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公開番号2024047690
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-04-08
出願番号2022153324
出願日2022-09-27
発明の名称冷媒回路装置
出願人富士電機株式会社
代理人弁理士法人酒井国際特許事務所
主分類F25D 11/00 20060101AFI20240401BHJP(冷凍または冷却;加熱と冷凍との組み合わせシステム;ヒートポンプシステム;氷の製造または貯蔵;気体の液化または固体化)
要約【課題】消費電力の低減化を図ること。
【解決手段】庫内熱交換器24、圧縮機21、庫外熱交換器22、膨張機構23を冷媒管路25にて順次接続して構成された循環経路20と、圧縮機21から吐出された冷媒を加熱室の庫内熱交換器24に対して供給する導入経路30と、この冷媒を庫外熱交換器22の上流側に供給する帰還経路40とを備えた冷媒回路10を有し、加熱室内温度が加熱オン温度以下となる場合に圧縮機21を駆動させ、加熱室内温度が加熱オフ温度以上となる場合に圧縮機21を駆動停止にさせる制御部60は、冷却室内温度が冷却オン温度以上であっても冷却オン猶予温度範囲にある場合には、加熱室内温度が加熱オン温度以下となるまで圧縮機21の駆動停止を維持し、冷却室内温度が冷却オフ温度以下であっても冷却オフ猶予温度範囲にある場合には、加熱室内温度が加熱オフ温度以上となるまで圧縮機21の駆動を維持する圧縮機オンオフ制御を行う。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
室の内部に配設された庫内熱交換器と、前記庫内熱交換器を通過した冷媒を吸引して圧縮する圧縮機と、前記室の外部に配設された庫外熱交換器と、前記庫外熱交換器を通過した冷媒の流量を増減させて断熱膨張させる膨張機構とを冷媒管路にて順次接続して構成された第１経路と、
前記圧縮機の吐出側の冷媒管路に設けられた切替バルブにより冷媒が導入された場合に、前記庫内熱交換器のうち加熱対象となる加熱室に配設された加熱庫内熱交換器に対して、該圧縮機で圧縮された冷媒を供給する第２経路と、
前記加熱庫内熱交換器を通過した冷媒を、前記第１経路の前記庫外熱交換器の上流側に供給する第３経路と
を備えた冷媒回路を有し、前記冷媒回路に冷媒を循環させることにより、前記加熱室の内部雰囲気を加熱させつつ前記加熱庫内熱交換器以外の前記庫内熱交換器が配設された任意の冷却室の内部雰囲気を冷却する冷媒回路装置であって、
前記加熱室の内部温度である加熱室内温度が予め決められた加熱オン温度以下となる場合に前記圧縮機を駆動させる一方、前記加熱室内温度が予め決められた加熱オフ温度以上となる場合に前記圧縮機を駆動停止にさせる制御部を備え、
前記制御部は、前記冷却室の内部温度である冷却室内温度が予め決められた冷却オン温度以上であっても冷却オン猶予温度範囲にある場合には、前記加熱室内温度が前記加熱オン温度以下となるまで前記圧縮機の駆動停止を維持する一方、前記冷却室内温度が予め決められた冷却オフ温度以下であっても冷却オフ猶予温度範囲にある場合には、前記加熱室内温度が前記加熱オフ温度以上となるまで前記圧縮機の駆動を維持する圧縮機オンオフ制御を行うことを特徴とする冷媒回路装置。
続きを表示（約 650 文字）【請求項２】
前記制御部は、前記圧縮機を駆動させたときの前記冷却室内温度と前記圧縮機を駆動停止にさせたときの前記冷却室内温度との温度差の中間温度が予め設定された目標温度よりも高い場合には、前記膨張機構における冷媒の流量を低減させる一方、前記中間温度が前記目標温度よりも低い場合には、前記膨張機構における冷媒の流量を増大させる蒸発温度制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の冷媒回路装置。
【請求項３】
前記第３経路は、通過する冷媒の流量を増減させて該冷媒を断熱膨張させる膨張弁を備え、
前記制御部は、前記圧縮機を駆動させたときの前記冷却室内温度と前記圧縮機を駆動停止にさせたときの前記冷却室内温度との温度差の中間温度が予め設定された目標温度よりも高い場合には、前記膨張弁における冷媒の流量を増大させる一方、前記中間温度が前記目標温度よりも低い場合には、前記膨張弁における冷媒の流量を低減させる中間圧力制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の冷媒回路装置。
【請求項４】
