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JP7646077B2 - Refrigeration Cycle Equipment - Google Patents
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Description

本開示は、二酸化炭素を冷媒とする冷凍サイクル装置に関するものである。 This disclosure relates to a refrigeration cycle device that uses carbon dioxide as a refrigerant.

二酸化炭素(R744)を冷媒とする冷凍サイクル装置では、冷媒の圧力が例えば10[MPa]などとなり、例えばフロンなどを冷媒とする場合に比べ、冷媒の圧力が高くなる。そのため、R744を冷媒とする冷凍サイクル装置における熱交換器、容器および冷媒配管等の部品には、高い耐圧性が求められる。また、このような冷凍サイクル装置には、設置環境下で冷媒の圧力が設計圧力を超えないようにするための各種構成要素が設けられる場合がある(例えば、特許文献1参照)。このような構成要素としては、冷媒回路における冷媒の圧力が高くなった際に、冷媒を外部へ放出するための安全弁などがある。In a refrigeration cycle device using carbon dioxide (R744) as a refrigerant, the refrigerant pressure is, for example, 10 [MPa], which is higher than when a refrigerant such as fluorocarbon is used. Therefore, components such as heat exchangers, containers, and refrigerant piping in a refrigeration cycle device using R744 as a refrigerant are required to have high pressure resistance. In addition, such a refrigeration cycle device may be provided with various components to prevent the refrigerant pressure from exceeding the design pressure in the installation environment (see, for example, Patent Document 1). Such components include a safety valve for releasing the refrigerant to the outside when the refrigerant pressure in the refrigerant circuit becomes high.

特許第6472527号公報Patent No. 6472527

しかし、安全弁の作動によって、冷凍サイクル装置の外郭を形成する筐体内に大量のガス冷媒が溜まり、作業員などが、冷凍サイクル装置に対する作業時において、急激に大量のガス冷媒を浴びる可能性がある。また、冷媒の放出後には、冷媒の冷媒回路への再封入などの処理が必要となり、冷凍サイクル装置が運転を再開するまでに時間がかかる場合がある。 However, when the safety valve is activated, a large amount of gas refrigerant accumulates inside the housing that forms the outer shell of the refrigeration cycle device, and workers may be suddenly exposed to a large amount of gas refrigerant when working on the refrigeration cycle device. In addition, after the refrigerant is released, it is necessary to refill the refrigerant into the refrigerant circuit, and it may take some time for the refrigeration cycle device to resume operation.

本開示は、上記課題を解決するためになされたものであり、安全弁の作動前に冷媒の圧力を低減させることにより、冷凍サイクル装置の破損の抑制と、運転再開の迅速化と、安全性の向上とを図る冷凍サイクル装置を提供することを目的とする。 The present disclosure has been made to solve the above-mentioned problems, and aims to provide a refrigeration cycle device that reduces the refrigerant pressure before the safety valve is activated, thereby preventing damage to the refrigeration cycle device, speeding up the resumption of operation, and improving safety.

本開示に係る冷凍サイクル装置は、二酸化炭素である第1冷媒を第1冷媒回路に循環させて、前記第1冷媒によって第1対象を冷却する冷凍サイクル装置であって、前記第1冷媒を圧縮する第1圧縮機と、前記第1圧縮機から吐出された前記第1冷媒を第2対象と熱交換させ、前記第1冷媒を冷却する第1熱交換器と、前記第1冷媒を前記第1対象と熱交換させる蒸発器と、前記第1冷媒回路において前記蒸発器の上流側に設けられ、開状態において前記第1冷媒を減圧して、前記蒸発器に減圧した前記第1冷媒を流通させる第1弁と、前記第1圧縮機の下流側と前記第1弁との間の前記第1冷媒の圧力である第1圧力を検知する第1圧力検知装置と、前記蒸発器における前記第1対象の温度である第1温度を検知する第1温度検知装置と、前記第1圧縮機および前記第1弁を制御する制御装置と、第2冷媒を循環させる第2冷媒回路と、を備え、前記第2対象は前記第2冷媒であって、前記第2冷媒回路は、前記第2冷媒を圧縮する第2圧縮機と、前記第2圧縮機から吐出された前記第2冷媒を第3対象と熱交換させ、前記第2冷媒を凝縮させる第2熱交換器と、前記第2熱交換器において凝縮した前記第2冷媒を減圧する第2弁と、前記第1熱交換器と、を有し、前記第1熱交換器は、前記第2弁で減圧された前記第2冷媒と、前記第1圧縮機から吐出された前記第1冷媒とを熱交換させ、前記第1冷媒を凝縮させると共に前記第2冷媒を蒸発させ、前記制御装置は、前記第1圧縮機が停止しているときに、前記第1圧力が予め定められた第1閾値圧力以上であって、且つ、前記第1温度が予め定められた閾値温度以下である場合には、前記第1弁を開状態に制御するものである。 A refrigeration cycle device according to the present disclosure is a refrigeration cycle device that circulates a first refrigerant, which is carbon dioxide, through a first refrigerant circuit and cools a first object with the first refrigerant, and includes a first compressor that compresses the first refrigerant, a first heat exchanger that exchanges heat with the first refrigerant discharged from the first compressor and a second object to cool the first refrigerant, an evaporator that exchanges heat with the first refrigerant and the first object, a first valve that is provided upstream of the evaporator in the first refrigerant circuit and reduces the pressure of the first refrigerant in an open state and circulates the reduced-pressure first refrigerant to the evaporator, a first pressure detection device that detects a first pressure that is the pressure of the first refrigerant between the downstream side of the first compressor and the first valve, a first temperature detection device that detects a first temperature that is the temperature of the first object in the evaporator, and a control device that controls the first compressor and the first valve. and a second refrigerant circuit that circulates a second refrigerant, wherein the second target is the second refrigerant, the second refrigerant circuit has a second compressor that compresses the second refrigerant, a second heat exchanger that causes the second refrigerant discharged from the second compressor to exchange heat with a third target and condense the second refrigerant, a second valve that reduces the pressure of the second refrigerant condensed in the second heat exchanger, and the first heat exchanger, wherein the first heat exchanger exchanges heat between the second refrigerant reduced in pressure by the second valve and the first refrigerant discharged from the first compressor, condenses the first refrigerant, and evaporates the second refrigerant, and when the first compressor is stopped , the control device controls the first valve to an open state when the first pressure is equal to or higher than a predetermined first threshold pressure and the first temperature is equal to or lower than a predetermined threshold temperature.

本開示に係る冷凍サイクル装置によれば、第1圧力が第1閾値圧力以上であって、且つ、第1対象の温度が閾値温度以下である場合には、制御装置が第1弁を開状態にし、第1冷媒を蒸発器に流通させる。これにより、受液器など、第1冷媒回路における第1冷媒の第1圧力が低減する。従って、安全弁の作動と冷凍サイクル装置の破損とが抑制される。安全弁の作動と冷凍サイクル装置の破損とが抑制されることにより、正常な冷媒分布への復旧後に冷凍サイクル装置は迅速に運転再開が可能となる。また、安全弁の作動の抑制により、第1冷媒の大気中への放出が抑制されるため、作業員または利用者等が第1冷媒を浴びることが抑制される。よって、安全性が向上する。 According to the refrigeration cycle device of the present disclosure, when the first pressure is equal to or greater than the first threshold pressure and the temperature of the first target is equal to or less than the threshold temperature, the control device opens the first valve and allows the first refrigerant to flow through the evaporator. This reduces the first pressure of the first refrigerant in the first refrigerant circuit, such as the receiver. This therefore suppresses the operation of the safety valve and damage to the refrigeration cycle device. By suppressing the operation of the safety valve and damage to the refrigeration cycle device, the refrigeration cycle device can be quickly resumed after normal refrigerant distribution is restored. In addition, by suppressing the operation of the safety valve, the release of the first refrigerant into the atmosphere is suppressed, so that workers or users are prevented from being exposed to the first refrigerant. This improves safety.

実施の形態1に係る冷凍サイクル装置の構成例を示す模式図である。1 is a schematic diagram showing a configuration example of a refrigeration cycle device according to a first embodiment; 実施の形態1における制御装置のハードウェア構成を例示するブロック図である。2 is a block diagram illustrating a hardware configuration of a control device according to the first embodiment. FIG. 実施の形態1に係る冷凍サイクル装置による圧力調節処理の流れを例示するフローチャートである。4 is a flowchart illustrating a flow of a pressure adjustment process performed by the refrigeration cycle apparatus according to the first embodiment. 実施の形態2に係る冷凍サイクル装置の構成例を示す模式図である。FIG. 11 is a schematic diagram showing a configuration example of a refrigeration cycle device according to a second embodiment. 実施の形態2に係る冷凍サイクル装置による圧力調節処理の流れを例示するフローチャートである。10 is a flowchart illustrating a flow of a pressure adjustment process performed by a refrigeration cycle apparatus according to a second embodiment. 実施の形態3における利用側機器の構成例を示す模式図である。FIG. 13 is a schematic diagram showing a configuration example of a utilization side device in embodiment 3. 実施の形態4における利用側機器の構成例を示す模式図である。FIG. 13 is a schematic diagram showing a configuration example of a utilization side device in embodiment 4. 実施の形態5に係る冷凍サイクル装置の構成例を示す模式図である。FIG. 13 is a schematic diagram showing a configuration example of a refrigeration cycle device according to a fifth embodiment. 実施の形態5に係る冷凍サイクル装置による圧力調節処理の流れを例示するフローチャートである。13 is a flowchart illustrating a flow of a pressure adjustment process performed by a refrigeration cycle apparatus according to a fifth embodiment. 実施の形態6に係る冷凍サイクル装置の構成例を示す模式図である。FIG. 13 is a schematic diagram showing a configuration example of a refrigeration cycle device according to a sixth embodiment. 実施の形態6に係る冷凍サイクル装置による圧力調節処理の流れを例示するフローチャートである。13 is a flowchart illustrating a flow of a pressure adjustment process performed by a refrigeration cycle apparatus according to a sixth embodiment.

以下、図面を参照し、実施の形態に係る冷凍サイクル装置について詳述する。 Below, the refrigeration cycle device of the embodiment will be described in detail with reference to the drawings.

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の構成例を示す模式図である。冷凍サイクル装置100は、第1冷媒によって、空気または水等の第1対象を、利用者の所望する温度に冷却するシステムである。第1冷媒は、二酸化炭素(R744)冷媒である。
Embodiment 1.
1 is a schematic diagram showing a configuration example of a refrigeration cycle apparatus 100 according to embodiment 1. The refrigeration cycle apparatus 100 is a system that cools a first object, such as air or water, to a temperature desired by a user by using a first refrigerant. The first refrigerant is carbon dioxide (R744) refrigerant.

冷凍サイクル装置100は、第1冷媒が循環する第1冷媒回路1と、第2冷媒が循環する第2冷媒回路2とを含む。第2冷媒は、R32、R410A、またはR448A等の流通性の高いHFC冷媒であってもよいし、環境への問題が少ないR290またはR717等の自然冷媒であってもよい。なお、冷凍サイクル装置100は、第2冷媒回路2を含まないものであってもよい。The refrigeration cycle device 100 includes a first refrigerant circuit 1 in which a first refrigerant circulates, and a second refrigerant circuit 2 in which a second refrigerant circulates. The second refrigerant may be a highly available HFC refrigerant such as R32, R410A, or R448A, or a natural refrigerant such as R290 or R717 that poses few environmental problems. The refrigeration cycle device 100 may not include the second refrigerant circuit 2.

冷凍サイクル装置100は、熱源機器3と利用側機器4とを備える。熱源機器3と利用側機器4は、第1冷媒配管5によって互いに接続されている。また、冷凍サイクル装置100は制御装置6を備える。図1では、一点鎖線の四角によって、熱源機器3の外郭を形成する筐体を示し、当該筐体内に制御装置6が設置されている例を示すが、制御装置6は当該筐体の外部に設置されてもよい。制御装置6は、一部が熱源機器3に設けられ、残りの部分が利用側機器4に設けられてもよく、この場合には、熱源機器3における制御装置6の一部と、利用側機器4における制御装置6の残りの部分とが連携して動作してもよい。The refrigeration cycle device 100 includes a heat source device 3 and a user device 4. The heat source device 3 and the user device 4 are connected to each other by a first refrigerant pipe 5. The refrigeration cycle device 100 also includes a control device 6. In FIG. 1, a dashed line box is used to indicate a housing that forms the outer periphery of the heat source device 3, and an example is shown in which the control device 6 is installed within the housing, but the control device 6 may be installed outside the housing. A portion of the control device 6 may be provided in the heat source device 3, and the remaining portion may be provided in the user device 4. In this case, a portion of the control device 6 in the heat source device 3 and the remaining portion of the control device 6 in the user device 4 may operate in conjunction with each other.

第1冷媒回路1は、第1冷媒配管5によって順次接続された、第1圧縮機10と一次側熱交換器11と冷媒間熱交換器12と受液器13と第1減圧弁14と蒸発器15と気液分離器16とを有する。第1圧縮機10と一次側熱交換器11と冷媒間熱交換器12と受液器13と気液分離器16は、熱源機器3の筐体内に配置される。The first refrigerant circuit 1 has a first compressor 10, a primary side heat exchanger 11, an inter-refrigerant heat exchanger 12, a receiver 13, a first pressure reducing valve 14, an evaporator 15, and a gas-liquid separator 16, which are connected in sequence by a first refrigerant piping 5. The first compressor 10, the primary side heat exchanger 11, the inter-refrigerant heat exchanger 12, the receiver 13, and the gas-liquid separator 16 are arranged within the housing of the heat source equipment 3.

第1減圧弁14と蒸発器15とは、図1において二点鎖線の四角によって示される、利用側機器4の外郭を形成する筐体の内部に配置される。ただし、第1減圧弁14は、利用側機器4の筐体の外部に設けられてもよい。The first pressure reducing valve 14 and the evaporator 15 are arranged inside a housing that forms the outer shell of the utilization side device 4, which is indicated by a two-dot chain line rectangle in Figure 1. However, the first pressure reducing valve 14 may be provided outside the housing of the utilization side device 4.

第2冷媒回路2は、第2冷媒配管7によって順次接続された、二次側圧縮機20と二次側凝縮器21と二次側減圧弁22と冷媒間熱交換器12とを有する。第2冷媒回路2は、熱源機器3の筐体内に配置される。The second refrigerant circuit 2 has a secondary compressor 20, a secondary condenser 21, a secondary pressure reducing valve 22, and a refrigerant heat exchanger 12, which are connected in sequence by a second refrigerant piping 7. The second refrigerant circuit 2 is arranged within the housing of the heat source equipment 3.

第1圧縮機10は、スクロール型、ロータリ型、レシプロ型、またはスクリュー型等の圧縮機であって、インバータによって容量が制御可能なインバータ圧縮機である。第1圧縮機10は、第1冷媒配管5から第1冷媒を吸入し、吸入した第1冷媒を圧縮する。そして、第1圧縮機10は、圧縮した第1冷媒を第1冷媒配管5に吐出する。The first compressor 10 is a scroll type, rotary type, reciprocating type, screw type, or other compressor, and is an inverter compressor whose capacity can be controlled by an inverter. The first compressor 10 draws in the first refrigerant from the first refrigerant pipe 5 and compresses the drawn in first refrigerant. The first compressor 10 then discharges the compressed first refrigerant into the first refrigerant pipe 5.

一次側熱交換器11は、空冷式でもよいし、水冷式でもよい。空冷式の一次側熱交換器11としては、プレートフィンチューブ式熱交換器、または、パラレルフローコンデンサ等が挙げられる。水冷式の一次側熱交換器11としては、シェルアンドチューブ式熱交換器、プレート式熱交換器、または二重管式熱交換器等が挙げられる。一次側熱交換器11は、第1冷媒と空気または水とを熱交換させることによって、第1冷媒を冷却する。なお、冷凍サイクル装置100は、一次側熱交換器11を含まないものであってもよい。ただし、第1圧縮機10から吐出された第1冷媒による冷媒間熱交換器12への熱応力の低減のため、冷凍サイクル装置100に一次側熱交換器11が含まれることが望ましい。The primary side heat exchanger 11 may be air-cooled or water-cooled. Examples of the air-cooled primary side heat exchanger 11 include a plate fin tube heat exchanger or a parallel flow condenser. Examples of the water-cooled primary side heat exchanger 11 include a shell and tube heat exchanger, a plate heat exchanger, or a double tube heat exchanger. The primary side heat exchanger 11 cools the first refrigerant by exchanging heat between the first refrigerant and air or water. The refrigeration cycle device 100 may not include the primary side heat exchanger 11. However, in order to reduce the thermal stress on the refrigerant-to-refrigerant heat exchanger 12 caused by the first refrigerant discharged from the first compressor 10, it is desirable for the refrigeration cycle device 100 to include the primary side heat exchanger 11.

冷媒間熱交換器12は、第1冷媒回路1に一次側熱交換器11が設けられる場合には、当該一次側熱交換器11の下流側に設けられる。冷媒間熱交換器12は、例えばプレート式熱交換器であって、第1冷媒と第2冷媒とを熱交換させる。冷媒間熱交換器12は、第1冷媒回路1においては凝縮器として機能し、第2冷媒回路2においては蒸発器として機能する。第1冷媒は、冷媒間熱交換器12において第2冷媒に放熱して凝縮する。第2冷媒は、冷媒間熱交換器12において第1冷媒から吸熱して蒸発する。冷媒間熱交換器12は、第1熱交換器の例である。また、冷媒間熱交換器12において第1冷媒と熱交換する第2冷媒は、第2対象の例である。冷凍サイクル装置100に第2冷媒回路2が含まれない場合には、一次側熱交換器11は、第1熱交換器の例であり、第1冷媒を水または空気との熱交換によって凝縮させる。この場合において一次側熱交換器11で第1冷媒と熱交換する空気または水は、第2対象の例である。 When the first refrigerant circuit 1 is provided with a primary side heat exchanger 11, the refrigerant-to-refrigerant heat exchanger 12 is provided downstream of the primary side heat exchanger 11. The refrigerant-to-refrigerant heat exchanger 12 is, for example, a plate type heat exchanger, and exchanges heat between the first refrigerant and the second refrigerant. The refrigerant-to-refrigerant heat exchanger 12 functions as a condenser in the first refrigerant circuit 1, and functions as an evaporator in the second refrigerant circuit 2. The first refrigerant releases heat to the second refrigerant in the refrigerant-to-refrigerant heat exchanger 12 and condenses. The second refrigerant absorbs heat from the first refrigerant in the refrigerant-to-refrigerant heat exchanger 12 and evaporates. The refrigerant-to-refrigerant heat exchanger 12 is an example of a first heat exchanger. The second refrigerant that exchanges heat with the first refrigerant in the refrigerant-to-refrigerant heat exchanger 12 is an example of a second target. In the case where the refrigeration cycle apparatus 100 does not include the second refrigerant circuit 2, the primary side heat exchanger 11 is an example of a first heat exchanger that condenses the first refrigerant by heat exchange with water or air. In this case, the air or water that exchanges heat with the first refrigerant in the primary side heat exchanger 11 is an example of a second target.

受液器13は第1冷媒を収容する。なお、受液器13は、季節変化または負荷変動等によって生じる第1冷媒の余剰分を収容するために設けられる。The receiver 13 stores the first refrigerant. The receiver 13 is provided to store excess first refrigerant that occurs due to seasonal changes or load fluctuations, etc.

