WO2021106079A1

WO2021106079A1 - 冷凍装置

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Publication number: WO2021106079A1
Application number: PCT/JP2019/046182
Authority: WO
Inventors: 英希大野; 圭吾岡島; 田中　学
Original assignee: 三菱電機株式会社
Priority date: 2019-11-26
Filing date: 2019-11-26
Publication date: 2021-06-03
Also published as: JP7150198B2; JPWO2021106079A1

Abstract

本発明の目的は、異なる伝熱特性を有する冷媒が共用可能に構成され、各冷媒を効率的に使用できる複数の蒸発器および切替装置を含む冷媒回路を有した冷凍装置を提供することである。冷凍装置（１００）は、冷媒回路（２５）と制御装置（２３）とを備える。冷媒回路（２５）は、圧縮機（１）と、凝縮器（２）と、絞り装置（３）と、複数の蒸発器（５－１，５－２）と、複数の蒸発器（５－１，５－２）の接続が直列接続となるか並列接続となるかを切り替えるように構成された切替装置（４）とを含む。冷媒回路（２５）は、圧縮機（１）、凝縮器（２）、絞り装置（３）、複数の蒸発器（５－１，５－２）の順に冷媒が循環するように構成される。制御装置（２３）は、冷媒回路（２５）に封入される冷媒の種類と、冷媒回路（２５）における冷媒の循環量とに基づいて、切替装置（４）を制御する。

Description

冷凍装置

　この発明は、冷凍装置に関する。

　従来、冷凍装置は、圧縮機、凝縮器を有する室外機と絞り装置、蒸発器を有する室内機とからなる冷凍サイクルで構成され、熱を効率的に伝達する媒体である冷媒が冷凍サイクル内を循環している。さらに、冷凍装置は制御装置を備え、制御装置は圧縮機等の運転を制御している。

　冷凍装置は通常、庫内を冷却する冷却運転モードと蒸発器に付いた霜を除去する除霜運転モードの２つの運転モードを有する。冷却運転では、サイクル内に充填された冷媒が圧縮機で圧縮され、高温高圧のガス冷媒となり、凝縮器に送り込まれる。凝縮器に流れ込んだ冷媒は周囲の空気に熱を放出することにより液化する。液化した冷媒は絞り装置で減圧され気液二相状態となり、蒸発器に送り込まれる。蒸発器に送り込まれた冷媒は周囲の空気から熱を吸収することでガスとなり、圧縮機に戻る。この蒸発器における吸熱作用により庫内が冷却される。中には蒸発器または凝縮器を複数設置し、冷媒循環量が最適になるようにそれらの蒸発器または凝縮器を並列／直列接続で切り替えるような技術もある（特開２０１１－２２０６１６号公報）。

特開２０１１－２２０６１６号公報

　近年、環境性改善のため、冷凍装置に使用される冷媒の変更が進められている。現在主流の冷媒は、Ｒ４１０Ａ、Ｒ４０４Ａなどであるが、法規対応（環境性改善）のため各社は地球温暖化係数（Global　Warming　Potential、以下ＧＷＰ）の小さい新冷媒の開発、および自然冷媒対応のユニット開発を進めている。

　地球温暖化防止の法規対応のため、現在冷凍装置で主流として使用されている冷媒は転換期を迎えている。せっかく浸透してきたＲ４１０Ａ冷媒も数年後には販売不可となる。このため、各社は、新冷媒対応の冷凍装置を開発している。冷媒によっては設計圧力または熱伝達率などの特性が異なるため、冷凍装置の設計者（例えば、メーカの技術者）、冷凍装置の設置者（例えば、ユーザまたは工事業者）でそれぞれ問題が発生する。

　まず冷凍装置の設計者としては、室内機に関しては絞り装置の変更及び蒸発器の設計が必要となる。冷凍装置の設置者としては、機器の入替に加えて、例えば設計圧が異なる場合は、現地における接続配管の入替など大規模な工事が必要となる。

