JP2003004316A - 冷凍装置の制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 超臨界流体を冷媒として用い、ガスクーラー
の出口側と圧縮機の入口側とにおいて冷媒を熱交換する
内部熱交換器を設けた冷凍サイクルを用いるものにおい
て、膨張弁入口の温度および圧力を検知し、図５に示す
テーブルのように、冷媒の比エンタルピ値を算出するこ
とで、確実に最適な効率になるような圧力に合わせるこ
とができる、すなわち確実に冷凍能力を増減させること
を可能にして、高効率かつ高能力な冷凍サイクルを提供
することを課題とする。 【解決手段】 内部熱交換量を調整するための流量調整
弁１１と、膨張弁入口の圧力検出手段７と、温度検出手
段８を有し、冷媒の比エンタルピを演算することで、最
適な冷凍サイクルでの運転を図ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、圧縮機の入口側配
管とガスクーラーの出口側配管とを流れる冷媒を熱交換
させる内部熱交換器を備えて蒸気圧縮サイクルを構成
し、この蒸気圧縮サイクルの高圧側で臨界点を超える流
体を冷媒として用いる冷凍装置の制御方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、蒸気圧縮式冷凍サイクルに使用さ
れる冷媒の脱フロン対策の一つとして、例えば二酸化炭
素（ＣＯ２）を使用した蒸気圧縮式冷凍サイクルが提案
されている。しかし高圧側が臨界点を超えるような二酸
化炭素を使用した蒸気圧縮式冷凍サイクルでは、フロン
サイクルで用いられているような過冷却度制御方法を用
いることはできず、何らかの能力制御方法が必要とな
る。また、ＣＯ２サイクルでは、フロンサイクルに比べ
て冷凍能力やＣＯＰ（成績係数）が劣ることから、これ
を改善するために、特公平７−２９４０３３号公報に示
されるようなサイクル制御方法の例がある。この例につ
いて図１１を参照して説明すると、まずガスクーラー出
口の冷媒温度を検出し（Ｓ１００）、この冷媒温度から
高圧通路を流れる冷媒の最適高圧を演算し（Ｓ１０
１）、高圧通路の実際の高圧圧力が、最適高圧より大き
いか否かを判定する（Ｓ１０２）。この結果、実際の高
圧圧力が大きいと判定された場合には、前記膨張弁の開
度を大きくする方向に制御して高圧圧力を低下させる
（Ｓ１０３）。また実際の高圧圧力が小さいと判定され
た場合には、前記膨張弁の開度を小さくする方向に制御
して高圧圧力を上昇させるものである。以上のように、
ガスクーラーの圧力が臨界圧力を超えるＣＯ２サイクル
では、冷凍能力やＣＯＰが高圧圧力に左右され、ある圧
力（１０〜１５ＭＰａ）でＣＯＰが最も良くなることが
判っている。例えば、膨張弁入口温度が４０度前後とな
る夏場にあっては、図１２に示すように、ＣＯＰが最大
αとなる高圧圧力βが存在する。これは、ＣＯ２を冷媒
として使用する場合、この膨張弁入口側の冷媒温度に対
して効率の良い最適な高圧圧力値がある事に着目したも
のである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のよう
に冷媒温度から最適高圧を計算する方法は簡易的ではあ
るが、圧縮機の吐出圧力と膨張弁の入口圧力は冷媒循環
量が変化すると圧力損失も大きく変化するため、実際に
吐出圧力を最適な効率になるような圧力に合わせるため
には計算式が非常に複雑になる。特に高圧が８ＭＰａか
ら１０ＭＰａの範囲においては超臨界域での等温線の勾
配が著しく小さくなるため、複数の検出器で演算を行う
場合の補正などを考慮すると、実際に最適な高圧に制御
することは現実的には困難である。すなわち最適な効率
になるような圧力に合わせることが困難であるので、高
効率かつ高能力な冷凍サイクルを提供することも困難で
ある。

