WO2014203320A1 - 冷凍装置 - Google Patents

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WO2014203320A1
WO2014203320A1 PCT/JP2013/066658 JP2013066658W WO2014203320A1 WO 2014203320 A1 WO2014203320 A1 WO 2014203320A1 JP 2013066658 W JP2013066658 W JP 2013066658W WO 2014203320 A1 WO2014203320 A1 WO 2014203320A1
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compressor
blower
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杉本　猛
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三菱電機株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a refrigeration apparatus.
  • Patent Document 1 combines a main body case composed of a fan cover that houses an evaporator and a blower for an evaporator that ventilates the evaporator, and a front wall has a blower outlet corresponding to the blower, and a plurality of wires.
  • the cooling device is provided with a fan guard that is configured as described above and is attached to the fan cover so as to cover the front of the air outlet, and a drain pan that is disposed below the main body case and receives condensed water from the evaporator.
  • the refrigerant sent from the compressor installed outside the warehouse flows, and in this evaporator, the refrigerant evaporates and returns to the compressor side by exchanging heat with the air in the warehouse. ing.
  • the blower When the blower is operated, the internal air is sucked into the main body case from the suction port, cooled when passing through the evaporator, and the cooled air is blown forward from the blower outlet.
  • the slightly flammable gas leaks into the refrigerator or freezer, the possibility of ignition is very small. That is, the slightly flammable gas is slowly leaked from the pinhole of the evaporator (heat exchanger), and if the leak rate into the refrigerator or freezer is low, it diffuses into the freezer or refrigerator or outdoors. However, the gas concentration does not increase and does not ignite. Further, during operation of the refrigeration cycle, the air in the refrigerator or freezer is agitated by the blower for the evaporator, and the air velocity is relatively high. Therefore, even if the refrigerant leaks, the leaked refrigerant diffuses, so that the gas concentration does not ignite.
  • the present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a refrigeration apparatus that can further reduce the possibility of ignition of the refrigerant even if the refrigerant leaks from the evaporator. To do.
  • a refrigeration apparatus includes a refrigerant circuit in which a compressor, a condenser, a throttling device, and an evaporator are connected to circulate the refrigerant, and a flow of air that passes through the evaporator and is blown into a cooling target space An evaporator blower to be generated, and a control unit that controls at least the compressor and the blower for evaporator, and the refrigerant includes R32 refrigerant, a mixed refrigerant containing 65 wt% or more of R32 refrigerant, HFO refrigerant, propane, or A mixed refrigerant containing propane is used, and the control unit operates a first operation mode in which both the compressor and the evaporator blower are operated, and operates the evaporator blower by stopping the compressor.
  • the second operation mode can be executed.
  • the evaporator blower can be operated even when the compressor is stopped, the air in the space to be cooled is agitated by the evaporator blower even if the refrigerant leaks from the evaporator. can do. Therefore, even if the refrigerant leaks from the evaporator, the leaked refrigerant can be prevented from staying, and the possibility of ignition of the refrigerant can be further reduced.
  • 4 is a timing chart showing an example of operations of the compressor 10, the condenser blower 21, and the evaporator blower 41 controlled by the control unit 60 in the refrigeration apparatus 1 according to Embodiment 1 of the present invention.
  • 6 is a timing chart showing a modified example of operations of the compressor 10, the condenser blower 21, and the evaporator blower 41 controlled by the control unit 60 in the refrigeration apparatus 1 according to Embodiment 1 of the present invention.
  • 6 is a timing chart showing an example of operations of the compressor 10, the condenser blower 21, the electromagnetic valve 51, and the evaporator blower 41 controlled by the control unit 60 in the refrigeration apparatus 2 according to Embodiment 2 of the present invention.
  • FIG. 1 is a refrigerant circuit diagram illustrating a schematic configuration of a refrigeration apparatus 1 according to the present embodiment.
  • a cooling unit that includes an outdoor unit (heat source unit) and an indoor unit (unit cooler) as the refrigeration apparatus 1 and keeps the inside of the refrigerator cold will be described as an example.
  • the refrigeration apparatus 1 has a refrigerant circuit in which a compressor 10, a condenser 20, a throttling device 30, and an evaporator 40 are connected in series in this order by refrigerant piping.
  • R32 refrigerant single refrigerant or a mixed refrigerant containing 65 wt% or more of R32 refrigerant is used.
  • HFO refrigerant propane, or a mixed refrigerant containing propane may be used.
  • the compressor 10 is a fluid machine that sucks and compresses a low-temperature and low-pressure refrigerant and discharges it as a high-temperature and high-pressure refrigerant.
  • the compressor 10 is controlled by the control part 60 mentioned later.
  • the condenser 20 is a heat exchanger that condenses the refrigerant discharged from the compressor 10 by heat exchange with an external fluid (for example, air).
  • the expansion device 30 expands the refrigerant condensed in the condenser 20 under reduced pressure, and causes the refrigerant to flow out as a low-temperature low-pressure gas-liquid two-phase refrigerant.
  • an expansion valve or a capillary is used as the expansion device 30.
  • the evaporator 40 is a heat exchanger that evaporates the gas-liquid two-phase refrigerant flowing out from the expansion device 30 by heat exchange with air. At least the compressor 10 and the condenser 20 are accommodated in an outdoor unit (heat source unit) of the refrigeration apparatus 1. The evaporator 40 is accommodated in the indoor unit (unit cooler) of the refrigeration apparatus 1. The expansion device 30 is accommodated in an outdoor unit or an indoor unit.
