(57)【要約】【課題】冷媒の通過音を低減した冷凍サイクル装置を提供する。【解決手段】冷凍サイクル装置は、圧縮機１１と凝縮器１２と蒸発器１３とを接続して冷媒が流れるメイン回路１０と、メイン回路に接続して設けられ、蒸発器を迂回するように冷媒が流れるバイパス流路２０とを備えている。冷凍サイクル装置は、メイン回路を流れる冷媒とバイパス流路を流れる冷媒とを熱交換させる内部熱交換器３１と、凝縮器を流れて内部熱交換器に流れ込むまでの間における冷媒の状態量を測定する状態量センサ１５、１６を備えている。冷凍サイクル装置は、バイパス流路において、内部熱交換器よりも上流に設けられる膨張弁２９と、状態量に基づいて判断した冷媒の状態が気液二相状態である場合に膨張弁の開度を大きくする制御部５０とを備えている。このため、気液二相状態の冷媒が狭い流路を通過することによる冷媒通過音を低減できる。【選択図】図１
2019086239.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機（１１）と凝縮器（１２）と蒸発器（１３）とを接続して冷媒が流れるメイン回路（１０）と、
前記メイン回路に接続して設けられ、前記蒸発器を迂回するように冷媒が流れるバイパス流路（２０）と、
前記凝縮器から前記蒸発器に向かって前記メイン回路を流れる冷媒と前記バイパス流路を流れる冷媒とを熱交換させる内部熱交換器（３１）と、
前記メイン回路に設けられ、前記凝縮器を流れて前記内部熱交換器に流れ込むまでの間における冷媒の状態量を測定する状態量センサ（１５、１６）と、
前記バイパス流路において、前記内部熱交換器よりも冷媒の流れの向きの上流に設けられる膨張弁（２９）と、
前記状態量センサで測定した状態量に基づいて判断した冷媒の状態が気液二相状態である場合に前記膨張弁の開度を大きくする制御部（５０）とを備える冷凍サイクル装置。
【請求項２】
前記状態量センサは、
前記メイン回路に設けられ、前記凝縮器を流れて前記内部熱交換器に流れ込むまでの間における冷媒の圧力を測定する圧力センサ（１５）と、
前記メイン回路に設けられ、前記凝縮器を流れて前記内部熱交換器に流れ込むまでの間における冷媒の温度を測定する温度センサ（１６）とを備えている請求項１に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項３】
前記制御部は、測定された冷媒の温度が測定された冷媒の圧力に対応する飽和温度よりも高い場合には、前記膨張弁を開状態とする請求項２に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項４】
前記制御部は、測定された冷媒の温度が測定された冷媒の圧力に対応する飽和温度以下に設定された設定温度範囲内にある場合に、前記膨張弁の現在の開度を維持する請求項３に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項５】
前記膨張弁は、電気的に開度を制御可能な電気式膨張弁である請求項１から請求項４のいずれかに記載の冷凍サイクル装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この明細書における開示は、冷凍サイクル装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、ガスクーラの出口側と圧縮機の入口側とで冷媒を熱交換する内部熱交換器を備えた冷凍サイクル装置を開示している。内部熱交換器を用いて蒸発器に流入する前の冷媒をサブクールすることで、冷凍サイクル装置における冷凍能力を向上させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−１９３９６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来技術の構成では、冷凍能力を向上させるためＣＯＰ（成績係数）を最大とさせる内部熱交換量を算出して、流量調整弁の開度を調整している。言い換えると、内部熱交換器での熱交換量を目標とするＣＯＰに合わせて調整している。この場合、ＣＯＰを基準に流量調整弁を制御しているためサブクールが少なく、内部熱交換器から蒸発器に向かって流れる冷媒が気液二相状態で流れる場合がある。気液二相の状態の冷媒が冷媒回路を流れると、大きな冷媒通過音が発生してしまうことがある。上述の観点において、または言及されていない他の観点において、冷凍サイクル装置にはさらなる改良が求められている。
