特許 6618622 冷凍空調装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6618622

(24)【登録日】2019年11月22日

(45)【発行日】2019年12月11日

(54)【発明の名称】冷凍空調装置

(51)【国際特許分類】

   F25B 41/04 20060101AFI20191202BHJP

   F25B 41/00 20060101ALI20191202BHJP

   F25B 1/00 20060101ALI20191202BHJP

【ＦＩ】

   F25B41/04 E

   F25B41/00 B

   F25B1/00 391

   F25B1/00 304D

【請求項の数】6

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2018-523239(P2018-523239)

(86)(22)【出願日】2016年6月23日

(86)【国際出願番号】JP2016068704

(87)【国際公開番号】WO2017221384

(87)【国際公開日】20171228

【審査請求日】2018年9月14日

(73)【特許権者】

【識別番号】000006013

【氏名又は名称】三菱電機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001461

【氏名又は名称】特許業務法人きさ特許商標事務所

(72)【発明者】

【氏名】久保 貴司

(72)【発明者】

【氏名】新海 光史

(72)【発明者】

【氏名】浅井 慎一

【審査官】 西山 真二

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００９−２２２２７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−３２５６５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−２１５３０９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実公平０５−０１９７２４（ＪＰ，Ｙ２）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ２５Ｂ １／００

Ｆ２５Ｂ ４１／００ − ４１／０６

Ｆ１６Ｋ ４７／０２

Ｆ１６Ｌ ５５／０４５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

圧縮機、凝縮器、電磁弁、膨張弁、および、蒸発器が配管により環状に接続された冷凍サイクル装置と、制御装置と、を備え、
前記制御装置は、
ポンプダウン停止処理時において、前記膨張弁を閉止する膨張弁制御部と、
ポンプダウン停止処理時において、前記膨張弁が全閉後、前記膨張弁が全閉となる度に前記電磁弁を閉止する電磁弁制御部と、を備えた
冷凍空調装置。

【請求項2】

前記制御装置は、
前記膨張弁が全閉後、設定時間経過後に前記電磁弁を閉止するものである
請求項１に記載の冷凍空調装置。

【請求項3】

前記制御装置は、
前記膨張弁の閉止を開始してから全閉となるまでの設定時間Ａと、設定時間Ａ経過後から前記電磁弁を閉止するまでの設定時間Ｂとが記憶された記憶部と、
前記膨張弁が閉止を開始すると同時に前記設定時間Ａのカウントを開始し、前記設定時間Ａのカウントが終了したら、前記設定時間Ｂのカウントを開始するカウント部と、を備え、
前記電磁弁制御部は、
前記カウント部が前記設定時間Ｂのカウントを終了したら、前記電磁弁を閉止するものである
請求項２に記載の冷凍空調装置。

【請求項4】

前記電磁弁の上流側の圧力を検知する第一圧力センサと、
前記電磁弁の下流側の圧力を検知する第二圧力センサと、を備え、
前記記憶部には、液ショックが発生する差圧値Ｃよりも小さい値であり、該差圧値Ｃに対し裕度を持たせた第一制御目標値Ｄが記憶されており、
前記制御装置は、
前記第一圧力センサが検知した圧力Ｐ１に関する情報と、前記第二圧力センサが検知した圧力Ｐ２に関する情報とを取得し、圧力Ｐ１と圧力Ｐ２とにより圧力差ΔＰを算出する圧力情報取得部を備え、
前記電磁弁制御部は、
前記圧力差ΔＰが前記第一制御目標値Ｄとなったタイミングで前記電磁弁を閉止するものである
請求項３に記載の冷凍空調装置。

【請求項5】

前記電磁弁の上流側と下流側との圧力差ΔＰを検知する差圧スイッチを備え、
前記記憶部には、液ショックが発生する差圧値Ｃよりも小さい値であり、該差圧値Ｃに対し裕度を持たせた第一制御目標値Ｄが記憶されており、
前記制御装置は、
前記差圧スイッチが検知した前記圧力差ΔＰに関する情報を取得する圧力情報取得部を備え、
前記電磁弁制御部は、
前記圧力差ΔＰが前記第一制御目標値Ｄとなったタイミングで前記電磁弁を閉止するものである
請求項３に記載の冷凍空調装置。