　そこで現地負担を最小限に抑えるために、冷凍装置は各冷媒に共用できる仕様とすることが望ましい。従来では、例えばＲ４１０Ａを使用する冷凍装置にＲ４０４Ａを使う場合、室内機は絞り装置のみＲ４０４Ａ対応品に変更し、蒸発器はＲ４１０Ａ設計のものをそのまま用いて冷媒の差異に対応している。ただし異なる冷媒を共用の蒸発器で使用すると冷媒の能力を最大限には活かせず、能力不足に陥る場合がある。現在主流のＲ４１０Ａは疑似共沸冷媒であり、比較的熱伝達率の良い冷媒であるが、これからの転換が見込まれている比較的ＧＷＰが低い非共沸冷媒はＲ４１０Ａよりも熱伝達率が低下してしまう。特に非共沸冷媒は熱交換器内を流れる冷媒流速が遅い時に熱伝達率が大きく低下する。一方で、逆に非共沸冷媒は冷媒流速が速過ぎると圧力損失が大きくなってしまい、冷凍能力が低下する。

　本発明は、このような課題を解決するためになされたものであって、その目的は、異なる伝熱特性を有する冷媒が共用可能に構成され、各冷媒を効率的に使用できる複数の蒸発器および切替装置を含む冷媒回路を有した冷凍装置を提供することである。

　本開示の冷凍装置は、冷媒回路と制御装置とを備える。冷媒回路は、圧縮機と、凝縮器と、絞り装置と、複数の蒸発器と、複数の蒸発器の接続が直列接続となるか並列接続となるかを切り替えるように構成された切替装置とを含む。冷媒回路は、圧縮機、凝縮器、絞り装置、複数の蒸発器の順に冷媒が循環するように構成される。制御装置は、冷媒回路に封入される冷媒の種類と、冷媒回路における冷媒の循環量とに基づいて、切替装置を制御する。

　本開示の冷凍装置によれば、複数の蒸発器の各々において使用する冷媒に適した流速で冷媒が流れるため、各蒸発器における効率が改善される。

本実施の形態に関わる冷凍装置の全体構成図である。ユニットクーラ２２の上面図である。ユニットクーラ２２の正面図である。ユニットクーラ２２の左側面図である。ユニットクーラ２２の右側面図である。ユニットクーラ２２の変形例１の上面図である。ユニットクーラ２２の変形例２の上面図である。冷凍装置１００において、複数の蒸発器５－１，５－２を切替装置４によって並列に繋いだ場合の冷媒回路図である。冷凍装置１００において、複数の蒸発器５－１、５－２を切替装置４によって直列に繋いだ場合の冷媒回路図である。切替装置４の構成例を示す図である。２種類の冷媒の特性を示した図である。冷媒循環量Ｇと切替装置４の状態との関係を示す図である。制御装置２３が実行する処理を示したフローチャートである。

　以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。以下では、複数の実施の形態について説明するが、各実施の形態で説明された構成を適宜組み合わせることは出願当初から予定されている。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。

　（全体構成）
　図１は本実施の形態に関わる冷凍装置の全体構成図である。図１で示される通り、本実施の形態に係る冷凍装置１００は、熱源側ユニット２１、ユニットクーラ２２及び制御装置２３によって構成されている。

　熱源側ユニット２１は、圧縮機１、凝縮器２、圧縮機１の運転周波数を検知する周波数センサ６、圧縮機１の吸入冷媒の温度を検知する温度センサ７、圧縮機１の吸入冷媒の圧力を検知する圧力センサ８を備える。熱源側ユニット２１は、室外等に設置されている。

　またユニットクーラ２２は、絞り装置３、冷媒回路２５を切り替える切替装置４、および複数の蒸発器５－１、５－２を備える。ユニットクーラ２２は、例えば冷凍倉庫などの屋内に天吊り、足元配置される。図２～図５に、本実施の形態におけるユニットクーラ２２を例示する。図２は、ユニットクーラ２２の上面図である。図３は、ユニットクーラ２２の正面図である。図４は、ユニットクーラ２２の左側面図である。図５は、ユニットクーラ２２の右側面図である。ユニットクーラ２２は筐体８０を有し、その正面に空気吹出口である２つの開口８１、８２を有する。開口８１、８２のそれぞれの正面側には送風機８３、８４が取り付けられる。筐体８０の背面には、開口８１及び開口８２に対向する空気吸込口８６を有し、この空気吸込口８６には開閉可能なダンパ８７が設けられる。

