(57)【要約】  インジェクション管１２に設けられる第２分岐部１２ａにおいてインジェクション管１２から分岐して返油管１１に設けられる第２合流部１１ｂにおいて返油管１１と合流するバイパス管１３を備える。
2016079859.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒配管を流れる冷媒を圧縮する圧縮機と、
前記圧縮機から吐出された冷媒を凝縮する凝縮器と、
前記圧縮機の吐出側で且つ前記凝縮器の入口側に位置するオイルセパレータと、
前記オイルセパレータにおいて冷媒から分離された油を通し、前記冷媒配管のうち前記圧縮機の吸入側に位置する第１合流部において前記冷媒配管と合流する返油管と、
前記冷媒配管のうち前記凝縮器の出口側における第１分岐部において前記冷媒配管から分岐し、前記圧縮機の中間圧力部に冷媒を供給するインジェクション管と、
前記インジェクション管に設けられる第２分岐部において前記インジェクション管から分岐し、前記返油管に設けられる第２合流部において前記返油管と合流するバイパス管と、
前記冷媒配管のうち前記凝縮器の出口側で且つ前記第１分岐部よりも前記凝縮器側を流れる冷媒と、前記インジェクション管のうち前記第２分岐部よりも前記第１分岐部側を流れる冷媒と、を熱交換する過冷却器と、
前記インジェクション管のうち前記第２分岐部よりも前記中間圧力部側に設けられた第１電磁弁と、
前記バイパス管に設けられた第２電磁弁と、
前記第１電磁弁及び前記第２電磁弁を制御する制御手段と、を備えた
冷凍サイクル装置。
【請求項２】
前記制御手段は、
前記圧縮機が基準周波数未満である場合に、前記第１電磁弁を閉止し且つ前記第２電磁弁を開放し、
前記圧縮機が前記基準周波数以上である場合に、前記第１電磁弁を開放し且つ前記第２電磁弁を閉止する
請求項１に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項３】
前記バイパス管は、
屈曲部を有し、前記屈曲部と前記第２合流部との距離である第１距離が第１基準距離以上となるように構成される
請求項１又は請求項２に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項４】
前記返油管は、
前記返油管のうち前記バイパス管と対向する返油管外面と、前記バイパス管のうち前記返油管と対向するバイパス管外面と、の距離である第２距離が第２基準距離未満となるように構成される
請求項１〜請求項３の何れか一項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】
本発明は、冷凍サイクル装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、冷媒をインジェクション可能な圧縮機を搭載した冷凍サイクル装置が知られている。圧縮機に冷媒をインジェクションする方式としては、例えば、圧縮機の中間圧力部（中間ポート）に冷媒をインジェクションする方式と、圧縮機の吸入側に冷媒をインジェクションする方式と、上記２つのインジェクション方式を組み合わせた方式と、が知られている。このような方式を用いて圧縮機に冷媒をインジェクションすることで、圧縮機から吐出される冷媒の温度を下げることができる。【０００３】
ここで従来、圧縮機の吸入側に冷媒をインジェクションする方式として、凝縮器から分岐して圧縮機に接続される分岐管を備えた冷凍サイクル装置があった（例えば、特許文献１参照）。【０００４】
また従来、上記２つのインジェクション方式を組み合わせた方式として、スクロール圧縮機の中間圧部に冷媒をインジェクション可能に構成される第１インジェクション回路と、スクロール圧縮機の吸入側に冷媒をインジェクション可能に構成される第２インジェクション回路と、を備えた冷凍サイクル装置があった（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭５９−２１７４５８号公報
【特許文献２】特開平５−３４０６１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の冷凍サイクル装置においては、凝縮器において凝縮液化する冷媒の一部が分岐管を介して圧縮機にインジェクションされるため、系内の冷媒循環量が低下し、冷凍能力が低下してしまうという課題があった。【０００７】