第1減圧弁14は、電子膨張弁または温度膨張弁等である。第1減圧弁14は、第1冷媒を減圧して膨張させる。第1減圧弁14は、第1弁の例である。The first pressure reducing valve 14 is an electronic expansion valve or a temperature expansion valve, etc. The first pressure reducing valve 14 reduces the pressure of the first refrigerant and expands it. The first pressure reducing valve 14 is an example of a first valve.

蒸発器15は、プレートフィンチューブ式、シェルアンドチューブ式、またはプレート式等の熱交換器である。蒸発器15は、第1減圧弁14によって低圧状態にされた第1冷媒と、利用者が温度調節を所望する第1対象とを熱交換させ、第1対象を冷却する。第1冷媒は、蒸発器15において第1対象から吸熱して蒸発する。The evaporator 15 is a heat exchanger such as a plate fin tube type, a shell and tube type, or a plate type. The evaporator 15 exchanges heat between the first refrigerant, which has been brought to a low pressure state by the first pressure reducing valve 14, and the first object whose temperature the user desires to adjust, thereby cooling the first object. The first refrigerant absorbs heat from the first object in the evaporator 15 and evaporates.

気液分離器16は、第1圧縮機10が、第1冷媒を吸入する側の第1冷媒配管5から、液状の第1冷媒を吸入することを抑制するためのものである。以下では、液状の第1冷媒が第1圧縮機10に流入することを液戻りと記載する場合ある。液戻りは、利用側機器4による負荷の変動によって生じ得る。あるいは、第1圧縮機10の発停時において生じ得る。気液分離器16は、液戻りの防止のため、第1冷媒回路1に含まれることが望ましいが、含まれなくともよい。The gas-liquid separator 16 is intended to prevent the first compressor 10 from drawing in the liquid first refrigerant from the first refrigerant piping 5 on the side that draws in the first refrigerant. Hereinafter, the flow of the liquid first refrigerant into the first compressor 10 may be referred to as liquid return. Liquid return may occur due to fluctuations in the load of the user side equipment 4. Alternatively, it may occur when the first compressor 10 starts and stops. It is desirable for the gas-liquid separator 16 to be included in the first refrigerant circuit 1 to prevent liquid return, but it is not necessary to include it.

第1冷媒回路1には、上述の他、油分離器、油分離器からの油戻り回路、逆止弁、サービス用の操作弁、サイトグラス、ストレーナ、ドライヤ、高圧開閉器などの安全装置、液状の第1冷媒の過冷却回路、および液ガス熱交換器等のうちの少なくともいずれかが設置されてもよい。また、第1冷媒回路1には、蒸発器15の除霜のため、第1冷媒の流通方向を切り替える四方弁または三方弁等が設けられてもよい。In addition to the above, the first refrigerant circuit 1 may be provided with at least one of an oil separator, an oil return circuit from the oil separator, a check valve, a service control valve, a safety device such as a sight glass, a strainer, a dryer, a high-pressure switch, a supercooling circuit for the liquid first refrigerant, and a liquid-gas heat exchanger. The first refrigerant circuit 1 may also be provided with a four-way or three-way valve for switching the flow direction of the first refrigerant to defrost the evaporator 15.

二次側圧縮機20は、スクロール型、ロータリ型、レシプロ型、またはスクリュー型等の圧縮機であって、インバータによって容量が制御可能なインバータ圧縮機である。二次側圧縮機20は、第2冷媒配管7から第2冷媒を吸入し、吸入した第2冷媒を圧縮する。そして、二次側圧縮機20は、圧縮した第2冷媒を第2冷媒配管7に吐出する。二次側圧縮機20は、第2圧縮機の例である。The secondary compressor 20 is a scroll type, rotary type, reciprocating type, screw type, or other compressor, and is an inverter compressor whose capacity can be controlled by an inverter. The secondary compressor 20 draws in the second refrigerant from the second refrigerant pipe 7 and compresses the drawn second refrigerant. The secondary compressor 20 then discharges the compressed second refrigerant into the second refrigerant pipe 7. The secondary compressor 20 is an example of a second compressor.

二次側凝縮器21は、空冷式でもよいし、水冷式でもよい。空冷式の二次側凝縮器21としては、プレートフィンチューブ式熱交換器、または、パラレルフローコンデンサ等が挙げられる。水冷式の二次側凝縮器21としては、シェルアンドチューブ式熱交換器、プレート式熱交換器、または二重管式熱交換器等が挙げられる。二次側凝縮器21は、第2冷媒と、空気または水である第3対象とを熱交換させることによって、第2冷媒を冷却して凝縮させる。二次側凝縮器21は、第2熱交換器の例である。なお、冷凍サイクル装置100に第2冷媒回路2が含まれる場合には、一次側熱交換器11において第1冷媒と熱交換する空気または水は第4対象の例である。The secondary side condenser 21 may be air-cooled or water-cooled. Examples of the air-cooled secondary side condenser 21 include a plate fin tube heat exchanger or a parallel flow condenser. Examples of the water-cooled secondary side condenser 21 include a shell and tube heat exchanger, a plate heat exchanger, or a double tube heat exchanger. The secondary side condenser 21 cools and condenses the second refrigerant by exchanging heat between the second refrigerant and a third object, which is air or water. The secondary side condenser 21 is an example of a second heat exchanger. In addition, when the refrigeration cycle device 100 includes the second refrigerant circuit 2, the air or water that exchanges heat with the first refrigerant in the primary side heat exchanger 11 is an example of a fourth object.

二次側減圧弁22は、電子膨張弁または温度膨張弁等である。二次側減圧弁22は、第2冷媒を減圧して膨張させる。二次側減圧弁22は、第2弁の例である。The secondary pressure reducing valve 22 is an electronic expansion valve or a temperature expansion valve. The secondary pressure reducing valve 22 reduces the pressure of the second refrigerant and expands it. The secondary pressure reducing valve 22 is an example of a second valve.

第2冷媒回路2には、上述の他、油分離器、油分離器からの油戻り回路、逆止弁、サービス用の操作弁、サイトグラス、ストレーナ、ドライヤ、各種センサ、高圧開閉器などの安全装置、および液ガス熱交換器等のうちの少なくともいずれかが設置されてもよい。また、第2冷媒回路2には、二次側圧縮機20が第2冷媒を吸入する側の第2冷媒配管7に二次側気液分離器が設けられてもよい。In addition to the above, the second refrigerant circuit 2 may be provided with at least one of an oil separator, an oil return circuit from the oil separator, a check valve, a service control valve, a sight glass, a strainer, a dryer, various sensors, safety devices such as a high-pressure switch, and a liquid-gas heat exchanger. The second refrigerant circuit 2 may also be provided with a secondary-side gas-liquid separator in the second refrigerant pipe 7 on the side where the secondary-side compressor 20 sucks the second refrigerant.

制御装置6は、第1圧縮機10、第1減圧弁14、二次側圧縮機20、および二次側減圧弁22等を制御する。なお、制御装置6は、第1圧縮機10、第1減圧弁14、二次側圧縮機20、および二次側減圧弁22等の各構成要素と有線接続され、当該各構成要素に制御信号を送信し、当該各構成要素は、受信した当該制御信号に基づいて動作する。なお、制御装置6は、第1圧縮機10、第1減圧弁14、二次側圧縮機20、および二次側減圧弁22等のうちの少なくとも1つの構成要素を無線通信によって制御してもよい。The control device 6 controls the first compressor 10, the first pressure reducing valve 14, the secondary compressor 20, the secondary pressure reducing valve 22, etc. The control device 6 is connected by wire to each of the components such as the first compressor 10, the first pressure reducing valve 14, the secondary compressor 20, and the secondary pressure reducing valve 22, and transmits control signals to each of the components, which operate based on the received control signals. The control device 6 may control at least one of the components such as the first compressor 10, the first pressure reducing valve 14, the secondary compressor 20, and the secondary pressure reducing valve 22 by wireless communication.

さて、R744冷媒である第1冷媒が流通する第1冷媒回路1の設計圧力は、高圧部分と送液部分と低圧部分とで分けられる場合もあれば、第1冷媒回路1内で統一される場合もある。なお、高圧部分とは、第1冷媒回路1における、第1圧縮機10から第1冷媒が吐出してから1回減圧されるまでの部分を指す。送液部分とは、吐出冷媒が1回減圧されてから第1冷媒回路1における第1減圧弁14までの部分を指し、一般的に1回目の減圧は受液器13の上流で行われる。低圧部分とは、第1冷媒回路1における、第1減圧弁14から第1圧縮機10までの部分を指す。設計圧力が、これらの部分毎に定められる場合であっても、第1冷媒回路1内の各部分で共通するよう定められる場合であっても、いずれの場合にも、客先の施工負荷の低減のためには、客先で施工され得る送液部分および低圧部分の設計圧力は下げられることが望ましい。そのため、送液部分および低圧部分の設計圧力と、高圧部分の設計圧力とが別個に定められる場合には、送液部分および低圧部分の設計圧力は高圧部分の設計圧力よりも低い圧力に設定される。例えば第2冷媒にR1234yf冷媒を用いる場合は、F級倉庫で使用される冷凍サイクル装置100の最適COPをもたらす第1冷媒の圧力が3.3[MPa]程度であり、送液部分および低圧部分の設計圧力は、第1冷媒を市場流通性および汎用性の高い例えばR410A冷媒とする場合と同等の4.15[MPa]、または、4.15[MPa]より低い圧力に設定する場合がある。ここで、4.15[MPa]におけるR744冷媒の飽和温度は7.7[℃]であるが、例えばR410A冷媒など、他の冷媒の飽和温度に比べて低い。一方、外気などの温度は、夏だけではなく、春または秋などの中間期でさえ、7.7[℃]を超え得る。そのため、第1冷媒は、外気温度に相当する飽和温度になると、圧力が上述の設計圧力を超え得る。Now, the design pressure of the first refrigerant circuit 1 through which the first refrigerant, which is R744 refrigerant, flows may be divided into a high-pressure portion, a liquid delivery portion, and a low-pressure portion, or may be unified within the first refrigerant circuit 1. The high-pressure portion refers to the portion in the first refrigerant circuit 1 from when the first refrigerant is discharged from the first compressor 10 until the first pressure reduction. The liquid delivery portion refers to the portion from when the discharged refrigerant is reduced in pressure once to the first pressure reducing valve 14 in the first refrigerant circuit 1, and the first pressure reduction is generally performed upstream of the receiver 13. The low-pressure portion refers to the portion in the first refrigerant circuit 1 from the first pressure reducing valve 14 to the first compressor 10. Whether the design pressure is determined for each of these portions or is determined to be common to each portion in the first refrigerant circuit 1, in either case, it is desirable to lower the design pressure of the liquid delivery portion and the low-pressure portion that may be constructed by the customer in order to reduce the construction burden on the customer. Therefore, when the design pressure of the liquid sending portion and the low pressure portion and the design pressure of the high pressure portion are determined separately, the design pressure of the liquid sending portion and the low pressure portion is set to a pressure lower than the design pressure of the high pressure portion. For example, when R1234yf refrigerant is used as the second refrigerant, the pressure of the first refrigerant that brings about the optimal COP of the refrigeration cycle device 100 used in the F-class warehouse is about 3.3 [MPa], and the design pressure of the liquid sending portion and the low pressure portion may be set to 4.15 [MPa], which is equivalent to the case where the first refrigerant is, for example, R410A refrigerant, which has high market circulation and versatility, or a pressure lower than 4.15 [MPa]. Here, the saturation temperature of R744 refrigerant at 4.15 [MPa] is 7.7 [°C], which is lower than the saturation temperature of other refrigerants, such as R410A refrigerant. On the other hand, the temperature of the outside air, etc., may exceed 7.7 [°C] not only in summer but also in intermediate periods such as spring or autumn. Therefore, when the first refrigerant reaches a saturation temperature corresponding to the outside air temperature, the pressure may exceed the above-mentioned design pressure.

冷凍サイクル装置100は、第2冷媒回路2を流れる第2冷媒によって、冷媒間熱交換器12において第1冷媒を冷却させることができ、第1圧縮機10から吐出される第1冷媒の圧力を設計圧力未満に維持することができる。しかし、第2冷媒回路2における構成要素の故障、または、第2冷媒の不足等の要因により、第1冷媒の圧力を下げることができない場合も生じ得る。この場合には、第1冷媒回路1に設けられた安全弁が作動し、第1冷媒が第1冷媒回路1の外部に放出される。なお、安全弁は、第1圧縮機10の吐出側の第1冷媒配管5、受液器13、不図示のアキュムレータ、受液器13もしくは当該アキュムレータ近傍の第1冷媒配管5、弁と弁とで封止可能な範囲における第1冷媒配管5等のうち、1以上の箇所に設けられる。放出された第1冷媒は、熱源機器3の筐体内などに滞留する場合がある。そして、冷凍サイクル装置100に対して作業を行う作業員が、滞留した多量の第1冷媒を急激に浴びる可能性がある。また、冷凍サイクル装置100の運転の再開のためには、第1冷媒回路1内に第1冷媒を再封入する必要があるが、そのための真空引きなどの作業には、時間が必要になる。更に、安全弁は一度作動すると、交換なども含め、メンテナンスが必要になるため、冷凍サイクル装置100の運転再開のためには時間がかかる。The refrigeration cycle device 100 can cool the first refrigerant in the refrigerant-refrigerant heat exchanger 12 by the second refrigerant flowing through the second refrigerant circuit 2, and can maintain the pressure of the first refrigerant discharged from the first compressor 10 below the design pressure. However, due to factors such as a failure of a component in the second refrigerant circuit 2 or a shortage of the second refrigerant, it may be impossible to reduce the pressure of the first refrigerant. In this case, the safety valve provided in the first refrigerant circuit 1 operates and the first refrigerant is discharged to the outside of the first refrigerant circuit 1. The safety valve is provided in one or more locations among the first refrigerant piping 5 on the discharge side of the first compressor 10, the receiver 13, an accumulator not shown, the receiver 13 or the first refrigerant piping 5 near the accumulator, the first refrigerant piping 5 within a range that can be sealed between valves, etc. The discharged first refrigerant may remain in the housing of the heat source device 3. Then, there is a possibility that a worker performing work on the refrigeration cycle apparatus 100 is suddenly exposed to a large amount of the accumulated first refrigerant. In addition, in order to restart the operation of the refrigeration cycle apparatus 100, it is necessary to reseal the first refrigerant in the first refrigerant circuit 1, and the work required for this, such as evacuation, requires time. Furthermore, once the safety valve is activated, maintenance, including replacement, is required, so it takes time to restart the operation of the refrigeration cycle apparatus 100.

実施の形態1に係る冷凍サイクル装置100は、第1冷媒の圧力が上昇しても、安全弁の作動前に、第1冷媒の圧力を設計圧力未満に抑えることによって、受液器13および第1冷媒配管5等の、第1冷媒回路1を構成する部品の破損を抑制しながら、安全弁の作動を抑制する。これにより、冷凍サイクル装置100は、運転再開の迅速化と、安全性の向上とを図る。以下、そのための冷凍サイクル装置100の構成および機能等について説明する。 The refrigeration cycle device 100 according to the first embodiment suppresses the operation of the safety valve while suppressing damage to the components constituting the first refrigerant circuit 1, such as the receiver 13 and the first refrigerant pipe 5, by suppressing the pressure of the first refrigerant below the design pressure even if the pressure of the first refrigerant rises, before the safety valve operates. This allows the refrigeration cycle device 100 to quickly resume operation and improve safety. The configuration and functions of the refrigeration cycle device 100 for this purpose will be described below.

第1冷媒回路1には、第1圧縮機10の吐出側から第1減圧弁14までの間において、第1冷媒の圧力である第1圧力を検知する第1圧力検知装置17が設けられる。実施の形態1では、第1圧力検知装置17は、第1圧縮機10が第1冷媒を吐出する側の第1冷媒配管5に設けられる場合を例に挙げて説明する。なお、第1冷媒回路1には、第1圧力検知装置17が複数設けられてもよい。この場合には、各第1圧力検知装置17は、第1冷媒回路1の複数の箇所の各々に設けられる。蒸発器15には、第1冷媒と熱交換する第1対象の温度である第1温度を検知する第1温度検知装置18が設けられる。第1温度としては、例えば、冷蔵庫または冷凍庫の内部の温度が挙げられる。The first refrigerant circuit 1 is provided with a first pressure detection device 17 that detects a first pressure, which is the pressure of the first refrigerant, between the discharge side of the first compressor 10 and the first pressure reducing valve 14. In the first embodiment, the first pressure detection device 17 is provided in the first refrigerant pipe 5 on the side where the first compressor 10 discharges the first refrigerant. Note that the first refrigerant circuit 1 may be provided with a plurality of first pressure detection devices 17. In this case, each first pressure detection device 17 is provided at each of a plurality of locations in the first refrigerant circuit 1. The evaporator 15 is provided with a first temperature detection device 18 that detects a first temperature, which is the temperature of a first object that exchanges heat with the first refrigerant. For example, the temperature inside a refrigerator or a freezer can be given as the first temperature.

制御装置6は、第1圧力検知装置17および第1温度検知装置18と有線接続され、第1圧力検知装置17および第1温度検知装置18から検知結果を取得する。なお、制御装置6は、第1圧力検知装置17および第1温度検知装置18の両方または一方から、無線通信によって検知結果を取得してもよい。The control device 6 is wired to the first pressure detection device 17 and the first temperature detection device 18, and acquires the detection results from the first pressure detection device 17 and the first temperature detection device 18. The control device 6 may acquire the detection results from both or one of the first pressure detection device 17 and the first temperature detection device 18 via wireless communication.

制御装置6は、第1圧力検知装置17が検知した第1圧力が第1閾値圧力以上か否かを判定する。なお、第1閾値圧力は、第1冷媒回路1の各構成要素の設計圧力未満であると共に、不図示の安全弁また破裂板が作動する圧力未満の圧力である。The control device 6 determines whether the first pressure detected by the first pressure detection device 17 is equal to or greater than a first threshold pressure. The first threshold pressure is less than the design pressure of each component of the first refrigerant circuit 1 and is less than the pressure at which a safety valve or rupture disc (not shown) operates.

制御装置6は、第1圧力が第1閾値圧力以上である場合には、第1温度検知装置18が検知した第1温度が閾値温度以下であるか否かを判定する。制御装置6は、第1温度が閾値温度以下である場合には、第1減圧弁14を開状態に制御する。なお、開状態は、例えば、全開の状態である。制御装置6が第1減圧弁14を開状態に制御することにより、第1冷媒は、第1減圧弁14において減圧され、蒸発器15に流入する。 When the first pressure is equal to or greater than the first threshold pressure, the control device 6 determines whether the first temperature detected by the first temperature detection device 18 is equal to or less than the threshold temperature. When the first temperature is equal to or less than the threshold temperature, the control device 6 controls the first pressure reducing valve 14 to an open state. The open state is, for example, a fully open state. By the control device 6 controlling the first pressure reducing valve 14 to an open state, the first refrigerant is reduced in pressure in the first pressure reducing valve 14 and flows into the evaporator 15.

