(57)【要約】【課題】冷凍装置、たとえばヒートポンプ式給湯機の高効率化を目的とするものである。【解決手段】第２の絞り装置３５、内部熱交換器３６を介したバイパス回路を備え、蒸発器３４の圧力損失を低減しエネルギー効率の高い運転ができ、さらに凝縮器出口で液相冷媒の状態で分岐するため、非共沸混合冷媒を用いた場合でも、主冷媒回路とバイパス回路に流れる冷媒の組成は変化しないので、性能変化も無く、安定した性能を得ることができる。【選択図】図１
2010096486.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
非共沸混合冷媒を用い、少なくとも圧縮機、凝縮器、内部熱交換器、第１の絞り装置、蒸発器を順次接続した主冷媒回路と、前記凝縮器出口から分岐し、第２の絞り装置、前記内部熱交換器を介して、前記圧縮機の吸入配管に接続するバイパス回路により冷凍サイクルを構成したことを特徴とする冷凍装置。
【請求項２】
前記第１の絞り装置と前記第２の絞り装置は、絞り開度を可変し流量を制御でき、前記第１の絞り装置と前記第２の絞り装置の開度を制御する制御装置を設けたことを特徴とする請求項１記載の冷凍装置。
【請求項３】
前記圧縮機の吐出温度を検出する吐出温度センサーと、前記内部熱交換器の主冷媒回路の出口冷媒温度を検出する内部熱交換器の出口冷媒温度センサーを設け、前記内部熱交換器の主冷媒回路の出口冷媒温度センサーで検知した冷媒温度が設定温度になるように前記第２の絞り装置の開度を制御し、前記吐出温度センサーで検知した吐出冷媒温度が設定値となるように前記第１の絞り装置の開度を制御することを特徴とする請求項２記載の冷凍装置。
【請求項４】
前記蒸発器の冷媒温度を検出する蒸発温度センサーを設け、前記内部熱交換器の主冷媒回路の出口冷媒温度センサーで検知した冷媒温度が、前記蒸発温度センサーで検知した蒸発冷媒温度と同じ温度または蒸発冷媒温度に設定温度を加えた温度になるように前記第２の絞り装置の開度を制御し、前記吐出温度センサーで検知した吐出冷媒温度が設定値となるように前記第１の絞り装置の開度を制御することを特徴とする請求項３記載の冷凍装置。
【請求項５】
前記蒸発器の冷媒温度を検出する蒸発温度センサーと、前記圧縮機の吸入温度を検出する吸入温度センサーと、前記内部熱交換器の主冷媒回路の出口冷媒温度を検出する内部熱交換器の出口冷媒温度センサーを設け、前記内部熱交換器の主冷媒回路の出口冷媒温度センサーで検知した冷媒温度が設定温度になるように前記第２の絞り装置の開度を制御し、前記吸入温度センサーで検知した吸入冷媒温度と前記蒸発温度センサーで検出した蒸発器の冷媒温度の差が設定値となるように前記第１の絞り装置の開度を制御することを特徴とする請求項２記載の冷凍装置。
【請求項６】
前記第１の絞り装置は、絞り開度を可変し流量を制御でき、前記第１の絞り装置の開度を制御する制御装置を設けたことを特徴とする請求項５記載の冷凍装置。
【請求項７】
前記圧縮機の吐出温度を検出する吐出温度センサーを設け、前記吐出温度センサーで検知した吐出冷媒温度が設定値となるように前記第１の絞り装置の開度を制御することを特徴とする請求項６記載の冷凍装置。
【請求項８】
前記蒸発器の冷媒温度を検出する蒸発温度センサーと、前記圧縮機の吸入温度を検出する吸入温度センサーを設け、前記吸入温度センサーで検知した吸入冷媒温度と前記蒸発温度センサーで検出した蒸発器の冷媒温度の差が設定値となるように前記第１の絞り装置の開度を制御することを特徴とする請求項６記載の冷凍装置。
【請求項９】
前記伝熱管内の流路を流れる流体として、ハイドロフルオロカーボン（ＨＦＣ）又はハイドロカーボン（ＨＣ）を主成分として混合した冷媒を用いることを特徴とする請求項１から請求項８のいずれかに記載の冷凍装置。
