WO2019239587A1 - 冷凍サイクル装置 - Google Patents

Abstract

冷凍サイクル装置（１００）においては、冷媒が、圧縮機（１）、第１熱交換器（２）、第１膨張弁（３）、冷媒容器（４）、第２膨張弁（５）、および第２熱交換器（６）の順に循環する。冷凍サイクル装置（１００）は、第３膨張弁（８）と、特定流路（７１）とを備える。特定流路（７１）は、第３膨張弁（８）および冷媒容器（４）を連通する。第３膨張弁（８）は、冷媒容器（４）を介して圧縮機（１）の吸入口に連通する。特定条件が満たされている場合の特定流路（７１）を通過する単位時間当たりの冷媒量は、特定条件が満たされていない場合の特定流路（７１）を通過する単位時間当たりの冷媒量よりも多い。特定条件は、冷媒容器（４）内の冷媒量が基準量よりも少ないという条件である。

Description

冷凍サイクル装置

　本発明は、冷凍サイクル装置に関する。

　従来、冷媒容器に貯留された冷媒を圧縮機の吸入口にバイパスする冷凍サイクル装置が知られている。たとえば、特許第５８６５５６１号公報（特許文献１）には、冷媒容器の内部に貯留されている液冷媒の少なくとも一部を、膨張弁、冷媒熱交換器を介して圧縮機の吸入側に導くバイパス回路を有する冷凍サイクル装置が開示されている。冷媒容器に貯留されている冷媒の一部をバイパスすることにより、低圧側を流れる冷媒の流量が減り、低圧側の圧損を抑制することができ、冷凍サイクル装置の効率を向上させることができる。

特許第５８６５５６１号公報

　特許文献１に開示されている冷凍サイクル装置において、冷媒容器内の冷媒量が減少して冷媒容器から気液二相状態の冷媒（湿り蒸気）が流出する場合、冷凍サイクル装置の低圧側の圧力の低下によって冷凍サイクル装置の効率が低下し得る。また、冷媒容器内の冷媒量が増加し、冷媒熱交換器周辺の冷媒の乾き度（冷媒中に占める気体の冷媒の割合）が下がると、冷媒熱交換器の伝熱性能（熱交換効率）が低下し、冷凍サイクル装置の効率が低下し得る。しかし、特許文献１に開示されている冷凍サイクル装置においては、冷媒容器内の冷媒量によっては冷凍サイクル装置の効率が低下することについて考慮されていない。

　本発明は、上述のような課題を解決するためになされたものであり、その目的は、冷凍サイクル装置の効率の低下を抑制することである。

　本発明の一局面に係る冷凍サイクル装置においては、冷媒が、圧縮機、第１熱交換器、第１膨張弁、冷媒容器、第２膨張弁、および第２熱交換器の順に循環する。冷凍サイクル装置は、第３膨張弁と、特定流路とを備える。特定流路は、第３膨張弁および冷媒容器を連通する。第３膨張弁は、冷媒容器を介して圧縮機の吸入口に連通する。特定条件が満たされている場合の特定流路を通過する単位時間当たりの冷媒量は、特定条件が満たされていない場合の特定流路を通過する単位時間当たりの冷媒量よりも多い。特定条件は、冷媒容器内の冷媒量が基準量よりも少ないという条件である。

　本発明の他の局面に係る冷凍サイクル装置においては、冷媒が、圧縮機、第１熱交換器、第１膨張弁、冷媒容器、第２膨張弁、および第２熱交換器の順に循環する。冷凍サイクル装置は、第３膨張弁と、特定流路と、第３熱交換器とを備える。特定流路は、第３膨張弁および冷媒容器を連通する。第３熱交換器は、第３膨張弁および圧縮機の吸入口の間に接続されている。第３熱交換器は、冷媒容器内に配置されている。特定条件が満たされている場合、冷媒容器に流入する冷媒量は、冷媒容器から流出する冷媒量よりも少ない。特定条件は、冷媒容器内の冷媒量が基準量よりも多いという条件である。特定条件が満たされている場合の第３熱交換器の熱交換効率は、冷媒容器内の冷媒量が基準量である場合の熱交換効率よりも小さい。

