【手続補正書】
【提出日】平成17年9月21日(2005.9.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の名称
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の名称】冷凍サイクル装置
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】  二酸化炭素を含む冷媒を圧縮する圧縮機と、水サイクルを循環する水と前記冷媒との間で熱交換を行う冷媒水熱交換器と、前記圧縮された冷媒を減圧可能な第１の減圧器と、前記第１の減圧器を経由した冷媒と第１の空気とで熱交換を行う第１の熱交換器と、前記第１の熱交換器で熱交換された冷媒と前記圧縮機に吸引される冷媒とで熱交換を行う内部熱交換器と、前記内部熱交換器で熱交換された冷媒を減圧する第２の減圧器と、前記第２の減圧器で減圧された冷媒と第２の空気とを熱交換する第２の熱交換器と、前記内部熱交換器とを順次接続した冷媒サイクルと、
前記水を加熱する動力機関と、前記冷媒水熱交換器と、前記第２の熱交換器より前記第２の空気の流れの下流側に配置されたヒータコアと、ラジエータとを順次接続した前記水サイクルとを備え、
暖房除湿時には、第２の減圧器の開度を調整することにより、空調能力を調整する冷凍サイクル装置。
【請求項２】  前記暖房除湿時の第２の減圧器の開度の調整は、前記圧縮機の吐出温度を計測し、設定吐出温度と前記計測された吐出温度を比較して、前記計測された吐出温度が前記設定吐出温度以上の時は前記第２の減圧器の開度を大きくし、前記計測された吐出温度が前記設定吐出温度よりも小さいときは前記第２の減圧器の開度を小さくすることによって行われる請求項１記載の冷凍サイクル装置。
【請求項３】  前記第１の熱交換器の入口と出口とを第３の開閉弁を介して接続する第３のバイパス回路を備えた請求項１記載の冷凍サイクル装置。
【請求項４】  前記第１の熱交換器の入口に第４の開閉弁を備えた請求項１記載の冷凍サイクル装置。
【請求項５】  前記冷媒水熱交換器出口と前記第１の減圧器との間に第５の開閉弁と、
前記第１の熱交換器出口と前記内部熱交換器入口の間に第１の３方弁と、
前記冷媒水熱交換器出口と前記第５の開閉弁入口との間を一端とし、前記第１の３方弁を他端として接続する第４のバイパス回路と、
前記内部熱交換器出口と前記第２の減圧器入口の間に第２の３方弁と、
前記第２の３方弁を一端とし、前記第５の開閉弁出口と前記第１の減圧器入口の間を他端として接続する第５のバイパス回路と、
前記第１の熱交換器出口と前記第１の３方弁との間を一端とし、前記第２の３方弁と第２の減圧器との間を他端として第６の開閉弁を介して接続する第６のバイパス回路と、
前記冷媒水熱交換器から流出した冷媒が、前記第５の開閉弁を介して循環する定常モードと、前記第４のバイパス回路と前記第５のバイパス回路を循環する起動モードとを選択的に切替える冷媒循環モード切替手段とを備えた請求項１記載の冷凍サイクル装置。
【請求項６】  前記暖房除湿時の第２の減圧器の開度の調整は、前記第２の熱交換器の冷媒温度Ｔｅｖａを計測し、設定冷媒温度Ｔｘｅｖａと前記計測された冷媒温度Ｔｅｖａを比較して、前記計測された冷媒温度Ｔｅｖａが前記設定冷媒温度Ｔｘｅｖａ以上の時は前記第２の減圧器の開度を小さくし、前記計測された冷媒温度Ｔｅｖａが前記設定冷媒温度Ｔｘｅｖａよりも小さいときは前記第２の減圧器の開度を大きくすることによって行われる請求項１記載の冷凍サイクル装置。
【請求項７】  暖房除湿時には、さらに、第１の減圧器の開度を調整することにより、空調能力を調整する請求項１記載の冷凍サイクル装置。
【請求項８】  前記暖房除湿時の第１の減圧器の開度の調整は、
前記第１の熱交換器の冷媒温度Ｔｍを計測し、設定冷媒温度Ｔｘｍと前記計測された冷媒温度Ｔｍを比較して、前記計測された冷媒温度Ｔｍが前記設定冷媒温度Ｔｘｍ以上の時は前記第１の減圧器の開度を小さくし、前記計測された冷媒温度Ｔｍが前記設定冷媒温度Ｔｘｍよりも小さいときは前記第１の減圧器の開度を大きくし、
前記第２の熱交換器の冷媒温度Ｔｅｖａを計測し、設定冷媒温度Ｔｘｅｖａと前記計測された冷媒温度Ｔｅｖａを比較して、前記計測された冷媒温度Ｔｅｖａが前記設定冷媒温度Ｔｘｅｖａ以上の時は前記第１の減圧器の開度を小さくし、前記計測された冷媒温度Ｔｅｖａが前記設定冷媒温度Ｔｘｅｖａよりも小さいときは前記第１の減圧器の開度を大きくすることによって行われる請求項７記載の冷凍サイクル装置。
