(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024158371
(43)【公開日】2024-11-08
(54)【発明の名称】冷凍装置
(51)【国際特許分類】
F25B 1/00 20060101AFI20241031BHJP
【ＦＩ】
F25B1/00 351E
F25B1/00 101F
【審査請求】未請求
【請求項の数】5
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023073523
(22)【出願日】2023-04-27
(71)【出願人】
【識別番号】516299338
【氏名又は名称】三菱重工サーマルシステムズ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100112737
【弁理士】
【氏名又は名称】藤田 考晴
(74)【代理人】
【識別番号】100136168
【弁理士】
【氏名又は名称】川上 美紀
(74)【代理人】
【識別番号】100172524
【弁理士】
【氏名又は名称】長田 大輔
(72)【発明者】
【氏名】呉 文平
(72)【発明者】
【氏名】末光 亮介
(72)【発明者】
【氏名】河野 剛洋
(72)【発明者】
【氏名】横山 明正
(72)【発明者】
【氏名】石黒 達男
(57)【要約】
【課題】圧縮機の損傷を抑制することを目的とする。
【解決手段】冷凍装置１０は、冷媒を圧縮する圧縮機１１と、蒸発器１４で蒸発した冷媒を圧縮機１１へ導く吸入配管１５と、圧縮機１１で圧縮された冷媒が吐出され、吐出された冷媒を凝縮器１２へ導く吐出配管１６と、吸入配管１５と吐出配管１６とを接続するホットガスバイパス配管１７と、ホットガスバイパス配管１７に設けられるバイパス弁２０と、バイパス弁２０の開閉動作を制御する制御装置と、を備える。制御装置は、第１所要時間でバイパス弁２０を閉状態から開状態に切り替える第１切替モードと、第１所要時間よりも短い時間である第２所要時間でバイパス弁２０を閉状態から開状態に切り替える第２切替モードと、を有する。
【選択図】図１
【解決手段】冷凍装置１０は、冷媒を圧縮する圧縮機１１と、蒸発器１４で蒸発した冷媒を圧縮機１１へ導く吸入配管１５と、圧縮機１１で圧縮された冷媒が吐出され、吐出された冷媒を凝縮器１２へ導く吐出配管１６と、吸入配管１５と吐出配管１６とを接続するホットガスバイパス配管１７と、ホットガスバイパス配管１７に設けられるバイパス弁２０と、バイパス弁２０の開閉動作を制御する制御装置と、を備える。制御装置は、第１所要時間でバイパス弁２０を閉状態から開状態に切り替える第１切替モードと、第１所要時間よりも短い時間である第２所要時間でバイパス弁２０を閉状態から開状態に切り替える第２切替モードと、を有する。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
冷媒を圧縮する圧縮機と、
蒸発器で蒸発した冷媒を前記圧縮機へ導く吸入配管と、
前記圧縮機で圧縮された冷媒が吐出され、吐出された冷媒を凝縮器へ導く吐出配管と、
前記吸入配管と前記吐出配管とを接続するバイパス配管と、
前記バイパス配管に設けられるバイパス弁と、
前記バイパス弁の開閉動作を制御する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、第１所要時間で前記バイパス弁を閉状態から開状態に切り替える第１切替モードと、前記第１所要時間よりも短い時間である第２所要時間で前記バイパス弁を閉状態から開状態に切り替える第２切替モードと、を有する冷凍装置。
蒸発器で蒸発した冷媒を前記圧縮機へ導く吸入配管と、
前記圧縮機で圧縮された冷媒が吐出され、吐出された冷媒を凝縮器へ導く吐出配管と、
前記吸入配管と前記吐出配管とを接続するバイパス配管と、
前記バイパス配管に設けられるバイパス弁と、
前記バイパス弁の開閉動作を制御する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、第１所要時間で前記バイパス弁を閉状態から開状態に切り替える第１切替モードと、前記第１所要時間よりも短い時間である第２所要時間で前記バイパス弁を閉状態から開状態に切り替える第２切替モードと、を有する冷凍装置。
【請求項2】
前記制御装置は、前記圧縮機が運転中は前記第１切替モードで前記バイパス弁を制御し、前記圧縮機が停止する際に前記第２切替モードで前記バイパス弁を制御する請求項１に記載の冷凍装置。
【請求項3】
前記バイパス弁は、前記第１所要時間で閉状態から開状態に切り替える第１切替部と、前記第２所要時間で閉状態から開状態に切り替える第２切替部と、を有する請求項１に記載の冷凍装置。
【請求項4】
冷媒を圧縮する圧縮機と、
蒸発器で蒸発した冷媒を前記圧縮機へ導く吸入配管と、
前記圧縮機で圧縮された冷媒が吐出され、吐出された冷媒を凝縮器へ導く吐出配管と、
前記吸入配管と前記吐出配管とを接続するバイパス配管と、
前記バイパス配管に設けられるバイパス弁と、を備え、
前記バイパス弁は、第１所要時間で閉状態から開状態に切り替える第１切替部と、前記第１所要時間よりも短い時間である第２所要時間で閉状態から開状態に切り替える第２切替部と、を有する冷凍装置。
蒸発器で蒸発した冷媒を前記圧縮機へ導く吸入配管と、
前記圧縮機で圧縮された冷媒が吐出され、吐出された冷媒を凝縮器へ導く吐出配管と、
