WO2016079859A1 - 冷凍サイクル装置 - Google Patents

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WO2016079859A1
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pipe
refrigerant
compressor
oil return
electromagnetic valve
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PCT/JP2014/080817
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English (en)
French (fr)
Inventor
亮 築山
池田　隆
悠介 有井
智也 藤本
健一 秦
中林　敬幸
Original Assignee
三菱電機株式会社
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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B1/00—Compression machines, plants or systems with non-reversible cycle

Definitions

  • the present invention relates to a refrigeration cycle apparatus.
  • a refrigeration cycle apparatus equipped with a compressor capable of injecting a refrigerant is known.
  • a method of injecting refrigerant into the compressor for example, a method of injecting refrigerant into an intermediate pressure portion (intermediate port) of the compressor, a method of injecting refrigerant into the suction side of the compressor, and the above two injection methods are used. Combination methods are known. By injecting the refrigerant into the compressor using such a method, the temperature of the refrigerant discharged from the compressor can be lowered.
  • a first injection circuit configured to be able to inject a refrigerant into the intermediate pressure portion of the scroll compressor and a refrigerant can be injected to the suction side of the scroll compressor.
  • a refrigeration cycle apparatus provided with a second injection circuit (see, for example, Patent Document 2).
  • the present invention has been made against the background of the above-described problems, and an object thereof is to provide a refrigeration cycle apparatus with improved design freedom.
  • a refrigeration cycle apparatus includes a compressor that compresses a refrigerant flowing through a refrigerant pipe, a condenser that condenses the refrigerant discharged from the compressor, a discharge side of the compressor, and an inlet side of the condenser
  • an injection pipe that branches from the refrigerant pipe at a first branch part on the outlet side of the condenser and supplies refrigerant to an intermediate pressure part of the compressor, and a second branch part provided in the injection pipe
  • the refrigeration cycle apparatus of the present invention includes a bypass pipe that branches from the injection pipe at the second branch portion provided in the injection pipe and merges with the oil return pipe at the second junction provided in the oil return pipe. For this reason, the structural freedom can be improved.
  • FIG. 1 is a diagram showing a circuit configuration of a refrigeration cycle apparatus 100 according to Embodiment 1 of the present invention. Based on FIG. 1, the structure and operation
  • the size relationship of each component may be different from the actual one.
  • the same reference numerals denote the same or corresponding parts, and this is common throughout the entire specification.
  • the forms of the constituent elements shown in the entire specification are merely examples, and are not limited to these descriptions.
  • the refrigeration cycle apparatus 100 is used as an outdoor unit such as a refrigerator, a freezer, an air conditioner, a showcase, and the like, and includes a compressor 1, an oil separator 2, a condenser 3, and a liquid storage container 4.
  • the subcooler 5 and the accumulator 9 are provided.
  • the compressor 1, the oil separator 2, the condenser 3, the liquid storage container 4, the supercooler 5, and the accumulator 9 are connected in series by a refrigerant pipe 10, thereby the heat source side device. Is configured.
  • the compressor 1 compresses a refrigerant and discharges it as a high-temperature and high-pressure refrigerant, and is composed of, for example, an inverter compressor.
  • the oil separator 2 separates the discharge gas discharged from the compressor 1 into refrigerant and oil, and is provided on the discharge side of the compressor 1.
  • the condenser 3 is a heat exchanger that condenses the refrigerant that has flowed out of the oil separator 2. The condenser 3 exchanges heat between the refrigerant flowing out of the oil separator 2 and the air.
  • a liquid storage container 4 is provided on the outlet side of the condenser 3.
  • the liquid storage container 4 is a container for storing the liquid refrigerant that has flowed out of the condenser 3.
  • the refrigerant that has flowed out of the liquid reservoir 4 flows into the subcooler 5.
  • the supercooler 5 is a heat exchanger that supercools the liquid refrigerant flowing out of the liquid storage container 4.
  • the supercooler 5 exchanges heat between the refrigerant flowing out of the liquid reservoir 4 and the refrigerant decompressed by the electronic expansion valve 6. A part of the refrigerant flowing out from the subcooler 5 flows out from the heat source side device and flows into the load side device.
  • the load side device is configured, for example, by connecting at least an expansion valve (not shown) and a cooler (not shown) in series.
  • the expansion valve depressurizes the refrigerant flowing into the load side device.
  • the cooler is a heat exchanger that evaporates the refrigerant decompressed in the expansion valve. The cooler exchanges heat between the refrigerant decompressed by the expansion valve and the air.
  • the refrigerant flowing out of the cooler flows out of the load side device, flows into the heat source side device again, and flows into the accumulator 9.
  • the accumulator 9 separates the gas-liquid refrigerant flowing from the load side device into the heat source side device.
  • the refrigerant that has flowed out of the accumulator 9 is supplied to the compressor 1 through a suction pipe 10 s that constitutes a part of the refrigerant pipe 10.
  • An oil return pipe 11, an injection pipe 12, and a bypass pipe 13 are connected to the refrigerant pipe 10.
  • the oil return pipe 11 is a pipe through which oil contained in the refrigerant flowing into the oil separator 2 passes.
  • the oil return pipe 11 branches from the refrigerant pipe 10 in the oil separator 2 located on the discharge side of the compressor 1, and merges with the refrigerant pipe 10 in the first junction 10 b located on the suction side of the compressor 1 in the refrigerant pipe 10. Configured to do.
  • the injection pipe 12 branches from the refrigerant pipe 10 at the first branch part 10 a located on the outlet side of the subcooler 5 in the refrigerant pipe 10 and is connected to the intermediate pressure part 1 a (intermediate port) of the compressor 1. It is.
  • the injection pipe 12 is provided with an electronic expansion valve 6 and a first electromagnetic valve 7.
  • an electronic expansion valve 6, a supercooler 5, a second branching portion 12a, and a first electromagnetic valve 7 are positioned in this order from the upstream side in the refrigerant flow direction.
  • the first electromagnetic valve 7 is an electromagnetic valve for allowing or restricting the refrigerant flowing through the injection pipe 12 from flowing to the intermediate pressure portion 1a.
  • the bypass pipe 13 is a pipe for supplying at least a part of the refrigerant flowing through the injection pipe 12 to the oil return pipe 11.
  • the bypass pipe 13 is configured to branch from the injection pipe 12 at the second branch portion 12 a of the injection pipe 12 and to merge with the oil return pipe 11 at the second junction portion 11 b of the oil return pipe 11.
  • the bypass pipe 13 is provided with a second electromagnetic valve 8.
  • the second electromagnetic valve 8 is an electromagnetic valve for allowing or restricting the refrigerant flowing through the injection pipe 12 from flowing into the bypass pipe 13.
  • the electronic expansion valve 6, the first electromagnetic valve 7, and the second electromagnetic valve 8 described above are controlled by the control means 50.