【請求項１０】
炭素と炭素間に２重結合を有するハイドロフルオロオレフィンをベース成分とし、２重結合を有しないハイドロフルオロカーボンと混合した冷媒を用いることを特徴する請求項１
から請求項８のいずれかに記載の冷凍装置。
【請求項１１】
ハイドロフルオロオレフィンはテトラフルオロプロペンをベース成分とし、ジフルオロメタン（Ｒ３２）とペンタフルオロエタン（Ｒ１２５）およびテトラフルオロエタン（Ｒ１３４ａ）などの２重結合を有しないハイドロフルオロカーボンを、地球温暖化係数（ＧＷＰ）が５以上、７５０以下となるように、望ましくは３００以下、さらに望ましくは１５０以下となるようにそれぞれ２成分混合もしくは３成分混合した冷媒を封入したことを特徴とする請求項１０に記載の冷凍装置。
【請求項１２】
冷凍機油はポリオキシアルキレングリコール類、ポリビニルエーテル類、ポリ（オキシ）アルキレングリコールまたはそのモノエーテルとポリビニルエーテルの共重合体、ポリオールエステル類およびポリカーボネート類の含酸素化合物を主成分とする合成油か、アルキルベンゼン類やαオレフィン類を主成分とする合成油としたことを特徴とする請求項１から請求項１１のいずれかに記載の冷凍装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は冷凍装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の冷凍装置は、図６に示すものがある（たとえば、特許文献１参照）。図６は従来の冷凍装置の構成図である。図６において、圧縮機１、凝縮器２、第１の絞り装置３、気液分離器４、蒸発器５からなる主冷媒循環回路６と、気液分離器４の気相側出口７、第２の絞り装置８を介して、圧縮機１の吸入配管に接続するバイパス回路から冷凍サイクルを構成し、圧縮機１より吐出された高温高圧の過熱ガス冷媒は凝縮器２に流入し、ここで被加熱流体を加熱する。そして、凝縮液化した冷媒は絞り装置３で減圧され、気液分離器４に流入し気相冷媒と液相冷媒に分離され、液相冷媒は蒸発器５に流入し、ここで大気熱を吸熱して蒸発ガス化し、圧縮機１にもどる。一方、気液分離器４で分離された気相冷媒は気液分離器４の気相側出口７、第２の絞り装置８を介して、圧縮機１の吸入配管に流入し、圧縮機１に吸入される。この時、蒸発器５には気液分離器４で分離された液相冷媒が流入するため、蒸発器５での冷媒圧力損失の増加を抑え、効率の高い運転ができるものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭６０−１４２１６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記のような従来の構成では、非共沸混合冷媒を用いると、気液分離器で気相冷媒と液相冷媒に分離される時に液相冷媒が多く貯留されることになり、また、気相冷媒は低沸点冷媒の濃度が高く、液相冷媒では高沸点冷媒の濃度が高くなるため、気液分離器内の冷媒は高沸点冷媒濃度が高くなり、実際に主冷媒循環回路を循環する冷媒の濃度は低沸点冷媒の濃度が高くなる、そのため、冷凍サイクルに実際に充填した冷媒とは異なる組成で冷媒が循環することとなり、気液分離器に貯留される液相冷媒の量により、性能が変化していた。
【０００５】
本発明は前記従来の課題を解決するものであり、非共沸混合冷媒を用いても、冷凍サイクルを循環する冷媒組成の変化と、性能の変化を抑えることを可能とすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記従来の課題を解決するために、本発明の冷凍装置は、凝縮器出口から分岐し、第２の絞り装置、内部熱交換器を介したバイパス回路を設けたものである。
