WO2020039707A1

WO2020039707A1 - 冷凍サイクル装置および冷凍サイクル装置の冷媒温度管理方法

Info

Publication number: WO2020039707A1
Application number: PCT/JP2019/023403
Authority: WO
Inventors: 内藤　宏治; 修平多田; 井上　貴至; 植田　英之
Original assignee: 日立ジョンソンコントロールズ空調株式会社
Priority date: 2018-08-22
Filing date: 2019-06-13
Publication date: 2020-02-27
Also published as: JPWO2020039707A1

Abstract

冷凍サイクル中の吐出冷媒が所定温度を超えないように管理する。空気調和機（１００）は、圧縮機（１１ａ，１１ｂ）と、凝縮器と、蒸発器と、蒸発器側の膨張弁とを含み、ＣＦ_３Ｉを含む冷媒が循環する冷凍サイクルと、冷媒の圧縮機（１１ａ，１１ｂ）への吸入圧力を測定する吸入圧力センサ（２１ａ，２１ｂ）と、吐出圧力を測定する吐出圧力センサ（２２ａ，２２ｂ）と、吸入圧力と吐出圧力とから推定される吐出冷媒温度が所定値以上となる領域において、圧縮機（１１ａ，１１ｂ）から吐出される冷媒の温度を下げるように冷凍サイクルを制御する制御手段とを備える。

Description

冷凍サイクル装置および冷凍サイクル装置の冷媒温度管理方法

　本発明は、冷凍サイクル装置および冷凍サイクル装置の冷媒温度管理方法に関する。

　冷凍サイクル用作動媒体（冷媒または熱媒体）としては、以前はＨＣＦＣ（ハイドロクロロフルオロカーボン）が用いられていたが、ＨＣＦＣはオゾン層破壊に大きな影響を及ぼす。そこで、近年では、オゾン層破壊係数（ＯＤＰ）が０のＨＦＣ（ハイドロフルオロカーボン）が用いられている。ＨＦＣの例としては、混合冷媒のＲ４１０Ａがある。

　しかしながら、Ｒ４１０Ａは、地球温暖化係数（Global Warming Potential:GWP）が大きい。そこで、地球温暖化係数がより小さいトリフルオロヨードメタン（ＣＦ_３Ｉ）を、Ｒ３２やＲ１２５などと混合させた冷媒が検討されている。このＣＦ_３Ｉを含む冷媒は高温にすると熱化学的安定性に悪影響を与えるため、冷凍サイクル装置は、冷媒が所定温度（例えば１００℃）に達することがないように運転をする必要がある。しかし、冷凍サイクル装置が圧縮機の温度をみてフィードバック制御すると、特に過渡時には圧縮機の熱容量分の遅れにより、冷媒が所定温度に達してしまう恐れがあった。

　先行技術では、吸入乾き度を規定して吐出温度を抑える方法が知られている。特許文献１には、Ｒ３２を用いる空調機の例として、「圧縮機の入口側における前記冷媒の乾き度が０．８５より高くなるように当該圧縮機の圧力比を規制する上限値が、前記圧縮機における前記冷媒の吸入圧力が高いほど低くなるように設定」され、「推定した前記乾き度が０．８５より高くなるように、前記圧縮機の回転速度を調節することを特徴」とする空気調和機について記載されている。

特許第５９８１３７６号公報

　特許文献１に記載の技術では、圧縮機の吸入乾き度の下限を規定しているが、吸入乾き度を直接測定するのは困難である。共沸、擬似共沸冷媒、または温度勾配が小さい冷媒の場合、温度計測により推定できない。一方で、圧縮機や吐出配管の表面温度測定だけでは、熱容量が大きい場合や冷媒循環量が少ない場合に、圧縮機から吐出される冷媒の実際の温度に対し、測定温度に遅れが生じるため、吐出冷媒が所定の温度を超えて劣化するおそれがある。
　そこで、本発明は、冷凍サイクル中の吐出冷媒が所定温度を超えないように管理することを課題とする。

　前記した課題を解決するため、本発明の冷凍サイクル装置は、圧縮機と、凝縮器と、蒸発器と、前記蒸発器側の膨張弁とを含み、ＣＦ_３Ｉを含む冷媒が循環する冷凍サイクルと、前記冷媒の前記圧縮機への吸入圧力を測定する吸入圧力センサと、前記冷媒の前記圧縮機からの吐出圧力を測定する吐出圧力センサと、前記吸入圧力と前記吐出圧力とから推定される吐出冷媒温度が所定値以上となる領域において、前記圧縮機から吐出される冷媒の温度を下げるように前記冷凍サイクルを制御する制御手段と、を備えることを特徴とする。

　その他の手段については、発明を実施するための形態のなかで説明する。

　本発明によれば、冷凍サイクル中の吐出冷媒が所定温度を超えないように管理することができる。

本実施形態の空気調和機の冷凍サイクルを示す図である。空気調和機を構成する第１の室外機を示すブロック図である。空気調和機を構成する第２の室外機を示すブロック図である。冷凍サイクルの動作を説明するモリエル線図である。第１実施形態における周波数低下処理を示すフローチャートである。第１実施形態における冷凍サイクルの動作を説明するモリエル線図である。吸入飽和ガス、ηｔ＝０．７における圧縮機の吸入圧力と吐出圧力と、吐出温度との関係を示す三次元グラフである。吸入飽和ガス、ηｔ＝０．６における圧縮機の吸入圧力と吐出圧力と、吐出温度との関係を示す三次元グラフである。吸入飽和ガス、ηｔ＝０．５における圧縮機の吸入圧力と吐出圧力と、吐出温度との関係を示す三次元グラフである。各吸入飽和ガス、における吐出温度１００℃を超える領域を示す近似グラフである。第２実施形態におけるインジェクション処理を示すフローチャートである。第２実施形態における冷凍サイクルの動作を説明するモリエル線図である。第３実施形態かつ通常制御を実施している場合におけるインジェクション処理を示すフローチャートである。第３実施形態かつ通常制御を実施していない場合におけるインジェクション処理を示すフローチャートである。第３実施形態における冷凍サイクルの動作を説明するモリエル線図である。第４実施形態における蒸発器側の膨張弁を開く処理を示すフローチャートである。第４実施形態における冷凍サイクルの動作を説明するモリエル線図である。第５実施形態における過冷却回路側の膨張弁を開く処理を示すフローチャートである。第６実施形態における高低圧ガスバイパス弁を開く処理を示すフローチャートである。第６実施形態における冷凍サイクルの動作を説明するモリエル線図である。

　以降、本発明を実施するための形態を、各図を参照して詳細に説明する。
　図１Ａは、本実施形態の空気調和機１００の冷凍サイクルを示す図である。
　空気調和機１００は、複数の室外機１０ａ，１０ｂと、複数の室内機４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄと、これらを繋ぐ液接続配管３５およびガス接続配管３６と、制御装置５ａ，５ｂと、記憶装置５１ａ，５１ｂとを備えて構成されている。なお、本実施形態では、室外機１０ａ，１０ｂが２台、室内機４０ａ～４０ｄが４台の例で説明するが、これらより多くても少なくても本発明は適用可能である。

　図１Ｂに示すように、制御装置５ａ（制御手段）は、第１の室外機である室外機１０ａの制御基板に分散して搭載されたマイコンで構成されている。制御装置５ａには、吸入圧力センサ２１ａ、吐出圧力センサ２２ａ、温度センサ２８ａがそれぞれ接続される。制御装置５ａには更に、圧縮機１１ａ、四方弁１３ａ、室外膨張弁１５ａ、過冷却用膨張弁１８ａ、インジェクション弁２４ａ、過冷却バイパス弁２５ａ、高低圧ガスバイパス弁２７ａがそれぞれ制御可能に接続される。

　また、記憶装置５１ａは、室外機１０ａの仕様情報を格納しており、制御基板に分散して搭載されたＲＯＭ（Read Only Memory）で構成されている。室外機１０ａに配置された記憶装置５１ａは、これら室外機１０ａ，１０ｂの型式、これら室外熱交換器１４ａ，１４ｂの室外機器仕様情報、これら室内熱交換器４１ａ，４１ｂ，４１ｃ，４１ｄの室内機器仕様情報を格納している。