  • the refrigeration apparatus 1 has a condenser blower 21 that allows the condenser 20 to ventilate.
  • the condenser blower 21 is controlled by the control unit 60 described later.
  • the high-temperature and high-pressure gas refrigerant flowing through the condenser 20 is cooled and condensed by heat exchange with the air blown by the condenser blower 21.
  • the refrigeration apparatus 1 has an evaporator blower 41 that allows the evaporator 40 to ventilate.
  • the evaporator blower 41 is controlled by a control unit 60 described later.
  • the evaporator blower 41 generates a flow of air that passes through the evaporator 40 and is blown into a space in the refrigerator 80 (an example of a space to be cooled).
  • the air that has passed through the evaporator 40 is cooled by heat exchange with the refrigerant flowing through the evaporator 40 and becomes cold air.
  • the inside of the refrigerator 80 is cooled by this cold air.
  • an internal temperature sensor 42 for detecting the internal temperature is provided in the refrigerator 80.
  • the internal temperature sensor 42 outputs information on the detected internal temperature to the control unit 60 described later.
  • the control unit 60 includes a CPU, a ROM, a RAM, an input / output port, and the like.
  • the controller 60 controls the operations of the compressor 10, the condenser blower 21, the evaporator blower 41, and the like based on the inside temperature information inputted from the inside temperature sensor 42.
  • the control unit 60 can execute at least a cooling operation mode in which both the compressor 10 and the evaporator blower 41 are operated and a blow operation mode in which the compressor 10 is stopped and the evaporator blower 41 is operated.
  • FIG. 2 is a timing chart showing an example of operations of the compressor 10, the condenser blower 21, and the evaporator blower 41 controlled by the control unit 60 in the refrigeration apparatus 1 according to the present embodiment.
  • (A) of FIG. 2 represents the change of the internal temperature
  • (b) represents the operation (ON / OFF) of the compressor 10
  • (c) represents the operation (ON / OFF) of the condenser blower 21
  • (D) represents the operation (ON / OFF) of the evaporator fan 41.
  • the compressor 10 the condenser blower 21, and the evaporator blower 41 are all in an operating state (ON).
  • a cooling operation mode for cooling the inside of the refrigerator 80 is executed.
  • the air blown into the refrigerator 80 by the evaporator blower 41 is absorbed by the evaporator 40, so that the internal temperature gradually decreases.
  • the control unit 60 stops the compressor 10 and the condenser blower 21 (thermo stop). At this time, the control unit 60 continues the operation (for example, continuous operation) without stopping the evaporator blower 41. That is, in the control unit 60, the air blowing operation mode is executed instead of the cooling operation mode.
  • the air blowing operation mode is being executed, the air blown into the refrigerator 80 by the evaporator blower 41 is not absorbed by the evaporator 40, so the internal temperature gradually rises.
  • the control unit 60 causes the compressor 10 and the condenser blower 21 to operate again.
  • the operation of the evaporator blower 41 is continued as it is. That is, the control unit 60 executes the cooling operation mode instead of the air blowing operation mode. As a result, the internal temperature gradually decreases.
  • the control unit 60 stops the compressor 10 and the condenser blower 21 again, and continues the operation of the evaporator blower 41. That is, in the control unit 60, the air blowing operation mode is executed instead of the cooling operation mode. Thereafter, the control of the compressor 10, the condenser blower 21 and the evaporator blower 41 based on the internal temperature is similarly repeated.
  • the refrigeration apparatus 1 is connected to the compressor 10, the condenser 20, the expansion device 30, and the evaporator 40, and passes through the evaporator 40 and the refrigerant circuit that circulates the refrigerant. Then, an evaporator blower 41 that generates a flow of air blown into the space to be cooled (in this example, the space in the refrigerator 80), and a control unit 60 that controls at least the compressor 10 and the evaporator blower 41.
  • the refrigerant used is an R32 refrigerant, a mixed refrigerant containing 65 wt% or more of R32 refrigerant, an HFO refrigerant, propane, or a mixed refrigerant containing propane, and the control unit 60 includes the compressor 10 and the blower 41 for the evaporator. It is possible to execute a cooling operation mode in which both of the above are operated, and a blowing operation mode in which the compressor 10 is stopped and the evaporator fan 41 is operated. That.
  • the evaporator blower 41 can be operated even when the compressor 10 is stopped, even if the refrigerant leaks from the refrigerant pipe of the evaporator 40, the air in the refrigerator 80 Can be stirred by the evaporator blower 41. Thereby, since the leaked refrigerant can be prevented from staying, the possibility of ignition of the refrigerant can be further reduced, and the refrigeration apparatus 1 with higher safety can be obtained.
  • the refrigeration apparatus 1 further includes an internal temperature sensor 42 that detects the temperature of the space to be cooled (in this example, the internal temperature) and outputs information on the detected temperature to the control unit 60.
  • the controller 60 executes the blowing operation mode instead of the cooling operation mode after the temperature of the space to be cooled has dropped below the predetermined lower limit temperature Tmin during the execution of the cooling operation mode.
  • the cooling operation mode is executed instead of the air blowing operation mode.
  • the evaporator blower 41 can be continuously operated even when the compressor 10 is intermittently thermo stopped. Therefore, since the leaked refrigerant can be prevented from staying, the possibility of ignition of the refrigerant can be further reduced, and the refrigeration apparatus 1 with higher safety can be obtained.
  • the space to be cooled is a living room
  • operating the evaporator blower 41 when the compressor 10 is stopped may cause a person in the living room to feel uncomfortable.