  • the control means 50 is configured by, for example, hardware such as a circuit device that realizes this function, or software executed on an arithmetic device such as a microcomputer or a CPU.
  • the “open” state of the first solenoid valve 7 refers to opening the first solenoid valve 7
  • the “open” state of the second solenoid valve 8 refers to the second solenoid valve 8. Refers to releasing.
  • the “closed” state of the first electromagnetic valve 7 means that the first electromagnetic valve 7 is closed
  • the “closed” state of the second electromagnetic valve 8 means that the second electromagnetic valve 8 is closed. Refers to closing.
  • the refrigerant flow of the refrigeration cycle apparatus 100 will be described.
  • the refrigerant discharged from the compressor 1 flows into the oil separator 2.
  • the oil separator 2 the discharge gas discharged from the compressor 1 is separated into refrigerant and oil.
  • the refrigerant contained in the discharge gas discharged from the compressor 1 flows through the refrigerant pipe 10.
  • the oil contained in the discharge gas discharged from the compressor 1 flows through the oil return pipe 11.
  • the refrigerant that has flowed out of the oil separator 2 flows into the condenser 3.
  • the refrigerant flowing into the condenser 3 exchanges heat with air and flows out of the condenser 3.
  • the refrigerant flowing out of the condenser 3 flows into the liquid storage container 4, and the liquid refrigerant contained in the refrigerant flowing out of the condenser 3 is stored in the liquid storage container 4.
  • the refrigerant that has flowed out of the liquid reservoir 4 flows into the subcooler 5.
  • the refrigerant that has flowed out of the subcooler 5 branches in the first branch portion 10a and flows in two directions. That is, a part of the liquid refrigerant that has flowed out of the subcooler 5 flows on the load device side, and the remainder of the liquid refrigerant that has flowed out of the subcooler 5 flows into the injection pipe 12.
  • the refrigerant flowing out of the subcooler 5 and flowing into the injection pipe 12 through the first branch portion 10a is decompressed in the electronic expansion valve 6, and the liquid refrigerant and heat flowing out of the reservoir 4 in the subcooler 5 are heated. Exchange.
  • the refrigerant flowing through the injection pipe 12 passes through the first electromagnetic valve 7 and the compressor 1.
  • the intermediate pressure part 1a is injected.
  • the refrigerant flowing through the injection pipe 12 passes through the second branch portion 12a and bypass pipe 13 , Flows through the oil return pipe 11 via the second merging portion 11b, and flows through the suction pipe 10s via the first merging portion 10b.
  • the refrigerant flowing through the suction pipe 10s via the first junction 10b is supplied to the suction side of the compressor 1.
  • FIG. 2 is a diagram showing a circuit configuration of a refrigeration cycle apparatus 200 according to a conventional example.
  • a bypass pipe 113 is provided so as to connect the second branch part 12a of the injection pipe 12 and the junction part 110b of the suction pipe 10s.
  • the bypass pipe 113 is a pipe that supplies a part of the refrigerant flowing through the injection pipe 12 to the suction side of the compressor 1.
  • the bypass pipe 113 is provided with a second electromagnetic valve 8.
  • the refrigerant flowing through the injection pipe 12 is in the second branch. It flows through the bypass pipe 113 via the section 12a and flows through the suction pipe 10s via the junction section 110b. That is, in the conventional refrigeration cycle apparatus 200, the refrigerant flowing out of the accumulator 9, the oil flowing through the oil return pipe 11, and the refrigerant flowing through the bypass pipe 113 are mixed in the suction pipe 10 s to the suction side of the compressor 1. Supplied.
  • the injection pipe 12 has a high-pressure liquid. Refrigerant is present.
  • the high-pressure liquid refrigerant flowing in the injection pipe 12 is injected into the intermediate pressure portion 1 a of the compressor 1.
  • Machine 1 will be liquid-compressed. For this reason, the torque which acts on the compressor 1 becomes large, and overcurrent will work.
  • the control means 50 when the compressor 1 is started, the control means 50 indicates that the first electromagnetic valve 7 is in the “closed” state and the second electromagnetic valve 8 is “open”.
  • the first solenoid valve 7 and the second solenoid valve 8 are controlled so as to be in the state.
  • the control means 50 is configured so that the first electromagnetic valve 7 is in the “closed” state and the second electromagnetic valve 8 is in the “open” state until the operating frequency of the compressor 1 reaches a reference frequency (for example, 30 Hz).
  • the electromagnetic valve 7 and the second electromagnetic valve 8 are controlled.
  • FIG. 3 is a diagram showing a control flow of the refrigeration cycle apparatus 100 according to Embodiment 1 of the present invention.
  • the correspondence relationship between the operating state of the compressor 1 and the opening and closing of the first electromagnetic valve 7 and the second electromagnetic valve 8 will be described with reference to FIG.
  • step S10 the control means 50 determines whether the compressor 1 is operating. In step S10, when it is determined that the compressor 1 is operating (YES in step S10), the control unit 50 proceeds to step S20. On the other hand, when it is determined in step S10 that the compressor 1 is not operating (NO in step S10), the control unit 50 proceeds to step S11. In step S11, the control means 50 controls the first electromagnetic valve 7 and the second electromagnetic valve 8 so that the first electromagnetic valve 7 is in the “closed” state and the second electromagnetic valve 8 is in the “closed” state, Return to step S10.
  • step S20 the control means 50 determines whether or not the frequency of the compressor 1 is equal to or higher than the reference frequency. In step S20, when it is determined that the frequency of the compressor 1 is equal to or higher than the reference frequency (YES in step S20), the control unit 50 proceeds to step S21. On the other hand, when it is determined in step S20 that the frequency of the compressor 1 is not equal to or higher than the reference frequency (NO in step S20), the control unit 50 proceeds to step S22.
  • step S21 the control means 50 controls the first electromagnetic valve 7 and the second electromagnetic valve 8 so that the first electromagnetic valve 7 is in the “open” state and the second electromagnetic valve 8 is in the “closed” state.
  • step S22 the control means 50 controls the first electromagnetic valve 7 and the second electromagnetic valve 8 so that the first electromagnetic valve 7 is in the “closed” state and the second electromagnetic valve 8 is in the “open” state, The process returns to step S20.
  • FIG. 4 is a diagram showing the control timing of the first electromagnetic valve 7 and the second electromagnetic valve 8 of the refrigeration cycle apparatus 100 according to Embodiment 1 of the present invention.
  • the frequency of the compressor 1, the open / close state of the first electromagnetic valve 7, and the open / close state of the second electromagnetic valve 8 that change with time will be described with reference to FIG.
  • FIG. 4A shows a graph in which time is defined on the horizontal axis and the frequency of the compressor 1 is defined on the vertical axis.
  • section (i), section (ii), and section (iii) are defined.