前記第２経路は、前記圧縮機と前記庫外熱交換器とを接続する冷媒管路から分岐して前記膨張機構と前記加熱庫内熱交換器とを接続する冷媒管路に合流する態様で設けられ、
前記第３経路は、前記加熱庫内熱交換器と前記圧縮機とを接続する冷媒管路から分岐して前記圧縮機と前記庫外熱交換器とを接続する冷媒管路に合流する態様で設けられたことを特徴とする請求項１～３のいずれか１つに記載の冷媒回路装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷媒回路装置に関し、より詳細には、例えば自動販売機等に適用され、自動販売機本体に画成された断熱構造の商品収容庫の内部雰囲気を冷却及び／又は加熱するための冷媒回路装置に関するものである。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、例えば自動販売機等に適用される冷媒回路装置として、ヒートポンプとしての機能を有する冷媒回路を備えたものが知られている。かかる冷媒回路は、第１経路と第２経路と第３経路とを備えている。
【０００３】
第１経路は、庫内熱交換器、圧縮機、庫外熱交換器及び膨張機構を冷媒配管にて順次接続して環状に構成されたものである。庫内熱交換器は、自動販売機の商品収容庫の内部に配設されている。この庫内熱交換器は、供給された冷媒が所定の流路を通過することにより、該冷媒と商品収容庫の内部空気（内部雰囲気）との熱交換を行うものである。
【０００４】
圧縮機は、自動販売機本体内であって商品収容庫の外部となる機械室に配設されており、庫内熱交換器の冷媒を吸引し、吸引した冷媒を圧縮して高温高圧の状態にして吐出するものである。庫外熱交換器は、圧縮機と同様に機械室に配設されており、供給された冷媒が所定の流路を通過することにより、該冷媒と周囲空気との熱交換を行って該冷媒を放熱させるものである。膨張機構は、庫外熱交換器で放熱した冷媒の流量を増減させることにより断熱膨張させるものである。
【０００５】
このような第１経路においては、圧縮機で圧縮された冷媒が庫外熱交換器で放熱し、放熱した冷媒が膨張機構で断熱膨張され、庫内熱交換器で商品収容庫の内部空気と熱交換して蒸発する。この庫内熱交換器で蒸発した冷媒は、圧縮機により吸引されて再び圧縮されて循環することになる。これにより庫内熱交換器が配設された商品収容庫の内部空気は冷却されることになる。
【０００６】
第２経路は、圧縮機で圧縮した冷媒を導入し、第１経路を構成する庫内熱交換器のうち加熱対象となる商品収容庫に配設された庫内熱交換器（加熱庫内熱交換器）に供給することにより該加熱庫内熱交換器で冷媒を放熱させるものである。これにより該加熱庫内熱交換器が配設された商品収容庫の内部空気は加熱されることになる。
【０００７】
第３経路は、加熱庫内熱交換器で放熱した冷媒を導入して、第１経路の庫外熱交換器の上流側に戻すものである。これにより第３経路を通過した冷媒は、第１経路に至り、その後に庫外熱交換器で放熱した後に膨張機構で断熱膨張されて庫内熱交換器に送出されることになる。
【０００８】
このような構成を有する冷媒回路装置においては、該当する商品収容庫の内部空気の冷却のみを行う場合（冷却単独運転を行う場合）には、第１経路のみに冷媒を循環させればよい。その一方、いずれかの商品収容庫の内部空気を加熱して他の商品収容庫の内部空気を冷却する場合（冷却加熱運転を行う場合）には、加熱対象となる商品収容庫の加熱庫内熱交換器に第２経路を通じて高圧冷媒を供給して放熱させ、その後に第３経路を経由して第１経路に戻し、冷却対象となる商品収容庫の庫内熱交換器に送出するように循環させればよい。
【０００９】
そして、上記冷媒回路装置においては、冷却加熱運転を行う場合において、次のように圧縮機を駆動させている。すなわち、冷却対象となる商品収容庫（冷却庫）の庫内温度が予め決められた冷却オン温度以上となる場合、あるいは加熱対象となる商品収容庫（加熱庫）の庫内温度が予め決められた加熱オン温度以下となる場合に、圧縮機を駆動させるようにする一方、冷却庫の庫内温度が予め決められた冷却オフ温度以下となる場合、あるいは加熱庫の庫内温度が加熱オフ温度以上となる場合に、圧縮機の駆動を停止させるものである（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
特開２００３－１７３４６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
（【００１１】以降は省略されています）

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