　本実施の形態のユニットクーラ２２は、図１に示した複数の蒸発器５－１、５－２として、２つの熱交換器８５－１、８５－２を有する。熱交換器８５－１は開口８１と空気吸込口８６の間に設けられ、熱交換器８５－２は開口８２と空気吸込口８６の間に設けられる。空気吸込口８６から熱交換器８５－１を経て開口８１に至る風路と、空気吸込口８６から熱交換器８５－２を経て開口８２に至る風路の間には仕切り板８８を有する。筐体８０の下面の板８９は、熱交換器８５－１、８５－２からの除霜による水滴を受け止めるドレンパンとして機能する。

　図１に示した絞り装置３及び切替装置４は、熱交換器８５－１、８５－２と共に筐体８０内に設けられる。図２～図５では、これら絞り装置３及び切替装置４は、熱交換器８５－１、８５－２の側方のスペース９０内に設けられる。筐体８０の背面には、冷媒入口９１、冷媒出口９２、ホットガス入口９３を有する。ホットガス入口９３には、熱交換器８５－１、８５－２を除霜するためのホットガスが流入し、熱交換器８５－１、８５－２を個別に、又は同時に除霜可能である。仕切り板８８は設けなくてもよい。

　また、熱交換器８５－１、８５－２は図６に示すように、それぞれが複数の直列または並列接続された熱交換器であってもよい。また、図８に示すように熱交換器８５－１、８５－２がそれぞれ離間した筐体内に設けられてもよい。

　上記の各機器は、圧縮機１、凝縮器２、絞り装置３、切替装置４、複数の蒸発器５－１、５－２、そして再び圧縮機１の順に冷媒が循環するように、冷媒配管によって環状に接続され冷媒回路２５が構成されている。

　冷媒回路２５には熱を効率的に伝達することができる冷媒が封入される。複数種類の冷媒に対して冷媒回路２５を共用することができる。

　切替装置４は複数の蒸発器５－１、５－２を直列または並列に繋ぎ変えることができ、制御装置２３によって制御される。

　蒸発器５－１、５－２を直列または並列に繋ぎ変えるために、冷凍装置１００は、以下のように構成される。すなわち、冷凍装置１００は、冷媒回路２５と制御装置２３とを備える。冷媒回路２５は、圧縮機１と、凝縮器２と、絞り装置３と、複数の蒸発器５－１，５－２と、複数の蒸発器５－１，５－２の接続が直列接続となるか並列接続となるかを切り替えるように構成された切替装置４とを含む。冷媒回路２５は、圧縮機１、凝縮器２、絞り装置３、複数の蒸発器５－１，５－２の順に冷媒が循環するように構成される。制御装置２３は、冷媒回路２５に封入される冷媒の種類と、冷媒回路２５における冷媒の循環量とに基づいて、切替装置４を制御する。

　制御装置２３は、冷媒回路２５内を循環する冷媒種の設定が行なえる「設定部」に相当する入出力部１１と、設定された冷媒種を記憶する「記憶部」に相当するメモリ１０とを備える。制御装置２３は、運転周波数ｆを検出する周波数センサ６、圧縮機１の吸入冷媒の温度を検出する温度センサ７、圧縮機１の吸入冷媒の圧力を検出する圧力センサ８の情報を得ることができ、切替装置４を制御する。

　（蒸発器の並列回路運転）
　図８は、冷凍装置１００において、複数の蒸発器５－１，５－２を切替装置４によって並列に繋いだ場合の冷媒回路図である。

　切替装置４は、蒸発器５－１，５－２が並列に繋がるように、冷媒入口部から分岐して蒸発器５－１，５－２の各入口に接続され、蒸発器５－１，５－２の各出口から出た配管が合流して圧縮機１の吸入口に至るように構成される。蒸発器５－１，５－２を並列に繋ぐことによって、各蒸発器に流れる冷媒の流速は遅くなる。

　（蒸発器の直列回路運転）
　図９は、冷凍装置１００において、複数の蒸発器５－１、５－２を切替装置４によって直列に繋いだ場合の冷媒回路図である。

　切替装置４は、蒸発器５－１、５－２が直列に繋がるように、蒸発器５－１の入口に冷媒入口が接続され、蒸発器５－１の出口から冷媒が出て再び切替装置４に戻り、別の蒸発器５－２に冷媒が流れるように、冷媒回路２５を繋ぎ変える。最後に蒸発器５－２の出口から出た冷媒は、圧縮機１に吸入される。蒸発器５－１、５－２を直列に繋ぐことによって、各蒸発器に流れる冷媒の流速は速くなる。