ここで、閾値温度は、蒸発器15の容積に基づいて、例えば実験などによって設定される。具体的には、閾値温度は、第1圧縮機10が停止した状態であって、且つ、第1減圧弁14が開状態である場合において蒸発器15に流入する第1冷媒の量が蒸発器15の容積を超えないよう設定される。また、閾値温度は、一次側熱交換器11において第1冷媒と熱交換する水または空気の温度に基づいて設定される。以下では、一次側熱交換器11における水または空気を決定用対象と記載する場合もある。実施の形態1における閾値温度の設定では、決定用対象の温度を、想定される最高の温度、あるいは、実験における最高の温度とする。決定用対象が空気である場合には、当該最高の温度として例えば43[℃]が挙げられる。決定用対象の温度は、第2冷媒回路2における第2冷媒の温度に基づいて定められてもよい。以下、閾値温度の設定例について詳細に説明する。Here, the threshold temperature is set, for example, by experiment, based on the volume of the evaporator 15. Specifically, the threshold temperature is set so that the amount of the first refrigerant flowing into the evaporator 15 does not exceed the volume of the evaporator 15 when the first compressor 10 is stopped and the first pressure reducing valve 14 is open. The threshold temperature is also set based on the temperature of the water or air that exchanges heat with the first refrigerant in the primary heat exchanger 11. Hereinafter, the water or air in the primary heat exchanger 11 may be described as the determination target. In setting the threshold temperature in the first embodiment, the temperature of the determination target is set to the expected maximum temperature or the maximum temperature in the experiment. When the determination target is air, for example, 43 [°C] is cited as the maximum temperature. The temperature of the determination target may be determined based on the temperature of the second refrigerant in the second refrigerant circuit 2. Below, an example of setting the threshold temperature is described in detail.

第1圧縮機10が停止し、第1減圧弁14が開状態になると、第1冷媒が第1冷媒回路1内で平衡状態となり、熱源機器3内の第1冷媒の圧力と、利用側機器4内の第1冷媒の圧力とが均一になる。第1冷媒が均圧状態にある場合には、一次側熱交換器11における決定用対象の温度と、蒸発器15における第1対象の第1温度とによって、第1冷媒回路1における第1冷媒の量の分布、すなわち、熱源機器3と蒸発器15の各々における第1冷媒の量が定まる。なお、当該第1冷媒の量は、第1冷媒が占める体積に対応する。上述したように、閾値温度の設定では、決定用対象の温度が上記最高の温度として定められているため、蒸発器15内の第1冷媒の量は第1温度に基づいて定まる。すなわち、蒸発器15内の第1冷媒の体積と、第1温度とは対応関係を有する。When the first compressor 10 stops and the first pressure reducing valve 14 is opened, the first refrigerant is in equilibrium in the first refrigerant circuit 1, and the pressure of the first refrigerant in the heat source device 3 and the pressure of the first refrigerant in the user device 4 become uniform. When the first refrigerant is in an equal pressure state, the distribution of the amount of the first refrigerant in the first refrigerant circuit 1, that is, the amount of the first refrigerant in each of the heat source device 3 and the evaporator 15, is determined by the temperature of the determination target in the primary side heat exchanger 11 and the first temperature of the first target in the evaporator 15. The amount of the first refrigerant corresponds to the volume occupied by the first refrigerant. As described above, in the setting of the threshold temperature, the temperature of the determination target is set as the maximum temperature, so the amount of the first refrigerant in the evaporator 15 is determined based on the first temperature. That is, there is a correspondence between the volume of the first refrigerant in the evaporator 15 and the first temperature.

ここで、第1冷媒の温度が、第1冷媒の凝縮温度よりも低い状態では、第1冷媒回路1において温度が高い部位ほど、同一の圧力における第1冷媒の液占有比率が大きくなる。すなわち、第1冷媒の温度が凝縮温度よりも低い状態では、第1冷媒回路1における温度が高い部位での、液状の第1冷媒が占める体積が大きくなる。一方、第1冷媒の温度が凝縮温度より高くなると、第1冷媒回路1の容積が一定である中、第1冷媒の体積が増加し、結果的に第1冷媒回路1内における第1冷媒の圧力が高くなる。実施の形態1では、蒸発器15内での第1冷媒の上昇の抑制のため、閾値温度を第1冷媒の凝縮温度以下とする。Here, when the temperature of the first refrigerant is lower than the condensation temperature of the first refrigerant, the higher the temperature of the first refrigerant circuit 1, the higher the liquid occupancy ratio of the first refrigerant at the same pressure. That is, when the temperature of the first refrigerant is lower than the condensation temperature, the volume occupied by the liquid first refrigerant in the high temperature parts of the first refrigerant circuit 1 increases. On the other hand, when the temperature of the first refrigerant becomes higher than the condensation temperature, the volume of the first refrigerant increases while the volume of the first refrigerant circuit 1 is constant, and as a result, the pressure of the first refrigerant in the first refrigerant circuit 1 increases. In embodiment 1, in order to suppress the rise in the first refrigerant in the evaporator 15, the threshold temperature is set to be lower than the condensation temperature of the first refrigerant.

更に、蒸発器15内に液状の第1冷媒を収容するためには、第1温度は、蒸発器15の容積と等しい液状の第1冷媒の体積と対応する温度以下である必要がある。ただし、蒸発器15には裕度を持たせることが望ましいため、Xを0より大きく1以下の数とすると、第1温度は、当該Xと、蒸発器15の容積との積に等しい第1冷媒の体積に対応する温度以下である必要がある。例えば、Xを0.8とすると、蒸発器15の第1冷媒の収容許容量は、蒸発器15の容積の8割の量までであって、第1温度は、蒸発器15の容積の8割の第1冷媒の量に対応する温度以下である必要がある。一方、Xを1とする場合には、蒸発器15の第1冷媒の収容許容量は、蒸発器15の容積の量までであって、第1温度は、蒸発器15の容積の第1冷媒の量に対応する温度以下である必要がある。従って、閾値温度は、第1冷媒の凝縮温度以下であって、且つ、蒸発器15の容積と等しい液状の第1冷媒の体積と上記Xとの積に対応する温度以下に設定される。Furthermore, in order to accommodate the liquid first refrigerant in the evaporator 15, the first temperature must be equal to or lower than the temperature corresponding to the volume of the liquid first refrigerant equal to the volume of the evaporator 15. However, since it is desirable to provide a margin for the evaporator 15, if X is a number greater than 0 and equal to or less than 1, the first temperature must be equal to or lower than the temperature corresponding to the volume of the first refrigerant equal to the product of X and the volume of the evaporator 15. For example, if X is 0.8, the capacity of the first refrigerant in the evaporator 15 is up to 80% of the volume of the evaporator 15, and the first temperature must be equal to or lower than the temperature corresponding to the amount of the first refrigerant that is 80% of the volume of the evaporator 15. On the other hand, if X is 1, the capacity of the first refrigerant in the evaporator 15 is up to the volume of the evaporator 15, and the first temperature must be equal to or lower than the temperature corresponding to the amount of the first refrigerant in the volume of the evaporator 15. Therefore, the threshold temperature is set to a temperature that is equal to or lower than the condensation temperature of the first refrigerant and corresponds to the product of the volume of the first refrigerant in liquid form, which is equal to the volume of the evaporator 15, and the above-mentioned X.

ここでは、閾値温度を一次側熱交換器11において第1冷媒と熱交換する決定用対象の温度を定めることにより設定する例を示したが、閾値温度は、二次側凝縮器21における第3対象の温度を定めることにより設定されてもよい。 Here, an example is shown in which the threshold temperature is set by determining the temperature of a determination object that exchanges heat with the first refrigerant in the primary side heat exchanger 11, but the threshold temperature may also be set by determining the temperature of a third object in the secondary side condenser 21.

制御装置6は、第1圧力が第1閾値圧力以上か否かを随時判定してもよいが、第2冷媒回路2に異常が発生し、二次側圧縮機20が運転できない場合において、第1圧力が第1閾値圧力以上か否かの判定を行ってもよい。第2冷媒回路2に異常が発生した場合とは、例えば、高圧圧力開閉器が作動した場合、または、二次側圧縮機20のモータが故障した場合等が挙げられ、この場合には過電流が検知される。制御装置6は、高圧開閉器の作動入力、または、過電流が検知されたか等を判定することによって、二次側圧縮機20が運転を行えるか否かを判定できる。制御装置6は、第1圧縮機10が運転している場合において、二次側圧縮機20を運転させるためのスイッチがオンになっていない場合には、二次側圧縮機20に運転を開始させるものとするが、二次側圧縮機20の運転開始と共に、または、二次側圧縮機20の運転開始に代え、第1圧力が第1閾値圧力以上か否かの判定を行ってもよい。The control device 6 may determine whether the first pressure is equal to or greater than the first threshold pressure at any time, but may also determine whether the first pressure is equal to or greater than the first threshold pressure when an abnormality occurs in the second refrigerant circuit 2 and the secondary compressor 20 cannot operate. An abnormality occurs in the second refrigerant circuit 2 when, for example, the high-pressure switch is activated or the motor of the secondary compressor 20 breaks down, and in this case, an overcurrent is detected. The control device 6 can determine whether the secondary compressor 20 can operate by determining whether the high-pressure switch is activated or an overcurrent is detected. When the first compressor 10 is operating and the switch for operating the secondary compressor 20 is not turned on, the control device 6 starts the secondary compressor 20, but may determine whether the first pressure is equal to or greater than the first threshold pressure together with or instead of starting the operation of the secondary compressor 20.

制御装置6は、二次側圧縮機20が冷媒間熱交換器12において第2冷媒の蒸発温度を目標蒸発温度にするための冷凍能力を発揮できているかを判定し、当該冷凍能力が発揮できていない場合には、第1圧力が第1閾値圧力以下か否かを判定してもよい。なお、目標蒸発温度は、第1圧力を、設計圧力未満であって、安全弁等が作動する圧力未満とするための、冷媒間熱交換器12における第2冷媒の目標の蒸発温度である。制御装置6は、第1圧力検知装置17が検知した第1圧力に基づいて当該目標蒸発温度を決定する。あるいは、第1圧縮機10が第1冷媒を吐出する側の第1冷媒配管5に第1冷媒の温度を検知するための不図示の第2温度検知装置が設けられてもよく、制御装置6は、第1圧力に代え、または、第1圧力と共に、第2温度検知装置による検知結果に基づいて当該目標蒸発温度を決定してもよい。以下では、二次側圧縮機20が第2冷媒の蒸発温度を目標蒸発温度にするための冷凍能力を必要冷凍能力と記載する場合もある。必要冷凍能力が得られない場合とは、例えば、第2冷媒の漏洩、または、二次側圧縮機20もしくは二次側減圧弁22等の故障などによって起こり得る。制御装置6は、以下のようにして二次側圧縮機20が必要冷凍能力を発揮しているかを判定する。冷媒間熱交換器12からの第2冷媒の出口側の第2冷媒配管7に、第2冷媒の圧力を検知する不図示の圧力検知装置が設けられ、制御装置6は、圧力検知装置による検知結果に基づいて、二次側圧縮機20が必要冷凍能力を発揮しているかを判定する。あるいは、冷媒間熱交換器12からの第2冷媒の出口側の第2冷媒配管7に、第2冷媒の温度を検知する不図示の第3温度検知装置が設けられ、制御装置6は、当該第3温度検知装置による検知結果に基づいて、二次側圧縮機20が必要冷凍能力を発揮しているかを判定してもよい。The control device 6 may determine whether the secondary compressor 20 is able to exert a refrigeration capacity for setting the evaporation temperature of the second refrigerant in the refrigerant-to-refrigerant heat exchanger 12 to the target evaporation temperature, and if the refrigeration capacity is not being exerted, may determine whether the first pressure is equal to or lower than the first threshold pressure. The target evaporation temperature is the target evaporation temperature of the second refrigerant in the refrigerant-to-refrigerant heat exchanger 12 for setting the first pressure to a value lower than the design pressure and lower than the pressure at which a safety valve or the like operates. The control device 6 determines the target evaporation temperature based on the first pressure detected by the first pressure detection device 17. Alternatively, a second temperature detection device (not shown) for detecting the temperature of the first refrigerant may be provided in the first refrigerant piping 5 on the side where the first compressor 10 discharges the first refrigerant, and the control device 6 may determine the target evaporation temperature based on the detection result by the second temperature detection device instead of or together with the first pressure. Hereinafter, the refrigeration capacity for the secondary compressor 20 to set the evaporation temperature of the second refrigerant to the target evaporation temperature may be referred to as the required refrigeration capacity. The case where the required refrigeration capacity cannot be obtained may occur due to, for example, leakage of the second refrigerant or a failure of the secondary-side compressor 20 or the secondary-side pressure reducing valve 22. The control device 6 determines whether the secondary-side compressor 20 is exerting the required refrigeration capacity as follows. A pressure detection device (not shown) that detects the pressure of the second refrigerant is provided in the second refrigerant pipe 7 on the outlet side of the second refrigerant from the refrigerant-to-refrigerant heat exchanger 12, and the control device 6 determines whether the secondary-side compressor 20 is exerting the required refrigeration capacity based on the detection result by the pressure detection device. Alternatively, a third temperature detection device (not shown) that detects the temperature of the second refrigerant may be provided in the second refrigerant pipe 7 on the outlet side of the second refrigerant from the refrigerant-to-refrigerant heat exchanger 12, and the control device 6 may determine whether the secondary-side compressor 20 is exerting the required refrigeration capacity based on the detection result by the third temperature detection device.

以下、実施の形態1における制御装置6のハードウェア構成について図2を参照して説明する。図2は、実施の形態1における制御装置6のハードウェア構成を例示するブロック図である。制御装置6は、例えば、互いにバス60によって接続された、プロセッサ61とメモリ62と入力インターフェース回路63と出力インターフェース回路64とによって構成可能である。プロセッサ61は、CPU(Central Processing Unit)またはMPU(Micro Processing Unit)等である。メモリ62は、ROM(Read Only Memory)またはRAM(Random Access Memory)等である。 Below, the hardware configuration of the control device 6 in embodiment 1 will be described with reference to FIG. 2. FIG. 2 is a block diagram illustrating an example of the hardware configuration of the control device 6 in embodiment 1. The control device 6 can be configured, for example, by a processor 61, a memory 62, an input interface circuit 63, and an output interface circuit 64, all connected to each other by a bus 60. The processor 61 is a CPU (Central Processing Unit) or an MPU (Micro Processing Unit), etc. The memory 62 is a ROM (Read Only Memory) or a RAM (Random Access Memory), etc.

制御装置6による第1圧力検知装置17および第1温度検知装置18の各々から検知結果を取得する機能は、入力インターフェース回路63によって実現可能である。なお、制御装置6は、無線通信によって第1圧力検知装置17および第1温度検知装置18の両方または一方から検知結果を取得してもよく、この場合には、制御装置6には、入力インターフェース回路63に代え、または、入力インターフェース回路63と共に、無線通信インターフェース回路が含まれる。The function of the control device 6 to acquire the detection results from each of the first pressure detection device 17 and the first temperature detection device 18 can be realized by the input interface circuit 63. The control device 6 may acquire the detection results from both or one of the first pressure detection device 17 and the first temperature detection device 18 by wireless communication. In this case, the control device 6 includes a wireless communication interface circuit instead of or in addition to the input interface circuit 63.

制御装置6が第1圧力検知装置17および第1温度検知装置18の各々からの検知結果等に基づいて処理を行う機能は、プロセッサ61がメモリ62に記憶されている各種プログラムおよびデータ等を読み出して実行することにより実現できる。制御装置6が第1圧縮機10および第1減圧弁14等の構成要素を制御する機能は、当該構成要素に有線接続された出力インターフェース回路64と、プロセッサ61と、メモリ62とによって実現可能である。なお、制御装置6は、無線通信によって当該構成要素を制御してもよく、この場合には、制御装置6には、出力インターフェース回路64に代え、または、出力インターフェース回路64と共に、無線通信インターフェース回路が含まれる。The function of the control device 6 to perform processing based on the detection results from each of the first pressure detection device 17 and the first temperature detection device 18 can be realized by the processor 61 reading and executing various programs and data stored in the memory 62. The function of the control device 6 to control components such as the first compressor 10 and the first pressure reducing valve 14 can be realized by the output interface circuit 64 connected by wire to the components, the processor 61, and the memory 62. The control device 6 may control the components by wireless communication, in which case the control device 6 includes a wireless communication interface circuit instead of or in addition to the output interface circuit 64.

制御装置6の全部または一部の機能は、上述の他、CPLD(Complex Programmable Logic Device)またはFPGA(Field Programmable Gate Array)等、専用のハードウェアによって実現してもよい。In addition to the above, all or part of the functions of the control device 6 may be realized by dedicated hardware such as a CPLD (Complex Programmable Logic Device) or an FPGA (Field Programmable Gate Array).

以下、図3を参照し、実施の形態1に係る冷凍サイクル装置100による、第1冷媒の圧力の調節処理の流れについて説明する。図3は、実施の形態1に係る冷凍サイクル装置100による圧力調節処理の流れを例示するフローチャートである。なお、図3のステップS1以前に、第1圧縮機10は運転を開始しているものとする。Hereinafter, the flow of the process of adjusting the pressure of the first refrigerant by the refrigeration cycle device 100 according to embodiment 1 will be described with reference to Fig. 3. Fig. 3 is a flow chart illustrating the flow of the pressure adjustment process by the refrigeration cycle device 100 according to embodiment 1. Note that it is assumed that the first compressor 10 has started operating before step S1 in Fig. 3.

ステップS1において制御装置6は、二次側圧縮機20が運転を行っているか否かを判定する。二次側圧縮機20が運転を行っている場合には(ステップS1:YES)、冷凍サイクル装置100は処理をステップS4に移す。二次側圧縮機20が運転を行っていない場合には(ステップS1:NO)、ステップS2において制御装置6は、第2冷媒回路2に異常が発生し、二次側圧縮機20が運転できない状態にあるか否かを判定する。二次側圧縮機20が運転できない状態にある場合には(ステップS2:YES)、冷凍サイクル装置100は、処理をステップS5に移す。In step S1, the control device 6 determines whether the secondary compressor 20 is operating. If the secondary compressor 20 is operating (step S1: YES), the refrigeration cycle device 100 transfers the process to step S4. If the secondary compressor 20 is not operating (step S1: NO), in step S2, the control device 6 determines whether an abnormality has occurred in the second refrigerant circuit 2 and the secondary compressor 20 is in an inoperable state. If the secondary compressor 20 is in an inoperable state (step S2: YES), the refrigeration cycle device 100 transfers the process to step S5.

二次側圧縮機20が運転できる状態にある場合には(ステップS2:NO)、ステップS3において制御装置6は、二次側圧縮機20に運転を開始させる。ステップS3の処理後、冷凍サイクル装置100は処理をステップS4に移す。ステップS4において制御装置6は、二次側圧縮機20が必要冷凍能力を発揮しているか否かを判定する。二次側圧縮機20が必要冷凍能力を発揮していない場合には(ステップS4:NO)、冷凍サイクル装置100は処理をステップS6に移す。二次側圧縮機20が必要冷凍能力を発揮している場合には(ステップS4:YES)、冷凍サイクル装置100は処理をステップS1に戻す。この場合には、冷凍サイクル装置100は、予め定められた第1周期時間が経過した後に、ステップS4からステップS1に処理を戻してもよい。If the secondary compressor 20 is in a state where it can operate (step S2: NO), in step S3, the control device 6 causes the secondary compressor 20 to start operating. After the processing of step S3, the refrigeration cycle device 100 shifts the processing to step S4. In step S4, the control device 6 determines whether the secondary compressor 20 is exerting the required refrigeration capacity. If the secondary compressor 20 is not exerting the required refrigeration capacity (step S4: NO), the refrigeration cycle device 100 shifts the processing to step S6. If the secondary compressor 20 is exerting the required refrigeration capacity (step S4: YES), the refrigeration cycle device 100 returns the processing to step S1. In this case, the refrigeration cycle device 100 may return the processing from step S4 to step S1 after a predetermined first cycle time has elapsed.