　本発明の一局面に係る冷凍サイクル装置によれば、特定条件は冷媒容器内の冷媒量が基準量よりも少ないという条件であり、当該特定条件が満たされている場合の特定流路を通過する単位時間当たりの冷媒量が、特定条件が満たされていない場合の特定流路を通過する単位時間当たりの冷媒量よりも多いことにより、冷凍サイクル装置の効率の低下を抑制することができる。

　また、本発明の他の局面に係る冷凍サイクル装置によれば、特定条件は冷媒容器内の冷媒量が基準量よりも多いという条件であり、特定条件が満たされている場合の第３熱交換器の熱交換効率は、冷媒容器内の冷媒量が基準量である場合の熱交換効率よりも小さく、特定条件が満たされている場合、冷媒容器に流入する冷媒量は、冷媒容器から流出する冷媒量よりも少ないことにより、冷凍サイクル装置の効率の低下を抑制することができる。

実施の形態１に係る冷凍サイクル装置の構成を示す機能ブロック図である。 図１の制御装置によって行なわれる膨張弁制御の処理の流れを示す図である。 図２の冷媒量調整処理の具体的な処理の流れを示すフローチャートである。 実施の形態２に係る冷凍サイクル装置の構成を示す機能ブロック図である。 図４の制御装置によって行なわれる冷媒量調整処理の流れを示すフローチャートである。 図４の開閉部の構成の一例を示す図である。 図４の開閉部の構成の他の例を示す図である。 実施の形態３に係る冷凍サイクル装置の構成を示す機能ブロック図である。 図８の制御装置によって行なわれる冷媒量調整処理の流れを示すフローチャートである。 実施の形態４に係る冷凍サイクル装置の構成を示す機能ブロック図である。 冷媒容器に貯留された液冷媒の液面の高さと内部熱交換器の熱交換効率との関係を示すグラフである。 図１０の制御装置によって行なわれる冷媒量調整処理の流れを示すフローチャートである。 実施の形態５に係る冷凍サイクル装置の構成を示す機能ブロック図である。 図１３の制御装置によって行なわれる冷媒量調整処理の流れを示すフローチャートである。

　以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は原則として繰り返さない。

　実施の形態１．
　図１は、実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１００の構成を示す機能ブロック図である。図１に示されるように、冷凍サイクル装置１００は、圧縮機１と、凝縮器２（第１熱交換器）と、膨張弁３（第１膨張弁）と、冷媒容器４と、膨張弁５（第２膨張弁）と、蒸発器６（第２熱交換器）と、配管７１（特定流路）と、膨張弁８（第３膨張弁）と、内部熱交換器９（第３熱交換器）と、制御装置１０とを備える。冷凍サイクル装置１００において、冷媒は、圧縮機１、凝縮器２、膨張弁３、冷媒容器４、膨張弁５、および蒸発器６の順に循環する。

　冷媒容器４は、膨張弁３からの冷媒を受けて液冷媒を底部に貯留する。配管７１は、膨張弁８と冷媒容器４とを連通する。内部熱交換器９は、膨張弁８と圧縮機１の吸入口との間に接続され、冷媒容器４内に配置されている。

　制御装置１０は、圧縮機１の駆動周波数を制御することにより、圧縮機１が単位時間当たりに吐出する冷媒量を制御する。制御装置１０は、膨張弁３，５，８の開度を調節する。

　図２は、図１の制御装置１０によって行なわれる膨張弁制御の処理の流れを示す図である。図２に示される処理は、冷凍サイクル装置１００の統合的な制御を行なう不図示のメインルーチンによって呼び出される。以下ではステップを単にＳと記載する。