前記吸入配管と前記吐出配管とを接続するバイパス配管と、
前記バイパス配管に設けられるバイパス弁と、を備え、
前記バイパス弁は、第１所要時間で閉状態から開状態に切り替える第１切替部と、前記第１所要時間よりも短い時間である第２所要時間で閉状態から開状態に切り替える第２切替部と、を有する冷凍装置。
【請求項5】
前記バイパス弁は、前記バイパス配管を閉鎖する位置である閉位置と前記バイパス配管を閉鎖しない位置である開位置とを移動可能な弁体部を有し、
前記第２切替部は、前記開位置となるように前記弁体部を付勢する付勢部と、前記弁体部の前記開位置への移動を規制する規制部と、前記規制部の規制を解除する解除部と、有する請求項３または請求項４に記載の冷凍装置。
前記第２切替部は、前記開位置となるように前記弁体部を付勢する付勢部と、前記弁体部の前記開位置への移動を規制する規制部と、前記規制部の規制を解除する解除部と、有する請求項３または請求項４に記載の冷凍装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、冷凍装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
冷凍装置に設けられる圧縮機が急停止した場合、圧縮機の吐出側と吸入側との圧力差によって、冷媒が逆流し圧縮機を損傷する可能性がある。このため、冷媒の逆流を抑制するための対策を設ける場合がある（例えば、特許文献１）。
【0003】
特許文献１には、圧縮機の吸込口に連通する吸込管と、吐出口に通通する吐出管と、吸込管と吐出管との間に連結管路として設けられる流路管と、流路管の管路上に設けられるバイパスバルブと、が含まれる装置が開示されている。この装置は、圧縮機に供給される電源が遮断されたり、圧縮機の異常動作により電源が遮断されたりして圧縮機が急停止したときには、圧縮機の吐出口から吸込口側に向けて発生する冷媒の逆流を遮断するために、制御部によりバイパスバルブが開放するように制御する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２００３－１９３９８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、一般的にバイパスバルブは、圧縮機の吐出側の冷媒の一部を吸込側へ導くことで圧縮機の容量を調整するためのものであり、迅速に開閉を切り替えることを想定して作られていない。このため、バイパスバルブは、開放する（すなわち、全閉状態から全開状態とする）のにある程度の時間（例えば、４０秒から６０秒程度）を要する。したがって、特許文献１に記載の装置は、圧縮機が急停止した際にバイパスバルブの開放動作を開始しても、全開状態となる前に冷媒が逆流し、圧縮機が逆回転してしまう可能性があった。圧縮機が逆回転すると、圧縮機の各種部品（例えば、軸を支持する軸受等）に過大な荷重が作用し損傷する可能性があった。
【0006】
本開示は、このような事情に鑑みてなされたものであって、圧縮機の損傷を抑制することができる冷凍装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記課題を解決するために、本開示の冷凍装置は以下の手段を採用する。
本開示の一態様に係る冷凍装置は、冷媒を圧縮する圧縮機と、蒸発器で蒸発した冷媒を前記圧縮機へ導く吸入配管と、前記圧縮機で圧縮された冷媒が吐出され、吐出された冷媒を凝縮器へ導く吐出配管と、前記吸入配管と前記吐出配管とを接続するバイパス配管と、前記バイパス配管に設けられるバイパス弁と、前記バイパス弁の開閉動作を制御する制御装置と、を備え、前記制御装置は、第１所要時間で前記バイパス弁を閉状態から開状態に切り替える第１切替モードと、前記第１所要時間よりも短い時間である第２所要時間で前記バイパス弁を閉状態から開状態に切り替える第２切替モードと、を有する。
本開示の一態様に係る冷凍装置は、冷媒を圧縮する圧縮機と、蒸発器で蒸発した冷媒を前記圧縮機へ導く吸入配管と、前記圧縮機で圧縮された冷媒が吐出され、吐出された冷媒を凝縮器へ導く吐出配管と、前記吸入配管と前記吐出配管とを接続するバイパス配管と、前記バイパス配管に設けられるバイパス弁と、前記バイパス弁の開閉動作を制御する制御装置と、を備え、前記制御装置は、第１所要時間で前記バイパス弁を閉状態から開状態に切り替える第１切替モードと、前記第１所要時間よりも短い時間である第２所要時間で前記バイパス弁を閉状態から開状態に切り替える第２切替モードと、を有する。
【発明の効果】
【0008】
本開示によれば、圧縮機の損傷を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】本開示の実施形態に係る冷凍装置の概略構成図である。
【図2】本開示の実施形態に係るバイパス弁を示す平面図である。
【図3】本開示の実施形態に係る第１切替部を示す概略構成図である。
【図4】本開示の実施形態に係る第２切替部を示す概略構成図である。
【図5】本開示の実施形態に係る圧縮機の停止後における圧力差の変動を示すグラフである。
【図6】本開示の実施形態に係る圧縮機の停止後における回転方向及び回転速度を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、本開示の実施形態に係る冷凍装置ついて、図１から図６を用いて説明する。
