(57)【要約】【課題】  冷媒を排出して再封入する場合に、冷媒を迅速に封入できる冷凍サイクル装置を得る。【解決手段】  流入した冷媒を圧縮して吐出する圧縮機１１０と、圧縮機１１０が吐出した冷媒を凝縮させる凝縮器１２０と、凝縮器１２０からの冷媒を膨張させる膨張弁１３０と、膨張弁１３０からの冷媒を蒸発させて圧縮機１１０に流入させる蒸発器１４０とを備えた循環回路を備え、さらに蒸発器１４０と圧縮機１１０との間に設けられ、循環回路と外部とを連通させる開閉弁１６０、開閉弁１６０を開く場合に膨張弁１３０の開度を制御する制御回路１７０を備える。【選択図】  図１
2008241072.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流入した冷媒を圧縮して吐出する圧縮機と、
前記圧縮機が吐出した前記冷媒を凝縮させる凝縮器と、
前記凝縮器からの前記冷媒を膨張させる膨張弁と、
前記膨張弁からの前記冷媒を蒸発させて前記圧縮機に流入させる蒸発器とを備えた循環回路、
前記蒸発器と前記圧縮機との間に設けられ、前記循環回路と外部とを連通させる開閉弁、
前記開閉弁を開く場合に前記膨張弁の開度を制御する制御回路、
を備えた冷凍サイクル装置。
【請求項２】
周囲温度を測定する周囲温度測定器を備え、
制御回路は、前記周囲温度測定器が測定した前記周囲温度に基づき膨張弁の開度を調整することを特徴とする請求項１記載の冷凍サイクル装置。
【請求項３】
蒸発器と開閉弁との間に設けられて冷媒の圧力を測定する冷媒圧力測定器を備え、
制御回路は、周囲温度測定器が測定した周囲温度および前記冷媒圧力測定器が測定した前記圧力に基づき膨張弁の開度を調整することを特徴とする請求項２記載の冷凍サイクル装置。
【請求項４】
蒸発器と開閉弁との間に設けられて冷媒の温度を測定する冷媒温度測定器を備え、
制御回路は、周囲温度測定器が測定した周囲温度および前記冷媒温度測定器が測定した前記温度に基づき膨張弁の開度を調整することを特徴とする請求項２記載の冷凍サイクル装置。
【請求項５】
蒸発器はフィンを備え、
前記フィンは、前記フィンの温度を測定するフィン温度測定器を備え、
制御回路は、周囲温度測定器が測定した周囲温度および前記フィン温度測定器が測定した前記温度に基づき膨張弁の開度を調整することを特徴とする請求項２記載の冷凍サイクル装置。
【請求項６】
散水開始および散水終了の指示に従い蒸発器に散水する散水器を備え、
制御回路は、開閉弁を開く場合に散水開始の指示を前記散水器に与え、開閉弁を閉じる場合に散水終了の指示を前記散水器に与えることを特徴とする請求項２記載の冷凍サイクル装置。
【請求項７】
制御回路は、膨張弁の開度に基づき散水量を計算して散水器に指示し、
散水器は、前記制御回路から指示された散水量で散水することを特徴とする請求項７記載の冷凍サイクル装置。
【請求項８】
膨張弁と開閉弁との間であって前記膨張弁の下流に設けられ、冷媒と熱交換する蓄熱材を備えた蓄熱器を備えた請求項２記載の冷凍サイクル装置。
【請求項９】
制御回路は、周囲温度測定器が測定した周囲温度に基づき膨張弁および開閉弁の開度を計算し、前記開度を前記膨張弁および前記開閉弁に指示し、
前記膨張弁および前記開閉弁は、前記制御回路から指示された開度で開くことを特徴とする請求項２記載の冷凍サイクル装置。
【請求項１０】
流入した冷媒を圧縮して吐出する圧縮機と、
前記圧縮機が吐出した前記冷媒を凝縮させるガスクーラと、
前記ガスクーラからの前記冷媒を膨張させる膨張弁と、
前記膨張弁からの前記冷媒を蒸発させて前記圧縮機に流入させる蒸発器とを備えた循環回路、
前記圧縮機と前記ガスクーラとの間に設けられて、前記循環回路と外部とを連通させる開閉弁、
前記開閉弁を開く場合に前記膨張弁の開度を制御する制御回路、
を備えた冷凍サイクル装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷媒循環回路と、冷媒循環回路から冷媒を排出したり冷媒循環回路に冷媒を封入したりする開閉弁とを備えた冷凍サイクル装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、脱フロン化の流れを受けて、自然冷媒を用いた冷凍サイクル装置の開発が盛んに進められている。冷凍サイクル装置の適用先は、家庭用給湯を目的としたヒートポンプ式給湯器の他、カーエアコン、空気調和装置、冷凍機、冷蔵庫等である。自然冷媒を用いた冷凍サイクル装置として、特に二酸化炭素を冷媒として用いた冷凍サイクル装置が普及しつつある。二酸化炭素は、オゾン破壊係数が０、地球温暖化係数が１という特性を備え、冷媒として用いれば環境への負荷を小さくできるという利点を有する。また、二酸化炭素は、毒性も可燃性も無いという点で安全性に優れているばかりか、入手が容易であり、比較的安価であるという利点も有している。
【０００３】
ところで、二酸化炭素の臨界温度は３１．１℃であり、フロンガスと比較すると低い温度で超臨界状態になる。そのため、冷凍サイクル装置の周囲温度（以下、「周囲温度」と称する）が二酸化炭素の臨界温度よりも高くなる場合が頻繁に発生することが考えられる。
【０００４】
ここで、冷凍サイクル装置に冷媒を再封入する場合を考える。
家庭用の冷凍サイクル装置が故障した場合、故障した装置を製造業者へ持ち込んで修理や交換をすることが容易に行える。一方、業務用冷凍サイクル装置が故障した場合には、業務停止という二次的被害が発生するので、二次的被害の拡大を防止するために、故障に対する迅速な対応が求められる。しかし、業務用の冷凍サイクル装置は、家庭用の冷凍冷凍サイクル装置よりも重量やサイズが大きいため、故障時に装置を製造業者に持ち込むことが難しい。このため、業務用冷凍サイクル装置の故障発生時には、冷凍サイクル装置が設置された場所で修理や部品交換を行うことが必要となる。
特許文献１には、冷凍サイクル装置の圧力に基づいて冷媒の充填量を調整するという冷媒充填方法および冷媒充填装置が記載されている。冷凍サイクル装置を製造業者に持ち込んだ場合には、このような冷媒充填方法を採用できるものの、冷凍サイクル装置が設置された場所で行うには、そのような冷媒充填のための装置を運搬したり、装置を冷凍サイクル装置に取り付けたりする必要があり、作業の規模が大きくなる。