また、特許文献２に記載の冷凍サイクル装置においては、冷凍サイクルが動作している場合に、２つのインジェクション回路が常に作動し、２つのインジェクション回路に流れる冷媒の流量を調整することができないため、冷凍サイクルの能力を十分に発揮することができないという課題があった。【０００８】
ここで、上述のような課題を解決するためには、例えば、インジェクション回路から分岐して圧縮機の吸入側に位置する冷媒配管と接続されるバイパス管を設けることが考えられる。しかしながら、圧縮機の吸入側には、低圧センサー、オイルセパレータの戻り配管、温度サーミスタ等が設けられている。このため、圧縮機の吸入側に位置する冷媒配管にバイパス管を接続することは、構造上の制約上困難であり、設計自由度が低くなってしまうという課題があった。【０００９】
本発明は、上述のような課題を背景としてなされたものであり、設計自由度を向上させた冷凍サイクル装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る冷凍サイクル装置は、冷媒配管を流れる冷媒を圧縮する圧縮機と、前記圧縮機から吐出された冷媒を凝縮する凝縮器と、前記圧縮機の吐出側で且つ前記凝縮器の入口側に位置するオイルセパレータと、前記オイルセパレータにおいて冷媒から分離された油を通し、前記冷媒配管のうち前記圧縮機の吸入側に位置する第１合流部において前記冷媒配管と合流する返油管と、前記冷媒配管のうち前記凝縮器の出口側における第１分岐部において前記冷媒配管から分岐し、前記圧縮機の中間圧力部に冷媒を供給するインジェクション管と、前記インジェクション管に設けられる第２分岐部において前記インジェクション管から分岐し、前記返油管に設けられる第２合流部において前記返油管と合流するバイパス管と、前記冷媒配管のうち前記凝縮器の出口側で且つ前記第１分岐部よりも前記凝縮器側を流れる冷媒と、前記インジェクション管のうち前記第２分岐部よりも前記第１分岐部側を流れる冷媒と、を熱交換する過冷却器と、前記インジェクション管のうち前記第２分岐部よりも前記中間圧力部側に設けられた第１電磁弁と、前記バイパス管に設けられた第２電磁弁と、前記第１電磁弁及び前記第２電磁弁を制御する制御手段と、を備えたものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の冷凍サイクル装置は、インジェクション管に設けられる第２分岐部においてインジェクション管から分岐し、返油管に設けられる第２合流部において返油管と合流するバイパス管を備える。このため、構造上の自由度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１００の回路構成を示す図である。
【図２】従来例に係る冷凍サイクル装置２００の回路構成を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１００の制御フローを示す図である。
【図４】本発明の実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１００の第１電磁弁７及び第２電磁弁８の制御タイミングを示す図である。
【図５】本発明の実施の形態２に係る冷凍サイクル装置１００のバイパス管１３の構成を示す図である。
【図６】本発明の実施の形態３に係る冷凍サイクル装置１００のバイパス管１３の構成を示す図である。
【図７】本発明の実施の形態３に係る冷凍サイクル装置１００のバイパス管１３の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
実施の形態１．
図１は本発明の実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１００の回路構成を示す図である。図１に基づいて、冷凍サイクル装置１００の構成及び動作について説明する。なお、以下の図面では各構成部材の大きさの関係が実際のものとは異なる場合がある。また、以下の図面において、同一の符号を付したものは、同一又はこれに相当するものであり、このことは明細書の全文において共通することとする。さらに、明細書全文に表されている構成要素の形態は、あくまでも例示であって、これらの記載に限定されるものではない。
【００１４】