【請求項6】

前記記憶部には、前記差圧値Ｃ未満かつ前記第一制御目標値Ｄよりも大きい値である第二制御目標値Ｅが記憶されており、
停止時において、
前記電磁弁制御部は、
前記圧力差ΔＰが前記第二制御目標値Ｅ以上となったら前記電磁弁を開放し、
前記圧力差ΔＰが前記第一制御目標値Ｄ以下となったら前記電磁弁を閉止するものである
請求項４または５に記載の冷凍空調装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、圧縮機の再起動時に瞬間的に発生する液ショックによる衝撃圧を抑制した冷凍空調装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来の冷凍空調装置において、圧縮機、凝縮器、電磁弁、膨張弁、および、蒸発器が順次配管で環状に接続され、冷媒が循環する冷凍サイクル装置を備えたものがある。圧縮機の再起動時、ポンプダウン停止処理により電磁弁の上流側の配管内は、電磁弁の下流側の配管内に対して高い圧力となっており、電磁弁の上流側と下流側（以下、電磁弁前後と称する）の圧力に高低差が生じている。この圧力の高低差により、電磁弁の上流側の配管にあった液冷媒は、電磁弁を開放すると同時に電磁弁の下流側にある膨張弁に衝突する（以下、液ショックと称する）。

【0003】

この液ショックが発生すると、液冷媒が膨張弁に衝突する時の衝撃圧により膨張弁および配管が振動し、衝撃圧が大きい場合はそれらが破損してしまうことがある。例えば、冷凍空調装置が冷蔵倉庫を冷やす用途に用いられている場合、膨張弁が破損すると冷凍サイクル装置内の膨張行程が正常に行えなくなるため、庫内の温度上昇を引き起こし、被冷却物の品質低下を発生させる。また、異常音および異常振動を発生させることもある。

【0004】

また、たとえ液ショックによる衝撃圧が小さい場合でも、圧縮機が起動および停止を頻繁に繰り返すことにより、配管が疲労して折損し、冷媒漏洩を引き起こす場合がある。この冷媒漏洩は、地球環境保護の観点から大きな影響がある。

【0005】

そこで、冷凍空調装置の圧縮機の起動時に発生する液ショックによる衝撃圧を抑制する技術が提案されている（例えば、特許文献１および特許文献２参照）。

【0006】

特許文献１では、電磁弁前後の配管をバイパスするように接続する均圧用の電磁弁を備えたバイパス回路配管を別途設け、冷凍空調装置の起動時に電磁弁の開放よりも先行してバイパス回路側の均圧用の電磁弁を開放し、電磁弁の上流側の配管にある液冷媒を電磁弁の下流側へと少量ずつ流すことで、電磁弁前後の圧力の高低差を小さくし、液ショックによる衝撃圧を抑制している。

【0007】

また、特許文献２では、電磁弁の開閉部分と膨張弁の流量調整部分との間の冷媒流路の空間容積に制限を設け、電磁弁の上流側から流れ込んでくる冷媒が勢いづく前に膨張弁を通過するようにし、液ショックによる衝撃圧を抑制している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【特許文献1】特開平１１−３２５６５４号公報

【特許文献2】特開２０１２−２１５３０９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

特許文献１および特許文献２は、バイパス回路を増設したり、電磁弁と膨張弁との間の空間容積に制限を設けたりする必要があるため、液ショック対策に特化した配管形状とする必要がある。また、バイパス回路の配管径について、径が大きすぎる場合などは液ショックによる衝撃圧を抑制する効果が小さくなる場合があり、配管の選定が困難であるという課題がある。

【0010】

本発明は、以上のような課題を解決するためになされたもので、液ショックによる衝撃圧を抑制することができる冷凍空調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】

【0011】

本発明に係る冷凍空調装置は、圧縮機、凝縮器、電磁弁、膨張弁、および、蒸発器が配管により環状に接続された冷凍サイクル装置と、制御装置と、を備え、前記制御装置は、ポンプダウン停止処理時において、前記膨張弁を閉止する膨張弁制御部と、ポンプダウン停止処理時において、前記膨張弁が全閉後、前記膨張弁が全閉となる度に前記電磁弁を閉止する電磁弁制御部と、を備えたものである。