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−７４３４２
【０００６】
冷凍サイクル装置が設置された場所で修理や部品交換を行う場合、最初に排出弁から冷媒を排出する工程が発生する。その後、修理や部品交換を行い、真空引きを行い、最後に冷媒を封入する工程が発生する。一般的に、冷媒排出から封入までの作業中、圧縮機は停止している。
また、新たに封入される冷媒は、ボンベに充填され、冷凍サイクル装置が設置された場所まで運搬される。作業者がこのボンベを排出弁に接続して、排出弁およびボンベの弁を開けば、ボンベから冷凍サイクル装置に冷媒が流入する。
【０００７】
次に、冷凍サイクル装置に封入される冷媒が二酸化炭素冷媒であり、一回のボンベ接続で封入できる冷媒量について説明する。
図１５は、従来の冷凍サイクル装置において二酸化炭素冷媒を封入する場合の二酸化炭素冷媒の状態変化を示す図である。図１５（ａ）は、ボンベ内および冷凍サイクル装置内の二酸化炭素冷媒の状態変化を示す図であり、図１５（ｂ）は図１５（ａ）の大気圧付近を拡大して示した図である。図１５（ａ）、（ｂ）のいずれにおいても、横軸はエンタルピー、縦軸は絶対圧力を示す。図１５（ａ）、（ｂ）において、実線はボンベ内の二酸化炭素冷媒の状態変化を示し、破線は冷凍サイクル装置内の二酸化炭素冷媒の状態変化を示す。ここでは、周囲温度が４０℃、ボンベの体積を９Ｌ、初期の二酸化炭素の充填量を７．０Ｋｇとする。このときの圧力は１４．７ＭＰａである。また、冷凍サイクル装置の内容積を３０Ｌとする。周囲温度が二酸化炭素の臨界温度よりも高いため、ボンベ内の二酸化炭素冷媒は超臨界状態になっている。
【０００８】
図１５（ａ）の実線が示すように、ボンベ内の二酸化炭素冷媒の初期状態を状態ａとする。ボンベと冷凍サイクル装置とを接続すると、ボンベ内の二酸化炭素冷媒は、温度については周囲温度と同一である状態を維持したままで、冷媒密度および圧力は低下して、最終的に状態ｂに至る。
一方、図１５（ａ）、（ｂ）の破線が示すように、冷凍サイクル装置内の二酸化炭素冷媒の初期状態を状態ｃとする。冷凍サイクル装置内の二酸化炭素冷媒も、温度については周囲温度と同一である状態を維持したままで、冷媒密度および圧力は上昇して、ボンベ内の圧力と同等になるまで変化し、最終的に状態ｂに至る。
ボンベ内および冷凍サイクル装置内の二酸化炭素冷媒の圧力は、最終状態ｂにおいては約６．７Ｍｐａとなる。また、ボンベから冷凍サイクル装置へ移動した二酸化炭素冷媒の量は５．３８Ｋｇであり、１．６２Ｋｇはボンベ内に残留する。
【０００９】
上述の場合は、二酸化炭素冷媒は超臨界状態であるため、冷媒封入時の冷凍サイクル装置内の圧力はすぐに上昇するとともに、ボンベ内の圧力は極度に低下する。このため、一回のボンベ接続では二酸化炭素冷媒を冷凍サイクル装置に十分に封入できず、冷凍サイクル装置に必要な二酸化炭素を充填するために、満充填のボンベを複数回接続しなければならず、作業量が増えるだけでなく、二酸化炭素冷媒を十分充填するまでに時間が掛かる。
【００１０】
また、二酸化炭素のボンベから冷凍サイクル装置への流入速度を大きくすることを目的として、排出弁やボンベの弁の開度を大きくした場合を考え、図１５（ａ）に点線で示す。図１５（ａ）の点線が示すように、排出弁およびボンベの弁を開いた直後、初期状態ａのボンベ内の二酸化炭素冷媒は、各弁の開度が大きいために急激に減圧し、減圧に伴い温度も低下して状態ｄに至る。一方、冷凍サイクル装置に二酸化炭素冷媒が流入すると、冷凍サイクル装置内の圧力が増加する。すると、ボンベと冷凍サイクル装置との圧力差が小さくなり、それ以上の二酸化炭素冷媒の封入が停滞気味になる。この後、ボンベ内の二酸化炭素冷媒が周囲温度との熱交換により熱を得れば、ボンベ内の冷媒圧力が増加し、ボンベから冷凍サイクル装置へ二酸化炭素冷媒が流入する。二酸化炭素冷媒の流入があれば、再びボンベ内の圧力が低下して温度も低下する。ボンベ内の冷媒状態は、上記の変化を繰り返して状態ｂに至る。
ボンベ内の二酸化炭素冷媒は、周囲温度と熱交換して徐々に熱量を得ており、減圧による温度低下を緩和するには、温度低下の速度に間に合わない。つまり、弁を開いた直後には二酸化炭素冷媒が冷凍サイクル装置に大量に移動するが、その後は、二酸化炭素冷媒は徐々にしか移動しない。
以上のように、図１５において実線や破線で示したように二酸化炭素冷媒を封入した場合でも、点線で示したように排出弁やボンベの弁の開度を大きくした場合でも、二酸化炭素冷媒の封入に時間が掛かることは同じであり、冷凍サイクル装置内に封入できる二酸化炭素の量も同じである。
【００１１】
前述したように、業務用の冷凍サイクル装置の修理や部品交換時には迅速な対応のために、少ないボンベ数で、また短時間で冷凍サイクル装置へ十分な量の二酸化炭素冷媒を充填するために、ボンベに充填する二酸化炭素の量を増やすことを考えると、そのようなボンベの内圧は著しく高くなる。この場合、安全上、操作が困難になることが予想され、ボンベの耐圧も強固にする必要があり経済的に効率的ではない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は、冷凍サイクル装置が設置されている場所で冷媒を再封入する場合に、上記のような問題を解決するためになされたもので、冷媒を迅速に封入できるような冷凍サイクル装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明に係る冷凍サイクル装置は、流入した冷媒を圧縮して吐出する圧縮機と、圧縮機が吐出した冷媒を凝縮させる凝縮器と、凝縮器からの冷媒を膨張させる膨張弁と、膨張弁からの冷媒を蒸発させて圧縮機に流入させる蒸発器とを備えた循環回路を備えたものであり、さらに蒸発器と圧縮機との間に設けられ、循環回路と外部とを連通させる開閉弁、開閉弁を開く場合に膨張弁の開度を制御する制御回路を備えたことを特徴とする。
【００１４】
また、本発明に係る冷凍サイクル装置は、流入した冷媒を圧縮して吐出する圧縮機と、
