JP2021028549A - Heat source unit, and refrigeration device comprising the same - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、熱源ユニットおよびそれを備える冷凍装置に関するものである。 The present disclosure relates to a heat source unit and a refrigerating device including the heat source unit.
従来より、低段側圧縮機構および高段側圧縮機構と、油分離器とを備えた冷凍装置が知られている（例えば、特許文献１）。特許文献１の冷凍装置では、油分離器で冷媒から分離された油は、低段側圧縮機構と高段側圧縮機構にそれぞれ送られる。その際、各圧縮機構に送られる油の量は、低段用の油流量調整手段と高段用の油流量調整手段によってそれぞれ調整される。 Conventionally, a refrigerating apparatus including a low-stage compression mechanism, a high-stage compression mechanism, and an oil separator has been known (for example, Patent Document 1). In the refrigerating apparatus of Patent Document 1, the oil separated from the refrigerant by the oil separator is sent to the low-stage compression mechanism and the high-stage compression mechanism, respectively. At that time, the amount of oil sent to each compression mechanism is adjusted by the oil flow rate adjusting means for the low stage and the oil flow rate adjusting means for the high stage, respectively.
ところで、特許文献１は、冷凍装置の定常運転時における油流量の調整については開示しているが、冷凍装置の起動運転時における油流量の調整については開示していない。 By the way, Patent Document 1 discloses the adjustment of the oil flow rate during the steady operation of the refrigerating apparatus, but does not disclose the adjustment of the oil flow rate during the starting operation of the refrigerating apparatus.
本開示の目的は、起動運転時に油分離器から各圧縮機へ送られる油の流量を最適化することにある。 An object of the present disclosure is to optimize the flow rate of oil sent from the oil separator to each compressor during start-up operation.
本開示の第１の態様は、冷凍装置（10）用の熱源ユニット（20）を対象とする。熱源ユニット（20）は、低段側圧縮機（52,53）と、上記低段側圧縮機（52,53）から吐出された冷媒をさらに圧縮する高段側圧縮機（51）と、上記高段側圧縮機（51）が吐出する冷媒から油を分離する油分離器（62）と、上記油分離器（62）で分離された油を上記高段側圧縮機（51）へ送る第１油戻し管（68a）と、上記油分離器（62）で分離された油を上記低段側圧縮機（52,53）へ送る第２油戻し管（68b）と、上記第１油戻し管（68a）に設けられ、該第１油戻し管（68a）の油の流量を調節する第１油量調節機構（75）と、上記第２油戻し管（68b）に設けられ、該第２油戻し管（68b）の油の流量を調節する第２油量調節機構（76）と、上記低段側圧縮機（52,53）を起動する起動運転において、上記油分離器（62）から上記低段側圧縮機（52,53）へ送られる油の流量が、上記油分離器（62）から上記高段側圧縮機（51）へ送られる油の流量よりも多くなるように上記第１油量調節機構（75）および上記第２油量調節機構（76）を制御する制御部（90）とを備える。 The first aspect of the present disclosure is directed to a heat source unit (20) for a refrigerating apparatus (10). The heat source unit (20) includes a low-stage compressor (52,53), a high-stage compressor (51) that further compresses the refrigerant discharged from the low-stage compressor (52,53), and the above. An oil separator (62) that separates oil from the refrigerant discharged by the high-stage compressor (51) and an oil separated by the oil separator (62) are sent to the high-stage compressor (51). 1 Oil return pipe (68a), a second oil return pipe (68b) that sends the oil separated by the oil separator (62) to the lower stage compressor (52,53), and the first oil return. The first oil amount adjusting mechanism (75) provided in the pipe (68a) and adjusting the flow rate of oil in the first oil return pipe (68a) and the second oil return pipe (68b) provided in the second oil return pipe (68b). 2 In the start-up operation for starting the second oil amount adjusting mechanism (76) for adjusting the oil flow rate of the oil return pipe (68b) and the lower stage compressor (52,53), the oil separator (62) The flow rate of oil sent from the lower stage compressor (52,53) to the lower stage compressor (52,53) is higher than the flow rate of oil sent from the oil separator (62) to the higher stage compressor (51). It includes a first oil amount adjusting mechanism (75) and a control unit (90) that controls the second oil amount adjusting mechanism (76).
