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(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】
(24)【登録日】2024-08-06
(45)【発行日】2024-08-15
(54)【発明の名称】冷媒の状態を検知する複数のセンサを備える冷凍装置
(51)【国際特許分類】
F25B 1/00 20060101AFI20240807BHJP
F25B 39/02 20060101ALI20240807BHJP
F25B 41/39 20210101ALI20240807BHJP
F25B 49/02 20060101ALI20240807BHJP
【ＦＩ】
F25B1/00 304H
F25B1/00 304T
F25B39/02 T
F25B41/39
F25B49/02 510B
F25B49/02 510C
F25B49/02 510F
【請求項の数】
5
(21)【出願番号】P 2021205905
(22)【出願日】2021-12-20
(65)【公開番号】P2023091255
(43)【公開日】2023-06-30
【審査請求日】2023-01-18
【前置審査】
(73)【特許権者】
【識別番号】000002853
【氏名又は名称】ダイキン工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110000202
【氏名又は名称】弁理士法人新樹グローバル・アイピー
(72)【発明者】
【氏名】冨田 千晴
(72)【発明者】
【氏名】伊東 孝将
(72)【発明者】
【氏名】瀧澤 健太
(72)【発明者】
【氏名】浮田 一輝
(72)【発明者】
【氏名】寺岡 佑起
(72)【発明者】
【氏名】倉本 翔平
【審査官】町田 豊隆
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１４－０９５４８４（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０２１／１４４９０９（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開２０１７－０５３４９８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００１－２４１７７９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１２－０３２０６３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００４－３０９０２７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００４－１０８６２５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０９－０１４７７１（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｆ２５Ｂ １／００
Ｆ２５Ｂ ３９／０２
Ｆ２５Ｂ ４１／３９
Ｆ２５Ｂ ４９／０２
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
圧縮機（１１）と、熱源熱交換器（１３）と、
冷媒を減圧させる膨張弁（１５、２４）と、
前記膨張弁から前記冷媒を受け取る第１熱交換器（２１）と、
前記第１熱交換器から前記冷媒を受け取る第２熱交換器（２２）と、
前記第２熱交換器を流れる前記冷媒の温度（Ｔｕ）を測定する第１センサ（５１）と、
前記第２熱交換器以外を流れる前記冷媒の状態を測定する第２センサ（５２）と、
温度を制御される対象（Ｇ）の温度（Ｔｇ）を測定する第３センサ（５３）と、
冷熱提供運転において、前記第１センサの出力に基づいて前記膨張弁を制御する第１制御と、前記第２センサの出力に基づいて前記膨張弁を制御する第２制御と、を選択的に実行できる制御部（９）と、
を備え、
前記制御部は、前記第３センサの出力に基づいて前記第１制御と前記第２制御とを切り替える、冷凍装置（１００）。
【請求項2】
前記第２センサは、前記膨張弁と前記第１熱交換器の間の区間の前記冷媒の温度（Ｔｂ）を測定する、請求項１に記載の冷凍装置。
【請求項3】
前記第２センサは、前記圧縮機に吸入される前記冷媒の圧力（Ｐｓ）を測定する、請求項１に記載の冷凍装置。
【請求項4】
前記第２熱交換器から排出される前記冷媒の温度（Ｔｌ）を測定する第４センサ（５４）、をさらに備え、
前記制御部は、さらに前記第４センサの出力に基づいて前記膨張弁を制御する、
請求項１から３のいずれか１項に記載の冷凍装置。
【請求項5】
前記第１熱交換器と前記第２熱交換器の間に設けられ、前記第１熱交換器の冷媒排出管（２６）から前記冷媒を受け取る流入ポート（２５ａ）、及び、前記第２熱交換器の複数の冷媒受取管（２７）へ前記冷媒を受け渡す複数の流出ポート（２５ｂ）、を有する分流器（２５）、をさらに備え、
前記第１センサは前記複数の冷媒受取管のいずれかに設けられる、
請求項１から４のいずれか１項に記載の冷凍装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、冷媒の状態を検知する複数のセンサを備える冷凍装置に関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献１（特開２００１－２２１５２０号公報）が開示する冷凍装置においては、利用熱交換器の近傍に設けられたセンサの出力に基づいて、利用膨張弁の制御が行われる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