【０００５】
開示される１つの目的は、冷媒通過音を低減した冷凍サイクル装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
ここに開示された冷凍サイクル装置は、圧縮機（１１）と凝縮器（１２）と蒸発器（１３）とを接続して冷媒が流れるメイン回路（１０）と、メイン回路に接続して設けられ、蒸発器を迂回するように冷媒が流れるバイパス流路（２０）と、凝縮器から蒸発器に向かってメイン回路を流れる冷媒とバイパス流路を流れる冷媒とを熱交換させる内部熱交換器（３１）と、メイン回路に設けられ、凝縮器を流れて内部熱交換器に流れ込むまでの間における冷媒の状態量を測定する状態量センサ（１５、１６）と、バイパス流路において、内部熱交換器よりも冷媒の流れの向きの上流に設けられる膨張弁（２９）と、状態量センサで測定した状態量に基づいて判断した冷媒の状態が気液二相状態である場合に膨張弁の開度を大きくする制御部（５０）とを備えている。
【０００７】
開示された冷凍サイクル装置によると、凝縮器を流れて内部熱交換器に流れ込むまでの冷媒が気液二相状態である場合に、膨張弁の開度を大きくすることで内部熱交換器での熱交換量を増やしている。これにより、気相の冷媒を内部熱交換器で液相に相変化させて、気相冷媒の割合を減らしてから冷媒を回路に流すことができる。このため、気相冷媒が多く含まれる気液二相の状態で狭い流路を流れることで大きな冷媒通過音が発生することを低減できる。
【０００８】
この明細書における開示された態様は、それぞれの目的を達成するために、互いに異なる技術的手段を採用する。請求の範囲およびこの項に記載した括弧内の符号は、後述する実施形態の部分との対応関係を例示的に示すものであって、技術的範囲を限定することを意図するものではない。この明細書に開示される目的、特徴、および効果は、後続の詳細な説明、および添付の図面を参照することによってより明確になる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】冷凍サイクル装置の構成を示す構成図である。
【図２】冷凍サイクル装置の制御に関するフローチャートである。
【図３】冷凍サイクル装置のモリエル線図を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図面を参照しながら、実施形態を説明する。実施形態において、機能的におよび／または構造的に対応する部分および／または関連付けられる部分には同一の参照符号、または百以上の位が異なる参照符号が付される場合がある。対応する部分および／または関連付けられる部分については、他の実施形態の説明を参照することができる。
【００１１】
第１実施形態
図１において、冷凍サイクル装置１は、圧縮機１１と凝縮器１２と蒸発器１３とを備えている。冷凍サイクル装置１は、圧縮機１１と凝縮器１２と蒸発器１３とを接続するメイン回路１０を備えている。メイン回路１０は、圧縮機１１と凝縮器１２と蒸発器１３とに冷媒が循環する流路を提供している。冷媒は、温度変化により気相と液相との間で相変化が引き起こされる熱媒体である。
【００１２】
冷凍サイクル装置１は、室内を空調する空調装置として利用可能である。冷凍サイクル装置１は、例えば車両に搭載されて、車室内の空調を行う車両用空調装置に用いられる。冷凍サイクル装置１は、冷房運転、暖房運転、除湿運転といった空調運転を実施可能である。
【００１３】
冷凍サイクル装置１は、蒸発器１３を迂回するバイパス流路２０を備えている。言い換えると、バイパス流路２０は、圧縮機１１による冷媒の流れにおいて、蒸発器１３の上流側と下流側とを接続する流路である。バイパス流路２０は、蒸発器１３に流れ込まないように冷媒が流れる流路を提供する。
