WO2024009860A1 - 冷凍サイクル装置 - Google Patents

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WO2024009860A1
WO2024009860A1 PCT/JP2023/023894 JP2023023894W WO2024009860A1 WO 2024009860 A1 WO2024009860 A1 WO 2024009860A1 JP 2023023894 W JP2023023894 W JP 2023023894W WO 2024009860 A1 WO2024009860 A1 WO 2024009860A1
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WO
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pressure
refrigerant
outlet side
degree
temperature
Prior art date
Application number
PCT/JP2023/023894
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English (en)
French (fr)
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大輝 加藤
憲彦 榎本
祐一 加見
淳司 山田
誠司 伊藤
Original Assignee
株式会社デンソー
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00Control or safety arrangements
    • F24F11/70Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof
    • F24F11/80Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the temperature of the supplied air
    • F24F11/83Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the temperature of the supplied air by controlling the supply of heat-exchange fluids to heat-exchangers
    • F24F11/84Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the temperature of the supplied air by controlling the supply of heat-exchange fluids to heat-exchangers using valves
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B1/00Compression machines, plants or systems with non-reversible cycle
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B41/00Fluid-circulation arrangements
    • F25B41/20Disposition of valves, e.g. of on-off valves or flow control valves
    • F25B41/22Disposition of valves, e.g. of on-off valves or flow control valves between evaporator and compressor
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B5/00Compression machines, plants or systems, with several evaporator circuits, e.g. for varying refrigerating capacity
    • F25B5/02Compression machines, plants or systems, with several evaporator circuits, e.g. for varying refrigerating capacity arranged in parallel

Definitions

  • the present disclosure relates to a refrigeration cycle device including an electric expansion valve.
  • Patent Document 1 discloses a refrigeration cycle device that includes an electric expansion valve as a pressure reducing section that reduces the pressure of a refrigerant.
  • the operation of the electric expansion valve is controlled by PID control so that the degree of superheat of the refrigerant on the outlet side of the evaporator approaches the target degree of superheat.
  • the value obtained by subtracting the temperature of the evaporator inlet side refrigerant from the temperature of the evaporator outlet side refrigerant is defined as the degree of superheating of the evaporator outlet side refrigerant.
  • the actual exit The degree of superheat of the side refrigerant may not be detected accurately. For example, if the flow rate of the refrigerant flowing out of the evaporator increases due to a change in operating conditions, even if the degree of superheat is detected, the actual refrigerant on the outlet side will contain particles of liquid phase refrigerant (hereinafter referred to as droplets). ) may be mixed together.
  • droplets liquid phase refrigerant
  • an object of the present disclosure is to provide a refrigeration cycle device that can realize appropriate control of a pressure reducing section depending on operating conditions.
  • the refrigeration cycle device includes a pressure reduction section, an evaporation section, a pressure reduction control section, a pressure detection section, and a temperature detection section.
  • the pressure reduction section reduces the pressure of the refrigerant.
  • the evaporation section evaporates the refrigerant whose pressure has been reduced in the pressure reduction section.
  • the pressure reduction control section controls the operation of the pressure reduction section.
  • the pressure detection section detects the outlet side pressure of the refrigerant on the outlet side of the evaporation section.
  • the temperature detection section detects the exit side temperature of the refrigerant on the exit side of the evaporation section.
  • the pressure reduction control unit controls the operation of the pressure reduction unit using the outlet side pressure and the delayed outlet temperature obtained by performing delay processing on the outlet side temperature.
  • the pressure reduction control section controls the operation of the pressure reduction section using at least the outlet side pressure and the delayed outlet side temperature. Therefore, by changing the degree of delay in the delay process, the pressure reducing section can be controlled in accordance with various operating conditions. As a result, according to the refrigeration cycle device of the first aspect of the present disclosure, appropriate control of the pressure reduction section can be realized depending on the operating conditions.
  • the refrigeration cycle device includes a branch section, a first pressure reduction section, a first evaporation section, a second pressure reduction section, a second evaporation section, a pressure reduction control section, and a first pressure reduction section. It includes a pressure detection section, a second pressure detection section, a first temperature detection section, and a second temperature detection section.
  • the branch part branches the flow of the refrigerant.
  • the first pressure reducing part reduces the pressure of one of the refrigerants flowing out from the branch part.
  • the first evaporation section evaporates the refrigerant whose pressure has been reduced in the first pressure reduction section.
  • the second pressure reducing part reduces the pressure of the other refrigerant flowing out from the branch part.
  • the second evaporation section evaporates the refrigerant whose pressure has been reduced in the second pressure reduction section.
  • the pressure reduction control section controls the operation of the first pressure reduction section and the second pressure reduction section.
  • the first pressure detection section detects the first outlet side pressure of the refrigerant on the outlet side of the first evaporation section.
  • the second pressure detection section detects the second outlet side pressure of the refrigerant on the outlet side of the second evaporation section.
  • the first temperature detection section detects the first exit side temperature of the refrigerant on the exit side of the first evaporation section.
  • the second temperature detection section detects the second outlet side temperature of the outlet side refrigerant of the second evaporation section.
  • the pressure reduction control unit controls the first pressure reduction unit using the first outlet side pressure and the first delayed outlet temperature obtained by performing the first delay process on the first outlet side temperature.
  • the pressure reduction control unit controls the second pressure reduction unit using the second outlet pressure and the second delayed outlet temperature obtained by performing a second delay process on the second outlet temperature. Furthermore, the pressure reduction control unit can set the degree of delay in the first delay process and the degree of delay in the second delay process to different degrees.
  • the first pressure reducing section and The second pressure reducing section can be controlled.
  • the degree of delay in the first delay process and the degree of delay in the second delay process can be set to different degrees, appropriate control can be achieved for each of the first pressure reduction section and the second pressure reduction section. .
  • the refrigeration cycle device includes an evaporation section, a downstream pressure reduction section, a pressure reduction control section, a pressure detection section, and a temperature detection section.
  • the evaporation section evaporates the refrigerant.
  • the downstream pressure reducing section reduces the pressure of the refrigerant flowing out from the evaporation section.
  • the pressure reduction control section controls the operation of the downstream pressure reduction section.
  • the pressure detection section detects the outlet side pressure of the refrigerant on the outlet side of the evaporation section.
  • the temperature detection section detects the exit side temperature of the refrigerant on the exit side of the evaporation section.
  • the pressure reduction control unit controls the pressure reduction unit using the outlet side pressure and the delayed outlet temperature obtained by performing a delay process on the outlet side temperature.
  • the pressure reducing section can be controlled according to various operating conditions.
  • appropriate control of the pressure reducing section can be realized depending on the operating conditions.
  • each outlet side temperature is not limited to the actual measured value of the detection value actually detected by each temperature detection section, but is processed by processing such as noise removal processing in order to improve control stability in the decompression control section. This means that it includes the value after processing. This also applies to each outlet side pressure.
  • control processing equivalent to delay processing may be adopted as the noise removal processing.
  • the degree of delay in the delay process in this case is greater than the degree of delay in the noise removal process.
  • each pressure detection section is not limited to only each outlet side pressure, but may be a physical quantity correlated to each outlet side pressure as long as each outlet side pressure can be detected. This also applies to each temperature detection section.
  • FIG. 1 is a schematic overall configuration diagram of a refrigeration cycle device according to a first embodiment. It is a control characteristic diagram used to determine the time constant of the refrigeration cycle device of the first embodiment. It is an explanatory view for explaining a control mode of an electric expansion valve in a refrigeration cycle device of a 1st embodiment. It is a control characteristic diagram for determining the throttle opening degree of an electric expansion valve in absolute value control of the refrigeration cycle apparatus of 1st Embodiment. It is a typical whole block diagram of the refrigeration cycle device of a 2nd embodiment. It is a typical whole block diagram of the refrigeration cycle device of a 3rd embodiment.
  • FIGS. 1 to 4 A first embodiment of a refrigeration cycle device 1 according to the present disclosure will be described using FIGS. 1 to 4.
  • a refrigeration cycle device 1 according to the present disclosure is applied to a vehicle air conditioner.
  • a vehicle air conditioner air-conditions a vehicle interior, which is a space to be air-conditioned.
  • the refrigeration cycle device 1 is a vehicle air conditioner that adjusts the temperature of air blown into a vehicle interior.
  • the refrigeration cycle device 1 includes a compressor 11, a condenser 12, a receiver 13, an electric expansion valve 14, an evaporator 15, a control device 20, and the like.
  • the refrigeration cycle device 1 uses an HFO-based refrigerant (specifically, R1234yf) as a refrigerant.
  • the refrigeration cycle device 1 constitutes a vapor compression type subcritical refrigeration cycle in which the pressure of the high-pressure side refrigerant does not exceed the critical pressure of the refrigerant.
  • Refrigerating machine oil for lubricating the compressor 11 is mixed in the refrigerant.
  • Refrigerating machine oil is PAG oil that is compatible with liquid phase refrigerant. A portion of the refrigeration oil is circulated through the refrigeration cycle device 1 together with the refrigerant.
  • the compressor 11 sucks refrigerant in the refrigeration cycle device 1, compresses it, and discharges it.
  • the compressor 11 is an electric compressor that uses an electric motor to rotationally drive a fixed capacity type compression mechanism having a fixed discharge capacity.
  • the rotation speed (i.e., refrigerant discharge capacity) of the compressor 11 is controlled by a control signal output from a control device 20, which will be described later.
  • the refrigerant inlet side of the condenser 12 is connected to the discharge port of the compressor 11.
  • the condenser 12 is an outside air heat exchange unit that exchanges heat between the refrigerant discharged from the compressor 11 and the outside air blown from the outside air blower 12a.
  • the condenser 12 is a condensing section that radiates heat of the refrigerant discharged from the compressor 11 to the outside air and condenses the refrigerant.
  • the outside air blower 12a is an outside air blower whose rotation speed (i.e., air blowing capacity) is controlled by a control voltage output from the control device 20.
  • the condenser 12 is arranged at the frontmost side of the vehicle outside the passenger compartment. Therefore, when the vehicle is running, the condenser 12 can be exposed to the running wind (i.e., outside air) flowing in through the grille.
  • the inlet side of the receiver 13 is connected to the refrigerant outlet of the condenser 12.
  • the receiver 13 is a high-pressure side gas-liquid separator that separates the gas and liquid of the refrigerant flowing out from the condenser 12 and causes the liquid phase refrigerant to flow out downstream.
  • the receiver 13 is a liquid receiving part that stores the separated liquid phase refrigerant as surplus refrigerant in the cycle.
  • the receiver 13 may be formed integrally with the condenser 12.
  • the inlet side of the electric expansion valve 14 is connected to the outlet of the receiver 13.
  • the electric expansion valve 14 is a pressure reducing section that reduces the pressure of the refrigerant flowing out from the receiver 13.
  • the electric expansion valve 14 is an electric variable throttle mechanism that includes a valve body that changes the degree of throttle opening and an electric actuator that displaces the valve body.
  • a stepping motor or a brushless motor can be used as the electric actuator.
  • the operation of the electric expansion valve 14 is controlled by a control signal output from the control device 20.
  • the refrigerant inlet side of the evaporator 15 is connected to the outlet of the electric expansion valve 14.
  • the evaporator 15 is an indoor heat exchange unit that exchanges heat between the refrigerant whose pressure has been reduced by the electric expansion valve 14 and the air blown into the air-conditioned space from the indoor blower 15a.
  • the evaporator 15 is an evaporator that cools the blown air by evaporating the refrigerant whose pressure has been reduced by the electric expansion valve 14 and exhibiting an endothermic action.
  • the refrigerant outlet of the evaporator 15 is connected to the suction port side of the compressor 11 .
  • the indoor blower 15a is an indoor blower whose rotational speed (i.e., blowing capacity) is controlled by a control voltage output from the control device 20.
  • the evaporator 15 and the indoor blower 15a are arranged in a case of an indoor air conditioning unit (not shown).
  • the indoor air conditioning unit is an air distribution device that blows air adjusted to an appropriate temperature for air conditioning the vehicle interior to appropriate locations within the vehicle interior.
  • the indoor air conditioning unit is located inside the vehicle.
  • the control device 20 is composed of a well-known microcomputer including a CPU, ROM, RAM, etc., and its peripheral circuits.
  • the control device 20 performs various calculations and processes based on a control program stored in the ROM, and controls the operations of various controlled devices connected to the output side. More specifically, the control device 20 controls the operation of the compressor 11, the outside air blower 12a, the electric expansion valve 14, and the indoor blower 15a.
  • a group of control sensors is connected to the input side of the control device 20.
  • the sensor group includes an outlet side pressure sensor 21a, an outlet side temperature sensor 21b, and the like.
  • the outlet side pressure sensor 21a is a pressure detection unit that detects the outlet side pressure Pe, which is the pressure of the refrigerant on the outlet side of the evaporator 15. More specifically, the outlet side pressure sensor 21a detects the pressure of the refrigerant flowing out from the evaporator 15.
  • the outlet temperature sensor 21b is a temperature detection section that detects the outlet temperature Te, which is the temperature of the refrigerant on the outlet side of the evaporator 15. More specifically, the outlet temperature sensor 21b detects the pipe temperature at the outlet of the evaporator 15.
  • control device 20 further performs noise removal processing on the detection values detected by each detection unit as the detection values of the sensor group for air conditioning control.
  • the value of is adopted.
  • the outlet side temperature Te a value obtained by performing noise removal processing using a moving average method on a detection value actually detected by the outlet side temperature sensor 21b is used.
  • an operation panel 22 arranged near the instrument panel at the front of the vehicle interior is connected to the input side of the control device 20.
  • the operation panel 22 is provided with various operation switches operated by the occupant.
  • the control device 20 receives operation signals from various operation switches.
  • control device 20 is one in which a control section that controls the operation of various controlled devices connected to the output side is integrally configured. Therefore, the configuration (hardware and software) that controls the operation of each device to be controlled becomes a control unit that controls the operation of each device to be controlled.
  • the component that controls the operation of the compressor 11 is the compressor control section 20a.
  • a component of the control device 20 that controls the operation of the electric expansion valve 14 is a pressure reduction control section 20b.
  • the pressure reduction control unit 20b of this embodiment can detect the refrigerant state of the refrigerant on the outlet side of the evaporator 15 in order to realize appropriate control of the electric expansion valve 14. Specifically, the pressure reduction control unit 20b can detect the degree of superheat SH and the delayed degree of superheat SHd of the refrigerant on the outlet side of the evaporator 15 as the refrigerant state.
  • the pressure reduction control unit 20b uses a control map stored in the control device 20 in advance based on the outlet pressure Pe detected by the outlet pressure sensor 21a and the outlet temperature Te detected by the outlet temperature sensor 21b. With reference to this, the degree of superheating SH is determined.
  • the control map determines the degree of superheating SH corresponding to the outlet side pressure Pe and the outlet side temperature Te based on the physical properties of the refrigerant.
  • the pressure reduction control unit 20b determines the delayed degree of superheating SHd with reference to the control map, based on the outlet side pressure Pe and the delayed outlet temperature Ted obtained by performing delay processing on the outlet side temperature Te.
  • a time constant is used as delay processing.
  • the control map determines the degree of superheating SH corresponding to the outlet side pressure Pe and the delayed outlet side temperature Ted based on the physical properties of the refrigerant.
  • the delayed exit temperature Ted is a value obtained by performing delay processing on the detected exit temperature Te. That is, noise removal processing is performed on the detection value actually detected by the outlet side temperature sensor 21b, and furthermore, delay processing is performed.
  • the degree of delay due to delay processing is set to be larger than the degree of delay due to noise removal processing. Therefore, the delayed outlet side temperature Ted is a value delayed with respect to both the outlet side pressure Pe and the outlet side temperature Te.
  • the pressure reduction control unit 20b can store the superheat degree change amount ⁇ SH and the delayed superheat degree change amount ⁇ SHd.
  • the superheat degree change amount ⁇ SH is the amount of change in the superheat degree SH per predetermined reference time.
  • a value obtained by subtracting the previously determined superheating degree SH from the currently determined superheating degree SH by the pressure reduction control unit 20b is used as the superheating degree change amount ⁇ SH.
  • the delayed superheat degree change amount ⁇ SHd is the amount of change in the delayed superheat degree SHd per predetermined reference time.
  • the delayed superheat degree change amount ⁇ SHd is a value obtained by subtracting the previously determined delayed superheat degree SHd from the currently determined delayed superheat degree SHd by the pressure reduction control unit 20b.
  • the time constant is increased as the degree of superheating SH increases. That is, as the degree of superheating SH increases, the degree of delay in the delay process is increased.
  • the degree of superheating Sb (°C) is higher than the degree of superheating Sa (°C).
  • the degree of superheating Sc (°C) is higher than the degree of superheating Sb (°C).
  • the time constant is decreased as the amount of change in degree of superheat ⁇ SH decreases. That is, when the degree of superheating SH is equal to or less than the reference high degree of superheating KSHh, the degree of delay in the delay process is decreased as the amount of change in degree of superheating ⁇ SH decreases.
  • the degree of superheating SH when the degree of superheating SH is equal to or lower than the reference high degree of superheating KSHh, and the currently determined degree of superheating SH is lower than the previously determined degree of superheating, the degree of superheating is As the absolute value of the amount of change ⁇ SH increases, the degree of delay in the delay process is decreased.
  • the reference high superheat degree KSHh is 8°C.
  • the operation of the vehicle air conditioner is controlled by executing a control program stored in the control device 20 in advance.
  • the control program starts when an auto switch on the operation panel 22 that requests automatic control of the vehicle air conditioner is turned on while a start switch (so-called ignition switch) of the vehicle system is turned on.
  • the control program reads the detection signals of the sensor group for air conditioning control described above and the operation signals of the operation panel 22. Then, based on the read detection signal and operation signal, a target blowout temperature TAO, which is a target temperature of the air blown into the vehicle interior, is calculated. Furthermore, the operation of various controlled devices of the refrigeration cycle device 1 is controlled based on the detection signal, the operation signal, the target blowout temperature TAO, and the like.
  • the rotation speed of the compressor 11 is controlled so that the refrigerant evaporation temperature in the evaporator 15 approaches the target evaporation temperature.
  • the target evaporation temperature is determined based on the target blowout temperature TAO with reference to a control map stored in the control device 20 in advance. In the control map, the target evaporation temperature is determined to be lowered as the target outlet temperature TAO is lowered.
  • the rotation speed of the indoor blower 15a is determined based on the target blowing temperature TAO with reference to a control map stored in the control device 20 in advance.
  • the air volume of the indoor fan 15a is maximized in the extremely low temperature range (maximum cooling range) and extremely high temperature range (maximum heating range) of the target air temperature TAO, and the air volume is decreased as the temperature approaches the intermediate temperature range. decide to let them do so.
  • the throttle opening of the electric expansion valve 14 is controlled so that the degree of superheating SH of the refrigerant on the outlet side of the evaporator 15 approaches a predetermined target degree of superheating SHO.
  • the target superheat degree SHO is 10°C.
  • the control mode of the electric expansion valve 14 is switched as shown in FIG. 3 in order to appropriately adjust the aperture opening of the electric expansion valve 14.
  • Control modes of the electric expansion valve 14 of this embodiment include absolute value control, differential control, and protection control. Each control mode will be explained below.
  • Absolute value control is performed when the superheat degree SH is below the predetermined standard low superheat degree KSHL, or when the absolute value of the superheat degree change amount ⁇ SH is more than the predetermined reference change amount K ⁇ SH. Selected when In this embodiment, the reference low superheat degree KSHL is 1°C.
  • the target throttle opening degree of the electric expansion valve 14 is determined based on the valve opening differential pressure ⁇ Pe in each control cycle with reference to a control map stored in the control device 20 in advance.