冷凍装置が冷熱提供運転をする場合において、利用熱交換器に設けられたセンサの出力に基づいて利用膨張弁の制御を行うと、利用膨張弁が完全に閉じる状態に達してしまうことがある。とりわけ、利用ユニットおいて、センサが設けられている熱交換器の上流に別の熱交換器が備えられている場合に、この現象は顕著である。このような冷凍装置が冷熱提供運転をする場合、冷媒はセンサが設けられている熱交換器に達する前に完全に蒸発してしまうので、ユーザに冷熱を提供できなくなる事態が発生し得る。
【課題を解決するための手段】
【0004】
第１観点の冷凍装置は、圧縮機と、熱源熱交換器と、膨張弁と、第１熱交換器と、第２熱交換器と、第１センサと、第２センサと、制御部と、を備える。膨張弁は、冷媒を減圧させる。第１熱交換器は、膨張弁から冷媒を受け取る。第２熱交換器は、第１熱交換器から冷媒を受け取る。第１センサは、第２熱交換器を流れる冷媒の温度を測定する。第２センサは、第２熱交換器以外を流れる冷媒の状態を測定する。制御部は、冷熱提供運転において、第１センサの出力に基づいて膨張弁を制御する第１制御と、第２センサの出力に基づいて膨張弁を制御する第２制御と、を選択的に実行できる。
【0005】
この構成によれば、冷媒の蒸発温度を検知するために、冷凍装置の状態に応じて第１センサと第２センサを切り替えて用いることができる。したがって、第１熱交換器と第２熱交換器の集合体において、蒸発温度の検知の誤差を低減できる。
【0006】
第２観点に係る冷凍装置は、第１観点の冷凍装置において、第３センサをさらに備える。第３センサは、温度を制御される対象の温度を測定する。制御部は、第３センサの出力に基づいて第１制御と第２制御とを切り替える。
【0007】
この構成によれば、温度制御の対象の温度に基づいて、第１センサ及び第２センサが切り替えられる。したがって、例えば、低負荷運転の時に第１センサを、高負荷運転の時に第２センサを使用することによって、蒸発温度の検知誤差を低減できる。
【0008】
第３観点に係る冷凍装置は、第１観点又は第２観点の冷凍装置において、第２センサが、膨張弁と第１熱交換器の間の区間の冷媒の温度を測定する。
【0009】
この構成によれば、第２センサは膨張弁の下流の温度センサである。したがって、温度制御の対象の温度が高い場合、利用熱交換器の入口において冷媒が過剰に蒸発することに起因して第１センサが蒸発温度を実際よりも高いものとして検知する可能性がある場合に、気液２相冷媒が通過している区間に設けられる第２センサを用いることによって、対象の高温の影響を低減できる。
【0010】
第４観点に係る冷凍装置は、第１観点又は第２観点の冷凍装置において、第２センサが、圧縮機に吸入される冷媒の圧力を測定する。
【0011】
この構成によれば、第２センサは熱源ユニットにある圧縮機の吸入部の圧力センサである。したがって、液連絡配管において気液二相冷媒が圧力損失を受けることに起因して第１センサが蒸発温度を実際よりも低いものとして検知する可能性がある場合に、熱源ユニットに搭載される第２センサを使用することによって圧力損失の影響を除去できる。
【0012】
第５観点に係る冷凍装置は、第１観点から第４観点のいずれか１つの冷凍装置において、第４センサをさらに備える。第４センサは、第２熱交換器から排出される冷媒の温度を測定する。制御部は、さらに第４センサの出力に基づいて膨張弁を制御する。
【0013】
この構成によれば、第４センサは、第２熱交換器から排出される蒸発した冷媒の過熱度を測定することができる。したがって、第４センサを第１センサ又は第２センサと併用することにより、過熱度に基づいて膨張弁の制御を行うことができる。
【0014】
第６観点に係る冷凍装置は、第１観点から第５観点のいずれか１つの冷凍装置において、分流器、をさらに備える。分流器は、第１熱交換器と第２熱交換器の間に設けられる。分流器は、流入ポート、及び、複数の流出ポート、を有する。流入ポートは、第１熱交換器の冷媒排出管から冷媒を受け取る。流出ポートは、第２熱交換器の複数の冷媒受取管へ冷媒を受け渡す。
【0015】
この構成によれば、第１センサは、分流器の流出ポートに接続される第２熱交換器の冷媒受取管に設けられる。この冷媒受取管は、分流器の性質上、第１熱交換器の冷媒排出管よりも細い径を有する。そして、冷媒排出管を通過する冷媒は圧力損失を受けて減圧されやすい。したがって、第１センサは蒸発温度として最適な値を取得しやすい。
【図面の簡単な説明】
【0016】
【図1】第１実施形態の基本形に係る冷凍装置１００の模式図である。
【図2】冷凍装置制御部９による制御手順を示すフローチャートである。
【図3】プルダウン運転の制御手順を示すフローチャートである。
【図4】通常運転の制御手順を示すフローチャートである。
【図5】利用ユニットデフロスト運転の要否判定の手順を示すフローチャートである。
【図6】第２実施形態の基本形に係る冷凍装置１０１の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【0017】
＜第１実施形態＞
（１）全体構成
図１は、第１実施形態の基本形に係る冷凍装置１００を示す。冷凍装置１００は、熱源から冷熱（cold）又は温熱（heat）を取得して、その冷熱又は温熱をユーザに提供するためのものである。冷凍装置１００の具体的態様は、例えば、空気調和装置、冷蔵庫、冷凍庫、倉庫温度制御装置、給湯機、床暖房装置、洗濯乾燥機である。
（１）全体構成
図１は、第１実施形態の基本形に係る冷凍装置１００を示す。冷凍装置１００は、熱源から冷熱（cold）又は温熱（heat）を取得して、その冷熱又は温熱をユーザに提供するためのものである。冷凍装置１００の具体的態様は、例えば、空気調和装置、冷蔵庫、冷凍庫、倉庫温度制御装置、給湯機、床暖房装置、洗濯乾燥機である。
【0018】