【発明の効果】

【0012】

本発明に係る冷凍空調装置によれば、ポンプダウン停止処理時において、膨張弁が全閉となった後に電磁弁を閉止することにより、電磁弁の上流側の配管内および電磁弁の下流側の配管内のどちらにも同等の高圧の液冷媒が溜まっている状態にし、圧縮機を再起動時の液ショックによる衝撃圧を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明の実施の形態１に係る冷凍空調装置の冷凍サイクル装置を示した概略図である。

【図2】本発明の実施の形態１に係る冷凍空調装置の制御装置の機能ブロック図である。

【図3】従来の冷凍空調装置のポンプダウン停止処理時の制御処理の流れを示すフローチャートである。

【図4】従来の冷凍空調装置のポンプダウン停止処理時の制御処理の流れを示すタイムチャートである。

【図5】本発明の実施の形態１に係る冷凍空調装置のポンプダウン停止処理時の制御処理の流れを示すフローチャートである。

【図6】本発明の実施の形態１に係る冷凍空調装置のポンプダウン停止処理時の制御処理の流れを示すタイムチャートである。

【図7】本発明の実施の形態２に係る冷凍空調装置の冷凍サイクル装置を示す概略図である。

【図8】本発明の実施の形態２に係る冷凍空調装置の制御装置の機能ブロック図である。

【図9】本発明の実施の形態２に係る冷凍空調装置のポンプダウン停止処理時の制御処理の流れを示すフローチャートである。

【図10】本発明の実施の形態２に係る冷凍空調装置のポンプダウン停止処理時および停止時の制御処理の流れを示すタイムチャートである。

【図11】図７の冷凍空調装置の冷凍サイクル装置の別の例を示す概略図である。

【図12】本発明の実施の形態３に係る冷凍空調装置の停止時の電磁弁前後の圧力差を調整する制御処理の流れを示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、以下に説明する実施の形態によって本発明が限定されるものではない。また、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。

【0015】

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係る冷凍空調装置の冷凍サイクル装置を示した概略図である。
図１に示すように、本実施の形態１に係る冷凍空調装置は、圧縮機１と、凝縮器２と、電磁弁３と、膨張弁４と、蒸発器５とを備えている。また、圧縮機１と凝縮器２とは第一配管１１で接続され、凝縮器２と電磁弁３とは第二配管１２で接続されている。電磁弁３と膨張弁４とは第三配管１３で接続され、膨張弁４と蒸発器５とは第四配管１４で接続され、蒸発器５と圧縮機１とは第五配管１５で接続されている。そして、各構成部品が各配管で環状に接続されることにより、内部に封入された冷媒が循環する冷凍サイクル装置が構成されている。

【0016】

なお、膨張弁４は、開度を任意に調整できる膨張機構を使用するものとし、例えば電子式膨張弁である。
また、第一配管１１、第二配管１２、第三配管１３、第四配管１４、および、第五配管１５は、液ショック対策に特化した配管形状ではなく、通常の配管形状である。
また、本実施の形態１に係る冷凍空調装置は、例えば、油分離器、受液器、アキュムレータなどの冷凍サイクル装置の状態を調整するために設けられる構成部品を備えてもよい。

【0017】

冷凍サイクル装置内に封入された冷媒は、圧縮機１にて圧縮され高温で高圧のガス冷媒となり、第一配管１１へと吐き出される。その後、凝縮器２により空気、水などと熱交換され凝縮し高圧の液冷媒となり、第二配管１２および電磁弁３を通過する。電磁弁３を通過した液冷媒は、第三配管１３を通り、膨張弁４により減圧され、液とガスとが混ざった低圧の気液二相冷媒へと状態変化する。その後、低圧の気液二相冷媒は第四配管１４を通り、蒸発器５内を通過する。蒸発器５では、空気、水、ブラインなどと熱交換され蒸発し、低圧のガス冷媒となり第五配管１５を通過し、再び圧縮機１へ吸い込まれる。

【0018】

図２は、本発明の実施の形態１に係る冷凍空調装置の制御装置５０の機能ブロック図である。
また、図２に示すように、本実施の形態１に係る冷凍空調装置は、各構成部品の動作を制御する制御装置５０を備えている。なお、冷凍空調装置は、制御装置５０により各構成部品の動作開始および停止のタイミングを調整できるように構成されている。
制御装置５０は、例えば、専用のハードウェア、またはメモリに格納されるプログラムを実行するＣＰＵ（Central Processing Unit、中央処理装置、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、プロセッサともいう）で構成される。