  • the space to be cooled is the refrigerator 80 in the present embodiment, even if the evaporator blower 41 is operated when the thermostat of the compressor 10 is stopped, the stored items in the refrigerator 80 are not affected.
  • the refrigeration apparatus 1 may be stopped for a long time. Since the refrigerant leakage from the evaporator 40 may occur during the long-term stop of the refrigeration apparatus 1, the control unit 60 operates only the evaporator blower 41 when the refrigeration apparatus 1 (compressor 10) is stopped. You may make it perform ventilation operation mode. Moreover, you may make it the control part 60 perform a ventilation operation mode, when the elapsed time after the compressor 10 stops becomes more than predetermined time.
  • FIG. 3 is a timing chart showing a modified example of the operations of the compressor 10, the condenser blower 21, and the evaporator blower 41 controlled by the control unit 60 in the refrigeration apparatus 1 according to the present embodiment.
  • the thick broken line in FIG.3 (d) represents that the intermittent operation of the evaporator air blower 41 is performed.
  • the evaporator blower 41 is intermittent during the period in which the air blowing operation mode is executed (the period from time t1 to time t2 and the period after time t3 in FIG. 3). Driving is performed. In this intermittent operation, for example, a 3-minute operation and a 3-minute stop are alternately repeated. According to this modification, the effect that the power consumption of the blower 41 for evaporators in the period when the ventilation operation mode is executed can be suppressed.
  • FIG. 4 is a refrigerant circuit diagram illustrating a schematic configuration of the refrigeration apparatus 2 according to the present embodiment.
  • symbol is attached
  • the refrigeration apparatus 2 includes a liquid receiver 50 provided on the downstream side of the condenser 20 and on the upstream side of the throttle apparatus 30, and a throttle apparatus on the downstream side of the liquid receiver 50.
  • 30 further includes an electromagnetic valve 51 (an example of an on-off valve) provided on the upstream side of 30 and a suction pressure sensor 11 provided on the suction side of the compressor 10.
  • the liquid receiver 50 is a tank that stores the liquid refrigerant that has flowed out of the condenser 20.
  • the liquid receiver 50 has a volume capable of storing all the refrigerant in the refrigerant circuit, for example.
  • the electromagnetic valve 51 is opened and closed under the control of the control unit 60, and is fully opened when energized, for example, and fully closed when de-energized.
  • the suction pressure sensor 11 detects the suction pressure of the compressor 10 and outputs information on the detected suction pressure to the control unit 60. Based on the information on the internal temperature input from the internal temperature sensor 42 and the information on the suction pressure of the compressor 10 input from the suction pressure sensor 11, the control unit 60 performs the compressor 10 and the condenser blower 21.
  • the operations of the electromagnetic valve 51 and the evaporator blower 41 are controlled.
  • FIG. 5 is a timing chart showing an example of operations of the compressor 10, the condenser blower 21, the electromagnetic valve 51, and the evaporator blower 41 controlled by the control unit 60 in the refrigeration apparatus 2 according to the present embodiment.
  • 5A shows the change in the internal temperature
  • FIG. 5B shows the change in the suction pressure
  • FIG. 5C shows the operation (ON / OFF) of the compressor 10
  • FIG. 5D shows the condenser blower.
  • 21 represents the operation (ON / OFF) of FIG. 21
  • (e) represents the operation (open / close) of the electromagnetic valve 51
  • (f) represents the operation (ON / OFF) of the evaporator blower 41.
  • the control unit 60 closes the electromagnetic valve 51.
  • the compressor 10, the condenser blower 21, and the evaporator blower 41 are all continuously operated.
  • the solenoid valve 51 is closed, the liquid refrigerant condensed in the condenser 20 is collected in the liquid receiver 50 and the amount of refrigerant flowing through the expansion device 30 and the evaporator 40 is reduced. Gradually decreases.
  • the control unit 60 stops the compressor 10 and the condenser blower 21 and operates the evaporator blower 41 (for example, continuously). Continue driving). That is, in the control unit 60, the air blowing operation mode is executed instead of the cooling operation mode.
  • the pressure P ⁇ b> 0 is set to a value such that almost no refrigerant remains in the evaporator 40 and the refrigerant is recovered in the liquid receiver 50.
  • the operation of the evaporator blower 41 may be intermittent.
  • the control unit 60 opens the electromagnetic valve 51 and causes the compressor 10 and the condenser blower 21 to operate again.
  • the operation of the evaporator blower 41 is continued as it is. That is, the control unit 60 executes the cooling operation mode instead of the air blowing operation mode.
  • the electromagnetic valve 51 is opened, the refrigerant in the liquid receiver 50 flows through the expansion device 30 and the evaporator 40, and the suction pressure of the compressor 10 increases.
  • the control unit 60 closes the electromagnetic valve 51 in the same manner as time t11, and the compressor 10, the condenser blower 21, and the evaporation.
  • the operation of the blower 41 for equipment is continued as it is.
  • the control unit 60 stops the compressor 10 and the condenser blower 21 similarly to the time t12, and the evaporator blower 41 Continue driving. Thereafter, the control of the compressor 10, the condenser blower 21, the electromagnetic valve 51, and the evaporator blower 41 based on the internal temperature and the suction pressure is repeated in the same manner.
  • the refrigeration apparatus 2 includes the liquid receiver 50 provided on the downstream side of the condenser 20 and the upstream side of the throttle apparatus 30, and the throttle apparatus on the downstream side of the liquid receiver 50.
  • the control unit 60 closes the electromagnetic valve 51 when the internal temperature drops below the lower limit temperature Tmin during execution of the cooling operation mode, and after the electromagnetic valve 51 is closed, the suction pressure is set to a predetermined value. When the pressure drops below P0, the air blowing operation mode is executed instead of the cooling operation mode.