　また、図１Ｃに示すように、制御装置５ｂ（制御手段）は、第２の室外機である室外機１０ｂの制御基板に分散して搭載されたマイコンで構成されている。制御装置５ｂには、吸入圧力センサ２１ｂ、吐出圧力センサ２２ｂ、温度センサ２８ｂがそれぞれ接続される。制御装置５ｂには更に、圧縮機１１ｂ、四方弁１３ｂ、室外膨張弁１５ｂ、過冷却用膨張弁１８ｂ、インジェクション弁２３ｂ、過冷却バイパス弁２５ｂ、高低圧ガスバイパス弁２７ｂがそれぞれ制御可能に接続される。

　また、記憶装置５１ｂは、室外機１０ｂの仕様情報を格納しており、制御基板に分散して搭載されたＲＯＭで構成されている。室外機１０ｂに配置された記憶装置５１ｂは、これら室外機１０ａ，１０ｂの型式、これら室外熱交換器１４ａ，１４ｂの室外機器仕様情報、これら室内熱交換器４１ａ，４１ｂ，４１ｃ，４１ｄの室内機器仕様情報を格納している。

　各室内機４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄも、各制御基板に分散して搭載されたマイコンである室内制御装置と、この制御基板に分散して搭載されたＲＯＭである室内記憶装置を有している。各室内機４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄに配置された室内記憶装置は、それぞれ各室内機４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄの型式を含む情報を格納している。制御装置５ａ，５ｂと、各室内機４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄに配置された室内制御装置は、通信ケーブルで相互に接続されて連携して動作する。

　図１Ａに戻り説明を続ける。室外機１０ａは、圧縮機１１ａ、圧縮機吐出側逆止弁１２ａ、四方弁１３ａ、室外熱交換器１４ａ、室外膨張弁１５ａ、過冷却回路１７ａ、過冷却用膨張弁１８ａ、インジェクション弁２４ａ、過冷却バイパス弁２５ａ、高低圧ガスバイパス弁２７ａ、およびアキュムレータ２６ａを備える。更に室外機１０ａは、液阻止弁３１ａ、およびガス阻止弁３２ａを備え、これらを冷媒配管で接続している。

　液阻止弁３１ａは、一端が液接続配管３５に接続され、他端が冷媒配管を介して過冷却回路１７ａの第１流路の一端に接続されると共に、インジェクション弁２４ａを介して圧縮機１１ａのインジェクション口に接続される。制御装置５ａがこのインジェクション弁２４ａを開くと、過冷却回路１７ａの第１流路を通る高圧液冷媒の一部は、このインジェクション弁２４ａを通って圧縮機１１ａの圧縮中間部の高温冷媒と合流し、冷媒の温度を下げる。過冷却回路１７ａの第１流路の他端は、室外膨張弁１５ａを介して室外熱交換器１４ａの一端に接続されると共に、過冷却用膨張弁１８ａと過冷却回路１７ａの第２流路と過冷却バイパス弁２５ａを介して、アキュムレータ２６ａに接続される。

　室外熱交換器１４ａの他端は、四方弁１３ａの第１端に接続される。四方弁１３ａの第２端は、アキュムレータ２６ａの入口に接続される。アキュムレータ２６ａの出口は、圧縮機１１ａの吸入口に接続される。圧縮機１１ａの吐出口は、圧縮機吐出側逆止弁１２ａを介して四方弁１３ａの第４端に接続される。四方弁１３ａの第３端は、ガス阻止弁３２ａを介してガス接続配管３６に接続される。

　この室外機１０ａは、圧縮機１１ａの吸入口における圧力を検知する吸入圧力センサ２１ａと、圧縮機１１ａの吐出口における圧力を検知する吐出圧力センサ２２ａと、圧縮機１１ａの吐出口における温度を検知する温度センサ２８ａを備える。

　室外機１０ｂは、圧縮機１１ｂ、圧縮機吐出側逆止弁１２ｂ、四方弁１３ｂ、室外熱交換器１４ｂ、室外膨張弁１５ｂ、過冷却回路１７ｂ、過冷却用膨張弁１８ｂ、インジェクション弁２３ｂ、過冷却バイパス弁２５ｂ、高低圧ガスバイパス弁２７ｂ、およびアキュムレータ２６ｂを備える。更に室外機１０ｂは、液阻止弁３１ｂ、およびガス阻止弁３２ｂを備え、これらを冷媒配管で接続している。

　液阻止弁３１ｂは、一端が液接続配管３５に接続され、他端が冷媒配管を介して過冷却回路１７ｂの第１流路の一端に接続される。過冷却回路１７ｂの第１流路の他端は、室外膨張弁１５ｂを介して室外熱交換器１４ｂの一端に接続されると共に、過冷却用膨張弁１８ｂと過冷却回路１７ｂの第２流路と過冷却バイパス弁２５ｂを介して、アキュムレータ２６ｂに接続される。過冷却回路１７ｂは、インジェクション弁２３ｂを介して、圧縮機１１ｂのインジェクション口に接続される。インジェクション弁２３ｂを開くと、過冷却回路１７ｂで熱交換した冷媒の一部は、このインジェクション弁２３ｂを通って圧縮機１１ｂの圧縮中間部の高温冷媒と合流し、冷媒の温度を下げる。

　室外熱交換器１４ｂの他端は、四方弁１３ｂの第１端に接続される。四方弁１３ｂの第２端は、アキュムレータ２６ｂの入口に接続される。アキュムレータ２６ｂの出口は、圧縮機１１ｂの吸入口に接続される。圧縮機１１ｂの吐出口は、圧縮機吐出側逆止弁１２ｂを介して四方弁１３ｂの第４端に接続される。四方弁１３ｂの第３端は、ガス阻止弁３２ｂを介してガス接続配管３６に接続される。

　この室外機１０ｂは、圧縮機１１ｂの吸入口における圧力を検知する吸入圧力センサ２１ｂと、圧縮機１１ｂの吐出口における圧力を検知する吐出圧力センサ２２ｂと、圧縮機１１ｂの吐出口における温度を検知する温度センサ２８ｂとを備える。吸入圧力センサ２１ａは、四方弁１３ａとアキュムレータ２６ａとの間に設置される。吐出圧力センサ２２ｂは、逆止弁１２と四方弁１３の間に設置される。

　これらの室外機１０ａ，１０ｂは、液接続配管３５およびガス接続配管３６に対して、並列に接続されている。なお、四方弁１３ａ，１３ｂは、冷房サイクルと暖房サイクルとを切り換える切換弁である。

　室内機４０ａは、室内熱交換器４１ａおよび室内膨張弁４２ａを備え、これらを冷媒配管で直列に接続している。室内機４０ｂは、室内熱交換器４１ｂおよび室内膨張弁４２ｂを備え、これらを冷媒配管で直列に接続している。室内機４０ｃは、室内熱交換器４１ｃおよび室内膨張弁４２ｃを備え、これらを冷媒配管で直列に接続している。室内機４０ｄは、室内熱交換器４１ｄおよび室内膨張弁４２ｄを備え、これらを冷媒配管で直列に接続している。

　これらの室内機４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄは、液接続配管３５およびガス接続配管３６に対して、並列に接続されている。

《冷房運転時の動作》
　次に、冷房運転時の冷房サイクルにおける冷媒の流れを、図１を参照しながら説明する。室外機１０ａ，１０ｂの動作は、概略同じであるため、先ず室外機１０ａを代表に冷媒の流れを説明する。

　冷房運転時には、室外機１０ａにおける圧縮機１１ａは運転、室外膨張弁１５ａは全開、四方弁１３ａは冷房サイクル側の状態である。ここで四方弁１３ａの冷房サイクル側とは、圧縮機１１ａの吐出側と室外熱交換器１４ａとを繋ぎ、圧縮機１１ａの吸入側とガス阻止弁３２ａとを繋ぐ向きのことである。