第１の態様では、起動運転において、同運転時に油が不足しがちな低段側圧縮機（52,53）に送られる油の流量が、高段側圧縮機（51）に送られる油の流量よりも多くなる。これにより、起動運転時に低段側圧縮機（52,53）で油が不足するのを抑止できる。 In the first aspect, in the start-up operation, the flow rate of the oil sent to the low-stage compressor (52,53), which tends to run out of oil during the same operation, is the flow rate of the oil sent to the high-stage compressor (51). More than the flow rate. As a result, it is possible to prevent the low-stage compressor (52,53) from running out of oil during start-up operation.
本開示の第２の態様は、上記第１の態様において、上記制御部（90）は、上記起動運転の後に上記冷凍装置（10）の冷凍サイクルが定常状態となる定常運転において、上記油分離器（62）から上記高段側圧縮機（51）へ送られる油の流量が、上記油分離器（62）から上記低段側圧縮機（52,53）へ送られる油の流量よりも多くなるように上記第１油量調節機構（75）および上記第２油量調節機構（76）を制御することを特徴とする。 In the second aspect of the present disclosure, in the first aspect, the control unit (90) separates the oil in the steady operation in which the refrigeration cycle of the refrigerating apparatus (10) becomes a steady state after the start-up operation. The flow rate of oil sent from the vessel (62) to the high-stage compressor (51) is larger than the flow rate of oil sent from the oil separator (62) to the low-stage compressor (52,53). It is characterized in that the first oil amount adjusting mechanism (75) and the second oil amount adjusting mechanism (76) are controlled so as to be.
第２の態様では、定常運転において、同運転時に油が不足しがちな高段側圧縮機（51）に送られる油の流量が、低段側圧縮機（52,53）に送られる油の流量よりも多くなる。これにより、定常運転時に高段側圧縮機（51）で油が不足するのを抑止できる。 In the second aspect, in the steady operation, the flow rate of the oil sent to the high-stage compressor (51), which tends to run out of oil during the same operation, is the flow rate of the oil sent to the low-stage compressor (52,53). More than the flow rate. As a result, it is possible to prevent the high-stage compressor (51) from running out of oil during steady operation.
本開示の第３の態様は、上記第１または第２の態様において、上記制御部（90）は、上記低段側圧縮機（52,53）が吸入する冷媒の過熱度が所定値以上であるという条件が満たされると、該条件が満たされる前よりも、上記油分離器（62）から上記低段側圧縮機（52,53）へ送られる油の流量が増えるように上記第１油量調節機構（75）および上記第２油量調節機構（76）を制御することを特徴とする。 In the third aspect of the present disclosure, in the first or second aspect, the control unit (90) has a degree of overheating of the refrigerant sucked by the low-stage compressor (52,53) of a predetermined value or more. When the condition is satisfied, the first oil is sent so that the flow rate of the oil sent from the oil separator (62) to the low-stage compressor (52,53) is larger than before the condition is satisfied. It is characterized by controlling the amount adjusting mechanism (75) and the second oil amount adjusting mechanism (76).
第３の態様では、当該条件が満たされる前よりも、低段側圧縮機（52,53）が吐出する冷媒の温度（Td2,Td3）を下げることができる。 In the third aspect, the temperature (Td2, Td3) of the refrigerant discharged by the low-stage compressor (52,53) can be lowered as compared with that before the condition is satisfied.
本開示の第４の態様は、上記第１〜第３の態様のいずれか１つにおいて、上記低段側圧縮機（52,53）の圧縮途中に冷媒を供給するインジェクション管（67）と、上記インジェクション管（67）の冷媒の流量を調節する冷媒量調節機構（77）とを備え、上記制御部（90）は、上記低段側圧縮機（52,53）が吐出する冷媒の温度（Td2,Td3）または上記低段側圧縮機（52,53）の運転容量に基づいて上記冷媒量調節機構（77）を制御することを特徴とする。 A fourth aspect of the present disclosure is, in any one of the first to third aspects, an injection pipe (67) that supplies a refrigerant during compression of the low-stage compressor (52,53). The injection pipe (67) is provided with a refrigerant amount adjusting mechanism (77) that adjusts the flow rate of the refrigerant, and the control unit (90) is the temperature of the refrigerant discharged by the low-stage compressor (52,53). It is characterized in that the refrigerant amount adjusting mechanism (77) is controlled based on the operating capacity of the Td2, Td3) or the low-stage compressor (52,53).