冷凍装置１００は、ユーザに冷熱又は温熱を提供するために、対象Ｇの温度を制御する。例えば、冷凍装置１００が空気調和装置である場合、対象Ｇはユーザがいる室内の空気である。冷凍装置１００が倉庫温度制御装置である場合、対象Ｇは荷物が貯蔵されている室内の空気である。冷凍装置１００が給湯機である場合、対象Ｇはユーザに供給されるお湯である。
【0019】
冷凍装置１００は、冷媒を循環させる冷媒回路ＲＣを有する。冷媒回路ＲＣは、例えば１台の熱源ユニット１０、１台の利用ユニット２０、及び連絡配管３０によって構成されている。１台の冷凍装置１００に含まれる熱源ユニット１０及び利用ユニット２０の数は複数であってもよい。
【0020】
冷凍装置１００は、温度調節運転、及び、利用ユニットデフロスト運転を実行することができる。温度調節運転は、ユーザに冷熱又は温熱を提供することを目的とする運転である。温度調節運転は、ユーザに冷熱を提供する冷熱提供運転、及び、ユーザに温熱を提供する温熱提供運転を含む。利用ユニットデフロスト運転は、利用ユニット２０に付着した霜を溶かすことを目的とする運転であり、温熱提供運転と類似の動作によって実行される。
【0021】
（２）詳細構成
（２－１）熱源ユニット１０
熱源ユニット１０は、室外空気等の熱源から冷熱又は温熱を取得するためのものである。熱源ユニット１０は、圧縮機１１、四路切換弁１２、熱源熱交換器１３、熱源膨張弁１５、液閉鎖弁１７、ガス閉鎖弁１８、熱源センサ群６０、及び、熱源制御部１９を有する。
（２－１）熱源ユニット１０
熱源ユニット１０は、室外空気等の熱源から冷熱又は温熱を取得するためのものである。熱源ユニット１０は、圧縮機１１、四路切換弁１２、熱源熱交換器１３、熱源膨張弁１５、液閉鎖弁１７、ガス閉鎖弁１８、熱源センサ群６０、及び、熱源制御部１９を有する。
【0022】
（２－１－１）圧縮機１１
圧縮機１１は、低圧ガス冷媒を圧縮することによって高圧ガス冷媒を生成する。圧縮機１１は、吸入口１１ａ、及び吐出口１１ｂを有する。吸入口１１ａは、低圧ガス冷媒を吸入するためのものである。吐出口１１ｂは、高圧ガス冷媒を吐出するためのものである。
圧縮機１１は、低圧ガス冷媒を圧縮することによって高圧ガス冷媒を生成する。圧縮機１１は、吸入口１１ａ、及び吐出口１１ｂを有する。吸入口１１ａは、低圧ガス冷媒を吸入するためのものである。吐出口１１ｂは、高圧ガス冷媒を吐出するためのものである。
【0023】
（２－１－２）四路切換弁１２
冷凍装置１００が冷熱提供運転を実行するとき、四路切換弁１２は、図１の実線で示した接続を確立する。これにより、冷熱提供運転において、冷媒は矢印Ｃの方向に循環する。
冷凍装置１００が冷熱提供運転を実行するとき、四路切換弁１２は、図１の実線で示した接続を確立する。これにより、冷熱提供運転において、冷媒は矢印Ｃの方向に循環する。
【0024】
一方、冷凍装置１００が温熱提供運転を実行するとき、四路切換弁１２は、図１の破線で示した接続を確立する。これにより、温熱提供運転において、冷媒は矢印Ｈの方向に循環する。
【0025】
（２－１－３）熱源熱交換器１３
冷凍装置１００が冷熱提供運転を実行するとき、熱源熱交換器１３は、凝縮器又は放熱器として機能する。このとき、熱源熱交換器１３は、高圧ガス冷媒を凝縮することによって、高圧液冷媒を生成する。その過程で、熱源熱交換器１３は、熱源から冷熱を取得する。
冷凍装置１００が冷熱提供運転を実行するとき、熱源熱交換器１３は、凝縮器又は放熱器として機能する。このとき、熱源熱交換器１３は、高圧ガス冷媒を凝縮することによって、高圧液冷媒を生成する。その過程で、熱源熱交換器１３は、熱源から冷熱を取得する。
【0026】
一方、冷凍装置１００が温熱提供運転を実行するとき、熱源熱交換器１３は、蒸発器又は吸熱器として機能する。このとき、熱源熱交換器１３は、気液二相冷媒を蒸発することによって、低圧ガス冷媒を生成する。その過程で、熱源熱交換器１３は、熱源から温熱を取得する。
【0027】
（２－１－４）熱源膨張弁１５
熱源膨張弁１５は、冷媒を減圧させる。さらに、熱源膨張弁１５は、単位時間あたりに移動する冷媒の量を調節する。これらの目的のために、熱源膨張弁１５は、調節可能な開度を有している。
熱源膨張弁１５は、冷媒を減圧させる。さらに、熱源膨張弁１５は、単位時間あたりに移動する冷媒の量を調節する。これらの目的のために、熱源膨張弁１５は、調節可能な開度を有している。
【0028】
（２－１－５）液閉鎖弁１７、ガス閉鎖弁１８
液閉鎖弁１７及びガス閉鎖弁１８は、冷凍装置１００の設置の際などに冷媒回路ＲＣを遮断する。
液閉鎖弁１７及びガス閉鎖弁１８は、冷凍装置１００の設置の際などに冷媒回路ＲＣを遮断する。
【0029】
（２－１－６）熱源センサ群６０
熱源センサ群６０は、熱源ユニット１０の各部における冷媒の状態その他を測定する。熱源センサ群６０は、吸入センサ６１、及び吐出センサ６２を有する。吸入センサ６１は、圧縮機１１に吸入される冷媒の圧力Ｐｓを測定する。吐出センサ６２は、圧縮機１１から吐出される冷媒の圧力Ｐｄを測定する。
熱源センサ群６０は、熱源ユニット１０の各部における冷媒の状態その他を測定する。熱源センサ群６０は、吸入センサ６１、及び吐出センサ６２を有する。吸入センサ６１は、圧縮機１１に吸入される冷媒の圧力Ｐｓを測定する。吐出センサ６２は、圧縮機１１から吐出される冷媒の圧力Ｐｄを測定する。
【0030】
（２－１－７）熱源制御部１９
熱源制御部１９は、熱源センサ群６０からデータを取得するとともに、熱源ユニット１０に搭載されている各種アクチュエータを制御する。さらに、熱源制御部１９は、各種演算を実行する。
熱源制御部１９は、熱源センサ群６０からデータを取得するとともに、熱源ユニット１０に搭載されている各種アクチュエータを制御する。さらに、熱源制御部１９は、各種演算を実行する。
【0031】
（２－２）利用ユニット２０