　冷房サイクルにおいて、圧縮機１１ａで圧縮された高圧ガス冷媒は、圧縮機吐出側逆止弁１２ａと四方弁１３ａを通り、室外熱交換器１４ａへと送られ、室外空気と熱交換して高圧液冷媒となる。この高圧液冷媒は、全開の室外膨張弁１５ａを通過し、過冷却回路１７ａの第１流路を通ることにより過冷却された後、液阻止弁３１ａを通り、液接続配管３５へと送られる。なお、室外膨張弁１５ａを通過した高圧液冷媒の一部は、分流されて過冷却用膨張弁１８ａで減圧され、過冷却回路１７ａの第２流路を通る際に蒸発され、第１流路を流れる冷媒から吸熱して過冷却した後に、アキュムレータ２６ａを通して圧縮機１１ａに戻される。

　室外機１０ｂからも同様に、高圧液冷媒が液阻止弁３１ｂから液接続配管３５へ送られ、室外機１０ａからの高圧液冷媒と合流する。この液接続配管３５に合流された液冷媒は、冷房運転している室内機４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄへそれぞれ送られ、室内膨張弁４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，４２ｄでそれぞれ減圧される。これにより液冷媒は、室内熱交換器４１ａ，４１ｂ，４１ｃ，４１ｄにおいて室内空気と熱交換して蒸発し、低圧ガス冷媒となり、ガス接続配管３６へ送られる。

　ガス接続配管３６にて合流した低圧ガス冷媒は、室外機１０ａ，１０ｂへ送られ、ガス阻止弁３２ａ，３２ｂ、四方弁１３ａ，１３ｂを通り、アキュムレータ２６ａ，２６ｂを経て圧縮機１１ａ，１１ｂへ戻され、再度圧縮されて循環される。

《暖房運転時の動作》
　次に、暖房運転時の暖房サイクルによる冷媒の流れを図１を参照しながら説明する。室外機１０ａ，１０ｂの動作は、概略同じであるため、室外機１０ａを代表に冷媒の流れを説明する。

　暖房運転時には、室外機１０ａにおける圧縮機１１ａは運転、室外膨張弁１５ａは開、四方弁１３ａは暖房サイクル側の状態である。ここで、四方弁１３ａの暖房サイクル側とは、圧縮機１１ａの吐出側とガス阻止弁３２ａとを繋ぎ、圧縮機１１ａの吸入側と室外熱交換器１４ａとを繋ぐ向きのことである。

　暖房サイクルにおいて、圧縮機１１ａで圧縮された高圧ガス冷媒は、圧縮機吐出側逆止弁１２ａと四方弁１３ａを通り、ガス阻止弁３２ａを経てガス接続配管３６へ送られる。室外機１０ｂからも同様に、高圧ガス冷媒がガス阻止弁３２ｂを経てガス接続配管３６へ送られ、合流する。

　この合流された高圧ガス冷媒は、室内機４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄへそれぞれ送られ、室内熱交換器４１ａ，４１ｂ，４１ｃ，４１ｄにて室内空気と熱交換し、冷媒は凝縮して高圧液冷媒となる。これら高圧液冷媒は、それぞれ室内膨張弁４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，４２ｄを通り、液接続配管３５にて合流して室外機１０ａ，１０ｂへそれぞれ送られる。室外機１０ａへ送られた高圧液冷媒は、液阻止弁３１ａを通り、過冷却回路１７ａの第１流路を通り、室外膨張弁１５ａへ送られて減圧され、室外熱交換器１４ａで室外空気と熱交換して低圧ガス冷媒となる。この低圧ガス冷媒は、四方弁１３ａを通り、アキュムレータ２６ａを経て圧縮機１１ａへ戻され、再度圧縮されて循環する。

　液接続配管３５から室外機１０ｂへ送られた高圧液冷媒も同様の経路を通り、圧縮機１１ｂへ戻され、再度圧縮され循環する。

　次に、圧縮機１１ａへのインジェクション動作について説明する。インジェクションは、液配管から取り出した液冷媒を圧縮機の圧縮中間部に合流させる「液インジェクション」と、液冷媒を二相状態または過熱ガス状態にして圧縮機の圧縮中間部に合流させる「エコノマイザ式インジェクション」に大別される。
　この圧縮機１１ａへのインジェクションは「液インジェクション」であり、第２実施形態として、後記する図９と図１０で説明する。
　暖房運転中に制御装置５ａがインジェクション弁２４ａを開くと、液接続配管３５と液阻止弁３１ａを通過した高圧液冷媒の一部は、このインジェクション弁２４ａを通って圧縮機１１ａの圧縮中間部の高温冷媒と合流し、冷媒の温度を下げる。これにより、圧縮機１１ａで加圧されて吐出される冷媒の温度を下げることができる。

　冷房運転中に、制御装置５ａがインジェクション弁２４ａを開くと、過冷却回路１７ａの第１流路を通る高圧液冷媒の一部は、このインジェクション弁２４ａを通って圧縮機１１ａの圧縮中間部の高温冷媒と合流し、冷媒の温度を下げる。これにより、圧縮機１１ａで加圧されて吐出される冷媒の温度を下げることができる。

　次に、圧縮機１１ｂへのインジェクション動作について説明する。この圧縮機１１ｂへのインジェクションは「エコノマイザ式インジェクション」であり、第３実施形態として、後記する図１１から図１３で説明する。
　暖房運転中に、制御装置５ｂがインジェクション弁２３ｂを開くと、液接続配管３５と液阻止弁３１ｂを通過した高圧液冷媒は、過冷却回路１７ｂの第１流路を通り、分流されて過冷却用膨張弁１８ｂで減圧され、過冷却回路１７ｂの第２流路を通る際に蒸発され、第１流路を流れる冷媒から吸熱して過冷却する。この冷媒は、インジェクション弁２３ｂを通して圧縮機１１ｂの圧縮中間部の高温冷媒と合流し、冷媒の温度を下げる。これにより、圧縮機１１ｂで加圧されて吐出される冷媒の温度を下げることができる。

　冷房運転中に制御装置５ｂがインジェクション弁２３ｂを開くと、室外膨張弁１５ｂを通過した高圧液冷媒の一部は、分流されて過冷却用膨張弁１８ｂで減圧され、過冷却回路１７ｂの第２流路を通る際に蒸発され、第１流路を流れる冷媒から吸熱して過冷却した後に、インジェクション弁２３ｂを通して圧縮機１１ｂの圧縮中間部の高温冷媒と合流し、冷媒の温度を下げる。これにより、圧縮機１１ｂで加圧されて吐出される冷媒の温度を下げることができる。

　次に、高低圧ガスバイパス動作について説明する。図１の空気調和機１００は、圧縮機１１a、１１ｂの吐出側と吸入側をつなぐ配管と高低圧ガスバイパス弁２７ａ、２７ｂが設置されている。通常時において、高低圧ガスバイパス弁２７ａ、２７ｂは閉じている。過渡時において吸入圧力が急低下した場合、吐出圧力が急上昇した場合、また吸入圧力の低下と吐出圧力の上昇とが同時に発生した場合、制御装置５ａ，５ｂは、高低圧ガスバイパス弁２７ａ、２７ｂを開く。これにより、吸入圧力の低下や吐出圧力の上昇が抑制され、正常な圧力条件で運転を継続できる。
　これを第６実施形態として、後記する図１７と図１８で説明する。

　暖房運転中や冷房運転中に、制御装置５ａが、高低圧ガスバイパス弁２７ａを開くと、圧縮機１１ａから吐出された高圧の冷媒は、圧縮機吐出側逆止弁１２ａと高低圧ガスバイパス弁２７ａを介して低圧側のアキュムレータ２６ａにバイパスされる。これにより、圧縮機１１ａから吐出される冷媒の圧力を下げたり、圧縮機１１ａへ吸入される冷媒の圧力を上げたりし、圧縮機１１ａの吐出冷媒温度を下げることができる。

　なお、本実施形態の空気調和機１００は、冷媒として、トリフルオロヨードメタン（ＣＦ_３Ｉ）と他の冷媒とを含む混合冷媒を用いてもよい。他の冷媒としては、ＣＯ_２、炭化水素、エーテル、フルオロエーテル、フルオロアルケン、ＨＦＣ、ＨＦＯ、ＨＣｌＦＯ、ＨＣｌＦＯ、およびＨＢｒＦＯなどが例示される。