  • FIG. 4B shows a graph in which time is defined on the horizontal axis and the open / closed state of the first electromagnetic valve 7 is defined on the vertical axis.
  • FIG. 4B shows a section (i), a section (ii), and a section (iii).
  • FIG. 4 (c) shows a graph in which time is defined on the horizontal axis and the open / closed state of the second electromagnetic valve 8 is defined on the vertical axis.
  • FIG. 4C shows a section (i), a section (ii), and a section (iii).
  • the time axis defined on the horizontal axis in FIGS. 4 (a), 4 (b), and 4 (c) is common throughout FIGS. 4 (a), 4 (b), and 4 (c). Shows the time. That is, the start time and end time of the section (i) in FIG. 4A, the start time and end time of the section (i) in FIG. 4B, the start time of the section (i) in FIG. The end times are all the same time. Also, the start time and end time of the section (ii) in FIG. 4A, the start time and end time of the section (ii) in FIG. 4B, the start time of the section (ii) in FIG. The end times are all the same time.
  • start time and end time of the section (iii) in FIG. 4A, the start time and end time of the section (iii) in FIG. 4B, the start time of the section (iii) in FIG. The end times are all the same time.
  • Section (i) is a section before the compressor 1 is started, and the frequency of the compressor 1 is 0 Hz.
  • the first electromagnetic valve 7 is in the “closed” state and the second electromagnetic valve 8 is in the “closed” state.
  • the control means 50 performs control to start the compressor 1 (start instruction in FIG. 4)
  • the section (i) shifts to the section (ii).
  • the present invention is not limited to this and may be increased nonlinearly.
  • Section (ii) is a section after the compressor 1 is started and until the frequency of the compressor 1 reaches the reference frequency.
  • the compressor 1 is driven to increase the frequency of the compressor 1, the first solenoid valve 7 is in the “closed” state, and the second solenoid valve 8 is “open”. It becomes a state.
  • the section (ii) shifts to the section (iii).
  • the section (iii) is a section after the compressor 1 is started and after the frequency of the compressor 1 reaches the reference frequency.
  • the section (ii) is shifted to the section (iii)
  • the first electromagnetic valve 7 is in the “open” state
  • the second electromagnetic valve 8 is in the “closed” state.
  • control means 50 When the first solenoid valve 7 is in the “open” state and the second solenoid valve 8 is in the “closed” state, the control means 50 performs control to stop the compressor 1 (in FIG. 4). Stop instruction), the frequency of the compressor 1 decreases.
  • section (i) in FIG. 4 shifts to the section (ii) in FIG.
  • the section in which the determination in step S20 in FIG. 3 (NO in step S20) and the process in step S22 are repeated corresponds to the section (ii) in FIG.
  • the determination in step S20 of FIG. 3 is YES
  • the section (ii) in FIG. 4 shifts to the section (iii) in FIG.
  • the refrigeration cycle apparatus 100 returns from the second junction 12b provided in the oil return pipe 11 by branching from the injection pipe 12 in the second branch 12a provided in the injection pipe 12.
  • a bypass pipe 13 that merges with the oil pipe 11 is provided. For this reason, the structural freedom can be improved. Therefore, the material cost of the refrigerant piping can be reduced.
  • control means 50 keeps the first electromagnetic valve 7 in the “closed” state until the compressor 1 reaches the reference frequency after the compressor 1 is started. For this reason, the possibility that the liquid refrigerant flowing through the injection pipe 12 flows into the intermediate pressure part 1a of the compressor 1 can be reduced. Therefore, it is possible to reduce the possibility that the compressor 1 performs liquid compression at the time of starting and after the starting of the compressor 1. In this way, it is possible to reduce the possibility of overcurrent during and after the start of the compressor 1.
  • control means 50 keeps the second electromagnetic valve 8 in the “open” state until the compressor 1 reaches the reference frequency after the compressor 1 is started. For this reason, the refrigerant flowing through the injection pipe 12 is supplied to the oil return pipe 11 via the bypass pipe 13. Therefore, the oil flowing through the oil return pipe 11 is supplied to the compressor 1 through the suction pipe 10s. Therefore, the startability of the compressor 1 can be improved.
  • control means 50 keeps the second electromagnetic valve 8 in the “open” state until the compressor 1 reaches the reference frequency after the compressor 1 is started. For this reason, the liquid refrigerant flowing through the injection pipe 12 is supplied to the oil return pipe 11 through which high-temperature oil flows and is likely to evaporate. Therefore, liquid back can be suppressed.
  • control means 50 keeps the second electromagnetic valve 8 in an “open” state until the compressor 1 reaches the reference frequency after the compressor 1 is started, and after the compressor 1 becomes the reference frequency or higher, the control means 50 The means 50 has the first electromagnetic valve 7 in the “open” state. For this reason, possibility that the liquid refrigerant contained in the refrigerant which flows through injection pipe 12 will be supplied to intermediate pressure part 1a can be reduced. Therefore, the possibility that the compressor 1 performs liquid compression can be reduced.
  • the condenser 3 constituting a part of the heat source side apparatus becomes an outdoor heat exchanger, and cooling constituting a part of the load side apparatus. Since the cooler is an indoor heat exchanger, the cooling operation is performed, but the present invention is not limited to this.
  • a four-way valve (not shown) is provided on the discharge side of the compressor 1 and on the inlet side of the condenser 3, and a part of the heat source side apparatus is provided. You may make it perform heating operation by making the condenser 3 to comprise into an indoor side heat exchanger, and using the cooler which comprises some load side apparatuses as an outdoor side heat exchanger.
  • Embodiment 2 FIG. In the second embodiment, unlike the first embodiment, the shape of the bypass pipe 13 is changed. In the second embodiment, items that are not particularly described are the same as those in the first embodiment, and the same functions and configurations are described using the same reference numerals.
  • FIG. 5 is a diagram showing the configuration of the bypass pipe 13 of the refrigeration cycle apparatus 100 according to Embodiment 2 of the present invention. As shown in FIG. 5, the bypass pipe 13 has a bent portion 13A. *
  • control means 50 sets the first electromagnetic valve 7 in the “closed” state and the second electromagnetic valve 8 in the “open” state, so that the liquid refrigerant accumulated in the injection pipe 12
  • the oil is supplied to the low pressure side through the oil return pipe 11.
  • the liquid refrigerant on the high pressure side is depressurized and evaporated, and a phenomenon similar to a liquid hammer occurs that collides with the oil return pipe 11 in a gas-liquid mixed state, and stress may be applied to the oil return pipe 11.
  • the bypass pipe 13 is provided with a bent portion 13A to reduce the stress.
  • the liquid hammer applies a force in the left-right direction in FIG. 5, and a stress in the left-right direction in FIG. 5 is applied to the second joining portion 11b.