利用ユニット２０は、冷熱又は温熱をユーザに提供するためのものである。利用ユニット２０は、利用熱交換器２３、利用膨張弁２４、液ポート４１、ガスポート４２、利用センサ群５０、及び、利用制御部２９を有する。
利用ユニット２０は、冷熱又は温熱をユーザに提供するためのものである。利用ユニット２０は、利用熱交換器２３、利用膨張弁２４、液ポート４１、ガスポート４２、利用センサ群５０、及び、利用制御部２９を有する。
【0032】
（２－２－１）利用熱交換器２３
冷凍装置１００が冷熱提供運転を実行するとき、利用熱交換器２３は、蒸発器又は吸熱器として機能する。このとき、利用熱交換器２３は、気液二相冷媒を蒸発することによって、低圧ガス冷媒を生成する。その過程で、利用熱交換器２３は、対象Ｇに冷熱を提供する。
冷凍装置１００が冷熱提供運転を実行するとき、利用熱交換器２３は、蒸発器又は吸熱器として機能する。このとき、利用熱交換器２３は、気液二相冷媒を蒸発することによって、低圧ガス冷媒を生成する。その過程で、利用熱交換器２３は、対象Ｇに冷熱を提供する。
【0033】
冷凍装置１００が温熱提供運転を実行するとき、利用熱交換器２３は、凝縮器又は放熱器として機能する。このとき、利用熱交換器２３は、高圧ガス冷媒を凝縮することによって、高圧液冷媒を生成する。その過程で、利用熱交換器２３は、対象Ｇに温熱を提供する。
【0034】
利用熱交換器２３は、第１熱交換器２１、第２熱交換器２２、及び、分流器２５、を有する。
【0035】
第１熱交換器２１は、温熱提供運転において、第２熱交換器２２が凝縮させた冷媒に過冷却度を与えるためのものである。温熱提供運転において、第１熱交換器２１は、分流器２５から冷媒を受け取る。
【0036】
一方、冷熱提供運転において、第１熱交換器２１は、利用膨張弁２４から冷媒を受け取る。第１熱交換器２１には、冷媒排出管２６が設けられている。冷媒排出管２６は、冷熱提供運転において冷媒を排出するためのものである。冷媒排出管２６は、分流器２５に接続されている。
【0037】
第２熱交換器２２は、温熱提供運転において冷媒を凝縮させるための主たる熱交換器である。温熱提供運転において、第２熱交換器２２は、ガスポート４２から流入する冷媒を受け取る。
【0038】
一方、冷熱提供運転において、第２熱交換器２２は、第１熱交換器２１から冷媒を受け取る。第２熱交換器２２に設けられている複数の冷媒受取管２７は、それぞれ、分流器２５の複数の流出ポート２５ｂのいずれかに接続されている。冷媒受取管２７は、冷熱提供運転において冷媒を受け取るためのものである。
【0039】
分流器２５は、冷熱提供運転において、第１熱交換器２１が蒸発させた冷媒を分流させることによって、第２熱交換器２２において行われる冷媒のさらなる蒸発を促進するためのものである。分流器２５は、第１熱交換器２１と第２熱交換器２２の間に設けられる。分流器２５は、流入ポート２５ａ及び複数の流出ポート２５ｂを有している。流入ポート２５ａは、冷熱提供運転において、第１熱交換器２１の冷媒排出管２６から冷媒を受け取る。複数の流出ポート２５ｂは、第２熱交換器２２の複数の冷媒受取管２７へ冷媒を受け渡す。
【0040】
（２－２－２）利用膨張弁２４
利用膨張弁２４は、冷媒を減圧させる。さらに、利用膨張弁２４は、単位時間あたりに移動する冷媒の量を調節する。これらの目的のために、利用膨張弁２４は、調節可能な開度を有している。
利用膨張弁２４は、冷媒を減圧させる。さらに、利用膨張弁２４は、単位時間あたりに移動する冷媒の量を調節する。これらの目的のために、利用膨張弁２４は、調節可能な開度を有している。
【0041】
（２－２－３）液ポート４１、ガスポート４２
液ポート４１及びガスポート４２は、利用ユニット２０における冷媒の出入口である。液ポート４１は、主に液冷媒又は気液二相冷媒を熱源ユニット１０と授受する。ガスポート４２は、主にガス冷媒を熱源ユニット１０と授受する。
液ポート４１及びガスポート４２は、利用ユニット２０における冷媒の出入口である。液ポート４１は、主に液冷媒又は気液二相冷媒を熱源ユニット１０と授受する。ガスポート４２は、主にガス冷媒を熱源ユニット１０と授受する。
【0042】
（２－２－４）利用センサ群５０
利用センサ群５０は、利用ユニット２０の各部における冷媒の状態その他を測定する。利用センサ群５０は、第１センサ５１から第５センサ５５を有する。
利用センサ群５０は、利用ユニット２０の各部における冷媒の状態その他を測定する。利用センサ群５０は、第１センサ５１から第５センサ５５を有する。
【0043】
第１センサ５１は、第２熱交換器２２を流れる冷媒の温度Ｔｕを測定するためのものである。第１センサ５１は、複数の冷媒受取管２７のいずれかに設けられる。冷熱提供運転において、第１センサ５１が測定した冷媒の温度Ｔｕは、冷媒の蒸発温度Ｔｅとして用いられることがある。
【0044】
第２センサ５２は、第２熱交換器２２以外を流れる冷媒の状態を測定するためのものである。本実施形態においては、第２センサ５２は、利用膨張弁２４と第１熱交換器２１の間の区間の冷媒の温度Ｔｂを測定する。冷熱提供運転において、第２センサ５２が測定した冷媒の温度Ｔｂもまた、冷媒の蒸発温度Ｔｅとして用いられることがある。
【0045】
第３センサ５３は、対象Ｇの温度である対象温度Ｔｇを測定するためのものである。
【0046】
第４センサ５４は、冷熱提供運転において、第２熱交換器２２から排出される冷媒の温度Ｔｌを測定するためのものである。
【0047】
第５センサ５５は、利用ユニット２０に吸い込まれる空気の温度である吸込温度Ｔｉを測定するためのものである。第５センサ５５は、冷凍装置１００が例えば空気調和装置である場合に設けられる。
【0048】
（２－２－５）利用制御部２９
