JP6735744B2 - 冷凍サイクル装置 - Google Patents

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Description

本発明は、現地配管を利用可能な冷凍サイクル装置に関する。
従来の現地配管を利用可能な冷凍サイクル装置としては、例えば、室外ユニットから現地配管である液配管に流れる冷媒を流量制御装置によって減圧して気液二相状態とし、冷媒コストを低減した二元冷凍装置が知られている（例えば、特許文献１）。
特開２０１２−１１２６２２号公報
しかしながら、特許文献１の冷凍サイクル装置では、液配管に二相冷媒が流れるため、液配管での圧力損失及び騒音が大きくなるという問題点があった。
本発明は、上述の問題点を解決するためになされたものであり、液配管での圧力損失及び騒音を低減可能な冷凍サイクル装置を提供することを目的とする。
本発明に係る冷凍サイクル装置は、第１の圧縮機と、第１の熱源側熱交換器と、第１の熱源側減圧装置とを収容する熱源側ユニットと、負荷側減圧装置と負荷側熱交換器とを収容し、前記第１の熱源側減圧装置と前記負荷側減圧装置との間に配置される第１の連絡配管、及び前記第１の圧縮機と前記負荷側熱交換器との間に配置される第２の連絡配管を介して前記熱源側ユニットと接続されている負荷側ユニットと、制御装置とを備え、前記第１の圧縮機、前記第１の熱源側熱交換器、前記第１の熱源側減圧装置、前記負荷側減圧装置、及び前記負荷側熱交換器は、冷媒配管を介して接続され、第１の冷媒を循環させる第１の冷凍サイクルを構成しており、前記熱源側ユニットは、前記第１の熱源側熱交換器と前記第１の熱源側減圧装置との間に配置され、第１の伝熱管と第２の伝熱管とを有する過冷却熱交換器と、前記第１の伝熱管の一方の端部と前記第１の熱源側減圧装置とを接続する第１の熱源側冷媒配管と、前記第１の伝熱管の他の一方の端部と前記第１の熱源側熱交換器とを接続する第２の熱源側冷媒配管と、前記第１の熱源側冷媒配管に配置された分岐接続部と、前記第２の伝熱管の一方の端部とを接続する第１の熱源側分岐冷媒配管と、前記第２の伝熱管の他の一方の端部と、前記第１の圧縮機の中圧部分とを接続する第２の熱源側分岐冷媒配管と、前記第１の熱源側分岐冷媒配管に配置された第２の熱源側減圧装置とを更に備え、前記過冷却熱交換器は、前記負荷側熱交換器が蒸発器として機能する冷房運転時において、前記第１の伝熱管を流れる前記第１の冷媒と、前記第２の伝熱管を流れる前記第１の冷媒との間で熱交換を行うものであり、前記制御装置は、前記冷房運転時において、前記第２の熱源側減圧装置の開度を調整して過冷却度を大きくし、前記第１の熱源側減圧装置に流入する前記第１の冷媒の温度を、前記第１の連絡配管の設計圧における前記第１の冷媒の飽和液温度よりも低くし、前記第１の熱源側減圧装置の開度を調整して、圧力が前記第１の連絡配管の設計圧未満の液冷媒として、前記第１の冷媒を前記第１の連絡配管に流入させるものである。
また、本発明に係る冷凍サイクル装置は、第１の圧縮機と、第１の熱源側熱交換器と、第１の熱源側減圧装置とを収容する熱源側ユニットと、負荷側減圧装置と負荷側熱交換器とを収容し、前記第１の熱源側減圧装置と前記負荷側減圧装置との間に配置される第１の連絡配管、及び前記第１の圧縮機と前記負荷側熱交換器との間に配置される第２の連絡配管を介して前記熱源側ユニットと接続されている負荷側ユニットと、制御装置とを備え、前記第１の圧縮機、前記第１の熱源側熱交換器、前記第１の熱源側減圧装置、前記負荷側減圧装置、及び前記負荷側熱交換器は、冷媒配管を介して接続され、第１の冷媒を循環させる第１の冷凍サイクルを構成しており、前記熱源側ユニットは、前記第１の熱源側熱交換器と前記第１の熱源側減圧装置との間に配置され、第１の伝熱管と第２の伝熱管とを有する過冷却熱交換器と、前記第１の伝熱管の一方の端部と前記第１の熱源側減圧装置とを接続する第１の熱源側冷媒配管と、前記第１の伝熱管の他の一方の端部と前記第１の熱源側熱交換器とを接続する第２の熱源側冷媒配管と、前記第２の連絡配管と前記第２の伝熱管の一方の端部との間に接続される第３の熱源側冷媒配管と、前記第２の伝熱管の他方の端部と前記第１の圧縮機との間に接続される第４の熱源側冷媒配管とを更に備え、前記過冷却熱交換器は、前記負荷側熱交換器が蒸発器として機能する冷房運転時において、前記第１の伝熱管を流動する前記第１の冷媒と、前記第２の伝熱管を流動する前記第１の冷媒との間で熱交換を行うものであり、前記制御装置は、前記冷房運転時において、前記負荷側減圧装置の開度を調整して過冷却度を大きくし、前記第１の熱源側減圧装置に流入する前記第１の冷媒の温度を、前記第１の連絡配管の設計圧における前記第１の冷媒の飽和液温度よりも低くし、前記第１の熱源側減圧装置の開度を調整して、圧力が前記第１の連絡配管の設計圧未満の液冷媒として、前記第１の冷媒を前記第１の連絡配管に流入させるものである。
本発明によれば、第１の熱源側減圧装置の開度を調整して、圧力が前記第１の連絡配管の設計圧未満の液冷媒として、第１の冷媒を前記第１の連絡配管に流入させることができる。したがって、本発明によれば、第１の連絡配管に流入する冷媒を液冷媒とすることができるため、第１の連絡配管での圧力損失及び騒音を低減可能な冷凍サイクル装置を提供することができる。
本発明の実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１の一例を示す概略的な冷媒回路図である。 本発明の実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１の制御装置５０における制御の一部を表現した制御ブロック図である。 本発明の実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１の制御装置５０における、冷房運転時の制御処理の一例を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１の動作を示すモリエル線図である。 本発明の実施の形態２に係る冷凍サイクル装置１の一例を示す概略的な冷媒回路図である。 本発明の実施の形態２に係る冷凍サイクル装置１の制御装置５０における制御の一部を表現した制御ブロック図である。 本発明の実施の形態２に係る冷凍サイクル装置１の制御装置５０における、冷房運転時の制御処理の一例を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態２に係る冷凍サイクル装置１の動作を示すモリエル線図である。 本発明の実施の形態３に係る冷凍サイクル装置１の一例を示す概略的な冷媒回路図である。 本発明の実施の形態３に係る冷凍サイクル装置１の制御装置５０における制御の一部を表現した制御ブロック図である。 本発明の実施の形態３に係る冷凍サイクル装置１の制御装置５０における、冷房運転時の制御処理の一例を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態３に係る冷凍サイクル装置１の動作を示すモリエル線図である。