図１に示すように、冷凍装置１０は、圧縮機１１、凝縮器１２、膨張弁１３及び蒸発器１４等の機器が冷媒配管によって接続されることで構成されている。冷媒配管内には冷媒が充填されている。
図１に示すように、冷凍装置１０は、圧縮機１１、凝縮器１２、膨張弁１３及び蒸発器１４等の機器が冷媒配管によって接続されることで構成されている。冷媒配管内には冷媒が充填されている。
【0011】
圧縮機１１は、蒸発器１４から導かれた低圧のガス冷媒を圧縮して高温高圧のガス冷媒を吐出する。蒸発器１４と圧縮機１１とは、吸入配管１５で接続されている。吸入配管１５は、蒸発器１４で蒸発した冷媒を圧縮機１１へ導く。
【0012】
凝縮器１２は、圧縮機１１から吐出されたガス冷媒を熱交換によって凝縮させて高圧の液冷媒とする。圧縮機１１と凝縮器１２とは、吐出配管１６で接続されている。吐出配管１６は、圧縮機１１から吐出された冷媒を凝縮器１２へ導く。
【0013】
膨張弁１３は、凝縮器１２から導かれた高圧の液冷媒を膨張によって蒸発させて低温低圧の気液混合冷媒とする。
【0014】
蒸発器１４は、膨張弁１３から導かれた気液冷媒を熱交換によって蒸発させて低圧のガス冷媒とする。
【0015】
吐出配管１６と吸入配管１５とはホットガスバイパス配管（バイパス配管）１７によって接続されている。ホットガスバイパス配管１７は、円管部材であって、吐出配管１６内を流通する高圧の冷媒ガスを吸入配管１５へ導いている。ホットガスバイパス配管１７には、開度を調整することで内部を流通する冷媒の流量を調整するバイパス弁２０が設けられている。ホットガスバイパス配管１７によって、圧縮機１１の吐出側の冷媒の一部を吸込側へ導くことで、冷媒供給先の負荷に応じて圧縮機１１の容量を調整している。
【0016】
次に、バイパス弁２０について、図２から図４を用いて説明する。
図２に示すように、バイパス弁２０は、ホットガスバイパス配管１７（図１参照）を閉鎖する位置である閉位置とホットガスバイパス配管１７を閉鎖しない位置である開位置とを移動可能な弁体部２１と、駆動源であるモータ２２を有している。
バイパス弁２０は、弁体部２１の位置を変化させることで開度を調節可能とされている。バイパス弁２０は、開度０％（全閉状態）以上、開度１００％（全開状態）以下の範囲で開度を調節することができる。弁体部２１は、全閉状態において閉位置に位置し、全開状態において開位置に位置する。
図２に示すように、バイパス弁２０は、ホットガスバイパス配管１７（図１参照）を閉鎖する位置である閉位置とホットガスバイパス配管１７を閉鎖しない位置である開位置とを移動可能な弁体部２１と、駆動源であるモータ２２を有している。
バイパス弁２０は、弁体部２１の位置を変化させることで開度を調節可能とされている。バイパス弁２０は、開度０％（全閉状態）以上、開度１００％（全開状態）以下の範囲で開度を調節することができる。弁体部２１は、全閉状態において閉位置に位置し、全開状態において開位置に位置する。
【0017】
また、バイパス弁２０は、第１所要時間で閉状態から開状態に切り替える第１切替部２３と、第１所要時間よりも短い時間である第２所要時間で閉状態から開状態に切り替える第２切替部２４を有している。すなわち、バイパス弁２０は、閉状態から開状態に切り替えるのに要する時間（以下、「切替所要時間」と称する。）の異なる複数（本実施形態では、２つ）の切替部を有している。
【0018】
第１切替部２３は、図３に示すように、弁体部２１を閉位置と開位置との間で移動させるモータ２２と、モータ２２を制御する制御装置３０と、制御装置３０に電力を供給する電源ユニット２５と、制御装置３０を操作可能な操作盤２６と、を有する。
【0019】
第１切替部２３は、電源ユニット２５からの電力を制御装置３０で制御してモータ２２に送っている。第１切替部２３は、モータ２２の駆動力によって弁体部２１を移動させる。第１切替部２３は、開度０％（全閉状態）以上、開度１００％（全開状態）以下の範囲でバイパス弁２０の開度を調節することができる。
第１切替部２３は、全閉状態から全開状態に切り替える場合、徐々に開度を上げていくことになり、切換完了まで４０秒から６０秒の時間を要する。すなわち、第１切替部２３の切替所要時間は、４０秒から６０秒程度（第１所要時間）とされている。
第１切替部２３は、ホットガスバイパス配管１７によって、圧縮機１１の吐出側の冷媒の一部を吸込側へ導くことで、圧縮機１１の容量を調整する場合等に主に使用される。
第１切替部２３は、全閉状態から全開状態に切り替える場合、徐々に開度を上げていくことになり、切換完了まで４０秒から６０秒の時間を要する。すなわち、第１切替部２３の切替所要時間は、４０秒から６０秒程度（第１所要時間）とされている。
第１切替部２３は、ホットガスバイパス配管１７によって、圧縮機１１の吐出側の冷媒の一部を吸込側へ導くことで、圧縮機１１の容量を調整する場合等に主に使用される。
【0020】
第２切替部２４は、図４に示すように、弁体部２１を閉位置と開位置との間で移動させる押圧部２７と、押圧部２７に圧縮空気を送るコンプレッサ２８と、押圧部２７とコンプレッサ２８とが連通する状態と連通しない状態とを切り替え可能な電磁弁（規制部）２９と、を有する。
【0021】
押圧部２７は、外殻を為すシリンダ２７ａと、シリンダ２７ａに収容されるバネ（付勢部）２７ｂと、バネ２７ｂの先端に設けられるピストン２７ｃと、を有する。
【0022】