利用制御部２９は、利用センサ群５０からデータを取得するとともに、利用ユニット２０に搭載されている各種アクチュエータを制御する。利用制御部２９はまた、各種演算を実行する。さらに、利用制御部２９は、通信線３９を介して熱源制御部１９とデータを授受することによって、熱源制御部１９と協働して冷凍装置制御部９を構成する。
利用制御部２９は、利用センサ群５０からデータを取得するとともに、利用ユニット２０に搭載されている各種アクチュエータを制御する。利用制御部２９はまた、各種演算を実行する。さらに、利用制御部２９は、通信線３９を介して熱源制御部１９とデータを授受することによって、熱源制御部１９と協働して冷凍装置制御部９を構成する。
【0049】
（２－３）連絡配管３０
連絡配管３０は、熱源ユニット１０と利用ユニット２０とを接続する。連絡配管３０は、液連絡配管３１、及び、ガス連絡配管３２を有する。液連絡配管３１は、主に液冷媒又は気液二相冷媒を移動させる。ガス連絡配管３２は、主にガス冷媒を移動させる。液連絡配管３１は、液閉鎖弁１７と液ポート４１とを接続する。ガス連絡配管３２は、ガス閉鎖弁１８とガスポート４２とを接続する。
連絡配管３０は、熱源ユニット１０と利用ユニット２０とを接続する。連絡配管３０は、液連絡配管３１、及び、ガス連絡配管３２を有する。液連絡配管３１は、主に液冷媒又は気液二相冷媒を移動させる。ガス連絡配管３２は、主にガス冷媒を移動させる。液連絡配管３１は、液閉鎖弁１７と液ポート４１とを接続する。ガス連絡配管３２は、ガス閉鎖弁１８とガスポート４２とを接続する。
【0050】
（３）全体動作
以下に、様々な運転における冷凍装置１００の動作を説明する。
以下に、様々な運転における冷凍装置１００の動作を説明する。
【0051】
（３－１）温度調節運転
温度調節運転は、ユーザに冷熱又は温熱を提供することを目的として、対象Ｇの温度を調節する運転である。前述した通り、温度調節運転は、冷熱提供運転、及び、温熱提供運転を含む。
温度調節運転は、ユーザに冷熱又は温熱を提供することを目的として、対象Ｇの温度を調節する運転である。前述した通り、温度調節運転は、冷熱提供運転、及び、温熱提供運転を含む。
【0052】
（３－１－１）冷熱提供運転
冷熱提供運転において、冷凍装置１００は、ユーザに冷熱を提供する。
冷熱提供運転において、冷凍装置１００は、ユーザに冷熱を提供する。
【0053】
四路切換弁１２は、図１の実線で示した接続を確立する。圧縮機１１は、吸入口１１ａから吸入された低圧ガス冷媒を圧縮することによって、高圧ガス冷媒を生成する。圧縮機１１は、高圧ガス冷媒を吐出口１１ｂから吐出する。その後、高圧ガス冷媒は、四路切換弁１２を経由して、熱源熱交換器１３に到達する。熱源熱交換器１３は、高圧ガス冷媒を凝縮することによって、高圧液冷媒を生成する。高圧液冷媒は、熱源膨張弁１５へ到達する。熱源膨張弁１５は、高圧液冷媒を減圧することによって気液二相冷媒を生成する。気液二相冷媒は、液閉鎖弁１７、及び液連絡配管３１、及び液ポート４１を順に経由して、利用膨張弁２４へ到達する。
【0054】
利用膨張弁２４は、気液二相冷媒をさらに減圧する。その後、気液二相冷媒は、利用熱交換器２３へ到達する。
【0055】
利用熱交換器２３は、対象Ｇに冷熱を提供するために、気液二相冷媒を蒸発させて、低圧ガス冷媒を生成する。具体的には、第１熱交換器２１が気液二相冷媒を蒸発させることによって、気液二相冷媒の湿り度を低下させる。気液二相冷媒は、その後、分流器２５によって第２熱交換器２２の複数の部位へ供給される。第２熱交換器２２は気液二相冷媒をさらに蒸発させ、湿り度をさらに低下させることによって、低圧ガス冷媒を生成する。
【0056】
低圧ガス冷媒は、ガスポート４２、ガス連絡配管３２、ガス閉鎖弁１８、及び四路切換弁１２を順に経由して、吸入口１１ａにおいて圧縮機１１に吸入される。
【0057】
（３－１－２）温熱提供運転
温熱提供運転において、冷凍装置１００は、ユーザに温熱を提供する。
温熱提供運転において、冷凍装置１００は、ユーザに温熱を提供する。
【0058】
四路切換弁１２は、図１の破線で示した接続を確立する。圧縮機１１は、吸入口１１ａから吸入された低圧ガス冷媒を圧縮することによって、高圧ガス冷媒を生成する。圧縮機１１は、高圧ガス冷媒を吐出口１１ｂから吐出する。その後、高圧ガス冷媒は、四路切換弁１２、ガス閉鎖弁１８、ガス連絡配管３２、及びガスポート４２を順に経由して、利用熱交換器２３に到達する。
【0059】
利用熱交換器２３は、対象Ｇに温熱を提供するために、高圧ガス冷媒を凝縮することによって、高圧液冷媒を生成する。具体的には、第２熱交換器２２が高圧ガス冷媒を凝縮させることによって、高圧液冷媒を生成する。高圧液冷媒は、その後、分流器２５を経由して第１熱交換器２１へ到達する。第１熱交換器２１は、高圧液冷媒をさらに冷却することによって、高圧液冷媒に過冷却度を与える。その後、高圧液冷媒は、利用膨張弁２４へ到達する。
【0060】
利用膨張弁２４は、高圧液冷媒を減圧することによって、気液二相冷媒を生成する。その後、気液二相冷媒は、液ポート４１、液連絡配管３１、及び液閉鎖弁１７を順に経由して、熱源膨張弁１５へ到達する。
【0061】
熱源膨張弁１５は、気液二相冷媒をさらに減圧される。その後、気液二相冷媒は、熱源熱交換器１３へ到達する。熱源熱交換器１３は、気液二相冷媒を蒸発させて、低圧ガス冷媒を生成する。低圧ガス冷媒は、四路切換弁１２を経由して、吸入口１１ａにおいて圧縮機１１に吸入される。
【0062】
（３－２）利用ユニットデフロスト運転
利用ユニットデフロスト運転は、冷熱提供運転において利用熱交換器２３の第１熱交換器２１及び第２熱交換器２２に付着した霜を溶かすことを目的とする運転である。
利用ユニットデフロスト運転は、冷熱提供運転において利用熱交換器２３の第１熱交換器２１及び第２熱交換器２２に付着した霜を溶かすことを目的とする運転である。
【0063】