【００１４】
メイン回路１０において、凝縮器１２から蒸発器１３までの流路には内部熱交換器３１が設けられている。内部熱交換器３１は、バイパス流路２０にも接続されている。言い換えると、内部熱交換器３１は、メイン回路１０を流れる冷媒と、バイパス流路２０を流れる冷媒とを熱交換させる熱交換器である。内部熱交換器３１は、熱伝導性の高い材料で構成されている。内部熱交換器３１は、例えば二重管式熱交換器を用いることができる。この場合、内側管にバイパス流路２０を流れる低温の冷媒を通過させ、外側管にメイン回路１０を流れる高温の冷媒を通過させて熱交換させることで冷媒同士を熱交換させることができる。ただし、二重管式熱交換器において、内側管に高温の冷媒を流し、外側管に低温の冷媒を流すようにしてもよい。
【００１５】
メイン回路１０において、凝縮器１２と内部熱交換器３１との間には圧力センサ１５と温度センサ１６とを備えている。圧力センサ１５は、メイン回路１０を流れる冷媒の圧力を測定するセンサである。温度センサ１６は、メイン回路１０を流れる冷媒の温度を測定するセンサである。圧力センサ１５は状態量センサを提供する。温度センサ１６は、状態量センサを提供する。
【００１６】
メイン回路１０において、内部熱交換器３１と蒸発器１３との間にはメイン膨張弁１９が設けられている。言い換えると、蒸発器１３の上流に位置してメイン膨張弁１９が設けられている。メイン膨張弁１９は、冷媒の温度に基づいて生じる弁内部の圧力差によって開度を自動で制御する機械式の膨張弁である。
【００１７】
バイパス流路２０において、内部熱交換器３１よりも上流に位置してバイパス膨張弁２９が設けられている。バイパス膨張弁２９は、測定した冷媒の状態量に基づいて開度を外部から電気的に制御する電気式の膨張弁である。
【００１８】
制御部（ＥＣＵ）５０は、圧縮機１１と圧力センサ１５と温度センサ１６とバイパス膨張弁２９とに接続している。制御部５０は、圧縮機１１を制御して、冷凍サイクル装置１に冷媒を循環させる。制御部５０は、圧力センサ１５と温度センサ１６とを制御して、凝縮器１２を流出した冷媒の圧力と温度とを測定する。制御部５０は、バイパス膨張弁２９の開度を制御して、バイパス流路２０を流れる冷媒の量を制御する。
【００１９】
冷凍サイクル装置１における冷媒の流れについて以下に説明する。圧縮機１１で圧縮された冷媒は、高温高圧の状態で凝縮器１２に流れ込む。圧縮機１１から送り出された冷媒は気相の状態である。
【００２０】
凝縮器１２は、気相の冷媒を凝縮させて液相にする。言い換えると、凝縮器１２の周囲に冷媒の熱を放熱して、エネルギー準位の高い気相の状態からエネルギー準位の低い液相の状態に冷媒を相変化させる。さらに、凝縮器１２は、凝縮器１２を通過する過程で外部に熱を放熱して冷媒の温度を低下させる。言い換えると、凝縮器１２を通過する過程で温度の高い気相の冷媒を温度の低い液相の冷媒に変化させる。
【００２１】
ただし、凝縮器１２において、冷媒と熱交換を行う空気などの温度が高い場合や、凝縮器１２が十分な大きさでない場合には、冷媒が完全には液相の状態まで相変化しきらない場合がある。言い換えると、一部の冷媒が気相のまま凝縮器１２から流れ出る場合がある。この場合には、凝縮器１２を流れ出た冷媒は、気相の状態と液相の状態とが共存した気液二相の状態で回路を流れることとなる。配管内を気液二相の状態で冷媒が流れると、液相の冷媒の内部に気相の冷媒が塊となって流れるなどして異音が発生してしまう場合がある。特に流路が狭くなるメイン膨張弁１９やバイパス膨張弁２９において、気液二相の冷媒が通過する際に振動が発生することで、異音が発生しやすい。
【００２２】
凝縮器１２を流れた冷媒は、内部熱交換器３１に向かう過程で圧力センサ１５と温度センサ１６とにより圧力と温度との状態量が測定される。状態量が測定された後、冷媒は、内部熱交換器３１に流れ込む。
【００２３】
内部熱交換器３１では、バイパス流路２０を流れる冷媒と冷媒同士での熱交換を行う。言い換えると、メイン回路１０を流れる冷媒は、バイパス流路２０を流れる冷媒によって冷却される。言い換えると、メイン回路１０側を流れる液相の冷媒がサブクールされて温度が下がる。あるいは、メイン回路１０側を流れる気相の冷媒が液相に相変化する。