【０００７】
これによって、蒸発器の圧力損失を低減しエネルギー効率の高い運転ができ、さらに冷凍サイクルを循環する冷媒組成変化を抑えることで、性能の変化を抑えることができる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の冷凍装置は、蒸発器の圧力損失を低減しエネルギー効率の高い運転を行うという効果がある。
【０００９】
また、冷媒として温暖化係数の低い冷媒を用いたので、冷媒が外部に漏れた場合にも、地球温暖化への影響は非常に少なくなるなどの効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態１における冷凍装置の構成図
【図２】同実施の形態１における冷凍装置の模式図
【図３】同実施の形態１における冷凍装置のモリエル線図
【図４】本発明の実施の形態２における冷凍装置の構成図
【図５】本発明の実施の形態３における冷凍装置の構成図
【図６】従来の冷凍装置の構成図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
第１の発明は、少なくとも圧縮機、凝縮器、内部熱交換器、第１の絞り装置、蒸発器を順次接続した主冷媒回路と、凝縮器出口から分岐し、第２の絞り装置、内部熱交換器を介して、圧縮機の吸入配管に接続するバイパス回路により冷凍サイクルを構成し、凝縮器の出口冷媒を内部熱交換器により冷却して、蒸発器入口冷媒の比エンタルピを低下させ、蒸発器の入口と出口の冷媒のエンタルピ差Δｈｅｖａを大きくし、また主冷媒回路を循環する冷媒循環量Ｇを低減して蒸発器の冷媒の圧力損失Δｐｅｖａを低減させることができるため、エネルギー効率を向上させることができる。
【００１２】
第２の発明は、第１の発明の冷凍装置の第１の絞り装置、第２の絞り装置の絞り開度を可変できるものを使用し、それぞれの絞り装置の開度を制御する制御装置を設け、絞り装置の流量を制御することで、エネルギー効率を向上させることができる。
【００１３】
第３の発明は、第２の発明の冷凍装置の圧縮機の吐出温度を検出する吐出温度センサーと、内部熱交換器の出口冷媒温度を検出する内部熱交換器の出口冷媒温度センサーを設け、第２の絞り装置の開度を内部熱交換器の出口冷媒温度センサーの出力値がある設定値（例えば１０℃）になるように制御することにより、凝縮器の出口冷媒を内部熱交換器により冷却し、蒸発器入口冷媒の比エンタルピを低下させ、蒸発器の入口と出口の冷媒のエンタルピ差Δｈｅｖａを大きくし、冷媒循環量Ｇを低減して蒸発器の冷媒の圧力損失Δｐｅｖａを低減させることができ、エネルギー効率を向上させることができる。
【００１４】
第４の発明は、第３の発明の冷凍装置に、蒸発器の冷媒温度を検出する蒸発温度センサーを設け、内部熱交換器の出口冷媒温度センサーで検知した冷媒温度が、蒸発温度センサーで検知した蒸発冷媒温度と同じ温度または蒸発冷媒温度に設定温度を加えた温度になるように第２の絞り装置の開度を制御し、吐出温度センサーで検知した吐出冷媒温度が設定値となるように第１の絞り装置の開度を制御することにより、蒸発器の入口と出口の冷媒のエンタルピ差Δｈｅｖａをさらに大きくし、蒸発器の冷媒の圧力損失Δｐｅｖａを低減させながら、圧縮機の吐出温度を最適に制御し、さらにエネルギー効率の高い運転を行うことができる。
【００１５】
第５の発明は、第２の発明に蒸発器の冷媒温度を検出する蒸発温度センサーと、圧縮機の吸入温度を検出する吸入温度センサーを設け、設定値を決定し、内部熱交換器の出口冷媒温度センサーで検知した冷媒温度が設定温度になるように第２の絞り装置の開度を制御し、蒸発温度センサーと吸入温度センサーで検知した吸入冷媒温度と蒸発温度の差が設定値となるように第１の絞り装置の開度を制御することにより、蒸発器の入口と出口の冷媒のエンタルピ差Δｈｅｖａをさらに大きくし、蒸発器の冷媒の圧力損失Δｐｅｖａを低減させながら、圧縮機の吸入スーパーヒートを最適に制御し、さらにエネルギー効率の高い運転を行うことができる。