ステップS5において制御装置6は、第1圧縮機10を停止させる。ステップS5の処理後、冷凍サイクル装置100は処理をステップS6に移す。ステップS6において制御装置6は、第1圧力が第1閾値圧力以上か否かを判定する。第1圧力が第1閾値圧力未満である場合には(ステップS6:NO)、冷凍サイクル装置100は、処理をステップS6に戻す。この場合には、冷凍サイクル装置100は、予め定められた第2周期時間が経過した後に、ステップS6に処理を戻してもよい。なお、第2周期時間は第1周期時間以下とするが、第1周期時間より長くともよい。冷凍サイクル装置100は、第1圧力が第1閾値圧力未満である場合において、ステップS6に代え、ステップS1に処理を戻してもよい。In step S5, the control device 6 stops the first compressor 10. After processing in step S5, the refrigeration cycle device 100 shifts the process to step S6. In step S6, the control device 6 determines whether the first pressure is equal to or greater than the first threshold pressure. If the first pressure is less than the first threshold pressure (step S6: NO), the refrigeration cycle device 100 returns the process to step S6. In this case, the refrigeration cycle device 100 may return the process to step S6 after a predetermined second cycle time has elapsed. Note that the second cycle time is equal to or less than the first cycle time, but may be longer than the first cycle time. If the first pressure is less than the first threshold pressure, the refrigeration cycle device 100 may return the process to step S1 instead of step S6.

第1圧力が第1閾値圧力以上である場合には(ステップS6:YES)、ステップS7において制御装置6は、第1温度検知装置18が検知した第1温度が閾値温度以下か否かを判定する。第1温度が閾値温度以下ではない場合には(ステップS7:NO)、冷凍サイクル装置100は圧力調節処理を終了する。なお、冷凍サイクル装置100には警報装置が設けられてもよく、制御装置6は、第1温度が閾値温度以下でない場合には、安全弁等の作動によって第1冷媒が第1冷媒回路1から放出される可能性があることを利用者に警告するよう当該警報装置を制御してもよい。制御装置6は、第1温度が閾値温度以下ではない場合であって、第1圧縮機10が運転を行っている場合には、第1圧縮機10を停止させてもよい。If the first pressure is equal to or greater than the first threshold pressure (step S6: YES), in step S7, the control device 6 determines whether the first temperature detected by the first temperature detection device 18 is equal to or less than the threshold temperature. If the first temperature is not equal to or less than the threshold temperature (step S7: NO), the refrigeration cycle device 100 ends the pressure adjustment process. Note that the refrigeration cycle device 100 may be provided with an alarm device, and the control device 6 may control the alarm device to warn the user that the first refrigerant may be released from the first refrigerant circuit 1 by the operation of a safety valve or the like when the first temperature is not equal to or less than the threshold temperature. When the first temperature is not equal to or less than the threshold temperature and the first compressor 10 is operating, the control device 6 may stop the first compressor 10.

第1温度が閾値温度以下である場合には(ステップS7:YES)、ステップS8において制御装置6は、第1減圧弁14を開状態に制御する。このとき、制御装置6は、第1圧縮機10が運転を行っている場合には、第1圧縮機10を停止させてもよい。なお、第1冷媒回路1には第1減圧弁14以外の弁が含まれてもよく、この場合には、制御装置6は、第1温度が閾値温度以下である場合において、第1冷媒回路1の全ての弁を開状態に制御する。ステップS8の処理後、冷凍サイクル装置100は圧力調節処理を終了する。 If the first temperature is equal to or lower than the threshold temperature (step S7: YES), in step S8 the control device 6 controls the first pressure reducing valve 14 to an open state. At this time, the control device 6 may stop the first compressor 10 if the first compressor 10 is operating. Note that the first refrigerant circuit 1 may include valves other than the first pressure reducing valve 14, and in this case, the control device 6 controls all valves of the first refrigerant circuit 1 to an open state when the first temperature is equal to or lower than the threshold temperature. After processing of step S8, the refrigeration cycle apparatus 100 terminates the pressure adjustment process.

ここで、ステップS8の処理後、蒸発器15において第1対象が第1冷媒によって加熱されることにより、第1温度が上昇する。すると、蒸発器15における第1冷媒の温度も時間の経過と共に上昇する。これにより、蒸発器15内の第1冷媒の圧力が時間の経過と共に上昇し、蒸発器15の設計圧力を超える虞がある。このような事態を防ぐため、蒸発器15の容積は、作業員が到着するまでに想定される時間に基づいて決定されてもよい。閾値温度は、上述したように、蒸発器15の容積に基づいて決定されるが、蒸発器15の容積が小さいほど低くなる。Here, after the processing of step S8, the first object is heated by the first refrigerant in the evaporator 15, thereby increasing the first temperature. Then, the temperature of the first refrigerant in the evaporator 15 also increases over time. This causes the pressure of the first refrigerant in the evaporator 15 to increase over time, which may exceed the design pressure of the evaporator 15. To prevent such a situation, the volume of the evaporator 15 may be determined based on the expected time until the arrival of workers. As described above, the threshold temperature is determined based on the volume of the evaporator 15, and the smaller the volume of the evaporator 15, the lower the threshold temperature.

なお、ステップS8の処理が行われた後であって、冷凍サイクル装置100のメンテナンス後において冷凍サイクル装置100が運転を再開する場合には、蒸発器15から多量の液状の第1冷媒が熱源機器3に流入する可能性がある。当該液状の第1冷媒の量は、気液分離器16で分離できない量である可能性がある。冷凍サイクル装置100は、運転再開時における第1圧縮機10への液戻りの防止のため、以下の処理を行う。制御装置6は、第1減圧弁14を閉状態にし、予め定められた最低の運転周波数で運転するよう第1圧縮機10を制御して、第1冷媒を第1圧縮機10に流通させる。実施の形態1における気液分離器16の容積は、第1圧縮機10が当該最低の運転周波数で運転する際に、第1圧縮機10に液状の第1冷媒が流入しないよう定められているものとする。あるいは、第1圧縮機10と蒸発器15との間に、第1冷媒を蒸発させるための不図示の液ガス熱交換器が設けられてもよい。第1冷媒回路1には、第1冷媒の流通方向を変化させる不図示の四方弁などの流路切替装置が設けられてもよい。制御装置6は、運転再開時に先立ち、当該流路切替装置を制御して、第1冷媒の流通方向を冷凍運転時の流通方向とは逆にし、受液器13に第1冷媒を回収させ、その後、冷凍サイクル装置100は、冷凍運転を再開してもよい。In addition, after the processing of step S8 is performed, when the refrigeration cycle device 100 resumes operation after maintenance of the refrigeration cycle device 100, a large amount of liquid first refrigerant may flow from the evaporator 15 into the heat source device 3. The amount of the liquid first refrigerant may be an amount that cannot be separated by the gas-liquid separator 16. The refrigeration cycle device 100 performs the following processing to prevent liquid return to the first compressor 10 when the operation is resumed. The control device 6 closes the first pressure reducing valve 14 and controls the first compressor 10 to operate at a predetermined minimum operating frequency, thereby circulating the first refrigerant through the first compressor 10. The volume of the gas-liquid separator 16 in the first embodiment is set so that the liquid first refrigerant does not flow into the first compressor 10 when the first compressor 10 operates at the minimum operating frequency. Alternatively, a liquid-gas heat exchanger (not shown) for evaporating the first refrigerant may be provided between the first compressor 10 and the evaporator 15. A flow path switching device such as a four-way valve (not shown) that changes the flow direction of the first refrigerant may be provided in the first refrigerant circuit 1. Prior to resuming operation, the control device 6 controls the flow path switching device to reverse the flow direction of the first refrigerant from the flow direction during the freezing operation, and causes the receiver 13 to recover the first refrigerant, and then the refrigeration cycle apparatus 100 may resume the freezing operation.

以上、実施の形態1では、二次側圧縮機20に不具合がある場合に(ステップS2:YES)、第1圧縮機10を停止させて、第1圧力が第1閾値圧力以上(ステップS6:YES)、且つ、第1温度が閾値温度以下である場合に(ステップS7:YES)、第1減圧弁14を開状態にして蒸発器15に液状の第1冷媒を流入させ、第1冷媒を第1対象と熱交換させることによって、第1冷媒の圧力を低下させる制御内容について説明した。しかし、第1温度が閾値温度より高い場合には、第1冷媒回路1における第1冷媒配管5および受液器13等の保護のため、安全弁が作動し、第1冷媒の圧力を低減させることもある。In the above, in the first embodiment, when there is a malfunction in the secondary compressor 20 (step S2: YES), the first compressor 10 is stopped, and when the first pressure is equal to or higher than the first threshold pressure (step S6: YES) and the first temperature is equal to or lower than the threshold temperature (step S7: YES), the first pressure reducing valve 14 is opened to allow the liquid first refrigerant to flow into the evaporator 15, and the first refrigerant is heat exchanged with the first target, thereby reducing the pressure of the first refrigerant. However, when the first temperature is higher than the threshold temperature, the safety valve may be operated to protect the first refrigerant pipe 5 and the receiver 13 in the first refrigerant circuit 1, thereby reducing the pressure of the first refrigerant.

実施の形態2.
以下、実施の形態2に係る冷凍サイクル装置100について詳述する。なお、実施の形態2では、実施の形態1における構成要素と同様の構成要素に対し、同一の符号を付すものとする。また、実施の形態2において、実施の形態1における構成と同様の構成、および、実施の形態1における機能と同様の機能等については、特段の事情がない限り説明を省略する。
Embodiment 2.
The refrigeration cycle apparatus 100 according to the second embodiment will be described in detail below. In the second embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals. In the second embodiment, the same configurations as those in the first embodiment and the same functions as those in the first embodiment will not be described unless there are special circumstances.

図4は、実施の形態2に係る冷凍サイクル装置100の構成例を示す模式図である。実施の形態2における第1冷媒回路1は、第1冷媒配管5によって順次接続された、第1圧縮機10と低段側熱交換器11Aと受液器13と第1減圧弁14と蒸発器15と気液分離器16とを有する。第1圧縮機10と受液器13と第1減圧弁14と蒸発器15と気液分離器16の各々は、実施の形態1と同様の構成である。第1圧縮機10と低段側熱交換器11Aと受液器13と気液分離器16とは、熱源機器3の外郭を形成する筐体内に設けられる。なお、図4においても、熱源機器3の筐体を一点鎖線の四角によって示す。第1減圧弁14と蒸発器15とは、実施の形態1と同様に、利用側機器4の筐体内に設けられる。なお、図4においても、利用側機器4の筐体を二点鎖線の四角によって示す。第1減圧弁14は、利用側機器4の筐体外に設けられてもよい。図4においても、制御装置6が熱源機器3の筐体内に設けられる例を示すが、制御装置6は、利用側機器4の筐体内に設けられてもよいし、一部が熱源機器3に設けられ、残りの部分が利用側機器4に設けられてもよい。 Figure 4 is a schematic diagram showing a configuration example of a refrigeration cycle device 100 according to embodiment 2. The first refrigerant circuit 1 in embodiment 2 has a first compressor 10, a low-stage heat exchanger 11A, a receiver 13, a first pressure reducing valve 14, an evaporator 15, and a gas-liquid separator 16, which are connected in sequence by a first refrigerant pipe 5. Each of the first compressor 10, the receiver 13, the first pressure reducing valve 14, the evaporator 15, and the gas-liquid separator 16 has the same configuration as in embodiment 1. The first compressor 10, the low-stage heat exchanger 11A, the receiver 13, and the gas-liquid separator 16 are provided in a housing that forms the outer shell of the heat source device 3. Note that in FIG. 4 as well, the housing of the heat source device 3 is indicated by a square with a dashed line. The first pressure reducing valve 14 and the evaporator 15 are provided in the housing of the user side device 4, as in embodiment 1. Note that in FIG. 4 as well, the housing of the user side device 4 is indicated by a square with a dashed line. The first pressure reducing valve 14 may be provided outside the housing of the utilization side device 4. Although an example in which the control device 6 is provided inside the housing of the heat source device 3 is also shown in Fig. 4, the control device 6 may be provided inside the housing of the utilization side device 4, or a part of the control device 6 may be provided in the heat source device 3 and the remaining part may be provided in the utilization side device 4.

低段側熱交換器11Aは、空冷式であっても、水冷式であってもよい。空冷式の低段側熱交換器11Aは、例えば、プレートフィンチューブ式熱交換器などである。水冷式の低段側熱交換器11Aは、シェルアンドチューブ式熱交換器、プレート式熱交換器、または二重管式熱交換器等である。低段側熱交換器11Aは、第1熱交換器の例である。また、低段側熱交換器11Aにおいて第1冷媒を冷却する空気または水等は、第2対象の例である。 The low-stage heat exchanger 11A may be air-cooled or water-cooled. An air-cooled low-stage heat exchanger 11A is, for example, a plate fin tube heat exchanger. A water-cooled low-stage heat exchanger 11A is, for example, a shell-and-tube heat exchanger, a plate heat exchanger, or a double-tube heat exchanger. The low-stage heat exchanger 11A is an example of a first heat exchanger. In addition, the air or water that cools the first refrigerant in the low-stage heat exchanger 11A is an example of a second target.

実施の形態2に係る冷凍サイクル装置100は、第2冷媒回路2に代え、冷媒流路8を含む。冷媒流路8は、第1冷媒回路1と繋がり、第1冷媒を流通させる。冷媒流路8は、第1冷媒配管5によって順次接続された、高段側圧縮機20Aと高段側凝縮器21Aと高段側減圧弁22Aと受液器13とを有する。冷媒流路8は、熱源機器3の外郭を形成する筐体内に配置される。The refrigeration cycle device 100 according to the second embodiment includes a refrigerant flow path 8 instead of the second refrigerant circuit 2. The refrigerant flow path 8 is connected to the first refrigerant circuit 1 and allows the first refrigerant to flow. The refrigerant flow path 8 has a high-stage compressor 20A, a high-stage condenser 21A, a high-stage pressure reducing valve 22A, and a receiver 13, which are connected in sequence by a first refrigerant piping 5. The refrigerant flow path 8 is disposed within a housing that forms the outer shell of the heat source equipment 3.

高段側圧縮機20Aは、スクロール型、ロータリ型、レシプロ型、またはスクリュー型等の圧縮機であって、インバータによって容量が制御可能なインバータ圧縮機である。高段側圧縮機20Aは、低段側熱交換器11Aからの第1冷媒と、後述する高段側減圧弁22Aからの第1冷媒とを圧縮する。高段側圧縮機20Aは、第2圧縮機の例である。The high-stage compressor 20A is a scroll type, rotary type, reciprocating type, screw type, or other compressor, and is an inverter compressor whose capacity can be controlled by an inverter. The high-stage compressor 20A compresses the first refrigerant from the low-stage heat exchanger 11A and the first refrigerant from the high-stage pressure reducing valve 22A described later. The high-stage compressor 20A is an example of a second compressor.

高段側凝縮器21Aは、空冷式の凝縮器でもよいし、水冷式の凝縮器でもよい。空冷式の高段側凝縮器21Aとしては、プレートフィンチューブ式熱交換器、または、パラレルフローコンデンサ等が挙げられる。水冷式の高段側凝縮器21Aとしては、シェルアンドチューブ式熱交換器、プレート式熱交換器、または二重管式熱交換器等が挙げられる。高段側凝縮器21Aは、第2冷媒と、空気または水等である第5対象とを熱交換させることによって、第2冷媒を冷却して凝縮させる。なお、高段側圧縮機20Aから吐出されたガス状の第1冷媒は臨界状態になっていることがあり、高段側凝縮器21Aにおいて第1冷媒は、臨界状態で第5対象により熱を奪われる。高段側凝縮器21Aが空冷式である場合などには、第1冷媒を冷却するための不図示の散水装置が設置されてもよい。高段側凝縮器21Aは、第2熱交換器の例である。The high-stage condenser 21A may be an air-cooled condenser or a water-cooled condenser. Examples of the air-cooled high-stage condenser 21A include a plate-fin tube heat exchanger or a parallel flow condenser. Examples of the water-cooled high-stage condenser 21A include a shell-and-tube heat exchanger, a plate heat exchanger, or a double-tube heat exchanger. The high-stage condenser 21A cools and condenses the second refrigerant by exchanging heat between the second refrigerant and a fifth object, which is air or water. The gaseous first refrigerant discharged from the high-stage compressor 20A may be in a critical state, and in the high-stage condenser 21A, the first refrigerant loses heat to the fifth object in the critical state. When the high-stage condenser 21A is air-cooled, a sprinkler device (not shown) may be installed to cool the first refrigerant. The high-stage condenser 21A is an example of a second heat exchanger.

高段側減圧弁22Aは、電子膨張弁または温度膨張弁等である。高段側減圧弁22Aは、第2弁の例である。高段側減圧弁22Aは、第1冷媒が液化するまで減圧する。高段側減圧弁22Aによる減圧後の第1冷媒は二相状態となる。当該二相のうち飽和ガスである第1冷媒は、低段側熱交換器11Aから流出した第1冷媒のうちのガス状の第1冷媒と混合し、混合後のガス状の第1冷媒は高段側圧縮機20Aに吸い込まれる。 The high-stage pressure reducing valve 22A is an electronic expansion valve or a temperature expansion valve, etc. The high-stage pressure reducing valve 22A is an example of a second valve. The high-stage pressure reducing valve 22A reduces the pressure until the first refrigerant is liquefied. After the pressure reduction by the high-stage pressure reducing valve 22A, the first refrigerant is in a two-phase state. Of the two phases, the first refrigerant, which is a saturated gas, mixes with the gaseous first refrigerant among the first refrigerant flowing out from the low-stage heat exchanger 11A, and the mixed gaseous first refrigerant is sucked into the high-stage compressor 20A.

高段側減圧弁22Aによる減圧後の第1冷媒のうち飽和液である第1冷媒と、低段側熱交換器11Aから流出した第1冷媒のうちの液状の第1冷媒とは、受液器13に貯留される。なお、受液器13は、低段側熱交換器11Aと高段側減圧弁22Aの下流側であって、第1減圧弁14の上流側に配置されている。The first refrigerant that is a saturated liquid after pressure reduction by the high-stage pressure reducing valve 22A and the liquid first refrigerant that flows out of the low-stage heat exchanger 11A are stored in the receiver 13. The receiver 13 is disposed downstream of the low-stage heat exchanger 11A and the high-stage pressure reducing valve 22A and upstream of the first pressure reducing valve 14.

実施の形態2における第1冷媒回路1および冷媒流路8の両方または一方には、上述の他、油分離器、油分離器からの油戻り回路、逆止弁、サービス用の操作弁、サイトグラス、ストレーナ、ドライヤ、および高圧開閉器などの安全装置等のうちの少なくともいずれかが設置されてもよい。また、第1冷媒回路1には、蒸発器15の除霜のため、第1冷媒の流通方向を切り替える四方弁または三方弁等が設けられてもよい。In the second embodiment, in addition to the above, at least one of the following safety devices may be installed in the first refrigerant circuit 1 and/or the refrigerant flow path 8: an oil separator, an oil return circuit from the oil separator, a check valve, a service control valve, a sight glass, a strainer, a dryer, and a high-pressure switch. In addition, the first refrigerant circuit 1 may be provided with a four-way or three-way valve for switching the flow direction of the first refrigerant to defrost the evaporator 15.