実施の形態１．
本発明の実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１について説明する。図１は、本実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１の一例を示す概略的な冷媒回路図である。なお、図１を含む以下の図面では各構成部材の寸法の関係及び形状が、実際のものとは異なる場合がある。
図１に示すように、冷凍サイクル装置１は、熱源側ユニット１００（例えば、室外機）と、熱源側ユニット１００に対し並列に配置された負荷側ユニット２００（例えば、室内機）とを備える。熱源側ユニット１００と負荷側ユニット２００との間は、現地配管である第１の連絡配管３００（液配管）及び第２の連絡配管４００（ガス配管）で接続されている。なお、図１の冷凍サイクル装置１は、負荷側ユニット２００を１台接続した構成としているが、負荷側ユニット２００を複数台接続した構成としてもよい。
本実施の形態１の冷凍サイクル装置１は、第１の圧縮機２と、第１の熱源側熱交換器３と、第１の熱源側減圧装置４と、負荷側減圧装置５と、負荷側熱交換器６とを冷媒配管を介して接続し、第１の冷媒を循環させる第１の冷凍サイクル５００を備えている。なお、第１の冷凍サイクル５００を循環する第１の冷媒は、冷凍サイクル装置１の用途に応じて任意の種類の冷媒を選択することが可能である。例えば、本実施の形態１の冷凍サイクル装置１では、ＣＯ２等の自然冷媒、Ｒ３２等のハイドロフルオロカーボン、２，３，３，３−テトラフルオロ−１−プロペン（ＨＦＯ−１２３４ｙｆ）等のハイドロフルオロオレフィン、Ｒ４１０Ａ等の混合溶媒を第１の冷媒として使用することができる。
第１の圧縮機２は、熱源側ユニット１００に収容され、吸入した低圧の第１の冷媒を圧縮し、高圧の第１の冷媒として吐出する周波数可変型の流体機械である。第１の圧縮機２は、例えば、インバータにより回転周波数が制御されるスクロール圧縮機を用いることができる。
第１の熱源側熱交換器３は、本実施の形態１においては、放熱器（凝縮器）として機能する熱交換器であり、熱源側ユニット１００に収容されている。本実施の形態１においては、第１の熱源側熱交換器３は、第１の熱源側熱交換器３の内部を流れる第１の冷媒と、熱源側熱交換器用ファン（図示せず）によって送風される外気（例えば、室外空気）との熱交換を行うように構成される。第１の熱源側熱交換器３は、例えば、伝熱管と複数のフィンとにより構成されたクロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型熱交換器として構成される。
第１の熱源側減圧装置４は、本実施の形態１においては、第１の熱源側熱交換器３から流入する高圧液冷媒を膨張及び減圧させて、現地配管である第１の連絡配管３００の設計圧未満の第１の冷媒として、第１の連絡配管３００に流入させるものである。例えば、第１の連絡配管３００の設計圧は、第１の連絡配管３００の耐圧基準値に設定される。第１の熱源側減圧装置４は、熱源側ユニット１００に収容され、例えば多段階又は連続的に開度を調節可能なリニア電子膨張弁（ＬＥＶ）等の電子膨張弁として構成される。
負荷側減圧装置５は、本実施の形態１においては、第１の連絡配管３００から流入する第１の連絡配管３００の設計圧未満の第１の冷媒を更に膨張及び減圧させて、負荷側熱交換器６に流入させるものである。負荷側減圧装置５は、負荷側ユニット２００に収容されており、例えば多段階又は連続的に開度を調節可能なリニア電子膨張弁等の電子膨張弁として構成される。
負荷側熱交換器６は、本実施の形態１においては、蒸発器（冷却器）として機能する熱交換器であり、負荷側ユニット２００に収容されている。負荷側熱交換器６は、例えば、負荷側熱交換器６の内部を流れる冷媒と、外気（例えば、室内空気）との熱交換を行うように構成される。負荷側熱交換器６は、例えば、伝熱管と複数のフィンとにより構成されたクロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型熱交換器として構成できる。また、負荷側熱交換器６は、負荷側熱交換器用ファン（図示せず）からの送風によって、外気が供給されるように構成してもよい。
以降では、負荷側熱交換器６が蒸発器として機能する冷凍サイクル装置１の運転動作を「冷房運転」と称する。
熱源側ユニット１００に収容され、第１の熱源側減圧装置４と第１の連絡配管３００との間に配置されている冷媒配管には、第１の連絡配管３００と接続するための第１の熱源側接続バルブ７ａが設けられている。熱源側ユニット１００に収容され、第１の圧縮機２と第２の連絡配管４００との間に配置された熱源側冷媒配管には、第２の連絡配管４００と接続するための第２の熱源側接続バルブ７ｂが設けられている。負荷側ユニット２００に収容され、負荷側減圧装置５と第１の連絡配管３００との間に配置された負荷側冷媒配管には、第１の連絡配管３００と接続するための第１の負荷側接続バルブ８ａが設けられている。負荷側ユニット２００に収容され、負荷側熱交換器６と第２の連絡配管４００との間に配置された負荷側冷媒配管には、第２の連絡配管４００と接続するための第２の負荷側接続バルブ８ｂが設けられている。第１の熱源側接続バルブ７ａ、第２の熱源側接続バルブ７ｂ、第１の負荷側接続バルブ８ａ、及び第２の負荷側接続バルブ８ｂは、例えば、開放及び閉止の切り替えが可能な二方向電磁弁等の二方弁で構成されている。
次に、本実施の形態１の冷凍サイクル装置１における、過冷却熱交換器１０及び第２の熱源側減圧装置２０について説明する。