  • the first distance L1 is set to be equal to or greater than the first reference distance (for example, 50 mm). The stress applied to the merging portion 11b can be further suppressed.
  • the bypass pipe 13 has the bent portion 13A, and the first distance L1 that is the distance between the bent portion 13A and the second joining portion 11b is set.
  • the bypass pipe 13 is configured to be longer than the first reference distance. For this reason, the stress by a liquid hammer can be suppressed.
  • Embodiment 3 In the third embodiment, unlike the first embodiment, the shape of the bypass pipe 13 is changed.
  • items that are not particularly described are the same as those in Embodiment 1, and the same functions and configurations are described using the same reference numerals.
  • FIG. 6 is a diagram showing the configuration of the bypass pipe 13 of the refrigeration cycle apparatus 100 according to Embodiment 3 of the present invention.
  • FIG. 7 is a diagram showing a configuration of the bypass pipe 13 of the refrigeration cycle apparatus 100 according to Embodiment 3 of the present invention.
  • control means 50 sets the first electromagnetic valve 7 in the “closed” state and the second electromagnetic valve 8 in the “open” state, so that the liquid refrigerant accumulated in the injection pipe 12
  • the oil is supplied to the low pressure side through the oil return pipe 11.
  • the high-pressure liquid refrigerant evaporates in the process of flowing from the high-pressure side to the low-pressure side, and cools the oil return pipe 11.
  • the oil return pipe 11 becomes high temperature depending on the discharge temperature of the compressor 1 and is heated for a while even when the compressor 1 is stopped.
  • the temperature of the oil return pipe 11 rapidly decreases from a high temperature in the process in which the liquid refrigerant accumulated in the injection pipe 12 is supplied to the low pressure side through the bypass pipe 13.
  • thermal stress may occur in the oil return pipe 11.
  • the thermal stress is generated when a force is applied to an end portion or a bent portion of the refrigerant pipe 10 when the refrigerant pipe 10 expands and contracts due to thermal fluctuation.
  • the thermal stress is applied to the oil return pipe 11 in this manner, as shown in FIG. 6, the oil return pipe outer surface 11 ⁇ / b> Z facing the bypass pipe 13 in the oil return pipe 11 and the oil return pipe 11 in the bypass pipe 13. It is possible to reduce the thermal stress applied to the oil return pipe 11 so that the distance from the outer surface 13Z of the bypass pipe facing the pipe does not increase. As shown in FIG. 6, when the distance between the oil return pipe outer surface 11Z and the bypass pipe outer surface 13Z is the second distance L2, the second distance L2 is less than the second reference distance (for example, 500 mm). Thermal stress can be reduced.
  • the oil return pipe is such that the second distance L2 that is the distance between the oil return pipe outer surface 11Z and the bypass pipe outer surface 13Z is less than the second reference distance. 11 is constituted. For this reason, the stress by thermal expansion and contraction can be suppressed.