利用ユニットデフロスト運転において、四路切換弁１２は、温熱提供運転と同様に、図２の破線で示した接続を確立する。これにより、冷媒は矢印Ｈの方向に循環する。
【0064】
利用ユニットデフロスト運転における冷凍装置１００の動作は、温熱提供運転と同様である。利用熱交換器２３は、凝縮器又は放熱器として機能する。このとき、利用熱交換器２３を流れる高圧ガス冷媒が凝縮されて高圧液冷媒になる過程で、熱を放出する。これにより、利用熱交換器２３の温度が上昇するので、第１熱交換器２１及び第２熱交換器２２に付着した霜が溶ける。
【0065】
（４）冷凍装置制御部９による制御内容
（４－１）温度調節運転の制御
図２～図４は、冷凍装置制御部９による冷熱提供運転の制御手順を示すフローチャートである。このうち図２は、メインルーチンを示す。温度調節運転の１つである冷熱提供運転の中には、プルダウン運転と呼ばれるものがある。プルダウン運転は、対象温度Ｔｇが比較的高い状態において、対象温度Ｔｇを大きく下げることを目的として行われる運転のことである。プルダウン運転が行われる状況の一例としては、長らく通電されていなかった冷凍装置１００の起動直後が挙げられる。他の例としては、冷凍装置１００が一定時間の温熱提供運転を実行したことによって比較的高い対象温度Ｔｇが実現されている状況が挙げられる。対象温度Ｔｇが一定程度低下してきたら、冷凍装置１００の運転は、プルダウン運転から通常運転に切り替えられる。
（４－１）温度調節運転の制御
図２～図４は、冷凍装置制御部９による冷熱提供運転の制御手順を示すフローチャートである。このうち図２は、メインルーチンを示す。温度調節運転の１つである冷熱提供運転の中には、プルダウン運転と呼ばれるものがある。プルダウン運転は、対象温度Ｔｇが比較的高い状態において、対象温度Ｔｇを大きく下げることを目的として行われる運転のことである。プルダウン運転が行われる状況の一例としては、長らく通電されていなかった冷凍装置１００の起動直後が挙げられる。他の例としては、冷凍装置１００が一定時間の温熱提供運転を実行したことによって比較的高い対象温度Ｔｇが実現されている状況が挙げられる。対象温度Ｔｇが一定程度低下してきたら、冷凍装置１００の運転は、プルダウン運転から通常運転に切り替えられる。
【0066】
ステップＳ２００において、冷凍装置１００が起動され、冷熱提供運転が開始される。
【0067】
ステップＳ２０１において、冷凍装置制御部９は、第３センサ５３を用いて対象温度Ｔｇを測定する。
【0068】
ステップＳ２０２において、冷凍装置制御部９は、対象温度Ｔｇと温度閾値Ｔｔを比較する。対象温度がＴｔと同じかそれより高い場合（Ｓ２０２：Ｙｅｓ）には、処理はステップＳ２０３へ進む。対象温度がＴｔより低い場合（Ｓ２０２：Ｎｏ）には、処理はステップＳ２０４へ進む。
【0069】
ステップＳ２０３において、冷凍装置制御部９はプルダウン運転を開始する。プルダウン運転を終了したら、処理はステップＳ２０５へ進む。
【0070】
ステップＳ２０４において、冷凍装置制御部９は通常運転を開始する。通常運転を終了したら、処理はステップＳ２０５へ進む。
【0071】
ステップＳ２０５において、運転終了条件が満足されているかが判定される。運転終了条件が満足されているとき（Ｓ２０５：Ｙｅｓ）は、処理はステップＳ２０６へ進む。運転終了条件が満足されていないとき（Ｓ２０５：Ｎｏ）、処理はステップＳ２０１へ進む。
【0072】
ステップＳ２０６において、冷凍装置１００は停止する。
【0073】
図３は、プルダウン運転の制御手順を示す。プルダウン運転においては、対象温度Ｔｇを大きく低下させることが求められる。このため、冷凍装置１００は、大量の冷媒を循環させる必要がある。プルダウン運転において、処理はステップＳ２０３からステップＳ３００へ進む。
【0074】
ステップＳ３０１において、冷凍装置制御部９は、第２センサ５２が検知した温度Ｔｂを冷媒の蒸発温度Ｔｅとして取得する。このとき、第１センサ５１は、蒸発温度Ｔｅの取得のためには用いられない。
【0075】
ステップＳ３０２において、冷凍装置制御部９は、蒸発温度Ｔｅに基づいて利用膨張弁２４及び熱源膨張弁１５を制御する。
【0076】
ステップＳ３０３において、運転終了条件が満足されているかが判定される。運転終了条件が満足されているとき（Ｓ３０３：Ｙｅｓ）は、処理はステップＳ３０４へ進む。運転終了条件が満足されていないとき（Ｓ３０３：Ｎｏ）は、処理はステップＳ３０１へ進む。
【0077】
図４は、通常運転の制御手順を示す。処理はステップＳ２０４からステップＳ４００へ進む。
【0078】
ステップＳ４０１において、冷凍装置制御部９は、第１センサ５１が検知した温度Ｔｕを冷媒の蒸発温度Ｔｅとして取得する。このとき、第２センサ５２は、蒸発温度Ｔｅの取得のためには用いられない。
【0079】
ステップＳ４０２において、冷凍装置制御部９は、蒸発温度Ｔｅに基づいて利用膨張弁２４及び熱源膨張弁１５を制御する。
【0080】
ステップＳ４０３において、運転終了条件が満足されているかが判定される。運転終了条件が満足されているとき（Ｓ４０３：Ｙｅｓ）は、処理はステップＳ４０４へ進む。運転終了条件が満足されていないとき（Ｓ４０３：Ｎｏ）は、処理はステップＳ４０１へ進む。
【0081】
（４－２）利用ユニットデフロスト運転の制御
冷熱提供運転において、冷凍装置制御部９は、利用熱交換器２３の状態を判定して利用ユニットデフロスト運転を開始するか否かを決定する。
冷熱提供運転において、冷凍装置制御部９は、利用熱交換器２３の状態を判定して利用ユニットデフロスト運転を開始するか否かを決定する。
【0082】
図５は、利用ユニットデフロスト運転の要否判定の手順を示す。ステップＳ５００にて要否判定が開始される。
【0083】