　（切替装置の構成例）
　図１０は、切替装置４の構成例を示す図である。図１０に示す構成例では、切替装置４は、冷媒入口の配管４０と、配管４０から２つに分岐した配管４１，４２と、配管４１，４２にそれぞれ設けられる電磁弁４３，４４とを含む。配管４１，４２は、それぞれ蒸発器５－１，５－２の入口部に接続される。

　切替装置４は、さらに、蒸発器５－１，５－２の出口部にそれぞれ接続される配管４５，４６と、配管４５，４６が合流する冷媒出口の配管４９と、配管４２と配管４５とを接続する配管４７と、配管４７に設けられる逆止弁４８とを含む。配管４７の一方端は、電磁弁４４と蒸発器５－２の冷媒入口のディストリビュータとの間に接続される。配管４７の他方端は、蒸発器５－２の冷媒出口のヘッダー配管合流点との間に接続される。

　電磁弁４３，４４をともに開に制御することにより、冷媒は蒸発器５－１，５－２に並列的に流れる。また、電磁弁４３を開きかつ電磁弁４４を閉じることにより、冷媒は蒸発器５－１，５－２に直列的に流れる。

　（冷媒回路切替制御）
　制御装置２３は、入出力部１１と、メモリ１０と、ＣＰＵ９とを含む。入出力部１１は、冷媒の種類を設定する「設定部」に相当する。メモリ１０は、冷媒の種類を記憶する「記憶部」に相当する。ＣＰＵ９は、メモリ１０に記憶された冷媒の種類に基づいて切替装置４を制御する「制御部」に相当する。

　複数の冷媒を共用する場合は、冷媒によって冷媒流速と管内熱伝達率、圧力損失の最適バランス点が変わる。

　そこで入出力部１１からメモリ１０に設定された冷媒が、共用可能とする冷媒種の中で比較的遅い流速で最も効率的に伝熱できる冷媒Ａである場合は、制御装置２３は、各蒸発器を並列に繋げるよう切替装置４を制御する。逆に、メモリ１０に設定された冷媒が、比較的速い流速で効率的に伝熱できる冷媒Ｂである場合は、制御装置２３は、各蒸発器を直列に繋げるよう切替装置４を制御する。

　冷媒Ａは、例えば、Ｒ４１０Ａ，Ｒ３２，Ｒ２２のいずれかであり、冷媒Ｂは、例えば、Ｒ４６３Ａ，Ｒ４０４Ａのいずれかである。

　図１１は、２種類の冷媒の特性を示した図である。図１１を参照して、冷媒Ａは、流速ｖが第１流速ｖａｐである場合に、複数の蒸発器５－１，５－２の各々における熱伝達率αがピークを示す。冷媒Ｂは、流速ｖが第２流速ｖｂｐである場合に、複数の蒸発器５－１，５－２の各々における熱伝達率αがピークを示す。第２流速ｖｂｐは、第１流速ｖａｐよりも高速である。このような特性を示す冷媒Ａまたは冷媒Ｂが冷媒回路に封入されている。

　冷媒Ａが封入されている場合を考えると、流速ｖ＝ｖａｐ付近で蒸発器を使用することが最も効率的である。最初に蒸発器５－１，５－２が直列に接続されているとすると、流速ｖが０～ｖａｐの間は、並列に接続を変更した場合よりも明らかに熱伝達αが大きい。しかし、流速ｖがｖａｐよりも高くなると、切替装置４を並列接続に切り替えて流速ｖを低下させた方が熱伝達率αが改善される場合がある。このため、並列接続の方が直列接続よりも熱伝達率αが改善される流速ｖａｓを予め実験的に調べておく。

　同様に、冷媒Ｂが封入されている場合を考えると、流速ｖ＝ｖｂｐ付近で蒸発器を使用することが最も効率的である。最初に蒸発器５－１，５－２が直列に接続されているとすると、流速ｖが０～ｖｂｐの間は、並列に接続を変更した場合よりも明らかに熱伝達αが大きい。しかし、流速ｖがｖｂｐよりも高くなると、切替装置４を並列接続に切り替えて流速ｖを低下させた方が熱伝達率αが改善される場合がある。このため、並列接続の方が直列接続よりも熱伝達率αが改善される流速ｖｂｓを予め実験的に調べておく。