過冷却熱交換器１０は、前記第１の熱源側熱交換器３と前記第１の熱源側減圧装置４との間に配置されている。過冷却熱交換器１０は、第１の伝熱管１０ａと第２の伝熱管１０ｂとを有しており、熱源側ユニット１００に収容されている。本実施の形態１では、過冷却熱交換器１０は、冷房運転時において、第１の伝熱管１０ａを流れる高圧の第１の冷媒と、第２の伝熱管１０ｂを流れる減圧された第１の冷媒との間で熱交換を行う熱交換器である。過冷却熱交換器１０は、例えば、第１の伝熱管１０ａと第２の伝熱管１０ｂと複数のフィンとにより構成されたクロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型熱交換器として構成できる。
第１の伝熱管１０ａの一方の端部と第１の熱源側減圧装置４とは、第１の熱源側冷媒配管１２で接続されている。第１の伝熱管１０ａの他の一方の端部と第１の熱源側熱交換器３とは、第２の熱源側冷媒配管１３で接続されている。第１の熱源側冷媒配管１２に配置された分岐接続部１２ａと、第２の伝熱管１０ｂの一方の端部とは、第１の熱源側分岐冷媒配管１６で接続されている。第２の伝熱管１０ｂの他の一方の端部と、第１の圧縮機２の中圧部分とは、第２の熱源側分岐冷媒配管１８で接続されている。なお、第１の熱源側冷媒配管１２及び第２の熱源側冷媒配管１３は、第１の冷凍サイクル５００を構成する冷媒配管の一部である。また、第１の熱源側冷媒配管１２、第２の熱源側冷媒配管１３、第１の熱源側分岐冷媒配管１６、及び第２の熱源側分岐冷媒配管１８は、熱源側ユニット１００に収容されている。
第２の熱源側減圧装置２０は、第１の熱源側分岐冷媒配管１６に配置されている。第２の熱源側減圧装置２０は、第１の熱源側冷媒配管１２から第１の熱源側分岐冷媒配管１６に分岐して流入する高圧液冷媒を膨張及び減圧させて、第２の伝熱管１０ｂに流入させるものである。第２の熱源側減圧装置２０は、熱源側ユニット１００に収容され、例えば多段階又は連続的に開度を調節可能なリニア電子膨張弁（ＬＥＶ）等の電子膨張弁として構成される。
次に、本実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１に配置されるセンサについて説明する。
本実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１は、第１の温度センサ３０と、第２の温度センサ３５と、第１の圧力センサ４０と、第２の圧力センサ４５とを備える。
第１の温度センサ３０は、第１の熱源側冷媒配管１２の上の、分岐接続部１２ａと第１の熱源側減圧装置４との間に配置されている。第１の温度センサ３０は、冷房運転時において、過冷却熱交換器１０の第１の伝熱管１０ａから流出し、第１の熱源側減圧装置４に流入する第１の冷媒の温度を冷媒配管を介して検知する温度センサである。
第２の温度センサ３５は、第２の熱源側分岐冷媒配管１８に配置されている。第２の温度センサ３５は、冷房運転時において、過冷却熱交換器１０の第２の伝熱管１０ｂから流出し、第１の圧縮機２の中圧部分に注入される第１の冷媒の温度を冷媒配管を介して検知する温度センサである。
第１の温度センサ３０及び第２の温度センサ３５の材料としては、半導体（例えば、サーミスタ）又は金属（例えば、測温抵抗体）等が用いられる。なお、第１の温度センサ３０及び第２の温度センサ３５は、同一の材料で構成してもよいし、異なる材料で構成してもよい。
第１の圧力センサ４０は、第２の熱源側分岐冷媒配管１８に配置されている。第１の圧力センサ４０は、冷房運転時において、過冷却熱交換器１０の第２の伝熱管１０ｂから流出し、第１の圧縮機２の中圧部分に注入される第１の冷媒の圧力を検知する圧力センサである。
第２の圧力センサ４５は、負荷側ユニット２００に収容され、第１の負荷側接続バルブ８ａと負荷側減圧装置５との間に配置された負荷側冷媒配管に配置されている。第２の圧力センサ４５は、冷房運転時において、第１の連絡配管３００を通って第２の圧力センサ４５に流入する第１の冷媒の圧力を検知する圧力センサである。
第１の圧力センサ４０及び第２の圧力センサ４５としては、水晶圧電式圧力センサ、半導体センサ、又は圧力トランスデューサ等が用いられる。なお、第１の圧力センサ４０及び第２の圧力センサ４５は、同種類のもので構成してもよいし、異なる種類のもので構成してもよい。
次に、本実施の形態１に係る制御装置５０について図２を用いて説明する。図２は、本実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１の制御装置５０における制御の一部を表現した制御ブロック図である。
本実施の形態１に係る制御装置５０は、第１の冷凍サイクル５００を制御するものであり、ＣＰＵ、メモリ（例えば、ＲＯＭ、ＲＡＭ等）、Ｉ／Ｏポート等を備えたマイクロコンピュータを有している。図２に示すように、本実施の形態１に係る制御装置５０は、制御装置５０は、第１の温度センサ３０及び第２の温度センサ３５で検知した温度情報の電気信号、並びに第１の圧力センサ４０及び第２の圧力センサ４５で検知した圧力情報の電気信号を受信するように構成される。制御装置５０は、温度情報の電気信号及び圧力情報の電気信号に応じた制御信号を、第１の熱源側減圧装置４、負荷側減圧装置５、及び第２の熱源側減圧装置２０に送信する。第１の熱源側減圧装置４では、送信された制御信号に応じて、第１の熱源側減圧装置４の開度が調整される。負荷側減圧装置５では、送信された制御信号に応じて、負荷側減圧装置５の開度が調整される。第２の熱源側減圧装置２０では、送信された制御信号に応じて、第２の熱源側減圧装置２０の開度が調整される。また、制御装置５０は、第１の冷凍サイクル５００の他の構成要素の制御を行うように構成できる。例えば、制御装置５０は、熱源側ユニット１００及び負荷側ユニット２００の運転の開始及び停止、第１の圧縮機２の運転周波数の調整等の運転状態を制御できるように構成できる。
制御装置５０は、第１の連絡配管３００の設計圧等の各種データを記憶できる記憶部（図示せず）を有するように構成される。また、制御装置５０は、第１の連絡配管３００の設計圧等の各種データを入力可能なインタフェース部（図示せず）を有するように構成できる。
次に、本実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１の冷房運転時の動作について説明する。
第１の冷媒は、第１の圧縮機２から高温高圧のガス冷媒として吐出され、第１の熱源側熱交換器３へ流入する。第１の熱源側熱交換器３に流入した高温高圧のガス冷媒は、室外空気等の低温の媒体に熱を放出することによって熱交換され、第１の冷媒は高圧の液冷媒となる。