【００２４】
内部熱交換器３１を流れ出た液相の冷媒は、バイパス流路２０への流れとメイン回路１０への流れとに分岐する。メイン膨張弁１９とバイパス膨張弁２９との開度によって流れの有無や流れる量が変化する。メイン膨張弁１９と、バイパス膨張弁２９とは、開度を調整して冷媒を膨張させる弁装置である。言い換えると、メイン膨張弁１９と、バイパス膨張弁２９とは、冷媒の圧力を低下させる減圧弁である。これにより、冷媒を蒸発しやすい気液二相の状態にしてそれぞれの回路に流す。バイパス膨張弁２９は、膨張弁を提供する。
【００２５】
バイパス膨張弁２９が全閉状態でメイン膨張弁１９が開状態の場合には、冷媒はメイン回路１０のみを流れる。言い換えると、バイパス流路２０には冷媒が流れない状態である。この場合には、内部熱交換器３１におけるバイパス流路２０側には冷媒が流れないため、内部熱交換器３１ではメイン回路１０を流れる冷媒がほとんどサブクールされない。一方、蒸発器１３には多くの冷媒が流れ込むため、メイン膨張弁１９で減圧された冷媒が蒸発器１３の内部で積極的に蒸発して周囲の空気から気化熱を奪う。言い換えると、蒸発器１３が積極的に冷却を行う状態である。この状態は、冷凍サイクル装置１を用いて例えば冷房運転や除湿運転を行う場合に用いられる。
【００２６】
バイパス膨張弁２９が開状態でメイン膨張弁１９が全閉状態の場合には、冷媒はバイパス流路２０のみを流れる。言い換えると、メイン回路１０には冷媒が流れない状態である。この場合には、内部熱交換器３１におけるバイパス流路２０側に多くの冷媒が流れて蒸発することでメイン回路１０を流れる冷媒から気化熱を奪う。このため、内部熱交換器３１ではメイン回路１０を流れる冷媒が積極的に冷却される。言い換えると、内部熱交換器３１において、メイン回路１０側に気液二相の状態の冷媒が流れ込んでも、内部熱交換器３１を流れる過程で液相に相変化させやすい状態である。一方、蒸発器１３には冷媒が流れ込まないため、蒸発器１３の内部で冷媒が蒸発せず、周囲の空気から気化熱を奪うことができない。言い換えると、蒸発器１３が周囲の冷却を行わない状態である。この状態は、冷凍サイクル装置１を用いて例えば暖房運転を行う場合に用いられる。
【００２７】
バイパス膨張弁２９とメイン膨張弁１９とがともに開状態の場合には、冷媒はメイン回路１０とバイパス流路２０との両方を流れる。この場合には、内部熱交換器３１におけるバイパス流路２０側に冷媒が流れて蒸発することで、メイン回路１０を流れる冷媒から気化熱を奪う。このため、内部熱交換器３１ではメイン回路１０を流れる冷媒が冷却される。言い換えると、内部熱交換器３１において、メイン回路１０側を気液二相の状態の冷媒が流れ込んでも、内部熱交換器３１を流れる過程で液相に相変化させることができる状態である。一方、蒸発器１３にも冷媒が流れ込むため、メイン膨張弁１９で減圧された冷媒が蒸発器１３の内部で蒸発して周囲の空気から気化熱を奪う。つまり、蒸発器１３が周囲の冷却を行う状態である。この状態は、冷凍サイクル装置１を用いて例えば暖房運転や冷房運転や除湿運転を行う場合に用いられる。
【００２８】
蒸発器１３を流れた冷媒や内部熱交換器３１のバイパス流路２０側を流れた冷媒は、熱交換により蒸発しているため、気相の状態で圧縮機１１に吸い込まれる。その後、圧縮機１１で再び圧縮されて一連の冷凍サイクルを繰り返す。
【００２９】
冷凍サイクル装置１の制御内容について以下に説明する。図２において、圧縮機１１を駆動して冷凍サイクル装置１の運転が開始された場合に、ステップＳ１０１で冷媒の状態量を測定する。例えば、圧力センサ１５と温度センサ１６を用いて冷媒の状態量である圧力と温度を測定する。状態量の測定後、ステップＳ１０２に進む。
【００３０】