第４の態様では、冷媒量調節機構（77）を制御することで、低段側圧縮機（52,53）が吐出する冷媒の温度（Td2,Td3）を調節することができる。 In the fourth aspect, the temperature (Td2, Td3) of the refrigerant discharged by the low-stage compressor (52,53) can be adjusted by controlling the refrigerant amount adjusting mechanism (77).
本開示の第５の態様は、冷凍サイクルを行う冷媒回路（40）を備える冷凍装置（10）を対象とする。冷凍装置（10）は、上記第１〜第４の態様のいずれか１つの熱源ユニット（20）を備える。 A fifth aspect of the present disclosure is directed to a refrigeration apparatus (10) including a refrigerant circuit (40) that performs a refrigeration cycle. The refrigerating apparatus (10) includes a heat source unit (20) according to any one of the first to fourth aspects.
実施形態について説明する。本実施形態の冷凍装置（10）は、例えば、チルド食品および冷凍食品を製造するための冷却システム（図示せず）に設けられる。なお、冷凍装置（10）の適用対象は、これに限らない。 An embodiment will be described. The freezing device (10) of the present embodiment is provided, for example, in a cooling system (not shown) for producing chilled foods and frozen foods. The application target of the refrigerating apparatus (10) is not limited to this.
図１に示すように、冷凍装置（10）は、熱源ユニット（20）と、冷却ユニット（30）と、制御器（90）とを備える。冷凍装置（10）では、液側連絡配管（41）およびガス側連絡配管（42）を介して接続された熱源ユニット（20）と冷却ユニット（30）によって、冷媒回路（40）が形成される。制御器（90）は、熱源ユニット（20）に設けられる。制御器（90）は、制御部を構成している。 As shown in FIG. 1, the refrigerating apparatus (10) includes a heat source unit (20), a cooling unit (30), and a controller (90). In the refrigerating apparatus (10), the refrigerant circuit (40) is formed by the heat source unit (20) and the cooling unit (30) connected via the liquid side connecting pipe (41) and the gas side connecting pipe (42). .. The controller (90) is provided in the heat source unit (20). The controller (90) constitutes a control unit.
熱源ユニット（20）は、熱源側回路（50）と、熱源側ファン（21）と、制御器（90）とを備える。冷却ユニット（30）は、利用側回路（80）と、利用側ファン（31）とを備える。液側連絡配管（41）は、熱源側回路（50）の液側閉鎖弁（59）を、利用側回路（80）の液側端（81）に接続する。ガス側連絡配管（42）は、熱源側回路（50）のガス側閉鎖弁（61）を、利用側回路（80）のガス側端（82）に接続する。 The heat source unit (20) includes a heat source side circuit (50), a heat source side fan (21), and a controller (90). The cooling unit (30) includes a user-side circuit (80) and a user-side fan (31). The liquid side connecting pipe (41) connects the liquid side closing valve (59) of the heat source side circuit (50) to the liquid side end (81) of the user side circuit (80). The gas side connecting pipe (42) connects the gas side closing valve (61) of the heat source side circuit (50) to the gas side end (82) of the user side circuit (80).
〈熱源側回路〉
熱源側回路（50）は、高段側圧縮機（51）と、第１低段側圧縮機（52）と、第２低段側圧縮機（53）と、四方切換弁（54）と、熱源側熱交換器（55）と、レシーバ（56）と、熱源側膨張弁（57）と、過冷却熱交換器（58）と、液側閉鎖弁（59）と、ガス側閉鎖弁（61）とを備える。
<Heat source side circuit>
The heat source side circuit (50) includes a high-stage compressor (51), a first low-stage compressor (52), a second low-stage compressor (53), and a four-way switching valve (54). Heat source side heat exchanger (55), receiver (56), heat source side expansion valve (57), overcooling heat exchanger (58), liquid side closing valve (59), gas side closing valve (61) ) And.