圧縮機が吐出した冷媒を凝縮させるガスクーラと、ガスクーラからの冷媒を膨張させる膨張弁と、膨張弁からの冷媒を蒸発させて圧縮機に流入させる蒸発器とを備えた循環回路を備えたものであり、さらに圧縮機とガスクーラとの間に設けられて、循環回路と外部とを連通させる開閉弁、開閉弁を開く場合に膨張弁の開度を制御する制御回路を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、開閉弁を開く場合に制御回路が膨張弁の開度を調整することにより、開閉弁に向かって流れる冷媒により蒸発器が冷却され、その後新たに封入された冷媒は蒸発器で冷却されて圧力の上昇が抑制されるので、冷媒の封入が促進されるという効果を得ることができる。
【００１６】
また、本発明によれば、開閉弁を開く場合に制御回路が膨張弁の開度を調整することにより、開閉弁に向かって流れる冷媒によりガスクーラが冷却され、その後新たに封入された冷媒はガスクーラで冷却されて圧力の上昇が抑制されるので、冷媒の封入が促進されるという効果を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
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の構成図である。
図１に示す冷凍サイクル装置１００は、圧縮機１１０、ガスクーラ１２０、電子式膨張弁１３０および蒸発器１４０が配管で接続された循環回路を備え、循環回路の内部を冷媒が循環する。圧縮機１１０は流入した冷媒を圧縮して吐出し、ガスクーラ１２０は圧縮機１１０が吐出した冷媒を凝縮させる凝縮器として動作し、電子式膨張弁１３０はガスクーラ１２０からの冷媒を膨張させる膨張弁として動作し、蒸発器１４０は電子式膨張弁１３０からの冷媒を蒸発させる。
また、冷凍サイクル装置１００は、蒸発器１４０に送風して蒸発器１４０内の冷媒の蒸発を促進する送風機１５０、循環回路の内部と外部とを連通させる開閉弁１６０、電子式膨張弁１３０の開度を制御する制御回路１７０、周囲温度を測定する周囲温度測定器１８０を備えている。
【００１８】
冷媒は、冷凍サイクル装置の動作時には、圧縮機１１０、ガスクーラ１２０、電子式膨張弁１３０、蒸発器１４０、圧縮機１１０の順に循環回路内を流れており、開閉弁１６０が開いた時には、開閉弁１６０を介して外部に流出する。また、開閉弁１６０を開いて開閉弁１６０から循環回路内に冷媒を流入させることもできる。
【００１９】
制御回路１７０は、開閉弁１６０が開いたときに、周囲温度測定器１８０が測定した周囲温度値を取得して、この周囲温度値に基づき電子式膨張弁１３０の開度を制御する。図１において、制御回路１７０と電子式膨張弁１３０との接続、および制御回路１７０と周囲温度測定器１８０との接続を破線で示す。
【００２０】
図２は、実施の形態１に係る蒸発器１４０を示す図である。図２（ａ）は蒸発器１４０の全体概略図を示し、図２（ｂ）は冷媒管１４１の断面と同じ方向から見たフィン１４２を示す。蒸発器１４０は、内部を冷媒が流れる冷媒管１４１、アルミあるいは銅などの金属で構成された複数のフィン１４２を備えている。冷媒管１４１は、複数の伝熱管１４１a、流入した冷媒を複数の伝熱管１４１aに分流させるヘッダー管１４１ｂ、複数の伝熱管１４１ａから流入した冷媒を合流させて蒸発器１４０外部に流出させるヘッダー管１４１ｃで構成されている。フィン１４２には複数の伝熱管貫通用穴１４３が形成され、伝熱管１４１ａは伝熱管貫通用穴１４３を通っている。伝熱管１４１ａの外周と伝熱管貫通用穴１４３の円周とはほぼ同じ寸法であり、伝熱管１４１ａは伝熱管間通用穴１４３の外周に密着するように貫通している。
上記の構成により、蒸発器１４０に流入した冷媒は、冷媒管１４１により複数に分岐して流れ、フィン１４２と熱交換を行った後に合流して蒸発器１４０の外部に流出する。
【００２１】
次に、冷媒排出時の冷凍サイクル装置１００の操作内容および冷媒の状態について説明する。
なお、ここでは冷凍サイクル装置に用いる冷媒は二酸化炭素冷媒とし、以降「冷媒」と称する。
図３は、実施の形態１における冷媒排出時の冷媒の状態変化を示す図である。図３において、横軸はエンタルピー、縦軸は絶対圧力を示す。
ここで、圧縮機１１０からガスクーラ１２０を経て電子式膨張弁１３０までの循環回路に滞留する冷媒の状態を状態Ａ、電子式膨張弁１３０と蒸発器１４０との間の配管に滞留する冷媒の状態を状態Ｂ、蒸発器１４０と開閉弁１６０との間の配管に滞留する冷媒の状態を状態Ｃ、循環回路の外部に排出された冷媒の状態を状態Ｄとし、図１および図３に冷媒の状態Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを示す。
【００２２】
まず、圧縮機１１０を停止させた後に開閉弁１６０を開ける。開閉弁１６０を開ける際、制御回路１７０は冷媒排出開始を示す信号を与えられ、この冷媒排出開始信号が入力された制御回路１７０は電子式膨張弁１３０を閉じる。また、制御回路１７０は、周囲温度測定器１８０が測定した周囲温度値を取得する。
なお、冷媒排出開始信号については、開閉弁１６０の操作者が外部スイッチを操作して制御回路１７０に与えても良く、開閉弁１６０自らが開閉弁１６０の開閉を検知して、検知結果を冷媒排出開始信号として制御回路１７０に与えても良い。
【００２３】
この後、制御回路１７０は電子式膨張弁１３０を開くが、周囲温度値に基づき開度を調整する。圧縮機１１０から電子式膨張弁１３０までの循環回路に滞留して状態Ａである冷媒は、電子式膨張弁１３０を通過すると膨張して圧力が低下し、状態Ｂになる。減圧されて状態Ｂになった冷媒は、蒸発器１４０を通過すると蒸発して周囲から熱を得て、状態Ｃになる。この状態Ｃの冷媒が開閉弁１６０から外部に流出すると、大気と同じ圧力である状態Ｄに遷移する。
【００２４】
冷媒は、蒸発器１４０を通過して状態Ｂから状態Ｃに遷移する際に熱交換して周囲から熱を奪うため、蒸発器１４０は冷媒排出前よりも温度が低下する。電子式膨張弁１３０による蒸発器１４０の温度の具体的な制御は、例えば、周囲温度値と電子式膨張弁１３０の開度との関係を制御回路１７０に予め設定しておき、制御回路１７０は、取得した周囲温度値から電子式膨張弁１３０の開度を調整するというものである。周囲温度値と電子式膨張弁１３０の開度との関係とは、所定の周囲温度と、蒸発器１４０出口の飽和液冷媒温度が当該周囲温度値以下になるような電子式膨張弁１３０の開きとの対応を示す関係である。