シリンダ２７ａは、所定方向に延在する有底の筒状の部材であって、内部に閉空間が形成されている。シリンダ２７ａ内には、バネ２７ｂ及びピストン２７ｃが収容されている。また、シリンダ２７ａの側面の一端部には、空気配管２７ｄが接続されている。
【0023】
バネ２７ｂは、基端がシリンダ２７ａの他端に固定されている。また、バネ２７ｂは、先端にピストン２７ｃが固定されている。バネ２７ｂは、シリンダ２７ａの一端側（図４の紙面右側）に向かってピストン２７ｃを付勢している。
【0024】
ピストン２７ｃは、外径がシリンダ２７ａの内径よりも僅かに小さい。ピストン２７ｃは、外周面がシリンダ２７ａの内周面と当接した状態で、シリンダ２７ａ内を摺動可能とされている。ピストン２７ｃは、弁体部２１と連動している。ピストン２７ｃは、シリンダ２７ａの一端側に位置している状態において、弁体部２１を開位置に位置させる。すなわち、バイパス弁２０を全開状態とする。また、ピストン２７ｃは、シリンダ２７ａの他端側に位置している状態において、弁体部２１を閉位置に位置させる。すなわち、バイパス弁２０を全閉状態とする。
【0025】
コンプレッサ２８は、空気を圧縮する。コンプレッサ２８は、空気配管２７ｄを介して圧縮した空気をシリンダ２７ａの内部へ供給する。
電磁弁２９は、空気配管２７ｄに設けられている。電磁弁２９は、制御装置３０によって開閉動作を制御される。
電磁弁２９は、空気配管２７ｄに設けられている。電磁弁２９は、制御装置３０によって開閉動作を制御される。
【0026】
第２切替部２４は、圧縮機１１が停止する際に主に使用される。
【0027】
第２切替部２４がバイパス弁２０の開状態と閉状態とを切り替える方法について説明する。なお、図４では、弁体部２１が開位置に位置している状態を示している。すなわち、バイパス弁２０の開状態を示している。
【0028】
バイパス弁２０を閉状態とするには、まず、コンプレッサ２８を駆動させて空気配管２７ｄを介してシリンダ２７ａの内部へ圧縮空気を供給する。この時、電磁弁２９は開状態とされている。シリンダ２７ａ内に空気が供給されると、空気に押圧されてピストン２７ｃがシリンダ２７ａの他端側（図４の紙面左側）に向かって移動する。シリンダ２７ａの移動に伴って、バネ２７ｂが縮む。ピストン２７ｃが所定の位置（弁体部２１が閉位置となる位置）まで移動すると、制御装置３０からの指令により電磁弁２９を閉状態に切り替える。これにより、ピストン２７ｃが停止する。すなわち、電磁弁２９によって、ピストン２７ｃの移動（換言すれば、弁体部２１の移動）を規制している。このようにして、第２切替部２４は、バイパス弁２０を開状態から閉状態に切り替える。
【0029】
バイパス弁２０を閉状態から開状態に切り替える場合には、制御装置３０からの指令により電磁弁２９を開状態とする。これにより、シリンダ２７ａ内の圧縮空気が空気配管２７ｄを介して外部へ排出される。これにより、ピストン２７ｃの移動の規制が解除される。バネ２７ｂは、ピストン２７ｃをシリンダ２７ａの一端側（図４の紙面左側）に向かって付勢しているので、圧縮空気の排出に伴って、ピストン２７ｃがシリンダ２７ａの一端側（図４の紙面左側）に向かって移動する。ピストン２７ｃの移動によって、弁体部２１も開位置へ移動する。このようにして、第２切替部２４は、バイパス弁２０を閉状態から開状態に切り替える。なお、閉状態から開状態への切り替えは、２秒から３秒程度で行われる。すなわち、第２切替部２４の切替所要時間は、２秒から３秒程度（第２所要時間）とされている。
【0030】
また、冷凍装置１０は、制御装置３０を備えている。
制御装置３０は、（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ：プロセッサ）、主記憶装置（Ｍａｉｎ Ｍｅｍｏｒｙ）、二次記憶装置（Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ ｓｔｏｒａｇｅ：メモリ）等を備えている。更に、制御装置３０は、他の装置と情報の送受信を行うための通信部を備えていてもよい。
主記憶装置は、例えば、キャッシュメモリ、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）等の書き込み可能なメモリで構成され、ＣＰＵの実行プログラムの読み出し、実行プログラムによる処理データの書き込み等を行う作業領域として利用される。
二次記憶装置は、非一時的なコンピュータ読み取り可能な記録媒体（ｎｏｎ－ｔｒａｎｓｉｔｏｒｙ ｃｏｍｐｕｔｅｒ ｒｅａｄａｂｌｅ ｓｔｏｒａｇｅ ｍｅｄｉｕｍ）である。二次記憶装置は、例えば、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤ－ＲＯＭ、半導体メモリなどである。
各種機能を実現するための一連の処理は、一例として、プログラムの形式で二次記憶装置に記憶されており、このプログラムをＣＰＵが主記憶装置に読み出して、情報の加工・演算処理を実行することにより、各種機能が実現される。なお、プログラムは、二次記憶装置に予めインストールしておく形態や、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体に記憶された状態で提供される形態、有線又は無線による通信手段を介して配信される形態等が適用されてもよい。コンピュータ読み取り可能な記憶媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤ－ＲＯＭ、半導体メモリ等である。