  • the number of bends of the oil return pipe 11 is not limited to two, but may be three or more, for example.

Abstract

　インジェクション管１２に設けられる第２分岐部１２ａにおいてインジェクション管１２から分岐して返油管１１に設けられる第２合流部１１ｂにおいて返油管１１と合流するバイパス管１３を備える。

Description

冷凍サイクル装置
　本発明は、冷凍サイクル装置に関する。
　従来から、冷媒をインジェクション可能な圧縮機を搭載した冷凍サイクル装置が知られている。圧縮機に冷媒をインジェクションする方式としては、例えば、圧縮機の中間圧力部（中間ポート）に冷媒をインジェクションする方式と、圧縮機の吸入側に冷媒をインジェクションする方式と、上記２つのインジェクション方式を組み合わせた方式と、が知られている。このような方式を用いて圧縮機に冷媒をインジェクションすることで、圧縮機から吐出される冷媒の温度を下げることができる。
　ここで従来、圧縮機の吸入側に冷媒をインジェクションする方式として、凝縮器から分岐して圧縮機に接続される分岐管を備えた冷凍サイクル装置があった（例えば、特許文献１参照）。
　また従来、上記２つのインジェクション方式を組み合わせた方式として、スクロール圧縮機の中間圧部に冷媒をインジェクション可能に構成される第１インジェクション回路と、スクロール圧縮機の吸入側に冷媒をインジェクション可能に構成される第２インジェクション回路と、を備えた冷凍サイクル装置があった（例えば、特許文献２参照）。
特開昭５９－２１７４５８号公報 特開平５－３４０６１５号公報
　しかしながら、特許文献１に記載の冷凍サイクル装置においては、凝縮器において凝縮液化する冷媒の一部が分岐管を介して圧縮機にインジェクションされるため、系内の冷媒循環量が低下し、冷凍能力が低下してしまうという課題があった。
　また、特許文献２に記載の冷凍サイクル装置においては、冷凍サイクルが動作している場合に、２つのインジェクション回路が常に作動し、２つのインジェクション回路に流れる冷媒の流量を調整することができないため、冷凍サイクルの能力を十分に発揮することができないという課題があった。
　ここで、上述のような課題を解決するためには、例えば、インジェクション回路から分岐して圧縮機の吸入側に位置する冷媒配管と接続されるバイパス管を設けることが考えられる。しかしながら、圧縮機の吸入側には、低圧センサー、オイルセパレータの戻り配管、温度サーミスタ等が設けられている。このため、圧縮機の吸入側に位置する冷媒配管にバイパス管を接続することは、構造上の制約上困難であり、設計自由度が低くなってしまうという課題があった。
　本発明は、上述のような課題を背景としてなされたものであり、設計自由度を向上させた冷凍サイクル装置を提供することを目的としている。
　本発明に係る冷凍サイクル装置は、冷媒配管を流れる冷媒を圧縮する圧縮機と、前記圧縮機から吐出された冷媒を凝縮する凝縮器と、前記圧縮機の吐出側で且つ前記凝縮器の入口側に位置するオイルセパレータと、前記オイルセパレータにおいて冷媒から分離された油を通し、前記冷媒配管のうち前記圧縮機の吸入側に位置する第１合流部において前記冷媒配管と合流する返油管と、前記冷媒配管のうち前記凝縮器の出口側における第１分岐部において前記冷媒配管から分岐し、前記圧縮機の中間圧力部に冷媒を供給するインジェクション管と、前記インジェクション管に設けられる第２分岐部において前記インジェクション管から分岐し、前記返油管に設けられる第２合流部において前記返油管と合流するバイパス管と、前記冷媒配管のうち前記凝縮器の出口側で且つ前記第１分岐部よりも前記凝縮器側を流れる冷媒と、前記インジェクション管のうち前記第２分岐部よりも前記第１分岐部側を流れる冷媒と、を熱交換する過冷却器と、前記インジェクション管のうち前記第２分岐部よりも前記中間圧力部側に設けられた第１電磁弁と、前記バイパス管に設けられた第２電磁弁と、前記第１電磁弁及び前記第２電磁弁を制御する制御手段と、を備えたものである。
　本発明の冷凍サイクル装置は、インジェクション管に設けられる第２分岐部においてインジェクション管から分岐し、返油管に設けられる第２合流部において返油管と合流するバイパス管を備える。このため、構造上の自由度を向上させることができる。
本発明の実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１００の回路構成を示す図である。 従来例に係る冷凍サイクル装置２００の回路構成を示す図である。 本発明の実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１００の制御フローを示す図である。 本発明の実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１００の第１電磁弁７及び第２電磁弁８の制御タイミングを示す図である。 本発明の実施の形態２に係る冷凍サイクル装置１００のバイパス管１３の構成を示す図である。 本発明の実施の形態３に係る冷凍サイクル装置１００のバイパス管１３の構成を示す図である。 本発明の実施の形態３に係る冷凍サイクル装置１００のバイパス管１３の構成を示す図である。
実施の形態１．
　図１は本発明の実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１００の回路構成を示す図である。図１に基づいて、冷凍サイクル装置１００の構成及び動作について説明する。なお、以下の図面では各構成部材の大きさの関係が実際のものとは異なる場合がある。また、以下の図面において、同一の符号を付したものは、同一又はこれに相当するものであり、このことは明細書の全文において共通することとする。さらに、明細書全文に表されている構成要素の形態は、あくまでも例示であって、これらの記載に限定されるものではない。
　冷凍サイクル装置１００は、例えば、冷蔵庫や冷凍庫、空気調和装置、ショーケース等の室外機として利用されるものであり、圧縮機１と、オイルセパレータ２と、凝縮器３と、液溜め容器４と、過冷却器５と、アキュムレータ９と、を備える。圧縮機１と、オイルセパレータ２と、凝縮器３と、液溜め容器４と、過冷却器５と、アキュムレータ９と、は、冷媒配管１０で直列に配管接続されており、これにより熱源側装置が構成される。
　圧縮機１は、冷媒を圧縮して高温高圧の冷媒として吐出するものであり、例えばインバータ圧縮機で構成される。オイルセパレータ２は、圧縮機１から吐出される吐出ガスを冷媒と油とに分離するものであり、圧縮機１の吐出側に設けられている。凝縮器３は、オイルセパレータ２から流出した冷媒を凝縮する熱交換器である。凝縮器３は、オイルセパレータ２から流出した冷媒と空気とを熱交換する。凝縮器３の出口側には液溜め容器４が設けられている。
　液溜め容器４は、凝縮器３から流出した液冷媒を溜める容器である。液溜め容器４から流出した冷媒は過冷却器５に流入する。過冷却器５は、液溜め容器４から流出した液冷媒を過冷却する熱交換器である。過冷却器５は、液溜め容器４から流出した冷媒と、電子膨張弁６で減圧された冷媒と、を熱交換するものである。過冷却器５から流出した冷媒の一部は、熱源側装置から流出して負荷側装置に流入する。