　図２に示されるように、制御装置１０は、Ｓ１００において、膨張弁３，５，８に対して通常の制御を行なって、処理をＳ２００に進める。通常の制御には、たとえば、蒸発器６から流出する冷媒の過熱度を一定の範囲内に維持する過熱度制御が含まれる。制御装置１０は、Ｓ２００において、冷媒容器４内の冷媒量を調整する冷媒量調整処理を行なった後、処理をメインルーチンに返す。

　冷凍サイクル装置１００において、冷媒容器４内の冷媒量が減少して冷媒容器４から湿り蒸気が流出する場合、低圧側（膨張弁５から圧縮機１の吸入口までの部分）の冷媒量が低下していることにより冷凍サイクル装置１００の低圧側の圧力が低下する。そのため、冷凍サイクル装置１００の高圧側（圧縮機１の吐出口から膨張弁３までの部分）の圧力と低圧側の圧力との差圧が大きくなり、冷凍サイクル装置１００の効率が低下し得る。

　冷凍サイクル装置１００を循環する冷媒量（循環冷媒量）を増加させることによって低圧側の冷媒量を増加させるために膨張弁５の開度を増加させると、当該開度が全開となった以降は、膨張弁５の開度を制御することによっては冷媒容器４から膨張弁５へ流出する単位時間当たりの冷媒量を増加させることができない。このような場合、膨張弁５の開度を制御することによっては、冷凍サイクル装置１００の効率の低下を抑制することはできない。また、膨張弁５の開度が全開である場合、冷媒容器４から流出する冷媒量を増加させることがほとんどできない状態であるため、冷媒容器４内の冷媒量の減少がほぼ止まっている。

　そこで、冷凍サイクル装置１００においては、冷媒容器４内の冷媒量が基準量よりも少ない場合、膨張弁８の開度を増加させて配管７１を通過する単位時間当たりの冷媒量を増加させる。冷媒容器４から膨張弁８へ流出する冷媒量が増加するため、当該冷媒量が圧縮機１に吸入される冷媒量に加えられる。その結果、循環冷媒量が増加し、冷凍サイクル装置１００の効率の低下を抑制することができる。冷凍サイクル装置１００においては、冷媒容器４内の冷媒量が基準量よりも少ないという条件（特定条件）が満たされているか否かを、膨張弁５の開度が基準開度（たとえば全開）以上であるという条件が満たされているか否かによって判定する。

　図３は、図２の冷媒量調整処理（Ｓ２００）の具体的な処理の流れを示すフローチャートである。図３に示されるように、制御装置１０は、Ｓ２１１において、膨張弁５の開度が基準開度以上であるか否かを判定する。膨張弁５の開度が基準開度以上である場合（Ｓ２１１においてＹＥＳ）、制御装置１０は、Ｓ２１２において、膨張弁８の開度を一定量増加させて処理をメインルーチンに返す。膨張弁５の開度が基準開度未満である場合（Ｓ２１１においてＮＯ）、制御装置１０は、処理をメインルーチンに返す。

　以上、実施の形態１に係る冷凍サイクル装置によれば、冷凍サイクル装置の効率の低下を抑制することができる。

　実施の形態２．
　実施の形態１においては、第３膨張弁の開度を増加させて特定流路を通過する単位時間当たりの冷媒量を増加させる構成について説明した。実施の形態２においては、特定流路から圧縮機の吸入口へ冷媒をバイパスすることにより、特定流路を通過する単位時間当たりの冷媒量を増加させる構成について説明する。

　図４は、実施の形態２に係る冷凍サイクル装置２００の構成を示す機能ブロック図である。図４の冷凍サイクル装置２００の構成は、図１の冷凍サイクル装置１００の構成に開閉部８０が追加されているとともに、制御装置１０が制御装置２０に置き換えられた構成である。これら以外の構成は同様であるため、説明を繰り返さない。実施の形態２においては、実施の形態１の図１，図３が、図４，図５にそれぞれ置き換えられる。