　なお、「ＨＦＣ」は、ハイドロフルオロカーボンを示す。「ＨＦＯ」は、炭素原子、フッ素原子、および水素原子からなるハイドロフルオロオレフィンであり、少なくとも１つの炭素－炭素二重結合を有する。「ＨＣｌＦＯ」は、炭素、塩素、フッ素、および水素原子からなり、少なくとも１つの炭素－炭素二重結合を有する。「ＨＢｒＦＯ」は、炭素、臭素、フッ素、および水素原子からなり、少なくとも１つの炭素－炭素二重結合を有する。

　ＨＦＣとしては、ジフルオロメタン（ＨＦＣ３２）、ペンタフルオロエタン（ＨＦＣ１２５）、１，１，２，２－テトラフルオロエタン（ＨＦＣ１３４）、１，１，１，２－テトラフルオロエタン（ＨＦＣ１３４ａ）、トリフルオロエタン（ＨＦＣ１４３ａ）、ジフルオロエタン（ＨＦＣ１５２ａ）、１，１，１，２，３，３，３－ヘプタフルオロプロパン（ＨＦＣ２２７ｅａ）、１，１，１，３，３，３－ヘキサフルオロプロパン（ＨＦＣ２３６ｆａ）、１，１，１，３，３－ペンタフルオロプロパン（ＨＦＣ２４５ｆａ）、および１，１，１，３，３－ペンタフルオロブタン（ＨＦＣ３６５ｍｆｃ）が例示される。

　フルオロアルケンとしては、フルオロエテン、フルオロプロペン、フルオロブテン、クロロフルオロエテン、クロロフルオロプロペン、およびクロロフルオロブテンが例示される。

　フルオロプロペンとしては、３，３，３－トリフルオロプロペン（ＨＦＯ１２４３ｚｆ）、１，３，３，３－テトラフルオロプロペン（ＨＦＯ１２３４ｚｅ）、２，３，３，３－テトラフルオロプロペン（ＨＦＯ１２３４ｙｆ）、およびＨＦＯ１２２５が例示される。

　フルオロブテンとしては、Ｃ_４Ｈ_４Ｆ_４、Ｃ_４Ｈ_３Ｆ_５（ＨＦＯ１３４５）、およびＣ_４Ｈ_２Ｆ_６（ＨＦＯ１３３６）が例示される。クロロフルオロエテンとしては、Ｃ_２Ｆ_３Ｃｌ（ＣＴＦＥ）が例示される。クロロフルオロプロペンとしては、２－クロロ－３，３，３－トリフルオロ－１－プロペン（ＨＣＦＯ１２３３ｘｆ）、および１－クロロ－３，３，３－トリフルオロ－１－プロペン（ＨＣＦＯ１２３３ｚｄ）が例示される。

　地球温暖化係数（Global Warming Potential:GWP）、蒸気圧、および難燃化パラメータを調整するため、冷媒として、トリフルオロヨードメタン、ジフルオロメタン（ＨＦＣ３２）、ペンタフルオロエタン（ＨＦＣ１２５）、およびヘキサフルオロプロペン（ＦＯ１２１６）の１種以上を用いることが好ましい。また、機器の能力に合う蒸気圧を得るために、冷媒にＨＦＯ１２３４ｙｆ、ＨＦＯ１２３４ｚｅ、１，１，１，２－テトラフルオロエタン（ＨＦＣ１３４ａ）、ＨＦＯ１１２３などを含め、能力に関係する蒸気圧や効率に影響する温度勾配度合いを混合濃度により調整することが好ましい。

　混合冷媒中のトリフルオロヨードメタンの配合量は、質量ベースで、１０％以上１００％以下、好ましくは２０％以上８０％以下、より好ましくは３０％以上５０％以下である。

　ＧＷＰは、気候変動に関する政府間パネル（ＩＰＣＣ）第４次評価報告書（ＡＲ４）の値（１００年値）が用いられる。また、ＡＲ４に記載されていない冷媒のＧＷＰは、ＩＰＣＣ第５次評価報告書（ＡＲ５）の値を用いてもよいし、他の公知文献に記載された値を用いてもよいし、公知の方法を用いて算出または測定した値を用いてもよい。ＡＲ４によると、トリフルオロヨードメタンのＧＷＰは、０．４であり、ＨＦＣ３２のＧＷＰは６７５であり、ＨＦＣ１２５のＧＷＰは３，５００である。

　冷媒のＧＷＰは、７５０以下であり、好ましくは５００以下であり、より好ましくは１５０以下であり、更に好ましくは１００以下であり、特に好ましくは７５以下である。
　冷媒の２５℃の蒸気圧は、好ましくは１．４ＭＰａから１．８ＭＰａの範囲である。また式（１）で示される冷媒の難燃化パラメータは、好ましくは０．４６以下である。

　冷凍機油としては、４０℃における動粘度が３０～１００ｍｍ^２／ｓのポリオールエステル油又はポリビニルエーテル油が好ましい。動粘度は、ISO（International Organization for Standardization，国際標準化機構）3104、ASTM（American Society for Testing and Materials，米国材料試験協会）D445、D7042等の規格に基づいて測定される。冷媒と冷凍機油との低温側臨界溶解温度は、＋１０℃以下であることが好ましい。

　上記特性を有する冷凍機油としては、化学式（１）、（２）で表わされるポリオールエステル油、化学式（３）で表されるポリビニルエーテル油が例示される。式（１）、（２）中、Ｒ^１～Ｒ^１０は、炭素数４～９のアルキル基を表し、それぞれ同一であっても異なってもよい。また、式（３）中、ＯＲ^１１は、メチルオキシ基、エチルオキシ基、プロピルオキシ基又はブチルオキシ基であり、ｎは、５～１５である。

　図２は、冷凍サイクルの動作を説明するモリエル線図である。
　モリエル線図とは、横軸を比エンタルピ（ｋＪ／ｋｇ）、縦軸を冷凍サイクルの各部圧力（ＭＰａ）として示したものである。モリエル線図の各点について、状態Ｓ１，Ｓ３の部分は圧力と温度を測定することで一意に求まり、状態Ｓ４は、圧力と状態Ｓ３の比エンタルピとから求まり、状態Ｓ１は圧力と圧縮機１１ａの特性とから、または、圧力と凝縮器及び蒸発器の特性とから求めることができる。そのため、図２に示すモリエル線図は、空気調和機１００の運転状態を推定するのに役にたつ。
　なお、図２において、冷房運転時の凝縮器は、室外熱交換器１４ａ，１４ｂに相当し、蒸発器は室内熱交換器４１ａ～４１ｄに相当する。暖房運転時の凝縮器は、室内熱交換器４１ａ～４１ｄに相当し、蒸発器は室外熱交換器１４ａ，１４ｂ相当する。

　モリエル線図において、状態Ｓ１から状態Ｓ２までは、圧縮機１１ａ，１１ｂの吸入から吐出状態までを表している。状態Ｓ２から状態Ｓ３までは、凝縮器の入口から出口状態を表している。状態Ｓ３における圧力は、状態Ｓ２の圧力に比べて僅かに小さく、圧力の勾配が発生している。この圧力の勾配は、冷媒の流れにより発生する圧力損失である。状態Ｓ３から状態Ｓ４までは、凝縮器の出口から、膨張弁を通って蒸発器の入口状態までを表している。

　状態Ｓ４から状態Ｓ１までは、蒸発器の入口から出口状態の比エンタルピ変化を表わしている。状態Ｓ１における圧力は、状態Ｓ４の圧力に比べて僅かに小さく、圧力の勾配が発生している。この圧力の勾配は、冷媒の流れにより発生する圧力損失である。
　そして、この凝縮器の入口から出口状態の比エンタルピ変化量に、冷媒循環量（ｋｇ／ｓ）を掛け合わせると、各種パラメータを求めることができる。