冷凍サイクル装置１００は、例えば、冷蔵庫や冷凍庫、空気調和装置、ショーケース等の室外機として利用されるものであり、圧縮機１と、オイルセパレータ２と、凝縮器３と、液溜め容器４と、過冷却器５と、アキュムレータ９と、を備える。圧縮機１と、オイルセパレータ２と、凝縮器３と、液溜め容器４と、過冷却器５と、アキュムレータ９と、は、冷媒配管１０で直列に配管接続されており、これにより熱源側装置が構成される。
【００１５】
圧縮機１は、冷媒を圧縮して高温高圧の冷媒として吐出するものであり、例えばインバータ圧縮機で構成される。オイルセパレータ２は、圧縮機１から吐出される吐出ガスを冷媒と油とに分離するものであり、圧縮機１の吐出側に設けられている。凝縮器３は、オイルセパレータ２から流出した冷媒を凝縮する熱交換器である。凝縮器３は、オイルセパレータ２から流出した冷媒と空気とを熱交換する。凝縮器３の出口側には液溜め容器４が設けられている。
【００１６】
液溜め容器４は、凝縮器３から流出した液冷媒を溜める容器である。液溜め容器４から流出した冷媒は過冷却器５に流入する。過冷却器５は、液溜め容器４から流出した液冷媒を過冷却する熱交換器である。過冷却器５は、液溜め容器４から流出した冷媒と、電子膨張弁６で減圧された冷媒と、を熱交換するものである。過冷却器５から流出した冷媒の一部は、熱源側装置から流出して負荷側装置に流入する。
【００１７】
負荷側装置は、例えば、少なくとも膨張弁（図示省略）及び冷却器（図示省略）が直列に接続されて構成される。膨張弁は、負荷側装置に流入する冷媒を減圧するものである。冷却器は、膨張弁において減圧された冷媒を蒸発する熱交換器である。冷却器は、膨張弁において減圧された冷媒と空気とを熱交換する。冷却器から流出した冷媒は、負荷側装置から流出して再び熱源側装置に流入し、アキュムレータ９に流入する。アキュムレータ９は、負荷側装置から熱源側装置に流入した冷媒の気液を分離するものである。アキュムレータ９から流出した冷媒は、冷媒配管１０の一部を構成する吸入管１０ｓを通って圧縮機１に供給される。冷媒配管１０には、返油管１１、インジェクション管１２、及びバイパス管１３が接続されている。
【００１８】
返油管１１は、オイルセパレータ２に流入する冷媒に含まれる油を通す管である。返油管１１は、圧縮機１の吐出側に位置するオイルセパレータ２において冷媒配管１０から分岐し、冷媒配管１０のうち圧縮機１の吸入側に位置する第１合流部１０ｂにおいて冷媒配管１０と合流するように構成される。
【００１９】
インジェクション管１２は、冷媒配管１０のうち過冷却器５の出口側に位置する第１分岐部１０ａにおいて冷媒配管１０から分岐し、圧縮機１の中間圧力部１ａ（中間ポート）に接続される管である。インジェクション管１２には、電子膨張弁６及び第１電磁弁７が設けられている。インジェクション管１２には、冷媒の流れ方向の上流側から順に、電子膨張弁６、過冷却器５、第２分岐部１２ａ、第１電磁弁７が位置している。第１電磁弁７は、インジェクション管１２を流れる冷媒が中間圧力部１ａに流れることを許容又は制限するための電磁弁である。
【００２０】
バイパス管１３は、インジェクション管１２を流れる冷媒の少なくとも一部を返油管１１に供給するための管である。バイパス管１３は、インジェクション管１２の第２分岐部１２ａにおいてインジェクション管１２から分岐し、返油管１１の第２合流部１１ｂにおいて返油管１１と合流するように構成される。バイパス管１３には第２電磁弁８が設けられている。第２電磁弁８は、インジェクション管１２を流れる冷媒がバイパス管１３に流れることを許容又は制限するための電磁弁である。
【００２１】
上述した、電子膨張弁６、第１電磁弁７、及び第２電磁弁８は、制御手段５０によって制御される。制御手段５０は、例えば、この機能を実現する回路デバイス等のハードウェア、又はマイコン若しくはＣＰＵ等の演算装置上で実行されるソフトウェアで構成される。
【００２２】
なお、以後の説明において、第１電磁弁７の「開」状態とは、第１電磁弁７を開放することを指し、第２電磁弁８の「開」状態とは、第２電磁弁８を開放することを指す。
また、以後の説明において、第１電磁弁７の「閉」状態とは、第１電磁弁７を閉止することを指し、第２電磁弁８の「閉」状態とは、第２電磁弁８を閉止することを指す。
【００２３】
以下に、冷凍サイクル装置１００の冷媒の流れについて説明する。