　図４に示されるように、開閉部８０は、配管７１と圧縮機１の吸入口との間に接続されている。制御装置２０は、開閉部８０の開放および閉止を切り替える。開閉部８０が開放されている場合、配管７１に流入した冷媒が開閉部８０を経由して圧縮機１の吸入口にバイパスされる。

　冷凍サイクル装置２００においては、膨張弁８の口径を大きくして配管７１を通過する単位時間当たりの冷媒量を増加させる必要がないため、膨張弁８を小型化することができる。膨張弁８の小型化により、比較的小さな分解能に従って膨張弁８の開度を制御することができるため、膨張弁８の制御性を向上させることができる。

　図５は、図４の制御装置２０によって行なわれる冷媒量調整処理の流れを示すフローチャートである。図５に示されるように、制御装置２０は、Ｓ２２１において、膨張弁５の開度が基準開度以上であるか否かを判定する。膨張弁５の開度が基準開度以上である場合（Ｓ２２１においてＹＥＳ）、制御装置２０は、Ｓ２２２において、開閉部８０を開放して処理をメインルーチンに返す。膨張弁５の開度が基準開度未満である場合（Ｓ２２１においてＮＯ）、制御装置２０は、Ｓ２２３において、開閉部８０を閉止して処理をメインルーチンに返す。

　図６は、図４の開閉部８０の構成の一例を示す図である。図６に示されるように、開閉部８０は、開閉弁８１を含む。開閉弁８１は、配管７１と圧縮機１の吸入口との間に接続されている。開閉部８０の構成が図６に示される構成である場合、制御装置２０は、図５のＳ２２２において開閉弁８１を開放し、Ｓ２２３において開閉弁８１を閉止する。

　図７は、図４の開閉部８０の構成の他の例を示す図である。図７に示されるように、開閉部８０は、三方弁８２を含む。三方弁８２は、互いに連通するポートＰ１～Ｐ３を有する。ポートＰ１は、膨張弁８に連通している。ポートＰ２は、冷媒容器４に連通している。ポートＰ３は、圧縮機１の吸入口に連通している。ポートＰ１，Ｐ２は、開放されている。ポートＰ３は、開放および閉止が切り替えられる。開閉部８０の構成が図７に示される構成である場合、制御装置２０は、図５のＳ２２２においてポートＰ３を開放し、Ｓ２２３においてポートＰ３を閉止する。

　以上、実施の形態２に係る冷凍サイクル装置によれば、冷凍サイクル装置の効率の低下を抑制することができる。また、第３膨張弁の制御性を向上させることができる。

　実施の形態３．
　実施の形態１，２においては、冷媒容器内の冷媒量が低下して冷媒容器から湿り蒸気が流出することによる冷凍サイクル装置の効率の低下を抑制する構成について説明した。実施の形態３においては、冷媒容器内の冷媒量が増加して第３熱交換器の熱交換効率が低下することによる冷凍サイクル装置の効率の低下を抑制する構成について説明する。

　図８は、実施の形態３に係る冷凍サイクル装置３００の構成を示す機能ブロック図である。冷凍サイクル装置３００の構成は、図１の冷凍サイクル装置１００に圧力センサ９１が加えられているとともに、制御装置１０が制御装置３０に置き換えられた構成である。これら以外の構成は同様であるため、説明を繰り返さない。実施の形態３においては、実施の形態１の図１，図３が、図８，図９にそれぞれ置き換えられる。

　図８に示されるように、圧力センサ９１は、凝縮器２内の冷媒の圧力（凝縮圧力）を検出し、制御装置３０に凝縮圧力を表す検出信号を出力する。制御装置３０は、圧力センサ９１からの検出信号を用いて、膨張弁３の開度を制御して、冷媒容器４内の冷媒量を調整する。

　冷媒容器４内の冷媒量の増加に伴って冷媒容器４に貯留された液冷媒の液面が高くなる。内部熱交換器９周辺の乾き度が低下すると、内部熱交換器９が液冷媒に浸かり、内部熱交換器９の熱交換効率が低下する。その結果、冷凍サイクル装置３００の効率が低下し得る。内部熱交換器９の熱交換効率の低下を抑制するため、冷媒容器４内の冷媒量を調節する必要がある。