ステップＳ１０２では、設定温度範囲を算出する。具体的には、測定された圧力情報に基づいて、その圧力において冷媒が液相を維持できる温度である飽和温度を算出する。飽和温度の算出はモリエル線図などの特性図を用いて行う。算出した飽和温度に対して、第１温度を引いた温度が上限温度である。第１温度は、例えば５℃である。一方、算出した飽和温度に対して、第２温度を引いた温度が下限温度である。ここで、第２温度は第１温度よりも大きな値である。言い換えると、下限温度は上限温度よりも低い温度である。第２温度は、例えば１５℃である。上限温度から下限温度までの温度範囲が設定温度範囲である。言い換えると、設定温度範囲とは、飽和温度以下の温度において設定された上下に幅のある温度範囲である。飽和温度が例えば５０℃であった場合には、上限温度は４５℃であり、下限温度は３５℃である。つまり、設定温度範囲は３５℃から４５℃の間の温度範囲である。ただし、第１温度と第２温度とは上述した値に限られず、冷凍サイクル装置１の実際の使用態様に応じて任意に設定可能である。第１温度を０℃としてもよい、この場合、上限温度と飽和温度とは一致した温度となる。
【００３１】
ステップＳ１０３では、冷媒の温度が設定温度範囲の下限温度以上であるか否かを判断する。冷媒の温度が下限温度未満である場合には、冷媒の温度が飽和温度に比べて十分に低いと判断できる。つまり、冷媒は液相で存在しているものと判断して、ステップＳ１１１に進む。一方、冷媒の温度が下限温度以上である場合には、冷媒の温度が飽和温度に近い温度あるいは飽和温度よりも高い温度と判断できる。つまり、冷媒が気相で存在している可能性があると判断して、ステップＳ１０４に進む。
【００３２】
ステップＳ１１１では、バイパス膨張弁２９を閉じる。言い換えると、バイパス流路２０に冷媒を流さず、内部熱交換器３１を用いたサブクールを行わない状態である。ただし、冷媒の温度が飽和温度に比べて十分に低い温度である。このため、凝縮器１２から流れ出た時点で気液二相の状態ではなく、液相の状態である。したがって、液相の冷媒の中に気相の冷媒が塊となって流れにくい状態である。言い換えると、メイン膨張弁１９を冷媒が通過する際にも異音が発生しにくい状態である。バイパス膨張弁２９を閉じた後、ステップＳ１１９に進む。
【００３３】
ステップＳ１０４では、冷媒の温度が設定温度範囲の上限温度未満であるか否かを判断する。冷媒の温度が上限温度以上である場合には、冷媒の温度が飽和温度にかなり近いあるいは飽和温度よりも高いと判断できる。つまり、液相の冷媒に対して気相の冷媒が含まれた気液二相の可能性があると判断できる。あるいは、冷媒のほとんどが気相の状態で存在しているものと判断できる。したがって、気相の冷媒が多く含まれると判断して、ステップＳ１１２に進む。一方、冷媒の温度が上限温度未満である場合には、冷媒の温度が飽和温度にある程度近いが、飽和温度よりも低い温度であると判断できる。言い換えると、冷媒が液相で存在していると判断して、ステップＳ１１３に進む。
【００３４】
ステップＳ１１２では、バイパス膨張弁２９を開く。言い換えると、バイパス流路２０に冷媒を流して、内部熱交換器３１を用いてメイン回路１０を流れる冷媒の冷却を行う状態である。これにより、内部熱交換器３１において冷媒を冷却して、少しでも多くの冷媒を液相に相変化させる。したがって、気液二相状態を液相状態に近づけることで、メイン膨張弁１９やバイパス膨張弁２９を冷媒が通過する際に異音が発生することを抑制している。バイパス膨張弁２９を開いた後、ステップＳ１１９に進む。
【００３５】
ステップＳ１１３では、バイパス膨張弁２９の開度を維持する。言い換えると、すでにバイパス膨張弁２９を開いてバイパス流路２０に冷媒を流している状態であれば、それを維持する。一方、バイパス膨張弁２９を閉じてバイパス流路２０に冷媒を流さない状態であれば、それを維持する。これにより、必要に応じて内部熱交換器３１を用いて冷媒を冷却して、冷媒を液相に相変化させる。したがって、メイン膨張弁１９などに気相の冷媒が流れることを低減しつつ、内部熱交換器３１における不用な熱交換を低減している。バイパス膨張弁２９の開度を維持した状態で、ステップＳ１１９に進む。
【００３６】
ステップＳ１１９では、冷凍サイクル装置１のスイッチが切られたか否かを判断する。例えば、スイッチは使用者がこれ以上の空調は不要と判断した場合に使用者の手によって切られる。ただし、空調空間の温度が目標温度に達したことで冷凍サイクル装置１のスイッチが自動で切られてもよい。スイッチが切られていれば、冷凍サイクル装置１の運転を終了する。スイッチが切られていなければ、ステップＳ１０１に戻って一連の冷凍サイクル装置１の制御を繰り返す。