  • the valve opening differential pressure ⁇ Pe is a value obtained by subtracting the outlet side pressure Pe from the saturation pressure Ped of the refrigerant at the delayed outlet side temperature Ted described above.
  • the pressure reduction control unit 20b outputs a control signal to the electric expansion valve 14 so that the determined target throttle opening is achieved.
  • the throttle opening degree of the electric expansion valve 14 is determined so that the degree of superheating SH approaches the target degree of superheating SHO. Specifically, as shown in the control characteristic diagram of FIG. 4, the throttle opening of the electric expansion valve 14 is determined to increase as the valve opening differential pressure ⁇ Pe increases. As the throttle opening determined by the control map, a value that has been experimentally or analytically confirmed that the degree of superheating SH becomes the target degree of superheating SHO can be adopted.
  • the throttle opening determined by the control map of this embodiment has a value that changes in roughly the same way as a thermostatic expansion valve.
  • a thermostatic expansion valve has a temperature sensing part that has a diaphragm that deforms according to the temperature and pressure of the refrigerant on the exit side of the evaporator, and a valve that changes the throttle opening by displacing according to the deformation of the diaphragm.
  • This is a depressurizing device configured with a mechanical mechanism including a body part.
  • the depressurization control unit 20b uses the deviation between the degree of superheat SH and the target degree of superheat SHO, the rate of change of the deviation, and the integrated value of the deviation to cause the degree of superheat SH to approach the target degree of superheat SHO by a feedback control method.
  • the throttle opening degree of the electric expansion valve 14 is changed as follows. In other words, in the differential control, the throttle opening degree of the electric expansion valve 14 is changed by PID control so that the degree of superheating SH approaches the target degree of superheating SHO.
  • the degree of superheating SH or delayed degree of superheating SHd when absolute value control or differential control is executed changes within a range that is generally lower than the upper limit degree of superheating SHMAX.
  • the upper limit superheat degree SHMAX is the maximum superheat degree expected during normal operation when absolute value control or differential control is executed. Therefore, the upper limit superheat degree SHMAX has a value higher than the reference high superheat degree KSHh. In this embodiment, the upper limit superheat degree SHMAX is set to 20°C.
  • Operating conditions under which the delayed superheating degree SHd becomes higher than the predetermined upper limit superheating degree SHMAX include, for example, when air bubbles in the liquid phase refrigerant are unevenly distributed around the valve body of the electric expansion valve 14, such as when the outside temperature is high. Therefore, there are operating conditions that increase the passage resistance of the electric expansion valve 14.
  • the throttle opening degree is increased by a predetermined amount every control cycle to bring the delayed superheat degree SHd below the upper limit superheat degree SHMAX, thereby quickly shifting to absolute value control or differential control.
  • the control program controls the operation of various controlled devices of the refrigeration cycle device 1 as described above. Then, a control routine such as reading the above-mentioned detection signal and operation signal, calculating the target blowing temperature TAO, and controlling various devices to be controlled is repeated every predetermined control cycle until the end condition of the control program is satisfied.
  • the refrigerant discharged from the compressor 11 flows into the condenser 12, exchanges heat with the outside air, and radiates heat.
  • the refrigerant condensed in the condenser 12 flows into the receiver 13 and is separated into gas and liquid.
  • the liquid phase refrigerant flowing out from the receiver 13 flows into the electric expansion valve 14 and is depressurized.
  • the throttle opening of the electric expansion valve 14 is controlled so that the degree of superheat SH of the refrigerant on the outlet side of the evaporator 15 approaches the target degree of superheat SHO.
  • the refrigerant whose pressure has been reduced by the electric expansion valve 14 flows into the evaporator 15, exchanges heat with the blown air, and evaporates. This cools the blown air.
  • the superheated gas phase refrigerant flowing out of the evaporator 15 is drawn into the compressor 11 and compressed again.
  • the blown air cooled by the evaporator 15 is reheated as necessary and blown out toward an appropriate location within the vehicle interior. This achieves air conditioning inside the vehicle.
  • the electric expansion valve 14 can be appropriately controlled according to the operating conditions.
  • the pressure reduction control section 20b controls the operation of the electric expansion valve 14 using at least the outlet side pressure Pe and the delayed outlet side temperature Ted. Therefore, by changing the time constant used for delay processing, control can be performed in accordance with various operating conditions. As a result, according to the refrigeration cycle device 1 of this embodiment, the electric expansion valve 14 can be appropriately controlled according to the operating conditions.
  • the valve opening difference will be lower than when the outlet temperature Te is used.
  • the pressure ⁇ Pe can be set to a high value. Therefore, when the compressor 11 is started, the opening degree of the electric expansion valve 14 can be increased. That is, the electric expansion valve 14 can be reliably opened when the compressor 11 is started.
  • the time constant is increased as the degree of superheating SH of the outlet side refrigerant increases. According to this, the degree of superheating SH of the outlet side refrigerant is lowered, and the time constant can be reduced under operating conditions where droplets are likely to mix with the actual outlet side refrigerant.
  • the delayed outlet side temperature Ted can be quickly lowered and the valve opening differential pressure ⁇ Pe can be reduced. That is, under operating conditions in which droplets are likely to mix with the actual refrigerant on the outlet side, the opening degree of the electric expansion valve 14 can be reduced to suppress liquid compression by the compressor 11.
  • the time constant is decreased. According to this, the amount of decrease in the degree of superheating SH increases, and the time constant can be reduced under operating conditions where droplets are likely to mix with the actual outlet side refrigerant.
  • the delayed outlet side temperature Ted can be quickly lowered and the valve opening differential pressure ⁇ Pe can be reduced. That is, under operating conditions in which droplets are likely to mix with the actual refrigerant on the outlet side, the opening degree of the electric expansion valve 14 can be reduced to suppress liquid compression by the compressor 11.
  • the refrigeration cycle device 1 of the present embodiment when the superheat degree SH is higher than the reference high superheat degree KSHh, and the absolute value of the superheat degree change amount ⁇ SH is less than or equal to the reference change amount K ⁇ SH. You can switch to differential control when needed. In other words, it is possible to switch to differential control under operating conditions in which the possibility that droplets are mixed in the refrigerant on the outlet side of the evaporator 15 is low.
  • the degree of superheating SH can be brought closer to the target degree of superheating SHO with higher accuracy than absolute value control. Therefore, in the differential control, it is possible to suppress the temperature distribution of the blown air in the evaporator 15 while allowing the refrigerant to exhibit sufficient refrigerating ability in the evaporator 15.
  • protection control can be performed when the delayed superheat degree SHd is higher than the predetermined upper limit superheat degree SHMAX. According to this, even if air bubbles in the liquid phase refrigerant are unevenly distributed around the valve body portion of the electric expansion valve 14, the aperture opening degree can be increased to allow the air bubbles to flow. As a result, the superheat degree SH can be brought closer to the target superheat degree SHO by quickly shifting to absolute value control or differential control.
  • the protection control while the protection control is being executed, it is often affected by bubbles in the liquid phase refrigerant, so the absolute value of the superheat degree change amount ⁇ SH is often greater than the reference change amount K ⁇ SH. Therefore, when the delayed superheat degree SHd becomes equal to or less than the upper limit superheat degree SHMAX by executing the protection control, the protection control is often shifted to the absolute value control.
  • the target throttle opening degree is determined based on the valve opening differential pressure ⁇ Pe determined using the delayed outlet side temperature Ted. Therefore, determining whether or not to perform protection control using the delayed superheat degree SHd determined using the delayed exit temperature Ted is a method that uses the same index (i.e., the delayed exit temperature Ted). This corresponds to continuing control, and is effective for improving stability when switching control modes.
  • a refrigeration cycle device 1a (Second embodiment) In this embodiment, a refrigeration cycle device 1a will be described.
  • the refrigeration cycle device 1a is applied to a dual air conditioner type vehicle air conditioner.
  • air blown to the front seat side and air blown to the rear seat side can be cooled by different evaporators.
  • the refrigeration cycle device 1a has a branch portion 16a, a first electric expansion valve 141, a second It is equipped with a type expansion valve 142, an evaporator 151 for the front seat, and an evaporator 152 for the rear seat.
  • the branch portion 16a branches the flow of the refrigerant flowing out from the receiver 13.
  • a three-way joint formed by joining a plurality of pipes or a three-way joint formed by providing a plurality of refrigerant passages in a metal block or a resin block can be adopted.
  • the first electric expansion valve 141 is a first pressure reducing part that reduces the pressure of one of the refrigerants flowing out from the branch part 16a.
  • the second electric expansion valve 142 is a second pressure reducing part that reduces the pressure of the other refrigerant flowing out from the branch part 16a.
  • the basic configurations of the first electric expansion valve 141 and the second electric expansion valve 142 are the same as the electric expansion valve 14 described in the first embodiment.
  • the front seat evaporator 151 is a front seat evaporator that exchanges heat between the refrigerant whose pressure has been reduced by the first electric expansion valve 141 and the air blown from the front seat blower 151a to the air-conditioned space on the front seat side. This is the indoor heat exchange section.
  • the front seat blower 151a is a first electric expansion valve 141 that cools the air blown to the air-conditioned space on the front seat side by evaporating the refrigerant whose pressure has been reduced by the first electric expansion valve 141 and exhibiting an endothermic action. This is the evaporation section.
  • the rear seat evaporator 152 is a rear seat evaporator that exchanges heat between the refrigerant whose pressure has been reduced by the second electric expansion valve 142 and the air blown from the rear seat blower 152a to the air-conditioned space on the rear seat side. This is the indoor heat exchange section.
  • the rear seat blower 152a is a second blower that cools the air blown to the air-conditioned space on the rear seat side by evaporating the refrigerant whose pressure has been reduced by the second electric expansion valve 142 and exhibiting an endothermic action. This is the evaporation section.
  • the basic configurations of the front seat evaporator 151 and the rear seat evaporator 152 are the same as the evaporator 15 described in the first embodiment.
  • the basic configurations of the front seat blower 151a and the rear seat blower 152a are the same as the indoor blower 15a described in the first embodiment.
  • One inlet side of the merging section 16b is connected to the refrigerant outlet of the front seat evaporator 151.
  • the other inlet side of the merging portion 16b is connected to the refrigerant outlet of the rear seat evaporator 152.
  • the inlet side of the compressor 11 is connected to the outlet of the confluence section 16b.
  • a three-way joint having the same configuration as the branching portion 16a can be adopted. Therefore, in the refrigeration cycle device 1a, the front seat evaporator 151 and the rear seat evaporator 152 are connected in parallel to the refrigerant flow.
  • the front seat evaporator 151 and the front seat blower 151a are arranged in a case of an indoor air conditioning unit for the front seat (not shown).
  • the rear seat evaporator 152 and the rear seat blower 152a are arranged in a case of a rear seat indoor air conditioning unit (not shown).
  • the indoor air conditioning unit for the front seat and the indoor air conditioning unit for the rear seat are air distribution devices similar to the indoor air conditioning unit described in the first embodiment.
  • a first outlet side pressure sensor 211a As a sensor group for control, a first outlet side pressure sensor 211a, a first outlet side temperature sensor 211b, a second outlet side pressure sensor 212a, and a second outlet side pressure sensor 211a, a first outlet side temperature sensor 211b, A side temperature sensor 212b is connected.
  • the first outlet pressure sensor 211a is a first pressure detection section that detects a first outlet pressure Pe1 that is the pressure of the refrigerant at the outlet of the front seat evaporator 151.
  • the first outlet temperature sensor 211b is a first temperature detection section that detects the first outlet temperature Te1, which is the temperature of the refrigerant at the outlet of the front seat evaporator 151.
  • the second outlet side pressure sensor 212a is a second pressure detection section that detects a second outlet side pressure Pe2 that is the pressure of the outlet side refrigerant of the rear seat evaporator 152.
  • the second outlet temperature sensor 212b is a second temperature detection section that detects the second outlet temperature Te2, which is the temperature of the refrigerant at the outlet of the rear seat evaporator 152.
  • the pressure reduction control unit 20b of this embodiment controls the operation of the first electric expansion valve 141 and the second electric expansion valve 142.
  • the pressure reduction control unit 20b of the present embodiment performs a first superheating of the refrigerant on the outlet side of the front seat evaporator 151 based on the first outlet pressure Pe1 and the first outlet temperature Te1. Determine the degree SH1. Further, similarly to the first embodiment, the pressure reduction control unit 20b calculates the temperature based on the first delayed outlet temperature Ted1 obtained by performing the first delay process on the first outlet pressure Pe1 and the first outlet temperature Te1. , a first delayed superheat degree SHd1 is determined.
  • the pressure reduction control unit 20b controls the second superheat degree SH2 of the outlet side refrigerant of the rear seat evaporator 152 based on the second outlet side pressure Pe2 and the second outlet side temperature Te2. Determine. Further, similarly to the first embodiment, the pressure reduction control unit 20b calculates the second outlet temperature Ted2 based on the second delayed outlet temperature Ted2 obtained by performing the second delay process on the second outlet pressure Pe2 and the second outlet temperature Te2. , a second delayed superheat degree SHd2 is determined.
  • the pressure reduction control unit 20b of this embodiment can set the degree of delay in the first delay process and the degree of delay in the second delay process to different degrees.
  • the rest of the configuration of the refrigeration cycle device 1a is the same as the refrigeration cycle device 1 described in the first embodiment.
  • the throttle opening of the first electric expansion valve 141 is controlled so that the first degree of superheat SH1 of the refrigerant on the outlet side of the front seat evaporator 151 approaches the first target degree of superheat SHO1. . Then, similarly to the first embodiment, the control mode of the first electric expansion valve 141 is switched.
  • the throttle opening of the second electric expansion valve 142 is controlled so that the second degree of superheat SH2 of the refrigerant on the outlet side of the rear seat evaporator 152 approaches the second target degree of superheat SHO2. Then, similarly to the first embodiment, the control mode of the second electric expansion valve 142 is switched.
  • the refrigerant outlet of the front seat evaporator 151 and the refrigerant outlet of the rear seat evaporator 152 communicate with each other via the merging portion 16b. Therefore, the refrigerant evaporation temperature in the front seat evaporator 151 and the refrigerant evaporation temperature in the rear seat evaporator 152 are approximately equal.
  • the pressure reduction control unit 20b of the present embodiment can set the first target degree of superheat SHO1 and the second target degree of superheat SHO2 to different values in accordance with the operation signal of the operation switch.
  • the target degree of superheating for a lower target temperature of the blown air can be set to 10°C
  • the target degree of superheating for a higher target temperature of the blown air can be set to a value higher than 10°C.
  • Other operations are similar to those in the first embodiment.
  • the refrigerant discharged from the compressor 11 flows into the condenser 12, exchanges heat with the outside air, and radiates heat.
  • the refrigerant condensed in the condenser 12 flows into the receiver 13 and is separated into gas and liquid.
  • the flow of the liquid phase refrigerant flowing out from the receiver 13 is branched at the branch portion 16a.
  • One of the refrigerants branched at the branch portion 16a flows into the first electric expansion valve 141 and is depressurized.
  • the throttle opening of the first electric expansion valve 141 is controlled so that the first degree of superheat SH1 of the refrigerant on the outlet side of the front seat evaporator 151 approaches the first target degree of superheat SHO1.
  • the refrigerant whose pressure has been reduced by the first electric expansion valve 141 flows into the front seat evaporator 151 and evaporates by exchanging heat with the blown air blown toward the front seats in the vehicle interior. As a result, the air blown toward the front seat side is cooled.
  • the superheated gas phase refrigerant flowing out from the front seat evaporator 151 flows into one inlet of the merging section 16b.
  • the other refrigerant branched at the branch portion 16a flows into the second electric expansion valve 142 and is depressurized.
  • the throttle opening degree of the second electric expansion valve 142 is controlled so that the second degree of superheat SH2 of the refrigerant on the outlet side of the rear seat evaporator 152 approaches the second target degree of superheat SHO2.
  • the refrigerant whose pressure has been reduced by the second electric expansion valve 142 flows into the rear seat evaporator 152 and evaporates by exchanging heat with the blown air blown toward the rear seat side of the vehicle interior. As a result, the air blown toward the rear seat side is cooled.
  • the superheated gas phase refrigerant flowing out of the rear seat evaporator 152 flows into the other inlet of the merging portion 16b.
  • the superheated gas phase refrigerant that has merged at the merge portion 16b is sucked into the compressor 11 and compressed again.
  • the air cooled by the front seat evaporator 151 is blown out toward an appropriate location on the front seat side in the vehicle interior. This provides air conditioning for the front seat side of the vehicle interior.
  • the air cooled by the rear seat evaporator 152 is blown out toward the rear seat side of the vehicle interior. This provides air conditioning for the rear seat side of the vehicle interior.
  • the control mode of the first electric expansion valve 141 and the second electric expansion valve 142 is switched, similarly to the first embodiment. Therefore, similarly to the first embodiment, the first electric expansion valve 141 and the second electric expansion valve 142 can be appropriately controlled according to the operating conditions.
  • the degree of delay in the first delay process and the degree of delay in the second delay process can be set to different degrees. Therefore, it is possible to appropriately control each of the first electric expansion valve 141 and the second electric expansion valve 142.
  • the pressure reduction control unit 20b may set the first target degree of superheat SHO1 and the second target degree of superheat SHO2 to different values. Therefore, the fact that the depressurization control unit 20b can set the delay degree in the first delay process and the delay degree in the second delay process to different degrees means that the front seat evaporator 151 and the rear seat evaporator 152 This is extremely effective in allowing each device to exhibit its appropriate cooling capacity.
  • the operation of the first electric expansion valve 141 is controlled using the first delayed outlet side temperature Ted1
  • the operation of the second electric expansion valve 142 is controlled using the second delayed outlet side temperature Ted2.
  • the operation of the first electric expansion valve 141 may be controlled using the first delayed outlet temperature Ted1
  • the operation of the second electric expansion valve 142 may be controlled without using the second delayed outlet temperature Ted2. good.
  • the first electric expansion valve 141 corresponds to the pressure reduction section described in the first embodiment
  • the front seat evaporator 151 corresponds to the evaporation section described in the first embodiment
  • the first outlet side pressure sensor 211a corresponds to the pressure detection section described in the first embodiment
  • the first outlet side temperature sensor 211b has a configuration corresponding to the pressure detection section explained in the first embodiment. .
  • the operation of the second electric expansion valve 142 may be controlled using the second delayed outlet temperature Ted2, and the operation of the first electric expansion valve 141 may be controlled without using the first delayed outlet temperature Ted1. good.
  • the second electric expansion valve 142 corresponds to the pressure reduction section described in the first embodiment
  • the rear seat evaporator 152 corresponds to the evaporation section described in the first embodiment
  • the second outlet side pressure sensor 212a corresponds to the pressure detection section described in the first embodiment
  • the second outlet side temperature sensor 212b has a configuration corresponding to the pressure detection section explained in the first embodiment. .
  • a refrigeration cycle device 1b (Third embodiment) In this embodiment, a refrigeration cycle device 1b will be described.
  • the refrigeration cycle device 1b is applied to a vehicle air conditioner.
  • the refrigeration cycle device 1b constitutes an internal heat exchange type gas injection cycle.
  • the refrigeration cycle apparatus 1b has a branch part 16a similar to the second embodiment, a first electrical type It includes an expansion valve 141, a second electric expansion valve 142, a compressor 111, and an internal heat exchanger 17.
  • the compressor 111 is a two-stage step-up electric compressor in which a low-stage compression mechanism with a fixed discharge capacity and a high-stage compression mechanism are rotationally driven by a common electric motor.
  • the rotation speed (that is, refrigerant discharge capacity) of the compressor 111 is controlled by a control signal output from the control device 20.
  • the compressor 111 has a housing that accommodates a low-stage compression mechanism, a high-stage compression mechanism, an electric motor, and the like.
  • a low pressure inlet, an intermediate pressure inlet, and an outlet are formed in the housing.