実施の形態2では、熱源機器3から飽和液の第1冷媒が流出する。すると、熱源機器3と利用側機器4とを接続する第1冷媒配管5における第1冷媒の圧力損失により、第1減圧弁14の上流側においてフラッシュガスが発生する可能性がある。このため、冷凍サイクル装置100は、不図示の過冷却熱交器または液ガス熱交換器等を含んでもよい。In the second embodiment, the first refrigerant flows out of the heat source device 3 as a saturated liquid. Then, due to a pressure loss of the first refrigerant in the first refrigerant piping 5 connecting the heat source device 3 and the user device 4, flash gas may be generated upstream of the first pressure reducing valve 14. For this reason, the refrigeration cycle device 100 may include a subcooling heat exchanger or a liquid-gas heat exchanger (not shown).

制御装置6は、実施の形態1と同様に第1圧縮機10および第1減圧弁14等を制御すると共に、高段側圧縮機20Aおよび高段側減圧弁22Aを制御する。制御装置6は、高段側圧縮機20Aおよび高段側減圧弁22A等の各構成要素と有線接続され、当該各構成要素に制御信号を送信し、当該各構成要素は、受信した当該制御信号に基づいて動作する。なお、制御装置6は、高段側圧縮機20Aおよび高段側減圧弁22A等のうちの少なくとも1つの構成要素を無線通信によって制御してもよい。The control device 6 controls the first compressor 10 and the first pressure reducing valve 14, etc., as in the first embodiment, and also controls the high-stage compressor 20A and the high-stage pressure reducing valve 22A. The control device 6 is wired to each component, such as the high-stage compressor 20A and the high-stage pressure reducing valve 22A, and transmits control signals to each of the components, which operate based on the received control signals. The control device 6 may also control at least one of the components, such as the high-stage compressor 20A and the high-stage pressure reducing valve 22A, by wireless communication.

実施の形態2では、実施の形態1と同様に、第1冷媒回路1に第1圧力検知装置17が設けられて、第1圧力検知装置17は第1圧力を検知する。また、蒸発器15に第1温度検知装置18が設けられて、第1温度検知装置18は第1温度を検知する。制御装置6は、実施の形態1と同様に、第1圧力検知装置17および第1温度検知装置18から検知結果を取得する。そして、制御装置6は、第1圧力検知装置17が検知した第1圧力が第1閾値圧力以上である場合であって、第1温度検知装置18が検知した第1温度が閾値温度以下である場合には、第1減圧弁14を開状態にする。なお、実施の形態2における閾値温度は、実施の形態1と同様、第1冷媒の凝縮温度以下である。ここで、実施の形態1における閾値温度は、一次側熱交換器11における決定用対象の温度を定めることにより設定されたが、実施の形態2における閾値温度は、低段側熱交換器11Aにおける水もしくは空気、または、高段側凝縮器21Aにおける第5対象を定めることによって設定される。In the second embodiment, as in the first embodiment, a first pressure detection device 17 is provided in the first refrigerant circuit 1, and the first pressure detection device 17 detects the first pressure. Also, a first temperature detection device 18 is provided in the evaporator 15, and the first temperature detection device 18 detects the first temperature. As in the first embodiment, the control device 6 acquires the detection results from the first pressure detection device 17 and the first temperature detection device 18. Then, when the first pressure detected by the first pressure detection device 17 is equal to or greater than the first threshold pressure and the first temperature detected by the first temperature detection device 18 is equal to or less than the threshold temperature, the control device 6 opens the first pressure reducing valve 14. Note that the threshold temperature in the second embodiment is equal to or less than the condensation temperature of the first refrigerant, as in the first embodiment. Here, the threshold temperature in embodiment 1 was set by determining the temperature of the determination object in the primary side heat exchanger 11, whereas the threshold temperature in embodiment 2 is set by determining the water or air in the low stage side heat exchanger 11A, or the fifth object in the high stage side condenser 21A.

実施の形態2における制御装置6は、第1圧力が第1閾値圧力以上か否かを随時判定してもよいが、高段側圧縮機20Aが運転を行えない状態にある場合において、第1圧力が第1閾値圧力以上か否かの判定を行ってもよい。制御装置6は、過電流が検知されたか否かを判定することなどによって、高段側圧縮機20Aが運転を行えない状態にあるか否かを判定できる。なお、当該過電流は、高圧圧力開閉器が作動した場合、または、高段側圧縮機20Aのモータが故障した場合等に生じる。制御装置6は、第1圧縮機10が運転している場合において、高段側圧縮機20Aを運転させるためのスイッチがオンになっていない場合には、高段側圧縮機20Aに運転を開始させるものとするが、高段側圧縮機20Aの運転開始と共に、または、高段側圧縮機20Aの運転開始に代え、第1圧力が第1閾値圧力以上か否かの判定を行ってもよい。The control device 6 in the second embodiment may determine whether the first pressure is equal to or greater than the first threshold pressure at any time, or may determine whether the first pressure is equal to or greater than the first threshold pressure when the high-stage compressor 20A is in a state where it cannot operate. The control device 6 can determine whether the high-stage compressor 20A is in a state where it cannot operate by determining whether an overcurrent is detected or the like. The overcurrent occurs when the high-pressure switch is activated or when the motor of the high-stage compressor 20A breaks down, etc. When the first compressor 10 is operating and the switch for operating the high-stage compressor 20A is not turned on, the control device 6 starts the operation of the high-stage compressor 20A, but may determine whether the first pressure is equal to or greater than the first threshold pressure together with or instead of starting the operation of the high-stage compressor 20A.

実施の形態2の制御装置6のハードウェア構成は、実施の形態1と同様に、図2によって例示される。また、実施の形態2の制御装置6のハードウェア構成の内容は、図2を参照して説明した実施の形態1の制御装置6のハードウェア構成の内容と同様である。The hardware configuration of the control device 6 of the second embodiment is illustrated in FIG. 2, similar to that of the first embodiment. The contents of the hardware configuration of the control device 6 of the second embodiment are similar to the contents of the hardware configuration of the control device 6 of the first embodiment described with reference to FIG. 2.

以下、図5を参照し、実施の形態2に係る冷凍サイクル装置100による、第1冷媒の圧力の調節処理の流れについて説明する。図5は、実施の形態2に係る冷凍サイクル装置100による圧力調節処理の流れを例示するフローチャートである。なお、図5のステップS11以前に、第1圧縮機10は運転を開始しているものとする。 Below, the flow of the process of adjusting the pressure of the first refrigerant by the refrigeration cycle device 100 according to embodiment 2 will be described with reference to Figure 5. Figure 5 is a flow chart illustrating the flow of the pressure adjustment process by the refrigeration cycle device 100 according to embodiment 2. Note that it is assumed that the first compressor 10 has started operating before step S11 in Figure 5.

ステップS11において制御装置6は、高段側圧縮機20Aが運転を行っているか否かを判定する。高段側圧縮機20Aが運転を行っている場合には(ステップS11:YES)、冷凍サイクル装置100は処理をステップS11に戻す。冷凍サイクル装置100は、第1周期時間が経過した後に、ステップS11に処理を戻してもよい。In step S11, the control device 6 determines whether the high-stage compressor 20A is operating. If the high-stage compressor 20A is operating (step S11: YES), the refrigeration cycle device 100 returns the process to step S11. The refrigeration cycle device 100 may return the process to step S11 after the first cycle time has elapsed.

高段側圧縮機20Aが運転を行っていない場合には(ステップS11:NO)、ステップS12において制御装置6は、高段側圧縮機20Aが運転できない状態にあるか否かを判定する。高段側圧縮機20Aが運転できない状態にある場合には(ステップS12:YES)、冷凍サイクル装置100は処理をステップS14に移す。高段側圧縮機20Aが運転を行える状態にある場合には(ステップS12:NO)、ステップS13において制御装置6は、高段側圧縮機20Aに運転を開始させる。ステップS13の処理後、冷凍サイクル装置100は処理をステップS11に戻す。このとき、冷凍サイクル装置100は、第1周期時間が経過した後に、ステップS11に処理を戻してもよい。なお、冷凍サイクル装置100は、ステップS13の処理後、ステップS11に代えて、ステップS15に処理を移してもよい。If the high-stage compressor 20A is not operating (step S11: NO), in step S12, the control device 6 determines whether the high-stage compressor 20A is in an inoperable state. If the high-stage compressor 20A is in an inoperable state (step S12: YES), the refrigeration cycle device 100 transfers the process to step S14. If the high-stage compressor 20A is in an operable state (step S12: NO), in step S13, the control device 6 causes the high-stage compressor 20A to start operating. After the process of step S13, the refrigeration cycle device 100 returns the process to step S11. At this time, the refrigeration cycle device 100 may return the process to step S11 after the first cycle time has elapsed. Note that, after the process of step S13, the refrigeration cycle device 100 may transfer the process to step S15 instead of step S11.

ステップS14~ステップS17の処理は、上記ステップS5~ステップS8の処理と同様である。また、ステップS17の処理後であって冷凍サイクル装置100のメンテナンス後における運転再開時の冷凍サイクル装置100の処理も、上述の実施の形態1における運転再開時の冷凍サイクル装置100の処理と同様である。実施の形態2における気液分離器16の容積も、実施の形態1と同様、第1圧縮機10が最低の運転周波数で運転する際に、第1圧縮機10に液状の第1冷媒が流入しないよう定められていてもよい。あるいは、実施の形態2においても第1圧縮機10と蒸発器15との間に、第1冷媒を蒸発させるための不図示の液ガス熱交換器が設けられてもよい。また、第1冷媒回路1には、実施の形態1と同様に、流路切替装置が設けられてもよい。そして、制御装置6は、運転再開時に先立ち、当該流路切替装置を制御して、第1冷媒の流通方向を冷凍運転時の流通方向とは逆にし、受液器13に第1冷媒を回収させ、その後、冷凍サイクル装置100が運転を再開してもよい。The processing of steps S14 to S17 is the same as the processing of steps S5 to S8. The processing of the refrigeration cycle device 100 when restarting operation after the processing of step S17 and after maintenance of the refrigeration cycle device 100 is also the same as the processing of the refrigeration cycle device 100 when restarting operation in the above-mentioned embodiment 1. The volume of the gas-liquid separator 16 in embodiment 2 may be determined so that the liquid first refrigerant does not flow into the first compressor 10 when the first compressor 10 operates at the lowest operating frequency, as in embodiment 1. Alternatively, in embodiment 2, a liquid-gas heat exchanger (not shown) for evaporating the first refrigerant may be provided between the first compressor 10 and the evaporator 15. Also, the first refrigerant circuit 1 may be provided with a flow path switching device, as in embodiment 1. Then, the control device 6 may control the flow path switching device prior to restarting operation to reverse the flow direction of the first refrigerant to the flow direction during freezing operation, cause the receiver 13 to recover the first refrigerant, and then restart the operation of the refrigeration cycle device 100.

実施の形態3.
以下、実施の形態3に係る冷凍サイクル装置100について詳述する。なお、実施の形態3では、実施の形態1~実施の形態2における構成要素と同様の構成要素に対し、同一の符号を付すものとする。また、実施の形態3において、実施の形態1~実施の形態2における構成と同様の構成、および、実施の形態1~実施の形態2における機能と同様の機能等については、特段の事情がない限り説明を省略する。
Embodiment 3.
The refrigeration cycle apparatus 100 according to the third embodiment will be described in detail below. In the third embodiment, the same components as those in the first and second embodiments are denoted by the same reference numerals. In the third embodiment, the same configurations as those in the first and second embodiments and the same functions as those in the first and second embodiments will not be described unless there are special circumstances.

図6は、実施の形態3における利用側機器4の構成例を示す模式図である。なお、実施の形態3に係る冷凍サイクル装置100の構成は、利用側機器4以外、実施の形態1~実施の形態2と同様である。実施の形態3の第1冷媒回路1は、受液器13から流出した第1冷媒が第1減圧弁14を迂回するためのバイパス路1Aを含む。バイパス路1Aには、第1開閉弁14Aが設けられている。第1開閉弁14Aは、電子膨張弁、温度膨張弁、または電磁弁等である。第1開閉弁14Aは、開状態において、受液器13から蒸発器15へ第1冷媒を流通させ、閉状態において、受液器13から蒸発器15への第1冷媒の流通を遮断する。第1開閉弁14Aは、第1弁の例である。 Figure 6 is a schematic diagram showing an example of the configuration of the user side device 4 in embodiment 3. The configuration of the refrigeration cycle device 100 according to embodiment 3 is the same as that of embodiments 1 to 2, except for the user side device 4. The first refrigerant circuit 1 in embodiment 3 includes a bypass path 1A for the first refrigerant flowing out from the receiver 13 to bypass the first pressure reducing valve 14. The bypass path 1A is provided with a first on-off valve 14A. The first on-off valve 14A is an electronic expansion valve, a temperature expansion valve, a solenoid valve, or the like. In the open state, the first on-off valve 14A allows the first refrigerant to flow from the receiver 13 to the evaporator 15, and in the closed state, blocks the flow of the first refrigerant from the receiver 13 to the evaporator 15. The first on-off valve 14A is an example of a first valve.

なお、図6では、利用側機器4の筐体内に第1減圧弁14とバイパス路1Aと第1開閉弁14Aとが配置された例が示されるが、第1減圧弁14とバイパス路1Aと第1開閉弁14Aは、利用側機器4の外部に配置されてもよい。あるいは、第1減圧弁14が利用側機器4の筐体内に配置され、バイパス路1Aの一部が利用側機器4の筐体内に配置されてもよい。この場合には、第1開閉弁14Aは、利用側機器4の筐体内に配置されてもよいし、利用側機器4の外部に配置されてもよい。6 shows an example in which the first pressure reducing valve 14, the bypass path 1A, and the first on-off valve 14A are arranged inside the housing of the utilization side device 4, but the first pressure reducing valve 14, the bypass path 1A, and the first on-off valve 14A may be arranged outside the utilization side device 4. Alternatively, the first pressure reducing valve 14 may be arranged inside the housing of the utilization side device 4, and a part of the bypass path 1A may be arranged inside the housing of the utilization side device 4. In this case, the first on-off valve 14A may be arranged inside the housing of the utilization side device 4 or outside the utilization side device 4.

実施の形態3における制御装置6は、第1圧力が第1閾値圧力以上であって、且つ、第1温度が閾値温度以下である場合には、第1減圧弁14を開状態に制御することに代え、または、第1減圧弁14を開状態に制御する共に、第1開閉弁14Aを開状態に制御する。これにより、例えば、第1減圧弁14の不具合などにより第1減圧弁14を介して蒸発器15に第1冷媒が流通しない場合であっても、第1冷媒を蒸発器15に移行させることができる。従って、第1冷媒回路1における第1冷媒の圧力の上昇を抑えることができる。In the third embodiment, when the first pressure is equal to or greater than the first threshold pressure and the first temperature is equal to or less than the threshold temperature, the control device 6 controls the first pressure reducing valve 14 to an open state, or controls the first pressure reducing valve 14 to an open state and the first on-off valve 14A to an open state. This makes it possible to transfer the first refrigerant to the evaporator 15 even if the first refrigerant does not flow to the evaporator 15 through the first pressure reducing valve 14 due to a malfunction of the first pressure reducing valve 14, for example. Therefore, the increase in pressure of the first refrigerant in the first refrigerant circuit 1 can be suppressed.

実施の形態4.
以下、実施の形態4に係る冷凍サイクル装置100について詳述する。なお、実施の形態4では、実施の形態1~実施の形態3における構成要素と同様の構成要素に対し、同一の符号を付すものとする。また、実施の形態4において、実施の形態1~実施の形態3における構成と同様の構成、および、実施の形態1~実施の形態3における機能と同様の機能等については、特段の事情がない限り説明を省略する。
Embodiment 4.
The refrigeration cycle apparatus 100 according to the fourth embodiment will be described in detail below. In the fourth embodiment, the same components as those in the first to third embodiments are denoted by the same reference numerals. In the fourth embodiment, the same configurations as those in the first to third embodiments and the same functions as those in the first to third embodiments will not be described unless there are special circumstances.

図7は、実施の形態4における利用側機器4の構成例を示す模式図である。なお、実施の形態4に係る冷凍サイクル装置100の構成は、利用側機器4以外、実施の形態1~実施の形態3と同様である。図7では、第1冷媒回路1にバイパス路1Aが含まれない場合を示しているが、実施の形態4の第1冷媒回路1には、バイパス路1Aが含まれてもよい。実施の形態4の冷凍サイクル装置100は、第2開閉弁14Bを更に備える。第2開閉弁14Bは、例えば電磁弁などである。第2開閉弁14Bは、第1減圧弁14の上流側の第1冷媒回路1に設けられ、開状態で第1冷媒を蒸発器15に流通させ、閉状態で第1冷媒の流通を遮断する。第2開閉弁14Bは、第3弁の例である。 Figure 7 is a schematic diagram showing an example of the configuration of the utilization side device 4 in embodiment 4. The configuration of the refrigeration cycle device 100 according to embodiment 4 is the same as that of embodiments 1 to 3, except for the utilization side device 4. Although FIG. 7 shows a case where the first refrigerant circuit 1 does not include a bypass path 1A, the first refrigerant circuit 1 in embodiment 4 may include a bypass path 1A. The refrigeration cycle device 100 in embodiment 4 further includes a second on-off valve 14B. The second on-off valve 14B is, for example, a solenoid valve. The second on-off valve 14B is provided in the first refrigerant circuit 1 upstream of the first pressure reducing valve 14, and in the open state, the second on-off valve 14B allows the first refrigerant to flow to the evaporator 15, and in the closed state, blocks the flow of the first refrigerant. The second on-off valve 14B is an example of a third valve.

なお、図7では、利用側機器4の筐体内に第1減圧弁14と第2開閉弁14Bとが配置された例が示されるが、第1減圧弁14と第2開閉弁14Bは、利用側機器4の外部に配置されてもよい。あるいは、第1減圧弁14が利用側機器4の筐体内に配置され、第2開閉弁14Bが利用側機器4の外部に配置されてもよい。7 shows an example in which the first pressure reducing valve 14 and the second on-off valve 14B are arranged inside the housing of the utilization side device 4, but the first pressure reducing valve 14 and the second on-off valve 14B may be arranged outside the utilization side device 4. Alternatively, the first pressure reducing valve 14 may be arranged inside the housing of the utilization side device 4, and the second on-off valve 14B may be arranged outside the utilization side device 4.

第1冷媒回路1が上記バイパス路1Aを含む場合には、バイパス路1Aは、第1冷媒に、第1減圧弁14と第2開閉弁14Bとを迂回させる経路であってもよい。あるいは、バイパス路1Aは、第1冷媒に第1減圧弁14のみを迂回させる経路であってもよく、第2開閉弁14Bは、第1減圧弁14と第1開閉弁14Aの上流側に設けられてもよい。すなわち、第2開閉弁14Bは、受液器13から流出した第1冷媒がバイパス路1Aに流入する位置の上流側に設けられてもよい。When the first refrigerant circuit 1 includes the bypass passage 1A, the bypass passage 1A may be a path that causes the first refrigerant to bypass the first pressure reducing valve 14 and the second on-off valve 14B. Alternatively, the bypass passage 1A may be a path that causes the first refrigerant to bypass only the first pressure reducing valve 14, and the second on-off valve 14B may be provided upstream of the first pressure reducing valve 14 and the first on-off valve 14A. In other words, the second on-off valve 14B may be provided upstream of the position where the first refrigerant flowing out of the receiver 13 flows into the bypass passage 1A.