【０００４】そこで、本発明においては、超臨界流体を
冷媒として用い、ガスクーラーの出口側と圧縮機の入口
側とにおいて冷媒を熱交換する内部熱交換器を設けた冷
凍サイクルを用いるものにおいて、膨張弁入口の温度お
よび圧力を検知し、図５に示すテーブルのように、冷媒
の比エンタルピ値を算出することで、確実に最適な効率
になるような圧力に合わせることができる、すなわち確
実に冷凍能力を増減させることを可能にして、高効率か
つ高能力な冷凍サイクルを提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の本発明の
冷凍装置の制御方法は、圧縮機と、ガスクーラーと、前
記ガスクーラーの出口側配管と前記圧縮機の入口側配管
を流れる流体を熱交換させる内部熱交換器と、膨張弁
と、蒸発器とをそれぞれ配管を介して環状に接続して蒸
気圧縮サイクルを構成し、前記蒸気圧縮サイクルの高圧
側で臨界点を超える前記流体を冷媒として用いる冷凍装
置の制御方法であって、前記膨張弁入口側の冷媒温度を
検出する温度検出手段と、前記膨張弁入口側の冷媒圧力
を検出する圧力検出手段とを有し、前記温度検出手段に
よって検出した検出温度と前記圧力検出手段によって検
出した検出圧力とから前記膨張弁入口の比エンタルピ値
を演算し、前記比エンタルピ値に基づいて、前記膨張弁
の開度を制御することを特徴とする。請求項２記載の本
発明の冷凍装置の制御方法は、圧縮機と、ガスクーラー
と、前記ガスクーラーの出口側配管と前記圧縮機の入口
側配管を流れる流体を熱交換させる内部熱交換器と、膨
張弁と、レシーバと、蒸発器とをそれぞれ配管を介して
環状に接続して蒸気圧縮サイクルを構成し、前記レシー
バの上部と前記蒸発器の出口から前記内部熱交換器の入
口までの配管とを接続するバイパス回路と、前記バイパ
ス回路を流れる冷媒流量を調整する内部熱交換量調節弁
とを有し、前記蒸気圧縮サイクルの高圧側で臨界点を超
える前記流体を冷媒として用いる冷凍装置の制御方法で
あって、前記膨張弁の入口側での冷媒温度を検出する温
度検出手段と、前記蒸気圧縮サイクルの高圧側配管の圧
力を検出する圧力検出手段とを有し、前記温度検出手段
によって検出した温度と前記圧力検出手段によって検出
した圧力とから前記膨張弁入口冷媒の比エンタルピ値を
演算し、前記比エンタルピ値に基づいて、前記内部熱交
換量調節弁の開度を制御することを特徴とする。請求項
３記載の本発明の冷凍装置の制御方法は、圧縮機と、ガ
スクーラーと、前記ガスクーラーの出口側配管と前記圧
縮機の入口側配管を流れる流体を熱交換させる内部熱交
換器と、第１の膨張弁と、レシーバと、第２の膨張弁
と、蒸発器とをそれぞれ配管を介して環状に接続して蒸
気圧縮サイクルを構成し、前記蒸気圧縮サイクルの高圧
側で臨界点を超える流体を冷媒として用いる冷凍装置の
制御方法であって、前記膨張弁の入口側の冷媒温度を検
出する温度検出手段と、前記蒸気圧縮サイクルの高圧側
配管の圧力を検出する圧力検出手段とを有し、前記温度
検出手段によって検出した温度と前記圧力検出手段によ
って検出した圧力とから前記膨張弁入口冷媒の比エンタ
ルピ値を演算し、前記比エンタルピ値に基づいて、前記
第1の膨張弁および前記第2の膨張弁の開度を制御するこ
とを特徴とする。請求項４記載の本発明の冷凍装置の制
御方法は、圧縮機と、油分離器と、ガスクーラーと、前
記ガスクーラーの出口側配管と前記圧縮機の入口側配管
を流れる流体を熱交換させる内部熱交換器と、膨張弁
と、蒸発器とをそれぞれ配管を介して環状に接続して蒸
気圧縮サイクルを構成し、前記油分離器の底部と前記内
部熱交換器の出口から前記圧縮機の入口までの配管とを
接続する油戻し回路と、前記油戻し回路を流れる油戻り
量を調整する油戻り量調節弁とを有し、前記蒸気圧縮サ
イクルの高圧側で臨界点を超える前記流体を冷媒として
用いる冷凍装置の制御方法であって、前記膨張弁の入口
側での冷媒温度を検出する温度検出手段と、前記蒸気圧
縮サイクルの高圧側配管の圧力を検出する圧力検出手段
とを有し、前記温度検出手段によって検出した温度と前
記圧力検出手段によって検出した圧力とから前記膨張弁
入口冷媒の比エンタルピ値を演算し、前記比エンタルピ
値に基づいて、前記油戻り量調節弁の開度を制御するこ
とを特徴とする。請求項５記載の本発明は、請求項１か
ら請求項４のいずれかに記載の冷凍装置の制御方法にお
いて、前記比エンタルピ値に基づいて、前記ガスクーラ
ーの冷却量または前記圧縮機の回転数を制御することを
特徴とする。請求項６記載の本発明は、請求項２又は請
求項４に記載の冷凍装置の制御方法において、前記圧縮
機の冷媒温度を検出する温度検出手段を備え、前記温度
検出手段によって検出した冷媒温度に応じて、前記バイ
パス回路を流れる冷媒流量または前記油戻し回路を流れ
る油戻り量を制御することを特徴とする。請求項７記載
の本発明は、請求項１から請求項４のいずれかに記載の
冷凍装置の制御方法において、前記圧縮機の運転開始か
らの１０〜３０秒間は、前記膨張弁の開度を口径面積の
５％以下に制御することを特徴とする。請求項８記載の
本発明は、請求項１から請求項４のいずれかに記載の冷
凍装置の制御方法において、前記蒸発器に冷媒温度検出
手段を備え、前記温度検出手段によって検出された値が
０〜３度になる場合に、前記膨張弁の開度を制御するこ
とを特徴とする。請求項９記載の本発明は、請求項１か
ら請求項４のいずれかに記載の冷凍装置の制御方法にお
いて、前記蒸発器に冷媒温度検出手段を備え、前記温度
検出手段によって検出した冷媒温度に応じて、前記膨張
弁の開度、前記ガスクーラーの冷却量、または前記バイ
パス回路を流れる冷媒流量を制御することを特徴とす
る。請求項１０記載の本発明は、請求項２又は請求項４
に記載の冷凍装置の制御方法において、前記圧縮機の回
転数を検出する回転数検出手段を備え、前記回転数検出
手段によって検出した回転数に応じて、前記バイパス回
路を流れる冷媒流量または前記油戻し回路を流れる油戻
り量を制御することを特徴とする。請求項１１記載の本
発明は、請求項１から請求項４のいずれかに記載の冷凍
装置の制御方法において、前記冷媒として、二酸化炭素
を用いたことを特徴とする。請求項１２記載の本発明
は、請求項１から請求項４のいずれかに記載の冷凍装置
の制御方法において、前記冷媒として、二酸化炭素やア
ンモニアなどの自然冷媒を用い、充填する潤滑油量を５
〜１０ｇとし、前記圧縮機としてリニア圧縮機を用いる
ことを特徴とする。

【０００６】

【発明の実施の形態】本発明の第１の実施の形態は、膨
張弁の入口側での冷媒温度と、蒸気圧縮サイクルの高圧
側配管の圧力とを検出し、温度検出手段によって検出し
た温度と圧力検出手段によって検出した圧力とから、膨
張弁入口冷媒の比エンタルピ値を演算し、膨張弁開度を
増減させるものである。本実施の形態によれば、要求負
荷が高いときは熱交換量が高くなるように制御でき、か
つ要求負荷が低いときはＣＯＰが高くなるように制御で
きるので、確実に冷凍サイクルの性能向上が図れる。

【０００７】本発明の第２の実施の形態は、膨張弁の入
口側での冷媒温度と、蒸気圧縮サイクルの高圧側配管の
圧力とを検出し、温度検出手段によって検出した温度と
圧力検出手段によって検出した圧力とから、膨張弁入口
冷媒の比エンタルピを演算し、レシーバの上部と蒸発器
の出口から内部熱交換器の入口までの配管とを接続する
バイパス回路の内部熱交換量調節弁開度を増減させるも
のである。本実施の形態によれば、要求負荷が高いとき
は高圧を低下させながら熱交換量が高くなるように内部
熱交量を制御でき、かつ要求負荷が低いときはＣＯＰが
高くなるように制御できるので、冷凍サイクルのさらな
る性能向上を図ることができる。

【０００８】本発明の第３の実施の形態は、膨張弁の入
口側での冷媒温度と、蒸気圧縮サイクルの高圧側配管の
圧力とを検出し、温度検出手段によって検出した温度と
圧力検出手段によって検出した圧力とから、膨張弁入口
冷媒の比エンタルピを演算し、第１の膨張弁と第２の膨
張弁の開度を増減させるものである。本実施の形態によ
れば、要求負荷が高いときは熱交換量が高くなるように
レシーバ内に貯留する冷媒量を制御でき、かつ要求負荷
が低いときはＣＯＰが高くなるように制御できるので、
より低コストで冷凍サイクルの性能向上を図ることがで
きる。