【００１６】
第６の発明は、第５の発明の冷凍装置の第１の絞り装置の絞り開度を可変できるものを使用し、第１の絞り装置の開度を制御する制御装置を設け、絞り装置の流量を制御するこ
とで、安価でエネルギー効率を向上させることができる。
【００１７】
第７の発明は、第６の発明の冷凍装置の圧縮機の吐出温度を検出する吐出温度センサーを設け、吐出温度センサーで検知した吐出冷媒温度が設定値となるように第１の絞り装置の開度を制御することにより、凝縮器の出口冷媒を内部熱交換器により冷却し、蒸発器入口冷媒の比エンタルピを低下させ、蒸発器の入口と出口の冷媒のエンタルピ差Δｈｅｖａを大きくし、蒸発器の冷媒の圧力損失Δｐｅｖａを低減させながら、圧縮機の吐出温度を最適に制御し、さらにエネルギー効率の高い運転を行うことができる。
【００１８】
第８の発明は、第６の発明に蒸発器の冷媒温度を検出する蒸発温度センサーと、圧縮機の吸入温度を検出する吸入温度センサーを設け、設定値を決定し、蒸発温度センサーと吸入温度センサーで検知した吸入冷媒温度と蒸発温度の差が設定値となるように第１の絞り装置の開度を制御することにより、蒸発器の入口と出口の冷媒のエンタルピ差Δｈｅｖａをさらに大きくし、蒸発器の冷媒の圧力損失Δｐｅｖａを低減させながら、圧縮機の吸入スーパーヒートを最適に制御し、さらにエネルギー効率の高い運転を行うことができる。
【００１９】
第９の発明は、第１から８の発明の冷凍サイクルの冷媒として、ハイドロフルオロカーボン（ＨＦＣ）又はハイドロカーボン（ＨＣ）を主成分とて混合した冷媒を用いたもので、高効率な冷凍サイクルを実現し、地球温暖化への影響は少なくなる。
【００２０】
第１０の発明は、第１から８の発明の冷凍サイクルの冷媒として、炭素と炭素間に２重結合を有するハイドロフルオロオレフィンをベース成分とし、２重結合を有しないハイドロフルオロカーボンと混合した冷媒を用いたもので、冷媒が外部に漏れた場合にも、地球温暖化への影響は非常に少なくなる。
【００２１】
第１１の発明は、第９の発明の冷凍サイクルの冷媒として、ハイドロフルオロオレフィンはテトラフルオロプロペンをベース成分とし、ジフルオロメタン（Ｒ３２）、ペンタフルオロエタン（Ｒ１２５）およびテトラフルオロエタン（Ｒ１３４ａ）などの２重結合を有しないハイドロフルオロカーボンを、地球温暖化係数（ＧＷＰ）が５以上、７５０以下となるように、望ましくは３００以下、さらに望ましくは１５０以下となるようにそれぞれ２成分混合もしくは３成分混合した冷媒を封入したもので、冷媒が外部に漏れた場合にも、地球温暖化への影響は非常に少なくなる。
【００２２】
第１２の発明は、第１から１１の発明の冷凍サイクルの冷凍機油として、ポリオキシアルキレングリコール類、ポリビニルエーテル類、ポリ（オキシ）アルキレングリコールまたはそのモノエーテルとポリビニルエーテルの共重合体、ポリオールエステル類およびポリカーボネート類の含酸素化合物を主成分とする合成油か、アルキルベンゼン類やαオレフィン類を主成分とする合成油を用いたもので、冷凍装置の信頼性を高めることができる。
【００２３】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００２４】
また、各実施例において、同じ構成、同じ動作をする部分については同一符号を付与し、詳細な説明を省略する。
【００２５】