制御装置6は、第1圧力が第1閾値圧力以上であって、且つ、第1温度が閾値温度以下である場合には、第2開閉弁14Bを開状態に制御する。The control device 6 controls the second opening/closing valve 14B to an open state when the first pressure is greater than or equal to the first threshold pressure and the first temperature is less than or equal to the threshold temperature.

以下、実施の形態1~実施の形態4に係る冷凍サイクル装置100による効果について述べる。実施の形態1~実施の形態4に係る冷凍サイクル装置100は、二酸化炭素である第1冷媒を第1冷媒回路1に循環させて、第1冷媒によって第1対象を冷却するものである。冷凍サイクル装置100は、第1圧縮機10と第1熱交換器と蒸発器15と第1弁と第1圧力検知装置17と第1温度検知装置18と制御装置6とを備える。第1圧縮機10は、第1冷媒を圧縮して吐出する。第1熱交換器は、第1圧縮機10から吐出された第1冷媒を第2対象と熱交換させ、第1冷媒を冷却する。蒸発器15は、第1冷媒を第1対象と熱交換させる。第1弁は、第1冷媒回路1において蒸発器15の上流側に設けられ、開状態において、第1冷媒を減圧して、蒸発器15に減圧した第1冷媒を流通させる。第1圧力検知装置17は、第1圧縮機10の下流側と第1弁との間の第1冷媒の圧力である第1圧力を検知する。第1温度検知装置18は、蒸発器15における第1対象の温度である第1温度を検知する。制御装置6は、第1圧縮機10および第1弁を制御する。制御装置6は、第1圧力が予め定められた第1閾値圧力以上であって、且つ、第1温度が予め定められた閾値温度以下である場合には、第1弁を開状態に制御する。 The effects of the refrigeration cycle device 100 according to the first to fourth embodiments will be described below. The refrigeration cycle device 100 according to the first to fourth embodiments circulates a first refrigerant, which is carbon dioxide, through the first refrigerant circuit 1, and cools a first object with the first refrigerant. The refrigeration cycle device 100 includes a first compressor 10, a first heat exchanger, an evaporator 15, a first valve, a first pressure detection device 17, a first temperature detection device 18, and a control device 6. The first compressor 10 compresses and discharges the first refrigerant. The first heat exchanger exchanges heat with the first refrigerant discharged from the first compressor 10 with a second object, thereby cooling the first refrigerant. The evaporator 15 exchanges heat with the first refrigerant with the first object. The first valve is provided upstream of the evaporator 15 in the first refrigerant circuit 1, and in an open state, reduces the pressure of the first refrigerant and circulates the reduced pressure first refrigerant through the evaporator 15. The first pressure detection device 17 detects a first pressure which is the pressure of the first refrigerant between the downstream side of the first compressor 10 and the first valve. The first temperature detection device 18 detects a first temperature which is the temperature of a first object in the evaporator 15. The control device 6 controls the first compressor 10 and the first valve. The control device 6 controls the first valve to an open state when the first pressure is equal to or higher than a predetermined first threshold pressure and the first temperature is equal to or lower than a predetermined threshold temperature.

上記構成によれば、第1圧力が第1閾値圧力以上であって、第1温度が閾値温度以下である場合において制御装置6が第1弁を開状態に制御するため、第1冷媒は蒸発器15に流入する。第1温度は閾値温度以下であり、蒸発器15において第1冷媒が第1対象と熱交換することにより、第1冷媒回路1における第1冷媒の第1圧力は、第1弁が閉状態であって蒸発器15に第1冷媒が流入しない場合に比べて低減される。従って、安全弁の作動が抑制されると共に、第1冷媒回路1における構成要素の破損が抑制される。また、安全弁の作動が抑制されることから、第1冷媒の放出が抑制されるため、作業員または利用者等が、第1冷媒を急激に浴びることが抑制される。よって、安全性が向上する。According to the above configuration, when the first pressure is equal to or higher than the first threshold pressure and the first temperature is equal to or lower than the threshold temperature, the control device 6 controls the first valve to the open state, so that the first refrigerant flows into the evaporator 15. The first temperature is equal to or lower than the threshold temperature, and the first refrigerant exchanges heat with the first object in the evaporator 15, so that the first pressure of the first refrigerant in the first refrigerant circuit 1 is reduced compared to when the first valve is closed and the first refrigerant does not flow into the evaporator 15. Therefore, the operation of the safety valve is suppressed, and damage to components in the first refrigerant circuit 1 is suppressed. In addition, since the operation of the safety valve is suppressed, the release of the first refrigerant is suppressed, so that workers or users are prevented from being suddenly exposed to the first refrigerant. This improves safety.

実施の形態1~実施の形態4における閾値温度は、第1冷媒回路1において第1冷媒が均圧状態にある場合の第1冷媒の凝縮温度よりも低い温度である。第1冷媒は、実施の形態1では、一次側熱交換器11または冷媒間熱交換器12において凝縮し、実施の形態2では、高段側凝縮器21Aで凝縮するが、閾値温度を第1冷媒の凝縮温度よりも低いものとすることにより、第1冷媒は蒸発器15において更に冷却される。このため、冷凍サイクル装置100は、第1圧力を更に低減できる。従って、冷凍サイクル装置100は、第1冷媒回路1における構成要素の破損、または、安全弁の作動を抑制することができる。 The threshold temperature in the first to fourth embodiments is a temperature lower than the condensation temperature of the first refrigerant when the first refrigerant is in an equal pressure state in the first refrigerant circuit 1. In the first embodiment, the first refrigerant condenses in the primary side heat exchanger 11 or the inter-refrigerant heat exchanger 12, and in the second embodiment, the first refrigerant condenses in the high-stage condenser 21A. However, by setting the threshold temperature lower than the condensation temperature of the first refrigerant, the first refrigerant is further cooled in the evaporator 15. Therefore, the refrigeration cycle device 100 can further reduce the first pressure. Therefore, the refrigeration cycle device 100 can suppress damage to components in the first refrigerant circuit 1 or operation of the safety valve.

実施の形態1~実施の形態4における閾値温度は、第1圧縮機10が停止した状態であって、且つ、第1弁が開状態である場合において蒸発器15に流入する第1冷媒の量が蒸発器15の容積を超えないよう設定されている。これにより、蒸発器15は第1冷媒を収容可能となり、また、蒸発器15の破損も抑制される。The threshold temperature in the first to fourth embodiments is set so that the amount of the first refrigerant flowing into the evaporator 15 when the first compressor 10 is stopped and the first valve is open does not exceed the volume of the evaporator 15. This allows the evaporator 15 to accommodate the first refrigerant and also prevents damage to the evaporator 15.

実施の形態1~実施の形態4における第1圧縮機10と第1熱交換器と第1弁と蒸発器15とは、第1冷媒を流通させる第1冷媒配管5によって接続されている。第1閾値圧力は、第1圧縮機10と第1熱交換器と第1弁と蒸発器15と第1冷媒配管5の各々の設計圧力未満であって、且つ、安全弁また破裂板が作動する圧力未満の圧力である。第1圧力が第1閾値圧力以上である場合であって、第1温度が閾値温度以下である場合には、制御装置6が第1弁を開状態に制御することによって、第1冷媒が蒸発器15に導かれる。そのため、第1圧力が、第1冷媒回路1における構成要素の破損を招くほどの圧力に到達する前であって、且つ、安全弁などが作動する圧力に到達する前に、第1冷媒が蒸発器15において第1対象と熱交換するため、第1圧力の低減が図られる。従って、第1冷媒回路1における構成要素の破損の抑制と、安全弁などの作動の抑制とが図られる。The first compressor 10, the first heat exchanger, the first valve, and the evaporator 15 in the first to fourth embodiments are connected by a first refrigerant pipe 5 through which the first refrigerant flows. The first threshold pressure is a pressure that is less than the design pressure of each of the first compressor 10, the first heat exchanger, the first valve, the evaporator 15, and the first refrigerant pipe 5, and is less than the pressure at which the safety valve or the rupture disc operates. When the first pressure is equal to or greater than the first threshold pressure and the first temperature is equal to or less than the threshold temperature, the control device 6 controls the first valve to an open state, so that the first refrigerant is guided to the evaporator 15. Therefore, before the first pressure reaches a pressure that would damage the components in the first refrigerant circuit 1 and before it reaches a pressure at which the safety valve or the like operates, the first refrigerant exchanges heat with the first object in the evaporator 15, thereby reducing the first pressure. Therefore, damage to the components in the first refrigerant circuit 1 is suppressed, and the operation of the safety valve or the like is suppressed.

実施の形態1~実施の形態4に係る冷凍サイクル装置100は、第1冷媒回路1において第1熱交換器の下流側であって、第1弁の上流側に、第1冷媒を貯留するための受液器13を更に備える。これにより、冷凍サイクル装置100は、第1冷媒配管5などにおける第1圧力を低減することができ、第1冷媒配管5などの破損、または、安全弁の作動を抑制することができる。The refrigeration cycle apparatus 100 according to the first to fourth embodiments further includes a receiver 13 for storing the first refrigerant downstream of the first heat exchanger in the first refrigerant circuit 1 and upstream of the first valve. This allows the refrigeration cycle apparatus 100 to reduce the first pressure in the first refrigerant piping 5 and the like, and suppresses damage to the first refrigerant piping 5 and the like, or the operation of the safety valve.

実施の形態1~実施の形態4における第1圧縮機10と第1熱交換器と受液器13と第1弁と蒸発器15とは、第1冷媒を流通させる第1冷媒配管5によって接続されている。第1閾値圧力は、第1圧縮機10と第1熱交換器と受液器13と第1弁と蒸発器15と第1冷媒配管5の各々の設計圧力未満であって、且つ、安全弁また破裂板が作動する圧力未満の圧力である。第1圧力が第1閾値圧力以上である場合であって、第1温度が閾値温度以下である場合には、制御装置6が第1弁を開状態に制御することによって、第1冷媒が蒸発器15に導かれる。そのため、第1圧力が、第1冷媒回路1における構成要素の破損を招くほどの圧力に到達する前であって、且つ、安全弁などが作動する圧力に到達する前に、第1冷媒が蒸発器15において第1対象と熱交換するため、第1圧力の低減が図られる。従って、第1冷媒回路1における構成要素の破損の抑制と、安全弁などの作動の抑制とが図られる。In the first to fourth embodiments, the first compressor 10, the first heat exchanger, the receiver 13, the first valve, and the evaporator 15 are connected by a first refrigerant pipe 5 through which the first refrigerant flows. The first threshold pressure is a pressure that is less than the design pressure of each of the first compressor 10, the first heat exchanger, the receiver 13, the first valve, the evaporator 15, and the first refrigerant pipe 5, and is less than the pressure at which the safety valve or the rupture disc operates. When the first pressure is equal to or greater than the first threshold pressure and the first temperature is equal to or less than the threshold temperature, the control device 6 controls the first valve to an open state, so that the first refrigerant is guided to the evaporator 15. Therefore, before the first pressure reaches a pressure that would damage the components in the first refrigerant circuit 1 and before it reaches a pressure at which the safety valve or the like operates, the first refrigerant exchanges heat with the first object in the evaporator 15, thereby reducing the first pressure. Therefore, damage to the components in the first refrigerant circuit 1 can be suppressed, and the operation of safety valves and the like can be suppressed.

実施の形態1、実施の形態3、および実施の形態4に係る冷凍サイクル装置100は、第2冷媒を循環させる第2冷媒回路2を更に備える。上記第2対象は、第2冷媒である。第2冷媒回路2は、第2圧縮機と第2熱交換器と第2弁と上記第1熱交換器とを有する。第2圧縮機は、第2冷媒を圧縮する。第2熱交換器は、第2圧縮機から吐出された第2冷媒を第3対象と熱交換させて、第2冷媒を凝縮させる。第2弁は、第2熱交換器において凝縮した第2冷媒を減圧する。第1熱交換器は、第2弁で減圧された第2冷媒と、第1圧縮機10から吐出された第1冷媒とを熱交換させ、第1冷媒を凝縮させると共に第2冷媒を蒸発させる。第1熱交換器において第1冷媒は、第2冷媒によって冷却されるため、第1圧力が低減する。従って、第1冷媒回路1における構成要素の破損、または、安全弁の作動が抑制される。 The refrigeration cycle device 100 according to the first, third, and fourth embodiments further includes a second refrigerant circuit 2 that circulates the second refrigerant. The second object is the second refrigerant. The second refrigerant circuit 2 includes a second compressor, a second heat exchanger, a second valve, and the first heat exchanger. The second compressor compresses the second refrigerant. The second heat exchanger exchanges heat with the second refrigerant discharged from the second compressor and the third object to condense the second refrigerant. The second valve reduces the pressure of the second refrigerant condensed in the second heat exchanger. The first heat exchanger exchanges heat between the second refrigerant reduced in pressure by the second valve and the first refrigerant discharged from the first compressor 10, condensing the first refrigerant and evaporating the second refrigerant. In the first heat exchanger, the first refrigerant is cooled by the second refrigerant, and the first pressure is reduced. Therefore, damage to components in the first refrigerant circuit 1 or operation of the safety valve is suppressed.

実施の形態1、実施の形態3、および実施の形態4における第1冷媒回路1は、一次側熱交換器11を更に有する。一次側熱交換器11は、第1冷媒を第4対象と熱交換させて冷却する。第1冷媒が一次側熱交換器11と第1熱交換器とにおいて冷却されるため、第1圧力の低減が図られる。従って、冷凍サイクル装置100は、第1冷媒回路1における構成要素の破損、または、安全弁の作動を抑制することができる。 The first refrigerant circuit 1 in the first, third, and fourth embodiments further includes a primary side heat exchanger 11. The primary side heat exchanger 11 cools the first refrigerant by exchanging heat with a fourth object. Since the first refrigerant is cooled in the primary side heat exchanger 11 and the first heat exchanger, the first pressure is reduced. Therefore, the refrigeration cycle device 100 can suppress damage to components in the first refrigerant circuit 1 or operation of the safety valve.

実施の形態1、実施の形態3、および実施の形態4における制御装置6は、第2圧縮機が必要冷凍能力を発揮していない場合には、第1圧力が第1閾値圧力以上であるか否かを判定し、第1圧力が第1閾値圧力以上であって、且つ、第1温度が閾値温度以下である場合には、第1弁を開状態に制御する。これにより、第2冷媒回路2に不具合が生じ、第2冷媒によって第1冷媒を冷却できない場合であっても、第1圧力の上昇の抑制が図られる。従って、冷凍サイクル装置100は、第1冷媒回路1における構成要素の破損、または、安全弁の作動を抑制することができる。In the first, third, and fourth embodiments, when the second compressor is not exerting the required refrigeration capacity, the control device 6 determines whether the first pressure is equal to or greater than the first threshold pressure, and when the first pressure is equal to or greater than the first threshold pressure and the first temperature is equal to or less than the threshold temperature, controls the first valve to an open state. This prevents the first pressure from increasing even when a malfunction occurs in the second refrigerant circuit 2 and the first refrigerant cannot be cooled by the second refrigerant. Therefore, the refrigeration cycle device 100 can prevent damage to components in the first refrigerant circuit 1 or the operation of the safety valve.

実施の形態2~実施の形態4に係る冷凍サイクル装置100は、第1冷媒回路1と接続されて、第1冷媒を流通させる冷媒流路8を更に備える。冷媒流路8は、第2圧縮機と第2熱交換器と第2弁とを有する。第2圧縮機は、第1冷媒を圧縮する。第2熱交換器は、第2圧縮機から吐出された第1冷媒を第5対象と熱交換させ、第1冷媒を凝縮させる。第2弁は、第2熱交換器において凝縮した第1冷媒を減圧する。受液器13は、第2弁の下流側に設けられる。第2圧縮機は、第1熱交換器と第2弁からの第1冷媒を圧縮する。これにより、熱源機器3側の第1冷媒回路1における第1冷媒の第1圧力の上昇が抑制され、冷凍サイクル装置100の破損が抑制される。 The refrigeration cycle device 100 according to the second to fourth embodiments further includes a refrigerant flow path 8 that is connected to the first refrigerant circuit 1 and that circulates the first refrigerant. The refrigerant flow path 8 has a second compressor, a second heat exchanger, and a second valve. The second compressor compresses the first refrigerant. The second heat exchanger exchanges heat with the first refrigerant discharged from the second compressor with a fifth object, condensing the first refrigerant. The second valve reduces the pressure of the first refrigerant condensed in the second heat exchanger. The receiver 13 is provided downstream of the second valve. The second compressor compresses the first refrigerant from the first heat exchanger and the second valve. This suppresses an increase in the first pressure of the first refrigerant in the first refrigerant circuit 1 on the heat source device 3 side, and suppresses damage to the refrigeration cycle device 100.

実施の形態1~実施の形態4における制御装置6は、第2圧縮機が運転できない状態にある場合には、前記第1圧縮機を停止させ、第1圧力が第1閾値圧力以上か否かを判定し、第1圧力が第1閾値圧力以上であって、且つ、第1温度が閾値温度以下である場合には、第1弁を開状態に制御する。これにより、第2圧縮機が運転を行えず、第1冷媒が冷却されない状態であっても、第1圧力の上昇の抑制が図られる。従って、冷凍サイクル装置100は、第1冷媒回路1における構成要素の破損、または、安全弁の作動を抑制することができる。 In the first to fourth embodiments, when the second compressor is in a state where it cannot operate, the control device 6 stops the first compressor, determines whether the first pressure is equal to or greater than the first threshold pressure, and controls the first valve to an open state when the first pressure is equal to or greater than the first threshold pressure and the first temperature is equal to or less than the threshold temperature. This prevents the first pressure from rising even when the second compressor cannot operate and the first refrigerant is not cooled. Therefore, the refrigeration cycle device 100 can prevent damage to components in the first refrigerant circuit 1 or operation of the safety valve.

実施の形態1~実施の形態4における第1弁は、開状態において、蒸発器15に流通させる第1冷媒を減圧する第1減圧弁14である。これにより、蒸発器15に流入する第1冷媒の圧力が低減する。従って、蒸発器15の破損の抑制が図られる。 The first valve in the first to fourth embodiments is a first pressure reducing valve 14 that, in an open state, reduces the pressure of the first refrigerant flowing through the evaporator 15. This reduces the pressure of the first refrigerant flowing into the evaporator 15. Therefore, damage to the evaporator 15 is suppressed.

実施の形態1~実施の形態4に係る冷凍サイクル装置100は、第1減圧弁14を更に備える。第1減圧弁14は、第1冷媒回路1において蒸発器15の上流側に設けられ、開状態において蒸発器15に第1冷媒を流通させると共に、第1冷媒を減圧する。第1冷媒回路1は、蒸発器15へ流通する第1冷媒が第1減圧弁14を迂回するためのバイパス路1Aを含む。第1弁は、バイパス路1Aに設けられている。制御装置6は、第1圧力が第1閾値圧力以上であって、且つ、第1温度が閾値温度以下である場合には、第1減圧弁14を開状態に制御する。これにより、第1弁に不具合が生じ、開状態に制御できない場合であっても、第1減圧弁14が開状態になることによって、第1冷媒は蒸発器15に移行可能になる。従って、第1圧力が第1閾値圧力以上であって、且つ、第1温度が閾値温度以下である場合において、第1冷媒は第1減圧弁14によって減圧された状態で蒸発器15に流入するため、第1冷媒回路1における第1冷媒の圧力が低減する。よって、冷凍サイクル装置100は、第1冷媒回路1における構成要素の破損の抑制、または、安全弁などの作動の抑制を図ることができる。 The refrigeration cycle device 100 according to the first to fourth embodiments further includes a first pressure reducing valve 14. The first pressure reducing valve 14 is provided upstream of the evaporator 15 in the first refrigerant circuit 1, and in an open state, the first refrigerant is circulated to the evaporator 15 and the first refrigerant is reduced in pressure. The first refrigerant circuit 1 includes a bypass passage 1A for the first refrigerant circulating to the evaporator 15 to bypass the first pressure reducing valve 14. The first valve is provided in the bypass passage 1A. When the first pressure is equal to or higher than the first threshold pressure and the first temperature is equal to or lower than the threshold temperature, the control device 6 controls the first pressure reducing valve 14 to an open state. As a result, even if a malfunction occurs in the first valve and it cannot be controlled to an open state, the first pressure reducing valve 14 is opened, so that the first refrigerant can be transferred to the evaporator 15. Therefore, when the first pressure is equal to or higher than the first threshold pressure and the first temperature is equal to or lower than the threshold temperature, the first refrigerant flows into the evaporator 15 in a state where the first refrigerant is reduced in pressure by the first pressure reducing valve 14, thereby reducing the pressure of the first refrigerant in the first refrigerant circuit 1. Thus, the refrigeration cycle apparatus 100 can suppress damage to components in the first refrigerant circuit 1 or suppress the operation of a safety valve or the like.