  • the low-pressure suction port is an opening hole for sucking low-pressure refrigerant from the outside of the housing into the low-stage compression mechanism.
  • the intermediate pressure suction port is an opening hole for allowing intermediate pressure refrigerant to flow into the housing from the outside to join the refrigerant in the compression process from low pressure to high pressure.
  • the intermediate pressure suction port is connected to both the discharge port side of the low stage compression mechanism and the suction port side of the high stage compression mechanism inside the housing.
  • the discharge port is an opening hole for discharging the high-pressure refrigerant discharged from the high-stage compression mechanism to the outside of the housing.
  • the refrigerant inlet side of the condenser 12 is connected to the discharge port.
  • the first electric expansion valve 141 is a first pressure reducing part that reduces the pressure of one of the refrigerants flowing out from the branch part 16a.
  • the outlet of the first electric expansion valve 141 is connected to the inlet side of the intermediate pressure passage of the internal heat exchanger 17 .
  • the other outlet of the branch portion 16a is connected to the inlet side of the high pressure passage of the internal heat exchanger 17.
  • the internal heat exchanger 17 is an internal heat exchange unit that exchanges heat between the intermediate pressure refrigerant flowing through the intermediate pressure passage and the high pressure refrigerant flowing through the high pressure passage.
  • the intermediate pressure passage is a refrigerant passage through which intermediate pressure refrigerant whose pressure has been reduced by the first electric expansion valve 141 flows.
  • the high pressure passage is a refrigerant passage through which the other refrigerant flowing out from the branch portion 16a flows.
  • the internal heat exchanger 17 exchanges heat between the intermediate pressure refrigerant whose pressure has been reduced by the first electric expansion valve 141 and the other refrigerant flowing out from the branch portion 16a. Further, the internal heat exchanger 17 of the present embodiment is a first evaporation section that causes the intermediate pressure refrigerant to absorb heat of the high pressure refrigerant and evaporate the intermediate pressure refrigerant.
  • the intermediate pressure suction side of the compressor 111 is connected to the outlet of the intermediate pressure passage of the internal heat exchanger 17.
  • the inlet side of the second electric expansion valve 142 is connected to the outlet of the high pressure passage of the internal heat exchanger 17 . Therefore, the second electric expansion valve 142 of this embodiment is a second pressure reducing part that reduces the pressure of the other refrigerant flowing out from the branch part 16a.
  • the refrigerant inlet side of the evaporator 15 is connected to the outlet of the second electric expansion valve 142. Therefore, the evaporator 15 of this embodiment is a second evaporator that evaporates the refrigerant whose pressure has been reduced by the second electric expansion valve 142.
  • the refrigerant outlet of the evaporator 15 is connected to the low-pressure suction side of the compressor 111 . Therefore, in the refrigeration cycle device 1b, the internal heat exchanger 17 and the evaporator 15 are connected in parallel with respect to the refrigerant flow.
  • a first outlet side pressure sensor 211a As a sensor group for control, a first outlet side pressure sensor 211a, a first outlet side temperature sensor 211b, a second outlet side pressure sensor 212a, and a second outlet side pressure sensor 211a, a first outlet side temperature sensor 211b, A side temperature sensor 212b is connected.
  • the first outlet pressure sensor 211a is a first pressure detection unit that detects the first outlet pressure Pe1, which is the pressure of the refrigerant at the outlet of the intermediate pressure passage of the internal heat exchanger 17.
  • the first outlet temperature sensor 211b is a first temperature detection section that detects the first outlet temperature Te1, which is the temperature of the refrigerant at the outlet of the intermediate pressure passage of the internal heat exchanger 17.
  • the second outlet side pressure sensor 212a is a second pressure detection section that detects the second outlet side pressure Pe2, which is the pressure of the refrigerant on the outlet side of the evaporator 15.
  • the second outlet temperature sensor 212b is a second temperature detection unit that detects a second outlet temperature Te2, which is the temperature of the refrigerant at the outlet of the evaporator 15.
  • the pressure reduction control unit 20b of this embodiment controls the operation of the first electric expansion valve 141 and the second electric expansion valve 142.
  • the pressure reduction control unit 20b of this embodiment determines the first degree of superheat SH1, the first delayed degree of superheat SHd1, the second degree of superheat SH2, and the second delayed degree of superheat SHd2. Further, the pressure reduction control unit 20b can set the degree of delay in the first delay process and the degree of delay in the second delay process to different degrees.
  • the rest of the configuration of the refrigeration cycle device 1b is the same as that of the refrigeration cycle device 1 described in the first embodiment.
  • the throttle opening of the first electric expansion valve 141 is set such that the first degree of superheat SH1 of the refrigerant on the outlet side of the intermediate pressure passage of the internal heat exchanger 17 approaches the first target degree of superheat SHO1. control. Then, similarly to the first embodiment, the control mode of the first electric expansion valve 141 is switched.
  • the throttle opening of the second electric expansion valve 142 is controlled so that the second degree of superheat SH2 of the refrigerant on the outlet side of the evaporator 15, which is the second evaporator, approaches the second target degree of superheat SHO2. Then, similarly to the first embodiment, the control mode of the second electric expansion valve 142 is switched.
  • the first target degree of superheat SHO1 and the second target degree of superheat SHO2 can be set to different values, similarly to the second embodiment. Other operations are similar to those in the first embodiment.
  • the refrigerant discharged from the discharge port of the compressor 111 flows into the condenser 12, exchanges heat with the outside air, and radiates heat.
  • the refrigerant condensed in the condenser 12 flows into the receiver 13 and is separated into gas and liquid.
  • the flow of the liquid phase refrigerant flowing out from the receiver 13 is branched at the branch portion 16a.
  • One of the refrigerants branched at the branch portion 16a flows into the first electric expansion valve 141 and is depressurized.
  • the throttle opening degree of the first electric expansion valve 141 is controlled so that the first degree of superheat SH1 of the refrigerant on the outlet side of the intermediate pressure passage of the internal heat exchanger 17 approaches the first target degree of superheat SHO1.
  • the refrigerant whose pressure has been reduced by the first electric expansion valve 141 flows into the intermediate pressure passage of the internal heat exchanger 17 and exchanges heat with the high pressure refrigerant flowing through the high pressure passage.
  • the intermediate pressure refrigerant flowing through the intermediate pressure passage evaporates, and the enthalpy of the high pressure refrigerant flowing through the high pressure passage is reduced.
  • the superheated gas phase refrigerant flowing out from the intermediate pressure passage of the internal heat exchanger 17 is sucked into the intermediate pressure suction port of the compressor 111 and compressed again.
  • the refrigerant whose pressure has been reduced by the second electric expansion valve 142 flows into the evaporator 15, exchanges heat with the blown air, and evaporates. This cools the blown air.
  • the superheated gas phase refrigerant flowing out of the evaporator 15 is sucked into the low-pressure suction port of the compressor 111 and compressed again.
  • the air cooled by the evaporator 15 is blown out toward an appropriate location within the vehicle interior, as in the first embodiment. This achieves air conditioning inside the vehicle. Furthermore, since the refrigeration cycle device 1b of this embodiment includes an internal heat exchange type gas injection cycle, the coefficient of performance (COP) of the cycle can be improved.
  • the control mode of the first electric expansion valve 141 and the second electric expansion valve 142 is switched, similarly to the first embodiment. Therefore, similarly to the first embodiment, the first electric expansion valve 141 and the second electric expansion valve 142 can be appropriately controlled according to the operating conditions.
  • the degree of delay in the first delay process and the degree of delay in the second delay process can be set to different degrees. Therefore, it is possible to appropriately control each of the first electric expansion valve 141 and the second electric expansion valve 142.
  • the operation of the first electric expansion valve 141 is controlled using the first delayed outlet side temperature Ted1
  • the operation of the second electric expansion valve 142 is controlled using the second delayed outlet side temperature Ted2.
  • the operation of the first electric expansion valve 141 is controlled using the first delayed outlet temperature Ted1, and the second electric expansion valve 141 is controlled without using the second delayed outlet temperature Ted2.
  • the operation of expansion valve 142 may be controlled.
  • the first electric expansion valve 141 corresponds to the pressure reducing section described in the first embodiment
  • the internal heat exchanger 17 corresponds to the evaporation section described in the first embodiment
  • the first outlet side pressure sensor 211a corresponds to the pressure detection section described in the first embodiment
  • the first outlet side temperature sensor 211b has a configuration corresponding to the pressure detection section explained in the first embodiment. .
  • the operation of the second electric expansion valve 142 may be controlled using the second delayed outlet temperature Ted2, and the operation of the first electric expansion valve 141 may be controlled without using the first delayed outlet temperature Ted1. good.
  • the second electric expansion valve 142 corresponds to the pressure reducing section described in the first embodiment
  • the evaporator 15 has a configuration corresponding to the evaporation section described in the first embodiment
  • the second outlet side pressure sensor 212a corresponds to the pressure detection section described in the first embodiment
  • the second outlet side temperature sensor 212b has a configuration corresponding to the pressure detection section explained in the first embodiment. .
  • a refrigeration cycle device 1c In this embodiment, a refrigeration cycle device 1c will be described.
  • the refrigeration cycle device 1c is applied to a vehicle air conditioner.
  • the refrigeration cycle device 1c constitutes a gas injection cycle of a gas-liquid separation type.
  • the refrigeration cycle device 1c has a compressor 111 similar to that of the third embodiment, a first electric type It includes an expansion valve 141, a second electric expansion valve 142, and an intermediate pressure receiver 13a.
  • the inlet side of a first electric expansion valve 141 similar to the second embodiment is connected to the refrigerant outlet of the condenser 12.
  • the outlet of the first electric expansion valve 141 is connected to the inlet side of the intermediate pressure receiver 13a.
  • the intermediate pressure receiver 13a is a gas-liquid separator on the intermediate pressure side that separates the gas and liquid of the intermediate pressure refrigerant whose pressure has been reduced by the first electric expansion valve 141.
  • the intermediate pressure receiver 13a is a liquid receiving part on the intermediate pressure side that stores the separated liquid phase refrigerant as surplus refrigerant in the cycle.
  • the intermediate pressure receiver 13a has a gas phase refrigerant outlet through which the separated gas phase refrigerant flows out, and a liquid phase refrigerant outlet through which the separated liquid phase refrigerant flows out.
  • the intermediate pressure inlet side of the compressor 111 is connected to the gas phase refrigerant outlet of the intermediate pressure receiver 13a.
  • the inlet side of the second electric expansion valve 142 is connected to the liquid phase refrigerant outlet of the intermediate pressure receiver 13a.
  • the second electric expansion valve 142 of this embodiment is a pressure reducing part that reduces the pressure of the liquid phase refrigerant flowing out from the intermediate pressure receiver 13a.
  • the refrigerant inlet side of the evaporator 15 is connected to the outlet of the second electric expansion valve 142. Therefore, the evaporator 15 of this embodiment is an evaporator that evaporates the refrigerant whose pressure has been reduced by the second electric expansion valve 142.
  • the refrigerant outlet of the evaporator 15 is connected to the low-pressure suction side of the compressor 111 .
  • a condenser outlet pressure sensor 213a and a condenser outlet temperature sensor 213b are connected to the input side of the control device 20 of this embodiment as a sensor group for control.
  • the condenser outlet pressure sensor 213a is a high pressure detection unit that detects the high pressure P1 of the refrigerant flowing out from the condenser 12.
  • the condenser outlet temperature sensor 213b is a high-pressure temperature detection section that detects the high-pressure temperature T1 of the refrigerant flowing out from the condenser 12.
  • the other configuration of the refrigeration cycle device 1c is the same as that of the refrigeration cycle device 1 described in the first embodiment.
  • the throttle opening degree of the first electric expansion valve 141 is controlled so that the condenser outlet degree of supercooling SC1 approaches the target outlet degree of supercooling SCO.
  • the degree of subcooling SC1 at the condenser outlet is the degree of subcooling of the refrigerant flowing out from the condenser 12.
  • the condenser outlet subcooling degree SC1 can be determined using the high pressure P1 and the high pressure temperature T1.
  • the target outlet supercooling degree SCO is determined with reference to a control map stored in the control device 20 in advance so that the coefficient of performance (COP) of the cycle approaches the maximum value.
  • the throttle opening degree of the second electric expansion valve 142 is controlled so that the degree of superheating SH approaches the target degree of superheating SHO. Then, similarly to the first embodiment, the control mode of the second electric expansion valve 142 is switched. Other operations are similar to those in the first embodiment.
  • the refrigerant discharged from the discharge port of the compressor 111 flows into the condenser 12, exchanges heat with the outside air, and radiates heat.
  • the refrigerant condensed in the condenser 12 flows into the first electric expansion valve 141 and is depressurized.
  • the throttle opening degree of the first electric expansion valve 141 is controlled so that the condenser outlet degree of supercooling SC1 approaches the target outlet degree of supercooling SCO.
  • the refrigerant whose pressure has been reduced by the first electric expansion valve 141 flows into the intermediate pressure receiver 13a and is separated into gas and liquid.
  • the gas phase refrigerant flowing out from the gas phase refrigerant outlet of the intermediate pressure receiver 13a is sucked into the intermediate pressure suction port of the compressor 111 and compressed again.
  • the liquid phase refrigerant flowing out from the liquid phase refrigerant outlet of the intermediate pressure receiver 13a flows into the second electric expansion valve 142 and is depressurized.
  • the throttle opening of the second electric expansion valve 142 is controlled so that the degree of superheat SH of the refrigerant on the outlet side of the evaporator 15 approaches the target degree of superheat SHO.
  • the refrigerant whose pressure has been reduced by the second electric expansion valve 142 flows into the evaporator 15, exchanges heat with the blown air, and evaporates. This cools the blown air.
  • the superheated gas phase refrigerant flowing out of the evaporator 15 is sucked into the low-pressure suction port of the compressor 111 and compressed again.
  • the air cooled by the evaporator 15 is blown out toward an appropriate location within the vehicle interior, as in the first embodiment. This achieves air conditioning inside the vehicle.
  • the refrigeration cycle apparatus 1c of this embodiment is configured with a gas-liquid separation type gas injection cycle, the coefficient of performance (COP) of the cycle can be improved.
  • the control mode of the second electric expansion valve 142 is switched, similarly to the first embodiment. Therefore, similarly to the first embodiment, the second electric expansion valve 142 can be appropriately controlled depending on the operating conditions.
  • a refrigeration cycle device 1d In this embodiment, a refrigeration cycle device 1d will be described.
  • the refrigeration cycle device 1d is applied to a vehicle air conditioner equipped with an on-vehicle equipment temperature adjustment function.
  • a vehicle air conditioner with an on-vehicle equipment temperature adjustment function can not only air condition the interior of a vehicle, but also adjust the temperature of on-vehicle equipment.
  • the vehicle air conditioner of this embodiment adjusts the temperature of the battery 30 as an on-vehicle device.
  • the battery 30 is a secondary battery that stores power to be supplied to a plurality of on-vehicle devices that operate using electricity.
  • the battery 30 is an assembled battery formed by electrically connecting a plurality of stacked battery cells in series or parallel and housing them in a dedicated case. More specifically, the battery cell of this embodiment is a lithium ion battery.
  • the battery 30 generates heat during operation (that is, during charging and discharging).
  • the output of the battery 30 tends to decrease when the temperature becomes low, and the battery 30 tends to deteriorate when the temperature becomes high. Therefore, in the vehicle air conditioner of this embodiment, when the temperature of the battery 30 rises, the battery 30 is cooled using the cooling capacity of the refrigeration cycle device 1d.
  • the refrigeration cycle device 1d has a battery cooling heat exchanger 153, a third electric expansion valve 143, It is equipped with
  • the inlet side of the battery cooling heat exchanger 153 is connected to the outlet side of the first electric expansion valve 141.
  • the battery cooling heat exchanger 153 has a refrigerant passage through which the refrigerant whose pressure has been reduced by the first electric expansion valve 141 flows.
  • the battery cooling heat exchanger 153 is formed integrally with the dedicated case of the battery 30 and is capable of transferring heat between the battery 30 and the refrigerant flowing through the refrigerant passage.
  • the battery cooling heat exchanger 153 of this embodiment is a battery heat exchanger that exchanges heat between the refrigerant whose pressure has been reduced by the first electric expansion valve 141 and the battery 30.
  • the battery cooling heat exchanger 153 is an evaporator that cools the battery 30 by evaporating the refrigerant whose pressure has been reduced by the first electric expansion valve 141 to exert an endothermic action.
  • the inlet side of the third electric expansion valve 143 is connected to the outlet of the refrigerant passage of the battery cooling heat exchanger 153.
  • the basic configuration of the third electric expansion valve 143 is the same as that of the electric expansion valve 14 described in the first embodiment.
  • One inlet side of the merging portion 16b is connected to the outlet of the third electric expansion valve 143.
  • the refrigerant inlet side of the evaporator 15 is connected to the outlet side of the second electric expansion valve 142.
  • the other inlet side of the confluence section 16b is connected to the refrigerant outlet of the evaporator 15. Therefore, in the refrigeration cycle device 1d, the battery cooling heat exchanger 153 and the evaporator 15 are connected in parallel to the refrigerant flow.
  • the first electric expansion valve 141 of this embodiment is an upstream pressure reducing part that reduces the pressure of one of the refrigerants branched at the branch part 16a and causes it to flow out to the inlet side of the battery cooling heat exchanger 153.
  • the third electric expansion valve 143 is a downstream pressure reducing section that reduces the pressure of the refrigerant flowing out from the battery cooling heat exchanger 153.
  • the second electric expansion valve 142 of this embodiment is an auxiliary pressure reducing part that reduces the pressure of the other refrigerant branched at the branch part 16a.
  • the evaporator 15 of this embodiment is an auxiliary evaporator that evaporates the refrigerant whose pressure has been reduced by the second electric expansion valve 142.
  • a first outlet side pressure sensor 211a As a sensor group for control, a first outlet side pressure sensor 211a, a first outlet side temperature sensor 211b, a second outlet side pressure sensor 212a, and a second outlet side pressure sensor 211a are provided.
  • a side temperature sensor 212b is connected.
  • the first outlet pressure sensor 211a is the outlet side refrigerant of the battery cooling heat exchanger 153, and detects a first outlet pressure Pe1, which is the pressure of the refrigerant upstream of the third electric expansion valve 143. This is the detection part.
  • the first outlet side temperature sensor 211b is the outlet side refrigerant of the battery cooling heat exchanger 153, and detects the first outlet side temperature Te1, which is the temperature of the refrigerant on the upstream side of the third electric expansion valve 143. This is the detection part.
  • the second outlet side pressure sensor 212a is an auxiliary pressure detection section that detects the second outlet side pressure Pe2, which is the pressure of the refrigerant on the outlet side of the evaporator 15.
  • the second outlet temperature sensor 212b is an auxiliary temperature detection section that detects the second outlet temperature Te2, which is the temperature of the refrigerant at the outlet of the evaporator 15.
  • the pressure reduction control unit 20b of this embodiment controls the operation of the first electric expansion valve 141, the second electric expansion valve 142, and the third electric expansion valve 143.
  • the pressure reduction control unit 20b of this embodiment determines the first degree of superheat SH1, the first delayed degree of superheat SHd1, the second degree of superheat SH2, etc., similarly to the second embodiment.
  • the other configurations of the refrigeration cycle device 1d are similar to the refrigeration cycle device 1a described in the second embodiment.
  • the first electric expansion valve 141 is throttled so that the first outlet side pressure Pe1 of the outlet side refrigerant of the battery cooling heat exchanger 153 approaches a predetermined battery target pressure PBO. Control opening degree.
  • the battery target pressure PBO is determined so that the battery 30 can be appropriately cooled by the battery cooling heat exchanger 153.