　冷凍サイクル装置３００内の冷媒量が一定である場合、凝縮器２内の冷媒量が少ないほど、冷凍サイクル装置３００内の冷媒の分布は低圧側に偏るため、冷媒容器４内の冷媒量は多い。また、凝縮器２内の冷媒量が少ないほど、凝縮圧力は小さい。そのため、凝縮圧力が小さいほど、冷媒容器４内の冷媒量は多い。

　そこで、冷凍サイクル装置３００においては、冷媒容器４内の冷媒量が基準量よりも多く、液面が上昇して内部熱交換器９の熱交換効率が所望の水準から低下している場合に、膨張弁８の開度を一定量減少させる。膨張弁３から冷媒容器４に流入する単位時間当たりの冷媒量が減少して冷媒容器４に貯留された液冷媒の液面の高さが低下するため、内部熱交換器９の熱交換効率の低下を抑制することができる。その結果、冷凍サイクル装置３００の効率の低下を抑制することができる。また、熱交換効率の低下が抑制されることにより内部熱交換器９を小型化することができるため、冷凍サイクル装置３００を小型化することができる。冷凍サイクル装置３００においては、冷媒容器４内の冷媒量が基準量よりも多いという条件（特定条件）が満たされているかを、凝縮圧力が基準圧力よりも小さいという条件が満たされているか否かによって判定する。

　図９は、図８の制御装置３０によって行なわれる冷媒量調整処理の流れを示すフローチャートである。図９に示されるように、制御装置３０は、Ｓ２３１において、凝縮圧力が基準圧力より小さいか否かを判定する。凝縮圧力が基準圧力より小さい場合（Ｓ２３１いおいてＹＥＳ）、制御装置３０は、Ｓ２３２において、膨張弁３の開度を一定量減少させて、処理をメインルーチンに返す。凝縮圧力が基準圧力以上である場合（Ｓ２３１においてＮＯ）、制御装置３０は、Ｓ２３３において、膨張弁３の開度を一定量増加させて、処理をメインルーチンに返す。

　以上、実施の形態３に係る冷凍サイクル装置によれば、冷媒容器内の冷媒量が増加して第３熱交換器の熱交換効率が所望な水準から低下している場合に、冷凍サイクル装置の効率の低下を抑制することができる。また、実施の形態３に係る冷凍サイクル装置によれば、冷凍サイクル装置を小型化することができる。

　実施の形態４．
　冷媒容器４内の冷媒量を示す指標として、実施の形態１，２においては第２膨張弁の開度を用いる場合について説明し、実施の形態３においては凝縮圧力を用いる場合について説明した。実施の形態４においては、冷媒容器４内の冷媒量を示す指標として冷媒容器４内の液冷媒の液面の高さを用いる場合について説明する。

　図１０は、実施の形態４に係る冷凍サイクル装置４００の構成を示す機能ブロック図である。冷凍サイクル装置４００の構成は、図１の冷凍サイクル装置１００に液面センサ９２が加えられているとともに、制御装置１０が制御装置４０に置き換えられた構成である。これら以外の構成は同様であるため、説明を繰り返さない。実施の形態４においては、実施の形態１の図１，図３が、図１０，図１２にそれぞれ置き換えられる。

　図１０に示されるように、液面センサ９２は、冷媒容器４内の液冷媒の液面の高さを検出し、制御装置４０に液面高さを表す検出信号を出力する。制御装置３０は、液面センサ９２からの検出信号を用いて、膨張弁８の開度を制御して、冷媒容器４内の冷媒量を調整する。