　そして、制御装置２３は、封入されている冷媒の種類に合わせて、切替装置４の直列接続と並列接続とを切り替える境界点となる流速を変更する。

　流速ｖは、冷媒循環量Ｇと関連するので、制御装置２３は、冷媒循環量Ｇを算出し、これに基づいて切替装置４の制御を行なう。図１２は、冷媒循環量Ｇと切替装置４の状態との関係を示す図である。図１２に示すように制御装置２３は切替装置４を切り替える。

　具体的には、冷凍装置１００は、冷媒Ａおよび冷媒Ｂのいずれにも使用可能である。図１２に示すように、制御装置２３は、冷媒回路２５に封入される冷媒が、Ｒ４１０Ａなどの冷媒Ａである場合には、冷媒循環量Ｇが第１循環量Ｇａｓよりも少ないときに切替装置４を直列接続に設定し、冷媒循環量Ｇが第１循環量Ｇａｓよりも多いときに切替装置４を並列接続に設定するように構成される。制御装置２３は、冷媒回路２５に封入される冷媒が、Ｒ４６３Ａなどの冷媒Ｂである場合には、冷媒循環量Ｇが第２循環量Ｇｂｓよりも少ないときに切替装置４を直列接続に設定し、冷媒循環量Ｇが第２循環量Ｇｂｓよりも多いときに切替装置４を並列接続に設定するように構成される。なお、第１循環量Ｇａｓは図１１の流速ｖａｓに対応する循環量であり、第２循環量Ｇｂｓは図１１の流速ｖｂｓに対応する循環量である。なお、直列から並列に切り替えるときの切り替えポイントとなる循環量Ｇａｓ１，Ｇｂｓ１と並列から直列に切り替えるときの切替ポイントとなる循環量Ｇａｓ２，Ｇｂｓ２は、ヒステリシスを持つように異なる値としても良い。この場合でも、Ｇａｓ１＜Ｇｂｓ１、Ｇａｓ２＜Ｇｂｓ２となるように切替ポイントとなる循環量が設定される。

　冷媒の循環量は、冷媒の温度と圧力と圧縮機の運転周波数から算出することができる。冷凍装置１００は、圧縮機１が吸入する冷媒の温度Ｔを検出する温度センサ７と、圧縮機１が吸入する冷媒の圧力Ｐを検出する圧力センサ８とをさらに備える。制御装置２３は、圧縮機１の運転周波数ｆと温度センサ７の出力と圧力センサ８の出力とに基づいて、冷媒循環量Ｇを算出するように構成される。

　使用される環境条件によって冷凍サイクル内を循環する冷媒の循環量は変化する。そこで、制御装置２３は、温度センサ７から得た温度および圧力センサ８から得た圧力の情報から圧縮機１が吸入する冷媒の密度を算出する。さらに、制御装置２３は、冷媒の密度と圧縮機１の運転周波数ｆから冷媒回路２５内の冷媒循環量Ｇを求める。

　ここで、冷媒Ａと冷媒Ｂでは、同じ圧力と同じ温度でも密度が異なるので、制御装置２３は、予め設定された冷媒に対応する特性表を用いて冷媒密度ρを求める。さらに、制御装置２３は、下式（１）によって冷媒循環量Ｇを算出する。
Ｇ＝ＳＶ×Ｆ×ηｖ×ρ　…（１）
（Ｇ：圧縮機１の冷媒循環流量［ｋｇ／ｓ］、ＳＶ：圧縮機１のストロークボリューム［ｍ３］、Ｆ：圧縮機１の周波数（回転速度）［ｒｐｓ］、ηｖ：圧縮機１の体積効率、ρ：圧縮機１の吸入ガス冷媒の密度［ｋｇ／ｍ３］）
　制御装置２３は、求めた冷媒循環量Ｇが判定値を下回る場合は冷媒流速を速くするために複数の蒸発器５－１，５－２を直列に繋げ、判定値を上回る場合は冷媒流速を遅くするために複数の蒸発器５－１，５－２を並列に繋げるように切替装置４を制御するように構成される。