  • the throttle opening of the third electric expansion valve 143 is controlled so that the first degree of superheat SH1 of the refrigerant on the outlet side of the battery cooling heat exchanger 153 approaches a predetermined first target degree of superheat SHO1.
  • the first target degree of superheat SHO1 is 1°C.
  • the throttle opening of the second electric expansion valve 142 is controlled so that the second degree of superheat SH2 of the refrigerant on the outlet side of the evaporator 15 approaches the second target degree of superheat SHO2 determined by the pressure reduction control section 20b.
  • Other operations are similar to those in the second embodiment.
  • the state of the refrigerant changes as shown in the Mollier diagram of FIG.
  • the refrigerant discharged from the compressor 11 flows into the condenser 12, exchanges heat with the outside air, and radiates heat (from point a9 to point b9 in FIG. 9).
  • the refrigerant condensed in the condenser 12 flows into the receiver 13 and is separated into gas and liquid.
  • the flow of the liquid phase refrigerant flowing out from the receiver 13 is branched at the branch portion 16a.
  • One of the refrigerants branched at the branch portion 16a flows into the first electric expansion valve 141 and is depressurized (from point b9 to point c9 in FIG. 9).
  • the throttle opening degree of the first electric expansion valve 141 is set so that the first outlet side pressure Pe1 of the outlet side refrigerant (point d9 in FIG. 9) of the battery cooling heat exchanger 153 approaches the battery target pressure PBO. controlled by.
  • the refrigerant whose pressure has been reduced by the first electric expansion valve 141 flows into the battery cooling heat exchanger 153, exchanges heat with the battery 30, and evaporates (from point c9 to point d9 in FIG. 9). This cools the battery 30.
  • the refrigerant flowing out from the battery cooling heat exchanger 153 flows into the third electric expansion valve 143 to reduce the pressure (from point d9 to point e9 in FIG. 9).
  • the throttling opening degree of the third electric expansion valve 143 is set such that the first degree of superheating SH1 of the refrigerant on the outlet side of the battery cooling heat exchanger 153 (point d9 in FIG. 9) approaches the first target degree of superheating SHO1. controlled by.
  • the refrigerant whose pressure has been reduced by the third electric expansion valve 143 flows into one inlet of the merging portion 16b.
  • the other refrigerant branched at the branch portion 16a flows into the second electric expansion valve 142 and is depressurized (from point b9 to point f9 in FIG. 9).
  • the throttle opening of the second electric expansion valve 142 is controlled so that the second degree of superheat SH2 of the refrigerant on the outlet side of the evaporator 15 approaches the second target degree of superheat SHO2.
  • the refrigerant whose pressure has been reduced by the second electric expansion valve 142 flows into the evaporator 15, exchanges heat with the blown air, and evaporates (from point f9 to point e9 in FIG. 9). This cools the blown air.
  • the refrigerant flowing out of the evaporator 15 flows into the other inlet of the confluence section 16b.
  • the refrigerant flowing out from the confluence part 16b is sucked into the compressor 11 and compressed again (from point e9 to point a9 in FIG. 9).
  • the vehicle air conditioner of this embodiment it is possible to realize air conditioning in the vehicle interior and also to cool the battery 30.
  • the control mode of the third electric expansion valve 143 is switched, so the third electric expansion valve 143 is appropriately controlled according to the operating conditions. can do.
  • the cycle configuration is such that the operation of the third electric expansion valve 143 is controlled in order to adjust the degree of superheating of the refrigerant upstream of the third electric expansion valve 143 as in this embodiment, the The same effects as in the first embodiment can be obtained.
  • the battery cooling heat exchanger 153 of the refrigeration cycle device 1d the battery 30 is cooled by directly exchanging heat between the refrigerant and the battery 30. Therefore, the fact that the third electric expansion valve 143 can appropriately adjust the first degree of superheating SH1 of the refrigerant on the outlet side of the battery cooling heat exchanger 153 means that the temperature of the refrigerant in the battery cooling heat exchanger 153 is This is effective in reducing the distribution and cooling the battery 30 evenly.
  • the refrigeration cycle device 1d of the present embodiment also includes a branch section 16a, a first electric expansion valve 141 as an upstream pressure reducing section, a second electric expansion valve 142 as an auxiliary pressure reducing section, and an auxiliary evaporating section. evaporator 15 and a merging section 16b.
  • the refrigerant evaporation temperature in the battery cooling heat exchanger 153 and the refrigerant evaporation temperature in the evaporator 15 can be set to different temperature ranges. Therefore, without changing the degree of superheating of the refrigerant on the outlet side of the battery cooling heat exchanger 153 and the degree of superheating of the refrigerant on the outlet side of the evaporator 15, different cooling can be performed as in the case of the battery 30 and the blown air of this embodiment. Objects can be cooled in different temperature zones.
  • the operation of the first electric expansion valve 141 may be controlled using the first delayed outlet side temperature Ted1.
  • the first electric expansion valve 141 corresponds to the pressure reducing section described in the first embodiment
  • the battery cooling heat exchanger 153 corresponds to the evaporation section described in the first embodiment.
  • the throttle opening degree of the third electric expansion valve 143 may be controlled so that the first outlet side pressure Pe1 of the outlet side refrigerant of the battery cooling heat exchanger 153 approaches the battery target pressure PBO.
  • the refrigeration cycle device 1 according to the present disclosure was applied to a vehicle air conditioner, but the application target of the refrigeration cycle device is not limited to a vehicle air conditioner. For example, it may be applied to a stationary air conditioner.
  • the configuration of the refrigeration cycle device according to the present disclosure is not limited to the configuration disclosed in the above-described embodiments.
  • the compressor 11 is not limited to an electric compressor.
  • an engine-driven compressor driven by rotational driving force transmitted from an engine may be employed.
  • a variable capacity compressor or the like that can adjust the refrigerant discharge capacity by changing the discharge capacity can be adopted.
  • the condenser 12 was employed as the condensing section, but the present invention is not limited to this.
  • a water-refrigerant heat exchange section that exchanges heat between the refrigerant discharged from the compressors 11 and 111 and the heat medium may be employed as the condensing section.
  • a heating heat exchange section that exchanges heat between the heat medium heated in the water-coolant heat exchange section and the fluid to be heated may be arranged in the heat medium circuit that circulates the heat medium.
  • a water-refrigerant heat exchange section that exchanges heat between the refrigerant whose pressure has been reduced in the pressure reduction sections 14, 141, and 142 and the heat medium may be employed as the evaporation section.
  • a cooling heat exchange section that exchanges heat between the heat medium cooled in the water-coolant heat exchange section and the fluid to be cooled may be arranged in the heat medium circuit that circulates the heat medium.
  • an aqueous solution of ethylene glycol, dimethylpolysiloxane, or a solution containing nanofluid, antifreeze, an aqueous liquid refrigerant containing alcohol, etc., a liquid medium containing oil, etc. can be employed.
  • a subcooled condenser has a condensing section, a receiver section, and a supercooling section. Similar to the condenser 12, the condensing section condenses the refrigerant by exchanging heat between the refrigerant and the outside air. Like the receiver 13, the receiver section separates the gas and liquid of the refrigerant flowing out from the condensing section, and stores a portion of the separated liquid phase refrigerant as surplus refrigerant of the cycle. The supercooling section subcools the liquid phase refrigerant by exchanging heat between the liquid phase refrigerant flowing out from the receiver section and the outside air.
  • the intermediate pressure receiver 13a in addition to the intermediate pressure receiver 13a, a receiver similar to the first embodiment is installed at the refrigerant outlet of the condenser 12. 13 may be added.
  • the throttle opening of the first electric expansion valve 141 is adjusted so that the intermediate pressure Pm, which is the pressure of the refrigerant sucked into the intermediate pressure suction port of the compressor 111, approaches the target intermediate pressure PMO. may be controlled.
  • refrigeration cycle devices 1 to 1d may be configured to be able to switch refrigerant circuits to execute other operation modes, as long as they can perform operations similar to those in the above-described embodiments.
  • R1234yf was adopted as the refrigerant of the refrigeration cycle device 1, but the present invention is not limited to this.
  • R134a, R600a, R410A, R404A, R32, R407C, etc. may be adopted.
  • a mixed refrigerant or the like in which a plurality of types of these refrigerants are mixed may be used.
  • a supercritical refrigeration cycle may be constructed in which carbon dioxide is used as the refrigerant, and the refrigerant pressure on the high-pressure side is equal to or higher than the critical pressure of the refrigerant.
  • the outlet side pressure sensor 21a that detects the outlet side pressure Pe is employed as the pressure detection section, but the present invention is not limited to this.
  • the pressure detection section if the outlet side pressure Pe can be detected, a detection section that detects a physical quantity having a correlation with the outlet side pressure Pe can be employed.
  • an inlet temperature sensor that detects the inlet temperature Tei, which is the temperature of the refrigerant at the inlet of the evaporator 15, may be employed as the pressure detection section.
  • a value obtained by subtracting a value corresponding to the pressure loss of the refrigerant in the evaporator 15 from the saturation pressure Pei of the refrigerant at the inlet side temperature Tei may be set as the outlet side pressure Pe.
  • control mode of the refrigeration cycle device according to the present disclosure is not limited to the control mode disclosed in the above embodiment.
  • the refrigeration cycle device 1 has been described as being capable of executing absolute value control, differential control, and protection control as the control modes of the electric expansion valve 14, but all of the above-mentioned control modes can be executed. There's no need. If at least absolute value control is executable, appropriate control of the pressure reducing section can be realized according to various operating conditions.
  • valve opening differential pressure ⁇ Pe is determined using the saturation pressure Ped of the refrigerant at the delayed outlet side temperature Ted during absolute value control, but the present invention is not limited to this.
  • the valve opening differential pressure ⁇ Pe may be determined using the saturation pressure Ped of a different type of refrigerant than the refrigerant circulating in the cycle, or the saturation pressure Ped of a mixed refrigerant obtained by mixing a plurality of fluids.
  • the throttle opening of the electric expansion valve 14 is changed based on the deviation between the degree of superheat SH and the target degree of superheat SHO so that the degree of superheat SH approaches the target degree of superheat SHO.
  • the throttle opening of the electric expansion valve 14 may be changed using the deviation between the delayed degree of superheat SHd and the target degree of superheat SHO so that the delayed degree of superheat SHd approaches the target degree of superheat SHO.
  • the protection control is executed when the delayed superheat degree SHd becomes equal to or higher than the upper limit superheat degree SHMAX, but the present invention is not limited to this.
  • the protection control may be executed when the degree of superheating SH becomes equal to or higher than the upper limit degree of superheating SHMAX.
  • a first pressure reduction part, a second pressure reduction part, a first evaporation part, and a second evaporation part are added, as in the second embodiment.
  • a first pressure reduction part, a second pressure reduction part, a first evaporation part, and a second evaporation part are added, as in the second embodiment.
  • the operations of the first pressure reducing section and the second pressure reducing section may be controlled.
  • the characteristics of the refrigeration cycle device disclosed in this specification are shown below.
  • (Item 1) a pressure reducing section (14) that reduces the pressure of the refrigerant; an evaporation section (15) that evaporates the refrigerant whose pressure has been reduced in the pressure reduction section; a pressure reduction control section (20b) that controls the operation of the pressure reduction section; a pressure detection unit (21a) that detects the outlet side pressure (Pe) of the refrigerant on the outlet side of the evaporation unit; a temperature detection unit (21b) that detects the outlet side temperature (Te) of the outlet side refrigerant,
  • the pressure reduction control unit is a refrigeration cycle device that controls the pressure reduction unit using a delayed outlet temperature (Ted) obtained by performing a delay process on the outlet side pressure (Pe) and the outlet temperature (Te).
  • the pressure reduction control unit determines the degree of superheat (SH) of the outlet side refrigerant using the outlet side pressure (Pe) and the outlet side temperature (Te), and as the degree of superheat (SH) increases, The refrigeration cycle device according to item 1, which increases the degree of delay in the delay process.
  • the pressure reduction control unit determines the degree of superheating (SH) of the outlet side refrigerant using the outlet side pressure (Pe) and the outlet side temperature (Te), and the degree of superheating (SH) reaches a predetermined reference level.
  • the refrigeration cycle device determines a target throttle opening degree of the pressure reduction unit using the outlet side pressure (Pe) and the delayed outlet side temperature (Ted), and controls the pressure reduction unit so as to approach the target throttle opening degree.
  • the refrigeration cycle device according to any one of items 1 to 3, which is capable of performing absolute value control to control the operation of the refrigeration cycle device.
  • the pressure reduction control unit determines the degree of superheating (SH) of the outlet side refrigerant using the outlet side pressure (Pe) and the outlet side temperature (Te), and determines the degree of superheating (SH) of the outlet side refrigerant, and compares the degree of superheating (SH) with a predetermined target superheat.
  • the refrigeration cycle device according to any one of items 1 to 4, wherein the refrigeration cycle device is capable of performing differential control for controlling the operation of the pressure reducing section so as to reduce the difference between the temperature and the temperature (SHO).
  • the decompression control unit is configured such that the degree of superheat (SH) is higher than a predetermined reference high degree of superheat (KSHh), and the degree of superheat change ( ⁇ SH) of the degree of superheat (SH) per a predetermined reference time.
  • KSHh a predetermined reference high degree of superheat
  • ⁇ SH degree of superheat change
  • the refrigeration cycle device according to item 5, wherein the differential control is executed when the absolute value is smaller than a predetermined reference change amount (K ⁇ SH).
  • the pressure reduction control unit determines a delayed superheat degree (SHd) of the outlet side refrigerant using the outlet side pressure (Pe) and the delayed outlet side temperature (Ted), and the delayed superheat degree (SHd)
  • SHd delayed superheat degree
  • the refrigeration cycle device according to any one of items 1 to 6, wherein the refrigeration cycle device is capable of performing protection control to increase the throttle opening of the pressure reducing section when the degree of superheat exceeds an assumed upper limit superheat (SHMAX).
  • a refrigeration cycle device that controls a second pressure reduction section and further allows the degree of delay in the first delay process and the degree of delay in the second delay process to be set to different degrees.
  • the pressure reduction control unit controls the downstream pressure reduction unit using the outlet pressure (Pe) and the delayed outlet temperature (Ted) obtained by performing a delay process on the outlet temperature (Te).
  • a branching part (16a) that branches the flow of the refrigerant (Item 10) a branching part (16a) that branches the flow of the refrigerant; an upstream pressure reducing part (141) that reduces the pressure of one of the refrigerants branched at the branch part and causes it to flow out to the refrigerant inlet side of the evaporation part (153); an auxiliary pressure reducing section (142) that reduces the pressure of the other refrigerant branched at the branching section; an auxiliary evaporation section (15) that evaporates the refrigerant depressurized in the auxiliary pressure reduction section;
  • the refrigeration cycle device according to item 9, further comprising a merging section (16b) that merges the flow of the refrigerant flowing out from the evaporation section and the flow of the refrigerant flowing out from the auxiliary evaporation section.