（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態における冷凍装置の構成図を示すものである。
【００２６】
図１において、圧縮機３１、凝縮器３２、内部熱交換器３６、第１の絞り装置３３、蒸
発器３４を順に環状に接続し主冷媒回路３７を形成し、凝縮器３２の出口から分岐し、第２の絞り装置３５、内部熱交換器３６を介して、圧縮機３１の吸入配管に接続されるバイパス回路３８を設け、内部熱交換器３６では主冷媒回路３７の凝縮器３２の高圧冷媒をバイパス回路３８の低圧低温の冷媒で冷却するように冷凍サイクルを形成し、冷媒として非共沸混合冷媒を封入して、蒸発器３４は空気を送風するためのファン３９を備えている。圧縮機３１より吐出された高温高圧の過熱ガス冷媒は凝縮器３２に流入し、ここで被加熱流体（例えば空気）を加熱するようになっている。
【００２７】
なお、冷媒としては非共沸混合冷媒であればどのようなものでもよいが、ハイドロフルオロカーボン（ＨＦＣ）の非共沸混合冷媒Ｒ４０７Ｃ（Ｒ３２／Ｒ１２５／Ｒ１３４ａ（２３／２５／５２ｗｔ％））、あるいはプロパン（Ｒ２９０）などのハイドロカーボン（ＨＣ）や二酸化炭素（ＣＯ２）などの自然冷媒を混合した冷媒を用いることができる。
【００２８】
また、炭素と炭素間に２重結合を有するハイドロフルオロオレフィンとして、テトラフルオロプロペンをベースにジフルオロメタン（Ｒ３２）、ペンタフルオロエタン（Ｒ１２５）およびテトラフルオロエタン（Ｒ１３４ａ）などの２重結合を有しないハイドロフルオロカーボンを、を、地球温暖化係数が５以上、７５０以下となるように、望ましくは３００以下、さらに望ましくは１５０以下となるようにそれぞれ２成分混合もしくは３成分混合した冷媒を用いることができる。
【００２９】
具体的には表１に示すように２成分混合の場合にはジフルオロメタンの場合は３００以下で４４ｗｔ％、ペンタフルオロエタンの場合は７５０以下で２１ｗｔ％、３００以下で８．５ｗｔ％と混合することになる。これにより、冷媒が外部に漏れた場合にも、地球温暖化への影響を非常に少ないものとすることができる。
【００３０】
さらに、圧縮機３１に封入される冷凍機油は、基油として、ポリオキシアルキレングリコール類、ポリビニルエーテル類、ポリ（オキシ）アルキレングリコール又はそのモノエーテルとポリビニルエーテルとの共重合体、ポリオールエステル類及びポリカーボネート類の含酸素有機化合物の中から選ばれる少なくとも１種の含酸素有機化合物を主成分として、それらに極圧剤、油性剤、酸化防止剤、酸捕捉剤および泡消剤などの各種の添加剤を必要に応じて選択して加え、前記冷媒と相溶性を持つ油が望ましい。しかし、家庭用の空調機など小型の冷却サイクル装置では冷媒の配管内流速が早ければ、アルキルベンゼン類やαオレフィン類など前記冷媒と相溶性がない冷凍機油でも実用上、使用することができる。
【００３１】
【表１】
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【００３２】
また、吐出温度を検知する吐出温度センサー５１、内部熱交換器３６の主冷媒回路３７の出口冷媒温度を検出する内部熱交換器３６の主冷媒回路出口冷媒温度センサー５２と、蒸発器３４の冷媒温度を検出する蒸発温度センサー５３と、内部熱交換器３６のバイパス回路３８の出口冷媒温度を検出する内部熱交換器３６のバイパス回路出口冷媒温度センサー５４を設けてあり、各々の温度が、あらかじめ設定しある値（温度）と比較して、第１の絞り装置３３と第２の絞り装置３５の開閉を制御する制御装置５５を設置している。
【００３３】
図２は、本発明の第１の実施の形態における冷凍装置の模式図、図３は図２に対応したモリエル線図を示すものである。
【００３４】