　以上の制御装置２３の処理をフローチャートを用いて説明する。図１３は、制御装置２３が実行する処理を示したフローチャートである。

　冷媒回路２５に封入された冷媒の種類は、予め工事作業者などによって、メモリ１０に設定されている。

　まず、ステップＳ１において、制御装置２３は、冷媒回路２５に封入された冷媒の種類をメモリ１０から読み込む。

　そして制御装置２３は、ステップＳ２において封入冷媒の種類が冷媒Ａであるか否かを判断する。封入冷媒が冷媒Ａである場合（Ｓ２でＹＥＳ）制御装置は、ステップＳ３において、冷媒Ａに対応する冷媒密度を算出する特性表と、温度センサ７および圧力センサ８の出力とに基づいて冷媒循環量Ｇを算出する。続いて制御装置２３は、ステップＳ４において、冷媒循環量Ｇが冷媒Ａに対応する判定値である第１循環量Ｇａｓよりも多いか否かを判断する。Ｇ＞Ｇａｓである場合（Ｓ４でＹＥＳ）、ステップＳ８に処理が進められ、Ｇ＞Ｇａｓでない場合（Ｓ４でＮＯ）、ステップＳ９に処理が進められる。

　一方、ステップＳ２において、封入冷媒の種類が冷媒Ａでない場合には、制御装置２３は、ステップＳ５において封入冷媒の種類が冷媒Ｂであるか否かを判断する。封入冷媒が冷媒Ｂである場合（Ｓ５でＹＥＳ）制御装置は、ステップＳ６において、冷媒Ｂに対応する冷媒密度を算出する特性表と、温度センサ７および圧力センサ８の出力とに基づいて冷媒循環量Ｇを算出する。続いて制御装置２３は、ステップＳ７において、冷媒循環量Ｇが冷媒Ｂに対応する判定値である第２循環量Ｇｂｓよりも多いか否かを判断する。Ｇ＞Ｇｂｓである場合（Ｓ７でＹＥＳ）、ステップＳ８に処理が進められ、Ｇ＞Ｇｂｓでない場合（Ｓ７でＮＯ）、ステップＳ９に処理が進められる。

　ステップＳ８では、制御装置２３は、複数の蒸発器５－１，５－２が並列接続されるように切替装置４を制御する。一方、ステップＳ９では、制御装置２３は、複数の蒸発器５－１，５－２が直列接続されるように切替装置４を制御する。

　なお、封入冷媒として記憶されている内容が冷媒Ａ，Ｂのいずれでもない場合には（Ｓ２でＮＯかつＳ５でＮＯ）、ステップＳ１０において、制御装置２３は、警告ランプ、表示などによって、エラーメッセージを出力する。

　ステップＳ８、Ｓ９，Ｓ１０のいずれかの処理が終了すると、ステップＳ１１に処理が進められ、一定時間経過ごとまたはある条件が成立するごとに再び図１３のフローチャートが実行される。

　なお、図１３のフローチャートでは、制御装置２３が自動的に切替装置４の切替を実行したが、手動で切り替える場合は、制御装置２３内の入出力部によって並列または直列を設定し切替装置４を切り替えるようにしても良い。

　このように構成された冷凍装置は、異なる冷媒を共用で使う場合も各冷媒で適した冷媒流速で蒸発器を流すことができ、効率的な運転が可能となる。

　また、単一の冷媒を使用中である場合も使用環境によって変化する冷媒循環量に応じて蒸発器を流れる冷媒の流速を伝熱に適した流速とすることができ、効率的な運転が可能となる。

　以上説明したように、本実施の形態に係る冷凍装置１００は、圧縮機１と凝縮器２を有する熱源側ユニット２１と、絞り装置３と切替装置４及び複数の蒸発器５－１，５－２を有するユニットクーラ２２とからなる冷媒回路２５で構成される。冷媒回路２５では、圧縮機１、凝縮器２、絞り装置３、切替装置４、蒸発器５－１，５－２が順次冷媒配管で接続されている。切替装置４は、複数の蒸発器５－１，５－２を直列および並列に繋ぎ変えることが可能である。制御装置２３は、封入冷媒の種類に応じて、切替装置４を制御する。