高圧の液冷媒は、過冷却熱交換器１０の第１の伝熱管１０ａに流入し、第２の伝熱管１０ｂを流れる第１の冷媒と熱交換されて過冷却され、第１の冷媒は、過冷却された高圧の液冷媒となる。本実施の形態１の冷凍サイクル装置１においては、第２の伝熱管１０ｂを流れる第１の冷媒は、第１の熱源側冷媒配管１２の分岐接続部１２ａで分流され、第１の熱源側分岐冷媒配管１６に流入し、第２の熱源側減圧装置２０によって、膨張及び減圧された（例えば、中圧の）液冷媒又は二相冷媒である。第２の伝熱管１０ｂから流出した第１の冷媒は、第２の熱源側分岐冷媒配管１８を経由して、第１の圧縮機２の中圧部分に注入される。
過冷却熱交換器１０で過冷却された高圧の液冷媒は、第１の熱源側減圧装置４に流入し、第１の熱源側減圧装置４で膨張及び減圧されて、第１の冷媒は、減圧された（例えば、中圧の）液冷媒又は二相冷媒となる。減圧された液冷媒又は二相冷媒は、熱源側ユニット１００から流出し、第１の連絡配管３００を経由して、負荷側ユニット２００に流入する。
負荷側ユニット２００に流入した減圧された液冷媒又は二相冷媒は、負荷側減圧装置５に流入する。負荷側減圧装置５に流入した減圧された液冷媒又は二相冷媒は、更に膨張及び減圧されて、第１の冷媒は、低温低圧の二相冷媒となる。低温低圧の二相冷媒は、負荷側熱交換器６に流入し、室内空気等の高温の媒体から熱を吸収し、第１の冷媒は、蒸発して乾き度の高い二相冷媒又は低温低圧のガス冷媒となる。負荷側熱交換器６から流出した乾き度の高い二相冷媒又は低温低圧のガス冷媒は、負荷側ユニット２００から流出し、第２の連絡配管４００を経由して、熱源側ユニット１００に流入する。負荷側ユニット２００に流入した乾き度の高い二相冷媒又は低温低圧のガス冷媒は、第１の圧縮機２に吸入される。第１の圧縮機２に吸入された冷媒は圧縮されて、第１の冷媒は、高温高圧のガス冷媒となり、第１の圧縮機２から吐出される。冷凍サイクル装置１の冷房運転では以上のサイクルが繰り返される。
次に、本実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１の制御装置５０における制御処理を説明する。
本実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１の制御装置５０は、第１の熱源側減圧装置４の開度を調整して、圧力が第１の連絡配管３００の設計圧未満の液冷媒として、第１の冷媒を第１の連絡配管３００に流入させるように構成される。
また、本実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１の制御装置５０は、冷房運転時において、第２の熱源側減圧装置２０の開度を調整して過冷却度を大きくし、第１の熱源側減圧装置４に流入する前記第１の冷媒の温度が、設計圧における第１の冷媒の飽和液温度よりも低くなるように構成できる。
以降の本実施の形態１の制御処理の説明では、第１の熱源側減圧装置４の開度ＤＨ１は、０≦ＤＨ≦１の範囲で調整可能なものとする。開度ＤＨ１＝０の状態は、第１の熱源側減圧装置４が閉止状態であることを示し、開度ＤＨ１＝１の状態は、第１の熱源側減圧装置４が全開放状態であることを示す。
また、第２の熱源側減圧装置２０の開度ＤＨ２は、０≦ＤＨ２≦１の範囲で調整可能なものとする。開度ＤＨ２＝０の状態は、第２の熱源側減圧装置２０が閉止状態であることを示し、開度ＤＨ２＝１の状態は、第２の熱源側減圧装置２０が全開放状態であることを示す。
図３は、本実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１の制御装置５０における、冷房運転時の制御処理の一例を示すフローチャートである。図３の制御処理は、冷房運転時に常時行うようにしてもよいし、例えば、第１の圧縮機２の周波数変動等の冷凍サイクル装置１のパラメータの変動を検知した際に随時行うようにしてもよい。
本実施の形態１においては、制御装置５０の記憶部（図示せず）には、第１の連絡配管３００の設計圧Ｐｍ（例えば、耐圧基準値）のデータが記憶されているものとする。また、制御装置５０の記憶部には、冷凍サイクル装置１における第１の冷媒の状態を表すモリエル線図（Ｐ−ｈ線図）に関するデータが、例えばテーブル表として記憶されているものとする。
ステップＳ１１においては、第１の温度センサ３０で検知される、第１の熱源側減圧装置４に流入する第１の冷媒の温度Ｔｃが、設計圧Ｐｍにおける第１の冷媒の飽和液温度Ｔａ以上であるか否かが制御装置５０において判定される。飽和液温度Ｔａは、設計圧Ｐｍの値に基づいて制御装置５０で算出される温度値である。
第１の冷媒の温度Ｔｃが飽和液温度Ｔａ以上である場合、ステップＳ１２において、制御装置５０は、第２の熱源側減圧装置２０の開度ＤＨ２を調整値ΔＤＨ２だけ開放するように制御する。ここで、調整値ΔＤＨ２は、第２の熱源側減圧装置２０の構造等の仕様を考慮して任意に定められる定数であり、例えば、調整値ΔＤＨ２は０．０２とすることができる。その後、第１の冷媒の温度Ｔｃが飽和液温度Ｔａより小さくなるまで、制御装置５０では、ステップＳ１２の制御処理が繰り返される。
第１の冷媒の温度Ｔｃが飽和液温度Ｔａより小さい場合、ステップＳ１３において、負荷側減圧装置５に流入する第１の冷媒の圧力Ｐが、飽和液圧力Ｐｓ以下であるか否かが制御装置５０において判定される。ここで、負荷側減圧装置５に流入する第１の冷媒の圧力Ｐは、第２の圧力センサ４５で検知される。飽和液圧力Ｐｓは、第１の冷媒の温度Ｔｃの値に基づいて制御装置５０で算出される圧力値であり、モリエル線図上では、第１の冷媒の温度Ｔｃから等比エンタルピ変化させた飽和液線上の点として示される。第１の冷媒の圧力Ｐが飽和液圧力Ｐｓより大きい場合には、制御処理は終了する。
第１の冷媒の圧力Ｐが飽和液圧力Ｐｓ以下である場合、ステップＳ１４において、制御装置５０は、第１の熱源側減圧装置４の開度ＤＨ１を調整値ΔＤＨ１だけ開放するように制御する。ここで、調整値ΔＤＨ１は、第１の熱源側減圧装置４の構造等の仕様を考慮して任意に定められる定数であり、例えば、調整値ΔＤＨ１は０．０１とすることができる。その後、第１の冷媒の圧力Ｐが飽和液圧力Ｐｓよりも大きくなるまで、制御装置５０では、ステップＳ１４の制御処理が繰り返される。
次に、本実施の形態１による本発明の効果を説明する。