高段側圧縮機（51）の吐出管は、四方切換弁（54）の第１ポートに接続される。高段側圧縮機（51）の吸入管は、四方切換弁（54）の第２ポートに接続される。第１低段側圧縮機（52）の吐出管は、四方切換弁（54）の第４ポートに接続される。第１低段側圧縮機（52）の吸入管は、ガス側閉鎖弁（61）に接続される。第２低段側圧縮機（53）の吐出管は、四方切換弁（54）の第４ポートに接続される。第２低段側圧縮機（53）の吸入管は、ガス側閉鎖弁（61）に接続される。 The discharge pipe of the high-stage compressor (51) is connected to the first port of the four-way switching valve (54). The suction pipe of the high-stage compressor (51) is connected to the second port of the four-way switching valve (54). The discharge pipe of the first low-stage compressor (52) is connected to the fourth port of the four-way switching valve (54). The suction pipe of the first low-stage compressor (52) is connected to the gas-side closing valve (61). The discharge pipe of the second low-stage compressor (53) is connected to the fourth port of the four-way switching valve (54). The suction pipe of the second low-stage compressor (53) is connected to the gas-side closing valve (61).
四方切換弁（54）の第３ポートは、熱源側熱交換器（55）のガス側端に接続される。熱源側熱交換器（55）の液側端は、レシーバ（56）の流入口に接続される。レシーバ（56）の流出口は、熱源側膨張弁（57）の一端に接続される。熱源側膨張弁（57）の他端は、過冷却熱交換器（58）の第１流路（58a）の一端に接続される。過冷却熱交換器（58）の第１流路（58a）の他端は、液側閉鎖弁（59）に接続される。 The third port of the four-way switching valve (54) is connected to the gas side end of the heat source side heat exchanger (55). The liquid side end of the heat source side heat exchanger (55) is connected to the inlet of the receiver (56). The outlet of the receiver (56) is connected to one end of the heat source side expansion valve (57). The other end of the heat source side expansion valve (57) is connected to one end of the first flow path (58a) of the supercooled heat exchanger (58). The other end of the first flow path (58a) of the supercooled heat exchanger (58) is connected to the liquid side closing valve (59).
高段側圧縮機（51）、第１低段側圧縮機（52）、および第２低段側圧縮機（53）の各々は、全密閉型のスクロール圧縮機である。本実施形態では、高段側圧縮機（51）および第１低段側圧縮機（52）が容量可変に構成される一方、第２低段側圧縮機（53）が容量一定に構成される。なお、第１低段側圧縮機（52）および第２低段側圧縮機（53）が、共に容量可変に構成されてもよいし、共に容量一定に構成されてもよい。 Each of the high-stage compressor (51), the first low-stage compressor (52), and the second low-stage compressor (53) is a fully enclosed scroll compressor. In the present embodiment, the high-stage compressor (51) and the first low-stage compressor (52) are configured to have a variable capacity, while the second low-stage compressor (53) is configured to have a constant capacity. .. The first low-stage compressor (52) and the second low-stage compressor (53) may both be configured to have a variable capacity, or both may be configured to have a constant capacity.
四方切換弁（54）は、第１状態（図１に実線で示す状態）と第２状態（図１に破線で示す状態）とに切り替わる弁である。第１状態の四方切換弁（54）では、第１ポートが第３ポートと連通し、かつ第２ポートが第４ポートと連通する。第２状態の四方切換弁（54）では、第１ポートが第４ポートと連通し、かつ第２ポートが第３ポートと連通する。 The four-way switching valve (54) is a valve that switches between a first state (a state shown by a solid line in FIG. 1) and a second state (a state shown by a broken line in FIG. 1). In the four-way switching valve (54) in the first state, the first port communicates with the third port and the second port communicates with the fourth port. In the four-way switching valve (54) in the second state, the first port communicates with the fourth port and the second port communicates with the third port.
熱源側熱交換器（55）は、クロスフィン式のフィン・アンド・チューブ熱交換器である。熱源側熱交換器（55）は、熱源側ファン（21）によって送られる室外空気を、冷媒と熱交換させる。過冷却熱交換器（58）は、第１流路（58a）と第２流路（58b）とが形成されたプレート式熱交換器である。過冷却熱交換器（58）は、第１流路（58a）を流れる冷媒を、第２流路（58b）を流れる冷媒と熱交換させる。熱源側膨張弁（57）は、開度可変の電子膨張弁である。 The heat source side heat exchanger (55) is a cross-fin type fin-and-tube heat exchanger. The heat source side heat exchanger (55) exchanges heat with the refrigerant for the outdoor air sent by the heat source side fan (21). The supercooling heat exchanger (58) is a plate heat exchanger in which a first flow path (58a) and a second flow path (58b) are formed. The supercooling heat exchanger (58) exchanges heat with the refrigerant flowing through the first flow path (58a) with the refrigerant flowing through the second flow path (58b). The heat source side expansion valve (57) is an electronic expansion valve having a variable opening degree.
