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公開番号2024170901
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-12-11
出願番号2023087661
出願日2023-05-29
発明の名称冷凍サイクル装置
出願人株式会社豊田自動織機
代理人個人,個人
主分類F25B 1/00 20060101AFI20241204BHJP(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】インバータを効率良く冷却すること。
【解決手段】切換弁71は、インバータ関連温度が予め設定されている閾値温度を下回ると許容状態に切り換わる。吸入圧領域59に吸入される冷媒は、第1領域61からバイパス通路70を介して第2領域62へ流れ込む冷媒によって暖められる。その結果、吸入圧領域59に吸入される冷媒の温度が高くなるため、インバータ63の温度が閾値温度に対して極端に下回ってしまうことが回避される。切換弁71は、インバータ関連温度が閾値温度を上回ると遮断状態に切り換わる。よって、吸入圧領域59に吸入される冷媒が、第1領域61からバイパス通路70を介して第2領域62へ流れ込む冷媒によって暖められ過ぎてしまうことが回避される。その結果、インバータ63の温度が閾値温度に対して極端に上回ってしまうことが回避される。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
冷媒を圧縮して吐出する圧縮機と、
前記圧縮機から吐出された冷媒を凝縮する凝縮器と、
前記凝縮器で凝縮された冷媒を減圧する膨張弁と、
前記膨張弁で減圧された冷媒を蒸発させる蒸発器と、をこの順に環状に接続して構成される冷凍サイクルを備え、
前記圧縮機は、
冷媒を圧縮するために駆動する圧縮部と、
前記圧縮部を駆動するモータと、
前記モータを駆動するインバータと、
前記蒸発器からの冷媒が吸入される吸入圧領域、及び前記圧縮部の駆動により圧縮された冷媒が吐出される吐出圧領域を有するハウジングと、を備え、
前記インバータは、前記吸入圧領域に吸入される冷媒によって冷却される冷凍サイクル装置であって、
冷凍サイクルは、
前記吐出圧領域から前記凝縮器の入口までの間の領域である第１領域と、
前記蒸発器の出口から前記吸入圧領域までの間の領域である第２領域と、を有し、
前記第１領域と前記第２領域とを接続するバイパス通路と、
前記第１領域から前記バイパス通路を介した前記第２領域への冷媒の流れを許容する許容状態と、前記第１領域から前記バイパス通路を介した前記第２領域への冷媒の流れを遮断する遮断状態と、に切換可能な切換弁と、を備え、
前記切換弁は、前記インバータの温度に関連する温度であるインバータ関連温度が予め設定されている閾値温度を下回ると前記許容状態に切り換わるとともに、前記インバータ関連温度が前記閾値温度を上回ると前記遮断状態に切り換わることを特徴とする冷凍サイクル装置。
続きを表示（約 570 文字）【請求項２】
前記インバータ関連温度は前記インバータの温度であり、
前記インバータの温度を検出するインバータ温度センサを備え、
前記切換弁は、前記インバータ温度センサにより検出される温度が前記閾値温度を下回ると前記許容状態に切り換わるとともに、前記インバータ温度センサにより検出される温度が前記閾値温度を上回ると前記遮断状態に切り換わることを特徴とする請求項１に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項３】
前記インバータ関連温度は前記吸入圧領域に吸入される冷媒の温度であり、
前記吸入圧領域に吸入される冷媒の温度を検出する冷媒温度センサを備え、
前記切換弁は、前記冷媒温度センサにより検出される温度が前記閾値温度を下回ると前記許容状態に切り換わるとともに、前記冷媒温度センサにより検出される温度が前記閾値温度を上回ると前記遮断状態に切り換わることを特徴とする請求項１に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項４】
前記切換弁は、前記インバータ関連温度が前記閾値温度を下回るとともに下降傾向である場合には前記許容状態に切り換わるとともに、前記インバータ関連温度が上昇傾向である場合には前記遮断状態に切り換わることを特徴とする請求項１～請求項３のいずれか一項に記載の冷凍サイクル装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷凍サイクル装置に関する。
続きを表示（約 2,600 文字）【背景技術】
【０００２】
従来から、圧縮機と、凝縮器と、膨張弁と、蒸発器と、をこの順に環状に接続して構成される冷凍サイクルを備えた冷凍サイクル装置が知られている。圧縮機は、冷媒を圧縮して吐出する。凝縮器は、圧縮機から吐出された冷媒を凝縮する。膨張弁は、凝縮器で凝縮された冷媒を減圧する。蒸発器は、膨張弁で減圧された冷媒を蒸発させる。そして、冷凍サイクル装置は、冷凍サイクルを用いて、凝縮器及び蒸発器の少なくとも一方を介した冷媒と温調対象との熱交換を行うことにより、温調対象の温度を調節する。
【０００３】