上述したとおり、本実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１は、第１の圧縮機２と、第１の熱源側熱交換器３と、第１の熱源側減圧装置４とを収容する熱源側ユニット１００と、負荷側減圧装置５と負荷側熱交換器６とを収容し、第１の熱源側減圧装置４と負荷側減圧装置５との間に配置される第１の連絡配管３００、及び第１の圧縮機２と負荷側熱交換器６との間に配置される第２の連絡配管４００を介して熱源側ユニット１００と接続されている負荷側ユニット２００と、制御装置５０とを備え、第１の圧縮機２、第１の熱源側熱交換器３、第１の熱源側減圧装置４、負荷側減圧装置５、及び負荷側熱交換器６は、冷媒配管を介して接続され、第１の冷媒を循環させる第１の冷凍サイクル５００を構成しており、制御装置５０は、負荷側熱交換器６が蒸発器として機能する冷房運転時において、第１の熱源側減圧装置４の開度を調整して、圧力が第１の連絡配管３００の設計圧未満の液冷媒として、第１の冷媒を第１の連絡配管３００に流入させるものである。
従来の冷凍装置、例えば二元冷凍装置としては、現地液配管に二相冷媒を通過させることにより、冷凍装置の全体冷媒量を低減させて、冷媒コストの低減及び製品コストの低減を図ったものが一般的に知られている。従来の冷凍装置では、現地液配管に二相冷媒を通過させるために、室外ユニットに第１の膨張弁を設け、冷媒を減圧及び膨張させて、現地液配管に二相冷媒を流入させている。また、従来の冷凍装置では、室内ユニットに第２の膨張弁を設け、現地液配管から流入する二相冷媒を更に減圧及び膨張させて、蒸発器として機能する室内側熱交換器に流入させている。以上のように従来の冷凍装置では、第１の膨張弁及び第２の膨張弁を現地液配管の前後に設けた、いわゆる二段絞りの構造を有している。
しかしながら、従来の冷凍装置では現地液配管に二相冷媒を流入させているため、現地配管での圧損及び騒音が増加するという問題点があった。また、複数の室内側熱交換器が設置された場合（例えば、複数の室内ユニットが設置された場合）に、現地液配管から流入した二相冷媒が室内側熱交換器に均等に分配されず、室内側熱交換器が増加するにつれて冷媒の分配が悪化するという問題点があった。
これに対し、本実施の形態１の構成によれば、冷房運転時において、第１の熱源側減圧装置４の開度を調整して、圧力が第１の連絡配管３００の設計圧未満の液冷媒として、第１の冷媒を第１の連絡配管３００に流入させることができる。
本実施の形態１では、第１の連絡配管３００に流入する冷媒を液冷媒とすることができ、第１の連絡配管３００での圧力損失及び騒音を低減させることができるため、冷凍サイクル装置１におけるエネルギー消費量を削減することができる。また、第１の連絡配管３００から負荷側ユニット２００に流入する冷媒が液冷媒となるため、冷凍サイクル装置１に複数の負荷側熱交換器６が設置される場合であっても、冷媒を均等に分配することが可能となる。
また、本実施の形態１では、第１の連絡配管３００に流入する液冷媒の圧力は、第１の連絡配管３００の設計圧未満にできるため、既存の現地配管を流用可能な冷凍サイクル装置１を提供できる。例えば、第１の連絡配管３００は、負荷側熱交換器６での冷媒の飽和温度が、負荷側熱交換器６の蒸発温度を下回らない範囲で第１の冷媒の圧力損失が生じるものであれば流用可能である。
また、本実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１においては、熱源側ユニット１００は、第１の熱源側熱交換器３と第１の熱源側減圧装置４との間に配置され、第１の伝熱管１０ａと第２の伝熱管１０ｂとを有する過冷却熱交換器１０と、第１の伝熱管１０ａの一方の端部と第１の熱源側減圧装置４とを接続する第１の熱源側冷媒配管１２と、第１の伝熱管１０ａの他の一方の端部と第１の熱源側熱交換器３とを接続する第２の熱源側冷媒配管１３と、第１の熱源側冷媒配管１２に配置された分岐接続部１２ａと、第２の伝熱管１０ｂの一方の端部とを接続する第１の熱源側分岐冷媒配管１６と、第２の伝熱管１０ｂの他の一方の端部と、第１の圧縮機２の中圧部分とを接続する第２の熱源側分岐冷媒配管１８と、第１の熱源側分岐冷媒配管１６に配置された第２の熱源側減圧装置２０とを更に備えており、過冷却熱交換器１０は、冷房運転時において、第１の伝熱管１０ａを流れる第１の冷媒と、第２の伝熱管１０ｂを流れる第１の冷媒との間で熱交換を行うものであり、制御装置５０は、冷房運転時において、第２の熱源側減圧装置２０の開度を調整して過冷却度を大きくし、第１の熱源側減圧装置４に流入する第１の冷媒の温度を、設計圧における第１の冷媒の飽和液温度よりも低くすることができる。
上述の構成によれば、第１の熱源側減圧装置４に流入する第１の冷媒の温度を、設計圧における第１の冷媒の飽和液温度よりも低くすることができるため、第１の熱源側減圧装置４で減圧及び膨張後も、第１の冷媒を液状態に維持することが容易となる。
図４は、本実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１の動作を示すモリエル線図である。図４のモリエル線図における縦軸は絶対圧力（ＭＰａ）であり、横軸は比エンタルピ（ｋＪ／ｋｇ）である。図４には、飽和液線と飽和蒸気線と、第１の冷凍サイクル５００における各行程が示されており、説明のために、膨張行程の対応する位置に、第１の熱源側減圧装置４及び負荷側減圧装置５を概略的に表示している。また、図４のモリエル線図には、一点鎖線の折れ線で、第２の熱源側減圧装置２０で減圧及び膨張され、過冷却熱交換器１０の第２の伝熱管１０ｂで熱交換された冷媒の状態を示している。
また、図４のモリエル線図上のＡ点は、設計圧Ｐｍから算出される第１の冷媒の飽和液温度Ｔａの位置を示したものである。図４のモリエル線図上のＢ点は、Ａ点と等比エンタルピとなる第１の冷凍サイクル５００の凝縮工程における位置を示したものである。図４のモリエル線図上のＣ点は、第１の冷凍サイクル５００の凝縮工程における、第１の熱源側減圧装置４に流入する第１の冷媒の温度Ｔｃの位置を示したものである。図４のモリエル線図上のＤ点は、Ｃ点と等比エンタルピであり、かつ、圧力が設計圧Ｐｍとなる第１の冷凍サイクル５００の膨張行程における位置を示したものである。図４のモリエル線図上のＥ点は、第１の冷凍サイクル５００の膨張行程を示す直線と、飽和液線との交点を示したものであり、第１の冷媒の圧力が飽和液圧力Ｐｓとなる位置である。