高段側圧縮機（51）と四方切換弁（54）の第１ポートを接続する配管には、油分離器（62）と第１逆止弁（CV1）とが設けられる。油分離器（62）は、高段側圧縮機（51）から冷媒と共に吐出された冷凍機油（以下、単に油ともいう。）を、冷媒から分離する。第１逆止弁（CV1）は、高段側圧縮機（51）から四方切換弁（54）へ向かう冷媒の流れを許容し、逆向きの冷媒の流れを遮断する。 An oil separator (62) and a first check valve (CV1) are provided in the pipe connecting the first port of the high-stage compressor (51) and the four-way switching valve (54). The oil separator (62) separates the refrigerating machine oil (hereinafter, also simply referred to as oil) discharged from the high-stage compressor (51) together with the refrigerant from the refrigerant. The first check valve (CV1) allows the flow of refrigerant from the high-stage compressor (51) to the four-way switching valve (54) and shuts off the flow of refrigerant in the opposite direction.
第１低段側圧縮機（52）と四方切換弁（54）の第４ポートを接続する配管には、第２逆止弁（CV2）が設けられる。第２逆止弁（CV2）は、第１低段側圧縮機（52）から四方切換弁（54）へ向かう冷媒の流れを許容し、逆向きの冷媒の流れを遮断する。第２低段側圧縮機（53）と四方切換弁（54）の第４ポートを接続する配管には、第３逆止弁（CV3）が設けられる。第３逆止弁（CV3）は、第２低段側圧縮機（53）から四方切換弁（54）へ向かう冷媒の流れを許容し、逆向きの冷媒の流れを遮断する。 A second check valve (CV2) is provided in the pipe connecting the first low-stage compressor (52) and the fourth port of the four-way switching valve (54). The second check valve (CV2) allows the flow of refrigerant from the first low-stage compressor (52) to the four-way switching valve (54) and shuts off the flow of refrigerant in the opposite direction. A third check valve (CV3) is provided in the pipe connecting the second low-stage compressor (53) and the fourth port of the four-way switching valve (54). The third check valve (CV3) allows the flow of refrigerant from the second low-stage compressor (53) to the four-way switching valve (54) and shuts off the flow of refrigerant in the opposite direction.
熱源側熱交換器（55）とレシーバ（56）を接続する配管には、第４逆止弁（CV4）が設けられる。第４逆止弁（CV4）は、熱源側熱交換器（55）からレシーバ（56）へ向かう冷媒の流れを許容し、逆向きの冷媒の流れを遮断する。熱源側膨張弁（57）と過冷却熱交換器（58）の第１流路（58a）を接続する配管には、第５逆止弁（CV5）が設けられる。第５逆止弁（CV5）は、熱源側膨張弁（57）から過冷却熱交換器（58）の第１流路（58a）へ向かう冷媒の流れを許容し、逆向きの冷媒の流れを遮断する。 A fourth check valve (CV4) is provided in the pipe connecting the heat source side heat exchanger (55) and the receiver (56). The fourth check valve (CV4) allows the flow of refrigerant from the heat source side heat exchanger (55) to the receiver (56) and shuts off the flow of refrigerant in the opposite direction. A fifth check valve (CV5) is provided in the pipe connecting the heat source side expansion valve (57) and the first flow path (58a) of the supercooling heat exchanger (58). The fifth check valve (CV5) allows the flow of refrigerant from the heat source side expansion valve (57) to the first flow path (58a) of the supercooling heat exchanger (58), allowing the flow of refrigerant in the opposite direction. Cut off.
熱源側回路（50）は、第１接続配管（63）と、第２接続配管（64）と、第３接続配管（65）とをさらに備える。 The heat source side circuit (50) further includes a first connection pipe (63), a second connection pipe (64), and a third connection pipe (65).