【００３７】
冷凍サイクル装置１において、バイパス膨張弁２９を全閉状態から開状態にした場合の作動例を以下に説明する。図３において、圧縮機１１を用いて冷媒を圧縮することで、冷媒はＡ１点からＢ１点まで圧力とエンタルピが増加する。その後、凝縮器１２で冷媒が凝縮されて冷却される過程で、圧力を維持したままエンタルピが低下してＣ１点に到達する。この時、Ｂ１点からＣ１点に移動する過程で、冷媒は気相から液相に徐々に相変化していき、Ｃ１点においては、気液二相もしくは液相の状態である。
【００３８】
内部熱交換器３１を用いない場合には、メイン膨張弁１９を通過する過程で減圧されてＣ１点からＤ１点に推移する。言い換えると、冷媒はエンタルピを維持した状態で減圧されて圧力が下がる。その後、蒸発器１３で蒸発されることで、Ｄ１点からＡ１点に推移する。
【００３９】
一方、内部熱交換器３１を用いて冷媒を冷却する場合には、Ｃ１点からＣ２点までサブクールされて冷却が進む。言い換えると、内部熱交換器３１を用いて冷却された分、圧力を維持した状態でエンタルピが小さくなる。この時、飽和液線を越えるまで冷却することで、冷媒は気液二相が維持されるのではなく液相の状態となる。その後、メイン膨張弁１９を通過する過程で減圧されてＣ２点からＤ２点に推移する。言い換えると、液相の冷媒はエンタルピを維持した状態で減圧されて圧力が下がる。その後、蒸発器１３で蒸発されることで、Ｄ２点からＡ１点に推移する。
【００４０】
蒸発器１３における冷凍能力は、冷媒の流量と冷媒のエンタルピ差との積で表される。ここで、エンタルピ差とは、蒸発器１３の入口側でのエンタルピと出口側でのエンタルピとの差である。つまり、内部熱交換器３１を用いない場合は、Ａ１点でのエンタルピとＤ１点でのエンタルピとの差でエンタルピ差が示される。一方、内部熱交換器３１を用いてサブクールを行う場合は、Ａ１点でのエンタルピとＤ２点でのエンタルピとの差でエンタルピ差が示される。したがって、内部熱交換器３１で冷媒のサブクールを行う分、エンタルピ差の値が大きくなる。
【００４１】
また、冷媒の流量とは、蒸発器１３を通過する冷媒の量である。ここで、バイパス流路２０に冷媒を流して内部熱交換器３１でのサブクールに用いる冷媒の量が多いほど、蒸発器１３を通過する冷媒の流量は低下する。したがって、冷媒を内部熱交換器３１でのサブクールに用いることで、蒸発器１３における冷媒の流量は少なくなる。
【００４２】
内部熱交換器３１を用いてサブクールを行わない場合は、冷媒の流量は大きいものの、エンタルピ差が小さくなる。一方、内部熱交換器３１を用いてサブクールを行う場合は、冷媒の流量は小さいものの、エンタルピ差が大きくなる。結果として、内部熱交換器３１を用いてサブクールを行う場合と行わない場合とで、冷媒の流量と冷媒のエンタルピ差との積で表される蒸発器１３での冷凍能力は等しくなる。
【００４３】
上述した実施形態によると、バイパス流路２０に設けられたバイパス膨張弁２９について、状態量センサで測定した状態量に基づいて判断した冷媒の状態が気液二相状態である場合に開度を大きくしている。これにより、冷媒を内部熱交換器３１で冷却する量を増やして、メイン膨張弁１９に流れ込む気相冷媒の量を減らしている。このため、気液二相の状態で冷媒が流れることで生じる冷媒の通過音を低減できる。また、蒸発器１３に流れ込む冷媒の量は減少するものの、冷媒がサブクールされた液相の状態で蒸発器１３に流れ込む。このため、冷媒の流量と冷媒のエンタルピ差との積で表される蒸発器１３での冷凍能力を維持した状態で、冷媒の通過音を低減できる。
【００４４】