制御装置３０は、（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ：プロセッサ）、主記憶装置（Ｍａｉｎ Ｍｅｍｏｒｙ）、二次記憶装置（Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ ｓｔｏｒａｇｅ：メモリ）等を備えている。更に、制御装置３０は、他の装置と情報の送受信を行うための通信部を備えていてもよい。
主記憶装置は、例えば、キャッシュメモリ、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）等の書き込み可能なメモリで構成され、ＣＰＵの実行プログラムの読み出し、実行プログラムによる処理データの書き込み等を行う作業領域として利用される。
二次記憶装置は、非一時的なコンピュータ読み取り可能な記録媒体（ｎｏｎ－ｔｒａｎｓｉｔｏｒｙ ｃｏｍｐｕｔｅｒ ｒｅａｄａｂｌｅ ｓｔｏｒａｇｅ ｍｅｄｉｕｍ）である。二次記憶装置は、例えば、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤ－ＲＯＭ、半導体メモリなどである。
各種機能を実現するための一連の処理は、一例として、プログラムの形式で二次記憶装置に記憶されており、このプログラムをＣＰＵが主記憶装置に読み出して、情報の加工・演算処理を実行することにより、各種機能が実現される。なお、プログラムは、二次記憶装置に予めインストールしておく形態や、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体に記憶された状態で提供される形態、有線又は無線による通信手段を介して配信される形態等が適用されてもよい。コンピュータ読み取り可能な記憶媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤ－ＲＯＭ、半導体メモリ等である。
【0031】
制御装置３０は、第１切替部２３でバイパス弁２０を全閉状態から全開状態へ切り替える第１切替モードと、第２切替部２４でバイパス弁２０を全閉状態から全開状態へ切り替える第２切替モードと、を有する。
第１切替モードでは、第１切替部２３でバイパス弁２０の切り替えを行うので、切替所要時間が４０秒から６０秒程度（第１所要時間）とされている。また、第２切替モードでは、第２切替部２４でバイパス弁２０の切り替えを行うので、切替所要時間が２秒から３秒程度（第２所要時間）とされている。
第１切替モードでは、第１切替部２３でバイパス弁２０の切り替えを行うので、切替所要時間が４０秒から６０秒程度（第１所要時間）とされている。また、第２切替モードでは、第２切替部２４でバイパス弁２０の切り替えを行うので、切替所要時間が２秒から３秒程度（第２所要時間）とされている。
【0032】
また、制御装置３０は、圧縮機１１が運転中は第１切替モードでバイパス弁２０を制御し、圧縮機１１が停止する際に第２切替モードでバイパス弁２０を制御する。
詳細には、制御装置３０は、ホットガスバイパス配管１７によって、圧縮機１１の吐出側の冷媒の一部を吸込側へ導くことで圧縮機１１の容量を調整する場合等には、第１切替モードでバイパス弁２０を制御する。
また、制御装置３０は、圧縮機１１が停止する際（通常に停止する場合及び緊急に停止する場合の両方を含む）に、第２切替モードでバイパス弁２０を制御する。すなわち、制御装置３０は、圧縮機１１に停止指令を送るとともに、バイパス弁２０に第２切替モードで全開状態へ切り替える指令を送る。
なお、圧縮機１１への通電の遮断を検知する通電遮断検知部を設けて、通電遮断検知部によって圧縮機１１への通電の遮断を検知した場合に、第２切替モードで全開状態へ切り替える指令をバイパス弁２０へ送ってもよい。圧縮機１１への通電が遮断される場合とは、例えば、停電時等である。
詳細には、制御装置３０は、ホットガスバイパス配管１７によって、圧縮機１１の吐出側の冷媒の一部を吸込側へ導くことで圧縮機１１の容量を調整する場合等には、第１切替モードでバイパス弁２０を制御する。
また、制御装置３０は、圧縮機１１が停止する際（通常に停止する場合及び緊急に停止する場合の両方を含む）に、第２切替モードでバイパス弁２０を制御する。すなわち、制御装置３０は、圧縮機１１に停止指令を送るとともに、バイパス弁２０に第２切替モードで全開状態へ切り替える指令を送る。
なお、圧縮機１１への通電の遮断を検知する通電遮断検知部を設けて、通電遮断検知部によって圧縮機１１への通電の遮断を検知した場合に、第２切替モードで全開状態へ切り替える指令をバイパス弁２０へ送ってもよい。圧縮機１１への通電が遮断される場合とは、例えば、停電時等である。
【0033】
本実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
本実施形態では、制御装置３０は、第１所要時間でバイパス弁２０を閉状態から開状態に切り替える第１切替モードと、第１所要時間よりも短い時間である第２所要時間でバイパス弁２０を閉状態から開状態に切り替える第２切替モードと、を有する。また、本実施形態では、バイパス弁２０が、第１所要時間で閉状態から開状態に切り替える第１切替部２３と、第２所要時間で閉状態から開状態に切り替える第１切替部２３と、を有する。