  • the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made.
  • the cooling unit that keeps the inside of the refrigerator 80 cool is given as an example of the refrigeration apparatus.
  • the present invention can also be applied to a cooling unit that keeps the inside of the freezer cold and a refrigeration apparatus other than the cooling unit.
  • the evaporator blower 41 may be capable of capacity control (for example, rotation speed control).
  • the control unit 60 may operate the evaporator blower 41 with a relatively low capacity during execution of the blow operation mode. Further, for example, the control unit 60 may cause the evaporator blower 41 to operate with a lower capacity than the minimum capacity that can be set during the execution of the cooling operation mode during the execution of the air blowing operation mode.
  • Refrigeration device 1 Refrigeration device, 10 Compressor, 11 Suction pressure sensor, 20 Condenser, 21 Condenser blower, 30 Throttle device, 40 Evaporator, 41 Evaporator blower, 42 Inside temperature sensor, 50, Liquid receiver, 51 Solenoid valve, 60 control unit, 80 refrigerator.

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Abstract

　冷凍装置１は、圧縮機１０、凝縮器２０、絞り装置３０及び蒸発器４０が接続されて、冷媒を循環させる冷媒回路と、蒸発器４０を通過して冷蔵庫８０内に吹き出される空気の流れを生成する蒸発器用送風機４１と、少なくとも圧縮機１０及び蒸発器用送風機４１を制御する制御部６０と、を備え、冷媒として、Ｒ３２冷媒、Ｒ３２冷媒を６５重量％以上含む混合冷媒、ＨＦＯ冷媒、プロパン、又はプロパンを含む混合冷媒が用いられるものであり、制御部６０は、圧縮機１０及び蒸発器用送風機４１の双方を運転させる冷却運転モードと、圧縮機１０を停止させて蒸発器用送風機４１を運転させる送風運転モードと、を実行可能であることを特徴とするものである。

Description

冷凍装置
　本発明は、冷凍装置に関するものである。
　特許文献１には、蒸発器及びこの蒸発器に通風させる蒸発器用の送風機を収容するとともに、前面壁が送風機に対応した吹出口を有するファンカバーで構成された本体ケースと、複数の線材を組み合わせて構成され吹出口の前方を覆うようにファンカバーに取り付けられたファンガードと、本体ケースの下方に配置されて蒸発器からの凝縮水を受けるドレンパンとを備えた冷却装置が記載されている。蒸発器には、庫外に設置された圧縮機から送られてきた冷媒が流通し、この蒸発器において庫内空気と熱交換することにより、冷媒は蒸発して圧縮機側に戻るようになっている。送風機を運転すると、庫内空気は吸込口から本体ケース内に吸い込まれ、蒸発器を通過する際に冷却されて、この冷却された空気が吹出口から前方に吹き出される。
特許第３８６１２４０号公報
　従来の空気調和装置や冷凍装置には、Ｒ４１０Ａ、Ｒ４０４Ａ等の冷媒が用いられていた。近年、これらに替わる代替冷媒として、地球温暖化係数（ＧＷＰ）の値が小さいＲ３２等の微燃性冷媒を用いることが提案されている。これらの微燃性冷媒を用いた空気調和装置や冷凍装置では、室内機（冷凍装置ではユニットクーラ）内部やそれにつながる冷媒配管（連絡配管）から外部へ冷媒が漏洩しても、通常は冷媒ガス濃度が上昇しないため安全上の問題は生じない。微燃性ガスは、着火に必要な着火エネルギーが非常に大きい上に、空気中のガス濃度が大きくならないと着火に至らない。したがって、微燃性ガスは冷蔵庫や冷凍庫内に漏洩した場合でも着火する可能性が非常に小さい。すなわち、微燃性ガスは、蒸発器（熱交換器）のピンホールからの緩慢な漏洩で、冷蔵庫や冷凍庫内への漏洩速度が小さい場合には、冷凍庫や冷蔵庫内、あるいは屋外へ拡散してもガス濃度が上がらず着火しない。また、冷凍サイクルの運転中は、冷蔵庫や冷凍庫内の空気が蒸発器用の送風機により撹拌されており、気流速度が比較的大きい状態である。したがって、たとえ冷媒が漏洩しても、漏洩した冷媒は拡散するため、着火するようなガス濃度にはならない。