　本実施の形態の冷凍装置１００によれば、例えば図１２の循環量ＧがＧａｓ＜Ｇ＜Ｇｂｓの領域に着目すると、比較的遅い冷媒流速で伝熱特性が良くなる冷媒Ａの場合は複数の蒸発器５－１，５－２を並列に繋げて冷媒流速を遅くし、比較的速い冷媒流速で伝熱特性が良くなる冷媒Ｂの場合は複数の蒸発器５－１，５－２を直列に繋げて冷媒流速を速くする。また、冷媒Ａ、冷媒Ｂのいずれを使用する場合においても循環量Ｇが切替ポイントとなる循環量ＧａｓまたはＧｂｓより少ない場合には蒸発器５－１，５－２を直列に繋げ、循環量Ｇが切替ポイントとなる循環量ＧａｓまたはＧｂｓより多い場合には蒸発器５－１，５－２を並列に繋げている。そして切替ポイントとなる循環量を冷媒の種類に合わせて変更可能に構成されている。これによって、封入冷媒の種類に応じて変動する最適冷媒流速点に近い状態で運転することが１台の室内機で可能となる。

　今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

　１　圧縮機、２　凝縮器、３　絞り装置、４　切替装置、５　蒸発器、６　周波数センサ、７　温度センサ、８　圧力センサ、１０　メモリ、１１　入出力部、２１　熱源側ユニット、２２　ユニットクーラ、２３　制御装置、２５　冷媒回路、４０，４１，４２，４５，４６，４７，４９　配管、４３，４４　電磁弁、４８　逆止弁、１００　冷凍装置。

Claims

　冷媒回路と制御装置とを備え、
　前記冷媒回路は、
　圧縮機と、
　凝縮器と、
　絞り装置と、
　複数の蒸発器と、
　前記複数の蒸発器の接続が直列接続となるか並列接続となるかを切り替えるように構成された切替装置とを含み、
　前記冷媒回路は、前記圧縮機、前記凝縮器、前記絞り装置、前記複数の蒸発器の順に冷媒が循環するように構成され、
　前記制御装置は、前記冷媒回路に封入される冷媒の種類と、前記冷媒回路における前記冷媒の循環量とに基づいて、前記切替装置を制御する、冷凍装置。
　前記冷凍装置は、第１冷媒および第２冷媒のいずれにも使用可能であり、
　前記制御装置は、
　前記冷媒回路に封入される冷媒が、前記第１冷媒である場合には、前記循環量が第１循環量よりも少ないときに前記切替装置を直列接続に設定し、前記循環量が前記第１循環量よりも多いときに前記切替装置を並列接続に設定し、
　前記冷媒回路に封入される冷媒が、前記第２冷媒である場合には、前記循環量が第２循環量よりも少ないときに前記切替装置を直列接続に設定し、前記循環量が前記第２循環量よりも多いときに前記切替装置を並列接続に設定するように構成される、請求項１に記載の冷凍装置。
　前記第１冷媒は、流速が第１流速である場合に、前記複数の蒸発器の各々における熱伝達率がピークを示し、
　前記第２冷媒は、流速が第２流速である場合に、前記複数の蒸発器の各々における熱伝達率がピークを示し、
　前記第２流速は、前記第１流速よりも高速である、請求項２に記載の冷凍装置。
　前記第１冷媒は、Ｒ４１０Ａ，Ｒ３２，Ｒ２２のいずれかであり、
　前記第２冷媒は、Ｒ４６３Ａ，Ｒ４０４Ａのいずれかである、請求項３に記載の冷凍装置。
　前記圧縮機が吸入する冷媒の温度を検出する温度センサと、
　前記圧縮機が吸入する冷媒の圧力を検出する圧力センサとをさらに備え、
　前記制御装置は、前記圧縮機の運転周波数と前記温度センサの出力と前記圧力センサの出力とに基づいて、前記循環量を算出するように構成され、
　前記制御装置は、求めた前記循環量が判定値を下回る場合は冷媒流速を速くするために前記複数の蒸発器を直列に繋げ、前記判定値を上回る場合は冷媒流速を遅くするために前記複数の蒸発器を並列に繋げるように前記切替装置を制御するように構成される、請求項１に記載の冷凍装置。
　前記制御装置は、
　前記冷媒の種類を設定する設定部と、
　前記冷媒の種類を記憶する記憶部と、
　前記記憶部に記憶された冷媒の種類に基づいて前記切替装置を制御する制御部とを含む、請求項１に記載の冷凍装置。