　例えば、状態Ｓ１と状態Ｓ２との比エンタルビの差により、圧縮機動力Ｗを求めることができる。状態Ｓ２と状態Ｓ３との比エンタルビの差により、凝縮器での熱交換量Ｑ_condを求めることができる。状態Ｓ４と状態Ｓ１との比エンタルビの差により、蒸発器での熱交換量Ｑ_evapを求めることができる。また、図２より明らかであるが、定常運転時には、以下の式（２）が成り立つ。

　この式（２）について、冷媒側からみて説明すると分かりやすい。冷媒が凝縮器で放出する熱交換量Ｑ_condは、冷媒が蒸発器で吸収した熱交換量Ｑ_evapと、圧縮機１１ａ，１１ｂで吸収した圧縮機動力Ｗとの合算値となることを意味する。この熱バランスが崩れて、例えば凝縮器で放出する熱量の方が小さくなる場合、冷媒に熱が溜まるため、放熱しやすいように凝縮器の圧力および凝縮温度が上がり熱バランスを保とうとする。逆に凝縮器で放出する熱量の方が大きくなる場合、冷媒の熱が減り放熱しにくくなるように凝縮器の圧力および凝縮温度が下がり熱バランスを保とうとする。ここで、図１に示す空気調和機１００のように、室内機４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄが複数ある場合や、暖房運転機と冷房運転機が混在する場合においても熱を合算するのみで考え方は変わらない。

　室外熱交換器１４ａ，１４ｂでの放熱量を調整するには、ファンを設けて室外熱交換器１４ａ，１４ｂに風を送り、その風量を制御する方法が考えられる。しかし、例えば外気低温時の屋外では、室外ファンを停止していても自然対流による放熱を回避できない。更に屋外で風が吹く場合には強制対流による放熱も発生する。これらによって、冷房能力が過多になったり、暖房能力が不足したりする。そこで、このような事態に対応するため、図１に示すように室外機１０ａ，１０ｂに、それぞれ室外膨張弁１５ａ，１５ｂを設け、冷媒循環量を減らして放熱を抑制することも可能である。

　なお、このモリエル線図において、状態Ｓ２において冷媒の温度が最も高くなる。このとき冷媒は、圧縮機１１ａ，１１ｂから吐出される状態であり、温度Ｔ₀である。なお、図２では、冷媒の温度がＴ₀となる状態を一点鎖線で図示している。
　以下、図３から図７を参照して、圧縮機１１ａ，１１ｂの回転速度を下げることで、冷媒が所定温度を超えないようにする第１実施形態について説明する。

　図３は、第１実施形態における周波数低下処理を示すフローチャートである。
　第１実施形態の空気調和機１００（冷凍サイクル装置）の制御装置５ａ，５ｂは、以下のように動作する。なお、第１，第４～第６実施形態のフローチャートは、室外機１０ａを例に記載しているが、室外機１０ｂでも同様に動作する。

　制御装置５ａは、吸入圧力センサ２１ａで圧縮機１１ａの吸入圧力を検知し、吐出圧力センサ２２ａで圧縮機１１ａの吐出圧力を検知する（Ｓ１０）。
　そして、制御装置５ａは、吸入圧力が低く吐出圧力が高い所定領域で運転しており、よって吐出口における冷媒の温度が所定温度（例えば１００℃）以上であるか否かを判定する（Ｓ１１）。吸入圧力が低く吐出圧力が高い所定領域とは、吸入圧力と吐出圧力とから推定される冷媒温度が所定温度（例えば１００℃）以上となる領域である。応答性の速い吐出圧力と吸入圧力の情報を使うことにより、冷媒が高温になることいち早く検知できる。つまり制御装置５ａは、吸入圧力と吐出圧力とから推定される吐出冷媒温度が所定値以上となる領域に過渡的に遷移した場合、圧縮機１１ａから吐出される冷媒の温度を下げるための制御を行う。

　ステップＳ１１において、制御装置５ａは、吸入圧力が低く吐出圧力が高い所定領域ならば（Ｙｅｓ）、圧縮機１１ａの駆動周波数を低下させる（Ｓ１２）。これにより制御装置５ａは、圧縮機１１ａの回転速度を低下させ、圧縮機１１ａの吐出口における冷媒の圧力と温度とを下げることができる。
　ステップＳ１１において、制御装置５ａは、吸入圧力が低く吐出圧力が高い所定領域以外ならば（Ｎｏ）、圧縮機１１ａの駆動周波数を規定値に戻す（Ｓ１３）。ステップＳ１２，Ｓ１３の処理が終了すると、制御装置５ａは、ステップＳ１０の処理に戻る。

　圧縮機１１ａの吐出配管の温度測定だけでは、吐出配管の熱容量が大きい場合や冷媒循環量が少ない場合、実際の冷媒温度に対して温度の測定に遅れが生じる。そのため、冷媒が所定の温度を超えて劣化するおそれがある。これに対して圧力では、温度に比べて測定の遅れが少ないため、いち早く冷媒の温度上昇を推定できる。このため、制御装置５ａは、冷媒が所定温度を超えることを防止できる。

　図４は、第１実施形態における冷凍サイクルの動作を説明するモリエル線図である。
　このモリエル線図の右辺が、圧縮機１１ａの動作を示している。ここでは圧縮機１１ａの駆動周波数を低下させているので、状態Ｓ２の圧力が低下している。これにより、冷媒の温度をＴ₀からＴ₁に下げることができる。

　図５は、吸入飽和が飽和ガスの場合の圧縮機効率（以下ηｔと略す）ηｔ＝０．７における圧縮機の吸入圧力と吐出圧力と、吐出温度との関係を示す三次元グラフである。図６は、吸入が飽和ガスの場合のηｔ＝０．６におけるグラフを示し、図７は、吸入が飽和ガスの場合のηｔ＝０．５におけるグラフを示している。図８は、各吸入が飽和ガスにおいて、吸入圧力／吐出圧力により冷媒が１００℃を超える領域を示すグラフである。
　図５から図８の各グラフは、ＣＦ_３Ｉが３９．５％、Ｒ３２冷媒が４９％、Ｒ１２５冷媒が１１．５％の割合で混合された冷媒を用いて推定している。

　ここでηｔ＝０．７は効率が高く、ηｔ＝０．６はやや効率が高く、ηｔ＝０．５はやや効率が低い。グラフの横軸は吸入圧力（ＭＰａＡ）を示し、奥行きの軸は吐出圧力（ＭＰａＡ）を示し、高さの軸は吐出温度を示している。

　ここで吐出温度が１００℃を超えると、冷媒に含まれるＣＦ_３Ｉの熱化学的安定性に悪影響を与え、劣化するおそれがある。そこで、制御装置５ａは、この冷媒が１００℃を超えないように制御している。

　図８は、各吸入飽和において、吸入圧力／吐出圧力により冷媒が１００℃を超える領域を示すグラフである。図８の縦軸は吐出圧力を示しており、横軸は吸入圧力を示している。実線は、吸入圧力／吐出圧力により冷媒が１００℃を超える領域の境界を示している。破線は、吸入圧力／吐出圧力により冷媒が１００℃を超える領域の境界の直線近似を示している。
　吸入圧力と吐出圧力とから推定される冷媒温度が１００℃以上となる領域とは、圧縮機効率ηｔが０．７の場合、式（３）を満たす領域である。圧縮機効率ηｔが０．７の場合とは、圧縮機効率が高い場合に該当する。

　吸入圧力と吐出圧力とから推定される冷媒温度が１００℃以上となる領域とは、圧縮機効率ηｔが０．６の場合、式（４）を満たす領域である。圧縮機効率ηｔが０．６の場合とは、圧縮機効率がやや高い場合に該当する。

　吸入圧力と吐出圧力とから推定される冷媒温度が１００℃以上となる領域とは、圧縮機効率ηｔが０．５の場合、式（５）を満たす領域である。圧縮機効率ηｔが０．５の場合とは、圧縮機効率がやや低い場合に該当する。