上述の構成によれば、第２の熱源側減圧装置２０の開度を調整して、過冷却熱交換器１０で、第１の伝熱管１０ａを流れる第１の冷媒と、第２の伝熱管１０ｂを流れる第１の冷媒との間で熱交換を行い、過冷却度を大きくすることができる。すなわち、上述の構成によれば、図４のモリエル線図においては、Ｃ点は、Ｂ点の左側に位置するように調整することができる。Ｂ点における第１の冷媒の温度は、Ａ点における飽和液温度Ｔａと同一かわずかに高温となるため、Ｃ点がＢ点の左側に位置する場合は、第１の熱源側減圧装置４に流入する第１の冷媒の温度Ｔｃは、必ず飽和液温度Ｔａよりも低くなる。
したがって、上述の構成によれば、第１の連絡配管３００に流入する第１の冷媒の圧力Ｐを、飽和液圧力Ｐｓよりも大きく、設計圧Ｐｍよりも小さい状態に、第１の熱源側減圧装置４の開度を調整することによって制御できる。図４のモリエル線図においては、第１の冷媒の圧力Ｐが、飽和液圧力Ｐｓよりも大きく、設計圧Ｐｍよりも小さい状態は、図４の点Ｄと点Ｅとの間の膨張行程の位置に対応している。
具体的には、第１の連絡配管３００（現地配管）の設計圧が１．６４ＭＰａの場合、点Ａは３８℃となり、凝縮温度を５０℃とすると、過冷却度は約３０℃程度のため、点Ｃは２０℃となる。したがって、第１の連絡配管３００で冷媒を設計圧以下かつ液状態とするためには、第１の熱源側減圧装置４で１．００ＭＰａ〜１．６４ＭＰａに制御すればよい。
以上のとおり、本実施の形態１に係る構成によれば、第１の熱源側減圧装置４に流入する第１の冷媒の温度Ｔｃを飽和液温度Ｔａ未満とすることで、第１の熱源側減圧装置４で減圧及び膨張後も、第１の冷媒は液状態を維持することができる。
実施の形態２．
本発明の実施の形態２は、上述の実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１の変形例である。図５は、本実施の形態２に係る冷凍サイクル装置１の一例を示す概略的な冷媒回路図である。
本実施の形態２の冷凍サイクル装置１の熱源側ユニット１００は、上述の実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１の第１の熱源側分岐冷媒配管１６の代わりに、第２の連絡配管４００と過冷却熱交換器１０の第２の伝熱管１０ｂの一方の端部との間に接続される第３の熱源側冷媒配管１４を備えている。また、本実施の形態２の冷凍サイクル装置１の熱源側ユニット１００は、上述の実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１の第２の熱源側分岐冷媒配管１８の代わりに、過冷却熱交換器１０の第２の伝熱管１０ｂの他方の端部と第１の圧縮機２との間に接続される第４の熱源側冷媒配管１５とを更に備えている。また、本実施の形態２の冷凍サイクル装置１の熱源側ユニット１００は、第２の熱源側減圧装置２０を有していない。また、第２の温度センサ３５及び第１の圧力センサ４０は、本実施の形態２の冷凍サイクル装置１においては、第４の熱源側冷媒配管１５上に設けられている。本実施の形態２の冷凍サイクル装置１の熱源側ユニット１００のその他の構造は、上述の実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１と同一のものである。
図６は、本実施の形態２に係る冷凍サイクル装置１の制御装置５０における制御の一部を表現した制御ブロック図である。図６は、第２の熱源側減圧装置２０を有していない点を除けば、図２の制御ブロック図と同一のものである。
次に、本実施の形態２に係る冷凍サイクル装置１の制御装置５０における制御処理を説明する。
本実施の形態２に係る冷凍サイクル装置１の制御装置５０は、冷房運転時において、前記負荷側減圧装置の開度を調整して過冷却度を大きくし、前記第１の熱源側減圧装置に流入する前記第１の冷媒の温度を、前記設計圧における前記第１の冷媒の飽和液温度よりも低くするように構成される。
以降の本実施の形態２の制御処理の説明では、第１の熱源側減圧装置４の開度ＤＨ１は、０≦ＤＨ≦１の範囲で調整可能なものとする。開度ＤＨ１＝０の状態は、第１の熱源側減圧装置４が閉止状態であることを示し、開度ＤＨ１＝１の状態は、第１の熱源側減圧装置４が全開放状態であることを示す。
また、負荷側減圧装置５の開度ＤＬは、０≦ＤＬ≦１の範囲で調整可能なものとする。開度ＤＬ＝０の状態は、負荷側減圧装置５が閉止状態であることを示し、開度ＤＬ＝１の状態は、負荷側減圧装置５が全開放状態であることを示す。
図７は、本実施の形態２に係る冷凍サイクル装置１の制御装置５０における、冷房運転時の制御処理の一例を示すフローチャートである。図７の制御処理は、図３の制御処理と同様に、冷房運転時に常時行うようにしてもよいし、例えば、第１の圧縮機２の周波数変動等の冷凍サイクル装置１のパラメータの変動を検知した際に随時行うようにしてもよい。
本実施の形態２においても、上述の実施の形態１と同様に制御装置５０の記憶部（図示せず）には、第１の連絡配管３００の設計圧Ｐｍ（例えば、耐圧基準値）のデータが記憶されているものとする。また、制御装置５０の記憶部には、冷凍サイクル装置１における第１の冷媒の状態を表すモリエル線図（Ｐ−ｈ線図）に関するデータが、例えばテーブル表として記憶されているものとする。
ステップＳ２１では、上述の実施の形態１のステップＳ１１と同様に、第１の温度センサ３０で検知される、第１の熱源側減圧装置４に流入する第１の冷媒の温度Ｔｃが、設計圧Ｐｍにおける第１の冷媒の飽和液温度Ｔａ以上であるか否かが制御装置５０において判定される。
第１の冷媒の温度Ｔｃが飽和液温度Ｔａ以上である場合、ステップＳ２２において、制御装置５０は、負荷側減圧装置５の開度ＤＬを調整値ΔＤＬだけ開放するように制御する。ここで、調整値ΔＤＬは、負荷側減圧装置５の構造等の仕様を考慮して任意に定められる定数であり、例えば、調整値ΔＤＨ２は０．０２とすることができる。その後、第１の冷媒の温度Ｔｃが飽和液温度Ｔａより小さくなるまで、制御装置５０では、ステップＳ２２の制御処理が繰り返される。
ステップＳ２３では、上述の実施の形態１のステップＳ１３と同様に、第１の冷媒の温度Ｔｃが飽和液温度Ｔａより小さい場合、負荷側減圧装置５に流入する第１の冷媒の圧力Ｐが、飽和液圧力Ｐｓ以下であるか否かが制御装置５０において判定される。第１の冷媒の圧力Ｐが飽和液圧力Ｐｓより大きい場合には、制御処理は終了する。