　図１１は、冷媒容器４に貯留された液冷媒の液面の高さと内部熱交換器９の熱交換効率との関係を示すグラフである。図１１において、液面高さＨ１は、高圧側圧力と低圧側圧力との差圧を適切な水準に維持可能な液面高さの最大値であり、たとえば凝縮圧力が基準圧力より大きくなる場合の液面高さである。液面高さＨ２は、液面高さＨ１よりも小さく、内部熱交換器９の熱交換効率が最大となる場合の液面高さである。

　図１１に示されるように、冷媒容器４に貯留された液面の高さが高くなるにつれて冷媒容器４内の配管７１の端部が液面に接近し、配管７１に流入する冷媒の乾き度が低下する。配管７１に液冷媒が流入するようになり、配管７１に湿り蒸気が流入していた場合よりも内部熱交換器９の熱交換効率が増加する。しかし、冷媒容器４内の液面の高さがさらに増加して、内部熱交換器９周辺の冷媒の乾き度がさらに低下すると、内部熱交換器９が液冷媒に浸かり、内部熱交換器９の熱交換効率が低下する。

　そこで、冷凍サイクル装置４００においては、冷媒容器４に貯留された液冷媒の液面の高さがＨ２～Ｈ１の範囲から乖離するのを抑制するように膨張弁８の開度を制御することにより、内部熱交換器９の熱交換効率の低下を抑制する。その結果、冷凍サイクル装置４００の効率の低下を抑制することができる。また、熱交換効率の低下が抑制されることにより内部熱交換器９を小型化することができるため、冷凍サイクル装置４００を小型化することができる。さらに、冷媒容器４に貯留された液冷媒の液面の高さの変化が一定の範囲となるため、冷媒容器４内の液冷媒の振動が抑制され、冷凍サイクル装置４００の騒音が抑制される。その結果、ユーザの快適性を向上することができる。

　図１２は、図１０の制御装置４０によって行なわれる冷媒量調整処理の流れを示すフローチャートである。図１２に示されるように、制御装置４０は、Ｓ２４１において、冷媒容器４内の液冷媒の液面の高さが基準高さＨ１（第１基準高さ）以上か否かを判定する。冷媒容器４内の液冷媒の液面の高さが基準高さＨ１以上である場合（Ｓ２４１においてＹＥＳ）、制御装置４０は、Ｓ２４２において、膨張弁８の開度を一定量増加させて処理をメインルーチンに返す。

　冷媒容器４内の液冷媒の液面の高さが基準高さＨ１未満である場合（Ｓ２４１においてＮＯ）、制御装置４０は、Ｓ２４３において、冷媒容器４内の液冷媒の液面の高さが基準高さＨ２（第２基準高さ）以上であるか否かを判定する。冷媒容器４内の液冷媒の液面の高さが基準高さＨ２以上である場合（Ｓ２４３においてＹＥＳ）、制御装置４０は、Ｓ２４４において、膨張弁８の開度を一定量減少させて処理をメインルーチンに返す。冷媒容器４内の液冷媒の液面の高さが基準高さＨ２未満である場合（Ｓ２４３においてＮＯ）、制御装置４０は、Ｓ２４５において、膨張弁８の開度を一定量増加させて処理をメインルーチンに返す。

　以上、実施の形態４に係る冷凍サイクル装置によれば、冷凍サイクル装置の効率の低下を抑制することができる。また、実施の形態４に係る冷凍サイクル装置によれば、冷凍サイクル装置を小型化することができるとともに、騒音を抑制してユーザの快適性を向上させることができる。

　実施の形態５．
　実施の形態４においては、第３膨張弁の開度を増加させて特定流路を通過する単位時間当たりの冷媒量を増加させる構成について説明した。実施の形態５においては、第３膨張弁の開度を増加させることに加えて、特定流路から圧縮機の吸入口へ冷媒をバイパスすることによって、特定流路を通過する単位時間当たりの冷媒量を増加させる構成について説明する。