　図９は、第２実施形態におけるインジェクション処理を示すフローチャートである。
　制御装置５ａは、吸入圧力センサ２１ａで圧縮機１１ａの吸入圧力を検知し、吐出圧力センサ２２ａで圧縮機１１ａの吐出圧力を検知する（Ｓ２０）。
　そして、制御装置５ａは、吸入圧力が低く吐出圧力が高い所定領域で運転しており、よって吐出口における冷媒の温度が所定温度（例えば１００℃）以上であるか否かを判定する（Ｓ２１）。応答性の速い吐出圧力と吸入圧力の情報を使うことにより、冷媒が高温になることいち早く検知できる。

　ステップＳ２１において、制御装置５ａは、吸入圧力が低く吐出圧力が高い所定領域ならば（Ｙｅｓ）、液菅と圧縮機１１ａ間のインジェクション弁２４ａを開いて液冷媒を圧縮機１１ａに送る。吸入圧力が低く吐出圧力が高い所定領域とは、吸入圧力と吐出圧力とから推定される冷媒温度が所定温度（例えば１００℃）以上となる領域である。これにより圧縮中間部の冷媒温度を低下させ、圧縮機１１ａの吐出口における冷媒の温度を下げることができる。

　ステップＳ２１において、制御装置５ａは、吸入圧力が低く吐出圧力が高い所定領域以外ならば（Ｎｏ）、インジェクション弁２４ａを閉じる（Ｓ２３）。ステップＳ２２，Ｓ２３の処理が終了すると、ステップＳ２０の処理に戻る。また、制御装置５ａは、温度センサ２８ａで測定した吐出温度が、例えば９５℃を下回るまでは、インジェクション弁２４ａを開いていてもよい。このようにインジェクション弁２４ａを開く条件と閉じる条件に温度差（ディファレンシャル）と応答速度差をつけることにより、弁の開閉頻度を低減し、弁の信頼性やサイクル状態の安定性を確保することもできる。

　図１０は、第２実施形態における冷凍サイクルの動作を説明するモリエル線図である。
　インジェクション弁２４ａを開くことで、所定割合の冷媒が熱交換器を通過することなく、圧縮機１１ａの圧縮中間部の高温冷媒と合流する。このとき、インジェクション弁２４ａを通る所定割合の冷媒は、モリエル線図における状態Ｓ３ａに相当する。これに対して熱交換器を通過した冷媒は、圧縮機１１ａで中途まで圧縮されて状態Ｓ１ａとなる。そして、圧縮中間部で状態Ｓ３ａの冷媒と状態Ｓ１ａのガス冷媒とが混合して温度が下がる。これにより、圧縮機１１ａの吐出口における状態Ｓ２ａは図の左側に移動するので、状態Ｓ２ａにおける冷媒温度は温度Ｔ₁に低下する。

　図１１は、第３実施形態かつ通常制御の場合におけるインジェクション処理を示すフローチャートである。なお、通常制御とは、吐出冷媒温度以外の条件に基づく制御、例えば冷暖房の運転種別や温度設定などに基づく空気調和制御のことをいう。
　制御装置５ｂは、吸入圧力センサ２１ｂで圧縮機１１ｂの吸入圧力を検知し、吐出圧力センサ２２ｂで圧縮機１１ｂの吐出圧力を検知する（Ｓ３０）。

　そして、制御装置５ｂは、吸入圧力が低く吐出圧力が高い所定領域で運転しており、よって吐出口における冷媒の温度が所定温度（例えば１００℃）以上であるか否かを判定する（Ｓ３１）。吸入圧力が低く吐出圧力が高い所定領域とは、吸入圧力と吐出圧力とから推定される冷媒温度が所定温度（例えば１００℃）以上となる領域である。応答性の速い吐出圧力と吸入圧力の情報を使うことにより、冷媒が高温になることいち早く検知できる。

　過冷却回路１７ｂの出口とアキュムレータ２６ｂ間の過冷却バイパス弁２５ｂを閉じ、過冷却回路１７ｂの出口と圧縮機１１ｂ間のインジェクション弁２３ｂを開いた状態において、制御装置５ｂは、空気調和機１００の効率よい運転を実現するために過冷却用膨張弁１８ｂの開度を制御している。

　ステップＳ３１において、制御装置５ｂは、吸入圧力が低く吐出圧力が高い所定領域ならば（Ｙｅｓ）、過冷却用膨張弁１８ｂの開度を通常制御よりも大きくする（Ｓ３２）。これにより過冷却バイパス弁２５ｂ側の出口の冷媒温度が下がるか、または湿り状態となり、圧縮中間部の冷媒温度が下がる。そして、制御装置５ｂは、圧縮機１１ｂの吐出口における冷媒の温度を下げることができる。

　ステップＳ３１において、制御装置５ｂは、吸入圧力が低く吐出圧力が高い所定領域以外ならば（Ｎｏ）、空気調和機１００の効率よい運転を実現するために、過冷却用膨張弁１８ｂの通常の制御を実施する（Ｓ３３）。

　図１２は、第３実施形態かつ通常制御を実施していない場合におけるインジェクション処理を示すフローチャートである。
　ステップＳ３０，Ｓ３１の処理は、図１１に示したステップＳ３０，Ｓ３１の処理と同様である。

　過冷却用膨張弁１８ｂでの通常制御を実施していない場合、ステップＳ３１において、制御装置５ｂは、吸入圧力が低く吐出圧力が高い所定領域ならば（Ｙｅｓ）、過冷却用膨張弁１８ｂを開くとともに、過冷却回路１７ｂの出口と圧縮機１１ｂ間のインジェクション弁２３ｂを開いて冷媒を圧縮機１１ｂに送る（Ｓ３４）。これにより制御装置５ａは、圧縮機１１ｂの吐出口における冷媒の温度を下げることができる。

　ステップＳ３１において、制御装置５ｂは、吸入圧力が低く吐出圧力が高い所定領域以外ならば（Ｎｏ）、過冷却用膨張弁１８ｂとインジェクション弁２３ｂを閉じる（Ｓ３５）。ステップＳ３４，Ｓ３５の処理が終了すると、制御装置５ｂは、ステップＳ３０の処理に戻る。

　図１３は、第３実施形態における冷凍サイクルの動作を説明するモリエル線図である。
　過冷却用膨張弁１８ｂとインジェクション弁２３ｂを開くことで、所定割合の冷媒が熱交換器を通過することなく、過冷却回路１７ｂで熱交換し、このインジェクション弁２３ｂを通って圧縮機１１ｂの圧縮中間部の高温冷媒と合流する。このとき、過冷却回路１７ｂで熱交換した液冷媒は、モリエル線図において状態Ｓ１ｂで示される。これに対して熱交換器を通過した吸入冷媒は、圧縮機１１ｂで中途まで圧縮されたのち、圧縮中間部で状態Ｓ１ｂの冷媒と混合して温度が下がる。これにより、圧縮機１１ｂの吐出口における状態Ｓ２ｂは図の左側に移動し、状態Ｓ２ｂにおける冷媒温度は温度Ｔ₁に低下する。

　図１４は、第４実施形態における蒸発器側の膨張弁を開く処理を示すフローチャートである。
　制御装置５ａは、吸入圧力センサ２１ａで圧縮機１１ａの吸入圧力を検知し、吐出圧力センサ２２ａで圧縮機１１ａの吐出圧力を検知する（Ｓ４０）。
　そして、制御装置５ａは、吸入圧力が低く吐出圧力が高い所定領域で運転しており、よって圧縮機１１ａの吐出口における冷媒の温度が所定温度（例えば１００℃）以上であるか否かを判定する（Ｓ４１）。吸入圧力が低く吐出圧力が高い所定領域とは、吸入圧力と吐出圧力とから推定される冷媒温度が所定温度（例えば１００℃）以上となる領域である。応答性の速い吐出圧力と吸入圧力の情報を使うことにより、冷媒が高温になることいち早く検知できる。

　ステップＳ４１において、制御装置５ａは、吸入圧力が低く吐出圧力が高い所定領域ならば（Ｙｅｓ）、蒸発器側の膨張弁の開度を通常制御よりも大きくする（Ｓ４２）。これにより制御装置５ａは、冷媒を湿らせて、圧縮機１１ａ，１１ｂの吐出口における冷媒の温度を下げることができる。なお、冷房運転時の蒸発器は室内熱交換器４１ａ～４１ｄに相当し、膨張弁は室内膨張弁４２ａ～４２ｄに相当する。暖房運転時の蒸発器は室外熱交換器１４ａ，１４ｂ相当し、膨張弁は、室外膨張弁１５ａ，１５ｂに相当する。