なお、蒸発器１４０が冷媒と熱交換した熱は、主にフィン１４２や伝熱管１４１ａに蓄積される。また、電子式膨張弁１３０の開度調整により、飽和液冷媒温度は周囲温度よりも低くなるので、蒸発器１４０、特にフィン１４２や伝熱管１４１ａを中心とした温度は、周囲温度よりも低くなる。
【００２５】
次に、冷媒封入時の冷凍サイクル装置１００の操作内容および冷媒の状態について説明する。
まず、冷媒封入の前には、循環回路の真空引きが行われる。ところで、一般に、部品交換時のロウ付けにおいては、酸化スケール防止のために冷媒の置換に二酸化炭素が用いられている。この場合には冷媒封入前に装置内の真空引きを十分行う必要がある。しかし、本実施の形態１のように、冷媒自体が二酸化炭素である場合には、冷媒の置換を行う必要がなく、また冷媒を追加して封入することも容易であるため、真空引きを十分行う必要はなく、ボンベ内の冷媒が循環回路内に取り込まれる程度の真空引きを行えば良い。
【００２６】
冷媒封入の際、冷媒の入ったボンベを開閉弁１６０に接続して、開閉弁１６０およびボンベを開けば、冷媒がボンベから循環回路内に流入する。
図４は、冷媒封入時における冷媒の状態変化を示す図である。図４（ａ）は、ボンベ内および冷凍サイクル装置の循環回路内の二酸化炭素冷媒の状態変化を示す図であり、図４（ｂ）は図４（ａ）の大気圧付近を拡大して示した図である。図４（ａ）、（ｂ）のいずれにおいても、横軸はエンタルピー、縦軸は絶対圧力を示す。また、図４において、実線はボンベ内の冷媒の状態の変化を示し、冷媒封入前を状態Ｅ、冷媒封入時の最終状態を状態Ｆとする。破線は循環回路内の冷媒の状態の変化を示し、冷媒封入前を状態Ｇ、冷媒封入時の途中の状態を状態Ｈ、最終状態を状態Ｉとする。ここでは周囲温度が４０℃程度であり、ボンベ内の冷媒温度も同程度である場合を想定する。
【００２７】
冷媒がボンベから循環回路に流入すると、状態Ｅであったボンベ内の冷媒は、温度を一定に維持、つまり周囲温度と略同じ温度のまま、状態Ｆに至る。このとき、冷媒の密度および圧力は、状態Ｆに近づくにつれて低下していく。
【００２８】
一方、状態Ｇであった循環回路内の冷媒は、ボンベからの冷媒の流入により圧力を増す。冷媒は、ボンベから開閉弁１６０に流入されたときには超臨界状態であるが、周囲温度よりも温度の低い蒸発器１４０で冷却されて気液二相状態や液相状態になる。冷媒が超臨界状態であるときよりも気液二相状態等であるときの方が冷媒の圧力が低いので、冷媒封入による循環回路内の圧力の上昇が抑制される。図４の破線が示すように、封入された冷媒は、伝熱管１２１ａやフィン１４２等と同等の温度を維持する、また、封入とともに循環回路内の冷媒圧力は上昇するが、やがて圧力上昇が停止し（状態Ｈ）、液相へと変化し、最終的には状態Ｉに至る。
このように、循環回路内の冷媒の圧力上昇が抑制され、ボンベ内と循環回路内との圧力差が維持されるので、ボンベ内の冷媒は圧力の低い循環回路に流入しやすくなる。
【００２９】
次に、本実施の形態１において、ボンベを１本使った場合に封入できる冷媒の量を計算する。
ここでは、「背景技術」欄で従来の冷媒封入方法を説明した場合と同様、冷凍サイクル装置１００の内容積が約３０Ｌ、ボンベについては、内容積が約９Ｌ、初期の状態の充填量が７．０Ｋｇとする。これにより、ボンベ内は、周囲温度４０℃で圧力１４．７ＭＰａになる。また、冷媒封入前の蒸発器１４０の温度は約１０℃とする。
このとき、循環回路およびボンベ内の最終的な圧力は４．５ＭＰａとなり、循環回路内へ移動した冷媒は６．１２ｋｇとなる。蒸発器１４０が周囲温度よりも低い場合の二酸化炭素の封入量は、従来の冷媒封入方法よりも増えている。
【００３０】
以上のように、本実施の形態１においては、冷媒排出時に制御回路１７０が周囲温度値に基づき電子式膨張弁１３０の開度を調整し、蒸発器１４０の温度を低下させるので、冷凍サイクル装置１００内に流入した冷媒が蒸発器１４０で冷却されて気液二相状態または液相状態に変化し、循環回路内の圧力の上昇が抑制される。これにより、ボンベから循環回路への冷媒封入を促進することができる。
【００３１】
ところで、上記実施の形態１では、制御回路１７０は、蒸発器１４０出口の飽和液冷媒温度が当該周囲温度値以下になるように電子式膨張弁１３０の開度を調整していた。しかし、冷媒は、冷凍サイクル装置に封入された際に臨界温度を超えずに超臨界状態にならなければ、封入が促進されるので、本実施の形態１において制御回路１７０が蒸発器１４０出口の飽和液冷媒温度が冷媒の臨界温度以下になるように電子式膨張弁１３０の開度を調整するように構成しても良い。また、制御回路１７０は、周囲温度または冷媒の臨界温度ではなく、所定の温度以下を参照し、飽和液冷媒温度が所定の温度以下になるように電子式膨張弁１３０の開度を調整しても良い。
【００３２】
また、上記実施の形態１では、圧縮機１１０の流路抵抗が大きく、冷媒は圧縮機１１０の吸入側から開閉弁１６０に向かって流れることがないという前提で、冷媒排出時の循環回路内の冷媒の流れが、圧縮機１１０、凝縮器１２０、電子式膨張弁１３０、蒸発器１４０、開閉弁１６０の順であることと説明していた。しかし、圧縮機１１０の流路抵抗が小さい場合や、冷媒を圧縮機１１０からガスヒーター１２０に向かって確実に流した場合には、圧縮機１１０の前後、例えば圧縮機１１０と開閉弁１６０との間や圧縮機１１０とガスヒータ１２０との間などに逆止弁を設けても良い。逆止弁は、圧縮機１１０の吸入側から開閉弁１６０への冷媒の流れを防ぐものである。
【００３３】
また、上記実施の形態１では、冷媒排出時には圧縮機１１０を停止させた後に電子式膨張弁１３０を閉じ、開閉弁１６０を開ける操作をしていた。しかし、電子式膨張弁１３０で調整する状態Ａの冷媒を循環回路内に多く保持しておくために、圧縮機１１０を停止する前に電子式膨張弁１３０を閉じるようにしても良い。この場合、循環する冷媒の流れが電子式膨張弁１３０で止められるので、冷媒はガスクーラ１２０等に保持される。つまり、冷媒排出時に電子式膨張弁１３０および蒸発器１４０を通過する冷媒の量が増え、蒸発器１４０の冷却量が増えるので、冷媒封入時の冷媒冷却を強化して、冷媒封入もさらに促進することができる。
【００３４】