第１接続配管（63）の一端は、第１低段側圧縮機（52）および第２低段側圧縮機（53）とガス側閉鎖弁（61）との間の配管に接続される。第１接続配管（63）の他端は、第２逆止弁（CV2）および第３逆止弁（CV3）と四方切換弁（54）との間の配管に接続される。第１接続配管（63）には、第１調節弁（71）が設けられる。第１調節弁（71）は、開度可変の電子膨張弁である。 One end of the first connecting pipe (63) is connected to the pipe between the first low-stage compressor (52) and the second low-stage compressor (53) and the gas-side closing valve (61). The other end of the first connection pipe (63) is connected to the pipe between the second check valve (CV2) and the third check valve (CV3) and the four-way switching valve (54). The first control valve (71) is provided in the first connection pipe (63). The first control valve (71) is an electronic expansion valve with a variable opening degree.
第２接続配管（64）の一端は、過冷却熱交換器（58）の第１流路（58a）と液側閉鎖弁（59）との間の配管に接続される。第２接続配管（64）の他端は、第４逆止弁（CV4）とレシーバ（56）との間の配管に接続される。第２接続配管（64）には、第６逆止弁（CV6）が設けられる。第６逆止弁（CV6）は、第２接続配管（64）の一端から他端へ向かう冷媒の流れを許容し、逆向きの冷媒の流れを遮断する。 One end of the second connection pipe (64) is connected to the pipe between the first flow path (58a) of the supercooling heat exchanger (58) and the liquid side closing valve (59). The other end of the second connecting pipe (64) is connected to the pipe between the fourth check valve (CV4) and the receiver (56). A sixth check valve (CV6) is provided in the second connection pipe (64). The sixth check valve (CV6) allows the flow of the refrigerant from one end to the other end of the second connection pipe (64) and shuts off the flow of the refrigerant in the opposite direction.
第３接続配管（65）の一端は、熱源側膨張弁（57）と第５逆止弁（CV5）との間の配管に接続される。第３接続配管（65）の他端は、熱源側熱交換器（55）と第４逆止弁（CV4）との間の配管に接続される。第３接続配管（65）には、第７逆止弁（CV7）が設けられる。第７逆止弁（CV7）は、第３接続配管（65）の一端から他端へ向かう冷媒の流れを許容し、逆向きの冷媒の流れを遮断する。 One end of the third connection pipe (65) is connected to the pipe between the heat source side expansion valve (57) and the fifth check valve (CV5). The other end of the third connection pipe (65) is connected to the pipe between the heat source side heat exchanger (55) and the fourth check valve (CV4). A seventh check valve (CV7) is provided in the third connection pipe (65). The seventh check valve (CV7) allows the flow of the refrigerant from one end to the other end of the third connection pipe (65) and shuts off the flow of the refrigerant in the opposite direction.
熱源側回路（50）は、インジェクション管（67）と、油戻し配管（68）とをさらに備える。 The heat source side circuit (50) further includes an injection pipe (67) and an oil return pipe (68).
インジェクション管（67）の一端は、過冷却熱交換器（58）の第１流路（58a）と液側閉鎖弁（59）との間に接続される。インジェクション管（67）の他端部は、第１分岐管（67a）と第２分岐管（67b）とに分岐する。第１分岐管（67a）は、第１低段側圧縮機（52）の中間インジェクションポートに接続する。第２分岐管（67b）は、第２低段側圧縮機（53）の中間インジェクションポートに接続する。 One end of the injection pipe (67) is connected between the first flow path (58a) of the supercooling heat exchanger (58) and the liquid side closing valve (59). The other end of the injection pipe (67) branches into a first branch pipe (67a) and a second branch pipe (67b). The first branch pipe (67a) is connected to the intermediate injection port of the first low-stage compressor (52). The second branch pipe (67b) is connected to the intermediate injection port of the second lower stage compressor (53).