　ところが、従来の冷凍装置では、庫内温度が所定値以下になると、冷凍サイクルの運転が停止するとともに蒸発器用の送風機も停止するため、冷蔵庫や冷凍庫内の気流状態が比較的安定した状態になる。この状態で冷媒が漏洩したとすると、漏洩した冷媒は拡散されにくい。このため、比重が空気よりも大きいフッ素系冷媒が漏洩した場合には、床面近くの冷媒濃度が比較的上昇しやすくなる。したがって、仮に難燃化のための対策を何ら行わず、通常ありえないような大きいエネルギーを瞬間的に発する強力な着火源が床面近くにある場合などには、着火の可能性がわずかに残るという問題点があった。
　本発明は、上述のような問題点を解決するためになされたものであり、蒸発器から冷媒が漏れたとしても、冷媒に着火する可能性をさらに低減できる冷凍装置を提供することを目的とする。
　本発明に係る冷凍装置は、圧縮機、凝縮器、絞り装置及び蒸発器が接続されて、冷媒を循環させる冷媒回路と、前記蒸発器を通過して冷却対象空間に吹き出される空気の流れを生成する蒸発器用送風機と、少なくとも前記圧縮機及び前記蒸発器用送風機を制御する制御部と、を備え、前記冷媒として、Ｒ３２冷媒、Ｒ３２冷媒を６５重量％以上含む混合冷媒、ＨＦＯ冷媒、プロパン、又はプロパンを含む混合冷媒が用いられるものであり、前記制御部は、前記圧縮機及び前記蒸発器用送風機の双方を運転させる第１運転モードと、前記圧縮機を停止させて前記蒸発器用送風機を運転させる第２運転モードと、を実行可能であることを特徴とするものである。
　本発明によれば、圧縮機が停止しているときにも蒸発器用送風機を運転させることができるため、蒸発器から冷媒が万一漏れたとしても、冷却対象空間の空気を蒸発器用送風機により攪拌することができる。したがって、蒸発器から冷媒が漏れたとしても、漏洩した冷媒が滞留することを防ぐことができ、冷媒に着火する可能性をさらに低減することができる。
本発明の実施の形態１に係る冷凍装置１の概略構成を示す冷媒回路図である。 本発明の実施の形態１に係る冷凍装置１において、制御部６０により制御される圧縮機１０、凝縮器用送風機２１及び蒸発器用送風機４１の動作の一例を示すタイミングチャートである。 本発明の実施の形態１に係る冷凍装置１において、制御部６０により制御される圧縮機１０、凝縮器用送風機２１及び蒸発器用送風機４１の動作の変形例を示すタイミングチャートである。 本発明の実施の形態２に係る冷凍装置２の概略構成を示す冷媒回路図である。 本発明の実施の形態２に係る冷凍装置２において、制御部６０により制御される圧縮機１０、凝縮器用送風機２１、電磁弁５１及び蒸発器用送風機４１の動作の一例を示すタイミングチャートである。
実施の形態１．
　本発明の実施の形態１に係る冷凍装置について説明する。図１は、本実施の形態に係る冷凍装置１の概略構成を示す冷媒回路図である。本実施の形態では、冷凍装置１として、室外機（熱源機ユニット）と室内機（ユニットクーラ）とを備え、冷蔵庫内を保冷するクーリングユニットを例に挙げて説明する。図１に示すように、冷凍装置１は、圧縮機１０、凝縮器２０、絞り装置３０及び蒸発器４０が冷媒配管によってこの順に直列に接続された冷媒回路を有している。冷媒回路を循環させる冷媒としては、Ｒ３２冷媒（単一冷媒）、又はＲ３２冷媒を６５重量％以上含む混合冷媒が用いられている。また、冷媒としては、ＨＦＯ冷媒、プロパン、又はプロパンを含む混合冷媒が用いられていてもよい。
　圧縮機１０は、低温低圧の冷媒を吸入して圧縮し、高温高圧の冷媒にして吐出する流体機械である。圧縮機１０は、後述する制御部６０により制御される。凝縮器２０は、圧縮機１０から吐出された冷媒を、外部流体（例えば空気）との熱交換により凝縮させる熱交換器である。絞り装置３０は、凝縮器２０で凝縮した冷媒を減圧膨張させ、低温低圧の気液二相冷媒として流出させるものである。絞り装置３０としては、膨張弁又はキャピラリ等が用いられる。蒸発器４０は、絞り装置３０から流出した気液二相冷媒を、空気との熱交換により蒸発させる熱交換器である。少なくとも圧縮機１０及び凝縮器２０は、冷凍装置１の室外機（熱源機ユニット）内に収容されている。蒸発器４０は、冷凍装置１の室内機（ユニットクーラ）内に収容されている。絞り装置３０は、室外機又は室内機内に収容されている。
　また、冷凍装置１は、凝縮器２０に通風させる凝縮器用送風機２１を有している。凝縮器用送風機２１は、後述する制御部６０により制御される。凝縮器２０の内部を流通する高温高圧のガス冷媒は、凝縮器用送風機２１により送風される空気との熱交換によって冷却されて凝縮する。
　また、冷凍装置１は、蒸発器４０に通風させる蒸発器用送風機４１を有している。蒸発器用送風機４１は、後述する制御部６０により制御される。蒸発器用送風機４１は、蒸発器４０を通過して冷蔵庫８０内の空間（冷却対象空間の一例）に吹き出される空気の流れを生成する。蒸発器４０を通過した空気は、蒸発器４０内を流通する冷媒との熱交換により冷却されて冷風となる。冷蔵庫８０内は、この冷風によって冷却される。冷蔵庫８０内には、庫内温度を検出する庫内温度センサ４２が設けられている。庫内温度センサ４２は、検出した庫内温度の情報を後述する制御部６０に出力するようになっている。