なお、従来の冷凍サイクル装置のように電子式膨張弁１３０で圧力制御を行わずに二酸化炭素冷媒を排出すると、二酸化炭素冷媒が開閉弁１６０の付近で急激に減圧する。開閉弁１６０の付近や冷凍サイクル装置の設置面などに二酸化炭素が到達すると、その付近にドライアイスが生成されて付着する場合がある。このように付着したドライアイスが気化すると、付着面を粉砕することもある。しかし、上記実施の形態１では、制御装置１７０が電子式膨張弁１３０の開度を制御するので、冷媒排出時の二酸化炭素は循環回路内で減圧して蒸発し、ドライアイスが生成されることもなく、ドライアイスが付着した面が粉砕されることもない。
【００３５】
さらに、上記実施の形態１では、冷媒が二酸化炭素である場合について説明したが、冷媒がＨＦＣ系冷媒の場合にも適用できる。つまり、周囲温度やＨＦＣ冷媒の臨界温度を考慮して制御回路１７０を動作させ、冷媒排出時の電子式膨張弁１３０の開度を調整して蒸発器１４０を冷却すれば、封入時のボンベと循環回路内との間の圧力差が確保されるので、冷媒が二酸化炭素である場合と同様、冷媒の封入を促進できるという効果を得られる。
【００３６】
実施の形態２．
実施の形態１では、制御回路１７０は周囲温度に基づき電子式開閉弁１３０の開度を調整していた。しかし、制御回路１７０について、周囲温度だけでなく、冷媒圧力も参照して電子式開閉弁１３０の開度を調整するよう構成しても良い。
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の構成図である。図５に示す実施の形態２に係る冷凍サイクル装置１００は、実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１００に冷媒圧力測定器２００を設けたものである。図１に示す実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１００と同一の構成には同一の符号を付し、その説明は省略する。
【００３７】
冷媒圧力測定器２００は、蒸発器１４０と開閉弁１６０との間に設けられ、冷媒の圧力を測定するものである。すなわち、冷媒圧力測定器２００は、蒸発器１４０から排出された冷媒の圧力を測定しており、測定した冷媒圧力値を制御装置１７０に送信する。
【００３８】
次に、冷媒排出時の冷凍サイクル装置１００の操作内容および冷媒の状態について説明する。なお、実施の形態１と同一の内容については説明を省略する。
実施の形態１にて説明した図３の通り、冷媒排出時に膨張した状態Ｂの冷媒は、蒸発器１４０で空気と熱交換して蒸発し、状態Ｃに至る。ここで状態Ａから状態Ｂになった冷媒は、電子式膨張弁１３０を通過したものであり、電子式膨張弁１３０の開度は、制御回路１７０により調整される。
【００３９】
なお、制御回路１７０の電子式膨張弁１３０の調整は、状態Ｃの冷媒の圧力から導かれる飽和液冷媒温度が、周囲温度よりも低くなることを目的として行うものである。つまり、制御回路１７０は、周囲温度測定器１８０が測定した周囲温度の値を周囲温度測定器１８０から取得するとともに、冷媒圧力測定器２００が測定した状態Ｃの冷媒の圧力値を冷媒圧力測定器２００から取得し、冷媒圧力値から飽和液冷媒温度を導いて、この飽和液冷媒温度が周囲温度値よりも小さくなるように電子式膨張弁１３０の開度を調整する。
【００４０】
ここで、電子式膨張弁１３０の開度の調整により冷媒の状態変化を調整する例を説明する。
なお、電子式膨張弁１３０の開度を変更すると、電子式膨張弁１３０から蒸発器１４０に至って、さらに開閉弁１６０まで流れる冷媒の速度や量も変化するため、冷媒の状態変化の要因は電子式膨張弁１３０の開度だけではないと言える。しかし、ここでは、冷媒の速度や量の変化量については一定であると仮定する。
【００４１】
まず、冷媒圧力値から導いた飽和液冷媒温度が周囲温度値よりも高い場合には、蒸発器１４０の温度も周囲温度よりも高い。そのため、制御回路１７０は、電子式膨張弁１３０の開度を現在よりも小さくする。これにより、状態Ｂの冷媒圧力はさらに低下するので、冷媒が蒸発器１４０で熱交換すると、電子式膨張弁１３０の開度変更前よりも蒸発器１４０の温度が低下する。
また、冷媒圧力値から導いた飽和液冷媒温度が周囲温度値よりも低い場合には、蒸発器１４０の温度も周囲温度よりも低い。このとき、電子式膨張弁１３０の開度は、蒸発器１４０を冷却するには十分でも、冷媒を排出するには小さすぎる可能性がある。電子式膨張弁１３０の開度が小さいと冷媒排出に時間が掛かるため、制御回路１７０は、電子式膨張弁１３０の開度を現在よりも大きくする。つまり、制御回路１７０は、冷媒圧力値から導いた飽和液冷媒温度が周囲温度値よりも低いままで、電子式膨張弁１３０の開度を大きくする。これにより、電子式膨張弁１３０による膨張率は低下して、状態Ｂの冷媒圧力は上昇するが、蒸発器１４０の出口付近での飽和液冷媒温度は周囲温度値よりも低いので、蒸発器１４０を十分冷却することができる。
【００４２】
冷媒封入時の操作および動作は実施の形態１と同じであり、開閉弁１６０から循環回路に流入した冷媒は、蒸発器１４０により冷却されるので、ボンベ内の冷媒は圧力の低い循環回路に流入しやすくなる。
【００４３】
以上のように、本実施の形態２によれば、制御装置１７０が、冷媒圧力から導いた飽和液冷媒温度、および周囲温度値に基づき電子式膨張弁１３０の開度を調整するので、冷媒排出時に蒸発器１４０を冷却することで冷媒の封入を効率的に促進できるという効果を得られるだけでなく、冷凍サイクル装置１００の冷媒排出の時間を適切に調整できるという効果を得ることができる。
【００４４】
実施の形態３．
実施の形態２では、制御回路１７０は冷媒圧力値から導いた飽和液冷媒温度と周囲温度値とを比較して電子膨張弁１３０の開度を調整していたが、実施の形態３では、電子膨張弁１３０の開度の調整に、冷媒温度値と周囲温度値とを用いる。
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の構成図である。図６に示す実施の形態３に係る冷凍サイクル装置１００は、実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１００に冷媒温度測定器３００を設けたものである。図１に示す実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１００と同一の構成には同一の符号を付し、その説明は省略する。