これにより、バイパス弁２０を閉状態から開状態に切り替えるのに要する時間（以下、「切替所要時間」と称する。）を第１所要時間及び第２所要時間から選択することができる。したがって、バイパス弁２０の切替所要時間を圧縮機１１の状況に応じた時間とすることができる。
よって、例えば、圧縮機１１に電気が供給されなくなり停止した場合には、吸入配管１５と吐出配管１６との圧力差によって冷媒が逆流（すなわち、吐出配管１６から吸入配管１５に向かって流れる）が発生する可能性があるが、第２切替モードで迅速にバイパス弁２０を開状態に切り替えることで吸入配管１５と吐出配管１６との圧力差を迅速に低減することができるので、冷媒の逆流が発生し難くすることができる。よって、圧縮機１１の損傷を抑制することができる。
本実施形態では、制御装置３０は、第１所要時間でバイパス弁２０を閉状態から開状態に切り替える第１切替モードと、第１所要時間よりも短い時間である第２所要時間でバイパス弁２０を閉状態から開状態に切り替える第２切替モードと、を有する。また、本実施形態では、バイパス弁２０が、第１所要時間で閉状態から開状態に切り替える第１切替部２３と、第２所要時間で閉状態から開状態に切り替える第１切替部２３と、を有する。
これにより、バイパス弁２０を閉状態から開状態に切り替えるのに要する時間（以下、「切替所要時間」と称する。）を第１所要時間及び第２所要時間から選択することができる。したがって、バイパス弁２０の切替所要時間を圧縮機１１の状況に応じた時間とすることができる。
よって、例えば、圧縮機１１に電気が供給されなくなり停止した場合には、吸入配管１５と吐出配管１６との圧力差によって冷媒が逆流（すなわち、吐出配管１６から吸入配管１５に向かって流れる）が発生する可能性があるが、第２切替モードで迅速にバイパス弁２０を開状態に切り替えることで吸入配管１５と吐出配管１６との圧力差を迅速に低減することができるので、冷媒の逆流が発生し難くすることができる。よって、圧縮機１１の損傷を抑制することができる。
【0034】
また、本実施形態では、圧縮機１１が停止する際に第２切替モードでバイパス弁２０を制御する。これにより、圧縮機１１が停止した際（例えば、圧縮機１１の通常停止時、緊急停止時、停電時等）に、迅速にバイパス弁２０を開状態に切り替えて、吸入配管１５と吐出配管１６との圧力差を迅速に低減することができる。したがって、冷媒の逆流が発生し難くすることができる。よって、圧縮機１１の損傷を抑制することができる。
【0035】
冷媒の逆流の抑制効果について、図５及び図６を用いて詳細に説明する。図５は、横軸が圧縮機１１の停止後の時間の経過を示しており、縦軸が凝縮器１２と蒸発器１４との圧力差を示している。また、図６は、横軸が圧縮機１１の停止後の時間の経過を示しており、縦軸が圧縮機１１の回転方向及び回転速度を示している。また、縦軸は、横軸よりも上方が正回転を示し、下方が逆回転を示している。正回転とは、圧縮機１１が通常運転時に冷媒を圧縮するために回転する方向である。また、図５及び図６では、バイパス弁２０を第１切替モードで全開状態に切り替えた場合を破線で示し、第２切替モードで全開状態に切り替えた場合を実線で示している。
【0036】
図５に示すように、第１切替モードでバイパス弁２０を切り替えた場合でも、第２切替モードでバイパス弁２０を切り替えた場合でも、圧縮機１１の停止後に時間の経過に伴って圧力差が低減していく。これは、ホットガスバイパス配管１７を介して、吐出配管１６内の高圧の冷媒が吸入配管１５へ移動していることによる。また、図５からは、第２切替モードでバイパス弁２０を切り替えた場合の方が、迅速に圧力差が低減していることがわかる。
【0037】
また、図６に示すように、第１切替モードでバイパス弁２０を切り替えた場合には、圧縮機１１の停止直後に正回転から逆回転に回転方向が逆転している。これは、バイパス弁２０が全開状態に切り替わるのが遅く、ホットガスバイパス配管１７による冷媒の移動が迅速に行われないことで、冷媒が圧縮機１１内を逆流しているからである。
一方で、第２切替モードでバイパス弁２０を切り替えた場合には、圧縮機１１の停止後に徐々に回転数が少なくなり、正回転を維持したまま回転数が十分に低減する。このように、第２切替モードでバイパス弁２０を切り替えた場合には、圧縮機１１が逆回転しない（すなわち、圧縮機１１内を冷媒が逆流しない）ので、圧縮機１１の損傷を抑制することができる。
一方で、第２切替モードでバイパス弁２０を切り替えた場合には、圧縮機１１の停止後に徐々に回転数が少なくなり、正回転を維持したまま回転数が十分に低減する。このように、第２切替モードでバイパス弁２０を切り替えた場合には、圧縮機１１が逆回転しない（すなわち、圧縮機１１内を冷媒が逆流しない）ので、圧縮機１１の損傷を抑制することができる。
【0038】
また、本実施形態では、第２切替部２４が、弁体部２１を付勢するバネ２７ｂと、弁体部２１の開位置への移動を規制する電磁弁２９と、電磁弁２９の規制を解除する制御装置３０と、有する。これにより、制御装置３０で電磁弁２９の規制を解除することで、弁体部２１がバネ２７ｂの付勢力によって開位置へ移動する。したがって、迅速に弁体部２１を閉位置へ移動させ、バイパス弁２０を閉状態に切り替えることができる。
【0039】
また、冷媒の逆流を抑制する手段として、本実施形態の手段の他に、吐出配管１６に逆止弁を設けることも考えられる。しかしながら、逆止弁を設ける場合には、吐出配管１６に逆止弁を設置するスペースを作る必要があることから、冷凍装置１０が大型化する可能性がある。また、通常運転時には、逆止弁が抵抗となることから、冷凍装置１０のエネルギ効率が低下する可能性がある。また、逆止弁を設けることで可動部品が増加するため、冷凍装置１０のメンテナンス性が悪化する可能性がある。