　ステップＳ４１において、制御装置５ａは、吸入圧力が低く吐出圧力が高い所定領域以外ならば（Ｎｏ）、システムの効率がよくなるように、蒸発器側の膨張弁の開度に関する通常制御を実施する（Ｓ４３）。ステップＳ４２，Ｓ４３の処理が終了すると、制御装置５ａは、ステップＳ４０の処理に戻る。

　圧縮機１１ａ，１１ｂの吐出配管の温度測定だけでは吐出配管の熱容量が大きい場合や冷媒循環量が少ない場合、実際の冷媒温度に対して温度の測定に遅れが生じる。そのため、冷媒が所定の温度を超えて劣化するおそれがある。これに対して圧力では、温度に比べて測定の遅れが少ないため、いち早く冷媒の温度上昇を推定できる。このため、制御装置５ａ，５ｂは、冷媒が所定温度を超えることを防止できる。

　図１５は、第４実施形態における冷凍サイクルの動作を説明するモリエル線図である。
　蒸発器側の膨張弁の開度を上げることにより、下辺と右辺の交点である状態Ｓ１ｃが図の左に移動する。これにより、右上の頂点である状態Ｓ２ｃが図の左に移動し、状態Ｓ２ｃにおける冷媒温度は温度Ｔ₁に低下する。

　図１６は、第５実施形態における過冷却用膨張弁１８ｂを開く処理を示すフローチャートである。
　制御装置５ｂは、吸入圧力センサ２１ｂで圧縮機１１ｂの吸入圧力を検知し、吐出圧力センサ２２ｂで圧縮機１１ｂの吐出圧力を検知する（Ｓ５０）。
　そして、制御装置５ｂは、吸入圧力が低く吐出圧力が高い所定領域で運転しており、よって吐出口における冷媒の温度が所定温度（例えば１００℃）以上であるか否かを判定する（Ｓ５１）。応答性の速い吐出圧力と吸入圧力の情報を使うことにより、制御装置５ｂは、冷媒が高温になることいち早く検知できる。

　過冷却回路１７ｂの出口と圧縮機１１ｂ間のインジェクション弁２３ｂを閉じ、過冷却回路１７ｂの出口とアキュムレータ２６ｂ間の過冷却バイパス弁２５ｂを開いた状態において、制御装置５ｂは、空気調和機１００の効率よい運転を実現するために過冷却用膨張弁１８ｂの開度を制御している。

　ステップＳ５１において、制御装置５ｂは、吸入圧力が低く吐出圧力が高い所定領域ならば（Ｙｅｓ）、過冷却用膨張弁１８ｂの開度を大きくする（Ｓ５２）。吸入圧力が低く吐出圧力が高い所定領域とは、吸入圧力と吐出圧力とから推定される冷媒温度が所定温度（例えば１００℃）以上となる領域である。これにより制御装置５ｂは、吸入冷媒を湿らせて、圧縮機１１ｂの吐出口における冷媒の温度を下げることができる。

　ステップＳ５１において、吸入圧力が低く吐出圧力が高い所定領域以外ならば（Ｎｏ）、制御装置５ｂは、過冷却用膨張弁１８ｂの通常制御を実施する（Ｓ５３）。ステップＳ５２，Ｓ５３の処理が終了すると、ステップＳ５０の処理に戻る。

　この場合も、モリエル線図の下辺と右辺の交点である状態Ｓ１が図の左に移動することにより、右上の頂点に相当する状態Ｓ２が図の左に移動する。よって、状態Ｓ２の冷媒温度を下げることができる。

　図１７は、第６実施形態における高低圧ガスバイパス弁を開く処理を示すフローチャートである。
　制御装置５ａは、吸入圧力センサ２１ａで圧縮機１１ａの吸入圧力を検知し、吐出圧力センサ２２ａで圧縮機１１ａの吐出圧力を検知する（Ｓ６０）。
　そして、制御装置５ａは、吸入圧力が低く吐出圧力が高い所定領域で運転しており、よって吐出口における冷媒の温度が所定温度（例えば１００℃）以上であるか否かを判定する（Ｓ６１）。応答性の速い吐出圧力と吸入圧力の情報を使うことにより、冷媒が高温になることいち早く検知できる。

　ステップＳ６１において、制御装置５ａは、吸入圧力が低く吐出圧力が高い所定領域ならば（Ｙｅｓ）、高低圧ガスバイパス弁２７ａを開いて圧縮機１１ａから吐出される冷媒をバイパスさせて圧力を下げ、更に圧縮機１１ａに吸入される冷媒の圧力を上げる（Ｓ６２）。吸入圧力が低く吐出圧力が高い所定領域とは、吸入圧力と吐出圧力とから推定される冷媒温度が所定温度（例えば１００℃）以上となる領域である。これにより、図１８に示すように、モリエル線図の状態Ｓ４ｄ，Ｓ１ｄが図の上側に移動すると同時に、状態Ｓ２ｄが図の左下側に移動し、状態Ｓ３ｄが図の下側に移動する。よって、制御装置５ａは、状態Ｓ２ｄに相当する圧縮機１１ｂの吐出口における冷媒の温度を下げることができる。

　ステップＳ６１において、制御装置５ａは、吸入圧力が低く吐出圧力が高い所定領域以外ならば（Ｎｏ）、高低圧ガスバイパス弁２７ａを閉じる（Ｓ２３）。ステップＳ６２，Ｓ６３の処理が終了すると、制御装置５ａは、ステップＳ６０の処理に戻る。

　また、制御装置５ａは、温度センサ２８ａで測定した吐出温度が、例えば９５℃を下回るまでは、高低圧ガスバイパス弁２７ａを開いていてもよい。このように高低圧ガスバイパス弁２７ａを開く条件と閉じる条件に温度差（ディファレンシャル）と応答速度差をつけることにより、弁の開閉頻度を低減し、弁の信頼性やサイクル状態の安定性を確保することもできる。

　図１８は、第６実施形態における冷凍サイクルの動作を説明するモリエル線図である。
　高低圧ガスバイパス弁２７ａを開くことで、圧縮機１１ａから吐出される冷媒をバイパスさせて圧力を下げ、さらに圧縮機１１ａに吸入される冷媒の圧力を上げる。これによりモリエル線図の上辺が下がり、さらに下辺が上がるので、状態Ｓ２ｄが図の左下側に移動し、状態Ｓ２ｄにおける冷媒温度は温度Ｔ₁に低下する。

（変形例）
　本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば上記した実施形態は、本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることも可能である。

　上記の各構成、機能、処理部、処理手段などは、それらの一部または全部を、例えば集積回路などのハードウェアで実現してもよい。上記の各構成、機能などは、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈して実行することにより、ソフトウェアで実現してもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイルなどの情報は、メモリ、ハードディスク、ＳＳＤ（Solid State Drive）などの記録装置、または、フラッシュメモリカード、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）などの記録媒体に置くことができる。

　各実施形態において、制御線や情報線は、説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には、殆ど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。
　本発明の変形例として、例えば、次の（ａ）～（ｆ）のようなものがある。