【００４５】
冷媒温度測定器３００は、蒸発器１４０と開閉弁１６０との間に設けられ、冷媒の温度を測定するものである。すなわち、冷媒温度測定器３００は、蒸発器１４０から排出された冷媒の温度を測定しており、測定した冷媒温度値を制御回路１７０に送信する。
【００４６】
実施の形態３に係る制御回路１７０は、状態Ｃの冷媒の温度が周囲温度値よりも低くなるように電子式膨張弁１３０の開度を制御する。
なお、ここでは、制御回路１７０は冷媒温度値が周囲温度値よりも低くなるように電子式膨張弁１３０の開度を調整する。しかし、冷却された蒸発器１４０は周囲の雰囲気により温度が上昇する可能性があることや、蒸発器１４０を効率良く冷やすこと考え、冷媒温度値が周囲温度値よりも所定の温度、例えば５度低くなるように制御しても良い。
【００４７】
また、ここでは、冷媒温度測定器３００を蒸発器１４０と開閉弁１６０との間に設けたが、冷媒温度測定器３００を、蒸発器１４０の出口側の冷媒配管や、開閉弁１６０の上流で開閉弁１６０の近傍に設けても良い。また、冷媒温度測定器３００の設置箇所により循環回路内の冷媒温度が異なることを考慮して、電子式膨張弁１３０を、冷媒温度、周囲温度値および冷媒温度測定器３００の設置箇所に基づき電子式膨張弁１３０の開度を調整するような構成にしても良い。
【００４８】
以上のように、本実施の形態３によれば、蒸発器１４０の出口における状態Ｃの冷媒温度値と周囲温度値とに基づき電子式膨張弁１３０を調整した場合にも、実施の形態２において冷媒圧力値と周囲温度値とに基づき制御した場合と同様、冷媒排出時に蒸発器１４０を冷却することができる。これにより、冷媒の封入を効率的に促進できるという効果を得られるだけでなく、冷凍サイクル装置１００の冷媒排出の時間を適切に調整できるという効果を得ることができる。
【００４９】
ところで、上記実施の形態３では、制御回路１７０は、周囲温度値と冷媒温度値とを比較して電子式膨張弁１３０の開度を調整していたが、以降では、冷凍サイクル装置１００に係るもう一つの形態を示す。
図７は、本発明の実施の形態３におけるもう一つの形態である冷凍サイクル装置１００の蒸発器１４０を示す図である。実施の形態３に係るもう一つの形態は、図６に示すような冷媒温度測定器３００の替わりに、蒸発器１４０に温度測定器３０１を設けたものである。なお、図１や図２に示す実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１００と同一の構成には同一の符号を付し、その説明は省略する。
【００５０】
図７において、温度測定器３０１は、複数のフィン１４２のうちの２枚の間に挟みこまれるように設置され、取り付けられているフィン１４２の温度を測定するものである。
一般に、冷媒排出時、冷媒は蒸発器１４０で熱交換して熱を取得するので、冷媒排出が進むにつれて、フィン１４２の温度は低下する。
そこで、制御回路１７０は、温度測定器３０１が測定したフィン１４２の温度が、周囲温度測定器１８０が測定した周囲温度値よりも小さくなるように電子式膨張弁１３０の開度を制御する。
【００５１】
ただし、蒸発器１４０の冷却により、使用する冷媒が蒸発器１４０の冷媒管１４１の中で凍結させないことが重要である。そのためには、制御回路１７０を、フィン１４２の温度が二酸化炭素の凝固点−５６．６℃以上になるよう、また圧力０．５１８ＭＰａになるよう制御するよう構成する。
【００５２】
このように、冷媒温度値の替わりにフィンの温度を測定した場合でも、蒸発器１４０の冷却の度合いが把握できるため、冷媒温度値と周囲温度値とに基づき電子式膨張弁１３０を制御した場合と同様の効果を得ることができる。
【００５３】
実施の形態４．
図８は、本発明の実施の形態４に係る冷凍サイクル装置１００の構成図である。図８に示す冷凍サイクル装置１００は、実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１００に、実施の形態２に係る冷媒圧力測定器２００、および実施の形態３に係る冷媒温度測定器３００を備えたものである。図１、図５および図６に示す実施の形態１、２および３に係る冷凍サイクル装置１００と同一の構成には同一の符号を付し、その説明は省略する。
【００５４】
制御回路１７０は、状態Ｃの冷媒について、冷媒圧力測定器２００から冷媒圧力値を取得して、この冷媒圧力値から冷媒の飽和液冷媒温度を導き、さらに冷媒温度測定器３００から冷媒温度値を取得する。また、周囲温度測定器１８０から周囲温度値を取得し、冷媒圧力値、冷媒温度値および周囲温度値に基づき、状態Ｃの冷媒の飽和液冷媒温度が周囲温度値よりも低くなるように電子式膨張弁１３０の開度を調整する。
【００５５】
以上のように、実施の形態４によれば、状態Ｃの飽和液冷媒温度と周囲温度値とを比較して電子式膨張弁１３０の開度を調整する場合に、冷媒圧力値および冷媒温度値とを参照するので、電子式膨張弁１３０の開度の調整を排出時間や蒸発器１４０の冷却レベルなどの観点から効率良く行うことができる。
【００５６】
ところで、上記実施の形態４では、冷媒温度測定器３００を用いて状態Ｃの冷媒温度値を取得したが、冷媒温度測定器３００の替わりに、温度測定器３０１をフィン１４２に設けても良い。つまり、制御装置１７０は、状態Ｃの冷媒圧力値、フィン１４２の温度、および周囲温度値に基づき電子式膨張弁１３０の開度を調整することになる。この場合においても、状態Ｃの冷媒温度値を用いて電子式膨張弁１３０の開度を調整した場合と同様に、細密な調整をすることができる。
【００５７】
実施の形態５
図９は、本発明の実施の形態５に係る冷凍サイクル装置１００の構成図である。図９に示す実施の形態５に係る冷凍サイクル装置１００は、実施の形態４に係る冷凍サイクル装置１００に開閉弁１６０の開度を調整する開度調整部１６１を備えたものである。図８に示す実施の形態４に係る冷凍サイクル装置１００と同一の構成には同一の符号を付し、その説明は省略する。
【００５８】
制御回路１７０は、状態Ｃの冷媒圧力値および冷媒温度値と周囲温度値とに基づき状態Ｃの飽和液冷媒温度が周囲温度値よりも低くなるように電子式膨張弁１３０および開閉弁１６０の開度を計算し、電子式膨張弁１３０および開度調整部１６１にそれぞれの開度を指示する。