【0019】

制御装置５０は、外部から停止指令または起動指令などを受信する指令受信部５１と、圧縮機１を制御する圧縮機制御部５２と、電磁弁３を制御する電磁弁制御部５３と、膨張弁４を制御する膨張弁制御部５４と、各構成部品の制御情報を記憶した記憶部５５と、時間をカウントするカウント部５６とを備えている。

【0020】

また、記憶部５５には、膨張弁４の閉止を開始してから全閉となるまでの設定時間Ａと、設定時間Ａ経過後から電磁弁３を閉止するまでの設定時間Ｂとが記憶されている。

【0021】

なお、設定時間Ａは、膨張弁４が固有で持っている、閉止する方向に動く閉速度Ｖと、膨張弁４の全開の開度またはポンプダウン停止処理の開始時の膨張弁４の開度Ｘとから算出された値が設定される。また、設定時間Ｂは、膨張弁４の閉速度Ｖに遅れが生じ、設定時間Ａの時間内に膨張弁４が全閉とならなかった場合の裕度を設定しておくとよい。

【0022】

制御装置５０は、ポンプダウン停止処理を行う。ポンプダウン停止処理とは、冷凍空調装置を停止させる際、圧縮機１の停止前に電磁弁３を閉止した後、圧縮機１を低い容量で一定時間運転させ、電磁弁３の下流側から圧縮機１の吸込口までにある冷媒、つまり、第三配管１３、膨張弁４、第四配管１４、蒸発器５、および、第五配管１５にある冷媒を、圧縮機１の下流側へと流すことである。これにより、冷凍サイクル装置内の冷媒の圧力状態は、電磁弁３を境目として仕切られるようになる。

【0023】

図３は、従来の冷凍空調装置のポンプダウン停止処理時の制御処理の流れを示すフローチャートであり、図４は、従来の冷凍空調装置のポンプダウン停止処理時の制御処理の流れを示すタイムチャートである。なお、従来の冷凍空調装置は、本実施の形態１と同様の冷凍サイクル装置を備えているものとする。

【0024】

以下、従来の冷凍空調装置のポンプダウン停止処理時の制御処理について説明する。
図３および図４に示すように、従来の冷凍空調装置は、停止指令を受信後（ステップＳ１のＹｅｓ）、ポンプダウン停止処理を開始し、すぐに電磁弁３を閉止して冷凍サイクル装置内の圧力状態を仕切り（ステップＳ２）、圧縮機１を一定容量まで下げながら、第三配管１３、膨張弁４、第四配管１４、蒸発器５、および、第五配管１５内の圧力を低圧へと調整しながら、膨張弁４を徐々に閉止していき（ステップＳ３）、膨張弁４が全閉後、圧縮機１を停止させる（ステップＳ４）。

【0025】

一方、電磁弁３前後の圧力差ΔＰの値は、図４に示すようにポンプダウン停止処理を開始後、上昇し、圧縮機１の停止時には液ショックが発生する差圧値Ｃよりも大きくなる。

【0026】

その後、起動指令を受信して（ステップＳ５のＹｅｓ）、再び冷凍空調装置の運転を開始させるには、圧縮機１を再起動させると同時に、電磁弁３を開放する（ステップＳ６）。こうすることにより、冷凍サイクル装置内を冷媒が再び循環し、冷凍空調装置の運転が再開する。

【0027】

なお、液ショックは、一般的に電磁弁３前後の圧力差ΔＰが大きいほど、衝撃圧が大きくなる傾向にある。従来のようなポンプダウン停止処理をした場合、電磁弁３の上流側の第二配管１２内は高圧の液冷媒が溜まっているのに対し、電磁弁３の下流側の第三配管１３内は低圧力のガス冷媒が溜まっており、図６に示すように電磁弁３前後に差圧値Ｃよりも大きな圧力差ΔＰが生じる状態となる。

【0028】

そのため、圧縮機１の再起動と同時に電磁弁３を開放すると、圧力差ΔＰにより電磁弁３の上流側の第二配管１２内に溜められていた液冷媒が電磁弁３の下流側の第三配管１３へ瞬間的に流れ込む。そして、第三配管１３へ瞬間的に流れ込んだ液冷媒は、電磁弁３の下流側にある構成部品および配管に大きな衝撃圧を発生させる。