一方で、本実施形態では、既存のバイパス弁２０で冷媒の逆流を抑制しているので、冷凍装置１０の大型化を抑制することができる。また、冷凍装置１０のエネルギ効率の低下を抑制することができる。また、メンテナンス性の悪化も抑制することができる。
一方で、本実施形態では、既存のバイパス弁２０で冷媒の逆流を抑制しているので、冷凍装置１０の大型化を抑制することができる。また、冷凍装置１０のエネルギ効率の低下を抑制することができる。また、メンテナンス性の悪化も抑制することができる。
【0040】
なお、本開示は、上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、適宜変形が可能である。
例えば、上記実施形態では、コンプレッサ２８からの圧縮空気を電磁弁２９で閉鎖することでバネ２７ｂを縮めるとともに縮めた状態を維持する例について説明したが、本開示はこれに限定されない。例えば、専用のモータ（図示省略）を設けて、当該モータの駆動力でバネ２７ｂを縮めるとともに縮めた状態を維持してもよい。この場合には、制御装置３０から第２切替モードで閉状態へ切り替える信号が送られてきた場合には、モータへの通電を解除することで、バネ２７ｂを伸長させてバイパス弁２０を開状態に切り替えることができる。
例えば、上記実施形態では、コンプレッサ２８からの圧縮空気を電磁弁２９で閉鎖することでバネ２７ｂを縮めるとともに縮めた状態を維持する例について説明したが、本開示はこれに限定されない。例えば、専用のモータ（図示省略）を設けて、当該モータの駆動力でバネ２７ｂを縮めるとともに縮めた状態を維持してもよい。この場合には、制御装置３０から第２切替モードで閉状態へ切り替える信号が送られてきた場合には、モータへの通電を解除することで、バネ２７ｂを伸長させてバイパス弁２０を開状態に切り替えることができる。
【0041】
以上説明した実施形態に記載の冷凍装置は、例えば以下のように把握される。
本開示の第１態様に係る冷凍装置は、冷媒を圧縮する圧縮機（１１）と、蒸発器（１４）で蒸発した冷媒を前記圧縮機（１１）へ導く吸入配管（１５）と、前記圧縮機（１１）で圧縮された冷媒が吐出され、吐出された冷媒を凝縮器（１３）へ導く吐出配管（１６）と、前記吸入配管（１５）と前記吐出配管（１６）とを接続するバイパス配管（１７）と、前記バイパス配管（１７）に設けられるバイパス弁（２０）と、前記バイパス弁（２０）の開閉動作を制御する制御装置（３０）と、を備え、前記制御装置（３０）は、第１所要時間で前記バイパス弁（２０）を閉状態から開状態に切り替える第１切替モードと、前記第１所要時間よりも短い時間である第２所要時間で前記バイパス弁（２０）を閉状態から開状態に切り替える第２切替モードと、を有する。
本開示の第１態様に係る冷凍装置は、冷媒を圧縮する圧縮機（１１）と、蒸発器（１４）で蒸発した冷媒を前記圧縮機（１１）へ導く吸入配管（１５）と、前記圧縮機（１１）で圧縮された冷媒が吐出され、吐出された冷媒を凝縮器（１３）へ導く吐出配管（１６）と、前記吸入配管（１５）と前記吐出配管（１６）とを接続するバイパス配管（１７）と、前記バイパス配管（１７）に設けられるバイパス弁（２０）と、前記バイパス弁（２０）の開閉動作を制御する制御装置（３０）と、を備え、前記制御装置（３０）は、第１所要時間で前記バイパス弁（２０）を閉状態から開状態に切り替える第１切替モードと、前記第１所要時間よりも短い時間である第２所要時間で前記バイパス弁（２０）を閉状態から開状態に切り替える第２切替モードと、を有する。
【0042】
上記構成では、制御装置は、第１所要時間でバイパス弁を閉状態から開状態に切り替える第１切替モードと、第１所要時間よりも短い時間である第２所要時間でバイパス弁を閉状態から開状態に切り替える第２切替モードと、を有する。これにより、バイパス弁を閉状態から開状態に切り替えるのに要する時間（以下、「切替所要時間」と称する。）を第１所要時間及び第２所要時間から選択することができる。したがって、バイパス弁の切替所要時間を圧縮機の状況に応じた時間とすることができる。
よって、例えば、圧縮機に電気が供給されなくなり停止した場合には、吸入配管と吐出配管との圧力差によって冷媒が逆流（すなわち、吐出配管から吸入配管に向かって流れる）が発生する可能性があるが、第２切替モードで迅速にバイパス弁を開状態に切り替えることで吸入配管と吐出配管との圧力差を迅速に低減することができるので、冷媒の逆流が発生し難くすることができる。よって、圧縮機の損傷を抑制することができる。
よって、例えば、圧縮機に電気が供給されなくなり停止した場合には、吸入配管と吐出配管との圧力差によって冷媒が逆流（すなわち、吐出配管から吸入配管に向かって流れる）が発生する可能性があるが、第２切替モードで迅速にバイパス弁を開状態に切り替えることで吸入配管と吐出配管との圧力差を迅速に低減することができるので、冷媒の逆流が発生し難くすることができる。よって、圧縮機の損傷を抑制することができる。
【0043】
本開示の第２態様に係る冷凍装置は、上記第１態様において、前記制御装置（３０）は、前記圧縮機（１１）が運転中は前記第１切替モードで前記バイパス弁（２０）を制御し、前記圧縮機（１１）が停止する際に前記第２切替モードで前記バイパス弁（２０）を制御する。