バイパス膨張弁２９は、冷媒の圧力から飽和温度を算出し、算出した飽和温度以下の設定温度範囲に対して冷媒の温度が高い場合に開度が大きくなる。言い換えると、バイパス膨張弁２９は、圧力センサ１５で測定した圧力と温度センサ１６で測定した温度とに基づいて開度が調整されている。このため、実際に測定した状態量に基づいて冷媒を液相にするための内部熱交換器３１での熱交換量を適切に調整できる。言い換えると、あらかじめ記憶した飽和温度などの情報に基づいて内部熱交換器３１での熱交換量を調整する場合に比べて、精度よく熱交換量を調整しやすい。したがって、冷媒が気液二相の状態で流れることによる冷媒通過音を低減しやすい。また、冷媒を液相にするための内部熱交換器３１での熱交換量を適切に調整して、必要以上に内部熱交換器３１でのサブクールを行うことを抑制できる。
【００４５】
バイパス膨張弁２９は、測定された冷媒の温度が測定された冷媒の圧力に対応する設定温度範囲よりも低い場合に開度を小さくする。一方、測定された冷媒の温度が測定された冷媒の圧力に対応する設定温度範囲よりも高い場合に開度を大きくする。このため、冷媒の飽和温度から決定される設定温度範囲を基準にしてバイパス膨張弁２９の開度を調整できる。つまり、冷媒の気液二相状態を精度よく解消して液相にすることができる。したがって、冷媒が気液二相のままメイン膨張弁１９やバイパス膨張弁２９に流れ込むことによる大きな通過音の発生を低減しやすい。
【００４６】
バイパス膨張弁２９は、測定された冷媒の温度が設定温度範囲内にある場合には、現在の開度を維持する。このため、飽和温度などの温度幅を持たない１つの温度を基準にバイパス膨張弁２９の開度を変更する場合に比べて、バイパス膨張弁２９の開度を変更する頻度を低下させることができる。したがって、バイパス膨張弁２９の開度調整に伴う摩耗や異物の噛み込みなどによる動作不良が引き起こされることを低減できる。
【００４７】
バイパス膨張弁２９は、電気的に開度を制御可能な電気式膨張弁である。このため、開度を自由に制御することができる。言い換えると、任意のタイミングでバイパス膨張弁２９の開度を変更できる。さらに、任意の開度にバイパス膨張弁２９の開度を変更できる。したがって、内部熱交換器３１での熱交換量を適切に制御しやすい。言い換えると、通過音の低減効果を安定して発揮させやすい。
【００４８】
内部熱交換器３１においては、バイパス流路２０をバイパス膨張弁２９で減圧されることで蒸発しやすくなった冷媒が流れる。つまり、内部熱交換器３１において、メイン回路１０を流れる冷媒から気化熱を奪って蒸発する。このため、蒸発器を通過した後のすでに気相となった冷媒を内部熱交換器に導入してメイン回路を流れる冷媒と熱交換させる場合とは異なり、冷媒の液相から気相への相変化分の潜熱を奪うことができる。したがって、メイン回路１０を流れる冷媒をより冷却しやすい。言い換えると、気液二相の冷媒をより確実に液相の状態まで冷却することができる。
【００４９】
他の実施形態
この明細書における開示は、例示された実施形態に制限されない。開示は、例示された実施形態と、それらに基づく当業者による変形態様を包含する。例えば、開示は、実施形態において示された部品および／または要素の組み合わせに限定されない。開示は、多様な組み合わせによって実施可能である。開示は、実施形態に追加可能な追加的な部分をもつことができる。開示は、実施形態の部品および／または要素が省略されたものを包含する。開示は、１つの実施形態と他の実施形態との間における部品および／または要素の置き換え、または組み合わせを包含する。開示される技術的範囲は、実施形態の記載に限定されない。開示されるいくつかの技術的範囲は、請求の範囲の記載によって示され、さらに請求の範囲の記載と均等の意味および範囲内での全ての変更を含むものと解されるべきである。
【符号の説明】
【００５０】
１  冷凍サイクル装置、  １０  メイン回路、  １１  圧縮機、  １２  凝縮器、  １３  蒸発器、  １５  圧力センサ（状態量センサ）、  １６  温度センサ（状態量センサ）、  １９  メイン膨張弁、  ２０  バイパス流路、  ２９  バイパス膨張弁（膨張弁）、  ３１  内部熱交換器、  ５０  制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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