　制御部６０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入出力ポート等を備えている。制御部６０は、庫内温度センサ４２から入力される庫内温度の情報等に基づいて、圧縮機１０、凝縮器用送風機２１、蒸発器用送風機４１等の動作を制御するようになっている。制御部６０は、圧縮機１０及び蒸発器用送風機４１の双方を運転させる冷却運転モードと、圧縮機１０を停止させて蒸発器用送風機４１を運転させる送風運転モードと、を少なくとも実行可能である。
　図２は、本実施の形態に係る冷凍装置１において、制御部６０により制御される圧縮機１０、凝縮器用送風機２１及び蒸発器用送風機４１の動作の一例を示すタイミングチャートである。図２の（ａ）は庫内温度の変化を表し、（ｂ）は圧縮機１０の動作（ＯＮ／ＯＦＦ）を表し、（ｃ）は凝縮器用送風機２１の動作（ＯＮ／ＯＦＦ）を表し、（ｄ）は蒸発器用送風機４１の動作（ＯＮ／ＯＦＦ）を表している。このタイミングチャートの初期状態において、圧縮機１０、凝縮器用送風機２１及び蒸発器用送風機４１はいずれも運転状態（ＯＮ）にあるものとする。すなわち、制御部６０では、冷蔵庫８０内を冷却する冷却運転モードが実行されている。図２に示すように、冷却運転モードが実行されているときには、蒸発器用送風機４１により冷蔵庫８０内に吹き出される空気が蒸発器４０で吸熱されるため、庫内温度は徐々に低下する。
　庫内温度が低下して所定の下限温度Ｔｍｉｎ以下になると（図２の時刻ｔ１）、制御部６０は、圧縮機１０及び凝縮器用送風機２１を停止させる（サーモ停止）。このとき制御部６０は、蒸発器用送風機４１については停止させずに運転（例えば、連続運転）を継続させる。すなわち、制御部６０では、冷却運転モードに代えて送風運転モードが実行される。送風運転モードが実行されているときには、蒸発器用送風機４１により冷蔵庫８０内に送風される空気が蒸発器４０で吸熱されなくなるため、庫内温度は徐々に上昇する。
　庫内温度が上昇して所定の上限温度Ｔｍａｘ（Ｔｍａｘ＞Ｔｍｉｎ）以上になると（時刻ｔ２）、制御部６０は、圧縮機１０及び凝縮器用送風機２１を再び運転させる。蒸発器用送風機４１については、そのまま運転を継続させる。すなわち、制御部６０では、送風運転モードに代えて冷却運転モードが実行される。これにより、庫内温度は徐々に低下する。
　庫内温度が低下して所定の下限温度Ｔｍｉｎ以下になると（時刻ｔ３）、制御部６０は、圧縮機１０及び凝縮器用送風機２１を再び停止させ、蒸発器用送風機４１については運転を継続させる。すなわち、制御部６０では、冷却運転モードに代えて送風運転モードが実行される。その後、庫内温度に基づく圧縮機１０、凝縮器用送風機２１及び蒸発器用送風機４１の制御が同様に繰り返される。
　以上説明したように、本実施の形態に係る冷凍装置１は、圧縮機１０、凝縮器２０、絞り装置３０及び蒸発器４０が接続されて、冷媒を循環させる冷媒回路と、蒸発器４０を通過して冷却対象空間（本例では、冷蔵庫８０内の空間）に吹き出される空気の流れを生成する蒸発器用送風機４１と、少なくとも圧縮機１０及び蒸発器用送風機４１を制御する制御部６０と、を備え、冷媒として、Ｒ３２冷媒、Ｒ３２冷媒を６５重量％以上含む混合冷媒、ＨＦＯ冷媒、プロパン、又はプロパンを含む混合冷媒が用いられるものであり、制御部６０は、圧縮機１０及び蒸発器用送風機４１の双方を運転させる冷却運転モードと、圧縮機１０を停止させて蒸発器用送風機４１を運転させる送風運転モードと、を実行可能であることを特徴とするものである。
　この構成によれば、圧縮機１０が停止しているときにも蒸発器用送風機４１を運転させることができるため、蒸発器４０の冷媒配管から冷媒が万一漏れたとしても、冷蔵庫８０内の空気を蒸発器用送風機４１により攪拌することができる。これにより、漏洩した冷媒が滞留することを防ぐことができるため、冷媒に着火する可能性をさらに低減することができ、より安全性の高い冷凍装置１を得ることができる。
　また、本実施の形態に係る冷凍装置１は、冷却対象空間の温度（本例では、庫内温度）を検出し、検出した温度の情報を制御部６０に出力する庫内温度センサ４２をさらに備え、制御部６０は、冷却運転モードの実行中において冷却対象空間の温度が所定の下限温度Ｔｍｉｎ以下に低下したとき以降に、冷却運転モードに代えて送風運転モードを実行し、送風運転モードの実行中において冷却対象空間の温度が所定の上限温度Ｔｍａｘ以上に上昇したときに、送風運転モードに代えて冷却運転モードを実行することを特徴とするものである。
　この構成によれば、圧縮機１０が断続的にサーモ停止しているときにも蒸発器用送風機４１を継続して運転させることができる。したがって、漏洩した冷媒が滞留することを防ぐことができるため、冷媒に着火する可能性をさらに低減することができ、より安全性の高い冷凍装置１を得ることができる。
　また、冷却対象空間が居室である場合、圧縮機１０のサーモ停止時に蒸発器用送風機４１を運転させると、居室内の人に不快感を感じさせてしまう場合がある。これに対し、本実施の形態では冷却対象空間が冷蔵庫８０であるため、圧縮機１０のサーモ停止時に蒸発器用送風機４１を運転させても冷蔵庫８０内の貯蔵物に影響を与えることはない。