【０００９】本発明の第４の実施の形態は、膨張弁の入
口側での冷媒温度と、蒸気圧縮サイクルの高圧側配管の
圧力とを検出し、温度検出手段によって検出した温度と
圧力検出手段によって検出した圧力とから、膨張弁入口
冷媒の比エンタルピを演算し、油分離器の底部と内部熱
交換器の出口から圧縮機の入口までの配管とを接続する
油戻し回路の油戻り量調節弁開度を増減させるものであ
る。本実施の形態によれば、要求負荷が高いときは熱交
換量が高くなるように圧縮機性能を制御でき、かつ要求
負荷が低いときはＣＯＰが高くなるように制御できるの
で、より簡単な制御で冷凍サイクルの性能向上を図るこ
とができる。

【００１０】本発明の第５の実施の形態は、第１から第
４の実施の形態による冷凍装置の制御方法において、ガ
スクーラーの冷却量（例えば放熱を促進する冷却ファン
の風量）を、膨張弁入口の比エンタルピ値と要求負荷に
応じて最適となるように調整することにより、高効率な
冷凍サイクルの運転が図れる。

【００１１】本発明の第６の実施の形態は、第２から第
４の実施の形態による冷凍装置の制御方法において、圧
縮機の冷媒温度を検出し、温度検出手段によって検出し
た値が一定値（例えば１５０度）以上になった場合に、
バイパス回路を流れる冷媒流量または油戻し回路を流れ
る油戻り量を増減させるものである。本実施の形態によ
れば、過度に圧縮機の吐出温度が上昇するのを抑制し、
圧縮機効率が低下するのを防止することができるととも
に、圧縮機の吐出温度の上がり過ぎを防止しつつ冷凍サ
イクルの性能向上を図ることができる。

【００１２】本発明の第７の実施の形態は、第１から第
４の実施の形態による冷凍装置の制御方法において、圧
縮機の運転開始からの１０〜３０秒間は、膨張弁開度を
口径面積の５％以下に制御するものである。本実施の形
態によれば、圧縮機が運転してから早急に高低圧力差を
大きくすることができるので、短時間で冷凍能力を向上
させることができる。

【００１３】本発明の第８の実施の形態は、第１から第
４の実施の形態による冷凍装置の制御方法において、蒸
発器の冷媒温度を検出し、温度検出手段によって検出し
た値が０〜３度になる場合に、膨張弁開度を制御させる
ものである。本実施の形態によれば、蒸発器温度が低下
して蒸発器が凍結する恐れのある場合にも、圧縮機を停
止させることなく膨張弁開度を制御させることにより、
冷凍サイクルが大きく変動するのを防ぎつつ運転を継続
し、圧縮機の信頼性向上を図ることができる。

【００１４】本発明の第９の実施の形態は、第１から第
４の実施の形態による冷凍装置の制御方法において、蒸
発器に冷媒温度検出手段を備え、温度検出手段によって
検出した冷媒温度に応じて、膨張弁の開度、ガスクーラ
ーの冷却量、またはバイパス回路を流れる冷媒流量を制
御するものである。本実施の形態によれば、一定時間あ
たりに変化する蒸発温度に応じて膨張弁開度またはガス
クーラー冷却量またはバイパス回路を流れる冷媒流量の
変化量を制御するので、より安定した冷凍サイクルを構
成することができる。

【００１５】本発明の第１０の実施の形態は、第１から
第４の実施の形態による冷凍装置の制御方法において、
圧縮機の回転数を検出し、回転数検出手段によって検出
した値の変化量が一定値（例えば１０００ｒｐｍ／秒）
以上になった場合、バイパス回路を流れる冷媒流量また
は油戻し回路を流れる油戻り量を増減させるものであ
る。本実施の形態によれば、過度に圧縮機の吐出温度お
よび吐出圧力が上昇するのを抑制し、圧縮機効率が低下
するのを防止することができるとともに、冷凍サイクル
の信頼性確保を図ることができる。

【００１６】本発明の第１１の実施の形態は、第１から
第４の実施の形態による冷凍装置の制御方法において、
冷媒として二酸化炭素を用いたものであり、第１から第
４の実施の形態によれば二酸化炭素を用いることがで
き、二酸化炭素を用いることで効果的なフロン対策を行
うことができる。

【００１７】本発明の第１２の実施の形態は、第１から
第４の実施の形態による冷凍装置の制御方法において、
冷媒として二酸化炭素やアンモニアなどの自然冷媒を用
い、充填する潤滑油量を５〜１０ｇとし、圧縮機として
リニア圧縮機を用いたものである。本実施の形態によれ
ば、潤滑油が少ないためガスクーラーや蒸発器の熱伝達
率を向上させるとともに、圧縮機の吐出温度を上昇させ
ることができるため、冷凍能力の向上を図ることができ
る。

【００１８】

【実施例】以下、本発明の一実施例について図面を参考
に詳細な説明を行う。 （実施例１）図１は本発明による冷凍装置の実施例１に
おける構成図を示す。１は圧縮機、２はガスクーラー、
３は内部熱交換器、４は膨張弁、５は蒸発器である。こ
れら圧縮機１と、ガスクーラー２と、内部熱交換器３
と、膨張弁４と、蒸発器５とは、それぞれ配管を介して
環状に接続されて蒸気圧縮サイクルを構成している。そ
して、この蒸気圧縮サイクルには、高圧側配管の圧力す
なわち膨張弁４の入口での冷媒圧力を検出する圧力検出
手段（圧力センサー）７と、膨張弁４の入口での冷媒温
度を検出する温度検出手段（温度センサー）８と、蒸発
器５の温度を検出する蒸発器温度検出手段（温度センサ
ー）９とを設けている。なお、図中における調整手段
（コントローラ）１０は、温度センサー８（又は温度セ
ンサー８、９）によって検出した温度と、圧力センサー
７によって検出した圧力とから演算した膨張弁入口の比
エンタルピ値に基づいて、膨張弁４の開度を制御するも
のである。ここで、内部熱交換器３は、ガスクーラー２
の出口配管を流れる冷媒と圧縮機１の入口配管を流れる
冷媒とを熱交換させる。この冷凍サイクルにおいては、
流体として、臨界温度が常温付近にあるＣＯ２等の冷媒
が用いられ、圧縮機２によって圧縮された冷媒は、高温
高圧の超臨界状態の冷媒としてガスクーラー２に入り、
ここで放熱して冷却する。その後、内部熱交換器３にお
いて低圧配管の低温冷媒と熱交換してさらに冷やされ、
液化することなく膨張弁４へ送られる。そして、この膨
張弁４において減圧された後、蒸発器６において蒸発気
化し、内部熱交換器３において高圧配管の高温冷媒と熱
交換した後、圧縮機２に戻る。また、膨張弁４は、コン
トローラ１０によって開度が自動制御されるようになっ
ている。ここで、コントローラ１０は、ＣＰＵ、ＲＯ
Ｍ、ＲＡＭ、入出力ポートを備えるとともに、膨張弁４
のステッピングモータを駆動する駆動回路を有して構成
され、ＲＯＭに与えられた所定のプログラムにしたがっ
てサイクル状態に関する各種信号を処理する。