【請求項９】  前記ヒータコアを介して吹出される吹出し空気温度を検出する吹出し空気温度検出手段と、
前記圧縮機の運転周波数を制御する圧縮機運転周波数制御手段とを備え、
前記圧縮機運転周波数制御手段は、検出された前記空気温度に基づいて前記圧縮機の運転周波数を制御する請求項１記載の冷凍サイクル装置。
【請求項１０】  前記圧縮機の吐出冷媒温度を検出する吐出冷媒温度検出手段と、
前記第２の熱交換器出口と前記圧縮機の入口を開閉弁を介してバイパスするバイパス回路とを備え、
前記開閉弁は検出された前記吐出冷媒温度に基づいてその開閉が制御される請求項１記載の冷凍サイクル装置。
【請求項１１】  車両用空調装置として用いられる請求項１記載の冷凍サイクル装置。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、作動媒体として二酸化炭素（以下、ＣＯ2冷媒という）を使用した冷凍サイクル装置に関するものである。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
本発明は、上述した課題に対して、ＣＯ2冷媒を使用した冷凍サイクル装置において、ＣＯ2冷凍システムの特徴を生かし、低圧レシーバを小型化、あるいは用いることなく、信頼性を確保して効率的な運転を可能とする冷凍サイクル装置を提供することを目的とするものである。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
また、本発明は、上述した課題に対して、ＣＯ2冷媒を使用した冷凍サイクル装置において、ＣＯ2冷凍システムの特徴を生かし、高サイド圧力を高くすることなく、中間圧力を調整することにより冷房時と暖房除湿時の最適冷媒量のアンバランスを解消しつつ、信頼性を確保して効率的な運転を可能とする冷凍サイクル装置を提供することを目的とするものである。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するために、第１の本発明は、二酸化炭素を含む冷媒を圧縮する圧縮機と、水サイクルを循環する水と前記冷媒との間で熱交換を行う冷媒水熱交換器と、前記圧縮された冷媒を減圧可能な第１の減圧器と、前記第１の減圧器を経由した冷媒と第１の空気とで熱交換を行う第１の熱交換器と、前記第１の熱交換器で熱交換された冷媒と前記圧縮機に吸引される冷媒とで熱交換を行う内部熱交換器と、前記内部熱交換器で熱交換された冷媒を減圧する第２の減圧器と、前記第２の減圧器で減圧された冷媒と第２の空気とを熱交換する第２の熱交換器と、前記内部熱交換器とを順次接続した冷媒サイクルと、
前記水を加熱する動力機関と、前記冷媒水熱交換器と、前記第２の熱交換器より前記第２の空気の流れの下流側に配置されたヒータコアと、ラジエータとを順次接続した前記水サイクルとを備え、
暖房除湿時には、第２の減圧器の開度を調整することにより、空調能力を調整する冷凍サイクル装置である。
また、第２の本発明は、前記暖房除湿時の第２の減圧器の開度の調整は、前記圧縮機の吐出温度を計測し、設定吐出温度と前記計測された吐出温度を比較して、前記計測された吐出温度が前記設定吐出温度以上の時は前記第２の減圧器の開度を大きくし、前記計測された吐出温度が前記設定吐出温度よりも小さいときは前記第２の減圧器の開度を小さくすることによって行われる第１の本発明の冷凍サイクル装置である。
また、第３の本発明は、前記第１の熱交換器の入口と出口とを第３の開閉弁を介して接続する第３のバイパス回路を備えた第１の本発明の冷凍サイクル装置である。
また、第４の本発明は、前記第１の熱交換器の入口に第４の開閉弁を備えた第１の本発明の冷凍サイクル装置である。
また、第５の本発明は、前記冷媒水熱交換器出口と前記第１の減圧器との間に第５の開閉弁と、
前記第１の熱交換器出口と前記内部熱交換器入口の間に第１の３方弁と、
前記冷媒水熱交換器出口と前記第５の開閉弁入口との間を一端とし、前記第１の３方弁を他端として接続する第４のバイパス回路と、
前記内部熱交換器出口と前記第２の減圧器入口の間に第２の３方弁と、
前記第２の３方弁を一端とし、前記第５の開閉弁出口と前記第１の減圧器入口の間を他端として接続する第５のバイパス回路と、
前記第１の熱交換器出口と前記第１の３方弁との間を一端とし、前記第２の３方弁と第２の減圧器との間を他端として第６の開閉弁を介して接続する第６のバイパス回路と、
前記冷媒水熱交換器から流出した冷媒が、前記第５の開閉弁を介して循環する定常モードと、前記第４のバイパス回路と前記第５のバイパス回路を循環する起動モードとを選択的に切替える冷媒循環モード切替手段とを備えた第１の本発明の冷凍サイクル装置である。