【0029】

そこで、本実施の形態１に係る冷凍空調装置は、電磁弁３前後に大きな圧力差ΔＰを生じさせないようにするため、ポンプダウン停止処理を開始後、膨張弁４の閉止動作を電磁弁３の閉止動作よりも先行してスタートさせる。

【0030】

図５は、本発明の実施の形態１に係る冷凍空調装置のポンプダウン停止処理時の制御処理の流れを示すフローチャートであり、図６は、本発明の実施の形態１に係る冷凍空調装置のポンプダウン停止処理時の制御処理の流れを示すタイムチャートである。
以下、本実施の形態１に係る冷凍空調装置のポンプダウン停止処理時の制御処理について説明する。
図５および図６に示すように、冷凍空調装置は、指令受信部５１が停止指令を受信したら（ステップＳ１１のＹｅｓ）、ポンプダウン停止処理を開始する。ポンプダウン停止処理を開始後、膨張弁制御部５４は、閉速度Ｖの速度で膨張弁４の閉止を開始すると同時に、カウント部５６は、設定時間Ａのカウントを開始する（ステップＳ１２）。このとき、膨張弁４は全閉するまで閉速度Ｖで徐々に閉止していく。

【0031】

また、設定時間Ａが経過するまでの間は、電磁弁３が開放状態となっているため、電磁弁３の上流側の第二配管１２から電磁弁３の下流側へと冷媒が流れ込み、第三配管１３内に電磁弁３の上流側の第二配管１２と同等の高圧の液冷媒を溜めることができる。ここで、膨張弁４の閉速度Ｖに遅れが生じる場合も考慮し、設定時間Ｂの裕度を取り、膨張弁４が全閉となった後に電磁弁３が閉止するように開閉動作のタイミングの制御を行う。

【0032】

つまり、カウント部５６は、設定時間Ａのカウントが終了したら、設定時間Ｂのカウントを開始する（ステップＳ１３）。そして、設定時間Ｂのカウントが終了したら、圧縮機制御部５２は、圧縮機１を停止する（ステップＳ１４）。圧縮機１を停止後、電磁弁制御部５３は、電磁弁３を閉止する（ステップＳ１５）。

【0033】

一方、電磁弁３前後の圧力差ΔＰの値は、図６に示すようにポンプダウン停止処理を開始後、一時的に上昇して差圧値Ｃよりも大きくなるが、膨張弁４の閉止を開始後、徐々に下降して膨張弁４の全閉後、差圧値Ｃよりも小さくなる。

【0034】

その後、指令受信部５１が起動指令を受信したら（ステップＳ１６のＹｅｓ）、圧縮機制御部５２は、圧縮機１を再起動させると同時に、電磁弁制御部５３は、電磁弁３を開放する（ステップＳ１７）。

【0035】

以上のように、膨張弁４の閉止動作を電磁弁３の閉止動作よりも先行してスタートさせ、一定時間をかけて閉止し、膨張弁４が全閉となった後に電磁弁３を閉止する。このように電磁弁３よりも下流側にある膨張弁４を先に閉止し始めることで、電磁弁３と膨張弁４との間の第三配管１３内に高圧の液冷媒を溜めることができる。

【0036】

これにより、電磁弁３の上流側の第二配管１２内および電磁弁３の下流側の第三配管１３内のどちらにも高圧の液冷媒が溜まっている状態にすることができる。第二配管１２内および第三配管１３内のどちらにも高圧の液冷媒が溜まっていることで、図６に示すように、電磁弁３前後の圧力差ΔＰは、ゼロまたはとても小さい値に抑えられることとなる。

【0037】

また、圧縮機１が再起動し、電磁弁３が瞬間的に開放したとしても、電磁弁３前後の圧力差ΔＰは小さく抑えられているため、第二配管１２内の高圧の液冷媒が電磁弁３の下流側へと瞬間的に流れ込む量を抑えることができる。

【0038】

このように、本実施の形態１に係る冷凍空調装置は、電磁弁３および膨張弁４の開閉動作のタイミングを制御装置５０で制御することにより、電磁弁３前後の圧力差ΔＰの値を調整し、電磁弁３の上流側の第二配管１２内および電磁弁３の下流側の第三配管１３内のどちらにも同等の高圧の液冷媒が溜まる状態にする。