　図１３は、実施の形態５に係る冷凍サイクル装置５００の構成を示す機能ブロック図である。冷凍サイクル装置５００の構成は、図１０の冷凍サイクル装置４００に開閉部８０Ａが加えられているとともに、制御装置４０が制御装置５０に置き換えられた構成である。これら以外の構成は同様であるため、説明を繰り返さない。実施の形態５においては、実施の形態４の図１０，図１２が、図１３，図１４にそれぞれ置き換えられる。

　図１３に示されるように、開閉部８０Ａは、配管７１と圧縮機１の吸入口との間に接続されている。制御装置５０は、開閉部８０Ａの開放および閉止を切り替える。開閉部８０Ａの具体的な構成は、図６または図７の開閉部８０と同様である。

　冷凍サイクル装置５００においては、膨張弁８の口径を大きくして配管７１を通過する単位時間当たりの冷媒量を増加させる必要がないため、膨張弁８を小型化することができる。膨張弁８の小型化により、比較的小さな分解能に従って膨張弁８の開度を制御することができるため、膨張弁８の制御性を向上させることができる。

　図１４は、図１３の制御装置５０によって行なわれる冷媒量調整処理の流れを示すフローチャートである。図１４に示されるように、制御装置５０は、Ｓ２５１において、冷媒容器４内の液冷媒の液面の高さが基準高さＨ１以上か否かを判定する。冷媒容器４内の液冷媒の液面の高さが基準高さＨ１以上である場合（Ｓ２５１においてＹＥＳ）、制御装置５０は、Ｓ２５２において、膨張弁８の開度を一定量増加させて処理をＳ２５３に進める。制御装置５０は、Ｓ２５３において、開閉部８０Ａを閉止してメインルーチンに返す。

　冷媒容器４内の液冷媒の液面の高さが基準高さＨ１未満である場合（Ｓ２５１においてＮＯ）、制御装置５０は、Ｓ２５４において、冷媒容器４内の液冷媒の液面の高さが基準高さＨ２以上であるか否かを判定する。冷媒容器４内の液冷媒の液面の高さが基準高さＨ２以上である場合（Ｓ２５４においてＹＥＳ）、制御装置５０は、Ｓ２５５において、膨張弁８の開度を一定量減少させて処理をＳ２５６に進める。制御装置５０は、Ｓ２５６において、開閉部８０Ａを閉止して処理をメインルーチンに返す。冷媒容器４内の液冷媒の液面の高さが基準高さＨ２未満である場合（Ｓ２５４においてＮＯ）、制御装置５０は、Ｓ２５７において、開閉部８０Ａを開放して処理をメインルーチンに返す。

　以上、実施の形態５に係る冷凍サイクル装置によれば、冷凍サイクル装置の効率の低下を抑制することができる。また、実施の形態５に係る冷凍サイクル装置によれば、騒音を抑制してユーザの快適性を向上させることができるとともに、第３膨張弁の制御性を向上させることができる。

　今回開示された各実施の形態は、矛盾しない範囲で適宜組み合わせて実施することも予定されている。今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

　１　圧縮機、２　凝縮器、３，５，８　膨張弁、４　冷媒容器、６　蒸発器、１０，２０，３０，４０，５０　制御装置、７１　配管、８０，８０Ａ　開閉部、８１　開閉弁、８２　三方弁、９１　圧力センサ、９２　液面センサ、１００，２００，３００，４００，５００　冷凍サイクル装置、Ｐ１～Ｐ３　ポート。

Claims (11)