【0044】
上記構成では、圧縮機が停止する際に第２切替モードでバイパス弁を制御する。これにより、圧縮機が停止した際に、迅速にバイパス弁を開状態に切り替えて、吸入配管と吐出配管との圧力差を迅速に低減することができる。したがって、冷媒の逆流が発生し難くすることができる。よって、圧縮機の損傷を抑制することができる。
【0045】
本開示の第３態様に係る冷凍装置は、上記第１態様または第２態様において、前記バイパス弁（２０）は、前記第１所要時間で閉状態から開状態に切り替える第１切替部（２３）と、前記第２所要時間で閉状態から開状態に切り替える第２切替部（２４）と、を有する。
【0046】
上記構成では、バイパス弁が、第１所要時間で閉状態から開状態に切り替える第１切替部と、第２所要時間で閉状態から開状態に切り替える第２切替部と、を有する。これにより、バイパス弁を閉状態から開状態に切り替えるのに要する時間（以下、「切替所要時間」と称する。）を第１所要時間及び第２所要時間から選択することができる。したがって、バイパス弁の切替所要時間を圧縮機の状況に応じた時間とすることができる。
【0047】
本開示の第４態様に係る冷凍装置は、冷媒を圧縮する圧縮機（１１）と、蒸発器（１４）で蒸発した冷媒を前記圧縮機（１１）へ導く吸入配管（１５）と、前記圧縮機（１１）で圧縮された冷媒が吐出され、吐出された冷媒を凝縮器（１３）へ導く吐出配管（１６）と、前記吸入配管（１５）と前記吐出配管（１６）とを接続するバイパス配管（１７）と、前記バイパス配管（１７）に設けられるバイパス弁（２０）と、を備え、前記バイパス弁（２０）は、第１所要時間で閉状態から開状態に切り替える第１切替部（２３）と、前記第１所要時間よりも短い時間である第２所要時間で閉状態から開状態に切り替える第２切替部（２４）と、を有する。
【0048】
上記構成では、バイパス弁が、第１所要時間で閉状態から開状態に切り替える第１切替部と、第２所要時間で閉状態から開状態に切り替える第２切替部と、を有する。これにより、バイパス弁を閉状態から開状態に切り替えるのに要する時間（以下、「切替所要時間」と称する。）を第１所要時間及び第２所要時間から選択することができる。したがって、バイパス弁の切替所要時間を圧縮機の状況に応じた時間とすることができる。
よって、例えば、圧縮機に電気が供給されなくなり停止した場合には、吸入配管と吐出配管との圧力差によって冷媒が逆流（すなわち、吐出配管から吸入配管に向かって流れる）が発生する可能性があるが、第２切替モードで迅速にバイパス弁を開状態に切り替えることで吸入配管と吐出配管との圧力差を迅速に低減することができるので、冷媒の逆流が発生し難くすることができる。よって、圧縮機の損傷を抑制することができる。
よって、例えば、圧縮機に電気が供給されなくなり停止した場合には、吸入配管と吐出配管との圧力差によって冷媒が逆流（すなわち、吐出配管から吸入配管に向かって流れる）が発生する可能性があるが、第２切替モードで迅速にバイパス弁を開状態に切り替えることで吸入配管と吐出配管との圧力差を迅速に低減することができるので、冷媒の逆流が発生し難くすることができる。よって、圧縮機の損傷を抑制することができる。
【0049】
本開示の第５態様に係る冷凍装置は、上記第３態様または第４態様において、前記バイパス弁（２０）は、前記バイパス配管（１７）を閉鎖する位置である閉位置と前記バイパス配管（１７）を閉鎖しない位置である開位置とを移動可能な弁体部（２１）を有し、前記第２切替部（２４）は、前記開位置となるように前記弁体部（２１）を付勢する付勢部（２７ｂ）と、前記弁体部（２１）の前記開位置への移動を規制する規制部（２９）と、前記規制部（２９）の規制を解除する解除部（３０）と、有する。
【0050】
上記構成では、第２切替部が開位置となるように弁体部を付勢する付勢部と、弁体部の開位置への移動を規制する規制部と、規制部の規制を解除する解除部と、有する。これにより、解除部で規制部の規制を解除することで、弁体部が付勢部の付勢力によって開位置へ移動する。したがって、迅速に弁体部を閉位置へ移動させ、バイパス弁を閉状態に切り替えることができる。
【符号の説明】
【0051】
１０ ：冷凍装置
１１ ：圧縮機
１２ ：凝縮器
１３ ：膨張弁
１４ ：蒸発器
１５ ：吸入配管
１６ ：吐出配管
１７ ：ホットガスバイパス配管（バイパス配管）
２０ ：バイパス弁
２１ ：弁体部
２２ ：モータ
２３ ：第１切替部
２４ ：第２切替部
２５ ：電源ユニット
２６ ：操作盤
２７ ：押圧部
２７ａ ：シリンダ
２７ｂ ：バネ（付勢部）
２７ｃ ：ピストン
２７ｄ ：空気配管
２８ ：コンプレッサ
２９ ：電磁弁（規制部）
３０ ：制御装置（解除部）
１１ ：圧縮機
１２ ：凝縮器
１３ ：膨張弁
１４ ：蒸発器
１５ ：吸入配管
１６ ：吐出配管
１７ ：ホットガスバイパス配管（バイパス配管）
２０ ：バイパス弁
２１ ：弁体部
２２ ：モータ
２３ ：第１切替部
２４ ：第２切替部
２５ ：電源ユニット
２６ ：操作盤
２７ ：押圧部
２７ａ ：シリンダ
２７ｂ ：バネ（付勢部）
２７ｃ ：ピストン
２７ｄ ：空気配管
２８ ：コンプレッサ
２９ ：電磁弁（規制部）
３０ ：制御装置（解除部）
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