ステップＳ５０１において、蒸発温度Ｔｅが取得される。蒸発温度Ｔｅとしては、ステップＳ２０２～ステップＳ２０４のやり方と同様に、第１センサ５１が検知した温度Ｔｕと、第２センサ５２が検知した温度Ｔｕのうち、最適なものが採用される。
【0084】
ステップＳ５０２において、第５センサ５５を用いて吸込温度Ｔｉが測定される。
【0085】
ステップＳ５０３において、蒸発温度Ｔｅと吸込温度Ｔｉに基づいて、利用熱交換器２３のフィン温度Ｔｆが算出される。
【0086】
ステップＳ５０４において、フィン温度Ｔｆに基づいて、利用ユニットデフロスト運転を実行すべきか又は実行すべきでないかが判定される。
【0087】
ステップＳ５０５において、要否判定が終了する。
【0088】
（５）特徴
（５－１）
冷凍装置制御部９は、プルダウン制御において、第１センサ５１の出力である温度Ｔｕに基づいて利用膨張弁２４及び熱源膨張弁１５を制御する。また、冷凍装置制御部９は、通常制御において、第２センサ５２の出力である温度Ｔｂに基づいて利用膨張弁２４及び熱源膨張弁１５を制御する。そして、冷凍装置制御部９は、プルダウン制御と通常制御を選択的に実行することができる。したがって、第１熱交換器２１と第２熱交換器２２を含む利用熱交換器２３において、蒸発温度Ｔｅの検知の誤差による動作不良を低減できる。
（５－１）
冷凍装置制御部９は、プルダウン制御において、第１センサ５１の出力である温度Ｔｕに基づいて利用膨張弁２４及び熱源膨張弁１５を制御する。また、冷凍装置制御部９は、通常制御において、第２センサ５２の出力である温度Ｔｂに基づいて利用膨張弁２４及び熱源膨張弁１５を制御する。そして、冷凍装置制御部９は、プルダウン制御と通常制御を選択的に実行することができる。したがって、第１熱交換器２１と第２熱交換器２２を含む利用熱交換器２３において、蒸発温度Ｔｅの検知の誤差による動作不良を低減できる。
【0089】
（５－２）
温度制御の対象Ｇの対象温度Ｔｇに基づいて、第１センサ５１及び第２センサ５２が切り替えられる。したがって、例えば、低負荷運転の時に第１センサ５１を、高負荷運転の時に第２センサ５２を使用することによって、蒸発温度Ｔｅの検知誤差を低減できる。
温度制御の対象Ｇの対象温度Ｔｇに基づいて、第１センサ５１及び第２センサ５２が切り替えられる。したがって、例えば、低負荷運転の時に第１センサ５１を、高負荷運転の時に第２センサ５２を使用することによって、蒸発温度Ｔｅの検知誤差を低減できる。
【0090】
（５－３）
第２センサ５２は冷熱提供運転における利用膨張弁２４の下流の温度センサである。したがって、温度制御の対象Ｇの対象温度Ｔｇが高い場合、利用熱交換器２３の入口において冷媒が過剰に蒸発することに起因して第１センサ５１が蒸発温度Ｔｅを実際よりも高いものとして検知する可能性がある場合に、気液２相冷媒が通過している区間に設けられる第２センサ５２を用いることによって、対象Ｇの高温の影響を低減できる。
第２センサ５２は冷熱提供運転における利用膨張弁２４の下流の温度センサである。したがって、温度制御の対象Ｇの対象温度Ｔｇが高い場合、利用熱交換器２３の入口において冷媒が過剰に蒸発することに起因して第１センサ５１が蒸発温度Ｔｅを実際よりも高いものとして検知する可能性がある場合に、気液２相冷媒が通過している区間に設けられる第２センサ５２を用いることによって、対象Ｇの高温の影響を低減できる。
【0091】
（５－４）
第１センサ５１は、分流器２５の流出ポート２５ｂに接続される第２熱交換器２２の冷媒受取管２７に設けられる。この冷媒受取管２７は、分流器２５の性質上、第１熱交換器２１の冷媒排出管２６よりも細い径を有する。そして、冷媒受取管２７を通過する冷媒は圧力損失を受けて減圧されやすい。したがって、第１センサ５１は蒸発温度Ｔｅとして最適な値を取得しやすい。
第１センサ５１は、分流器２５の流出ポート２５ｂに接続される第２熱交換器２２の冷媒受取管２７に設けられる。この冷媒受取管２７は、分流器２５の性質上、第１熱交換器２１の冷媒排出管２６よりも細い径を有する。そして、冷媒受取管２７を通過する冷媒は圧力損失を受けて減圧されやすい。したがって、第１センサ５１は蒸発温度Ｔｅとして最適な値を取得しやすい。
【0092】
（６）変形例
（６－１）第１実施形態の第１変形例１Ａ
第１実施形態の基本形のステップＳ３０２及びステップＳ４０２では、冷凍装置制御部９は、冷熱提供運転において、蒸発温度Ｔｅに基づいて利用膨張弁２４及び熱源膨張弁１５を制御する。これに代えて、冷凍装置制御部９は、冷熱提供運転において利用膨張弁２４及び熱源膨張弁１５を制御するに際し、蒸発温度Ｔｅのみならず、第２熱交換器２２から排出される蒸発した冷媒の過熱度ＳＨを参照してもよい。かかる過熱度ＳＨは、第４センサ５４によって測定できる。
（６－１）第１実施形態の第１変形例１Ａ
第１実施形態の基本形のステップＳ３０２及びステップＳ４０２では、冷凍装置制御部９は、冷熱提供運転において、蒸発温度Ｔｅに基づいて利用膨張弁２４及び熱源膨張弁１５を制御する。これに代えて、冷凍装置制御部９は、冷熱提供運転において利用膨張弁２４及び熱源膨張弁１５を制御するに際し、蒸発温度Ｔｅのみならず、第２熱交換器２２から排出される蒸発した冷媒の過熱度ＳＨを参照してもよい。かかる過熱度ＳＨは、第４センサ５４によって測定できる。
【0093】
このように、第４センサ５４を第１センサ５１又は第２センサ５２と併用することにより、過熱度ＳＨに基づいて利用膨張弁２４及び熱源膨張弁１５の制御を行うことができる。
【0094】
（６－２）第１実施形態の第２変形例１Ｂ
第１実施形態の基本形において、第１センサ５１は複数の冷媒受取管２７のいずれかに設けられる。これに代えて、第１センサ５１は、第２熱交換器２２の本体の中に設けられてもよい。本体とは、例えばフィンと伝熱管によって構成される部位である。