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Abstract

冷凍サイクル装置は、減圧部(14、142)と、蒸発部(15)と、減圧制御部(20b)と、圧力検出部(21a)と、温度検出部(21b)と、を備える。圧力検出部(21a)は、蒸発部(15)の出口側冷媒の出口側圧力(Pe)を検出する。温度検出部(21b)は、蒸発部(15)の出口側冷媒の出口側温度(Te)を検出する減圧制御部(20b)は、少なくとも出口側圧力(Pe)、および出口側温度(Te)に対して遅延処理を行った遅延出口側温度(Ted)を用いて減圧部(14、142)の作動を制御する。

Description

冷凍サイクル装置 関連出願の相互参照
 本出願は、2022年7月5日に出願された日本特許出願2022-108326号、および2022年12月23日に出願された日本特許出願2022-206823号に基づくもので、ここにその記載内容を援用する。
 本開示は、電気式膨張弁を備える冷凍サイクル装置に関する。
 従来、特許文献1に、冷媒を減圧させる減圧部として電気式膨張弁を備える冷凍サイクル装置が開示されている。特許文献1の冷凍サイクル装置では、PID制御によって、蒸発器の出口側冷媒の過熱度が目標過熱度に近づくように、電気式膨張弁の作動を制御している。さらに、特許文献1の冷凍サイクル装置では、蒸発器の出口側冷媒の温度から蒸発器入口側冷媒の温度を減算した値を、蒸発器の出口側冷媒の過熱度としている。
特開昭60-178254号公報
 しかし、特許文献1の冷凍サイクル装置のように、蒸発器の出口側冷媒の温度から蒸発器入口側冷媒の温度を減算した値を蒸発器の出口側冷媒の過熱度として検知すると、実際の出口側冷媒の過熱度を精度良く検知できないことがある。例えば、運転条件の変化に伴って蒸発器から流出する冷媒の流速が増加すると、過熱度が検知されていても、実際の出口側冷媒には液相冷媒の粒(以下、液滴と記載する。)が混ざってしまう可能性がある。
 このため、特許文献1の冷凍サイクル装置では、運転条件が変化すると、減圧部の適切な制御が実現できなくなり、蒸発器にて発揮される冷凍能力の低下や、圧縮機の液圧縮を招いてしまう可能性がある。
 本開示は、上記点に鑑み、運転条件に応じて減圧部の適切な制御を実現可能な冷凍サイクル装置を提供することを目的とする。
 上記目的を達成するため、本開示の第1の態様の冷凍サイクル装置は、減圧部と、蒸発部と、減圧制御部と、圧力検出部と、温度検出部と、を備える。
 減圧部は、冷媒を減圧させる。蒸発部は、減圧部にて減圧された冷媒を蒸発させる。減圧制御部は、減圧部の作動を制御する。圧力検出部は、蒸発部の出口側冷媒の出口側圧力を検出する。温度検出部は、蒸発部の出口側冷媒の出口側温度を検出する。
 減圧制御部は、出口側圧力、および出口側温度に対して遅延処理を行った遅延出口側温度を用いて前記減圧部の作動を制御する。
 これによれば、減圧制御部が、少なくとも出口側圧力、および遅延出口側温度を用いて減圧部の作動を制御している。従って、遅延処理における遅延度合を変化させることによって、様々な運転条件に応じた減圧部の制御を行うことができる。その結果、本開示の第1の態様の冷凍サイクル装置によれば、運転条件に応じて減圧部の適切な制御を実現することができる。
 また、本開示の第2の態様の冷凍サイクル装置は、分岐部と、第1減圧部と、第1蒸発部と、第2減圧部と、第2蒸発部と、減圧制御部と、第1圧力検出部と、第2圧力検出部と、第1温度検出部と、第2温度検出部と、を備える。
 分岐部は、冷媒の流れを分岐する。第1減圧部は、分岐部から流出した一方の冷媒を減圧させる。第1蒸発部は、第1減圧部にて減圧された冷媒を蒸発させる。第2減圧部は、分岐部から流出した他方の冷媒を減圧させる。第2蒸発部は、第2減圧部にて減圧された冷媒を蒸発させる。減圧制御部は、第1減圧部および前記第2減圧部の作動を制御する。第1圧力検出部は、第1蒸発部の出口側冷媒の第1出口側圧力を検出する。第2圧力検出部は、第2蒸発部の出口側冷媒の第2出口側圧力を検出する。第1温度検出部は、第1蒸発部の出口側冷媒の第1出口側温度を検出する。第2温度検出部は、第2蒸発部の出口側冷媒の第2出口側温度を検出する。
 減圧制御部は、第1出口側圧力、および第1出口側温度に対して第1遅延処理を行った第1遅延出口側温度を用いて第1減圧部を制御する。減圧制御部は、第2出口側圧力、および第2出口側温度に対して第2遅延処理を行った第2遅延出口側温度を用いて第2減圧部を制御する。さらに、減圧制御部は、第1遅延処理における遅延度合と第2遅延処理における遅延度合とを異なる度合に設定可能である。
 これによれば、第1の態様の冷凍サイクル装置と同様に、第1遅延処理における遅延度合および第2遅延処理における遅延度合を変化させることによって、様々な運転条件に応じた第1減圧部および第2減圧部の制御を行うことができる。この際、第1遅延処理における遅延度合および第2遅延処理における遅延度合を異なる度合に設定することができるので、第1減圧部および第2減圧部のそれぞれについて適切な制御を実現することができる。
 また、本開示の第3の態様の冷凍サイクル装置は、蒸発部と、下流側減圧部と、減圧制御部と、圧力検出部と、温度検出部と、を備える。
 蒸発部は、冷媒を蒸発させる。下流側減圧部は、蒸発部から流出した冷媒を減圧させる。減圧制御部は、下流側減圧部の作動を制御する。圧力検出部は、蒸発部の出口側冷媒の出口側圧力を検出する。温度検出部は、蒸発部の出口側冷媒の出口側温度を検出する。
 減圧制御部は、出口側圧力、および出口側温度に対して遅延処理を行った遅延出口側温度を用いて減圧部を制御する。
 これによれば、第1の態様の冷凍サイクル装置と同様に、遅延処理における遅延度合を変化させることによって、様々な運転条件に応じた減圧部の制御を行うことができる。その結果、本開示の第3の態様の冷凍サイクル装置によれば、運転条件に応じて減圧部の適切な制御を実現することができる。
 ここで、各出口側温度は、実際に各温度検出部によって検出された検出値の実測値に限定されず、減圧制御部における制御の安定性を向上させるためにノイズ除去処理等の加工が行われた加工後の値を含む意味である。このことは、各出口側圧力についても同様である。
 さらに、ノイズ除去処理として、遅延処理と同等の制御処理が採用されていてもよい。この場合の遅延処理における遅延度合は、ノイズ除去処理における遅延度合よりも大きくなる。
 また、各圧力検出部が検出する物理量は、各出口側圧力のみに限定されず、各出口側圧力を検出することが可能であれば、各出口側圧力に相関する物理量であってもよい。このことは、各温度検出部についても同様である。
 本開示についての上記目的およびその他の目的、特徴や利点は、添付の図面を参照しながら下記の詳細な記述により、より明確となる。
第1実施形態の冷凍サイクル装置の模式的な全体構成図である。 第1実施形態の冷凍サイクル装置の時定数を決定するために用いられる制御特性図である。 第1実施形態の冷凍サイクル装置における電気式膨張弁の制御モードを説明するための説明図である。 第1実施形態の冷凍サイクル装置の絶対値制御における電気式膨張弁の絞り開度を決定するための制御特性図である。 第2実施形態の冷凍サイクル装置の模式的な全体構成図である。 第3実施形態の冷凍サイクル装置の模式的な全体構成図である。 第4実施形態の冷凍サイクル装置の模式的な全体構成図である。 第5実施形態の冷凍サイクル装置の模式的な全体構成図である。 第5実施形態の冷凍サイクル装置における冷媒の状態の変化を示すモリエル線図である。
 以下に、図面を参照しながら本開示を実施するための複数の実施形態を説明する。各実施形態において先行する実施形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各実施形態において構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した他の実施形態を適用することができる。各実施形態で具体的に組合せが可能であることを明示している部分同士の組合せばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、明示していなくとも実施形態同士を部分的に組み合せることも可能である。
 (第1実施形態)
 図1~図4を用いて、本開示に係る冷凍サイクル装置1の第1実施形態を説明する。本実施形態では、本開示に係る冷凍サイクル装置1を、車両用空調装置に適用している。車両用空調装置は、空調対象空間である車室内の空調を行う。冷凍サイクル装置1は、車両用空調装置において、車室内へ送風される送風空気の温度調整を行う。
 冷凍サイクル装置1は、図1に示すように、圧縮機11、凝縮器12、レシーバ13、電気式膨張弁14、蒸発器15、制御装置20等を備えている。
 冷凍サイクル装置1は、冷媒としてHFO系冷媒(具体的には、R1234yf)を採用している。冷凍サイクル装置1は、高圧側冷媒の圧力が冷媒の臨界圧力を超えない蒸気圧縮式の亜臨界冷凍サイクルを構成する。冷媒には、圧縮機11を潤滑するための冷凍機油が混入されている。冷凍機油は、液相冷媒に相溶性を有するPAGオイルである。冷凍機油の一部は、冷媒とともに冷凍サイクル装置1を循環している。
 圧縮機11は、冷凍サイクル装置1において、冷媒を吸入し、圧縮して吐出する。圧縮機11は、吐出容量が固定された固定容量型の圧縮機構を電動モータにて回転駆動する電動圧縮機である。圧縮機11は、後述する制御装置20から出力される制御信号によって、回転数(すなわち、冷媒吐出能力)が制御される。
 圧縮機11の吐出口には、凝縮器12の冷媒入口側が接続されている。凝縮器12は、圧縮機11から吐出された冷媒と、外気送風機12aから送風された外気とを熱交換させる外気熱交換部である。凝縮器12は、圧縮機11から吐出された冷媒の有する熱を外気へ放熱させて、冷媒を凝縮させる凝縮部である。
 外気送風機12aは、制御装置20から出力される制御電圧によって、回転数(すなわち、送風能力)が制御される外気送風部である。凝縮器12は、車室外の車両の最前方側に配置されている。このため、車両走行時には、グリルを介して流入した走行風(すなわち、外気)を凝縮器12に当てることができる。
 凝縮器12の冷媒出口には、レシーバ13の入口側が接続されている。レシーバ13は、凝縮器12から流出した冷媒の気液を分離して、下流側へ液相冷媒を流出させる高圧側の気液分離器である。レシーバ13は、分離された液相冷媒をサイクル内の余剰冷媒として貯える受液部である。レシーバ13は、凝縮器12と一体的に形成されていてもよい。
 レシーバ13の出口には、電気式膨張弁14の入口側が接続されている。電気式膨張弁14は、レシーバ13から流出した冷媒を減圧させる減圧部である。電気式膨張弁14は、絞り開度を変化させる弁体、および弁体を変位させる電動アクチュエータを有する電気式の可変絞り機構である。電動アクチュエータとしては、ステッピングモータやブラシレスモータを採用することができる。電気式膨張弁14は、制御装置20から出力される制御信号によって、その作動が制御される。
 電気式膨張弁14の出口には、蒸発器15の冷媒入口側が接続されている。蒸発器15は、電気式膨張弁14にて減圧された冷媒と、室内送風機15aから空調対象空間へ送風される送風空気とを熱交換させる室内熱交換部である。蒸発器15は、電気式膨張弁14にて減圧された冷媒を蒸発させて吸熱作用を発揮させることによって、送風空気を冷却する蒸発部である。蒸発器15の冷媒出口には、圧縮機11の吸入口側が接続されている。
 室内送風機15aは、制御装置20から出力される制御電圧によって、回転数(すなわち、送風能力)が制御される室内送風部である。蒸発器15、および室内送風機15aは、図示しない室内空調ユニットのケース内に配置されている。室内空調ユニットは、車室内の空調のために適切な温度に調整された送風空気を、車室内の適切な箇所へ吹き出すための配風用装置である。室内空調ユニットは車室内に配置されている。
 制御装置20は、CPU、ROM、およびRAM等を含む周知のマイクロコンピュータとその周辺回路から構成されている。制御装置20は、ROM内に記憶された制御プログラムに基づいて各種演算、処理を行い、出力側に接続された各種制御対象機器の作動を制御する。より具体的には、制御装置20は、圧縮機11、外気送風機12a、電気式膨張弁14、室内送風機15aの作動を制御する。
 制御装置20の入力側には、制御用のセンサ群が接続されている。センサ群には、出口側圧力センサ21a、出口側温度センサ21b等が含まれる。
 出口側圧力センサ21aは、蒸発器15の出口側冷媒の圧力である出口側圧力Peを検出する圧力検出部である。より具体的には、出口側圧力センサ21aは、蒸発器15から流出した冷媒の圧力を検出している。出口側温度センサ21bは、蒸発器15の出口側冷媒の温度である出口側温度Teを検出する温度検出部である。より具体的には、出口側温度センサ21bは、蒸発器15の出口部の配管温度を検出している。
 さらに、制御装置20では、制御の安定性を向上させるために、空調制御用のセンサ群の検出値として、各検出部にて検出された検出値に対して、ノイズ除去処理を行った加工後の値を採用している。例えば、出口側温度Teとして、実際に出口側温度センサ21bによって検出された検出値に対して、移動平均法によってノイズ除去処理を行った加工後の値を採用している。
 また、制御装置20の入力側には、車室内前部の計器盤付近に配置された操作パネル22が接続されている。操作パネル22には、乗員によって操作される各種操作スイッチが設けられている。制御装置20には、各種操作スイッチからの操作信号が入力される。
 ここで、制御装置20は、出力側に接続された各種制御対象機器の作動を制御する制御部が一体的に構成されたものである。従って、それぞれの制御対象機器の作動を制御する構成(ハードウェア、およびソフトウェア)が、それぞれの制御対象機器の作動を制御する制御部となる。
 例えば、制御装置20のうち、圧縮機11の作動を制御する構成は、圧縮機制御部20aである。また、制御装置20のうち、電気式膨張弁14の作動を制御する構成は、減圧制御部20bである。
 本実施形態の減圧制御部20bは、電気式膨張弁14の適切な制御を実現するために、蒸発器15の出口側冷媒の冷媒状態を検知することができる。具体的には、減圧制御部20bは、冷媒状態として、蒸発器15の出口側冷媒の過熱度SH、および遅延過熱度SHdを検知することができる。
 減圧制御部20bでは、出口側圧力センサ21aによって検出された出口側圧力Pe、および出口側温度センサ21bによって検出された出口側温度Teに基づいて、予め制御装置20に記憶されている制御マップを参照して、過熱度SHを決定する。制御マップは、冷媒の物性に基づいて、出口側圧力Pe、および出口側温度Teに対応する過熱度SHを決定する。
 また、減圧制御部20bでは、出口側圧力Pe、および出口側温度Teに対して遅延処理を行った遅延出口側温度Tedに基づいて、制御マップを参照して遅延過熱度SHdを決定する。本実施形態では、遅延処理として時定数を用いている。制御マップは、冷媒の物性に基づいて、出口側圧力Pe、および遅延出口側温度Tedに対応する過熱度SHを決定する。
 ここで、遅延出口側温度Tedは、検出された出口側温度Teに対して遅延処理を行った値である。つまり、実際に出口側温度センサ21bによって検出された検出値に対してノイズ除去処理を行い、さらに、遅延処理を行っている。遅延処理による遅延度合は、ノイズ除去処理による遅延度合よりも大きく設定されている。このため、遅延出口側温度Tedは、出口側圧力Pe、および出口側温度Teの双方に対して遅延した値となる。
 さらに、減圧制御部20bは、過熱度変化量ΔSH、および遅延過熱度変化量ΔSHdを記憶しておくことができる。
 過熱度変化量ΔSHは、予め定めた基準時間あたりの過熱度SHの変化量である。本実施形態では、過熱度変化量ΔSHとして、減圧制御部20bが今回決定した過熱度SHから前回決定した過熱度SHを減算した値を用いている。遅延過熱度変化量ΔSHdは、予め定めた基準時間あたりの遅延過熱度SHdの変化量である。本実施形態では、遅延過熱度変化量ΔSHdとして、減圧制御部20bが今回決定した遅延過熱度SHdから前回決定した遅延過熱度SHdを減算した値を用いている。
 また、減圧制御部20bでは、図2の制御特性図に示すように、過熱度SHの上昇に伴って、時定数を増加させる。つまり、過熱度SHの上昇に伴って、遅延処理における遅延度合を増加させる。図2において、過熱度Sb(℃)は、過熱度Sa(℃)よりも高い。さらに、過熱度Sc(℃)は、過熱度Sb(℃)よりも高い。
 また、減圧制御部20bでは、過熱度SHが基準高過熱度KSHh以下となっている際に、過熱度変化量ΔSHの減少に伴って、時定数を減少させる。つまり、過熱度SHが基準高過熱度KSHh以下となっている際に、過熱度変化量ΔSHの減少に伴って、遅延処理における遅延度合を減少させる。
 換言すると、減圧制御部20bでは、過熱度SHが基準高過熱度KSHh以下となっており、かつ、今回決定した過熱度SHが前回決定した過熱度SHよりも低下している際に、過熱度変化量ΔSHの絶対値の増加に伴って、遅延処理における遅延度合を減少させる。本実施形態では、基準高過熱度KSHhを8℃としている。
 次に、上記構成の本実施形態の車両用空調装置の作動について説明する。車両用空調装置の作動制御は、予め制御装置20に記憶された制御プログラムが実行されることによって行われる。制御プログラムは、車両システムのスタートスイッチ(いわゆる、イグニッションスイッチ)が投入された状態で、車両用空調装置の自動制御を要求する操作パネル22のオートスイッチが投入されるとスタートする。
 制御プログラムでは、上述した空調制御用のセンサ群の検出信号、および操作パネル22の操作信号を読み込む。そして、読み込まれた検出信号、および操作信号に基づいて、車室内へ吹き出される送風空気の目標温度である目標吹出温度TAOを算定する。さらに、検出信号、操作信号、目標吹出温度TAO等に基づいて、冷凍サイクル装置1の各種制御対象機器の作動を制御する。
 例えば、圧縮機11の回転数については、蒸発器15における冷媒蒸発温度が目標蒸発温度に近づくように制御する。目標蒸発温度は、目標吹出温度TAOに基づいて、予め制御装置20に記憶されている制御マップを参照して決定される。制御マップでは、目標吹出温度TAOの低下に伴って、目標蒸発温度を低下させるように決定する。
 また、室内送風機15aの回転数については、目標吹出温度TAOに基づいて、予め制御装置20に記憶されている制御マップを参照して決定する。制御マップでは、目標吹出温度TAOの極低温域(最大冷房域)、および極高温域(最大暖房域)で室内送風機15aの送風量を最大とし、中間温度域に近づくに伴って送風量を減少させるように決定する。
 また、電気式膨張弁14の絞り開度については、蒸発器15の出口側冷媒の過熱度SHが、予め定めた目標過熱度SHOに近づくように制御する。本実施形態では、目標過熱度SHOを10℃としている。より詳細には、本実施形態の制御プログラムでは、電気式膨張弁14の絞り開度を適切に調整するために、図3に示すように、電気式膨張弁14の制御モードを切り替える。
 本実施形態の電気式膨張弁14の制御モードとしては、絶対値制御、差分制御、および保護制御がある。以下に各制御モードについて説明する。
 (1)絶対値制御
 絶対値制御は、過熱度SHが予め定めた基準低過熱度KSHL以下となっている際、あるいは、過熱度変化量ΔSHの絶対値が予め定めた基準変化量KΔSH以上となっている際に選択される。本実施形態では、基準低過熱度KSHLを1℃としている。
 ここで、過熱度SHが比較的低くなっている際は、蒸発器15内の気液二相冷媒の占める領域が増加するので、比較的高速で流動する蒸発器15の出口側冷媒に液滴が混ざってしまう可能性が高い。また、過熱度変化量ΔSHの絶対値が比較的大きくなっている際は、電気式膨張弁14の開度制御に高い追従性が求められる。このため、絶対値制御は、蒸発器15の出口側冷媒に液滴が混ざってしまう可能性が高くなっている運転条件時や、電気式膨張弁14の開度制御に高い追従性が求められる運転条件時に選択されやすい。