【0039】

こうすることにより、電磁弁３前後の圧力差ΔＰをゼロまたはとても小さい値に抑えることができる。その結果、電磁弁３前後の圧力差ΔＰがゼロまたはとても小さい値から圧縮機１を再起動させることができるため、液ショック対策に特化した配管形状とせずに、液ショックによる衝撃圧を抑制することができる。

【0040】

実施の形態２．
以下、本発明の実施の形態２について説明するが、実施の形態１と重複するものについては説明を省略し、実施の形態１と同じ部分または相当する部分には同じ符号を付す。

【0041】

図７は、本発明の実施の形態２に係る冷凍空調装置の冷凍サイクル装置を示す概略図であり、図８は、本発明の実施の形態２に係る冷凍空調装置の制御装置５０ａの機能ブロック図である。

【0042】

図７に示すように、本実施の形態２に係る冷凍空調装置の冷凍サイクル装置では、電磁弁３の上流側の第二配管１２に第一圧力センサ２１が、電磁弁３の下流側の第三配管１３に第二圧力センサ２２がそれぞれ設けられている。また、図８に示すように、本実施の形態２に係る冷凍空調装置の制御装置５０ａは、第一圧力センサ２１および第二圧力センサ２２が検知した圧力情報を取得する圧力情報取得部５７を備えている。また、液ショックが発生する差圧値Ｃと、この差圧値Ｃに対し裕度を持たせた第一制御目標値Ｄ（＜Ｃ）とが設定されており、それらの情報は記憶部５５に記憶されている。

【0043】

図９は、本発明の実施の形態２に係る冷凍空調装置のポンプダウン停止処理時の制御処理の流れを示すフローチャートであり、図１０は、本発明の実施の形態２に係る冷凍空調装置のポンプダウン停止処理時および停止時の制御処理の流れを示すタイムチャートである。なお、図１０は後述する実施の形態３でも用い、図１０の第二制御目標値Ｅについては実施の形態３で後述する。

【0044】

以下、本実施の形態２に係る冷凍空調装置のポンプダウン停止処理時の制御処理について説明する。
図９および図１０に示すように、冷凍空調装置は、指令受信部５１が停止指令を受信したら（ステップＳ２１のＹｅｓ）、膨張弁制御部５４は、膨張弁４の閉止を開始する（ステップＳ２２）。このとき、電磁弁制御部５３は、電磁弁３の開放状態を継続し、電磁弁３の上流側の第二配管１２から電磁弁３の下流側の第三配管１３へと冷媒が流れる状態とする。図１０に示すように、ポンプダウン停止処理時の圧縮機１の運転状態と膨張弁４の開度状態とにより、電磁弁３前後の圧力差ΔＰは一時的に上昇して差圧値Ｃよりも大きくなる。しかし、膨張弁４の開度が全閉に近づくにつれ、電磁弁３の上流側の第二配管１２から流れ込んできた高圧の液冷媒が電磁弁３の下流側の第三配管１３内に溜められていく状態となり、電磁弁３前後の圧力差ΔＰの値は徐々に下降する。

【0045】

圧力情報取得部５７は、第一圧力センサ２１が検知した電磁弁３の上流側の第二配管１２の圧力Ｐ１に関する情報と、第二圧力センサ２２が検知した電磁弁３の下流側の第三配管１３の圧力Ｐ２に関する情報とを取得し、圧力Ｐ１、Ｐ２により圧力差ΔＰ＝｜Ｐ１−Ｐ２｜を算出する（ステップＳ２３）。

【0046】

圧縮機制御部５２は、膨張弁４が全閉後、圧縮機１を停止させる（ステップＳ２４）。
電磁弁制御部５３は、第一制御目標値Ｄを圧力差ΔＰの制御目標値とし、停止指令受信後の電磁弁３前後の圧力差ΔＰが差圧値Ｃよりも小さい第一制御目標値Ｄ以下となったタイミングで電磁弁３を閉止する（ステップＳ２５のＹｅｓ、ステップＳ２６）。

【0047】

その後、指令受信部５１が起動指令を受信したら（ステップＳ２７のＹｅｓ）、圧縮機制御部５２は、圧縮機１を再起動させると同時に、電磁弁制御部５３は、電磁弁３を開放する（ステップＳ２８）。