　ここで、冷凍装置１は長期間停止する場合がある。冷凍装置１の長期停止中に蒸発器４０からの冷媒漏れが生じる可能性があるため、制御部６０は、冷凍装置１（圧縮機１０）が停止した場合に、蒸発器用送風機４１のみを運転させる送風運転モードを実行するようにしてもよい。また、制御部６０は、圧縮機１０が停止してからの経過時間が所定時間以上となった場合に送風運転モードを実行するようにしてもよい。
　図３は、本実施の形態に係る冷凍装置１において、制御部６０により制御される圧縮機１０、凝縮器用送風機２１及び蒸発器用送風機４１の動作の変形例を示すタイミングチャートである。図３（ｄ）中の太破線は、蒸発器用送風機４１の間欠運転が行われていることを表している。図３に示すように、本変形例では、送風運転モードが実行される期間（図３では、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの期間、及び時刻ｔ３以降の期間）には、蒸発器用送風機４１の間欠運転が行われる。この間欠運転では、例えば、３分間の運転と３分間の停止とが交互に繰り返される。本変形例によれば、送風運転モードが実行される期間における蒸発器用送風機４１の消費電力を抑えることができるという効果が得られる。
実施の形態２．
　本発明の実施の形態２に係る冷凍装置について説明する。図４は、本実施の形態に係る冷凍装置２の概略構成を示す冷媒回路図である。なお、実施の形態１の冷凍装置１と同一の機能及び作用を有する構成要素については、同一の符号を付してその説明を省略する。
　図４に示すように、本実施の形態の冷凍装置２は、凝縮器２０の下流側で絞り装置３０の上流側に設けられた受液器５０と、受液器５０の下流側で絞り装置３０の上流側に設けられた電磁弁５１（開閉弁の一例）と、圧縮機１０の吸入側に設けられた吸入圧力センサ１１と、をさらに有している。
　受液器５０は、凝縮器２０から流出した液冷媒を貯留するタンクである。受液器５０は、例えば、冷媒回路内の全ての冷媒を貯留できる容積を有している。電磁弁５１は、制御部６０の制御により開閉され、例えば通電時に全開となり非通電時に全閉となる。吸入圧力センサ１１は、圧縮機１０の吸入圧力を検出し、検出した吸入圧力の情報を制御部６０に出力するようになっている。制御部６０は、庫内温度センサ４２から入力される庫内温度の情報、及び吸入圧力センサ１１から入力される圧縮機１０の吸入圧力の情報等に基づいて、圧縮機１０、凝縮器用送風機２１、電磁弁５１、蒸発器用送風機４１の動作を制御するようになっている。
　図５は、本実施の形態に係る冷凍装置２において、制御部６０により制御される圧縮機１０、凝縮器用送風機２１、電磁弁５１及び蒸発器用送風機４１の動作の一例を示すタイミングチャートである。図５の（ａ）は庫内温度の変化を表し、（ｂ）は吸入圧力の変化を表し、（ｃ）は圧縮機１０の動作（ＯＮ／ＯＦＦ）を表し、（ｄ）は凝縮器用送風機２１の動作（ＯＮ／ＯＦＦ）を表し、（ｅ）は電磁弁５１の動作（開／閉）を表し、（ｆ）は蒸発器用送風機４１の動作（ＯＮ／ＯＦＦ）を表している。このタイミングチャートの初期状態において、圧縮機１０、凝縮器用送風機２１及び蒸発器用送風機４１はいずれも運転状態（ＯＮ）にあり、電磁弁５１は開状態にあるものとする。すなわち、制御部６０では、冷蔵庫８０内を冷却する冷却運転モードが実行されている。図５に示すように、冷却運転モードが実行されているときには、蒸発器用送風機４１により冷蔵庫８０内に吹き出される空気が蒸発器４０で吸熱されるため、庫内温度は徐々に低下する。
　庫内温度が低下して所定の下限温度Ｔｍｉｎ以下になると（図５の時刻ｔ１１）、制御部６０は、電磁弁５１を閉状態とする。圧縮機１０、凝縮器用送風機２１及び蒸発器用送風機４１については、いずれもそのまま運転を継続させる。電磁弁５１が閉状態になると、凝縮器２０で凝縮した液冷媒が受液器５０内に回収され、絞り装置３０及び蒸発器４０に流通する冷媒量が減少するため、圧縮機１０の吸入圧力が徐々に低下する。
　圧縮機１０の吸入圧力が低下して所定の圧力Ｐ０以下になると（時刻ｔ１２）、制御部６０は、圧縮機１０及び凝縮器用送風機２１を停止させ、蒸発器用送風機４１については運転（例えば、連続運転）を継続させる。すなわち、制御部６０では、冷却運転モードに代えて送風運転モードが実行される。ここで、圧力Ｐ０は、蒸発器４０に冷媒がほとんど残らず、受液器５０内に冷媒が回収されるような値に設定される。なお、蒸発器用送風機４１の運転は間欠運転であってもよい。
　庫内温度が上昇して所定の上限温度Ｔｍａｘ以上になると（時刻ｔ１３）、制御部６０は、電磁弁５１を開状態にするとともに、圧縮機１０及び凝縮器用送風機２１を再び運転させる。蒸発器用送風機４１については、そのまま運転を継続させる。すなわち、制御部６０では、送風運転モードに代えて冷却運転モードが実行される。電磁弁５１が開状態となることにより、受液器５０内の冷媒が絞り装置３０及び蒸発器４０に流通し、圧縮機１０の吸入圧力が上昇する。
　その後、庫内温度が低下して所定の下限温度Ｔｍｉｎ以下になると（時刻ｔ１４）、制御部６０は、時刻ｔ１１と同様に電磁弁５１を閉状態とし、圧縮機１０、凝縮器用送風機２１及び蒸発器用送風機４１についてはそのまま運転を継続させる。また、圧縮機１０の吸入圧力が低下して圧力Ｐ０以下になると（時刻ｔ１５）、制御部６０は、時刻ｔ１２と同様に圧縮機１０及び凝縮器用送風機２１を停止させ、蒸発器用送風機４１については運転を継続させる。その後、庫内温度及び吸入圧力に基づく圧縮機１０、凝縮器用送風機２１、電磁弁５１及び蒸発器用送風機４１の制御が同様に繰り返される。