 絶対値制御では、制御周期毎に開弁差圧ΔPeに基づいて、予め制御装置20に記憶されている制御マップを参照して電気式膨張弁14の目標絞り開度を決定する。開弁差圧ΔPeは、前述した遅延出口側温度Tedにおける冷媒の飽和圧力Pedから出口側圧力Peを減算した値である。減圧制御部20bは、決定された目標絞り開度となるように、電気式膨張弁14に制御信号を出力する。
 制御マップでは、過熱度SHが目標過熱度SHOに近づくように、電気式膨張弁14の絞り開度を決定する。具体的には、図4の制御特性図に示すように、開弁差圧ΔPeの増加に伴って、電気式膨張弁14の絞り開度を増加させるように決定する。制御マップによって決定される絞り開度としては、過熱度SHが目標過熱度SHOとなることが実験的あるいは解析的に確認された値を採用することができる。
 本実施形態の制御マップによって決定される絞り開度は、温度式膨張弁と概ね同様に変化する値となる。温度式膨張弁は、蒸発器の出口側冷媒の温度、および出口側冷媒の圧力に応じて変形するダイヤフラムを有する感温部と、ダイヤフラムの変形に応じて変位して絞り開度を変化させる弁体部と、を備える機械的機構で構成された減圧装置である。
 (2)差分制御
 差分制御は、過熱度SHが予め定めた基準高過熱度KSHhより高くなっている際であって、かつ、過熱度変化量ΔSHの絶対値が基準変化量KΔSHより低くなっている際に選択される。
 ここで、過熱度SHが比較的高くなっており、かつ、過熱度変化量ΔSHの絶対値が比較的小さくなっている際には、冷凍サイクル装置1の作動が安定しているので、蒸発器15の出口側冷媒に液滴が混ざっている可能性が低い。このため、差分制御は、蒸発器15の出口側冷媒に液滴が混ざっている可能性が低くなっている運転条件時に選択されやすい。
 差分制御では、減圧制御部20bが、過熱度SHと目標過熱度SHOとの偏差、偏差の変化率、偏差の積算値を用いて、フィードバック制御手法によって、過熱度SHが目標過熱度SHOに近づくように、電気式膨張弁14の絞り開度を変化させる。換言すると、差分制御では、PID制御によって、過熱度SHが目標過熱度SHOに近づくように、電気式膨張弁14の絞り開度を変化させる。
 (3)保護制御
 保護制御は、遅延過熱度SHdが予め定めた上限過熱度SHMAXより高くなっている際に選択される。
 ここで、冷凍サイクル装置1では、絶対値制御あるいは差分制御が実行されている際の過熱度SHあるいは遅延過熱度SHdが、概ね上限過熱度SHMAXより低い範囲で変化する。つまり、上限過熱度SHMAXは、絶対値制御あるいは差分制御が実行されている通常作動時に想定される最高過熱度となる。このため、上限過熱度SHMAXは、基準高過熱度KSHhよりも高い値になる。本実施形態では、上限過熱度SHMAXを20℃に設定している。
 遅延過熱度SHdが予め定めた上限過熱度SHMAXより高くなってしまう運転条件としては、例えば、高外気温時等に、液相冷媒中の気泡が電気式膨張弁14の弁体部周辺に偏在して、電気式膨張弁14の通路抵抗を増加させている運転条件等がある。
 保護制御では、制御周期毎に絞り開度を所定量増加させて、遅延過熱度SHdを上限過熱度SHMAX以下にすることによって、速やかに絶対値制御あるいは差分制御へ移行させる。
 制御プログラムでは、上記の如く冷凍サイクル装置1の各種制御対象機器の作動を制御する。そして、制御プログラムの終了条件が成立するまで、所定の制御周期毎に、上述した検出信号、および操作信号の読み込み、目標吹出温度TAOの算定、各種制御対象機器の制御といった制御ルーチンを繰り返す。
 従って、冷凍サイクル装置1では、圧縮機11から吐出された冷媒が、凝縮器12へ流入して外気と熱交換して放熱する。凝縮器12にて凝縮した冷媒はレシーバ13へ流入して気液分離される。レシーバ13から流出した液相冷媒は、電気式膨張弁14へ流入して減圧される。この際、電気式膨張弁14の絞り開度は、蒸発器15の出口側冷媒の過熱度SHが目標過熱度SHOに近づくように制御される。
 電気式膨張弁14にて減圧された冷媒は、蒸発器15へ流入して送風空気と熱交換して蒸発する。これにより、送風空気が冷却される。蒸発器15から流出した過熱度を有する気相冷媒は、圧縮機11へ吸入されて再び圧縮される。
 また、室内空調ユニットでは、蒸発器15にて冷却された送風空気が、必要に応じて再加熱されて、車室内の適切な箇所に向けて吹き出される。これにより、車室内の空調が実現される。
 さらに、本実施形態の冷凍サイクル装置1では、上記の如く電気式膨張弁14の制御態様を切り替えるので、運転条件に応じて電気式膨張弁14を適切に制御することができる。
 より詳細には、本実施形態の冷凍サイクル装置1では、減圧制御部20bが、少なくとも出口側圧力Pe、および遅延出口側温度Tedを用いて電気式膨張弁14の作動を制御している。従って、遅延処理に用いられる時定数を変化させることによって、様々な運転条件に応じた制御を行うことができる。その結果、本実施形態の冷凍サイクル装置1よれば、運転条件に応じて電気式膨張弁14を適切に制御することができる。
 例えば、圧縮機11の起動時に絶対値制御を行うと、出口側圧力Peの低下に対して、遅延出口側温度Tedの低下が遅れるので、出口側温度Teを用いる場合と比べて、開弁差圧ΔPeを高い値とすることができる。従って、圧縮機11の起動時に、電気式膨張弁14の絞り開度を増加させることができる。すなわち、圧縮機11の起動時に、電気式膨張弁14を確実に開弁させることができる。
 また、本実施形態の冷凍サイクル装置1では、図2の制御特性図を用いて説明したように、出口側冷媒の過熱度SHの上昇に伴って、時定数を増加させる。これによれば、出口側冷媒の過熱度SHが低くなり、実際の出口側冷媒に液滴が混ざりやすい運転条件時に時定数を減少させることができる。
 従って、絶対値制御時に、遅延出口側温度Tedを速やかに低下させて、開弁差圧ΔPeを縮小させることができる。すなわち、実際の出口側冷媒に液滴が混ざりやすい運転条件時には、電気式膨張弁14の絞り開度を縮小させて、圧縮機11の液圧縮を抑制することができる。
 また、本実施形態の冷凍サイクル装置1では、図2の制御特性図を用いて説明したように、出口側冷媒の過熱度SHが基準高過熱度KSHh以下となっている際に、過熱度変化量ΔSHの縮小に伴って、時定数を減少させる。これによれば、過熱度SHの低下量が増加して、実際の出口側冷媒に液滴が混ざりやすい運転条件時に時定数を減少させることができる。
 従って、絶対値制御時に、遅延出口側温度Tedを速やかに低下させて、開弁差圧ΔPeを縮小させることができる。すなわち、実際の出口側冷媒に液滴が混ざりやすい運転条件時には、電気式膨張弁14の絞り開度を縮小させて、圧縮機11の液圧縮を抑制することができる。
 また、本実施形態の冷凍サイクル装置1では、過熱度SHが基準高過熱度KSHhより高くなっている際であって、かつ、過熱度変化量ΔSHの絶対値が基準変化量KΔSH以下となっている際に差分制御に切り替えることができる。換言すると、蒸発器15の出口側冷媒に液滴が混ざっている可能性が低くなっている運転条件時に差分制御に切り替えることができる。
 これによれば、絶対値制御よりも、過熱度SHを目標過熱度SHOに精度良く近づけることができる。従って、差分制御では、蒸発器15における送風空気の温度分布を抑制しつつ、蒸発器15にて冷媒に充分な冷凍能力を発揮させることができる。
 また、本実施形態の冷凍サイクル装置1では、遅延過熱度SHdが予め定めた上限過熱度SHMAXより高くなっている際に、保護制御を実行することができる。これによれば、液相冷媒中の気泡が電気式膨張弁14の弁体部周辺に偏在しても、絞り開度を増加させて気泡を流すことができる。その結果、速やかに絶対値制御あるいは差分制御へ移行させて、過熱度SHを目標過熱度SHOに近づけることができる。
 ここで、保護制御を実行中は、液相冷媒中の気泡の影響を受けていることが多いので、過熱度変化量ΔSHの絶対値が基準変化量KΔSH以上となっていることが多い。このため、保護制御を実行することによって、遅延過熱度SHdが上限過熱度SHMAX以下となった際には、保護制御から絶対値制御へ移行することが多い。
 前述の如く、絶対値制御では、遅延出口側温度Tedを用いて決定される開弁差圧ΔPeに基づいて目標絞り開度を決定している。従って、遅延出口側温度Tedを用いて決定される遅延過熱度SHdを用いて、保護制御を実行するか否かを判定することは、同一の指標(すなわち、遅延出口側温度Ted)を用いた制御を継続することに相当し、制御態様を切り替える際の安定性を向上させるために有効である。
 (第2実施形態)
 本実施形態では、冷凍サイクル装置1aについて説明する。冷凍サイクル装置1aは、デュアルエアコン型の車両用空調装置に適用されている。デュアルエアコン型の車両用空調装置では、前席側へ送風される送風空気と後席側へ送風される送風空気とを、それぞれ異なる蒸発器にて冷却することができる。
 このため、冷凍サイクル装置1aは、図5の全体構成図に示すように、第1実施形態で説明した冷凍サイクル装置1に対して、分岐部16a、第1電気式膨張弁141、第2電気式膨張弁142、前席用蒸発器151、後席用蒸発器152を備えている。
 分岐部16aは、レシーバ13から流出した冷媒の流れを分岐する。分岐部16aとしては、複数の配管を接合して形成された三方継手や、金属ブロックや樹脂ブロックに複数の冷媒通路を設けることによって形成された三方継手を採用することができる。
 第1電気式膨張弁141は、分岐部16aから流出した一方の冷媒を減圧させる第1減圧部である。第2電気式膨張弁142は、分岐部16aから流出した他方の冷媒を減圧させる第2減圧部である。第1電気式膨張弁141、および第2電気式膨張弁142の基本的構成は、第1実施形態で説明した電気式膨張弁14と同様である。
 前席用蒸発器151は、第1電気式膨張弁141にて減圧された冷媒と、前席用送風機151aから前席側の空調対象空間へ送風される送風空気とを熱交換させる前席用の室内熱交換部である。前席用送風機151aは、第1電気式膨張弁141にて減圧された冷媒を蒸発させて吸熱作用を発揮させることによって、前席側の空調対象空間へ送風される送風空気を冷却する第1蒸発部である。
 後席用蒸発器152は、第2電気式膨張弁142にて減圧された冷媒と、後席用送風機152aから後席側の空調対象空間へ送風される送風空気とを熱交換させる後席用の室内熱交換部である。後席用送風機152aは、第2電気式膨張弁142にて減圧された冷媒を蒸発させて吸熱作用を発揮させることによって、後席側の空調対象空間へ送風される送風空気を冷却する第2蒸発部である。
 前席用蒸発器151、および後席用蒸発器152の基本的構成は、第1実施形態で説明した蒸発器15と同様である。前席用送風機151a、および後席用送風機152aの基本的構成は、第1実施形態で説明した室内送風機15aと同様である。
 前席用蒸発器151の冷媒出口には、合流部16bの一方の流入口側が接続されている。後席用蒸発器152の冷媒出口には、合流部16bの他方の流入口側が接続されている。合流部16bの流出口には、圧縮機11の吸入口側が接続されている。合流部16bとしては、分岐部16aと同様の構成の三方継手を採用することができる。従って、冷凍サイクル装置1aでは、前席用蒸発器151、および後席用蒸発器152が、冷媒流れに対して並列的に接続されている。
 前席用蒸発器151、および前席用送風機151aは、図示しない前席用の室内空調ユニットのケース内に配置されている。後席用蒸発器152、および後席用送風機152aは、図示しない後席用の室内空調ユニットのケース内に配置されている。前席用の室内空調ユニットおよび後席用の室内空調ユニットは、第1実施形態で説明した室内空調ユニットと同様の配風用装置である。
 また、本実施形態の制御装置20の入力側には、制御用のセンサ群として、第1出口側圧力センサ211a、第1出口側温度センサ211b、第2出口側圧力センサ212a、および第2出口側温度センサ212bが接続されている。
 第1出口側圧力センサ211aは、前席用蒸発器151の出口側冷媒の圧力である第1出口側圧力Pe1を検出する第1圧力検出部である。第1出口側温度センサ211bは、前席用蒸発器151の出口側冷媒の温度である第1出口側温度Te1を検出する第1温度検出部である。
 第2出口側圧力センサ212aは、後席用蒸発器152の出口側冷媒の圧力である第2出口側圧力Pe2を検出する第2圧力検出部である。第2出口側温度センサ212bは、後席用蒸発器152の出口側冷媒の温度である第2出口側温度Te2を検出する第2温度検出部である。
 また、本実施形態の減圧制御部20bは、第1電気式膨張弁141、および第2電気式膨張弁142の作動を制御する。
 本実施形態の減圧制御部20bは、第1実施形態と同様に、第1出口側圧力Pe1、および第1出口側温度Te1に基づいて、前席用蒸発器151の出口側冷媒の第1過熱度SH1を決定する。さらに、減圧制御部20bは、第1実施形態と同様に、第1出口側圧力Pe1、および第1出口側温度Te1に対して第1遅延処理を行った第1遅延出口側温度Ted1に基づいて、第1遅延過熱度SHd1を決定する。
 また、減圧制御部20bは、第1実施形態と同様に、第2出口側圧力Pe2、および第2出口側温度Te2に基づいて、後席用蒸発器152の出口側冷媒の第2過熱度SH2を決定する。さらに、減圧制御部20bは、第1実施形態と同様に、第2出口側圧力Pe2、および第2出口側温度Te2に対して第2遅延処理を行った第2遅延出口側温度Ted2に基づいて、第2遅延過熱度SHd2を決定する。
 また、本実施形態の減圧制御部20bは、第1遅延処理における遅延度合と第2遅延処理における遅延度合とを異なる度合に設定することができる。その他の冷凍サイクル装置1aの構成は、第1実施形態で説明した冷凍サイクル装置1と同様である。
 次に、上記構成における本実施形態の作動について説明する。本実施形態の制御プログラムでは、前席用蒸発器151の出口側冷媒の第1過熱度SH1が、第1目標過熱度SHO1に近づくように第1電気式膨張弁141の絞り開度を制御する。そして、第1実施形態と同様に、第1電気式膨張弁141の制御モードを切り替える。
 また、後席用蒸発器152の出口側冷媒の第2過熱度SH2が、第2目標過熱度SHO2に近づくように第2電気式膨張弁142の絞り開度を制御する。そして、第1実施形態と同様に、第2電気式膨張弁142の制御モードを切り替える。
 ここで、冷凍サイクル装置1aでは、前席用蒸発器151の冷媒出口および後席用蒸発器152の冷媒出口が合流部16bを介して連通している。このため、前席用蒸発器151における冷媒蒸発温度と後席用蒸発器152における冷媒蒸発温度が略同等となる。
 これに対して、前席用蒸発器151の出口側冷媒の第1過熱度SH1と後席用蒸発器152の出口側冷媒の第2過熱度SH2とを変化させることによって、前席側へ送風される送風空気の温度と後席側へ送風される送風空気の温度とを異なる値にすることができる。
 そこで、本実施形態の減圧制御部20bは、操作スイッチの操作信号に応じて、第1目標過熱度SHO1と第2目標過熱度SHO2とを異なる値に設定することができる。例えば、送風空気の目標温度が低くなる方の目標過熱度を10℃とし、送風空気の目標温度が高くなる方の目標過熱度を10℃より高い値に設定することができる。その他の作動は、第1実施形態と同様である。
 従って、冷凍サイクル装置1aでは、圧縮機11から吐出された冷媒が、凝縮器12へ流入して外気と熱交換して放熱する。凝縮器12にて凝縮した冷媒はレシーバ13へ流入して気液分離される。レシーバ13から流出した液相冷媒の流れは、分岐部16aにて分岐される。
 分岐部16aにて分岐された一方の冷媒は、第1電気式膨張弁141へ流入して減圧される。この際、第1電気式膨張弁141の絞り開度は、前席用蒸発器151の出口側冷媒の第1過熱度SH1が第1目標過熱度SHO1に近づくように制御される。
 第1電気式膨張弁141にて減圧された冷媒は、前席用蒸発器151へ流入して車室内の前席側へ送風される送風空気と熱交換して蒸発する。これにより、前席側へ送風される送風空気が冷却される。前席用蒸発器151から流出した過熱度を有する気相冷媒は、合流部16bの一方の流入口へ流入する。
 分岐部16aにて分岐された他方の冷媒は、第2電気式膨張弁142へ流入して減圧される。この際、第2電気式膨張弁142の絞り開度は、後席用蒸発器152の出口側冷媒の第2過熱度SH2が第2目標過熱度SHO2に近づくように制御される。
 第2電気式膨張弁142にて減圧された冷媒は、後席用蒸発器152へ流入して車室内の後席側へ送風される送風空気と熱交換して蒸発する。これにより、後席側へ送風される送風空気が冷却される。後席用蒸発器152から流出した過熱度を有する気相冷媒は、合流部16bの他方の流入口へ流入する。合流部16bにて合流した過熱度を有する気相冷媒は、圧縮機11へ吸入されて再び圧縮される。
 また、前席用室内空調ユニットでは、前席用蒸発器151にて冷却された送風空気が、車室内の前席側の適切な箇所に向けて吹き出される。これにより、車室内の前席側の空調が実現される。また、後席用室内空調ユニットでは、後席用蒸発器152にて冷却された送風空気が、車室内の後席側に向けて吹き出される。これにより、車室内の後席側の空調が実現される。
 さらに、本実施形態の冷凍サイクル装置1aでは、第1実施形態と同様に、第1電気式膨張弁141および第2電気式膨張弁142の制御態様を切り替える。従って、第1実施形態と同様に、運転条件に応じて第1電気式膨張弁141および第2電気式膨張弁142を適切に制御することができる。
 この際、冷凍サイクル装置1aでは、第1遅延処理における遅延度合および第2遅延処理における遅延度合を異なる度合に設定することができる。従って、第1電気式膨張弁141および第2電気式膨張弁142のそれぞれについて適切な制御を行うことができる。
 ここで、冷凍サイクル装置1aでは、減圧制御部20bが、第1目標過熱度SHO1と第2目標過熱度SHO2とを異なる値に設定することがある。このため、減圧制御部20bが、第1遅延処理における遅延度合と第2遅延処理における遅延度合とを異なる度合に設定可能であることは、前席用蒸発器151および後席用蒸発器152のそれぞれに適切な冷却能力を発揮させるために極めて有効である。
 また、本実施形態では、第1遅延出口側温度Ted1を用いて第1電気式膨張弁141の作動を制御するとともに、第2遅延出口側温度Ted2を用いて第2電気式膨張弁142の作動を制御した例を説明したが、これに限定されない。
 例えば、第1遅延出口側温度Ted1を用いて第1電気式膨張弁141の作動を制御し、第2遅延出口側温度Ted2を用いることなく第2電気式膨張弁142の作動を制御してもよい。
 この場合は、第1電気式膨張弁141が、第1実施形態で説明した減圧部に対応し、前席用蒸発器151が、第1実施形態で説明した蒸発部に対応する構成となる。さらに、第1出口側圧力センサ211aが、第1実施形態で説明した圧力検出部に対応し、第1出口側温度センサ211bが、第1実施形態で説明した圧力検出部に対応する構成となる。
 また、第2遅延出口側温度Ted2を用いて第2電気式膨張弁142の作動を制御し、第1遅延出口側温度Ted1を用いることなく第1電気式膨張弁141の作動を制御してもよい。
 この場合は、第2電気式膨張弁142が、第1実施形態で説明した減圧部に対応し、後席用蒸発器152が、第1実施形態で説明した蒸発部に対応する構成となる。さらに、第2出口側圧力センサ212aが、第1実施形態で説明した圧力検出部に対応し、第2出口側温度センサ212bが、第1実施形態で説明した圧力検出部に対応する構成となる。
 (第3実施形態)
 本実施形態では、冷凍サイクル装置1bについて説明する。冷凍サイクル装置1bは、車両用空調装置に適用されている。冷凍サイクル装置1bは、内部熱交換方式のガスインジェクションサイクルを構成している。
 このため、冷凍サイクル装置1bは、図6の全体構成図に示すように、第1実施形態で説明した冷凍サイクル装置1に対して、第2実施形態と同様の分岐部16a、第1電気式膨張弁141、第2電気式膨張弁142、並びに、圧縮機111、内部熱交換器17を備えている。
 圧縮機111は、吐出容量が固定された低段側圧縮機構、および高段側圧縮機構を共通する電動モータにて回転駆動する二段昇圧式の電動圧縮機である。圧縮機111は、制御装置20から出力される制御信号によって、回転数(すなわち、冷媒吐出能力)が制御される。