以上のように構成された冷凍装置について、以下その動作、作用を説明する。
【００３５】
圧縮機３１で高温高圧状態に圧縮された冷媒は、凝縮器３２で被加熱流体と熱交換し、自らは中温高圧の冷媒となり、内部熱交換器３６を通り、第１の絞り装置３３で減圧され低圧低温の冷媒となり蒸発器３４に流入し、ここでファン３９で送風された空気と熱交換して蒸発ガス化し、圧縮機３１にもどる。この時、制御装置５５により、第１の絞り装置３３の開度を吐出温度センサー５１の出力値がある設定値（例えば７０℃）になるように動作させる。
【００３６】
また、凝縮器３２の出口で分岐され、バイパス回路３８に流入した冷媒（図２、図３のｂ）は、第２の絞り装置３５で絞られ低圧低温の冷媒（図２、図３のｆ）になり、内部熱交換器３６で凝縮器３２の出口の中温高圧の冷媒を冷却（図２、図３のｃ）し、蒸発して圧縮機３１吸入配管と合流して（図２、図３のｅ）、圧縮機３１に吸入される。この時、制御装置５５により、第２の絞り装置３５の開度を内部熱交換器３６の主冷媒回路出口冷媒温度センサー５２の出力値がある設定値（例えば１０℃）になるように動作させる。凝縮器３２の出口冷媒で分岐され、主冷媒回路３７に流入した冷媒は、内部熱交換器３６により、凝縮器３２を出た時の温度より低い温度まで冷却され、第１の絞り装置３３で絞られ、蒸発器３４に流入するが、内部熱交換器３６により冷却されることにより、蒸発器３４入口冷媒の比エンタルピを低下させることができる（図２、図３のｃ）。その結果、蒸発器３４の入口と出口の冷媒のエンタルピ差Δｈｅｖａを大きくとることができる。
【００３７】
蒸発器３４の吸熱量Ｑは蒸発器３４入口の比エンタルピｈｅｖａ−ｉｎと蒸発器３４出口の比エンタルピｈｅｖａ−ｏｕｔの差であるΔｈｅｖａと冷媒循環量Ｇの積で表され、また、圧縮機３１の動力は、圧縮機３１吸入冷媒の比エンタルピｈｃｏｍｐ−ｓｕｃと圧縮機３１吐出冷媒の比エンタルピｈｃｏｍｐ−ｄｉｓの差であるΔｈｃｏｍｐと冷媒循環量Ｇの積で表わされ、エネルギー効率ＣＯＰは吸熱量Ｑを圧縮機動力Ｗで除した値である。
吸熱量          Ｑ＝Δｈｅｖａ×Ｇ＝（ｈｅｖａ−ｏｕｔ−ｈｅｖａ−ｉｎ）×Ｇ
圧縮機動力      Ｗ＝Δｈｃｏｍｐ×Ｇ＝（ｈｃｏｍｐ−ｄｉｓ−ｈｃｏｍｐ−ｓｕｃ）×Ｇ
エネルギー効率  ＣＯＰ＝Ｑ／Ｗ
つまり、蒸発器３４で同じ吸熱量Ｑを得ようとする場合、蒸発器３４の入口と出口の冷媒のエンタルピ差Δｈｅｖａを大きくすると、冷媒循環量Ｇを少なくすることができる。蒸発器３４の冷媒の圧力損失ΔＰｅｖａは冷媒循環量Ｇに比例するため、同じ吸熱量Ｑを得る時に冷媒循環量Ｇを低減できれば、蒸発器３４の冷媒の圧力損失Δｐｅｖａを低減でき、その結果、圧縮機３１の吸入圧力Ｐｓｕｃを高くできる。圧縮機３１の吸入圧力Ｐｓｕｃを高くできれば、吸入圧力Ｐｓｕｃと吐出圧力Ｐｄｉｓの比である圧縮比Ｐｄｉｓ／Ｐｓｕｃを低下させ、圧縮機３１動力Ｗを低減できる。また、その結果、エネルギー効率ＣＯＰを向上させることができる。
【００３８】
また、凝縮器３２の出口で液相冷媒の状態で分岐するため、非共沸混合冷媒を用いた場合でも、主冷媒回路３７とバイパス回路３８に流れる冷媒の組成は変わらない。従って、冷媒組成が変化しないので、性能変化も無く、安定した性能を得ることができる。
【００３９】
また、第２の絞り装置３５の開度を内部熱交換器３６の主冷媒回路出口冷媒温度センサー５２の出力値がある設定値（例えば１０℃）になるように動作させる代わりに、内部熱交換器３６のバイパス回路出口冷媒温度センサー５４の出力値と蒸発温度センサー５３の差を算出し、あらかじめ設定したある設定値（例えば５ｄｅｇ）になるように制御装置５５により第２の絞り装置３５の開度を動作させても、同様な効果をもたらす。