まず、圧縮機１から吐出された冷媒は、オイルセパレータ２に流入する。オイルセパレータ２において、圧縮機１から吐出された吐出ガスは冷媒と油とに分離される。オイルセパレータ２において、圧縮機１から吐出された吐出ガスに含まれる冷媒は冷媒配管１０を流れる。また、オイルセパレータ２において、圧縮機１から吐出された吐出ガスに含まれる油は返油管１１を流れる。
【００２４】
オイルセパレータ２から流出した冷媒は凝縮器３に流入する。凝縮器３に流入した冷媒は、空気と熱交換して凝縮器３から流出する。凝縮器３から流出した冷媒は液溜め容器４に流入し、凝縮器３から流出した冷媒に含まれる液冷媒が液溜め容器４に溜められる。液溜め容器４から流出した冷媒は過冷却器５に流入する。
【００２５】
液溜め容器４から流出して過冷却器５に流入した冷媒は、インジェクション管１２を流れる冷媒と熱交換することで温度低下する。すなわち、インジェクション管１２を流れる冷媒は、液溜め容器４から流出して過冷却器５に流入した冷媒と熱交換することで温度上昇する。
【００２６】
過冷却器５から流出した冷媒は、第１分岐部１０ａにおいて分岐して二方向に流れるようになっている。すなわち、過冷却器５から流出した液冷媒の一部は負荷装置側を流れ、過冷却器５から流出した液冷媒の残りはインジェクション管１２に流入するようになっている。
【００２７】
過冷却器５から流出して第１分岐部１０ａを経由して負荷装置側を流れる冷媒は、負荷側装置において、膨張弁、冷却器等を経由し、アキュムレータ９に流入する。過冷却器５から流出して第１分岐部１０ａを経由してインジェクション管１２に流入した冷媒は、電子膨張弁６において減圧され、過冷却器５において液溜め容器４から流出した液冷媒と熱交換する。
【００２８】
ここで、第１電磁弁７が「開」状態で且つ第２電磁弁８が「閉」状態である場合には、インジェクション管１２を流れる冷媒は、第１電磁弁７を通って圧縮機１の中間圧力部１ａにインジェクションされる。
【００２９】
また、第１電磁弁７が「閉」状態で且つ第２電磁弁８が「開」状態である場合には、インジェクション管１２を流れる冷媒は、第２分岐部１２ａを経由してバイパス管１３を流れ、第２合流部１１ｂを経由して返油管１１を流れ、第１合流部１０ｂを経由して吸入管１０ｓを流れる。第１合流部１０ｂを経由して吸入管１０ｓを流れる冷媒は、圧縮機１の吸入側に供給される。
【００３０】
図２は従来例に係る冷凍サイクル装置２００の回路構成を示す図である。図２に示されるように、従来の冷凍サイクル装置２００においては、インジェクション管１２の第２分岐部１２ａと、吸入管１０ｓの合流部１１０ｂと、を接続するようにバイパス管１１３が設けられている。バイパス管１１３は、インジェクション管１２を流れる冷媒の一部を圧縮機１の吸入側に供給する管である。バイパス管１１３には、第２電磁弁８が設けられている。
【００３１】
ここで、従来の冷凍サイクル装置２００において、第１電磁弁７が「閉」状態で且つ第２電磁弁８が「開」状態である場合には、インジェクション管１２を流れる冷媒は、第２分岐部１２ａを経由してバイパス管１１３を流れ、合流部１１０ｂを経由して吸入管１０ｓを流れる。すなわち、従来の冷凍サイクル装置２００においては、アキュムレータ９から流出する冷媒と、返油管１１を流れる油と、バイパス管１１３を流れる冷媒と、が吸入管１０ｓにおいて混合して圧縮機１の吸入側に供給される。
【００３２】
また、従来の冷凍サイクル装置２００において、第１電磁弁７が「閉」状態で且つ第２電磁弁８が「閉」状態である圧縮機１の停止時には、インジェクション管１２内には高圧の液冷媒が存在している。この状態で圧縮機１を起動して、第１電磁弁７を「開」状態とすると、インジェクション管１２内を流れる高圧の液冷媒が圧縮機１の中間圧力部１ａにインジェクションされるため、圧縮機１は液圧縮してしまう。このため、圧縮機１に作用するトルクが大きくなり、過電流が働いてしまう。
【００３３】
これに対して、本実施の形態１の冷凍サイクル装置１００においては、圧縮機１の起動時に、制御手段５０は、第１電磁弁７が「閉」状態で且つ第２電磁弁８が「開」状態となるように第１電磁弁７及び第２電磁弁８を制御する。制御手段５０は、圧縮機１の運転周波数が基準周波数（例えば３０Ｈｚ）になるまで、第１電磁弁７が「閉」状態で且つ第２電磁弁８が「開」状態となるように第１電磁弁７及び第２電磁弁８を制御する。
【００３４】