【0048】

なお、電磁弁３が閉止するタイミングは、膨張弁４が全閉状態となる前であっても構わないが、膨張弁４の閉止動作を途中で止めてしまった場合、電磁弁３の下流側の第三配管１３内に溜められた高圧の液冷媒が膨張弁４の下流側の第四配管１４へと送られ、電磁弁３前後の圧力差ΔＰの値が大きくなる可能性がある。

【0049】

しかし、液ショックによる衝撃圧を抑制するためには、電磁弁３の下流側の第三配管１３内に高圧の液冷媒を溜めて、圧力差ΔＰをゼロまたはとても小さい値に抑える必要がある。そのため、膨張弁４が全閉状態となる前に電磁弁３が閉止した場合でも、膨張弁制御部５４は、膨張弁４が全閉状態となるまで膨張弁４の閉止動作を継続させる。

【0050】

このように、本実施の形態２に係る冷凍空調装置は、電磁弁３および膨張弁４の開閉動作のタイミングを制御装置５０で制御することにより、電磁弁３前後の圧力差ΔＰの値を調整し、電磁弁３の上流側の第二配管１２内および電磁弁３の下流側の第三配管１３内のどちらにも同等の高圧の液冷媒が溜まる状態にする。

【0051】

なお、圧力差ΔＰが、液ショックが発生する差圧値Ｃ未満となるように、電磁弁３および膨張弁４の開閉動作のタイミングを制御することにより、電磁弁３の上流側の第二配管１２内および電磁弁３の下流側の第三配管１３内のどちらにも同等の高圧の液冷媒が溜まる状態となる。

【0052】

こうすることにより、電磁弁３前後の圧力差ΔＰをゼロまたはとても小さい値に抑えることができる。その結果、電磁弁３前後の圧力差ΔＰがゼロまたはとても小さい値から圧縮機１を再起動させることができるため、液ショック対策に特化した配管形状とせずに、液ショックによる衝撃圧を抑制することができる。

【0053】

また、本実施の形態２に係る冷凍空調装置は、電磁弁３および膨張弁４の開閉動作のタイミングを、圧力Ｐ１、Ｐ２を用いて制御しているため、実施の形態１に比べて電磁弁３および膨張弁４の開閉動作のタイミングの制御を精度よく行える。その結果、液ショックによる衝撃圧をさらに抑制することができる。

【0054】

図１１は、図７の冷凍空調装置の冷凍サイクル装置の別の例を示す概略図である。
なお、図１１に示すように、電磁弁３前後に第一圧力センサ２１および第二圧力センサ２２を設ける代わりに電磁弁３前後の圧力差ΔＰを検知する微差圧スイッチ２３を設けて、圧力差ΔＰがあらかじめ設定した圧力差となったときに、微差圧スイッチ２３が制御装置５０に信号を送るようにしてもよい。

【0055】

実施の形態３．
以下、本発明の実施の形態３について説明するが、実施の形態１および２と重複するものについては説明を省略し、実施の形態１および２と同じ部分または相当する部分には同じ符号を付す。

【0056】

本実施の形態３に係る冷凍空調装置では、電磁弁３前後の圧力バランスが崩れた場合に、第二制御目標値Ｅを用いて圧縮機１の停止中に電磁弁３を開閉動作させることにより、電磁弁３前後の圧力差ΔＰを調整する制御を行い、液ショックによる衝撃圧を抑制する。

【0057】

本実施の形態３では、図１０に示すように、液ショックが発生する差圧値Ｃと、この差圧値Ｃに対し裕度を持たせた第一制御目標値Ｄ（＜Ｃ）とに加え、差圧値Ｃ未満かつ第一制御目標値Ｄよりも大きい値（Ｄ＜Ｅ＜Ｃ）である第二制御目標値Ｅが設定されており、それらの情報は記憶部５５に記憶されている。

【0058】

図１２は、本発明の実施の形態３に係る冷凍空調装置の停止時の電磁弁３前後の圧力差ΔＰを調整する制御処理の流れを示すフローチャートである。
以下、本実施の形態３に係る冷凍空調装置の停止時の電磁弁３前後の圧力差ΔＰを調整する制御処理について説明する。
圧縮機１の停止中に膨張弁４から下流側の第四配管１４へ徐々に冷媒が漏れ出した場合、電磁弁３の下流側の第三配管１３の圧力は低下する。それに対し、電磁弁３の上流側の第二配管１２の圧力は、膨張弁４よりも閉め切り性のよい電磁弁３により閉め切られているため、保たれる。そのため、電磁弁３前後の圧力差ΔＰは、膨張弁４からの冷媒の漏れ量に比例しながら徐々に大きくなる。