【００１９】この実施例１の制御方法の概要について説
明する。まず、図５のＣＯ２における比エンタルピ値テ
ーブルにて説明する。実際にコントローラ１０に記憶さ
せるテーブルは、膨張弁４の開度を一定量（例えば２パ
ルス）変化させたときの温度および圧力変化値である
が、ここでは、温度圧力とも定間隔にして表記している
（実際にはシステム毎に膨張弁４の開度変化に対する温
度および圧力の変化量は異なるため、それぞれで設定す
る必要がある）。膨張弁４の入口温度および入口圧力か
ら算出される比エンタルピ値をｈとする。ここで、膨張
弁４の開度を小さくすると、吐出圧力は上昇し、膨張弁
４の入口温度は低下するため、図５において比エンタル
ピ値ｈの位置は左下に移動する（このときの値をｈ１と
し、その差ｈ−ｈ１＝Δｈとする）。膨張弁４の開度を
大きくすると、吐出圧力は低下し、膨張弁４の入口温度
は増加するため、比エンタルピ値ｈの位置は右上に移動
する。なお、図５の比エンタルピ値テーブルにおいて、
左下の値の方が、比エンタルピ値が大きくなる部分を
「Ｘ１」、小さくなる部分を「Ｙ１」とする。ここで
は、全域が「Ｙ１」の領域であり、すなわち膨張弁開度
を小さくすると左下に移動するので、全域で比エンタル
ピ値は低下し、冷房能力が増加する。

【００２０】さらに実施例１の制御方法について、図６
に示す制御フローチャートを参照して説明する。つま
り、コントローラ１０は、膨張弁入口圧力を検知する圧
力センサー７からの信号、膨張弁４の入口温度を検知す
る温度センサー８からの信号（ステップ２１）、蒸発器
出口温度を検知する温度センサー９からの信号を入力し
（ステップ２２）、これらの信号に基づいて冷媒の比エ
ンタルピ値を演算する（ステップ２３）。そして、比エ
ンタルピ値が「Ｘ１」か「Ｙ１」のどちらの領域かを判
定し（ステップ２４）、蒸発器５の温度ｔと設定値ｔ１
（例えば１０度）との温度差Δｔ(＝ｔ−ｔ１)が、正か
負を判定して（ステップ２５、ステップ２６）、能力負
荷を変化させるように膨張弁４の開度を決定し、膨張弁
４を駆動制御する。上記構成において、例えば、能力を
増加させたい場合には、蒸発器の温度差Δｔと比エンタ
ルピ値の変化量Δｈに応じて膨張弁４の開度が制御さ
れ、確実に要求される冷房能力に増加させることができ
る。このように、膨張弁入口の冷媒の状態に応じて、要
求負荷が高いときは熱交換量が高くなるように制御で
き、かつ要求負荷が低いときはＣＯＰが高くなるように
制御できるので、確実に冷凍サイクルの性能向上が図れ
る。

【００２１】（実施例２）図２は本発明による冷凍装置
の実施例２における構成図を示す。実施例２の構成は、
実施例１の構成において、レシーバ６とバイパス回路１
２と内部熱交換量調節弁１７とを設けて、レシーバ６を
膨張弁４と蒸発器５の入口との間に配設し、バイパス回
路１２の一端をレシーバ６の底部に接続して、内部熱交
換量調節弁１７を介してその他端を内部熱交換器３の低
圧配管の入口側に接続したものである。以下、上記実施
例１と異なる点を主として説明し、同一個所について
は、同一符号を付して説明を省略する。実施例２の冷凍
サイクルにおいては、レシーバ６底部から内部熱交換器
３に液冷媒をバイパスさせて内部熱交換量を増加させる
ことを特徴としている。この実施例２の制御方法の概要
について説明する。実際にコントローラ１０に記憶させ
るテーブルは、内部熱交換器３の熱交換量を一定量（例
えば１００Ｗ）変化させたときの温度および圧力変化値
である。なお、圧縮機の吐出温度はある一定値（例えば
１１０度）で冷凍サイクルが運転されていると仮定す
る。ここで、内部熱交換量を小さくすると、膨張弁入口
温度は上昇し、圧縮機吸入温度が低下するため圧縮機吐
出温度も低下する。したがって、膨張弁４の開度は吐出
温度を一定に保つように制御するため小さくなる。した
がって、冷凍サイクルのバランスとしては吐出圧が上昇
するため、図５において比エンタルピ値ｈの位置は右下
に移動する。内部熱交換量を大きくすると、吐出圧力は
低下し、比エンタルピ値ｈの位置は左上に移動する。な
お、図５の比エンタルピ値テーブルにおいて、左上の値
の方が比エンタルピ値が大きくなる部分を「Ｘ２」、小
さくなる部分を「Ｙ２」とする。

【００２２】さらに実施例２の制御方法について、図７
に示す制御フローチャートを参照して説明する。すなわ
ち、比エンタルピ値が「Ｘ２」か「Ｙ２」かのどちらの
領域であるかを判定し（ステップ３４）、蒸発器５の温
度ｔと設定値ｔ１（例えば１０度）との温度差Δｔが正
か負を判定し（ステップ３５またはステップ３６）、能
力負荷を変化させるように内部熱交換量調節弁の開度を
決定して、内部熱交換量調節弁１７を駆動制御する。上
記構成において、例えば、能力を増加させたい場合に
は、蒸発器の温度差Δｔと比エンタルピ値の変化量Δｈ
に応じて内部熱交換量調節弁１７の開度が制御され、要
求される冷房能力に確実に増加させることができる。こ
のように、膨張弁入口の冷媒の状態に応じて、内部熱交
換量を最適に調整することができるので、要求能力に対
し、さらなる冷凍サイクルの性能向上が図れる。