1. 　冷媒が、圧縮機、第１熱交換器、第１膨張弁、冷媒容器、第２膨張弁、および第２熱交換器の順に循環する冷凍サイクル装置であって、
   　第３膨張弁と、
   　前記第３膨張弁および前記冷媒容器を連通する特定流路とを備え、
   　前記第３膨張弁は、前記冷媒容器を介して前記圧縮機の吸入口に連通し、
   　特定条件が満たされている場合の前記特定流路を通過する単位時間当たりの冷媒量は、前記特定条件が満たされていない場合の前記特定流路を通過する単位時間当たりの冷媒量よりも多く、
   　前記特定条件は、前記冷媒容器内の冷媒量が基準量よりも少ないという条件である、冷凍サイクル装置。
2. 　前記特定条件は、前記第２膨張弁の開度が基準開度以上という条件を含む、請求項１に記載の冷凍サイクル装置。
3. 　前記特定条件は、前記冷媒容器に貯留された液体の前記冷媒の液面の高さが基準高さより低いという条件を含む、請求項１に記載の冷凍サイクル装置。
4. 　前記特定条件が満たされている場合の前記第３膨張弁の開度は、前記特定条件が満たされていない場合の前記第３膨張弁の開度よりも大きい、請求項１～３のいずれか１項に記載の冷凍サイクル装置。
5. 　前記特定流路と前記吸入口との間に接続された開閉部をさらに備え、
   　前記特定条件が満たされている場合、前記開閉部は開放され、前記特定条件が満たされていない場合、前記開閉部は閉止される、請求項１～３のいずれか１項に記載の冷凍サイクル装置。
6. 　前記第３膨張弁と前記吸入口との間に接続され、前記冷媒容器内に配置された第３熱交換器をさらに備える、請求項１～５のいずれか１項に記載の冷凍サイクル装置。
7. 　冷媒が、圧縮機、第１熱交換器、第１膨張弁、冷媒容器、第２膨張弁、および第２熱交換器の順に循環する冷凍サイクル装置であって、
   　第３膨張弁と、
   　前記第３膨張弁および前記冷媒容器を連通する特定流路と、
   　前記第３膨張弁および前記圧縮機の吸入口の間に接続され、前記冷媒容器内に配置された第３熱交換器とを備え、
   　特定条件が満たされている場合、前記冷媒容器に流入する冷媒量は、前記冷媒容器から流出する冷媒量よりも少なく、
   　前記特定条件は、前記冷媒容器内の冷媒量が基準量よりも多いという条件であり、
   　前記特定条件が満たされている場合の前記第３熱交換器の熱交換効率は、前記冷媒容器内の冷媒量が基準量である場合の前記熱交換効率よりも小さい、冷凍サイクル装置。
8. 　前記特定条件は、前記第１熱交換器の圧力が基準圧力よりも小さいという条件を含み、
   　前記特定条件が成立している場合の前記第１膨張弁の開度は、前記特定条件が成立していない場合の前記第１膨張弁の開度よりも小さい、請求項７に記載の冷凍サイクル装置。
9. 　前記特定条件は、前記冷媒容器に貯留された液体の冷媒の液面の高さが第１基準高さよりも高いという条件を含み、
   　前記特定条件が満たされている場合、または前記高さが第２基準高さよりも低い場合の前記特定流路を通過する単位時間当たりの冷媒量は、前記高さが前記第２基準高さよりも高く、かつ前記第１基準高さよりも低い場合の前記特定流路を通過する単位時間当たりの冷媒量よりも多く、
   　前記第２基準高さは、前記第１基準高さよりも低い、請求項７に記載の冷凍サイクル装置。
10. 　前記高さが前記第１基準高さより高い場合、または前記高さが前記第２基準高さよりも低い場合の前記第３膨張弁の開度は、前記高さが前記第２基準高さよりも高く、かつ前記第１基準高さよりも低い場合の前記第３膨張弁の開度よりも大きい、請求項９に記載の冷凍サイクル装置。
11. 　前記特定流路と前記吸入口との間に接続された開閉部をさらに備え、
    　前記高さが前記第１基準高さより高い場合の前記第３膨張弁の開度は、前記高さが前記第２基準高さよりも高く、かつ前記第１基準高さよりも低い場合の前記第３膨張弁の開度よりも大きく、
    　前記高さが前記第２基準高さより低い場合、前記開閉部は開放され、
    　前記高さが前記第２基準高さよりも高く、かつ前記第１基準高さよりも低い場合、前記開閉部は閉止される、請求項９に記載の冷凍サイクル装置。

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