開度調整部１６１は、開閉弁１６０の開度を指示する信号を制御回路１７０から受信すると、指示された信号に基づき開閉弁１６０の開度を調整する。
【００５９】
以上のように本実施の形態５によれば、冷媒排出時に開閉弁１６０の開度も調整するので、電子式膨張弁１３０から開閉弁１６０までの冷媒圧力を、電子式膨張弁１３０のみを備えた場合よりも細かく制御することができる。
【００６０】
なお、上述では、制御回路１７０は冷媒圧力値と冷媒温度値と周囲温度値とに基づいて、電子式膨張弁１３０および開閉弁１６０の開度を調整する旨を説明した。しかし、制御回路１７０は、冷媒圧力値と周囲温度値とに基づき開度を調整したり、冷媒温度値と周囲温度値に基づき開度を調整したり、フィン１４２に設けた温度測定器３０１から取得したフィンの温度と周囲温度値に基づき開度を調整しても良い。
【００６１】
実施の形態６．
図１０は、本発明の実施の形態６に係る冷凍サイクル装置１００の構成図である。図１０に示す実施の形態６に係る冷凍サイクル装置１００は、実施の形態４に係る冷凍サイクル装置１００に蒸発器１４０に散水する散水器６００を備えたものである。図８に示す実施の形態４に係る冷凍サイクル装置１００と同一の構成には同一の符号を付し、その説明は省略する。
【００６２】
制御回路１７０は、冷媒排出開始信号が与えられると、散水器６００に散水の開始を指示する散水開始信号を散水器６００に出力する。冷媒排出が終了した旨を検知すると、散水の終了を指示する散水終了信号を散水器６００に出力する。また、電子式膨張弁１３０を調整するのに伴い、散水量も計算して散水器６００に指示しても良い。
【００６３】
散水器６００は、制御回路１７０からの指示に基づき、蒸発器１４０のフィン１４２に散水するものである。散水される水は、散水器６００が備えるタンクに貯水されていた水であったり、外部から供給されるものであったりする。
【００６４】
次に、冷媒排出時の蒸発器１４０について説明する。
冷媒排出時、電子式膨張弁１３０の開度が調整されて、蒸発器１４０において冷媒が熱交換するので、蒸発器１４０、特にフィン１４２の温度は、冷媒排出前に比べて低下する。ここで、蒸発器１４０の温度が冷凍サイクル装置１００の周囲の空気が露点よりも低くなると、蒸発器１４０に結露が発生する。冷媒の蒸発量によっては、結露して蒸発器１４０に付着した水分は冷やされて霜となる。これらの結露水や着霜より、蒸発器１４０の冷却量は増加する。特に、本実施の形態６では、冷媒放出時に蒸発器１４０が散水器６００から散水されるので、散水しない場合よりも蒸発器１４０に付着する水分や着霜量が増加するとともに、蒸発器１４０の冷却量も増加する。
【００６５】
蒸発器１４０に付着した氷や水分には、潜熱としての蓄熱がされるので、の冷却量が増加するので、蒸発器１４０は冷媒封入時に封入された冷媒もさらに冷却でき、冷媒の超臨界状態への状態変化を抑制することができる。
【００６６】
以上のように、本実施の形態６によれば、蒸発器１４０は、冷媒排出時に散水されることで、蓄積する冷却量が増加するので、冷媒封入時に流入した冷媒を冷却して冷媒の封入を促進することができる。
【００６７】
ところで、上述では、電子式膨張弁１３０の開度を調整する際に、蒸発器１４０に散水する場合について説明した。しかし、電子式膨張弁１３０だけでなく開閉弁１６０の開度も調整する場合にも、蒸発器１４０に散水しても良い。特に、電子式膨張弁１３０の開度および開閉弁１６０の開度を調整するのに伴い、散水量を調整すれば、蒸発器１４０を効率的に冷却することができる。
【００６８】
実施の形態７．
図１１は、本実施の形態７に係る冷凍サイクル装置１００の構成図である。図１１に示す実施の形態７に係る冷凍サイクル装置１００は、実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１００に蓄熱用熱交換器７００および蓄熱用熱交換器７００の蓄熱材の温度を測定する蓄熱材温度測定器７０１を設けたものである。図１に示す実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１００と同一の構成には同一の符号を付し、その説明は省略する。
【００６９】
図１２は、蓄熱用熱交換器７００の構成を示す図である。図１２（ａ）は図１１と同じ方向から見た断面図、図１２（ｂ）は図１２（ａ）のＸ−Ｘ’断面図である。蓄熱用熱交換器７００は、容器７０２の中に蓄熱材７０３が充填されており、この容器の中を循環回路を形成する冷媒配管７０４が貫通するものである。蓄熱材７０３は、水や空気、その他蓄熱できる媒体であれば材料を問わない。
【００７０】
次に冷媒排出時の冷凍サイクル装置１００について説明する。
冷媒排出時、状態Ａであった冷媒は電子式膨張弁１３０で減圧し、状態Ｂになる。その後、冷媒は蓄熱用熱交換器７００と熱交換して蓄熱材７０３を冷却する。冷媒は、さらに蒸発器１４０を通過して最終的に状態Ｃとなり、開閉弁１６０から循環回路の外に排出される。
なお、制御回路１７０は、蓄熱材温度測定器７０１が測定した蓄熱材７０３の温度に基づき、電子式膨張弁１３０の開度を調整する。
【００７１】
蓄熱材７０３は冷却されているため、封入された冷媒が冷媒配管７０４を通過すると、冷却されて気液二相状態や液相状態になり、圧力の上昇が抑制される。これにより、ボンベから冷凍サイクル装置への冷媒の流入が促進される。
なお、蓄熱材７０３の熱容量や電子式膨張弁１３０の開度の調整によっては、冷媒排出時に、蓄熱用熱交換器７００だけでなく蒸発器１４０も冷却される。蒸発器１４０も冷却されている場合には、封入された冷媒は、蒸発器１４０および蓄熱用熱交換器７００を通過した際に冷却される。
【００７２】
以上のように、本実施の形態７によれば、冷媒排出時に蒸発器１４０だけでなく蓄熱用熱交換器７００も冷却するので、冷媒封入時の冷媒冷却を強化して冷媒の封入を促進することができる。
【００７３】
ところで、上述では、冷媒排出時の電子式膨張弁１３０を蓄熱材７０３が所定温度よりも低くなるよう調整する旨について説明した。しかし、蒸発器１４０から流出した冷媒の圧力や温度、蒸発器１４０のフィン１４２の温度なども参照して電子式膨張弁１３０の開度を調整しても良い。また、冷媒排出時に電子式膨張弁１３０だけでなく、開閉弁調整部１６１を介して開閉弁１６０の開度を調整しても良い。