図３は本発明の実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１００の制御フローを示す図である。以下に、図３を用いて、圧縮機１の運転状況と、第１電磁弁７及び第２電磁弁８の開閉と、の対応関係について説明する。
【００３５】
まず、ステップＳ１０において、制御手段５０は、圧縮機１が運転しているかどうかを判定する。
ステップＳ１０において、制御手段５０は、圧縮機１が運転していると判定した場合には（ステップＳ１０においてＹＥＳ）、ステップＳ２０に移行する。
一方、ステップＳ１０において、制御手段５０は、圧縮機１が運転していないと判定した場合には（ステップＳ１０においてＮＯ）、ステップＳ１１に移行する。ステップＳ１１において、制御手段５０は、第１電磁弁７が「閉」状態で且つ第２電磁弁８が「閉」状態となるように第１電磁弁７及び第２電磁弁８を制御し、ステップＳ１０に戻る。
【００３６】
ステップＳ２０において、制御手段５０は、圧縮機１の周波数が基準周波数以上であるか否かを判定する。
ステップＳ２０において、制御手段５０は、圧縮機１の周波数が基準周波数以上であると判定した場合には（ステップＳ２０においてＹＥＳ）、ステップＳ２１に移行する。
一方、ステップＳ２０において、制御手段５０は、圧縮機１の周波数が基準周波数以上でないと判定した場合には（ステップＳ２０においてＮＯ）、ステップＳ２２に移行する。
【００３７】
ステップＳ２１において、制御手段５０は、第１電磁弁７が「開」状態で且つ第２電磁弁８が「閉」状態となるように第１電磁弁７及び第２電磁弁８を制御する。
ステップＳ２２において、制御手段５０は、第１電磁弁７が「閉」状態で且つ第２電磁弁８が「開」状態となるように第１電磁弁７及び第２電磁弁８を制御し、ステップＳ２０に戻る。
【００３８】
図４は本発明の実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１００の第１電磁弁７及び第２電磁弁８の制御タイミングを示す図である。以下に、図４を用いて、時間経過に伴って変化する圧縮機１の周波数並びに第１電磁弁７の開閉状態及び第２電磁弁８の開閉状態について説明する。
【００３９】
図４（ａ）には、横軸に時間を規定し、縦軸に圧縮機１の周波数を規定したグラフを示している。図４（ａ）には、区間（ｉ）、区間（ｉｉ）、及び区間（ｉｉｉ）がされている。
【００４０】
図４（ｂ）には、横軸に時間を規定し、縦軸に第１電磁弁７の開閉状態を規定したグラフを示している。図４（ｂ）には、区間（ｉ）、区間（ｉｉ）、及び区間（ｉｉｉ）が示されている。
【００４１】
図４（ｃ）には、横軸に時間を規定し、縦軸に第２電磁弁８の開閉状態を規定したグラフを示している。図４（ｃ）には、区間（ｉ）、区間（ｉｉ）、及び区間（ｉｉｉ）が示されている。
【００４２】
なお、図４（ａ）、図４（ｂ）、及び図４（ｃ）における横軸に規定した時間軸は、図４（ａ）、図４（ｂ）、及び図４（ｃ）を通して共通の時間を示している。すなわち、図４（ａ）の区間（ｉ）の開始時間及び終了時間、図４（ｂ）の区間（ｉ）の開始時間及び終了時間、図４（ｃ）の区間（ｉ）の開始時間及び終了時間は全て同一の時間である。また、図４（ａ）の区間（ｉｉ）の開始時間及び終了時間、図４（ｂ）の区間（ｉｉ）の開始時間及び終了時間、図４（ｃ）の区間（ｉｉ）の開始時間及び終了時間は全て同一の時間である。また、図４（ａ）の区間（ｉｉｉ）の開始時間及び終了時間、図４（ｂ）の区間（ｉｉｉ）の開始時間及び終了時間、図４（ｃ）の区間（ｉｉｉ）の開始時間及び終了時間は全て同一の時間である。
【００４３】
区間（ｉ）は、圧縮機１が起動する前の区間であり圧縮機１の周波数は０Ｈｚである。区間（ｉ）においては、第１電磁弁７が「閉」状態で且つ第２電磁弁８が「閉」状態である。制御手段５０が、圧縮機１を起動する制御を行うことで（図４中の起動指示）、区間（ｉ）から区間（ｉｉ）に移行する。なお、圧縮機１の周波数は線形に増加する例について説明しているが、これに限定されず、非線形に増加するものであってもよい。
【００４４】
区間（ｉｉ）は、圧縮機１が起動した後で且つ圧縮機１の周波数が基準周波数に達するまでの区間である。区間（ｉ）から区間（ｉｉ）に移行すると、圧縮機１は駆動して圧縮機１の周波数は上昇し、第１電磁弁７が「閉」状態で且つ第２電磁弁８が「開」状態となる。そして、圧縮機１の周波数が基準周波数に達することで、区間（ｉｉ）から区間（ｉｉｉ）に移行する。
【００４５】