　以上説明したように、本実施の形態に係る冷凍装置２は、凝縮器２０の下流側で絞り装置３０の上流側に設けられた受液器５０と、受液器５０の下流側で絞り装置３０の上流側に設けられ、制御部６０の制御により開閉される電磁弁５１と、圧縮機１０の吸入圧力を検出し、吸入圧力の情報を制御部６０に出力する吸入圧力センサ１１と、をさらに備え、制御部６０は、冷却運転モードの実行中において庫内温度が下限温度Ｔｍｉｎ以下に低下したときに電磁弁５１を閉状態とし、電磁弁５１を閉状態とした後に吸入圧力が所定の圧力Ｐ０以下に低下したときに、冷却運転モードに代えて送風運転モードを実行することを特徴とするものである。
　この構成によれば、圧縮機１０の停止時に蒸発器４０内に冷媒がほとんどない状態にすることができるため、蒸発器４０の冷媒配管から冷媒が万一漏れたとしても、冷媒の漏れ量を微量とすることができる。さらに、実施の形態１と同様に、冷蔵庫８０内の空気は蒸発器用送風機４１により攪拌されるため、漏洩した冷媒が滞留することを防ぐことができる。したがって、本実施の形態によれば、蒸発器４０の冷媒配管から冷媒が万一漏れたとしても、冷媒に着火する可能性をさらに低減することができ、より安全性の高い冷凍装置２を得ることができる。
その他の実施の形態．
　本発明は、上記実施の形態に限らず種々の変形が可能である。
　例えば、上記実施の形態では、冷蔵庫８０内を保冷するクーリングユニットを冷凍装置の例に挙げたが、本発明は、冷凍庫内を保冷するクーリングユニットや、クーリングユニット以外の冷凍装置にも適用できる。
　また、上記実施の形態において、蒸発器用送風機４１は能力制御（例えば、回転数制御）が可能であってもよい。例えば、制御部６０は、送風運転モードの実行中には蒸発器用送風機４１を相対的に低い能力で運転させるようにしてもよい。また例えば、制御部６０は、送風運転モードの実行中には、冷却運転モードの実行中に設定され得る最低能力よりも低い能力で蒸発器用送風機４１を運転させるようにしてもよい。
　また、上記の各実施の形態や変形例は、互いに組み合わせて実施することが可能である。
　１、２　冷凍装置、１０　圧縮機、１１　吸入圧力センサ、２０　凝縮器、２１　凝縮器用送風機、３０　絞り装置、４０　蒸発器、４１　蒸発器用送風機、４２　庫内温度センサ、５０、受液器、５１　電磁弁、６０　制御部、８０　冷蔵庫。

Claims (7)

  1. 　圧縮機、凝縮器、絞り装置及び蒸発器が接続されて、冷媒を循環させる冷媒回路と、
    　前記蒸発器を通過して冷却対象空間に吹き出される空気の流れを生成する蒸発器用送風機と、
    　少なくとも前記圧縮機及び前記蒸発器用送風機を制御する制御部と、を備え、
    　前記冷媒として、Ｒ３２冷媒、Ｒ３２冷媒を６５重量％以上含む混合冷媒、ＨＦＯ冷媒、プロパン、又はプロパンを含む混合冷媒が用いられるものであり、
    　前記制御部は、前記圧縮機及び前記蒸発器用送風機の双方を運転させる第１運転モードと、前記圧縮機を停止させて前記蒸発器用送風機を運転させる第２運転モードと、を実行可能であることを特徴とする冷凍装置。
  2. 　前記冷却対象空間の温度を検出し、前記温度の情報を前記制御部に出力する温度センサをさらに備え、
    　前記制御部は、
    　前記第１運転モードの実行中において前記温度が所定の下限温度以下に低下したとき以降に、前記第１運転モードに代えて前記第２運転モードを実行し、
    　前記第２運転モードの実行中において前記温度が所定の上限温度以上に上昇したときに、前記第２運転モードに代えて前記第１運転モードを実行することを特徴とする請求項１に記載の冷凍装置。
  3. 　前記凝縮器の下流側で前記絞り装置の上流側に設けられた受液器と、
    　前記受液器の下流側で前記絞り装置の上流側に設けられ、前記制御部の制御により開閉される開閉弁と、
    　前記圧縮機の吸入圧力を検出し、前記吸入圧力の情報を前記制御部に出力する圧力センサと、をさらに備え、
    　前記制御部は、前記第１運転モードの実行中において前記温度が前記下限温度以下に低下したときに前記開閉弁を閉状態とし、前記開閉弁を閉状態とした後に前記吸入圧力が所定の圧力以下に低下したときに、前記第１運転モードに代えて前記第２運転モードを実行することを特徴とする請求項２に記載の冷凍装置。
  4. 　前記第２運転モードは、前記蒸発器用送風機を連続運転させる運転モードであることを特徴とする請求項１～請求項３のいずれか一項に記載の冷凍装置。
  5. 　前記第２運転モードは、前記蒸発器用送風機を間欠運転させる運転モードであることを特徴とする請求項１～請求項３のいずれか一項に記載の冷凍装置。
  6. 　前記制御部は、前記圧縮機が停止した場合に、前記第２運転モードを実行することを特徴とする請求項１～請求項５のいずれか一項に記載の冷凍装置。
  7. 　前記冷却対象空間は、冷蔵庫内又は冷凍庫内の空間であることを特徴とする請求項１～請求項６のいずれか一項に記載の冷凍装置。
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