【００２３】（実施例３）図３は本発明による冷凍装置
の実施例３における構成図を示す。実施例３の構成は、
実施例２の構成において、バイパス回路１２と内部熱交
換量調節弁１７とを廃止し、代わりに第１の膨張弁１３
と第２の膨張弁１４とを設けて、第１の膨張弁１３を内
部熱交換器３とレシーバ６との間に配設し、かつ第２の
膨張弁１４をレシーバ６と蒸発器５との間に配設したも
のである。以下、上記実施例２と異なる点を主として説
明し、同一構成については、同一符号を付して説明を省
略する。実施例３の冷凍サイクルにおいては、第１の膨
張弁１３および第２の膨張弁１４の開度を制御すること
により、レシーバ６内に貯留する冷媒量を変化させるこ
とを特徴としている。貯留量を大きくしたい場合は、第
１の膨張弁１３の開度を大きくして、第２の膨張弁の開
度を小さくする。この実施例３の制御方法の概要につい
て説明する。実際にコントローラ１０に記憶させるテー
ブルは、レシーバ６内の冷媒量を一定量（例えば１００
ｇ）変化させたときの温度および圧力変化値である。な
お、圧縮機の吐出温度はある一定値（例えば１１０度）
で冷凍サイクルが運転されていると仮定する。ここで、
貯留量を小さくすると、冷凍サイクルを流れる冷媒量が
増加するため、吐出圧力が上昇し、圧縮機吸入温度が低
下するため圧縮機吐出温度も低下する。第１の膨張弁１
３および第２の膨張弁１４の開度は吐出温度を一定に保
つように制御するが、システムによってそれぞれの開度
の増減は断定できないので、ここでは第１の膨張弁１３
の開度は大きくなり、第2の膨張弁１４の開度は小さく
なって貯留量を増やすように制御すると仮定する。すな
わち、図５において比エンタルピ値ｈの位置は右下に移
動する。また、貯留量を大きくすると、吐出圧力は低下
し、比エンタルピ値ｈの位置は左上に移動する。なお、
図５の比エンタルピ値テーブルにおいて、左上の値の方
が比エンタルピ値が大きくなる部分を「Ｘ２」、小さく
なる部分を「Ｙ２」とする。

【００２４】さらに実施例３の制御方法について、図８
に示す制御フローチャートを参照して説明する。すなわ
ち、比エンタルピ値が「Ｘ２」か「Ｙ２」かのどちらの
領域であるかを判定し（ステップ４４）、蒸発器５の温
度ｔと設定値ｔ１（例えば１０度）との温度差Δｔが正
か負を判定し（ステップ４５または４６）、能力負荷を
変化させるように第１の膨張弁１３および第２の膨張弁
１４の開度を決定して、第１の膨張弁１３および第２の
膨張弁１４を駆動制御する。このように、膨張弁入口の
冷媒の状態に応じて、レシーバ内に貯留する冷媒量を最
適に調整することで要求能力に対応することができるの
で、冷凍サイクルの性能向上が図れる。なお、実施例３
の構成は、実施例２に比べてバイパス回路が不要であ
り、より低コストで実現できる。

【００２５】（実施例４）図４は本発明による冷凍装置
の実施例４における構成図を示す。実施例４の構成は、
実施例１の構成において、油分離器１５と油戻し回路１
６と油戻り量調節弁１８とを設けて、油分離器１５を圧
縮機１とガスクーラー２との間に配設し、油戻し回路１
６の一端を油分離器１５の底部に接続して、油戻り量調
節弁１８を介してその他端を圧縮機１の入口に接続した
ものである。以下、上記実施例１と異なる点を主として
説明し、同一構成については、同一符号を付して説明を
省略する。実施例４の冷凍サイクルにおいては、油分離
器１５底部から圧縮機１の入口に油をバイパスさせて圧
縮機性能を増加させることを特徴としている。この実施
例４の制御方法の概要について説明する。実際にコント
ローラ１０に記憶させるテーブルは、油戻し量を一定量
（例えば１ｗｔ％）変化させたときの温度および圧力変
化値である。なお、圧縮機の吐出温度はある一定値（例
えば１１０度）で冷凍サイクルが運転されていると仮定
する。ここで、油戻し量を大きくすると、圧縮機内の漏
れが低減されるので体積効率が向上し、循環量が増加す
るため冷房能力は増加するが、圧縮機吸入温度が増加す
るため圧縮機吐出温度も増加する。したがって、膨張弁
４の開度は吐出温度を一定に保つように制御するため大
きくなる。したがって、冷凍サイクルのバランスとして
は吐出圧力が低下するため、図５において比エンタルピ
値ｈの位置は左上に移動する。

【００２６】さらに実施例４の制御方法について、図９
に示す制御フローチャートを参照して説明する。すなわ
ち、比エンタルピ値が「Ｘ２」か「Ｙ２」かのどちらの
領域であるかを判定し（ステップ５４）、蒸発器５の温
度ｔと設定値ｔ１（例えば１０度）との温度差Δｔが正
か負を判定し（ステップ５５またはステップ５６）、能
力負荷を変化させるように油戻り量調節弁１８の開度を
決定して、油戻り量調節弁１８を駆動制御する。上記構
成において、例えば、能力を増加させたい場合には、蒸
発器の温度差Δｔと比エンタルピ値の変化量Δｈに応じ
て油戻り量調節弁１８の開度が制御され、要求される冷
房能力に確実に増加させることができる。このように、
膨張弁入口の冷媒の状態に応じて、油戻し量を最適に調
整して圧縮機の循環量を大きく変化させることができる
ので、要求能力に対し、より幅広く冷凍サイクルの性能
向上が図れる。

【００２７】（実施例５）実施例５の構成(図示しない
構成)は、実施例１ないし実施例４におけるガスクーラ
ー２の放熱を促進するガスクーラー冷却量調整手段とし
て、例えばガスクーラー用冷却ファンの風量を調整する
手段を有するものである。そして、このガスクーラー冷
却量調整手段を用いて、膨張弁入口の比エンタルピ値に
基づいて、要求負荷に応じて最適となるようにガスクー
ラー冷却量を調整する制御方法により、より高効率な冷
凍サイクルの運転を得るものである。なお、実施例５の
制御方法について、図１０の制御フローチャートで示し
たが、その制御方法の内容は実施例１から実施例４に示
す通りであり説明を省略する。一方、圧縮機の回転数を
増減する手段を設けて、膨張弁入口の比エンタルピ値に
基づいて、要求負荷に応じて最適となるように圧縮機回
転数を増減する制御方法により、同様により高効率な冷
凍サイクルの運転を得ることができる。本実施例５であ
れば、特に、車載型冷凍装置のアイドリングといった低
回転数の場合の、高効率な冷凍サイクル運転に有効であ
る。