　負荷側装置は、例えば、少なくとも膨張弁（図示省略）及び冷却器（図示省略）が直列に接続されて構成される。膨張弁は、負荷側装置に流入する冷媒を減圧するものである。冷却器は、膨張弁において減圧された冷媒を蒸発する熱交換器である。冷却器は、膨張弁において減圧された冷媒と空気とを熱交換する。冷却器から流出した冷媒は、負荷側装置から流出して再び熱源側装置に流入し、アキュムレータ９に流入する。アキュムレータ９は、負荷側装置から熱源側装置に流入した冷媒の気液を分離するものである。アキュムレータ９から流出した冷媒は、冷媒配管１０の一部を構成する吸入管１０ｓを通って圧縮機１に供給される。冷媒配管１０には、返油管１１、インジェクション管１２、及びバイパス管１３が接続されている。
　返油管１１は、オイルセパレータ２に流入する冷媒に含まれる油を通す管である。返油管１１は、圧縮機１の吐出側に位置するオイルセパレータ２において冷媒配管１０から分岐し、冷媒配管１０のうち圧縮機１の吸入側に位置する第１合流部１０ｂにおいて冷媒配管１０と合流するように構成される。
　インジェクション管１２は、冷媒配管１０のうち過冷却器５の出口側に位置する第１分岐部１０ａにおいて冷媒配管１０から分岐し、圧縮機１の中間圧力部１ａ（中間ポート）に接続される管である。インジェクション管１２には、電子膨張弁６及び第１電磁弁７が設けられている。インジェクション管１２には、冷媒の流れ方向の上流側から順に、電子膨張弁６、過冷却器５、第２分岐部１２ａ、第１電磁弁７が位置している。第１電磁弁７は、インジェクション管１２を流れる冷媒が中間圧力部１ａに流れることを許容又は制限するための電磁弁である。
　バイパス管１３は、インジェクション管１２を流れる冷媒の少なくとも一部を返油管１１に供給するための管である。バイパス管１３は、インジェクション管１２の第２分岐部１２ａにおいてインジェクション管１２から分岐し、返油管１１の第２合流部１１ｂにおいて返油管１１と合流するように構成される。バイパス管１３には第２電磁弁８が設けられている。第２電磁弁８は、インジェクション管１２を流れる冷媒がバイパス管１３に流れることを許容又は制限するための電磁弁である。
　上述した、電子膨張弁６、第１電磁弁７、及び第２電磁弁８は、制御手段５０によって制御される。制御手段５０は、例えば、この機能を実現する回路デバイス等のハードウェア、又はマイコン若しくはＣＰＵ等の演算装置上で実行されるソフトウェアで構成される。
　なお、以後の説明において、第１電磁弁７の「開」状態とは、第１電磁弁７を開放することを指し、第２電磁弁８の「開」状態とは、第２電磁弁８を開放することを指す。
また、以後の説明において、第１電磁弁７の「閉」状態とは、第１電磁弁７を閉止することを指し、第２電磁弁８の「閉」状態とは、第２電磁弁８を閉止することを指す。
　以下に、冷凍サイクル装置１００の冷媒の流れについて説明する。
　まず、圧縮機１から吐出された冷媒は、オイルセパレータ２に流入する。オイルセパレータ２において、圧縮機１から吐出された吐出ガスは冷媒と油とに分離される。オイルセパレータ２において、圧縮機１から吐出された吐出ガスに含まれる冷媒は冷媒配管１０を流れる。また、オイルセパレータ２において、圧縮機１から吐出された吐出ガスに含まれる油は返油管１１を流れる。
　オイルセパレータ２から流出した冷媒は凝縮器３に流入する。凝縮器３に流入した冷媒は、空気と熱交換して凝縮器３から流出する。凝縮器３から流出した冷媒は液溜め容器４に流入し、凝縮器３から流出した冷媒に含まれる液冷媒が液溜め容器４に溜められる。液溜め容器４から流出した冷媒は過冷却器５に流入する。
　液溜め容器４から流出して過冷却器５に流入した冷媒は、インジェクション管１２を流れる冷媒と熱交換することで温度低下する。すなわち、インジェクション管１２を流れる冷媒は、液溜め容器４から流出して過冷却器５に流入した冷媒と熱交換することで温度上昇する。
　過冷却器５から流出した冷媒は、第１分岐部１０ａにおいて分岐して二方向に流れるようになっている。すなわち、過冷却器５から流出した液冷媒の一部は負荷装置側を流れ、過冷却器５から流出した液冷媒の残りはインジェクション管１２に流入するようになっている。
　過冷却器５から流出して第１分岐部１０ａを経由して負荷装置側を流れる冷媒は、負荷側装置において、膨張弁、冷却器等を経由し、アキュムレータ９に流入する。過冷却器５から流出して第１分岐部１０ａを経由してインジェクション管１２に流入した冷媒は、電子膨張弁６において減圧され、過冷却器５において液溜め容器４から流出した液冷媒と熱交換する。
　ここで、第１電磁弁７が「開」状態で且つ第２電磁弁８が「閉」状態である場合には、インジェクション管１２を流れる冷媒は、第１電磁弁７を通って圧縮機１の中間圧力部１ａにインジェクションされる。
　また、第１電磁弁７が「閉」状態で且つ第２電磁弁８が「開」状態である場合には、インジェクション管１２を流れる冷媒は、第２分岐部１２ａを経由してバイパス管１３を流れ、第２合流部１１ｂを経由して返油管１１を流れ、第１合流部１０ｂを経由して吸入管１０ｓを流れる。第１合流部１０ｂを経由して吸入管１０ｓを流れる冷媒は、圧縮機１の吸入側に供給される。
　図２は従来例に係る冷凍サイクル装置２００の回路構成を示す図である。図２に示されるように、従来の冷凍サイクル装置２００においては、インジェクション管１２の第２分岐部１２ａと、吸入管１０ｓの合流部１１０ｂと、を接続するようにバイパス管１１３が設けられている。バイパス管１１３は、インジェクション管１２を流れる冷媒の一部を圧縮機１の吸入側に供給する管である。バイパス管１１３には、第２電磁弁８が設けられている。
　ここで、従来の冷凍サイクル装置２００において、第１電磁弁７が「閉」状態で且つ第２電磁弁８が「開」状態である場合には、インジェクション管１２を流れる冷媒は、第２分岐部１２ａを経由してバイパス管１１３を流れ、合流部１１０ｂを経由して吸入管１０ｓを流れる。すなわち、従来の冷凍サイクル装置２００においては、アキュムレータ９から流出する冷媒と、返油管１１を流れる油と、バイパス管１１３を流れる冷媒と、が吸入管１０ｓにおいて混合して圧縮機１の吸入側に供給される。
　また、従来の冷凍サイクル装置２００において、第１電磁弁７が「閉」状態で且つ第２電磁弁８が「閉」状態である圧縮機１の停止時には、インジェクション管１２内には高圧の液冷媒が存在している。この状態で圧縮機１を起動して、第１電磁弁７を「開」状態とすると、インジェクション管１２内を流れる高圧の液冷媒が圧縮機１の中間圧力部１ａにインジェクションされるため、圧縮機１は液圧縮してしまう。このため、圧縮機１に作用するトルクが大きくなり、過電流が働いてしまう。
　これに対して、本実施の形態１の冷凍サイクル装置１００においては、圧縮機１の起動時に、制御手段５０は、第１電磁弁７が「閉」状態で且つ第２電磁弁８が「開」状態となるように第１電磁弁７及び第２電磁弁８を制御する。制御手段５０は、圧縮機１の運転周波数が基準周波数（例えば３０Ｈｚ）になるまで、第１電磁弁７が「閉」状態で且つ第２電磁弁８が「開」状態となるように第１電磁弁７及び第２電磁弁８を制御する。
　図３は本発明の実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１００の制御フローを示す図である。以下に、図３を用いて、圧縮機１の運転状況と、第１電磁弁７及び第２電磁弁８の開閉と、の対応関係について説明する。
　まず、ステップＳ１０において、制御手段５０は、圧縮機１が運転しているかどうかを判定する。