（ａ）　吸入圧力センサは、図１に示した場所に限られず、例えばアキュムレータ２６ａと圧縮機１１ａの吸入口を繋ぐ配管に配置されてもよい。
（ｂ）　吐出圧力センサは、図１に示した場所に限られず、例えば圧縮機１１ａと圧縮機吐出側逆止弁１２ａを繋ぐ配管に配置されてもよい。
（ｃ）　制御パラメータである冷媒の所定温度は、１００℃に限定されず、例えば９０℃や８５℃であってもよい。これにより、冷媒の劣化をより未然に防ぐことができる。
（ｄ）　冷凍サイクル装置に用いられる冷媒は、ＣＦ_３Ｉを３９．５％含んだものに限定されず、例えば３５％から４５％の間の任意の割合だけ含んだものであってもよい。この場合、図８で説明した近似式は、ほぼそのままの形で適用可能である。
（ｅ）　冷凍サイクル装置に用いられる冷媒は、ＣＦ_３Ｉを含む冷媒に限定されない。所定温度を超えたときに劣化のおそれがある任意種類の冷媒に対して適用可能である。この場合、当該冷媒の吸入圧力と吐出圧力と吐出温度の関係を予め調べておき、冷媒温度が所定以上となる領域を判定して、圧縮機に吸入された冷媒を湿らせるように制御すればよい。
（ｆ）　冷凍サイクル装置は、空気調和機に限定されない。冷蔵庫やヒートポンプ搭載の洗濯機など、任意種類の冷凍サイクル装置に適用してもよい。

１００　空気調和機（冷凍サイクル装置）
１０ａ，１０ｂ　室外機
１１ａ，１１ｂ　圧縮機
１２ａ，１２ｂ　圧縮機吐出側逆止弁
１３ａ，１３ｂ　四方弁
１４ａ，１４ｂ　室外熱交換器　（蒸発器、凝縮器）
１５ａ，１５ｂ　室外膨張弁
１７ａ，１７ｂ　過冷却回路
１８ａ，１８ｂ　過冷却用膨張弁
２１ａ，２１ｂ　吸入圧力センサ
２２ａ，２２ｂ　吐出圧力センサ
２３ｂ　インジェクション弁
２４ａ　インジェクション弁
２５ａ，２５ｂ　過冷却バイパス弁
２６ａ，２６ｂ　アキュムレータ
２７ａ，２７ｂ　高低圧ガスバイパス弁
２８ａ，２８ｂ　温度センサ
３１ａ，３１ｂ　液阻止弁
３２ａ，３２ｂ　ガス阻止弁
３５　液接続配管
３６　ガス接続配管
４０ａ～４０ｄ　室内機
４１ａ～４１ｄ　室内熱交換器　（凝縮器、蒸発器）
４２　室内膨張弁
４２ａ～４２ｄ　室内膨張弁
５ａ，５ｂ　制御装置　（制御手段）
５１ａ，５１ｂ　記憶装置

Claims

　圧縮機と、凝縮器と、蒸発器と、前記蒸発器側の膨張弁とを含み、ＣＦ_３Ｉを含む冷媒が循環する冷凍サイクルと、
　前記冷媒の前記圧縮機への吸入圧力を測定する吸入圧力センサと、
　前記冷媒の前記圧縮機からの吐出圧力を測定する吐出圧力センサと、
　前記吸入圧力と前記吐出圧力とから推定される吐出冷媒温度が所定値以上となる領域において、前記圧縮機から吐出される冷媒の温度を下げるように前記冷凍サイクルを制御する制御手段と、
　を備えることを特徴とする冷凍サイクル装置。
　前記冷凍サイクルは更に、前記圧縮機へのインジェクション弁を含み、
　前記制御手段は、前記吸入圧力と前記吐出圧力とから推定される吐出冷媒温度が所定値以上となる領域において、前記インジェクション弁を開いて吐出冷媒温度を下げる、
　ことを特徴とする請求項１に記載の冷凍サイクル装置。
　前記冷凍サイクルは更に、高低圧ガスバイパスを含み、
　前記制御手段は、前記吸入圧力と前記吐出圧力とから推定される吐出冷媒温度が所定値以上となる領域において、高低圧ガスバイパスを開いて吐出冷媒温度を下げる、
　ことを特徴とする請求項１に記載の冷凍サイクル装置。
　前記冷凍サイクルは更に、過冷却回路と、前記過冷却回路の膨張弁と、前記圧縮機へのインジェクション弁とを含み、
　前記制御手段は、前記吸入圧力と前記吐出圧力とから推定される吐出冷媒温度が所定値以上となる領域において、前記インジェクション弁を開き、かつ前記過冷却回路の膨張弁の開度を通常制御よりも大きくして吐出冷媒温度を下げる、
　ことを特徴とする請求項１に記載の冷凍サイクル装置。
　前記冷凍サイクルは更に、過冷却回路と、前記過冷却回路の膨張弁と、前記圧縮機へのインジェクション弁とを含み、
　前記制御手段は、前記吸入圧力と前記吐出圧力とから推定される吐出冷媒温度が所定値以上となる領域において、前記インジェクション弁を開き、かつ前記過冷却回路の膨張弁を開いて吐出冷媒温度を下げる、
　ことを特徴とする請求項１に記載の冷凍サイクル装置。
　前記制御手段は、前記吸入圧力と前記吐出圧力とから推定される吐出冷媒温度が所定値以上となる領域において、前記蒸発器側の膨張弁の開度を通常制御よりも大きくして前記圧縮機に吸入される冷媒を湿らせる、
　ことを特徴とする請求項１に記載の冷凍サイクル装置。
　前記制御手段は、前記吸入圧力と前記吐出圧力とから推定される冷媒温度が所定値以上となる領域において、前記圧縮機の駆動速度を低下させるように前記冷凍サイクルを制御する、
　ことを特徴とする請求項１に記載の冷凍サイクル装置。
　前記制御手段は、前記吸入圧力と前記吐出圧力とから推定される吐出冷媒温度が所定値以上となる領域に過渡的に遷移した場合に、吐出冷媒温度を下げるための制御を行う、
　ことを特徴とする請求項１から７のうちいずれか１項に記載の冷凍サイクル装置。
　前記領域における冷媒温度の所定値とは、１００℃である、
　ことを特徴とする請求項１から７のうちいずれか１項に記載の冷凍サイクル装置。
　前記吸入圧力と前記吐出圧力とから推定される冷媒温度が所定値以上となる領域とは、圧縮機効率ηｔが０．７の場合、式（６）を満たす領域である、
　ことを特徴とする請求項１から７のうちいずれか１項に記載の冷凍サイクル装置。
　前記吸入圧力と前記吐出圧力とから推定される冷媒温度が所定値以上となる領域とは、圧縮機効率ηｔが０．６の場合、式（７）を満たす領域である、
　ことを特徴とする請求項１から７のうちいずれか１項に記載の冷凍サイクル装置。
　前記吸入圧力と前記吐出圧力とから推定される冷媒温度が所定値以上となる領域とは、圧縮機効率ηｔが０．５の場合、式（８）を満たす領域である、
　ことを特徴とする請求項１から７のうちいずれか１項に記載の冷凍サイクル装置。
　前記冷媒は、ＣＦ_３Ｉに対してＣＯ２、炭化水素、エーテル、フルオロエーテル、フルオロアルケン、ＨＦＣ、ＨＦＯ、ＨＣｌＦＯ、ＨＣｌＦＯ、およびＨＢｒＦＯのうちいずれかが混合されている、
　ことを特徴とする請求項１から７のうちいずれか１項に記載の冷凍サイクル装置。
　前記冷媒中のＣＦ_３Ｉの地球温暖化係数は、気候変動に関する政府間パネル第４次評価報告書において０．４であり、
　前記冷媒中のＣＦ_３Ｉの配合量は、質量ベースで、１０％以上１００％以下である、
　ことを特徴とする請求項１から７のうちいずれか１項に記載の冷凍サイクル装置。
　圧縮機と、凝縮器と、蒸発器と、前記蒸発器側の膨張弁とを含み、ＣＦ_３Ｉを含む冷媒が循環する冷凍サイクルと、
　前記冷媒の前記圧縮機への吸入圧力を測定する吸入圧力センサと、
　前記冷媒の前記圧縮機からの吐出圧力を測定する吐出圧力センサと、
　を備える冷凍サイクル装置の制御手段は、
　前記吸入圧力センサにより吸入圧力を測定する共に、前記吐出圧力センサにより吐出圧力を測定し、
　前記吸入圧力と前記吐出圧力とから吐出冷媒温度を推定し、
　前記吐出冷媒温度が所定値以上ならば、前記圧縮機から吐出される冷媒の温度を下げるように前記冷凍サイクルを制御する、
　ことを特徴とする冷凍サイクル装置の冷媒温度管理方法。