ステップＳ２４では、上述の実施の形態１のステップＳ１４と同様に、第１の冷媒の圧力Ｐが飽和液圧力Ｐｓ以下である場合に、制御装置５０は、第１の熱源側減圧装置４の開度ＤＨ１を調整値ΔＤＨ１だけ開放するように制御する。
本実施の形態２の冷凍サイクル装置１の熱源側ユニット１００は、第１の熱源側熱交換器３と第１の熱源側減圧装置４との間に配置され、第１の伝熱管１０ａと第２の伝熱管１０ｂとを有する過冷却熱交換器１０と、第１の伝熱管１０ａの一方の端部と第１の熱源側減圧装置４とを接続する第１の熱源側冷媒配管１２と、第１の伝熱管１０ａの他の一方の端部と第１の熱源側熱交換器３とを接続する第２の熱源側冷媒配管１３と、第２の連絡配管４００と第２の伝熱管１０ｂの一方の端部との間に接続される第３の熱源側冷媒配管１４と、第２の伝熱管１０ｂの他方の端部と第１の圧縮機２との間に接続される第４の熱源側冷媒配管１５とを更に備え、過冷却熱交換器１０は、冷房運転時において、第１の伝熱管１０ａを流動する第１の冷媒と、第２の伝熱管１０ｂを流動する第１の冷媒との間で熱交換を行うものであり、制御装置５０は、冷房運転時において、負荷側減圧装置５の開度を調整して過冷却度を大きくし、第１の熱源側減圧装置４に流入する第１の冷媒の温度を、設計圧における第１の冷媒の飽和液温度よりも低くするものである。
図８は、本実施の形態２に係る冷凍サイクル装置１の動作を示すモリエル線図である。図８は、過冷却熱交換器１０の第２の伝熱管１０ｂで熱交換された冷媒の状態を示す一点鎖線の折れ線が記載されていない点を除けば、図４のモリエル線図と同一である。
本実施の形態２の構成によれば、負荷側減圧装置５の開度を調整して、過冷却熱交換器１０で、第１の伝熱管１０ａを流れる第１の冷媒と、第２の伝熱管１０ｂを流れる第１の冷媒との間で熱交換を行い、過冷却度を大きくすることができる。また、第１の熱源側減圧装置４に流入する第１の冷媒の温度Ｔｃを飽和液温度Ｔａ未満とすることで、第１の熱源側減圧装置４で減圧及び膨張後も、第１の冷媒は液状態を維持することができる。
また、本実施の形態２の構成によれば、負荷側熱交換器６から流出した乾き度の高い二相冷媒又は低温低圧のガス冷媒が過冷却熱交換器１０で更に過熱されるため、第１の圧縮機２への液戻りが回避できる。したがって、本実施の形態２の構成によれば、冷凍サイクル装置１の信頼性を向上させることができる。また、本実施の形態２の構成によれば、冷凍サイクル装置１を流れる全ての第１の冷媒を負荷側熱交換器６での熱交換に用いることができるため、冷凍サイクル装置１の冷却能力を向上させることができる。
実施の形態３．
本発明の実施の形態３は、上述の実施の形態１の冷凍サイクル装置１が、第２の冷凍サイクル６００を更に備えたものである。図９は、本実施の形態３に係る冷凍サイクル装置１の一例を示す概略的な冷媒回路図である。
本実施の形態３の冷凍サイクル装置１は、上述の実施の形態１の構成に加え、熱源側ユニット１００が、第２の圧縮機６２と、第２の熱源側熱交換器６３と、第３の熱源側減圧装置６４と、第１の熱源側熱交換器３とを冷媒配管を介して接続し、第２の冷媒を循環させる第２の冷凍サイクル６００を更に備えており、第１の熱源側熱交換器３は、冷房運転時において、第１の圧縮機２から流入する第１の冷媒と、第３の熱源側減圧装置６４から流入する第２の冷媒との間で熱交換を行うものであり、第２の熱源側熱交換器は、放熱器として機能するものである。
第２の冷凍サイクル６００における第２の圧縮機６２、第２の熱源側熱交換器６３、及び第３の熱源側減圧装置６４の構造及び動作は、第１の圧縮機２、第１の熱源側熱交換器３、及び第１の熱源側減圧装置４と同一である。本実施の形態３においては、第１の熱源側熱交換器３は、上述したように、冷房運転時において、第１の圧縮機２から流入する第１の冷媒と、第３の熱源側減圧装置６４から流入する第２の冷媒との間で熱交換を行うカスケード熱交換器として機能する。
本実施の形態３の第２の冷凍サイクル６００では、例えば、Ｒ３２等のハイドロフルオロカーボン、２，３，３，３−テトラフルオロ−１−プロペン（ＨＦＯ−１２３４ｙｆ）等のハイドロフルオロオレフィン、Ｒ４１０Ａ等の混合溶媒を第２の冷媒として使用することができる。
図１０は、本実施の形態３に係る冷凍サイクル装置１の制御装置５０における制御の一部を表現した制御ブロック図である。図１０は、制御装置５０によって第３の熱源側減圧装置６４の開度が制御される点を除けば、図２の制御ブロック図と同一のものである。
図１１は、本実施の形態３に係る冷凍サイクル装置１の制御装置５０における、冷房運転時の制御処理の一例を示すフローチャートである。図１１の制御処理は、図３の制御処理と同一のものであり、図１１のステップＳ３１〜Ｓ３４は、図３のＳ１１〜Ｓ１４に対応する。その他の制御処理の内容も、上述の実施の形態１の制御処理と同様である。
図１２は、本実施の形態３に係る冷凍サイクル装置１の動作を示すモリエル線図である。図１２は、図４のモリエル線図と同一のものである。
本実施の形態３の構成によっても、上述の実施の形態１と同様に、第２の熱源側減圧装置２０の開度を調整して、過冷却熱交換器１０で、第１の伝熱管１０ａを流れる第１の冷媒と、第２の伝熱管１０ｂを流れる第１の冷媒との間で熱交換を行い、過冷却度を大きくすることができる。また、第１の熱源側減圧装置４に流入する第１の冷媒の温度Ｔｃを飽和液温度Ｔａ未満とすることで、第１の熱源側減圧装置４で減圧及び膨張後も、第１の冷媒は液状態を維持することができる。
また、本実施の形態３の構成により、第１の冷媒としてＣＯ２を使用し、ＣＯ２を超臨界状態以下で使用することができるため、安全性に優れた冷凍サイクル装置１を提供できる。
その他の実施の形態．
上述の実施の形態に限らず種々の変形が可能である。例えば、上述の実施の形態の冷凍サイクル装置１は、例えば、空気調和装置、冷凍機等に用いることができる。
また、冷凍サイクル装置１を空気調和装置として用いる場合には、暖房運転を行うことができるように構成できる。例えば、冷凍サイクル装置１に冷媒流路切替装置（例えば、四方弁）を設けて、冷房運転時と暖房運転時とを切り替え可能に構成できる。
また、上述の実施の形態における、第２の温度センサ３５及び第１の圧力センサ４０を用いて、第２の熱源側減圧装置２０又は負荷側減圧装置５の開度を調整して、第１の圧縮機２への液戻り量を抑制するように制御することができる。