　ステップＳ１０において、制御手段５０は、圧縮機１が運転していると判定した場合には（ステップＳ１０においてＹＥＳ）、ステップＳ２０に移行する。
　一方、ステップＳ１０において、制御手段５０は、圧縮機１が運転していないと判定した場合には（ステップＳ１０においてＮＯ）、ステップＳ１１に移行する。ステップＳ１１において、制御手段５０は、第１電磁弁７が「閉」状態で且つ第２電磁弁８が「閉」状態となるように第１電磁弁７及び第２電磁弁８を制御し、ステップＳ１０に戻る。
　ステップＳ２０において、制御手段５０は、圧縮機１の周波数が基準周波数以上であるか否かを判定する。
　ステップＳ２０において、制御手段５０は、圧縮機１の周波数が基準周波数以上であると判定した場合には（ステップＳ２０においてＹＥＳ）、ステップＳ２１に移行する。
　一方、ステップＳ２０において、制御手段５０は、圧縮機１の周波数が基準周波数以上でないと判定した場合には（ステップＳ２０においてＮＯ）、ステップＳ２２に移行する。
　ステップＳ２１において、制御手段５０は、第１電磁弁７が「開」状態で且つ第２電磁弁８が「閉」状態となるように第１電磁弁７及び第２電磁弁８を制御する。
　ステップＳ２２において、制御手段５０は、第１電磁弁７が「閉」状態で且つ第２電磁弁８が「開」状態となるように第１電磁弁７及び第２電磁弁８を制御し、ステップＳ２０に戻る。
　図４は本発明の実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１００の第１電磁弁７及び第２電磁弁８の制御タイミングを示す図である。以下に、図４を用いて、時間経過に伴って変化する圧縮機１の周波数並びに第１電磁弁７の開閉状態及び第２電磁弁８の開閉状態について説明する。
　図４（ａ）には、横軸に時間を規定し、縦軸に圧縮機１の周波数を規定したグラフを示している。図４（ａ）には、区間（ｉ）、区間（ｉｉ）、及び区間（ｉｉｉ）がされている。
　図４（ｂ）には、横軸に時間を規定し、縦軸に第１電磁弁７の開閉状態を規定したグラフを示している。図４（ｂ）には、区間（ｉ）、区間（ｉｉ）、及び区間（ｉｉｉ）が示されている。
　図４（ｃ）には、横軸に時間を規定し、縦軸に第２電磁弁８の開閉状態を規定したグラフを示している。図４（ｃ）には、区間（ｉ）、区間（ｉｉ）、及び区間（ｉｉｉ）が示されている。
　なお、図４（ａ）、図４（ｂ）、及び図４（ｃ）における横軸に規定した時間軸は、図４（ａ）、図４（ｂ）、及び図４（ｃ）を通して共通の時間を示している。すなわち、図４（ａ）の区間（ｉ）の開始時間及び終了時間、図４（ｂ）の区間（ｉ）の開始時間及び終了時間、図４（ｃ）の区間（ｉ）の開始時間及び終了時間は全て同一の時間である。また、図４（ａ）の区間（ｉｉ）の開始時間及び終了時間、図４（ｂ）の区間（ｉｉ）の開始時間及び終了時間、図４（ｃ）の区間（ｉｉ）の開始時間及び終了時間は全て同一の時間である。また、図４（ａ）の区間（ｉｉｉ）の開始時間及び終了時間、図４（ｂ）の区間（ｉｉｉ）の開始時間及び終了時間、図４（ｃ）の区間（ｉｉｉ）の開始時間及び終了時間は全て同一の時間である。
　区間（ｉ）は、圧縮機１が起動する前の区間であり圧縮機１の周波数は０Ｈｚである。区間（ｉ）においては、第１電磁弁７が「閉」状態で且つ第２電磁弁８が「閉」状態である。制御手段５０が、圧縮機１を起動する制御を行うことで（図４中の起動指示）、区間（ｉ）から区間（ｉｉ）に移行する。なお、圧縮機１の周波数は線形に増加する例について説明しているが、これに限定されず、非線形に増加するものであってもよい。
　区間（ｉｉ）は、圧縮機１が起動した後で且つ圧縮機１の周波数が基準周波数に達するまでの区間である。区間（ｉ）から区間（ｉｉ）に移行すると、圧縮機１は駆動して圧縮機１の周波数は上昇し、第１電磁弁７が「閉」状態で且つ第２電磁弁８が「開」状態となる。そして、圧縮機１の周波数が基準周波数に達することで、区間（ｉｉ）から区間（ｉｉｉ）に移行する。
　区間（ｉｉｉ）は、圧縮機１が起動した後で且つ圧縮機１の周波数が基準周波数に達した後における区間である。区間（ｉｉ）から区間（ｉｉｉ）に移行すると、第１電磁弁７が「開」状態で且つ第２電磁弁８が「閉」状態となる。
　そして、第１電磁弁７が「開」状態で且つ第２電磁弁８が「閉」状態である場合に、制御手段５０が、圧縮機１を停止する制御を行うことで（図４中の停止指示）、圧縮機１の周波数は減少する。
　図３のステップＳ１０における判定（ステップＳ１０においてＮＯ）及びステップＳ１１の処理を繰り返す区間が、図４の区間（ｉ）に相当する。図３のステップＳ１０における判定がＹＥＳである場合に、図４の区間（ｉ）から図４の区間（ｉｉ）に移行する。
　図３のステップＳ２０における判定（ステップＳ２０においてＮＯ）及びステップＳ２２の処理を繰り返す区間が、図４の区間（ｉｉ）に相当する。図３のステップＳ２０における判定がＹＥＳである場合に、図４の区間（ｉｉ）から図４の区間（ｉｉｉ）に移行する。
　以上のように、本実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１００は、インジェクション管１２に設けられる第２分岐部１２ａにおいてインジェクション管１２から分岐して返油管１１に設けられる第２合流部１１ｂにおいて返油管１１と合流するバイパス管１３を備える。このため、構造上の自由度を向上させることができる。したがって、冷媒配管の材料費を低減することができる。
　また、制御手段５０は、圧縮機１の起動後において圧縮機１が基準周波数になるまで、第１電磁弁７を「閉」状態としている。このため、インジェクション管１２を流れる液冷媒が圧縮機１の中間圧力部１ａに流入する可能性を低減できる。したがって、圧縮機１の起動時及び起動後において圧縮機１が液圧縮をする可能性を低減することができる。このようにして、圧縮機１の起動時及び起動後において過電流が働く可能性を低減することができる。
　また、制御手段５０は、圧縮機１の起動後において圧縮機１が基準周波数になるまで、第２電磁弁８を「開」状態としている。このため、インジェクション管１２を流れる冷媒は、バイパス管１３を介して返油管１１に供給される。したがって、返油管１１を流れる油は、吸入管１０ｓを介して圧縮機１に供給される。したがって、圧縮機１の起動性向上を図ることができる。
　また、制御手段５０は、圧縮機１の起動後において圧縮機１が基準周波数になるまで、第２電磁弁８を「開」状態としている。このため、インジェクション管１２を流れる液冷媒は、高温の油が流れる返油管１１に供給されて蒸発しやすくなる。したがって、液バックを抑制することができる。
　また、制御手段５０は、圧縮機１の起動後において圧縮機１が基準周波数になるまで、第２電磁弁８を「開」状態とし、圧縮機１が基準周波数以上になった後において、制御手段５０が第１電磁弁７を「開」状態としている。このため、インジェクション管１２を流れる冷媒に含まれる液冷媒が中間圧力部１ａに供給される可能性を低減することができる。したがって、圧縮機１が液圧縮をする可能性を低減することができる。
　なお、本発明の冷凍サイクル装置１００を空気調和装置に適用する場合には、熱源側装置の一部を構成する凝縮器３が室外側熱交換器となり、負荷側装置の一部を構成する冷却器が室内側熱交換器となるため、冷房運転を行うこととなるが、これに限定されない。例えば、本発明の冷凍サイクル装置１００を空気調和装置に適用する場合において、圧縮機１の吐出側で且つ凝縮器３の入口側に四方弁（図示省略）を設け、熱源側装置の一部を構成する凝縮器３を室内側熱交換器とし、負荷側装置の一部を構成する冷却器を室外側熱交換器として、暖房運転を行うようにしてもよい。