【００２８】（実施例６）実施例６の構成(図示しない
構成)は、実施例２および実施例４における圧縮機１の
冷媒温度を検出する温度検出手段を設けて、その検出温
度の値が一定値（例えば１５０度）以上になった場合
に、実施例２のバイパス回路１２を流れる冷媒流量を制
御して内部熱交換量を低下させることで、吸入温度が低
下するので圧縮機１の吐出温度を低下させる制御方法で
ある。または、実施例４の油戻し回路１６を流れる油戻
り量を制御して低下させることで、圧縮機１の吐出温度
を低下させる制御方法である。膨張弁開度を制御するこ
とのみでなく、この実施例６のように、バイパス回路１
２を流れる冷媒流量または油戻し回路１６を流れる油戻
り量を制御することにより、圧縮機１の吐出温度を低下
させることができるので、圧縮機１のさらなる信頼性確
保を図ることができる。実施例６であれば、特に、ＣＯ
２やアンモニアといった、吐出温度が高くなる冷媒を用
いる場合の、高信頼性な冷凍サイクル運転に有効であ
る。

【００２９】（実施例７）ＣＯ２のような分子径の小さ
い冷媒では、膨張弁の開度を低下させても高低圧力差が
つきにくい。したがって、実施例７の構成(図示しない
構成)は、実施例１ないし実施例４における膨張弁の開
度を制御する手段を有するものであって、圧縮機１の運
転開始から１０〜３０秒間は、膨張弁開度を口径面積の
５％以下に制御する方法によって、高低圧力差を早急に
高低圧力差を大きくすることができるので、短時間で冷
凍能力を向上させることができる。

【００３０】（実施例８）ＣＯ２のような従来のフロン
に比べて圧力が非常に高い冷媒を用いる場合、運転と停
止を繰り返した場合、圧力変動などにより圧縮機メカに
対する衝撃が非常に高いことが考えられる。実施例８の
構成(図示しない構成)は、実施例１ないし実施例４にお
いて、膨張弁の開度を制御する手段と、蒸発器の冷媒温
度を検出する手段とを有するものであり、検出した温度
が０〜３度になる場合に、蒸発器５の温度が低下して蒸
発器５が凍結する恐れのある場合にも、圧縮機１を停止
させることなく膨張弁４の開度を大きくするように制御
する方法によって、冷凍サイクルが大きく変動するのを
防ぎつつ運転を継続し、圧縮機１の信頼性向上を図るこ
とができる。

【００３１】（実施例９）実施例９の構成(図示しない
構成)は、実施例１ないし実施例４における膨張弁の開
度量、またはガスクーラー２の冷却量、またはバイパス
回路１２を流れる冷媒流量を増減する手段を有するもの
であって、これらの量を増減させた場合の一定時間あた
りに変化する蒸発温度がある一定値を超えた場合（例え
ば３ｄｅｇ）は、冷凍サイクルや周辺の空調（環境）に
大きな異常が生じていると判定し、膨張弁１の開度また
はガスクーラー２の冷却量またはバイパス回路１２を流
れる冷媒流量の変化量を０(ゼロ)に制御する方法を採用
するものである。このことによって、より信頼性の高い
安定した冷凍サイクルを構成することができる。

【００３２】（実施例１０）実施例１０の構成(図示し
ない構成)は、実施例２および実施例４における圧縮機
１の回転数を検出する手段を有するものであって、検出
した値の変化量が一定値（例えば１０００ｒｐｍ／秒）
以上になった場合、内部熱交換器３で交換される内部熱
交換量を小さくするようにバイパス回路１２を流れる流
量を制御して吐出温度が上がりすぎるのを防止すること
によって、または、油分離器１５からの油戻り量を小さ
くするように制御して吐出温度が上がりすぎるのを防止
することによって、過度に圧縮機１の吐出温度および吐
出圧力が上昇するのを抑制し、冷凍サイクルの信頼性確
保を図ることができる。

【００３３】（実施例１１）実施例１ないし実施例４に
示す冷凍装置の制御方法であれば、冷媒として二酸化炭
素のように油吐出が多い冷媒を用いても、油分離器など
の対策を必要とすることなく、安価なシステムで非常に
高性能な冷凍サイクルを実現することができるととも
に、潤滑油の劣化をほとんど考慮する必要がないので、
吐出温度の最大値（例えば１５０度）を従来のフロンサ
イクルよりも大きくすることができ、さらなる信頼性の
向上を図ることができる。

【００３４】（実施例１２）また、実施例１ないし実施
例４に示す冷凍装置の制御方法であれば、冷媒として二
酸化炭素やアンモニアなどの自然冷媒において、充填す
る潤滑油は５〜１０ｇであるリニア圧縮機を用いること
によって、潤滑油が滞留または冷媒とともに流れること
による熱交換器の冷媒熱伝達率低下を防ぐことができ
る。