実施の形態1~実施の形態4に係る冷凍サイクル装置100は、以下の第2開閉弁14Bを更に備えてもよい。第2開閉弁14Bは、第1減圧弁14の上流側の第1冷媒回路1に設けられ、開状態で第1冷媒を蒸発器15に流通させ、閉状態で第1冷媒の流通を遮断する。制御装置6は、第1圧力が第1閾値圧力以上であって、且つ、第1温度が閾値温度以下である場合には、第2開閉弁14Bを開状態に制御する。 The refrigeration cycle apparatus 100 according to embodiments 1 to 4 may further include a second on-off valve 14B as described below. The second on-off valve 14B is provided in the first refrigerant circuit 1 upstream of the first pressure reducing valve 14, and in the open state allows the first refrigerant to flow through the evaporator 15, and in the closed state blocks the flow of the first refrigerant. The control device 6 controls the second on-off valve 14B to the open state when the first pressure is equal to or greater than the first threshold pressure and the first temperature is equal to or less than the threshold temperature.

実施の形態5.
以下、実施の形態5に係る冷凍サイクル装置100について詳述する。なお、実施の形態5では、実施の形態1~実施の形態4における構成要素と同様の構成要素に対し、同一の符号を付すものとする。また、実施の形態5において、実施の形態1~実施の形態4における構成と同様の構成、および、実施の形態1~実施の形態4における機能と同様の機能等については、特段の事情がない限り説明を省略する。
Embodiment 5.
The refrigeration cycle apparatus 100 according to the fifth embodiment will be described in detail below. In the fifth embodiment, the same components as those in the first to fourth embodiments are denoted by the same reference numerals. In the fifth embodiment, the same configurations as those in the first to fourth embodiments and the same functions as those in the first to fourth embodiments will not be described unless there are special circumstances.

図8は、実施の形態5に係る冷凍サイクル装置100の構成例を示す模式図である。実施の形態5では、第1圧力検知装置17が受液器13の入口に設けられる。なお、第1圧力検知装置17は、受液器13内に設けられてもよい。実施の形態5の第1圧力検知装置17は、受液器13における第1冷媒の第1圧力を検知する。実施の形態5の冷凍サイクル装置100は、第1圧縮機10から吐出した第1冷媒の第1圧力を検知する第2圧力検知装置17Aを更に備える。第2圧力検知装置17Aは、例えば、第1圧縮機10の吐出側の第1冷媒配管5に設けられる。図8に示される実施の形態5に係る冷凍サイクル装置100の構成は、第1圧力検知装置17と第2圧力検知装置17A以外、図1に示される実施の形態1に係る冷凍サイクル装置100の構成と同様である。 Figure 8 is a schematic diagram showing a configuration example of the refrigeration cycle apparatus 100 according to embodiment 5. In embodiment 5, the first pressure detection device 17 is provided at the inlet of the receiver 13. The first pressure detection device 17 may be provided in the receiver 13. The first pressure detection device 17 of embodiment 5 detects the first pressure of the first refrigerant in the receiver 13. The refrigeration cycle apparatus 100 of embodiment 5 further includes a second pressure detection device 17A that detects the first pressure of the first refrigerant discharged from the first compressor 10. The second pressure detection device 17A is provided, for example, in the first refrigerant piping 5 on the discharge side of the first compressor 10. The configuration of the refrigeration cycle apparatus 100 according to embodiment 5 shown in Figure 8 is the same as the configuration of the refrigeration cycle apparatus 100 according to embodiment 1 shown in Figure 1, except for the first pressure detection device 17 and the second pressure detection device 17A.

なお、実施の形態5に係る冷凍サイクル装置100の利用側機器4は、実施の形態3~実施の形態4と同様のものであって、図6または図7に示されるものでもよい。実施の形態5の制御装置6のハードウェア構成は、実施の形態1~実施の形態4と同様に、図2によって例示される。The user device 4 of the refrigeration cycle device 100 according to embodiment 5 may be the same as that of embodiments 3 to 4, and may be the one shown in Figure 6 or 7. The hardware configuration of the control device 6 according to embodiment 5 is illustrated in Figure 2, as in embodiments 1 to 4.

実施の形態5の制御装置6は、第1圧縮機10が停止しているとき、第1圧力検知装置17によって得られた第1圧力が第1閾値圧力以上か否かを判定する。なお、実施の形態1における第1閾値圧力は、受液器13の設計圧力に基づいて定められている。すなわち、第1閾値圧力は、受液器13の設計圧力未満の圧力である。制御装置6は、第1圧力が第1閾値圧力以上の場合には、第1温度が閾値温度以下か否かを判定し、第1温度が閾値温度以下であれば、第1減圧弁14を開状態に制御する。 In embodiment 5, the control device 6 determines whether the first pressure obtained by the first pressure detection device 17 is equal to or greater than the first threshold pressure when the first compressor 10 is stopped. Note that the first threshold pressure in embodiment 1 is determined based on the design pressure of the receiver 13. In other words, the first threshold pressure is a pressure less than the design pressure of the receiver 13. When the first pressure is equal to or greater than the first threshold pressure, the control device 6 determines whether the first temperature is equal to or less than the threshold temperature, and when the first temperature is equal to or less than the threshold temperature, controls the first pressure reducing valve 14 to an open state.

実施の形態5の制御装置6は、第1圧縮機10が運転する場合には、第2圧力検知装置17Aが検知した第1圧力が第2閾値圧力以上か否かを判定する。第2閾値圧力は、第1圧縮機10および第1冷媒配管5の設計圧力に基づいて定められている。すなわち、第2閾値圧力は、第1圧縮機10の設計圧力未満であって、第1冷媒配管5の設計圧力未満に定められている。なお、第2閾値圧力は、第1閾値圧力以上の圧力である。 When the first compressor 10 is operating, the control device 6 of embodiment 5 determines whether the first pressure detected by the second pressure detection device 17A is equal to or greater than the second threshold pressure. The second threshold pressure is determined based on the design pressure of the first compressor 10 and the first refrigerant piping 5. In other words, the second threshold pressure is set to be less than the design pressure of the first compressor 10 and less than the design pressure of the first refrigerant piping 5. The second threshold pressure is a pressure equal to or greater than the first threshold pressure.

以下、実施の形態5に係る冷凍サイクル装置100による圧力調節処理について図9を参照して説明する。図9は、実施の形態5に係る冷凍サイクル装置100による圧力調節処理の流れを例示するフローチャートである。ステップS21~ステップS22の処理は、上述のステップS1~ステップS2の処理と同様である。ステップS22において二次側圧縮機20が運転できない状態にある場合には(ステップS22:YES)、冷凍サイクル装置100は処理をステップS23に移す。ステップS23の処理はステップS5の処理と同様である。 The pressure adjustment process by the refrigeration cycle apparatus 100 according to embodiment 5 will now be described with reference to Figure 9. Figure 9 is a flow chart illustrating the flow of the pressure adjustment process by the refrigeration cycle apparatus 100 according to embodiment 5. The processes in steps S21 to S22 are similar to the processes in steps S1 to S2 described above. If the secondary compressor 20 is in an inoperable state in step S22 (step S22: YES), the refrigeration cycle apparatus 100 transfers the process to step S23. The process in step S23 is similar to the process in step S5.

二次側圧縮機20が運転できる状態にある場合には(ステップS22:NO)、ステップS24において制御装置6は第1圧縮機10が停止しているか否かを判定する。第1圧縮機10が停止している場合には(ステップS24:YES)、冷凍サイクル装置100は処理をステップS26に移す。ステップS26~ステップS28の処理は、上述のステップS6~ステップS8の処理と同様である。If the secondary compressor 20 is in an operable state (step S22: NO), in step S24 the control device 6 determines whether the first compressor 10 is stopped. If the first compressor 10 is stopped (step S24: YES), the refrigeration cycle device 100 transfers the process to step S26. The processes of steps S26 to S28 are the same as those of steps S6 to S8 described above.

第1圧縮機10が停止していない場合には(ステップS24:NO)、ステップS25において制御装置6は、第2圧力検知装置17Aによって得られた第1圧力が第2閾値圧力以上であるか否かを判定する。If the first compressor 10 is not stopped (step S24: NO), in step S25, the control device 6 determines whether the first pressure obtained by the second pressure detection device 17A is greater than or equal to the second threshold pressure.

第2圧力検知装置17Aによって得られた第1圧力が第2閾値圧力以上でない場合には(ステップS25:NO)、冷凍サイクル装置100は処理をステップS21に戻す。第2圧力検知装置17Aによって得られた第1圧力が第2閾値圧力以上である場合には(ステップS25:YES)、冷凍サイクル装置100は処理をステップS26に移す。If the first pressure obtained by the second pressure detection device 17A is not equal to or greater than the second threshold pressure (step S25: NO), the refrigeration cycle apparatus 100 returns the process to step S21. If the first pressure obtained by the second pressure detection device 17A is equal to or greater than the second threshold pressure (step S25: YES), the refrigeration cycle apparatus 100 transfers the process to step S26.

第1圧縮機10が運転を行っている場合には、第1圧縮機10の吐出部分と受液器13の各々における冷媒の圧力は実質的に等しいが、ステップS23で第1圧縮機10が停止した場合、または、ステップS24で第1圧縮機10が停止していると判定された場合には、第1圧縮機10の吐出部分における不図示の逆止弁によって、時間の経過と共に、受液器13における冷媒の圧力は、第1圧縮機10の吐出部分における冷媒の圧力よりも高くなり得る。実施の形態5では、ステップS26において制御装置6が受液器13における第1圧力と第1閾値圧力とを比較し、当該第1圧力が第1閾値圧力以上である場合に、冷凍サイクル装置100は、ステップS27を経て、ステップS28の処理を行うことによって、第1圧縮機10が運転を停止している場合でも、受液器13内の第1圧力を受液器13の設計圧力未満に維持することができる。When the first compressor 10 is operating, the pressure of the refrigerant in each of the discharge portion of the first compressor 10 and the receiver 13 is substantially equal, but when the first compressor 10 stops in step S23, or when it is determined in step S24 that the first compressor 10 is stopped, the pressure of the refrigerant in the receiver 13 may become higher than the pressure of the refrigerant in the discharge portion of the first compressor 10 over time due to a check valve (not shown) in the discharge portion of the first compressor 10. In the fifth embodiment, in step S26, the control device 6 compares the first pressure in the receiver 13 with the first threshold pressure, and if the first pressure is equal to or higher than the first threshold pressure, the refrigeration cycle device 100 performs the process of step S27 and then step S28, so that the first pressure in the receiver 13 can be maintained below the design pressure of the receiver 13 even when the first compressor 10 stops operating.

以下、実施の形態5に係る冷凍サイクル装置100による効果について述べる。実施の形態5の第1圧力検知装置17は、受液器13における第1冷媒の第1圧力を検知する。制御装置6は、第1圧縮機10が停止しているときに、第1圧力が第1閾値圧力以上であって、且つ、第1温度が閾値温度以下である場合に、第1弁を開状態に制御する。 The effects of the refrigeration cycle apparatus 100 according to embodiment 5 are described below. The first pressure detection device 17 of embodiment 5 detects the first pressure of the first refrigerant in the receiver 13. When the first compressor 10 is stopped, the control device 6 controls the first valve to an open state if the first pressure is equal to or greater than the first threshold pressure and the first temperature is equal to or less than the threshold temperature.

上記構成によれば、第1圧縮機10の停止中、受液器13における第1冷媒の第1圧力が上昇しても、第1温度が閾値温度以下である場合には、受液器13内の第1冷媒が蒸発器15に流通する。そのため、受液器13における第1圧力の過度な上昇が抑制され、受液器13を保護することができる。 According to the above configuration, even if the first pressure of the first refrigerant in the receiver 13 rises while the first compressor 10 is stopped, if the first temperature is equal to or lower than the threshold temperature, the first refrigerant in the receiver 13 flows to the evaporator 15. Therefore, an excessive rise in the first pressure in the receiver 13 is suppressed, and the receiver 13 can be protected.

実施の形態5に係る冷凍サイクル装置100は、第1圧縮機10から吐出された第1冷媒の第1圧力を検知する第2圧力検知装置17Aを更に備える。制御装置6は、第1圧縮機10が運転しているときに、第1圧縮機10から吐出された第1冷媒の第1圧力が、予め定められた第2閾値圧力以上である場合には、受液器13における第1冷媒の第1圧力が第1閾値圧力以上であるか否かを判定し、受液器13における第1冷媒の第1圧力が第1閾値圧力以上であって、且つ、第1温度が閾値温度以下である場合には、第1弁を開状態に制御する。第1閾値圧力は、受液器13の設計圧力に基づいて定められている。第2閾値圧力は、第1圧縮機10の設計圧力に基づいて定められている。第1圧力は、第1冷媒が第1圧縮機10から受液器13まで流通する際に変化し得る。しかし、第1圧縮機10から吐出された第1冷媒の第1圧力が高い場合、受液器13に流入する第1冷媒の第1圧力が受液器13の設計圧力を超える虞がある。制御装置6は、第2圧力検知装置17Aが検知した第1圧力が第2閾値圧力以上であって、第1圧力検知装置17が検知した第1圧力が第1閾値圧力以上であって、且つ、第1温度が閾値温度以下である場合に、第1弁を開状態にするため、蒸発器15に第1冷媒が流通する。このため、蒸発器15と共に受液器13の保護が図られる。The refrigeration cycle device 100 according to the fifth embodiment further includes a second pressure detection device 17A that detects the first pressure of the first refrigerant discharged from the first compressor 10. When the first compressor 10 is operating, if the first pressure of the first refrigerant discharged from the first compressor 10 is equal to or greater than a predetermined second threshold pressure, the control device 6 determines whether the first pressure of the first refrigerant in the receiver 13 is equal to or greater than the first threshold pressure, and if the first pressure of the first refrigerant in the receiver 13 is equal to or greater than the first threshold pressure and the first temperature is equal to or less than the threshold temperature, the control device 6 controls the first valve to an open state. The first threshold pressure is determined based on the design pressure of the receiver 13. The second threshold pressure is determined based on the design pressure of the first compressor 10. The first pressure may change when the first refrigerant flows from the first compressor 10 to the receiver 13. However, when the first pressure of the first refrigerant discharged from the first compressor 10 is high, there is a risk that the first pressure of the first refrigerant flowing into the receiver 13 will exceed the design pressure of the receiver 13. When the first pressure detected by the second pressure detection device 17A is equal to or higher than the second threshold pressure, the first pressure detected by the first pressure detection device 17 is equal to or higher than the first threshold pressure, and the first temperature is equal to or lower than the threshold temperature, the control device 6 opens the first valve, so that the first refrigerant flows through the evaporator 15. This protects the receiver 13 as well as the evaporator 15.

実施の形態6.
以下、実施の形態6に係る冷凍サイクル装置100について詳述する。なお、実施の形態6では、実施の形態1~実施の形態5における構成要素と同様の構成要素に対し、同一の符号を付すものとする。また、実施の形態6において、実施の形態1~実施の形態5における構成と同様の構成、および、実施の形態1~実施の形態5における機能と同様の機能等については、特段の事情がない限り説明を省略する。
Embodiment 6.
The refrigeration cycle apparatus 100 according to the sixth embodiment will be described in detail below. In the sixth embodiment, the same components as those in the first to fifth embodiments are denoted by the same reference numerals. In the sixth embodiment, the same configurations as those in the first to fifth embodiments and the same functions as those in the first to fifth embodiments will not be described unless there are special circumstances.

図10は、実施の形態6に係る冷凍サイクル装置100の構成例を示す模式図である。実施の形態6では、第1圧力検知装置17が受液器13に設けられる。実施の形態6の第1圧力検知装置17は、受液器13における第1冷媒の第1圧力を検知する。実施の形態6に係る冷凍サイクル装置100の構成は、第1圧力検知装置17の配置箇所以外、図4に示される実施の形態2に係る冷凍サイクル装置100の構成と同様である。ただし、実施の形態6に係る冷凍サイクル装置100の構成は、実施の形態2と同様に、図4で示されてもよい。すなわち、第1圧力検知装置17は、第1圧縮機10の吐出側の第1冷媒配管5に設けられてもよい。あるいは、実施の形態6に係る冷凍サイクル装置100は、受液器13に設けられた第1圧力検知装置17と、第1圧縮機10の吐出側の第1冷媒配管5などに設けられた不図示の他の圧力検知装置とを備えてもよい。 Figure 10 is a schematic diagram showing a configuration example of a refrigeration cycle apparatus 100 according to embodiment 6. In embodiment 6, a first pressure detection device 17 is provided in the receiver 13. The first pressure detection device 17 of embodiment 6 detects the first pressure of the first refrigerant in the receiver 13. The configuration of the refrigeration cycle apparatus 100 according to embodiment 6 is similar to the configuration of the refrigeration cycle apparatus 100 according to embodiment 2 shown in Figure 4, except for the location of the first pressure detection device 17. However, the configuration of the refrigeration cycle apparatus 100 according to embodiment 6 may be shown in Figure 4, as in embodiment 2. That is, the first pressure detection device 17 may be provided in the first refrigerant piping 5 on the discharge side of the first compressor 10. Alternatively, the refrigeration cycle apparatus 100 according to embodiment 6 may be provided with the first pressure detection device 17 provided in the receiver 13 and another pressure detection device (not shown) provided in the first refrigerant piping 5 on the discharge side of the first compressor 10, etc.

実施の形態6に係る冷凍サイクル装置100の利用側機器4は、実施の形態3~実施の形態4と同様のものであって、図6または図7に示されるものでもよい。実施の形態6の制御装置6のハードウェア構成は、実施の形態1~実施の形態5と同様に、図2によって例示される。The user device 4 of the refrigeration cycle device 100 according to the sixth embodiment may be the same as that of the third to fourth embodiments, and may be the one shown in Fig. 6 or Fig. 7. The hardware configuration of the control device 6 according to the sixth embodiment is illustrated in Fig. 2, as in the first to fifth embodiments.