また、上述の実施の形態は互いに組み合わせて用いることが可能である。
１ 冷凍サイクル装置、２ 第１の圧縮機、３ 第１の熱源側熱交換器、４ 第１の熱源側減圧装置、５ 負荷側減圧装置、６ 負荷側熱交換器、７ａ 第１の熱源側接続バルブ、７ｂ 第２の熱源側接続バルブ、８ａ 第１の負荷側接続バルブ、８ｂ 第２の負荷側接続バルブ、１０ 過冷却熱交換器、１０ａ 第１の伝熱管、１０ｂ 第２の伝熱管、１２ 第１の熱源側冷媒配管、１２ａ 分岐接続部、１３ 第２の熱源側冷媒配管、１４ 第３の熱源側冷媒配管、１５ 第４の熱源側冷媒配管、１６ 第１の熱源側分岐冷媒配管、１８ 第２の熱源側分岐冷媒配管、２０ 第２の熱源側減圧装置、３０ 第１の温度センサ、３５ 第２の温度センサ、４０ 第１の圧力センサ、４５ 第２の圧力センサ、５０ 制御装置、６２ 第２の圧縮機、６３ 第３の熱源側熱交換器、６４ 第３の熱源側減圧装置、１００ 熱源側ユニット、２００ 負荷側ユニット、３００ 第１の連絡配管、４００ 第２の連絡配管、５００ 第１の冷凍サイクル、６００ 第２の冷凍サイクル。

Claims (4)

  1. 第１の圧縮機と、第１の熱源側熱交換器と、第１の熱源側減圧装置とを収容する熱源側ユニットと、
    負荷側減圧装置と負荷側熱交換器とを収容し、前記第１の熱源側減圧装置と前記負荷側減圧装置との間に配置される第１の連絡配管、及び前記第１の圧縮機と前記負荷側熱交換器との間に配置される第２の連絡配管を介して前記熱源側ユニットと接続されている負荷側ユニットと、
    制御装置と
    を備え、
    前記第１の圧縮機、前記第１の熱源側熱交換器、前記第１の熱源側減圧装置、前記負荷側減圧装置、及び前記負荷側熱交換器は、冷媒配管を介して接続され、第１の冷媒を循環させる第１の冷凍サイクルを構成しており、
    前記熱源側ユニットは、
    前記第１の熱源側熱交換器と前記第１の熱源側減圧装置との間に配置され、第１の伝熱管と第２の伝熱管とを有する過冷却熱交換器と、
    前記第１の伝熱管の一方の端部と前記第１の熱源側減圧装置とを接続する第１の熱源側冷媒配管と、
    前記第１の伝熱管の他の一方の端部と前記第１の熱源側熱交換器とを接続する第２の熱源側冷媒配管と、
    前記第１の熱源側冷媒配管に配置された分岐接続部と、前記第２の伝熱管の一方の端部とを接続する第１の熱源側分岐冷媒配管と、
    前記第２の伝熱管の他の一方の端部と、前記第１の圧縮機の中圧部分とを接続する第２の熱源側分岐冷媒配管と、
    前記第１の熱源側分岐冷媒配管に配置された第２の熱源側減圧装置と
    を更に備え、
    前記過冷却熱交換器は、
    前記負荷側熱交換器が蒸発器として機能する冷房運転時において、前記第１の伝熱管を流れる前記第１の冷媒と、前記第２の伝熱管を流れる前記第１の冷媒との間で熱交換を行うものであり、
    前記制御装置は、
    前記冷房運転時において、
    前記第２の熱源側減圧装置の開度を調整して過冷却度を大きくし、前記第１の熱源側減圧装置に流入する前記第１の冷媒の温度を、前記第１の連絡配管の設計圧における前記第１の冷媒の飽和液温度よりも低くし、
    前記第１の熱源側減圧装置の開度を調整して、圧力が前記第１の連絡配管の設計圧未満の液冷媒として、前記第１の冷媒を前記第１の連絡配管に流入させるものである
    冷凍サイクル装置。
  2. 第１の圧縮機と、第１の熱源側熱交換器と、第１の熱源側減圧装置とを収容する熱源側ユニットと、
    負荷側減圧装置と負荷側熱交換器とを収容し、前記第１の熱源側減圧装置と前記負荷側減圧装置との間に配置される第１の連絡配管、及び前記第１の圧縮機と前記負荷側熱交換器との間に配置される第２の連絡配管を介して前記熱源側ユニットと接続されている負荷側ユニットと、
    制御装置と
    を備え、
    前記第１の圧縮機、前記第１の熱源側熱交換器、前記第１の熱源側減圧装置、前記負荷側減圧装置、及び前記負荷側熱交換器は、冷媒配管を介して接続され、第１の冷媒を循環させる第１の冷凍サイクルを構成しており、
    前記熱源側ユニットは、
    前記第１の熱源側熱交換器と前記第１の熱源側減圧装置との間に配置され、第１の伝熱管と第２の伝熱管とを有する過冷却熱交換器と、
    前記第１の伝熱管の一方の端部と前記第１の熱源側減圧装置とを接続する第１の熱源側冷媒配管と、
    前記第１の伝熱管の他の一方の端部と前記第１の熱源側熱交換器とを接続する第２の熱源側冷媒配管と、
    前記第２の連絡配管と前記第２の伝熱管の一方の端部との間に接続される第３の熱源側冷媒配管と、
    前記第２の伝熱管の他方の端部と前記第１の圧縮機との間に接続される第４の熱源側冷媒配管と
    を更に備え、
    前記過冷却熱交換器は、
    前記負荷側熱交換器が蒸発器として機能する冷房運転時において、前記第１の伝熱管を流動する前記第１の冷媒と、前記第２の伝熱管を流動する前記第１の冷媒との間で熱交換を行うものであり、
    前記制御装置は、
    前記冷房運転時において、
    前記負荷側減圧装置の開度を調整して過冷却度を大きくし、前記第１の熱源側減圧装置に流入する前記第１の冷媒の温度を、前記第１の連絡配管の設計圧における前記第１の冷媒の飽和液温度よりも低くし、
    前記第１の熱源側減圧装置の開度を調整して、圧力が前記第１の連絡配管の設計圧未満の液冷媒として、前記第１の冷媒を前記第１の連絡配管に流入させるものである
    冷凍サイクル装置。
  3. 前記熱源側ユニットが、
    第２の圧縮機と、第２の熱源側熱交換器と、第３の熱源側減圧装置と、前記第１の熱源側熱交換器とを冷媒配管を介して接続し、第２の冷媒を循環させる第２の冷凍サイクル
    を更に備えており、
    前記第１の熱源側熱交換器は、
    前記冷房運転時において、前記第１の圧縮機から流入する第１の冷媒と、前記第３の熱源側減圧装置から流入する第２の冷媒との間で熱交換を行うものであり、
    前記第２の熱源側熱交換器は、
    前記冷房運転時において、放熱器として機能するものである
    請求項１又は２に記載の冷凍サイクル装置。
  4. 前記第１の冷媒がＣＯ２である
    請求項１〜３のいずれか１項に記載の冷凍サイクル装置。
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