【００３５】

【発明の効果】本発明によれば、膨張弁の入口側での冷
媒温度と、蒸気圧縮サイクルの高圧側配管の圧力とを検
出し、温度検出手段によって検出した温度と圧力検出手
段によって検出した圧力とから、膨張弁入口冷媒の比エ
ンタルピ値を演算し、膨張弁開度を増減させるものであ
るので、要求負荷が高いときは熱交換量が高くなるよう
に制御でき、かつ要求負荷が低いときはＣＯＰが高くな
るように制御できるので、確実に冷凍サイクルの性能向
上が図れる。また本発明によれば、膨張弁の入口側での
冷媒温度と、蒸気圧縮サイクルの高圧側配管の圧力とを
検出し、温度検出手段によって検出した温度と圧力検出
手段によって検出した圧力とから、膨張弁入口冷媒の比
エンタルピを演算し、レシーバの上部と蒸発器の出口か
ら内部熱交換器の入口までの配管とを接続するバイパス
回路の内部熱交換量調節弁開度を増減させるものである
ので、要求負荷が高いときは高圧を低下させながら熱交
換量が高くなるように内部熱交量を制御でき、かつ要求
負荷が低いときはＣＯＰが高くなるように制御できるの
で、冷凍サイクルのさらなる性能向上を図ることができ
る。また本発明によれば、膨張弁の入口側での冷媒温度
と、蒸気圧縮サイクルの高圧側配管の圧力とを検出し、
温度検出手段によって検出した温度と圧力検出手段によ
って検出した圧力とから、膨張弁入口冷媒の比エンタル
ピを演算し、第１の膨張弁と第２の膨張弁の開度を増減
させるものであるので、要求負荷が高いときは熱交換量
が高くなるようにレシーバ内に貯留する冷媒量を制御で
き、かつ要求負荷が低いときはＣＯＰが高くなるように
制御できるので、より低コストで冷凍サイクルの性能向
上を図ることができる。また本発明によれば、膨張弁の
入口側での冷媒温度と、蒸気圧縮サイクルの高圧側配管
の圧力とを検出し、温度検出手段によって検出した温度
と圧力検出手段によって検出した圧力とから、膨張弁入
口冷媒の比エンタルピを演算し、油分離器の底部と内部
熱交換器の出口から圧縮機の入口までの配管とを接続す
る油戻し回路の油戻り量調節弁開度を増減させるもので
あるので、要求負荷が高いときは熱交換量が高くなるよ
うに圧縮機性能を制御でき、かつ要求負荷が低いときは
ＣＯＰが高くなるように制御できるので、より簡単な制
御で冷凍サイクルの性能向上を図ることができる。また
本発明によれば、ガスクーラーの冷却量（例えば放熱を
促進する冷却ファンの風量）を、膨張弁入口の比エンタ
ルピ値と要求負荷に応じて最適となるように調整するこ
とにより、高効率な冷凍サイクルの運転が図れる。また
本発明によれば、圧縮機の冷媒温度を検出し、温度検出
手段によって検出した値が一定値（例えば１５０度）以
上になった場合に、バイパス回路を流れる冷媒流量また
は油戻し回路を流れる油戻り量を増減させるものである
ので、過度に圧縮機の吐出温度が上昇するのを抑制し、
圧縮機効率が低下するのを防止することができるととも
に、圧縮機の吐出温度の上がり過ぎを防止しつつ冷凍サ
イクルの性能向上を図ることができる。また本発明によ
れば、圧縮機の運転開始からの１０〜３０秒間は、膨張
弁開度を口径面積の５％以下に制御するものである。本
実施の形態によれば、圧縮機が運転してから早急に高低
圧力差を大きくすることができるので、短時間で冷凍能
力を向上させることができる。また本発明によれば、蒸
発器の冷媒温度を検出し、温度検出手段によって検出し
た値が０〜３度になる場合に、膨張弁開度を制御させる
ものであるので、蒸発器温度が低下して蒸発器が凍結す
る恐れのある場合にも、圧縮機を停止させることなく膨
張弁開度を制御させることにより、冷凍サイクルが大き
く変動するのを防ぎつつ運転を継続し、圧縮機の信頼性
向上を図ることができる。また本発明によれば、第１か
ら第４の実施の形態による冷凍装置において、膨張弁の
入口での冷媒温度と、蒸気圧縮サイクルの高圧側配管の
圧力と、蒸発器の冷媒温度を検出し、温度検出手段によ
って検出した温度と圧力検出手段によって検出した圧力
とから、膨張弁入口冷媒の比エンタルピを演算し、膨張
弁開度またはガスクーラー冷却量またはバイパス回路を
流れる冷媒流量を増減させるものであるので、一定時間
あたりに変化する蒸発温度に応じて膨張弁開度またはガ
スクーラー冷却量またはバイパス回路を流れる冷媒流量
の変化量を制御するので、より安定した冷凍サイクルを
構成することができる。また本発明によれば、圧縮機の
回転数を検出し、回転数検出手段によって検出した値の
変化量が一定値（例えば１０００ｒｐｍ／秒）以上にな
った場合、バイパス回路を流れる冷媒流量または油戻し
回路を流れる油戻り量を増減させるものであるので、過
度に圧縮機の吐出温度および吐出圧力が上昇するのを抑
制し、圧縮機効率が低下するのを防止することができる
とともに、冷凍サイクルの信頼性確保を図ることができ
る。また本発明によれば、冷媒として二酸化炭素を用い
たものであり、二酸化炭素を用いることができ、二酸化
炭素を用いることで効果的なフロン対策を行うことがで
きる。前記冷媒として、二酸化炭素を用いたことを特徴
とする。また本発明によれば、冷媒として二酸化炭やア
ンモニアなどの自然冷媒を用い、充填する潤滑油を５〜
１０ｇとし、圧縮機としてリニア圧縮機を用いたもので
あるので、潤滑油が少ないためガスクーラーや蒸発器の
熱伝達率を向上させるとともに、圧縮機の吐出温度を上
昇させることができるため、冷凍能力の向上を図ること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明による冷凍装置の実施例１における冷
凍サイクル構成図

【図２】 本発明による冷凍装置の実施例２における冷
凍サイクル構成図

【図３】 本発明による冷凍装置の実施例３における冷
凍サイクル構成図

【図４】 本発明による冷凍装置の実施例４における冷
凍サイクル構成図

【図５】 冷媒ＣＯ２の比エンタルピ値テーブル

【図６】 本発明による冷凍装置の実施例１における膨
張弁制御のフローチャート

【図７】 本発明による冷凍装置の実施例２における膨
張弁制御のフローチャート

【図８】 本発明による冷凍装置の実施例３における膨
張弁制御のフローチャート

【図９】 本発明による冷凍装置の実施例４における膨
張弁制御のフローチャート

【図１０】 本発明による冷凍装置の実施例５における
膨張弁制御のフローチャート

【図１１】 従来例による冷凍装置の膨張弁制御のフロ
ーチャート

【図１２】 従来例による冷凍サイクルの高圧圧力とＣ
ＯＰとの関係を示す特性線図

【符号の説明】

１ 圧縮機 ２ ガスクーラー ３ 内部熱交換器 ４ 膨張弁 ５ 蒸発器 ６ レシーバ ７ 圧力センサー(圧力検出手段) ８ 温度センサー(温度検出手段) ９ 温度センサー(蒸発器温度検出手段) １０ コントローラ １２ バイパス回路 １３ 第１の膨張弁 １４ 第２の膨張弁 １５ 油分離器 １６ 油戻し回路 １７ 内部熱交換量調節弁 １８ 油戻り量調節弁