【0059】

そこで、図１０および図１２に示すように、液ショックが発生する条件を満たす前に、つまり圧力情報取得部５７が算出した電磁弁３前後の圧力差ΔＰが差圧値Ｃ以上となる前に、第二制御目標値Ｅ以上となった時点で（ステップＳ３１、ステップＳ３２のＹｅｓ）、電磁弁制御部５３は電磁弁３を開放し（ステップＳ３３）、電磁弁３の上流側の第二配管１２内に溜められている高圧の液冷媒を電磁弁３の下流側の第三配管１３へと送り込む。この電磁弁３の開放時、液ショックの発生が懸念されるが、電磁弁３前後の圧力差ΔＰは、この第二制御目標値Ｅに達した時点では、液ショックが発生する差圧値Ｃ未満であるため、衝撃圧は微小に抑えることができる。

【0060】

電磁弁３の開放後、電磁弁３前後の圧力差ΔＰは下がり始める。その後、圧力情報取得部５７が算出した圧力差ΔＰが第一制御目標値Ｄ以下となった時点で（ステップＳ３４、ステップＳ３５のＹｅｓ）、電磁弁制御部５３は電磁弁３を閉止する（ステップＳ３６）。そして、膨張弁４から下流側の第四配管１４へ冷媒が再度漏れ出し、電磁弁３前後の圧力バランスが崩れ、電磁弁３前後の圧力差ΔＰが大きくなった場合も同様にして、再び圧力情報取得部５７が算出した圧力差ΔＰが第二制御目標値Ｅ以上となった時点で（ステップＳ３１、ステップＳ３２のＹｅｓ）、電磁弁制御部５３は電磁弁３を開放する動作を行い（ステップＳ３３）、電磁弁３前後の圧力差ΔＰが第二制御目標値Ｅ以上とならないように制御装置５０ａにて調整を行う。

【0061】

このように、本実施の形態３に係る冷凍空調装置は、電磁弁３の開閉動作のタイミングを制御装置５０で制御することにより、電磁弁３前後の圧力差ΔＰの値を調整し、電磁弁３の上流側の第二配管１２内および電磁弁３の下流側の第三配管１３内のどちらにも同等の高圧の液冷媒が溜まる状態にする。

【0062】

こうすることにより、電磁弁３前後の圧力差ΔＰをゼロまたはとても小さい値に抑えることができる。その結果、電磁弁３前後の圧力差ΔＰがゼロまたはとても小さい値から圧縮機１を再起動させることができるため、液ショック対策に特化した配管形状とせずに、液ショックによる衝撃圧を抑制することができる。

【0063】

また、圧縮機１の停止中に電磁弁３前後の圧力バランスが崩れ、電磁弁３前後の圧力差ΔＰが大きくなった場合においても、圧縮機１の停止中の電磁弁３の開閉制御により電磁弁３前後の圧力差を一定値以下に抑えることで、液ショックによる衝撃圧を抑制することができる。

【0064】

なお、冷媒検知手段（図示せず）などにより冷媒漏洩の検知を行ってもよい。冷媒検知手段は、例えば、金属酸化物 半導体が冷媒ガスと接触した時に発生する抵抗値の変化を空気中の冷媒ガス濃度として検出する半導体式ガスセンサ、赤外線がガスによって吸収される量で検知する非分散型赤外線方式のセンサなどである。

【符号の説明】

【0065】

１ 圧縮機、２ 凝縮器、３ 電磁弁、４ 膨張弁、５ 蒸発器、１１ 第一配管、１２ 第二配管、１３ 第三配管、１４ 第四配管、１５ 第五配管、２１ 第一圧力センサ、２２ 第二圧力センサ、２３ 微差圧スイッチ、５０ 制御装置、５０ａ 制御装置、５１ 指令受信部、５２ 圧縮機制御部、５３ 電磁弁制御部、５４ 膨張弁制御部、５５ 記憶部、５６ カウント部、５７ 圧力情報取得部。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】