【００７４】
また、上述においては、蓄熱用熱交換器７００を電子式膨張弁１３０と蒸発器１４０との間に設けた。しかし、蒸発器１４０と開閉弁１６０との間に設け、冷媒排出時には蒸発器１４０および蓄熱用熱交換器７００を冷却するように電子式膨張弁１３０の開度を調整しても良い。
【００７５】
実施の形態８．
実施の形態１から７では、冷媒排出時に主に蒸発器１４０や蓄熱用熱交換機７００を冷却する場合について説明した。本実施の形態８では、主に給湯用の水を冷却する場合について説明する。
図１３は、本実施の形態８に係る冷凍サイクル装置１００の構成図である。図１３に示す実施の形態８に係る冷凍サイクル装置１００は、冷媒を排出したり封入したりする開閉弁１６０を圧縮機１１０とガスクーラ１２０との間に設けたものである。図１に示す本実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１００と同一の構成には同一の符号を付し、その説明は省略する。
【００７６】
図１３において、冷媒圧力検出器２００および冷媒温度検出器３００はガスクーラ１２０と開閉弁１６０との間に設けられている。また、ガスクーラ１２０は、給湯用の配水管８０１やタンク８０２を備え、ガスクーラ１２０の筐体内では循環回路の冷媒と配水管８０１内の水とが熱交換する。さらに、配水管８０１やタンク８０２にはバルブ８０３および８０４が設けられ、バルブの開閉により給水元や給水先との水の流入出を制御する。また、給水温度測定器８０５が配水管８０１のガスクーラ１２０への入口部に設けられ、水温度を測定する。
なお、図１３では図示しないが、制御回路１７０と、冷媒圧力測定器２００、冷媒温度測定器３００、給水温度測定器８０５、バルブ８０２およびバルブ８０３とは接続されており、制御回路１７０と各装置とは測定値や制御指令を送受信する。
【００７７】
図１４は、本実施の形態８に係るガスクーラ１２０の構成図である。図１４（ａ）はガスクーラ１２０の冷媒配管１２１を示す図であり、図１４（ｂ）は冷媒配管１２１の断面を示す図である。
冷媒配管１２１はガスクーラ１２０の中で螺旋状に配管されており、水配管８０１はガスクーラ１２０の冷媒配管１２１の周りに密着して、水配管８０１とともに螺旋状に配管されている。
【００７８】
制御回路１７０は、冷媒排出開始信号が入力されると、バルブ８０３および８０４を閉じ、給湯用の水はバルブ８０３からバルブ８０４までの間の配水管８０１やタンク８０２に滞留する。また、制御回路１７０は、給水温度測定器８０５から水温度値を、冷媒圧力測定器２００から冷媒圧力値を、冷媒温度測定器３００から冷媒温度値を取得し、これらの値に基づき、電子式膨張弁１０３の開度を調整する。冷媒排出時の冷媒と水との熱交換により、ガスクーラ１２０内の水温度は、周囲温度に対し所定温度低くなる。
【００７９】
水配管８０１やタンク８０２に滞留した水は、ガスクーラ１２０を通過する冷媒と熱交換し、冷却される。制御回路１７０は、水温度値、冷媒温度値、冷媒圧力値等に加え、滞留する水の量も参照して、電子式膨張弁１０３の開度や開閉弁１６０の開度を調整しても良い。
【００８０】
次に、冷媒を封入する場合について説明する。冷媒は、開閉弁１６０から冷媒が封入されると、圧縮機１１０と、ガスクーラ１２０に向かって流れる。ガスクーラ１２０を通過する冷媒は、水配管８０１やタンク８０２に滞留した水に冷却される。すると、実施の形態１〜７と同様、冷媒圧力の上昇が抑制されるので、冷媒の封入が促進される。
【００８１】
以上のように、実施の形態８によれば、冷媒排出時に、排出される冷媒をガスクーラ１２０で蒸発させることで、ガスクーラ１２０で熱交換される水を冷却できるので、冷媒封入時に、流入した冷媒を冷却できる。よって、実施の形態１等と同様、冷媒封入時に冷媒の圧力上昇を抑制できるため、冷媒封入を促進することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】本発明の実施の形態１に係る冷凍サイクル装置の構成図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る蒸発器１０４の構成図である。
【図３】本発明の実施の形態１において冷媒を排出する際の冷媒の状態変化図である。
【図４】本発明の実施の形態１において冷媒を封入する際の冷媒の状態変化図である。
【図５】本発明の実施の形態２に係る冷凍サイクル装置の構成図である。
【図６】本発明の実施の形態３に係る冷凍サイクル装置の構成図である。
【図７】本発明の実施の形態３に係る蒸発器１０４の構成図である。
【図８】本発明の実施の形態４に係る冷凍サイクル装置１００の構成図である。
【図９】本発明の実施の形態５に係る冷凍サイクル装置１００の構成図である。
【図１０】本発明の実施の形態６に係る冷凍サイクル装置１００の構成図である。
【図１１】本発明の実施の形態７に係る冷凍サイクル装置１００の構成図である。
【図１２】本発明の実施の形態７に係る蓄熱用熱交換機７００の構成図である。
【図１３】本発明の実施の形態８に係る冷凍サイクル装置１００の構成図である。
【図１４】本発明の実施の形態８に係るガスクーラ１２０の構成図である。
【図１５】従来の冷凍サイクル装置において冷媒を封入する際の冷媒の状態変化を説明する図である。
【符号の説明】
【００８３】
１００  冷凍サイクル装置、１１０  圧縮機、１２０  ガスクーラ、１３０  電子式膨張弁、１４０  蒸発器、１４２  フィン、１６０  開閉弁、１６１  開閉弁制御部、１７０  制御回路、１８０  周囲温度測定器、２００  冷媒圧力測定器、３００  冷媒温度測定器、６００  散水器、７００  蓄熱用熱交換器、７０１  蓄熱材温度測定器、８０１  配水管、８０２  タンク、８０３バルブ、８０４  バルブ
【図１】
2008241072.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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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