 圧縮機111は、低段側圧縮機構、高段側圧縮機構、電動モータ等を収容するハウジングを有している。ハウジングには、低圧吸入口、中間圧吸入口、および吐出口が形成されている。
 低圧吸入口は、ハウジングの外部から低段側圧縮機構へ低圧冷媒を吸入させるための開口穴である。中間圧吸入口は、ハウジングの外部から内部へ中間圧冷媒を流入させて、低圧から高圧への圧縮過程の冷媒に合流させるための開口穴である。中間圧吸入口は、ハウジングの内部で低段側圧縮機構の吐出口側および高段側圧縮機構の吸入口側の双方に接続されている。吐出口は、高段側圧縮機構から吐出された高圧冷媒をハウジングの外部へ吐出させるための開口穴である。吐出口には、凝縮器12の冷媒入口側が接続されている。
 第1電気式膨張弁141は、分岐部16aから流出した一方の冷媒を減圧させる第1減圧部である。第1電気式膨張弁141の出口には、内部熱交換器17の中間圧通路の入口側が接続されている。分岐部16aの他方の流出口には、内部熱交換器17の高圧通路の入口側が接続されている。
 内部熱交換器17は、中間圧通路を流通する中間圧冷媒と高圧通路を流通する高圧冷媒とを熱交換させる内部熱交換部である。中間圧通路は、第1電気式膨張弁141にて減圧された中間圧冷媒を流通させる冷媒通路である。高圧通路は、分岐部16aから流出した他方の冷媒を流通させる冷媒通路である。
 従って、内部熱交換器17は、第1電気式膨張弁141にて減圧された中間圧冷媒と分岐部16aから流出した他方の冷媒とを熱交換させる。さらに、本実施形態の内部熱交換器17は、高圧冷媒の有する熱を中間圧冷媒に吸熱させて、中間圧冷媒を蒸発させる第1蒸発部である。
 内部熱交換器17の中間圧通路の出口には、圧縮機111の中間圧吸入口側が接続されている。内部熱交換器17の高圧通路の出口には、第2電気式膨張弁142の入口側が接続されている。従って、本実施形態の第2電気式膨張弁142は、分岐部16aから流出した他方の冷媒を減圧させる第2減圧部である。
 第2電気式膨張弁142の出口には、蒸発器15の冷媒入口側が接続されている。従って、本実施形態の蒸発器15は、第2電気式膨張弁142にて減圧された冷媒を蒸発させる第2蒸発部である。蒸発器15の冷媒出口には、圧縮機111の低圧吸入口側が接続されている。従って、冷凍サイクル装置1bでは、内部熱交換器17および蒸発器15が冷媒流れに対して並列的に接続されている。
 また、本実施形態の制御装置20の入力側には、制御用のセンサ群として、第1出口側圧力センサ211a、第1出口側温度センサ211b、第2出口側圧力センサ212a、および第2出口側温度センサ212bが接続されている。
 第1出口側圧力センサ211aは、内部熱交換器17の中間圧通路の出口側冷媒の圧力である第1出口側圧力Pe1を検出する第1圧力検出部である。第1出口側温度センサ211bは、内部熱交換器17の中間圧通路の出口側冷媒の温度である第1出口側温度Te1を検出する第1温度検出部である。
 第2出口側圧力センサ212aは、蒸発器15の出口側冷媒の圧力である第2出口側圧力Pe2を検出する第2圧力検出部である。第2出口側温度センサ212bは、蒸発器15の出口側冷媒の温度である第2出口側温度Te2を検出する第2温度検出部である。
 また、本実施形態の減圧制御部20bは、第1電気式膨張弁141、および第2電気式膨張弁142の作動を制御する。
 本実施形態の減圧制御部20bは、第2実施形態と同様に、第1過熱度SH1、第1遅延過熱度SHd1、第2過熱度SH2、および第2遅延過熱度SHd2を決定する。また、減圧制御部20bは、第1遅延処理における遅延度合と第2遅延処理における遅延度合とを異なる度合に設定することができる。その他の冷凍サイクル装置1bの構成は、第1実施形態で説明した冷凍サイクル装置1と同様である。
 次に、上記構成における本実施形態の作動について説明する。本実施形態の制御プログラムでは、内部熱交換器17の中間圧通路の出口側冷媒の第1過熱度SH1が、第1目標過熱度SHO1に近づくように第1電気式膨張弁141の絞り開度を制御する。そして、第1実施形態と同様に、第1電気式膨張弁141の制御モードを切り替える。
 また、第2蒸発部である蒸発器15の出口側冷媒の第2過熱度SH2が、第2目標過熱度SHO2に近づくように第2電気式膨張弁142の絞り開度を制御する。そして、第1実施形態と同様に、第2電気式膨張弁142の制御モードを切り替える。
 また、本実施形態の減圧制御部20bでは、第2実施形態と同様に、第1目標過熱度SHO1と第2目標過熱度SHO2とを異なる値に設定することができる。その他の作動は、第1実施形態と同様である。
 従って、冷凍サイクル装置1bでは、圧縮機111の吐出口から吐出された冷媒が、凝縮器12へ流入して外気と熱交換して放熱する。凝縮器12にて凝縮した冷媒はレシーバ13へ流入して気液分離される。レシーバ13から流出した液相冷媒の流れは、分岐部16aにて分岐される。
 分岐部16aにて分岐された一方の冷媒は、第1電気式膨張弁141へ流入して減圧される。この際、第1電気式膨張弁141の絞り開度は、内部熱交換器17の中間圧通路の出口側冷媒の第1過熱度SH1が第1目標過熱度SHO1に近づくように制御される。
 第1電気式膨張弁141にて減圧された冷媒は、内部熱交換器17の中間圧通路へ流入し、高圧通路を流通する高圧冷媒と熱交換する。これにより、中間圧通路を流通する中間圧冷媒は蒸発し、高圧通路を流通する高圧冷媒はエンタルピを低下させる。内部熱交換器17の中間圧通路から流出した過熱度を有する気相冷媒は、圧縮機111の中間圧吸入口へ吸入されて再び圧縮される。
 内部熱交換器17の高圧通路から流出した冷媒は、第2電気式膨張弁142へ流入して減圧される。この際、第2電気式膨張弁142の絞り開度は、蒸発器15の出口側冷媒の第2過熱度SH2が第2目標過熱度SHO2に近づくように制御される。
 第2電気式膨張弁142にて減圧された冷媒は、蒸発器15へ流入して送風空気と熱交換して蒸発する。これにより、送風空気が冷却される。蒸発器15から流出した過熱度を有する気相冷媒は、圧縮機111の低圧吸入口から吸入されて再び圧縮される。
 また、室内空調ユニットでは、第1実施形態と同様に、蒸発器15にて冷却された送風空気が、車室内の適切な箇所に向けて吹き出される。これにより、車室内の空調が実現される。また、本実施形態の冷凍サイクル装置1bでは、内部熱交換方式のガスインジェクションサイクルが構成されるので、サイクルの成績係数(COP)を向上させることができる。
 さらに、本実施形態の冷凍サイクル装置1bでは、第1実施形態と同様に、第1電気式膨張弁141および第2電気式膨張弁142の制御態様を切り替える。従って、第1実施形態と同様に、運転条件に応じて第1電気式膨張弁141および第2電気式膨張弁142を適切に制御することができる。
 この際、冷凍サイクル装置1bでは、第2実施形態と同様に、第1遅延処理における遅延度合および第2遅延処理における遅延度合を異なる度合に設定することができる。従って、第1電気式膨張弁141および第2電気式膨張弁142のそれぞれについて適切な制御を行うことができる。
 また、本実施形態では、第1遅延出口側温度Ted1を用いて第1電気式膨張弁141の作動を制御するとともに、第2遅延出口側温度Ted2を用いて第2電気式膨張弁142の作動を制御した例を説明したが、これに限定されない。
 例えば、第2実施形態で説明したように、第1遅延出口側温度Ted1を用いて第1電気式膨張弁141の作動を制御し、第2遅延出口側温度Ted2を用いることなく第2電気式膨張弁142の作動を制御してもよい。
 この場合は、第1電気式膨張弁141が、第1実施形態で説明した減圧部に対応し、内部熱交換器17が、第1実施形態で説明した蒸発部に対応する構成となる。さらに、第1出口側圧力センサ211aが、第1実施形態で説明した圧力検出部に対応し、第1出口側温度センサ211bが、第1実施形態で説明した圧力検出部に対応する構成となる。
 また、第2遅延出口側温度Ted2を用いて第2電気式膨張弁142の作動を制御し、第1遅延出口側温度Ted1を用いることなく第1電気式膨張弁141の作動を制御してもよい。
 この場合は、第2電気式膨張弁142が、第1実施形態で説明した減圧部に対応し、蒸発器15が、第1実施形態で説明した蒸発部に対応する構成となる。さらに、第2出口側圧力センサ212aが、第1実施形態で説明した圧力検出部に対応し、第2出口側温度センサ212bが、第1実施形態で説明した圧力検出部に対応する構成となる。
 (第4実施形態)
 本実施形態では、冷凍サイクル装置1cについて説明する。冷凍サイクル装置1cは、車両用空調装置に適用されている。冷凍サイクル装置1cは、気液分離方式のガスインジェクションサイクルを構成している。
 このため、冷凍サイクル装置1cは、図7の全体構成図に示すように、第1実施形態で説明した冷凍サイクル装置1に対して、第3実施形態と同様の圧縮機111、第1電気式膨張弁141、第2電気式膨張弁142、並びに、中間圧レシーバ13aを備えている。
 冷凍サイクル装置1cでは、凝縮器12の冷媒出口に、第2実施形態と同様の第1電気式膨張弁141の入口側が接続されている。第1電気式膨張弁141の出口には、中間圧レシーバ13aの入口側が接続されている。
 中間圧レシーバ13aは、第1電気式膨張弁141にて減圧された中間圧冷媒の気液を分離する中間圧側の気液分離器である。中間圧レシーバ13aは、分離された液相冷媒をサイクル内の余剰冷媒として貯える中間圧側の受液部である。中間圧レシーバ13aは、分離された気相冷媒を流出させる気相冷媒流出口、および分離された液相冷媒を流出させる液相冷媒流出口を有している。
 中間圧レシーバ13aの気相冷媒流出口には、圧縮機111の中間圧吸入口側が接続されている。中間圧レシーバ13aの液相冷媒流出口には、第2電気式膨張弁142の入口側が接続されている。本実施形態の第2電気式膨張弁142は、中間圧レシーバ13aから流出した液相冷媒を減圧させる減圧部である。
 第2電気式膨張弁142の出口には、蒸発器15の冷媒入口側が接続されている。従って、本実施形態の蒸発器15は、第2電気式膨張弁142にて減圧された冷媒を蒸発させる蒸発部である。蒸発器15の冷媒出口には、圧縮機111の低圧吸入口側が接続されている。
 また、本実施形態の制御装置20の入力側には、制御用のセンサ群として、凝縮器出口圧力センサ213a、凝縮器出口温度センサ213bが接続されている。凝縮器出口圧力センサ213aは、凝縮器12から流出した冷媒の高圧圧力P1を検出する高圧圧力検出部である。凝縮器出口温度センサ213bは、凝縮器12から流出した冷媒の高圧温度T1を検出する高圧温度検出部である。その他の冷凍サイクル装置1c構成は、第1実施形態で説明した冷凍サイクル装置1と同様である。
 次に、上記構成における本実施形態の作動について説明する。本実施形態の制御プログラムでは、凝縮器出口過冷却度SC1が、目標出口過冷却度SCOに近づくように第1電気式膨張弁141の絞り開度を制御する。
 凝縮器出口過冷却度SC1は、凝縮器12から流出した冷媒の過冷却度である。凝縮器出口過冷却度SC1は、高圧圧力P1および高圧温度T1を用いて決定することができる。目標出口過冷却度SCOは、予め制御装置20に記憶されている制御マップを参照して、サイクルの成績係数(COP)が極大値に近づくように決定される。
 また、第1実施形態と同様に、過熱度SHが、目標過熱度SHOに近づくように第2電気式膨張弁142の絞り開度を制御する。そして、第1実施形態と同様に、第2電気式膨張弁142の制御モードを切り替える。その他の作動は、第1実施形態と同様である。
 従って、冷凍サイクル装置1cでは、圧縮機111の吐出口から吐出された冷媒が、凝縮器12へ流入して外気と熱交換して放熱する。凝縮器12にて凝縮した冷媒は、第1電気式膨張弁141へ流入して減圧される。この際、第1電気式膨張弁141の絞り開度は、凝縮器出口過冷却度SC1が目標出口過冷却度SCOに近づくように制御される。
 第1電気式膨張弁141にて減圧された冷媒は、中間圧レシーバ13aへ流入して気液分離される。中間圧レシーバ13aの気相冷媒流出口から流出した気相冷媒は、圧縮機111の中間圧吸入口へ吸入されて再び圧縮される。
 中間圧レシーバ13aの液相冷媒流出口から流出した液相冷媒は、第2電気式膨張弁142へ流入して減圧される。この際、第2電気式膨張弁142の絞り開度は、蒸発器15の出口側冷媒の過熱度SHが目標過熱度SHOに近づくように制御される。
 第2電気式膨張弁142にて減圧された冷媒は、蒸発器15へ流入して送風空気と熱交換して蒸発する。これにより、送風空気が冷却される。蒸発器15から流出した過熱度を有する気相冷媒は、圧縮機111の低圧吸入口からへ吸入されて再び圧縮される。
 また、室内空調ユニットでは、第1実施形態と同様に、蒸発器15にて冷却された送風空気が、車室内の適切な箇所に向けて吹き出される。これにより、車室内の空調が実現される。また、本実施形態の冷凍サイクル装置1cでは、気液分離方式のガスインジェクションサイクルが構成されるので、サイクルの成績係数(COP)を向上させることができる。
 さらに、本実施形態の冷凍サイクル装置1cでは、第1実施形態と同様に、第2電気式膨張弁142の制御態様を切り替える。従って、第1実施形態と同様に、運転条件に応じて第2電気式膨張弁142を適切に制御することができる。
 (第5実施形態)
 本実施形態では、冷凍サイクル装置1dについて説明する。冷凍サイクル装置1dは、車載機器温度調整機能付きの車両用空調装置に適用されている。車載機器温度調整機能付きの車両用空調装置では、車室内の空調を行うことができるだけでなく、車載機器の温度調整を行うことができる。本実施形態の車両用空調装置では、車載機器として、バッテリ30の温度調整を行う。
 バッテリ30は、電気によって作動する複数の車載機器へ供給される電力を蓄える二次電池である。バッテリ30は、積層配置された複数の電池セルを、電気的に直列あるいは並列に接続し、専用のケースに収容することによって形成された組電池である。より具体的には、本実施形態の電池セルは、リチウムイオン電池である。
 バッテリ30は、作動時(すなわち、充放電時)に発熱する。バッテリ30は、低温になると出力が低下しやすく、高温になると劣化が進行しやすい。そこで、本実施形態の車両用空調装置では、バッテリ30の温度が上昇した際に、冷凍サイクル装置1dの冷却能力を用いてバッテリ30を冷却する。
 このため、冷凍サイクル装置1dは、図8の全体構成図に示すように、第2実施形態で説明した冷凍サイクル装置1aに対して、電池冷却用熱交換器153、第3電気式膨張弁143を備えている。
 冷凍サイクル装置1dでは、第1電気式膨張弁141の出口側に、電池冷却用熱交換器153の入口側が接続されている。電池冷却用熱交換器153は、第1電気式膨張弁141にて減圧された冷媒を流通させる冷媒通路を有している。電池冷却用熱交換器153は、バッテリ30の専用ケースと一体的に形成されており、冷媒通路を流通する冷媒とバッテリ30との間での熱移動可能になっている。
 従って、本実施形態の電池冷却用熱交換器153は、第1電気式膨張弁141にて減圧された冷媒とバッテリ30とを熱交換させる電池用熱交換部である。電池冷却用熱交換器153は、第1電気式膨張弁141にて減圧された冷媒を蒸発させて吸熱作用を発揮させることによって、バッテリ30を冷却する蒸発部である。
 電池冷却用熱交換器153の冷媒通路の出口には、第3電気式膨張弁143の入口側が接続されている。第3電気式膨張弁143の基本的構成は、第1実施形態で説明した電気式膨張弁14と同様である。第3電気式膨張弁143の出口には、合流部16bの一方の流入口側が接続されている。
 また、第2電気式膨張弁142の出口側には、蒸発器15の冷媒入口側が接続されている。蒸発器15の冷媒出口には、合流部16bの他方の流入口側が接続されている。従って、冷凍サイクル装置1dでは、電池冷却用熱交換器153、および蒸発器15が、冷媒流れに対して並列的に接続されている。
 このため、本実施形態の第1電気式膨張弁141は、分岐部16aにて分岐された一方の冷媒を減圧させて電池冷却用熱交換器153の入口側へ流出させる上流側減圧部である。第3電気式膨張弁143は、電池冷却用熱交換器153から流出した冷媒を減圧させる下流側減圧部である。
 また、本実施形態の第2電気式膨張弁142は、分岐部16aにて分岐された他方の冷媒を減圧させる補助減圧部である。本実施形態の蒸発部15は、第2電気式膨張弁142にて減圧された冷媒を蒸発させる補助蒸発部である。
 また、本実施形態の制御装置20の入力側には、制御用のセンサ群として、第1出口側圧力センサ211a、第1出口側温度センサ211b、第2出口側圧力センサ212a、および第2出口側温度センサ212bが接続されている。
 第1出口側圧力センサ211aは、電池冷却用熱交換器153の出口側冷媒であって、第3電気式膨張弁143の上流側の冷媒の圧力である第1出口側圧力Pe1を検出する圧力検出部である。第1出口側温度センサ211bは、電池冷却用熱交換器153の出口側冷媒であって、第3電気式膨張弁143の上流側の冷媒の温度である第1出口側温度Te1を検出する温度検出部である。
 第2出口側圧力センサ212aは、蒸発器15の出口側冷媒の圧力である第2出口側圧力Pe2を検出する補助圧力検出部である。第2出口側温度センサ212bは、蒸発器15の出口側冷媒の温度である第2出口側温度Te2を検出する補助温度検出部である。
 また、本実施形態の減圧制御部20bは、第1電気式膨張弁141、第2電気式膨張弁142、および第3電気式膨張弁143の作動を制御する。本実施形態の減圧制御部20bは、第2実施形態と同様に、第1過熱度SH1、第1遅延過熱度SHd1、第2過熱度SH2等を決定する。その他の冷凍サイクル装置1dの構成は、第2実施形態で説明した冷凍サイクル装置1aと同様である。
 次に、上記構成における本実施形態の作動について説明する。本実施形態の制御プログラムでは、電池冷却用熱交換器153の出口側冷媒の第1出口側圧力Pe1が、予め定めたバッテリ用目標圧力PBOに近づくように、第1電気式膨張弁141の絞り開度を制御する。バッテリ用目標圧力PBOは、電池冷却用熱交換器153にてバッテリ30を適切に冷却できるように決定されている。
 また、電池冷却用熱交換器153の出口側冷媒の第1過熱度SH1が、予め定めた第1目標過熱度SHO1に近づくように第3電気式膨張弁143の絞り開度を制御する。本実施形態では、第1目標過熱度SHO1を1℃としている。そして、第1実施形態と同様に、第3電気式膨張弁143の制御モードを切り替える。
 また、蒸発器15の出口側冷媒の第2過熱度SH2が、減圧制御部20bによって決定された第2目標過熱度SHO2に近づくように第2電気式膨張弁142の絞り開度を制御する。その他の作動は、第2実施形態と同様である。
 従って、冷凍サイクル装置1dでは、図9のモリエル線図に示すように、冷媒の状態が変化する。圧縮機11から吐出された冷媒(図9のa9点)は、凝縮器12へ流入して外気と熱交換して放熱する(図9のa9点からb9点へ)。凝縮器12にて凝縮した冷媒はレシーバ13へ流入して気液分離される。レシーバ13から流出した液相冷媒の流れは、分岐部16aにて分岐される。
 分岐部16aにて分岐された一方の冷媒は、第1電気式膨張弁141へ流入して減圧される(図9のb9点からc9点へ)。この際、第1電気式膨張弁141の絞り開度は、電池冷却用熱交換器153の出口側冷媒(図9のd9点)の第1出口側圧力Pe1がバッテリ用目標圧力PBOに近づくように制御される。
 第1電気式膨張弁141にて減圧された冷媒は、電池冷却用熱交換器153へ流入してバッテリ30と熱交換して蒸発する(図9のc9点からd9点へ)。これにより、バッテリ30が冷却される。
 電池冷却用熱交換器153から流出した冷媒は、第3電気式膨張弁143にて減圧へ流入して減圧される(図9のd9点からe9点へ)。この際、第3電気式膨張弁143の絞り開度は、電池冷却用熱交換器153の出口側冷媒(図9のd9点)の第1過熱度SH1が第1目標過熱度SHO1に近づくように制御される。第3電気式膨張弁143にて減圧された冷媒は、合流部16bの一方の流入口へ流入する。