インジェクション管（67）には、その一端から分岐点に向かって順に、過冷却膨張弁（77）と、過冷却熱交換器（58）の第２流路（58b）とが設けられる。第１分岐管（67a）には、第２調節弁（73）が設けられる。第２分岐管（67b）には、第３調節弁（74）が設けられる。過冷却膨張弁（77）、第２調節弁（73）、および第３調節弁（74）は、開度可変の電子膨張弁である。過冷却膨張弁（77）は、冷媒量調節機構を構成している。 The injection pipe (67) is provided with a supercooling expansion valve (77) and a second flow path (58b) of the supercooling heat exchanger (58) in this order from one end thereof toward the branch point. The first branch pipe (67a) is provided with a second control valve (73). The second branch pipe (67b) is provided with a third control valve (74). The supercooled expansion valve (77), the second control valve (73), and the third control valve (74) are electronic expansion valves having a variable opening degree. The supercooled expansion valve (77) constitutes a refrigerant amount adjusting mechanism.
油戻し配管（68）は、油分離器（62）の油を各圧縮機（51,52,53）へ送るための配管である。油戻し配管（68）の一端は、油分離器（62）に接続される。油戻し配管（68）の他端部は、第３分岐管（68a）と第４分岐管（68b）とに分岐する。第３分岐管（68a）は、高段側圧縮機（51）の中間インジェクションポートに接続される。第４分岐管（68b）は、インジェクション管（67）における過冷却熱交換器（58）の第２流路（58b）と分岐点との間に接続される。第３分岐管（68a）は、第１油戻し管を構成し、第４分岐管（68b）は、第２油戻し管（68b）を構成している。 The oil return pipe (68) is a pipe for sending the oil of the oil separator (62) to each compressor (51, 52, 53). One end of the oil return pipe (68) is connected to the oil separator (62). The other end of the oil return pipe (68) branches into a third branch pipe (68a) and a fourth branch pipe (68b). The third branch pipe (68a) is connected to the intermediate injection port of the high-stage compressor (51). The fourth branch pipe (68b) is connected between the second flow path (58b) of the supercooled heat exchanger (58) in the injection pipe (67) and the branch point. The third branch pipe (68a) constitutes the first oil return pipe, and the fourth branch pipe (68b) constitutes the second oil return pipe (68b).
第３分岐管（68a）には、第４調節弁（75）が設けられる。第４分岐管（68b）には、第５調節弁（76）が設けられる。第４調節弁（75）および第５調節弁（76）は、開度可変の電子膨張弁である。第４調節弁（75）は、第１油量調節機構を構成し、第５調節弁（76）は、第２油量調節機構を構成している。 The third branch pipe (68a) is provided with a fourth control valve (75). The fourth branch pipe (68b) is provided with a fifth control valve (76). The fourth control valve (75) and the fifth control valve (76) are electronic expansion valves having a variable opening degree. The fourth control valve (75) constitutes the first oil amount adjusting mechanism, and the fifth control valve (76) constitutes the second oil amount adjusting mechanism.
〈利用側回路〉
利用側回路（80）は、冷却熱交換器（83）と、利用側膨張弁（84）と、ドレンパンヒータ（85）とを備える。利用側回路（80）では、そのガス側端（82）から液側端（81）に向かって順に、冷却熱交換器（83）と、利用側膨張弁（84）と、ドレンパンヒータ（85）とが配置される。
<User circuit>
The user-side circuit (80) includes a cooling heat exchanger (83), a user-side expansion valve (84), and a drain pan heater (85). In the utilization side circuit (80), the cooling heat exchanger (83), the utilization side expansion valve (84), and the drain pan heater (85) are sequentially arranged from the gas side end (82) to the liquid side end (81). And are placed.
冷却熱交換器（83）は、クロスフィン式のフィン・アンド・チューブ熱交換器である。冷却熱交換器（83）は、利用側ファン（31）によって送られる室内空気を、冷媒と熱交換させる。利用側膨張弁（84）は、開度可変の機械式膨張弁である。ドレンパンヒータ（85）は、冷却熱交換器（83）の下方に配置されるドレンパン（図示せず）を冷媒で加熱するための配管である。 The cooling heat exchanger (83) is a cross-fin type fin-and-tube heat exchanger. The cooling heat exchanger (83) exchanges heat with the refrigerant for the indoor air sent by the user fan (31). The user-side expansion valve (84) is a mechanical expansion valve with a variable opening. The drain pan heater (85) is a pipe for heating a drain pan (not shown) arranged below the cooling heat exchanger (83) with a refrigerant.