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧縮機と、ガスクーラーと、前記ガスク
   ーラーの出口側配管と前記圧縮機の入口側配管を流れる
   流体を熱交換させる内部熱交換器と、膨張弁と、蒸発器
   とをそれぞれ配管を介して環状に接続して蒸気圧縮サイ
   クルを構成し、前記蒸気圧縮サイクルの高圧側で臨界点
   を超える前記流体を冷媒として用いる冷凍装置の制御方
   法であって、前記膨張弁入口側の冷媒温度を検出する温
   度検出手段と、前記膨張弁入口側の冷媒圧力を検出する
   圧力検出手段とを有し、前記温度検出手段によって検出
   した検出温度と前記圧力検出手段によって検出した検出
   圧力とから前記膨張弁入口の比エンタルピ値を演算し、
   前記比エンタルピ値に基づいて、前記膨張弁の開度を制
   御することを特徴とする冷凍装置の制御方法。
2. 【請求項２】 圧縮機と、ガスクーラーと、前記ガスク
   ーラーの出口側配管と前記圧縮機の入口側配管を流れる
   流体を熱交換させる内部熱交換器と、膨張弁と、レシー
   バと、蒸発器とをそれぞれ配管を介して環状に接続して
   蒸気圧縮サイクルを構成し、前記レシーバの上部と前記
   蒸発器の出口から前記内部熱交換器の入口までの配管と
   を接続するバイパス回路と、前記バイパス回路を流れる
   冷媒流量を調整する内部熱交換量調節弁とを有し、前記
   蒸気圧縮サイクルの高圧側で臨界点を超える前記流体を
   冷媒として用いる冷凍装置の制御方法であって、前記膨
   張弁の入口側での冷媒温度を検出する温度検出手段と、
   前記蒸気圧縮サイクルの高圧側配管の圧力を検出する圧
   力検出手段とを有し、前記温度検出手段によって検出し
   た温度と前記圧力検出手段によって検出した圧力とから
   前記膨張弁入口冷媒の比エンタルピ値を演算し、前記比
   エンタルピ値に基づいて、前記内部熱交換量調節弁の開
   度を制御することを特徴とする冷凍装置の制御方法。
3. 【請求項３】 圧縮機と、ガスクーラーと、前記ガスク
   ーラーの出口側配管と前記圧縮機の入口側配管を流れる
   流体を熱交換させる内部熱交換器と、第１の膨張弁と、
   レシーバと、第２の膨張弁と、蒸発器とをそれぞれ配管
   を介して環状に接続して蒸気圧縮サイクルを構成し、前
   記蒸気圧縮サイクルの高圧側で臨界点を超える流体を冷
   媒として用いる冷凍装置の制御方法であって、前記膨張
   弁の入口側の冷媒温度を検出する温度検出手段と、前記
   蒸気圧縮サイクルの高圧側配管の圧力を検出する圧力検
   出手段とを有し、前記温度検出手段によって検出した温
   度と前記圧力検出手段によって検出した圧力とから前記
   膨張弁入口冷媒の比エンタルピ値を演算し、前記比エン
   タルピ値に基づいて、前記第１の膨張弁および前記第2
   の膨張弁の開度を制御することを特徴とする冷凍装置の
   制御方法。
4. 【請求項４】 圧縮機と、油分離器と、ガスクーラー
   と、前記ガスクーラーの出口側配管と前記圧縮機の入口
   側配管を流れる流体を熱交換させる内部熱交換器と、膨
   張弁と、蒸発器とをそれぞれ配管を介して環状に接続し
   て蒸気圧縮サイクルを構成し、前記油分離器の底部と前
   記内部熱交換器の出口から前記圧縮機の入口までの配管
   とを接続する油戻し回路と、前記油戻し回路を流れる油
   戻り量を調整する油戻り量調節弁とを有し、前記蒸気圧
   縮サイクルの高圧側で臨界点を超える前記流体を冷媒と
   して用いる冷凍装置の制御方法であって、前記膨張弁の
   入口側での冷媒温度を検出する温度検出手段と、前記蒸
   気圧縮サイクルの高圧側配管の圧力を検出する圧力検出
   手段とを有し、前記温度検出手段によって検出した温度
   と前記圧力検出手段によって検出した圧力とから前記膨
   張弁入口冷媒の比エンタルピ値を演算し、前記比エンタ
   ルピ値に基づいて、前記油戻り量調節弁の開度を制御す
   ることを特徴とする冷凍装置の制御方法。
5. 【請求項５】 前記比エンタルピ値に基づいて、前記ガ
   スクーラーの冷却量または前記圧縮機の回転数を制御す
   ることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに
   記載の冷凍装置の制御方法。
6. 【請求項６】 前記圧縮機の冷媒温度を検出する温度検
   出手段を備え、前記温度検出手段によって検出した冷媒
   温度に応じて、前記バイパス回路を流れる冷媒流量また
   は前記油戻し回路を流れる油戻り量を制御することを特
   徴とする請求項２又は請求項４に記載の冷凍装置の制御
   方法。
7. 【請求項７】 前記圧縮機の運転開始からの１０〜３０
   秒間は、前記膨張弁の開度を口径面積の５％以下に制御
   することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか
   に記載の冷凍装置の制御方法。
8. 【請求項８】 前記蒸発器に冷媒温度検出手段を備え、
   前記温度検出手段によって検出された値が０〜３度にな
   る場合に、前記膨張弁の開度を制御することを特徴とす
   る請求項１から請求項４のいずれかに記載の冷凍装置の
   制御方法。
9. 【請求項９】 前記蒸発器に冷媒温度検出手段を備え、
   前記温度検出手段によって検出した冷媒温度に応じて、
   前記膨張弁の開度、前記ガスクーラーの冷却量、または
   前記バイパス回路を流れる冷媒流量を制御することを特
   徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の冷凍
   装置の制御方法。
10. 【請求項１０】 前記圧縮機の回転数を検出する回転数
    検出手段を備え、前記回転数検出手段によって検出した
    回転数に応じて、前記バイパス回路を流れる冷媒流量ま
    たは前記油戻し回路を流れる油戻り量を制御することを
    特徴とする請求項２又は請求項４に記載の冷凍装置の制
    御方法。
11. 【請求項１１】 前記冷媒として、二酸化炭素を用いた
    ことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記
    載の冷凍装置の制御方法。
12. 【請求項１２】 前記冷媒として、二酸化炭素やアンモ
    ニアなどの自然冷媒を用い、充填する潤滑油量を５〜１
    ０ｇとし、前記圧縮機としてリニア圧縮機を用いること
    を特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の
    冷凍装置の制御方法。