また、第６の本発明は、前記暖房除湿時の第２の減圧器の開度の調整は、前記第２の熱交換器の冷媒温度Ｔｅｖａを計測し、設定冷媒温度Ｔｘｅｖａと前記計測された冷媒温度Ｔｅｖａを比較して、前記計測された冷媒温度Ｔｅｖａが前記設定冷媒温度Ｔｘｅｖａ以上の時は前記第２の減圧器の開度を小さくし、前記計測された冷媒温度Ｔｅｖａが前記設定冷媒温度Ｔｘｅｖａよりも小さいときは前記第２の減圧器の開度を大きくすることによって行われる第１の本発明の冷凍サイクル装置である。
また、第７の本発明は、暖房除湿時には、さらに、第１の減圧器の開度を調整することにより、空調能力を調整する第１の本発明の冷凍サイクル装置である。
また、第８の本発明は、前記暖房除湿時の第１の減圧器の開度の調整は、
前記第１の熱交換器の冷媒温度Ｔｍを計測し、設定冷媒温度Ｔｘｍと前記計測された冷媒温度Ｔｍを比較して、前記計測された冷媒温度Ｔｍが前記設定冷媒温度Ｔｘｍ以上の時は前記第１の減圧器の開度を小さくし、前記計測された冷媒温度Ｔｍが前記設定冷媒温度Ｔｘｍよりも小さいときは前記第１の減圧器の開度を大きくし、
前記第２の熱交換器の冷媒温度Ｔｅｖａを計測し、設定冷媒温度Ｔｘｅｖａと前記計測された冷媒温度Ｔｅｖａを比較して、前記計測された冷媒温度Ｔｅｖａが前記設定冷媒温度Ｔｘｅｖａ以上の時は前記第１の減圧器の開度を小さくし、前記計測された冷媒温度Ｔｅｖａが前記設定冷媒温度Ｔｘｅｖａよりも小さいときは前記第１の減圧器の開度を大きくすることによって行われる第７の本発明の冷凍サイクル装置である。
また、第９の本発明は、前記ヒータコアを介して吹出される吹出し空気温度を検出する吹出し空気温度検出手段と、
前記圧縮機の運転周波数を制御する圧縮機運転周波数制御手段とを備え、
前記圧縮機運転周波数制御手段は、検出された前記空気温度に基づいて前記圧縮機の運転周波数を制御する第１の本発明の冷凍サイクル装置である。
また、第１０の本発明は、前記圧縮機の吐出冷媒温度を検出する吐出冷媒温度検出手段と、
前記第２の熱交換器出口と前記圧縮機の入口を開閉弁を介してバイパスするバイパス回路とを備え、
前記開閉弁は検出された前記吐出冷媒温度に基づいてその開閉が制御される第１の本発明の冷凍サイクル装置である。
また、第１１の本発明は、車両用空調装置として用いられる第１の本発明の冷凍サイクル装置である。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３２
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正２０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３４
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正２１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３５
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正２２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３６
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正２３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１４４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１４４】
【発明の効果】
以上説明したところから明らかなように、本発明は、ＣＯ2冷媒を使用した冷凍サイクル装置において、ＣＯ2冷凍システムの特徴を生かし、低圧レシーバを小型化、あるいは用いることなく、信頼性を確保して効率的な運転を可能とする冷凍サイクル装置を提供することが出来る。
【手続補正２４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１４５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１４５】
また、本発明は、ＣＯ2冷媒を使用した冷凍サイクル装置において、ＣＯ2冷凍システムの特徴を生かし、高サイド圧力を高くすることなく、中間圧力を調整することにより冷房時と暖房除湿時の最適冷媒量のアンバランスを解消しつつ、信頼性を確保して効率的な運転を可能とする冷凍サイクル装置を提供することが出来る。