区間（ｉｉｉ）は、圧縮機１が起動した後で且つ圧縮機１の周波数が基準周波数に達した後における区間である。区間（ｉｉ）から区間（ｉｉｉ）に移行すると、第１電磁弁７が「開」状態で且つ第２電磁弁８が「閉」状態となる。
【００４６】
そして、第１電磁弁７が「開」状態で且つ第２電磁弁８が「閉」状態である場合に、制御手段５０が、圧縮機１を停止する制御を行うことで（図４中の停止指示）、圧縮機１の周波数は減少する。
【００４７】
図３のステップＳ１０における判定（ステップＳ１０においてＮＯ）及びステップＳ１１の処理を繰り返す区間が、図４の区間（ｉ）に相当する。図３のステップＳ１０における判定がＹＥＳである場合に、図４の区間（ｉ）から図４の区間（ｉｉ）に移行する。
【００４８】
図３のステップＳ２０における判定（ステップＳ２０においてＮＯ）及びステップＳ２２の処理を繰り返す区間が、図４の区間（ｉｉ）に相当する。図３のステップＳ２０における判定がＹＥＳである場合に、図４の区間（ｉｉ）から図４の区間（ｉｉｉ）に移行する。
【００４９】
以上のように、本実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１００は、インジェクション管１２に設けられる第２分岐部１２ａにおいてインジェクション管１２から分岐して返油管１１に設けられる第２合流部１１ｂにおいて返油管１１と合流するバイパス管１３を備える。このため、構造上の自由度を向上させることができる。したがって、冷媒配管の材料費を低減することができる。
【００５０】
また、制御手段５０は、圧縮機１の起動後において圧縮機１が基準周波数になるまで、第１電磁弁７を「閉」状態としている。このため、インジェクション管１２を流れる液冷媒が圧縮機１の中間圧力部１ａに流入する可能性を低減できる。したがって、圧縮機１の起動時及び起動後において圧縮機１が液圧縮をする可能性を低減することができる。このようにして、圧縮機１の起動時及び起動後において過電流が働く可能性を低減することができる。
【００５１】
また、制御手段５０は、圧縮機１の起動後において圧縮機１が基準周波数になるまで、第２電磁弁８を「開」状態としている。このため、インジェクション管１２を流れる冷媒は、バイパス管１３を介して返油管１１に供給される。したがって、返油管１１を流れる油は、吸入管１０ｓを介して圧縮機１に供給される。したがって、圧縮機１の起動性向上を図ることができる。
【００５２】
また、制御手段５０は、圧縮機１の起動後において圧縮機１が基準周波数になるまで、第２電磁弁８を「開」状態としている。このため、インジェクション管１２を流れる液冷媒は、高温の油が流れる返油管１１に供給されて蒸発しやすくなる。したがって、液バックを抑制することができる。
【００５３】
また、制御手段５０は、圧縮機１の起動後において圧縮機１が基準周波数になるまで、第２電磁弁８を「開」状態とし、圧縮機１が基準周波数以上になった後において、制御手段５０が第１電磁弁７を「開」状態としている。このため、インジェクション管１２を流れる冷媒に含まれる液冷媒が中間圧力部１ａに供給される可能性を低減することができる。したがって、圧縮機１が液圧縮をする可能性を低減することができる。
【００５４】
なお、本発明の冷凍サイクル装置１００を空気調和装置に適用する場合には、熱源側装置の一部を構成する凝縮器３が室外側熱交換器となり、負荷側装置の一部を構成する冷却器が室内側熱交換器となるため、冷房運転を行うこととなるが、これに限定されない。例えば、本発明の冷凍サイクル装置１００を空気調和装置に適用する場合において、圧縮機１の吐出側で且つ凝縮器３の入口側に四方弁（図示省略）を設け、熱源側装置の一部を構成する凝縮器３を室内側熱交換器とし、負荷側装置の一部を構成する冷却器を室外側熱交換器として、暖房運転を行うようにしてもよい。
【００５５】
実施の形態２．
本実施の形態２においては、実施の形態１とは異なり、バイパス管１３の形状を変更したものである。なお、本実施の形態２において、特に記述しない項目については実施の形態１と同様とし、同一の機能や構成については同一の符号を用いて述べることとする。
【００５６】
図５は、本発明の実施の形態２に係る冷凍サイクル装置１００のバイパス管１３の構成を示す図である。図５に示されるように、バイパス管１３は屈曲部１３Ａを有している。  
【００５７】