 分岐部16aにて分岐された他方の冷媒は、第2電気式膨張弁142へ流入して減圧される(図9のb9点からf9点へ)。この際、第2電気式膨張弁142の絞り開度は、蒸発器15の出口側冷媒の第2過熱度SH2が第2目標過熱度SHO2に近づくように制御される。
 第2電気式膨張弁142にて減圧された冷媒は、蒸発器15へ流入して送風空気と熱交換して蒸発する(図9のf9点からe9点へ)。これにより、送風空気が冷却される。蒸発器15から流出した冷媒は、合流部16bの他方の流入口へ流入する。合流部16bから流出した冷媒は、圧縮機11へ吸入されて再び圧縮される(図9のe9点からa9点へ)。
 以上の如く、本実施形態の車両用空調装置によれば、車室内の空調を実現できるとともに、バッテリ30の冷却を行うことができる。
 さらに、本実施形態の冷凍サイクル装置1dでは、第1実施形態と同様に、第3電気式膨張弁143の制御態様を切り替えるので、運転条件に応じて第3電気式膨張弁143を適切に制御することができる。つまり、本実施形態のように、第3電気式膨張弁143の上流側の冷媒の過熱度を調整するために、第3電気式膨張弁143の作動を制御するサイクル構成であっても、第1実施形態と同様の効果を得ることができる。
 ここで、冷凍サイクル装置1dの電池冷却用熱交換器153では、冷媒とバッテリ30とを直接的に熱交換させて、バッテリ30を冷却している。このため、第3電気式膨張弁143が、電池冷却用熱交換器153の出口側冷媒の第1過熱度SH1を適切に調整可能であることは、電池冷却用熱交換器153における冷媒の温度分布を減少させて、バッテリ30を均等に冷却するために有効である。
 また、本実施形態の冷凍サイクル装置1dは、分岐部16aと、上流側減圧部としての第1電気式膨張弁141と、補助減圧部としての第2電気式膨張弁142と、補助蒸発部としての蒸発器15と、合流部16bと、を備えている。
 これによれば、電池冷却用熱交換器153における冷媒蒸発温度と、蒸発器15における冷媒蒸発温度とを異なる温度帯とすることができる。従って、電池冷却用熱交換器153の出口側冷媒の過熱度と、蒸発器15の出口側冷媒の過熱度とを変化させることなく、本実施形態のバッテリ30と送風空気のように、異なる冷却対象物を異なる温度帯で冷却することができる。
 また、本実施形態では、第1遅延出口側温度Ted1を用いて第3電気式膨張弁143の作動を制御する例を説明したが、これに限定されない。
 例えば、第1遅延出口側温度Ted1を用いて第1電気式膨張弁141の作動を制御してもよい。この場合は、第1電気式膨張弁141が、第1実施形態で説明した減圧部に対応し、電池冷却用熱交換器153が、第1実施形態で説明した蒸発部に対応する。そして、電池冷却用熱交換器153の出口側冷媒の第1出口側圧力Pe1が、バッテリ用目標圧力PBOに近づくように、第3電気式膨張弁143の絞り開度を制御すればよい。
 本開示は上述の実施形態に限定されることなく、本開示の趣旨を逸脱しない範囲内で、以下のように種々変形可能である。
 上述の実施形態では、本開示に係る冷凍サイクル装置1を車両用空調装置に適用した例を説明したが、冷凍サイクル装置の適用対象は車両用空調装置に限定されない。例えば、定置用の空調装置に適用してもよい。
 本開示に係る冷凍サイクル装置の構成は、上述の実施形態に開示された構成に限定されない。
 例えば、圧縮機11は、電動圧縮機に限定されない。例えば、エンジンから伝達される回転駆動力によって駆動されるエンジン駆動式の圧縮機を採用してもよい。エンジン駆動式の圧縮機としては、吐出容量の変化により冷媒吐出能力を調整可能な可変容量型圧縮機等を採用することができる。
 また、上述の実施形態では、凝縮部として凝縮器12を採用した例を説明したが、これに限定されない。例えば、凝縮部として圧縮機11、111から吐出された冷媒と熱媒体とを熱交換させる水冷媒熱交換部を採用してもよい。さらに、熱媒体を循環させる熱媒体回路に、水冷媒熱交換部にて加熱された熱媒体と加熱対象流体とを熱交換させる加熱用熱交換部を配置してもよい。
 また、上述の実施形態では、蒸発部として蒸発器15、151、152を採用した例を説明したが、これに限定されない。例えば、蒸発部として減圧部14、141、142にて減圧された冷媒と熱媒体とを熱交換させる水冷媒熱交換部を採用してもよい。さらに、熱媒体を循環させる熱媒体回路に、水冷媒熱交換部にて冷却された熱媒体と冷却対象流体とを熱交換させる冷却用熱交換部を配置してもよい。
 熱媒体としては、エチレングリコール水溶液、ジメチルポリシロキサン、あるいはナノ流体等を含む溶液、不凍液、アルコール等を含む水系の液冷媒、オイル等を含む液媒体等を採用することができる。
 また、凝縮器12およびレシーバ13として、いわゆるサブクール型の凝縮器を採用してもよい。サブクール型の凝縮器は、凝縮部、レシーバ部、および過冷却部を有している。凝縮部は、凝縮器12と同様に、冷媒と外気とを熱交換させて、冷媒を凝縮させる。レシーバ部は、レシーバ13と同様に、凝縮部から流出した冷媒の気液を分離して、分離された液相冷媒の一部をサイクルの余剰冷媒として蓄える。過冷却部は、レシーバ部から流出した液相冷媒と外気とを熱交換させて、液相冷媒を過冷却する。
 また、第4実施形態の冷凍サイクル装置1cでは、中間圧レシーバ13aを採用した例を説明したが、中間圧レシーバ13aに加えて、凝縮器12の冷媒出口に、第1実施形態と同様のレシーバ13を追加してもよい。レシーバ13を追加する場合は、圧縮機111の中間圧吸入口へ吸入される冷媒の圧力である中間圧力Pmが、目標中間圧力PMOに近づくように、第1電気式膨張弁141の絞り開度を制御してもよい。
 また、冷凍サイクル装置1~1dは、上述の実施形態と同様の作動を実行可能であれば、他の運転モードを実行するために冷媒回路を切替可能に構成されていてもよい。
 また、上述の実施形態では、冷凍サイクル装置1の冷媒として、R1234yfを採用した例を説明したが、これに限定されない。例えば、R134a、R600a、R410A、R404A、R32、R407C等を採用してもよい。また、これらの冷媒のうち複数種を混合させた混合冷媒等を採用してもよい。さらに、冷媒として二酸化炭素を採用して、高圧側冷媒圧力が冷媒の臨界圧力以上となる超臨界冷凍サイクルを構成してもよい。
 また、上述の実施形態では、圧力検出部として出口側圧力Peを検出する出口側圧力センサ21aを採用した例を説明したが、これに限定されない。圧力検出部については、出口側圧力Peを検知可能であれば、出口側圧力Peに相関を有する物理量を検出する検出部を採用することができる。
 例えば、圧力検出部として、蒸発器15の入口側冷媒の温度である入口側温度Teiを検出する入口側温度センサを採用してもよい。この場合は、入口側温度Teiにおける冷媒の飽和圧力Peiから蒸発器15における冷媒の圧力損失に相当する値を減算した値を、出口側圧力Peとすればよい。
 本開示に係る冷凍サイクル装置の制御態様は、上述の実施形態に開示された制御態様に限定されない。
 上述の実施形態では、電気式膨張弁14の制御モードとして、絶対値制御、差分制御、および保護制御を実行可能な冷凍サイクル装置1について説明したが、上述した全ての制御モードを実行可能である必要はない。少なくとも絶対値制御が実行可能であれば、種々の運転条件に応じて減圧部の適切な制御を実現可能である。
 また、上述の実施形態では、減圧制御部20bが実行する遅延処理として時定数を用いた例を説明したが、遅延処理として、移動平均や区間平均を用いてもよい。
 また、上述の実施形態では、絶対値制御時に、遅延出口側温度Tedにおける冷媒の飽和圧力Pedを用いて、開弁差圧ΔPeを決定した例を説明したが、これに限定されない。例えば、サイクルを循環する冷媒とは異なる種類の冷媒の飽和圧力Pedや、複数の流体を混合させた混合冷媒の飽和圧力Pedを用いて、開弁差圧ΔPeを決定してもよい。
 また、上述の実施形態では、差分制御時に、過熱度SHと目標過熱度SHOとの偏差に基づいて、過熱度SHが目標過熱度SHOに近づくように電気式膨張弁14の絞り開度を変化させた例を説明したが、これに限定されない。差分制御時に、遅延過熱度SHdと目標過熱度SHOとの偏差を用いて、遅延過熱度SHdが目標過熱度SHOに近づくように電気式膨張弁14の絞り開度を変化させてもよい。
 また、上述の実施形態では、遅延過熱度SHdが上限過熱度SHMAX以上となった際に、保護制御を実行する例を説明したが、これに限定されない。過熱度SHが上限過熱度SHMAX以上となった際に、保護制御を実行するようにしてもよい。
 上述の各実施形態で開示された手段は、実施可能な範囲で適宜組み合わせてもよい。例えば、第3実施形態~第5実施形態で説明した冷凍サイクル装置1b~1dに、第2実施形態と同様に、第1減圧部、第2減圧部、第1蒸発部、および第2蒸発部を配置し、第2実施形態で説明したデュアルエアコン型の車両用空調装置に適用してもよい。そして、第2実施形態と同様に第1減圧部、および第2減圧部の作動を制御してもよい。
 本明細書に開示された冷凍サイクル装置の特徴を以下の通り示す。
(項目1)
 冷媒を減圧させる減圧部(14)と、
 前記減圧部にて減圧された前記冷媒を蒸発させる蒸発部(15)と、
 前記減圧部の作動を制御する減圧制御部(20b)と、
 前記蒸発部の出口側冷媒の出口側圧力(Pe)を検出する圧力検出部(21a)と、
 前記出口側冷媒の出口側温度(Te)を検出する温度検出部(21b)と、を備え、
 前記減圧制御部は、前記出口側圧力(Pe)、および前記出口側温度(Te)に対して遅延処理を行った遅延出口側温度(Ted)を用いて前記減圧部を制御する冷凍サイクル装置。
(項目2)
 前記減圧制御部は、前記出口側圧力(Pe)および前記出口側温度(Te)を用いて前記出口側冷媒の過熱度(SH)を決定し、前記過熱度(SH)の上昇に伴って、前記遅延処理における遅延度合を増加させる項目1に記載の冷凍サイクル装置。
(項目3)
 前記減圧制御部は、前記出口側圧力(Pe)および前記出口側温度(Te)を用いて前記出口側冷媒の過熱度(SH)を決定し、前記過熱度(SH)が予め定めた基準高過熱度(KSHh)以下になっている際に、前記過熱度(SH)の予め定めた基準時間あたりの過熱度変化量(ΔSH)の縮小に伴って、前記遅延処理における遅延度合を減少させる項目1または2に記載の冷凍サイクル装置。
(項目4)
 前記減圧制御部は、前記出口側圧力(Pe)および前記遅延出口側温度(Ted)を用いて前記減圧部の目標絞り開度を決定し、前記目標絞り開度に近づくように、前記減圧部の作動を制御する絶対値制御を実行可能である項目1ないし3のいずれか1つに記載の冷凍サイクル装置。
(項目5)
 前記減圧制御部は、前記出口側圧力(Pe)および前記出口側温度(Te)を用いて前記出口側冷媒の過熱度(SH)を決定し、前記過熱度(SH)と予め定めた目標過熱度(SHO)との差を縮小するように前記減圧部の作動を制御する差分制御を実行可能である項目1ないし4のいずれか1つに記載の冷凍サイクル装置。
(項目6)
 前記減圧制御部は、前記過熱度(SH)が予め定めた基準高過熱度(KSHh)より高く、かつ、前記過熱度(SH)の予め定めた基準時間あたりの過熱度変化量(ΔSH)の絶対値が、予め定めた基準変化量(KΔSH)より小さくなっている際に、前記差分制御を実行する項目5に記載の冷凍サイクル装置。
(項目7)
 前記減圧制御部は、前記出口側圧力(Pe)および前記遅延出口側温度(Ted)を用いて前記出口側冷媒の遅延過熱度(SHd)を決定し、前記遅延過熱度(SHd)が通常作動時に想定される上限過熱度(SHMAX)以上となった際に、前記減圧部の絞り開度を増加させる保護制御を実行可能である項目1ないし6のいずれか1つに記載の冷凍サイクル装置。
(項目8)
 冷媒の流れを分岐する分岐部(16a)と、
 前記分岐部から流出した一方の前記冷媒を減圧させる第1減圧部(141)と、
 前記第1減圧部にて減圧された前記冷媒を蒸発させる第1蒸発部(151)と、
 前記分岐部から流出した他方の前記冷媒を減圧させる第2減圧部(142)と、
 前記第2減圧部にて減圧された前記冷媒を蒸発させる第2蒸発部(152)と、
 前記第1減圧部および前記第2減圧部の作動を制御する減圧制御部(20b)と、
 前記第1蒸発部の出口側冷媒の第1出口側圧力(Pe1)を検出する第1圧力検出部(211a)と、
 前記第2蒸発部の出口側冷媒の第2出口側圧力(Pe2)を検出する第2圧力検出部(212a)と、
 前記第1蒸発部の出口側冷媒の第1出口側温度(Te1)を検出する第1温度検出部(211b)と、
 前記第2蒸発部の出口側冷媒の第2出口側温度(Te2)を検出する第2温度検出部(212b)と、を備え、
 前記減圧制御部は、前記第1出口側圧力(Pe1)、および前記第1出口側温度(Te1)に対して第1遅延処理を行った第1遅延出口側温度(Ted1)を用いて前記第1減圧部を制御し、前記第2出口側圧力(Pe2)、および前記第2出口側温度(Te2)に対して第2遅延処理を行った第2遅延出口側温度(Ted2)を用いて前記第2減圧部を制御し、さらに、第1遅延処理における遅延度合と第2遅延処理における遅延度合とを異なる度合に設定可能である冷凍サイクル装置。
(項目9)
 冷媒を蒸発させる蒸発部(153)と、
 前記蒸発部から流出した前記冷媒を減圧させる下流側減圧部(143)と、
 前記下流側減圧部の作動を制御する減圧制御部(20b)と、
 前記蒸発部の出口側冷媒の出口側圧力(Pe)を検出する圧力検出部(211a)と、
 前記蒸発部の出口側冷媒の出口側温度(Te)を検出する温度検出部(211b)と、を備え、
 前記減圧制御部は、前記出口側圧力(Pe)、および前記出口側温度(Te)に対して遅延処理を行った遅延出口側温度(Ted)を用いて前記下流側減圧部を制御する冷凍サイクル装置。
(項目10)
 前記冷媒の流れを分岐する分岐部(16a)と、
 前記分岐部にて分岐された一方の前記冷媒を減圧させて前記蒸発部(153)の冷媒入口側へ流出させる上流側減圧部(141)と、
 前記分岐部にて分岐された他方の前記冷媒を減圧させる補助減圧部(142)と、
 前記補助減圧部にて減圧された前記冷媒を蒸発させる補助蒸発部(15)と、
 前記蒸発部から流出した前記冷媒の流れと前記補助蒸発部から流出した前記冷媒の流れとを合流させる合流部(16b)と、を備える項目9に記載の冷凍サイクル装置。
 本開示は、実施例に準拠して記述されたが、本開示は当該実施例や構造に限定されるものではないと理解される。本開示は、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。加えて、様々な組み合わせや形態、さらには、それらに一要素のみ、それ以上、あるいはそれ以下、を含む他の組み合わせや形態をも、本開示の範疇や思想範囲に入るものである。

Claims (10)

  1.  冷媒を減圧させる減圧部(14、142)と、
     前記減圧部にて減圧された前記冷媒を蒸発させる蒸発部(15)と、
     前記減圧部の作動を制御する減圧制御部(20b)と、
     前記蒸発部の出口側冷媒の出口側圧力(Pe)を検出する圧力検出部(21a)と、
     前記蒸発部の出口側冷媒の出口側温度(Te)を検出する温度検出部(21b)と、を備え、
     前記減圧制御部は、前記出口側圧力(Pe)、および前記出口側温度(Te)に対して遅延処理を行った遅延出口側温度(Ted)を用いて前記減圧部を制御する冷凍サイクル装置。
  2.  前記減圧制御部は、前記出口側圧力(Pe)および前記出口側温度(Te)を用いて前記出口側冷媒の過熱度(SH)を決定し、前記過熱度(SH)の上昇に伴って、前記遅延処理における遅延度合を増加させる請求項1に記載の冷凍サイクル装置。
  3.  前記減圧制御部は、前記出口側圧力(Pe)および前記出口側温度(Te)を用いて前記出口側冷媒の過熱度(SH)を決定し、前記過熱度(SH)が予め定めた基準高過熱度(KSHh)以下になっている際に、前記過熱度(SH)の予め定めた基準時間あたりの過熱度変化量(ΔSH)の減少に伴って、前記遅延処理における遅延度合を減少させる請求項1または2に記載の冷凍サイクル装置。
  4.  前記減圧制御部は、前記出口側圧力(Pe)および前記遅延出口側温度(Ted)を用いて前記減圧部の目標絞り開度を決定し、前記目標絞り開度に近づくように、前記減圧部の作動を制御する絶対値制御を実行可能である請求項1に記載の冷凍サイクル装置。
  5.  前記減圧制御部は、前記出口側圧力(Pe)および前記出口側温度(Te)を用いて前記出口側冷媒の過熱度(SH)を決定し、前記過熱度(SH)と予め定めた目標過熱度(SHO)との差を縮小するように前記減圧部の作動を制御する差分制御を実行可能である請求項1に記載の冷凍サイクル装置。
  6.  前記減圧制御部は、前記過熱度(SH)が予め定めた基準高過熱度(KSHh)より高く、かつ、前記過熱度(SH)の予め定めた基準時間あたりの過熱度変化量(ΔSH)の絶対値が、予め定めた基準変化量(KΔSH)より小さくなっている際に、前記差分制御を実行する請求項5に記載の冷凍サイクル装置。
  7.  前記減圧制御部は、前記出口側圧力(Pe)および前記遅延出口側温度(Ted)を用いて前記出口側冷媒の遅延過熱度(SHd)を決定し、前記遅延過熱度(SHd)が通常作動時に想定される上限過熱度(SHMAX)以上となった際に、前記減圧部の絞り開度を増加させる保護制御を実行可能である請求項1に記載の冷凍サイクル装置。
  8.  冷媒の流れを分岐する分岐部(16a)と、
     前記分岐部から流出した一方の前記冷媒を減圧させる第1減圧部(141)と、
     前記第1減圧部にて減圧された前記冷媒を蒸発させる第1蒸発部(151)と、
     前記分岐部から流出した他方の前記冷媒を減圧させる第2減圧部(142)と、
     前記第2減圧部にて減圧された前記冷媒を蒸発させる第2蒸発部(152)と、
     前記第1減圧部および前記第2減圧部の作動を制御する減圧制御部(20b)と、
     前記第1蒸発部の出口側冷媒の第1出口側圧力(Pe1)を検出する第1圧力検出部(211a)と、
     前記第2蒸発部の出口側冷媒の第2出口側圧力(Pe2)を検出する第2圧力検出部(212a)と、
     前記第1蒸発部の出口側冷媒の第1出口側温度(Te1)を検出する第1温度検出部(211b)と、
     前記第2蒸発部の出口側冷媒の第2出口側温度(Te2)を検出する第2温度検出部(212b)と、を備え、
     前記減圧制御部は、前記第1出口側圧力(Pe1)、および前記第1出口側温度(Te1)に対して第1遅延処理を行った第1遅延出口側温度(Ted1)を用いて前記第1減圧部を制御し、前記第2出口側圧力(Pe2)、および前記第2出口側温度(Te2)に対して第2遅延処理を行った第2遅延出口側温度(Ted2)を用いて前記第2減圧部を制御し、さらに、第1遅延処理における遅延度合と第2遅延処理における遅延度合とを異なる度合に設定可能である冷凍サイクル装置。
  9.  冷媒を蒸発させる蒸発部(153)と、
     前記蒸発部から流出した前記冷媒を減圧させる下流側減圧部(143)と、
     前記下流側減圧部の作動を制御する減圧制御部(20b)と、
     前記蒸発部の出口側冷媒の出口側圧力(Pe)を検出する圧力検出部(211a)と、
     前記蒸発部の出口側冷媒の出口側温度(Te)を検出する温度検出部(211b)と、を備え、
     前記減圧制御部は、前記出口側圧力(Pe)、および前記出口側温度(Te)に対して遅延処理を行った遅延出口側温度(Ted)を用いて前記下流側減圧部を制御する冷凍サイクル装置。
  10.  前記冷媒の流れを分岐する分岐部(16a)と、
     前記分岐部にて分岐された一方の前記冷媒を減圧させて前記蒸発部(153)の冷媒入口側へ流出させる上流側減圧部(141)と、
     前記分岐部にて分岐された他方の前記冷媒を減圧させる補助減圧部(142)と、
     前記補助減圧部にて減圧された前記冷媒を蒸発させる補助蒸発部(15)と、
     前記蒸発部から流出した前記冷媒の流れと前記補助蒸発部から流出した前記冷媒の流れとを合流させる合流部(16b)と、を備える請求項9に記載の冷凍サイクル装置。
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