검지 수단

Claims (16)

  1. 제1 냉매와, 동일 압력하에서 상기 제1 냉매보다도 비점이 높은 특성의 제2 냉매를 포함하는 비공비 혼합 냉매를 작동 냉매로 하고, 압축기와, 제1 열교환기와, 팽창밸브와, 기액 분리기와, 제2 열교환기를 순차적으로 접속한 메인 경로를 적어도 구비한 냉동 사이클 장치로서,
    상기 제1 냉매는, 불균화 반응이 생기는 특성을 가지며,
    상기 압축기가 기동한 후의 초기 상태에서는, 상기 기액 분리기 내의 액냉매량에 의거하여 상기 압축기의 토출 냉매의 온도, 또는 압력을 통상 운전에 비하여 억제하는 초기 운전을 행하는 것을 특징으로 하는 냉동 사이클 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 압축기의 토출 냉매의 온도, 또는 압력을 조정할 때에 상기 압축기의 회전 주파수, 상기 팽창밸브, 상기 제1 열교환기에 대응하는 팬, 상기 제2 열교환기에 대응하는 팬 중의 어느 하나, 또는 복수를 제어하는 것을 특징으로 하는 냉동 사이클 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 초기 운전 동안은, 상기 압축기의 회전 주파수를 상기 통상 운전보다 저하시키는, 상기 제1 열교환기와 상기 제2 열교환기 중 응축기로서 기능하는 열교환기에 대응하는 팬의 회전수를 상기 통상 운전보다도 증가시키는, 상기 제1 열교환기와 상기 제2 열교환기 중 증발기로서 기능하는 열교환기에 대응하는 팬의 회전수를 상기 통상 운전보다도 감소시키는, 상기 팽창밸브의 개방도를 상기 통상 운전보다 여는, 각각의 제어 중의 어느 하나, 또는 복수를 행하는 것을 특징으로 하는 냉동 사이클 장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 액냉매량이 임계치를 하회한 때에 상기 초기 운전을 종료하고 상기 압축기의 토출 냉매의 온도, 또는 압력을 상승시켜서 상기 통상 운전으로 이행하는 것을 특징으로 하는 냉동 사이클 장치.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기액 분리기를 가열하는 가열 수단을 가지며,
    상기 초기 운전 동안은, 상기 가열 수단에 의해 상기 기액 분리기를 가열하는 것을 특징으로 하는 냉동 사이클 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 가열 수단은, 상기 압축기의 토출 냉매를 열원으로 하는 것을 특징으로 하는 냉동 사이클 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 가열 수단은, 상기 메인 경로로부터 분기되고 상기 압축기의 토출 냉매를 상기 기액 분리기 내의 액냉매와 열교환하는 열교환부에 공급하는 바이패스 경로와, 상기 바이패스 경로에 마련되는 개폐 밸브를 갖는 것을 특징으로 하는 냉동 사이클 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 개폐 밸브는, 상기 초기 운전 동안, 상기 토출 냉매를 상기 바이패스 경로에 유통시키도록 열고, 상기 통상 운전으로 이행하면 닫는 개폐 제어를 행하는 것을 특징으로 하는 냉동 사이클 장치.
  9. 제7항 또는 제8항에 있어서,
    상기 개폐 밸브는, 상기 메인 경로와 상기 바이패스 경로와의 분기부에 마련된 3방밸브인 것을 특징으로 하는 냉동 사이클 장치.
  10. 제7항 또는 제8항에 있어서,
    상기 개폐 밸브는, 상기 바이패스 경로에 마련된 2방밸브인 것을 특징으로 하는 냉동 사이클 장치.
  11. 제5항에 있어서,
    상기 가열 수단은, 전기 히터인 것을 특징으로 하는 냉동 사이클 장치.
  12. 제5항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가열 수단은, 상기 기액 분리기의 내부 유효 높이의 하단부터 5% 이상 50% 이하의 개소에 대응하여 설치되는 것을 특징으로 하는 냉동 사이클 장치.
  13. 제7항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기액 분리기 내의 액냉매량을, 상기 바이패스 경로에서의 상기 열교환부의 출입구 냉매 온도차에 의해 검지하는 것을 특징으로 하는 냉동 사이클 장치.
  14. 제7항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기액 분리기 내의 액냉매량을, 상기 기액 분리기 내의 액냉매의 레벨을 검지하는 액면 검지 수단에 의해 검지하는 것을 특징으로 하는 냉동 사이클 장치.
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 메인 경로의 상기 압축기의 토출측에는, 토출 냉매의 유로를 상기 제1 열교환기측과 상기 제2 열교환기측으로 전환하는 4방밸브가 마련된 것을 특징으로 하는 냉동 사이클 장치.
  16. 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 냉매는, HFO-1123이고, 상기 제2 냉매는, 적어도 R32, HFO-1234yf, HFO-1234ze 중의 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 냉동 사이클 장치.
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