ここで、制御手段５０が第１電磁弁７を「閉」状態で且つ第２電磁弁８を「開」状態とすることで、インジェクション管１２内に溜まっている液冷媒は、バイパス管１３及び返油管１１を介して低圧側に供給される。このとき、高圧側の液冷媒は減圧されて蒸発して気液混合状態で返油管１１に衝突する、液ハンマーに類似した現象が発生し、応力が返油管１１に掛かる場合がある。
【００５８】
このように応力が返油管１１に掛かる場合を考慮して、図５に示されるように、バイパス管１３に屈曲部１３Ａを設けるようにして、応力を減少させるようにしている。これにより、液ハンマーが図５の紙面左右方向に力を与え、図５の紙面左右方向の応力が第２合流部１１ｂに加わる。なお、図５のように、屈曲部１３Ａと第２合流部１１ｂとの距離を第１距離Ｌ１としたとき、第１距離Ｌ１を第１基準距離（例えば５０ｍｍ）以上とすることで、第２合流部１１ｂに加わる応力を一層抑制することができる。
【００５９】
以上のように、本発明の実施の形態２に係る冷凍サイクル装置１００は、バイパス管１３が屈曲部１３Ａを有し、屈曲部１３Ａと第２合流部１１ｂとの距離である第１距離Ｌ１が第１基準距離以上となるようにバイパス管１３を構成している。このため、液ハンマーによる応力を抑制することができる。
【００６０】
実施の形態３．
本実施の形態３においては、実施の形態１とは異なり、バイパス管１３の形状を変更したものである。なお、本実施の形態３において、特に記述しない項目については実施の形態１と同様とし、同一の機能や構成については同一の符号を用いて述べることとする。
【００６１】
図６は本発明の実施の形態３に係る冷凍サイクル装置１００のバイパス管１３の構成を示す図である。図７は本発明の実施の形態３に係る冷凍サイクル装置１００のバイパス管１３の構成を示す図である。
【００６２】
ここで、制御手段５０が第１電磁弁７を「閉」状態で且つ第２電磁弁８を「開」状態とすることで、インジェクション管１２内に溜まっている液冷媒は、バイパス管１３及び返油管１１を介して低圧側へ供給される。このとき、高圧の液冷媒は、高圧側から低圧側へ流れる過程で蒸発し、返油管１１を冷却する。
【００６３】
また、返油管１１は、圧縮機１の吐出温度に依存して高温となり、圧縮機１が停止してもしばらくは高熱を帯びている。この状態で再び圧縮機１を運転する場合、インジェクション管１２内に溜まっている液冷媒がバイパス管１３を介して低圧側へ供給される過程で、返油管１１の温度が高温から急速に低下して、返油管１１に熱応力が発生する場合がある。
【００６４】
熱応力は、冷媒配管１０が熱変動により伸縮するとき、冷媒配管１０の端部や曲げ部に力が加わることで発生する。冷媒配管１０の直線距離が長いほど同じ方向への伸縮が大きくなるため、発生する熱応力も大きくなる。
【００６５】
このように熱応力が返油管１１に掛かる場合を考慮して、図６に示されるように、返油管１１のうちバイパス管１３と対向する返油管外面１１Ｚと、バイパス管１３のうち返油管１１と対向するバイパス管外面１３Ｚと、の距離が大きくならないようにして、返油管１１に掛かる熱応力を減少させることができる。なお、図６のように、返油管外面１１Ｚとバイパス管外面１３Ｚとの距離を第２距離Ｌ２としたとき、第２距離Ｌ２を第２基準距離（例えば５００ｍｍ）未満とすることで、発生する熱応力を減少することができる。
【００６６】
以上のように、本発明の実施の形態３に係る冷凍サイクル装置１００は、返油管外面１１Ｚとバイパス管外面１３Ｚとの距離である第２距離Ｌ２が第２基準距離未満となるように返油管１１を構成している。このため、熱伸縮による応力を抑制することができる。
【００６７】
なお、設計上、第２距離Ｌ２を超えてしまう場合には、図７のように屈曲部１１ｚ１，１１ｚ２を設けることで、熱伸縮による応力を抑制することができる。返油管１１の屈曲回数は、２回に限定されるものではなく、例えば３回以上であってもよい。
【符号の説明】
【００６８】
１  圧縮機、１ａ  中間圧力部、２  オイルセパレータ、３  凝縮器、４  液溜め容器、５  過冷却器、６  電子膨張弁、７  第１電磁弁、８  第２電磁弁、９  アキュムレータ、１０  冷媒配管、１０ａ  第１分岐部、１０ｂ  第１合流部、１０ｓ  吸入管、１０Ｚ  吸入管外面、１１  返油管、１１ｂ  第２合流部、１１ｚ１，１１ｚ２  屈曲部、１２  インジェクション管、１２ａ  第２分岐部、１３  バイパス管、１３Ａ  屈曲部、１３Ｚ  バイパス管外面、５０  制御手段、１００  冷凍サイクル装置、１１０ｂ  合流部、１１３  バイパス管、２００  冷凍サイクル装置、Ｌ１  第１距離、Ｌ２  第２距離。