【００４０】
（実施の形態２）
図４は、本発明の第２の実施の形態における冷凍装置の構成図を示すものである。
【００４１】
図４において、圧縮機３１の吸入冷媒温度を検知する吸入温度センサー５４ａと、蒸発器３４の冷媒温度を検出する蒸発温度センサー５３を設けている。
【００４２】
以上のように構成された冷凍装置について、以下その動作、作用を説明する。冷凍装置を動作させると、吸入温度センサー５４ａと蒸発温度センサー５３の差を算出し、あらかじめ設定してある値（例えば５ｄｅｇ）となるように第１の絞り装置３３を制御する。この時、第２の絞り装置３５の開度を内部熱交換器３６の主冷媒回路出口冷媒温度センサー５２の出力値がある設定値（例えば１０℃）になるように動作させる。凝縮器３２の出口冷媒で分岐され、主冷媒回路３７に流入した冷媒は、内部熱交換器３６により、凝縮器３２を出た時の温度より低い温度まで冷却され、第１の絞り装置３３で絞られ、蒸発器３４に流入するが、内部熱交換器３６により冷却されることにより、蒸発器３４入口冷媒の比エンタルピを低下させることができる。その結果、蒸発器３４の入口と出口の冷媒のエンタルピ差Δｈｅｖａを大きくとり、同じ吸熱量Ｑを得る時に冷媒循環量Ｇを低減することが出来るので、蒸発器３４の冷媒の圧力損失ΔＰｅｖａを低減できる。このように圧縮機３１の吸入冷媒のスーパーヒートを一定にすることにより、更に効率の良い運転を行うことができる。
【００４３】
（実施の形態３）
図５は、本発明の第３の実施の形態における冷凍装置の構成図を示すものである。
【００４４】
図５において、この実施の形態では第２の絞り装置３５にキャピラリチューブを用いて、簡単な構成としている。
【００４５】
以上のように構成された冷凍装置について、以下その動作、作用を説明する。
【００４６】
凝縮器３２の出口冷媒で分岐され、主冷媒回路３７に流入した冷媒は、内部熱交換器３６により、凝縮器３２を出た時の温度より低い温度まで冷却され、第１の絞り装置３３で絞られ、蒸発器３４に流入するが、第２の絞り装置３５の流量は制御できないため、内部熱交換器３６の冷却量を制御できないものの、実施の形態１および２と同様に、蒸発器３４入口冷媒の比エンタルピを低下させ、蒸発器３４の入口と出口の冷媒のエンタルピ差Δｈｅｖａを大きくとることができる。その結果、主冷媒回路３７の冷媒環量Ｇを低減でき、蒸発器３４の冷媒の圧力損失ΔＰｅｖａを低減できるため、より安価な構成で、エネルギー効率ＣＯＰを向上させることができる。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
以上のように、本発明にかかる冷凍装置は、冷凍サイクルを循環する冷媒組成変化を抑えることで、性能の変化を抑えることが可能となるので、高温が必要な給湯機等の用途にも適用できる。
【符号の説明】
【００４８】
３１  圧縮機
３２  凝縮器
３３  第１の絞り装置
３４  蒸発器
３５  第２の絞り装置
３６  内部熱交換器
３７  主冷媒回路
３８  バイパス回路
３９  ファン
５１  吐出温度センサー
５２  内部熱交換器の主冷媒回路出口冷媒温度センサー
５３  蒸発温度センサー
５４  内部熱交換器のバイパス回路出口冷媒温度センサー
５４ａ  吸入温度センサー
５５  制御装置
【図１】
2010096486.tif 000004
【図２】
2010096486.tif 000005
【図３】
2010096486.tif 000006
【図４】
2010096486.tif 000007
【図５】
2010096486.tif 000008
【図６】
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