第１実施形態の基本形において、第１センサ５１は複数の冷媒受取管２７のいずれかに設けられる。これに代えて、第１センサ５１は、第２熱交換器２２の本体の中に設けられてもよい。本体とは、例えばフィンと伝熱管によって構成される部位である。
【0095】
この構成によっても、第１センサ５１は利用熱交換器２３における冷媒の蒸発温度Ｔｅを取得することができる。
【0096】
＜第２実施形態＞
（１）構成
図６は、第２実施形態の基本形に係る冷凍装置１０１を示す。冷凍装置１０１は、第１実施形態の基本形の冷凍装置１００に搭載される熱源センサ群６０及び利用センサ群５０に代えて、冷凍装置センサ群７０を有する点において、冷凍装置１００とは異なっている。
（１）構成
図６は、第２実施形態の基本形に係る冷凍装置１０１を示す。冷凍装置１０１は、第１実施形態の基本形の冷凍装置１００に搭載される熱源センサ群６０及び利用センサ群５０に代えて、冷凍装置センサ群７０を有する点において、冷凍装置１００とは異なっている。
【0097】
冷凍装置センサ群７０は、熱源ユニット１０、利用ユニット２０、及び連絡配管３０のいずれかに設置された複数のセンサを含み、具体的には、熱源ユニット１０に設置された第２センサ５２及び吐出センサ６２と、利用ユニット２０に設置された第１センサ５１、第３センサ５３、及び第４センサ５４を含む。
【0098】
第２センサ５２は、第２熱交換器２２以外を流れる冷媒の状態を測定するためのものである。本実施形態においては、第２センサ５２は、圧縮機１１に吸入される冷媒の圧力Ｐｓを測定するものであり、第１実施形態における吸入センサ６１と同じ機能を有している。
【0099】
それ以外のセンサは、第１実施形態のものと同じである。
【0100】
（２）冷凍装置制御部９による制御内容
冷凍装置制御部９による制御内容は、第１実施形態と同様である。
冷凍装置制御部９による制御内容は、第１実施形態と同様である。
【0101】
プルダウン運転時において、蒸発温度Ｔｅは第１実施形態と同様に、ステップＳ３０１で第２センサ５２を用いて取得される。第２実施形態において第２センサ５２が測定する物理量は冷媒の圧力Ｐｓである。したがって、冷凍装置制御部９は圧力Ｐｓを測定した後、それを温度の値に換算することによって、蒸発温度Ｔｅを取得する。
【0102】
（３）特徴
第２センサ５２は、熱源ユニット１０にある圧縮機１１の吸入部の圧力センサである。したがって、液連絡配管３１において気液二相冷媒が圧力損失を受けることに起因して第１センサ５１が蒸発温度Ｔｅを実際よりも低いものとして検知する可能性がある場合に、熱源ユニット１０に搭載される第２センサ５２を使用することによって圧力損失の影響を除去できる。
第２センサ５２は、熱源ユニット１０にある圧縮機１１の吸入部の圧力センサである。したがって、液連絡配管３１において気液二相冷媒が圧力損失を受けることに起因して第１センサ５１が蒸発温度Ｔｅを実際よりも低いものとして検知する可能性がある場合に、熱源ユニット１０に搭載される第２センサ５２を使用することによって圧力損失の影響を除去できる。
【0103】
（４）変形例
第１実施形態の各変形例を、第２実施形態に適用してもよい。
第１実施形態の各変形例を、第２実施形態に適用してもよい。
【0104】
＜むすび＞
以上、本開示の実施形態を説明したが、特許請求の範囲に記載された本開示の趣旨及び範囲から逸脱することなく、形態や詳細の多様な変更が可能なことが理解されるであろう。
以上、本開示の実施形態を説明したが、特許請求の範囲に記載された本開示の趣旨及び範囲から逸脱することなく、形態や詳細の多様な変更が可能なことが理解されるであろう。
【符号の説明】
【0105】
９ ：冷凍装置制御部（制御部）
１０ ：熱源ユニット
１１ ：圧縮機
１３ ：熱源熱交換器
１５ ：熱源膨張弁（膨張弁）
１９ ：熱源制御部
２０ ：利用ユニット
２１ ：第１熱交換器
２２ ：第２熱交換器
２３ ：利用熱交換器
２４ ：利用膨張弁（膨張弁）
２５ ：分流器
２５ａ ：流入ポート
２５ｂ ：流出ポート
２６ ：冷媒排出管
２７ ：冷媒受取管
２９ ：利用制御部
３０ ：連絡配管
５０ ：利用センサ群
５１ ：第１センサ
５２ ：第２センサ
５３ ：第３センサ
５４ ：第４センサ
５５ ：第５センサ
６０ ：熱源センサ群
６１ ：吸入センサ
６２ ：吐出センサ
７０ ：冷凍装置センサ群
１００、１０１：冷凍装置
Ｇ ：対象
Ｐｄ ：吐出冷媒の圧力（圧力）
Ｐｓ ：吸入冷媒の圧力（圧力）
ＲＣ ：冷媒回路
ＳＨ ：過熱度
Ｔｂ、Ｔｌ、Ｔｕ：冷媒の温度（温度）
Ｔｅ ：蒸発温度
Ｔｆ ：フィン温度
Ｔｇ ：対象温度（温度）
Ｔｉ ：吸込温度
Ｔｔ ：温度閾値
１０ ：熱源ユニット
１１ ：圧縮機
１３ ：熱源熱交換器
１５ ：熱源膨張弁（膨張弁）
１９ ：熱源制御部
２０ ：利用ユニット
２１ ：第１熱交換器
２２ ：第２熱交換器
２３ ：利用熱交換器
２４ ：利用膨張弁（膨張弁）
２５ ：分流器
２５ａ ：流入ポート
２５ｂ ：流出ポート
２６ ：冷媒排出管
２７ ：冷媒受取管
２９ ：利用制御部
３０ ：連絡配管
５０ ：利用センサ群
５１ ：第１センサ
５２ ：第２センサ
５３ ：第３センサ
５４ ：第４センサ
５５ ：第５センサ
６０ ：熱源センサ群
６１ ：吸入センサ
６２ ：吐出センサ
７０ ：冷凍装置センサ群
１００、１０１：冷凍装置
Ｇ ：対象
Ｐｄ ：吐出冷媒の圧力（圧力）
Ｐｓ ：吸入冷媒の圧力（圧力）
ＲＣ ：冷媒回路
ＳＨ ：過熱度
Ｔｂ、Ｔｌ、Ｔｕ：冷媒の温度（温度）
Ｔｅ ：蒸発温度
Ｔｆ ：フィン温度
Ｔｇ ：対象温度（温度）
Ｔｉ ：吸込温度
Ｔｔ ：温度閾値
【先行技術文献】
【特許文献】
【0106】
【文献】特開２００１－２２１５２０号公報
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】