【図１】
2016079859.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2016079859.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成28年12月8日(2016.12.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６４】
熱応力は、返油管１１が熱変動により伸縮するとき、返油管１１の端部や曲げ部に力が加わることで発生する。返油管１１の直線距離が長いほど同じ方向への伸縮が大きくなるため、発生する熱応力も大きくなる。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６５】
このように熱応力が返油管１１に掛かる場合を考慮して、図６に示されるように、冷媒配管１０のうちバイパス管１３と対向する冷媒配管外面１０Ｚと、バイパス管１３のうち冷媒配管１０と対向するバイパス管外面１３Ｚと、の距離が大きくならないようにして、返油管１１に掛かる熱応力を減少させることができる。なお、図６のように、冷媒配管外面１０Ｚとバイパス管外面１３Ｚとの距離を第２距離Ｌ２としたとき、第２距離Ｌ２を第２基準距離（例えば５００ｍｍ）未満とすることで、発生する熱応力を減少することができる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒配管を流れる冷媒を圧縮する圧縮機と、
前記圧縮機から吐出された冷媒を凝縮する凝縮器と、
前記圧縮機の吐出側で且つ前記凝縮器の入口側に位置するオイルセパレータと、
前記オイルセパレータにおいて冷媒から分離された油を通し、前記冷媒配管のうち前記圧縮機の吸入側に位置する第１合流部において前記冷媒配管と合流する返油管と、
前記冷媒配管のうち前記凝縮器の出口側における第１分岐部において前記冷媒配管から分岐し、前記圧縮機の中間圧力部に冷媒を供給するインジェクション管と、
前記インジェクション管に設けられる第２分岐部において前記インジェクション管から分岐し、前記返油管に設けられる第２合流部において前記返油管と合流するバイパス管と、
前記冷媒配管のうち前記凝縮器の出口側で且つ前記第１分岐部よりも前記凝縮器側を流れる冷媒と、前記インジェクション管のうち前記第２分岐部よりも前記第１分岐部側を流れる冷媒と、を熱交換する過冷却器と、
前記インジェクション管のうち前記第２分岐部よりも前記中間圧力部側に設けられた第１電磁弁と、
前記バイパス管に設けられた第２電磁弁と、
前記第１電磁弁及び前記第２電磁弁を制御する制御手段と、を備えた
冷凍サイクル装置。
【請求項２】
前記制御手段は、
前記圧縮機が基準周波数未満である場合に、前記第１電磁弁を閉止し且つ前記第２電磁弁を開放し、
前記圧縮機が前記基準周波数以上である場合に、前記第１電磁弁を開放し且つ前記第２電磁弁を閉止する
請求項１に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項３】
前記バイパス管は、
屈曲部を有し、前記屈曲部と前記第２合流部との距離である第１距離が第１基準距離以上となるように構成される
請求項１又は請求項２に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項４】
前記返油管は、
前記冷媒配管のうち前記バイパス管と対向する冷媒配管外面と、前記バイパス管のうち前記冷媒配管と対向するバイパス管外面と、の距離である第２距離が第２基準距離未満となるように構成される
請求項１〜請求項３の何れか一項に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項５】
前記インジェクション管と前記返油管とは、前記バイパス管により接続されている、
請求項１〜請求項４の何れか一項に記載の冷凍サイクル装置。
【国際調査報告】
2016079859.tif 000010
2016079859.tif 000011
2016079859.tif 000012
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