実施の形態6の第1圧力検知装置17は、受液器13における第1冷媒の第1圧力を検知する。そして、制御装置6は、第1圧縮機10が停止しているときに、第1圧力検知装置17によって得られた第1圧力が第1閾値圧力以上であって、且つ、第1温度が閾値温度以下である場合に、第1減圧弁14を開状態に制御し、第1冷媒を蒸発器15に流通させる。In the sixth embodiment, the first pressure detection device 17 detects the first pressure of the first refrigerant in the receiver 13. When the first compressor 10 is stopped and the first pressure obtained by the first pressure detection device 17 is equal to or greater than the first threshold pressure and the first temperature is equal to or less than the threshold temperature, the control device 6 controls the first pressure reducing valve 14 to an open state and allows the first refrigerant to flow through the evaporator 15.

以下、実施の形態6に係る冷凍サイクル装置100による圧力調節処理について図11を参照して説明する。図11は、実施の形態6に係る冷凍サイクル装置100による圧力調節処理の流れを例示するフローチャートである。ステップS31~ステップS32の処理は、上述のステップS11~ステップS12の処理と同様である。ステップS32において高段側圧縮機20Aが運転できない状態にある場合には(ステップS32:YES)、冷凍サイクル装置100は処理をステップS33に移す。ステップS33~ステップS36の処理は、ステップS14~ステップS17の処理と同様である。ステップS32において高段側圧縮機20Aが運転できる状態にある場合には(ステップS32:NO)、冷凍サイクル装置100が処理をステップS31に戻す。 The pressure adjustment process by the refrigeration cycle apparatus 100 according to embodiment 6 will be described below with reference to FIG. 11. FIG. 11 is a flow chart illustrating the flow of the pressure adjustment process by the refrigeration cycle apparatus 100 according to embodiment 6. The processes of steps S31 to S32 are similar to the processes of steps S11 to S12 described above. If the high-stage compressor 20A is in an inoperable state in step S32 (step S32: YES), the refrigeration cycle apparatus 100 transfers the process to step S33. The processes of steps S33 to S36 are similar to the processes of steps S14 to S17. If the high-stage compressor 20A is in an operable state in step S32 (step S32: NO), the refrigeration cycle apparatus 100 returns the process to step S31.

以下、実施の形態6に係る冷凍サイクル装置100による効果について述べる。実施の形態6の第1圧力検知装置17は、受液器13における第1圧力を検知する。制御装置6は、第1圧縮機10が停止しているときに、第1圧力が第1閾値圧力以上であって、且つ、第1温度が閾値温度以下である場合には、第1弁を開状態に制御する。これにより、第1圧縮機10の停止中、受液器13における第1冷媒の第1圧力が上昇しても、第1温度が閾値温度以下である場合には、受液器13内の第1冷媒が蒸発器15に流通する。そのため、受液器13における第1圧力の過度な上昇が抑制され、受液器13を保護することができる。 The effects of the refrigeration cycle apparatus 100 according to the sixth embodiment are described below. The first pressure detection device 17 of the sixth embodiment detects the first pressure in the receiver 13. When the first compressor 10 is stopped, the control device 6 controls the first valve to an open state if the first pressure is equal to or greater than the first threshold pressure and the first temperature is equal to or less than the threshold temperature. As a result, even if the first pressure of the first refrigerant in the receiver 13 rises while the first compressor 10 is stopped, the first refrigerant in the receiver 13 flows to the evaporator 15 if the first temperature is equal to or less than the threshold temperature. Therefore, an excessive rise in the first pressure in the receiver 13 is suppressed, and the receiver 13 can be protected.

以上、実施の形態について説明したが、本開示の内容は、実施の形態に限定されるものではなく、想定しうる均等の範囲を含む。 Although the above describes the embodiments, the contents of this disclosure are not limited to the embodiments and include the scope of conceivable equivalents.

1 第1冷媒回路、1A バイパス路、2 第2冷媒回路、3 熱源機器、4 利用側機器、5 第1冷媒配管、6 制御装置、7 第2冷媒配管、8 冷媒流路、10 第1圧縮機、11 一次側熱交換器、11A 低段側熱交換器、12 冷媒間熱交換器、13 受液器、14 第1減圧弁、14A 第1開閉弁、14B 第2開閉弁、15 蒸発器、16 気液分離器、17 第1圧力検知装置、17A 第2圧力検知装置、18 第1温度検知装置、20 二次側圧縮機、20A 高段側圧縮機、21 二次側凝縮器、21A 高段側凝縮器、22 二次側減圧弁、22A 高段側減圧弁、60 バス、61 プロセッサ、62 メモリ、63 入力インターフェース回路、64 出力インターフェース回路、100 冷凍サイクル装置。 1 First refrigerant circuit, 1A Bypass passage, 2 Second refrigerant circuit, 3 Heat source equipment, 4 Use side equipment, 5 First refrigerant piping, 6 Control device, 7 Second refrigerant piping, 8 Refrigerant flow path, 10 First compressor, 11 Primary side heat exchanger, 11A Low stage side heat exchanger, 12 Refrigerant heat exchanger, 13 Receiver, 14 First pressure reducing valve, 14A First opening and closing valve, 14B Second opening and closing valve, 15 Evaporator, 16 Gas-liquid separator, 17 First pressure detection device, 17A Second pressure detection device, 18 First temperature detection device, 20 Secondary side compressor, 20A High stage side compressor, 21 Secondary side condenser, 21A High stage side condenser, 22 Secondary side pressure reducing valve, 22A High stage side pressure reducing valve, 60 Bus, 61 Processor, 62 Memory, 63 Input interface circuit, 64 Output interface circuit, 100 Refrigeration cycle device.

Claims (13)

二酸化炭素である第1冷媒を第1冷媒回路に循環させて、前記第1冷媒によって第1対象を冷却する冷凍サイクル装置であって、
前記第1冷媒を圧縮する第1圧縮機と、
前記第1圧縮機から吐出された前記第1冷媒を第2対象と熱交換させ、前記第1冷媒を冷却する第1熱交換器と、
前記第1冷媒を前記第1対象と熱交換させる蒸発器と、
前記第1冷媒回路において前記蒸発器の上流側に設けられ、開状態において前記第1冷媒を減圧して、前記蒸発器に減圧した前記第1冷媒を流通させる第1弁と、
前記第1圧縮機の下流側と前記第1弁との間の前記第1冷媒の圧力である第1圧力を検知する第1圧力検知装置と、
前記蒸発器における前記第1対象の温度である第1温度を検知する第1温度検知装置と、
前記第1圧縮機および前記第1弁を制御する制御装置と、
第2冷媒を循環させる第2冷媒回路と、
を備え、
前記第2対象は前記第2冷媒であって、
前記第2冷媒回路は、
前記第2冷媒を圧縮する第2圧縮機と、
前記第2圧縮機から吐出された前記第2冷媒を第3対象と熱交換させ、前記第2冷媒を凝縮させる第2熱交換器と、
前記第2熱交換器において凝縮した前記第2冷媒を減圧する第2弁と、
前記第1熱交換器と、
を有し、
前記第1熱交換器は、
前記第2弁で減圧された前記第2冷媒と、前記第1圧縮機から吐出された前記第1冷媒とを熱交換させ、前記第1冷媒を凝縮させると共に前記第2冷媒を蒸発させ、
前記制御装置は、
前記第1圧縮機が停止しているときに、前記第1圧力が予め定められた第1閾値圧力以上であって、且つ、前記第1温度が予め定められた閾値温度以下である場合には、前記第1弁を開状態に制御する、冷凍サイクル装置。
A refrigeration cycle device that circulates a first refrigerant, which is carbon dioxide, through a first refrigerant circuit and cools a first object with the first refrigerant,
a first compressor that compresses the first refrigerant;
a first heat exchanger that exchanges heat between the first refrigerant discharged from the first compressor and a second object to cool the first refrigerant;
an evaporator for exchanging heat between the first refrigerant and the first object;
a first valve that is provided in the first refrigerant circuit upstream of the evaporator, the first valve reducing the pressure of the first refrigerant in an open state and allowing the reduced pressure first refrigerant to flow through the evaporator;
a first pressure detection device that detects a first pressure, which is a pressure of the first refrigerant between a downstream side of the first compressor and the first valve;
a first temperature detection device that detects a first temperature, which is a temperature of the first object in the evaporator;
a control device that controls the first compressor and the first valve;
a second refrigerant circuit for circulating a second refrigerant;
Equipped with
The second object is the second refrigerant,
The second refrigerant circuit includes:
a second compressor that compresses the second refrigerant;
a second heat exchanger that exchanges heat between the second refrigerant discharged from the second compressor and a third object to condense the second refrigerant;
a second valve for reducing the pressure of the second refrigerant condensed in the second heat exchanger;
The first heat exchanger;
having
The first heat exchanger is
a heat exchange is performed between the second refrigerant decompressed by the second valve and the first refrigerant discharged from the first compressor, so that the first refrigerant is condensed and the second refrigerant is evaporated;
The control device includes:
a first valve being controlled to an open state when the first pressure is equal to or greater than a predetermined first threshold pressure and the first temperature is equal to or less than a predetermined threshold temperature when the first compressor is stopped .
前記第1冷媒回路は、
前記第1冷媒を第4対象と熱交換させて冷却する一次側熱交換器を更に有する、請求項1に記載の冷凍サイクル装置。
The first refrigerant circuit includes:
The refrigeration cycle apparatus according to claim 1 , further comprising a primary side heat exchanger that cools the first refrigerant by exchanging heat with a fourth object.
前記第1冷媒回路において前記第1熱交換器の下流側であって、前記第1弁の上流側に、前記第1冷媒を貯留するための受液器を更に備える、請求項1または請求項2に記載の冷凍サイクル装置。 The refrigeration cycle device according to claim 1 or 2, further comprising a receiver for storing the first refrigerant downstream of the first heat exchanger in the first refrigerant circuit and upstream of the first valve. 前記第1圧力検知装置は、
前記受液器における前記第1冷媒の前記第1圧力を検知する、請求項3に記載の冷凍サイクル装置。
The first pressure sensing device is
The refrigeration cycle apparatus according to claim 3 , wherein the first pressure of the first refrigerant in the receiver is detected .
前記第1圧縮機から吐出された前記第1冷媒の前記第1圧力を検知する第2圧力検知装置を更に備え、
前記制御装置は、
前記第1圧縮機が運転しているときに、前記第1圧縮機から吐出された前記第1冷媒の前記第1圧力が、予め定められた第2閾値圧力以上である場合には、前記受液器における前記第1冷媒の前記第1圧力が前記第1閾値圧力以上であるか否かを判定し、
前記受液器における前記第1冷媒の前記第1圧力が前記第1閾値圧力以上であって、且つ、前記第1温度が前記閾値温度以下である場合には、前記第1弁を開状態に制御し、
前記第1閾値圧力は、前記受液器の設計圧力に基づいて定められており、
前記第2閾値圧力は、前記第1圧縮機の設計圧力に基づいて定められている、請求項4に記載の冷凍サイクル装置。
a second pressure detection device that detects the first pressure of the first refrigerant discharged from the first compressor,
The control device includes:
When the first compressor is operating, if the first pressure of the first refrigerant discharged from the first compressor is equal to or higher than a predetermined second threshold pressure, it is determined whether the first pressure of the first refrigerant in the receiver is equal to or higher than the first threshold pressure;
When the first pressure of the first refrigerant in the receiver is equal to or higher than the first threshold pressure and the first temperature is equal to or lower than the threshold temperature, the first valve is controlled to an open state;
The first threshold pressure is determined based on a design pressure of the receiver,
The refrigeration cycle apparatus according to claim 4 , wherein the second threshold pressure is determined based on a design pressure of the first compressor.
前記制御装置は、
前記第2圧縮機が運転している場合であって、前記第2圧縮機が必要冷凍能力を発揮していない場合には、前記第1圧力が前記第1閾値圧力以上か否かを判定し、
前記第1圧力が前記第1閾値圧力以上であって、且つ、前記第1温度が前記閾値温度以下である場合には、前記第1弁を開状態に制御する、請求項1または請求項2に記載の冷凍サイクル装置。
The control device includes:
When the second compressor is operating and the second compressor is not exerting a required refrigeration capacity, it is determined whether the first pressure is equal to or higher than the first threshold pressure;
3. The refrigeration cycle apparatus according to claim 1, wherein the first valve is controlled to an open state when the first pressure is equal to or higher than the first threshold pressure and the first temperature is equal to or lower than the threshold temperature.
二酸化炭素である第1冷媒を第1冷媒回路に循環させて、前記第1冷媒によって第1対象を冷却する冷凍サイクル装置であって、
前記第1冷媒を圧縮する第1圧縮機と、
前記第1圧縮機から吐出された前記第1冷媒を第2対象と熱交換させ、前記第1冷媒を冷却する第1熱交換器と、
前記第1冷媒を前記第1対象と熱交換させる蒸発器と、
前記第1冷媒回路において前記蒸発器の上流側に設けられ、開状態において前記第1冷媒を減圧して、前記蒸発器に減圧した前記第1冷媒を流通させる第1弁と、
前記第1圧縮機の下流側と前記第1弁との間の前記第1冷媒の圧力である第1圧力を検知する第1圧力検知装置と、
前記蒸発器における前記第1対象の温度である第1温度を検知する第1温度検知装置と、
前記第1圧縮機および前記第1弁を制御する制御装置と、
前記第1冷媒回路において前記第1熱交換器の下流側であって、前記第1弁の上流側に、前記第1冷媒を貯留するための受液器と、
前記第1冷媒回路と接続されて、前記第1冷媒を流通させる冷媒流路と、
を備え、
前記冷媒流路は、
前記第1冷媒を圧縮する第2圧縮機と、
前記第2圧縮機から吐出された前記第1冷媒を第5対象と熱交換させ、前記第1冷媒を凝縮させる第2熱交換器と、
前記第2熱交換器において凝縮した前記第1冷媒を減圧する第2弁と、
を有し、
前記受液器は、
前記第2弁の下流側に設けられ、
前記第2圧縮機は、
前記第1熱交換器と前記第2弁からの前記第1冷媒を圧縮し、
前記制御装置は、
前記第1圧縮機が停止しているときに、前記第1圧力が予め定められた第1閾値圧力以上であって、且つ、前記第1温度が予め定められた閾値温度以下である場合には、前記第1弁を開状態に制御する、冷凍サイクル装置。
A refrigeration cycle device that circulates a first refrigerant, which is carbon dioxide, through a first refrigerant circuit and cools a first object with the first refrigerant,
a first compressor that compresses the first refrigerant;
a first heat exchanger that exchanges heat between the first refrigerant discharged from the first compressor and a second object to cool the first refrigerant;
an evaporator for exchanging heat between the first refrigerant and the first object;
a first valve that is provided in the first refrigerant circuit upstream of the evaporator, the first valve reducing the pressure of the first refrigerant in an open state and allowing the reduced pressure first refrigerant to flow through the evaporator;
a first pressure detection device that detects a first pressure, which is a pressure of the first refrigerant between a downstream side of the first compressor and the first valve;
a first temperature detection device that detects a first temperature, which is a temperature of the first object in the evaporator;
A control device that controls the first compressor and the first valve;
a receiver for storing the first refrigerant, the receiver being located downstream of the first heat exchanger in the first refrigerant circuit and upstream of the first valve;
a refrigerant flow path connected to the first refrigerant circuit and allowing the first refrigerant to flow;
Equipped with
The refrigerant flow path is
a second compressor that compresses the first refrigerant;
A second heat exchanger that exchanges heat between the first refrigerant discharged from the second compressor and a fifth object to condense the first refrigerant;
a second valve for reducing the pressure of the first refrigerant condensed in the second heat exchanger;
having
The receiver is
provided downstream of the second valve,
The second compressor is
compressing the first refrigerant from the first heat exchanger and the second valve;
The control device includes:
a first valve being controlled to an open state when the first pressure is equal to or greater than a predetermined first threshold pressure and the first temperature is equal to or less than a predetermined threshold temperature when the first compressor is stopped .
前記第1圧力検知装置は、前記受液器における前記第1圧力を検知する、請求項7に記載の冷凍サイクル装置。 The refrigeration cycle apparatus according to claim 7 , wherein the first pressure detection device detects the first pressure in the receiver. 前記第1圧縮機と前記第1熱交換器と前記受液器と前記第1弁と前記蒸発器とは、前記第1冷媒を流通させる第1冷媒配管によって接続され、
前記第1閾値圧力は、
前記第1圧縮機と前記第1熱交換器と前記受液器と前記第1弁と前記蒸発器と前記第1冷媒配管の各々の設計圧力未満であって、且つ、安全弁また破裂板が作動する圧力未満の圧力である、請求項3に記載の冷凍サイクル装置。
the first compressor, the first heat exchanger, the receiver, the first valve, and the evaporator are connected by a first refrigerant piping through which the first refrigerant flows;
The first threshold pressure is
4. The refrigeration cycle apparatus according to claim 3, wherein the pressure is lower than a design pressure of each of the first compressor, the first heat exchanger, the receiver, the first valve, the evaporator, and the first refrigerant pipe, and is lower than a pressure at which a safety valve or a rupture disc operates.
前記第1圧縮機と前記第1熱交換器と前記受液器と前記第1弁と前記蒸発器とは、前記第1冷媒を流通させる第1冷媒配管によって接続され、the first compressor, the first heat exchanger, the receiver, the first valve, and the evaporator are connected by a first refrigerant pipe through which the first refrigerant flows;
前記第1閾値圧力は、The first threshold pressure is
前記第1圧縮機と前記第1熱交換器と前記受液器と前記第1弁と前記蒸発器と前記第1冷媒配管の各々の設計圧力未満であって、且つ、安全弁また破裂板が作動する圧力未満の圧力である、請求項7または請求項8に記載の冷凍サイクル装置。9. The refrigeration cycle apparatus according to claim 7 or 8, wherein the pressure is lower than a design pressure of each of the first compressor, the first heat exchanger, the receiver, the first valve, the evaporator, and the first refrigerant pipe, and is lower than a pressure at which a safety valve or a rupture disc operates.
前記制御装置は、
前記第2圧縮機が運転を行えない状態にある場合には、前記第1圧縮機を停止させ、前記第1圧力が前記第1閾値圧力以上か否かを判定し、
前記第1圧力が前記第1閾値圧力以上であって、且つ、前記第1温度が前記閾値温度以下である場合には、前記第1弁を開状態に制御する、請求項1、2、7、8のいずれか一項に記載の冷凍サイクル装置。
The control device includes:
When the second compressor is in a state where it cannot operate, the first compressor is stopped, and it is determined whether the first pressure is equal to or greater than the first threshold pressure;
The refrigeration cycle apparatus according to claim 1 , 2 , 7 , or 8 , wherein the first valve is controlled to an open state when the first pressure is equal to or higher than the first threshold pressure and the first temperature is equal to or lower than the threshold temperature.
前記閾値温度は、前記第1冷媒回路において前記第1冷媒が均圧状態にある場合の前記第1冷媒の凝縮温度よりも低い温度である、請求項1、2、7、8のいずれか一項に記載の冷凍サイクル装置。 The refrigeration cycle apparatus according to claim 1 , 2 , 7 , or 8 , wherein the threshold temperature is a temperature lower than a condensation temperature of the first refrigerant when the first refrigerant is in an equal pressure state in the first refrigerant circuit. 前記閾値温度は、
前記第1圧縮機が停止した状態であって、且つ、前記第1弁が開状態である場合において前記蒸発器に流入する前記第1冷媒の量が前記蒸発器の容積を超えないよう設定されている、請求項1、2、7、8のいずれか一項に記載の冷凍サイクル装置。
The threshold temperature is
A refrigeration cycle device as described in any one of claims 1, 2, 7, and 8, wherein the amount of the first refrigerant flowing into the evaporator when the first compressor is stopped and the first valve is open is set so as not to exceed the volume of the evaporator.
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