実施の形態２．
　本実施の形態２においては、実施の形態１とは異なり、バイパス管１３の形状を変更したものである。なお、本実施の形態２において、特に記述しない項目については実施の形態１と同様とし、同一の機能や構成については同一の符号を用いて述べることとする。
　図５は、本発明の実施の形態２に係る冷凍サイクル装置１００のバイパス管１３の構成を示す図である。図５に示されるように、バイパス管１３は屈曲部１３Ａを有している。　
　ここで、制御手段５０が第１電磁弁７を「閉」状態で且つ第２電磁弁８を「開」状態とすることで、インジェクション管１２内に溜まっている液冷媒は、バイパス管１３及び返油管１１を介して低圧側に供給される。このとき、高圧側の液冷媒は減圧されて蒸発して気液混合状態で返油管１１に衝突する、液ハンマーに類似した現象が発生し、応力が返油管１１に掛かる場合がある。
　このように応力が返油管１１に掛かる場合を考慮して、図５に示されるように、バイパス管１３に屈曲部１３Ａを設けるようにして、応力を減少させるようにしている。これにより、液ハンマーが図５の紙面左右方向に力を与え、図５の紙面左右方向の応力が第２合流部１１ｂに加わる。なお、図５のように、屈曲部１３Ａと第２合流部１１ｂとの距離を第１距離Ｌ１としたとき、第１距離Ｌ１を第１基準距離（例えば５０ｍｍ）以上とすることで、第２合流部１１ｂに加わる応力を一層抑制することができる。
　以上のように、本発明の実施の形態２に係る冷凍サイクル装置１００は、バイパス管１３が屈曲部１３Ａを有し、屈曲部１３Ａと第２合流部１１ｂとの距離である第１距離Ｌ１が第１基準距離以上となるようにバイパス管１３を構成している。このため、液ハンマーによる応力を抑制することができる。
実施の形態３．
　本実施の形態３においては、実施の形態１とは異なり、バイパス管１３の形状を変更したものである。なお、本実施の形態３において、特に記述しない項目については実施の形態１と同様とし、同一の機能や構成については同一の符号を用いて述べることとする。
　図６は本発明の実施の形態３に係る冷凍サイクル装置１００のバイパス管１３の構成を示す図である。図７は本発明の実施の形態３に係る冷凍サイクル装置１００のバイパス管１３の構成を示す図である。
　ここで、制御手段５０が第１電磁弁７を「閉」状態で且つ第２電磁弁８を「開」状態とすることで、インジェクション管１２内に溜まっている液冷媒は、バイパス管１３及び返油管１１を介して低圧側へ供給される。このとき、高圧の液冷媒は、高圧側から低圧側へ流れる過程で蒸発し、返油管１１を冷却する。
　また、返油管１１は、圧縮機１の吐出温度に依存して高温となり、圧縮機１が停止してもしばらくは高熱を帯びている。この状態で再び圧縮機１を運転する場合、インジェクション管１２内に溜まっている液冷媒がバイパス管１３を介して低圧側へ供給される過程で、返油管１１の温度が高温から急速に低下して、返油管１１に熱応力が発生する場合がある。
　熱応力は、冷媒配管１０が熱変動により伸縮するとき、冷媒配管１０の端部や曲げ部に力が加わることで発生する。冷媒配管１０の直線距離が長いほど同じ方向への伸縮が大きくなるため、発生する熱応力も大きくなる。
　このように熱応力が返油管１１に掛かる場合を考慮して、図６に示されるように、返油管１１のうちバイパス管１３と対向する返油管外面１１Ｚと、バイパス管１３のうち返油管１１と対向するバイパス管外面１３Ｚと、の距離が大きくならないようにして、返油管１１に掛かる熱応力を減少させることができる。なお、図６のように、返油管外面１１Ｚとバイパス管外面１３Ｚとの距離を第２距離Ｌ２としたとき、第２距離Ｌ２を第２基準距離（例えば５００ｍｍ）未満とすることで、発生する熱応力を減少することができる。
　以上のように、本発明の実施の形態３に係る冷凍サイクル装置１００は、返油管外面１１Ｚとバイパス管外面１３Ｚとの距離である第２距離Ｌ２が第２基準距離未満となるように返油管１１を構成している。このため、熱伸縮による応力を抑制することができる。
　なお、設計上、第２距離Ｌ２を超えてしまう場合には、図７のように屈曲部１１ｚ１，１１ｚ２を設けることで、熱伸縮による応力を抑制することができる。返油管１１の屈曲回数は、２回に限定されるものではなく、例えば３回以上であってもよい。
　１　圧縮機、１ａ　中間圧力部、２　オイルセパレータ、３　凝縮器、４　液溜め容器、５　過冷却器、６　電子膨張弁、７　第１電磁弁、８　第２電磁弁、９　アキュムレータ、１０　冷媒配管、１０ａ　第１分岐部、１０ｂ　第１合流部、１０ｓ　吸入管、１０Ｚ　吸入管外面、１１　返油管、１１ｂ　第２合流部、１１ｚ１，１１ｚ２　屈曲部、１２　インジェクション管、１２ａ　第２分岐部、１３　バイパス管、１３Ａ　屈曲部、１３Ｚ　バイパス管外面、５０　制御手段、１００　冷凍サイクル装置、１１０ｂ　合流部、１１３　バイパス管、２００　冷凍サイクル装置、Ｌ１　第１距離、Ｌ２　第２距離。

Claims (4)

  1. 　冷媒配管を流れる冷媒を圧縮する圧縮機と、
    　前記圧縮機から吐出された冷媒を凝縮する凝縮器と、
    　前記圧縮機の吐出側で且つ前記凝縮器の入口側に位置するオイルセパレータと、
    　前記オイルセパレータにおいて冷媒から分離された油を通し、前記冷媒配管のうち前記圧縮機の吸入側に位置する第１合流部において前記冷媒配管と合流する返油管と、
    　前記冷媒配管のうち前記凝縮器の出口側における第１分岐部において前記冷媒配管から分岐し、前記圧縮機の中間圧力部に冷媒を供給するインジェクション管と、
    　前記インジェクション管に設けられる第２分岐部において前記インジェクション管から分岐し、前記返油管に設けられる第２合流部において前記返油管と合流するバイパス管と、
    　前記冷媒配管のうち前記凝縮器の出口側で且つ前記第１分岐部よりも前記凝縮器側を流れる冷媒と、前記インジェクション管のうち前記第２分岐部よりも前記第１分岐部側を流れる冷媒と、を熱交換する過冷却器と、
    　前記インジェクション管のうち前記第２分岐部よりも前記中間圧力部側に設けられた第１電磁弁と、
    　前記バイパス管に設けられた第２電磁弁と、
    　前記第１電磁弁及び前記第２電磁弁を制御する制御手段と、を備えた
    　冷凍サイクル装置。
  2. 　前記制御手段は、
    　前記圧縮機が基準周波数未満である場合に、前記第１電磁弁を閉止し且つ前記第２電磁弁を開放し、
    　前記圧縮機が前記基準周波数以上である場合に、前記第１電磁弁を開放し且つ前記第２電磁弁を閉止する
    　請求項１に記載の冷凍サイクル装置。
  3. 　前記バイパス管は、
    　屈曲部を有し、前記屈曲部と前記第２合流部との距離である第１距離が第１基準距離以上となるように構成される
    　請求項１又は請求項２に記載の冷凍サイクル装置。
  4. 　前記返油管は、
    　前記返油管のうち前記バイパス管と対向する返油管外面と、前記バイパス管のうち前記返油管と対向するバイパス管外面と、の距離である第２距離が第２基準距離未満となるように構成される
    　請求項１～請求項３の何れか一項に記載の冷凍サイクル装置。
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