圧縮機は、圧縮部を備えている。圧縮部は、冷媒を圧縮するために駆動する。また、例えば特許文献１のように、圧縮機は、モータと、インバータと、を備えている場合がある。モータは、圧縮部を駆動する。インバータは、モータを駆動する。圧縮機のハウジングは、吸入圧領域、及び吐出圧領域を有している。吸入圧領域には、蒸発器からの冷媒が吸入される。吐出圧領域には、圧縮部の駆動により圧縮された冷媒が吐出される。インバータは、吸入圧領域に吸入される冷媒によって冷却されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２００８－５７８７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、例えば、吸入圧領域に吸入される冷媒の温度が低過ぎると、インバータが、吸入圧領域に吸入される冷媒によって冷却され過ぎてしまうため、インバータに不具合が生じる虞がある。一方で、例えば、吸入圧領域に吸入される冷媒の温度が高いほど、インバータが、吸入圧領域に吸入される冷媒によって冷却され難くなってしまう。したがって、インバータを効率良く冷却することが望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決する冷凍サイクル装置は、冷媒を圧縮して吐出する圧縮機と、前記圧縮機から吐出された冷媒を凝縮する凝縮器と、前記凝縮器で凝縮された冷媒を減圧する膨張弁と、前記膨張弁で減圧された冷媒を蒸発させる蒸発器と、をこの順に環状に接続して構成される冷凍サイクルを備え、前記圧縮機は、冷媒を圧縮するために駆動する圧縮部と、前記圧縮部を駆動するモータと、前記モータを駆動するインバータと、前記蒸発器からの冷媒が吸入される吸入圧領域、及び前記圧縮部の駆動により圧縮された冷媒が吐出される吐出圧領域を有するハウジングと、を備え、前記インバータは、前記吸入圧領域に吸入される冷媒によって冷却される冷凍サイクル装置であって、冷凍サイクルは、前記吐出圧領域から前記凝縮器の入口までの間の領域である第１領域と、前記蒸発器の出口から前記吸入圧領域までの間の領域である第２領域と、を有し、前記第１領域と前記第２領域とを接続するバイパス通路と、前記第１領域から前記バイパス通路を介した前記第２領域への冷媒の流れを許容する許容状態と、前記第１領域から前記バイパス通路を介した前記第２領域への冷媒の流れを遮断する遮断状態と、に切換可能な切換弁と、を備え、前記切換弁は、前記インバータの温度に関連する温度であるインバータ関連温度が予め設定されている閾値温度を下回ると前記許容状態に切り換わるとともに、前記インバータ関連温度が前記閾値温度を上回ると前記遮断状態に切り換わる。
【０００７】
これによれば、切換弁は、例えば、インバータ関連温度が予め設定されている閾値温度を下回ると許容状態に切り換わる。すると、第１領域からバイパス通路を介した第２領域への冷媒の流れが許容されるため、吸入圧領域に吸入される冷媒が、第１領域からバイパス通路を介して第２領域へ流れ込む冷媒によって暖められる。その結果、吸入圧領域に吸入される冷媒の温度が高くなるため、インバータの温度が閾値温度に対して極端に下回ってしまうことを回避することができる。したがって、インバータが、吸入圧領域に吸入される冷媒によって冷却され過ぎてしまうことを回避することができる。
【０００８】
一方で、切換弁は、例えば、インバータ関連温度が閾値温度を上回ると遮断状態に切り換わる。すると、第１領域からバイパス通路を介した第２領域への冷媒の流れが遮断されるため、吸入圧領域に吸入される冷媒が、第１領域からバイパス通路を介して第２領域へ流れ込む冷媒によって暖められ過ぎてしまうことが回避される。その結果、インバータの温度が閾値温度に対して極端に上回ってしまうことを回避することができる。したがって、インバータが、吸入圧領域に吸入される冷媒によって冷却され難くなってしまうことを回避することができる。以上により、インバータを効率良く冷却することができる。
【０００９】
上記冷凍サイクル装置において、前記インバータ関連温度は前記インバータの温度であり、前記インバータの温度を検出するインバータ温度センサを備え、前記切換弁は、前記インバータ温度センサにより検出される温度が前記閾値温度を下回ると前記許容状態に切り換わるとともに、前記インバータ温度センサにより検出される温度が前記閾値温度を上回ると前記遮断状態に切り換わるとよい。このように、インバータ関連温度として、インバータ温度センサにより検出されるインバータの温度を用いる構成は、インバータを効率良く冷却する上で好適である。
【００１０】
上記冷凍サイクル装置において、前記インバータ関連温度は前記吸入圧領域に吸入される冷媒の温度であり、前記吸入圧領域に吸入される冷媒の温度を検出する冷媒温度センサを備え、前記切換弁は、前記冷媒温度センサにより検出される温度が前記閾値温度を下回ると前記許容状態に切り換わるとともに、前記冷媒温度センサにより検出される温度が前記閾値温度を上回ると前記遮断状態に切り換わるとよい。吸入圧領域に吸入される冷媒の温度は、インバータの温度に関連する温度である。このように、インバータ関連温度として、冷媒温度センサにより検出される冷媒の温度を用いる構成は、インバータを効率良く冷却する上で好適である。
（【００１１】以降は省略されています）

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