〈センサ〉
冷凍装置（10）は、複数のセンサを備える。具体的に、冷凍装置（10）の熱源ユニット（20）は、吐出圧力センサ（22）と、第１吸入圧力センサ（23）と、第２吸入圧力センサ（24）と、第１吐出温度センサ（25）と、第２吐出温度センサ（26）と、第３吐出温度センサ（27）とを備える。なお、冷凍装置（10）が備えるセンサは、これらに限らない。
<Sensor>
The refrigeration system (10) includes a plurality of sensors. Specifically, the heat source unit (20) of the refrigerating apparatus (10) includes a discharge pressure sensor (22), a first suction pressure sensor (23), a second suction pressure sensor (24), and a first discharge temperature sensor. (25), a second discharge temperature sensor (26), and a third discharge temperature sensor (27) are provided. The sensor included in the refrigerating device (10) is not limited to these.
吐出圧力センサ（22）および第１吐出温度センサ（25）は、高段側圧縮機（51）の吐出管と四方切換弁（54）の第１ポートを接続する配管に設けられる。吐出圧力センサ（22）は、高段側圧縮機（51）が吐出した冷媒の圧力（HP）（冷凍サイクルにおける高圧圧力（HP））を計測する。第１吐出温度センサ（25）は、高段側圧縮機（51）が吐出した冷媒の温度（Td1）を計測する。 The discharge pressure sensor (22) and the first discharge temperature sensor (25) are provided in the pipe connecting the discharge pipe of the high-stage compressor (51) and the first port of the four-way switching valve (54). The discharge pressure sensor (22) measures the pressure (HP) (high pressure pressure (HP) in the refrigeration cycle) of the refrigerant discharged by the high-stage compressor (51). The first discharge temperature sensor (25) measures the temperature (Td1) of the refrigerant discharged by the high-stage compressor (51).
第１吸入圧力センサ（23）は、高段側圧縮機（51）の吸入管と四方切換弁（54）の第２ポートを接続する配管に設けられる。第１吸入圧力センサ（23）は、高段側圧縮機（51）が吸入する冷媒の圧力（MP）（冷凍サイクルにおける中間圧力（MP））を計測する。 The first suction pressure sensor (23) is provided in the pipe connecting the suction pipe of the high-stage compressor (51) and the second port of the four-way switching valve (54). The first suction pressure sensor (23) measures the pressure (MP) of the refrigerant sucked by the high-stage compressor (51) (intermediate pressure (MP) in the refrigeration cycle).
第２吸入圧力センサ（24）は、第１低段側圧縮機（52）の吸入管および第２低段側圧縮機（53）の吸入管とガス側閉鎖弁（61）を接続する配管に設けられる。第２吸入圧力センサ（24）は、第１低段側圧縮機（52）および第２低段側圧縮機（53）が吸入する冷媒の圧力（LP）（冷凍サイクルにおける低圧圧力（LP））を計測する。 The second suction pressure sensor (24) is attached to the suction pipe of the first low-stage compressor (52) and the pipe connecting the suction pipe of the second low-stage compressor (53) and the gas-side closing valve (61). It is provided. The second suction pressure sensor (24) is the pressure (LP) of the refrigerant sucked by the first low-stage compressor (52) and the second low-stage compressor (53) (low pressure in the refrigeration cycle (LP)). To measure.
第２吐出温度センサ（26）は、第１低段側圧縮機（52）の吐出管と四方切換弁（54）の第４ポートを接続する配管に設けられる。第２吐出温度センサ（26）は、第１低段側圧縮機（52）が吐出した冷媒の温度（Td2）を計測する。 The second discharge temperature sensor (26) is provided in the pipe connecting the discharge pipe of the first low-stage compressor (52) and the fourth port of the four-way switching valve (54). The second discharge temperature sensor (26) measures the temperature (Td2) of the refrigerant discharged by the first low-stage compressor (52).
第３吐出温度センサ（27）は、第２低段側圧縮機（53）の吐出管と四方切換弁（54）の第４ポートを接続する配管に設けられる。第３吐出温度センサ（27）は、第２低段側圧縮機（53）が吐出した冷媒の温度（Td3）を計測する。 The third discharge temperature sensor (27) is provided in the pipe connecting the discharge pipe of the second low-stage compressor (53) and the fourth port of the four-way switching valve (54). The third discharge temperature sensor (27) measures the temperature (Td3) of the refrigerant discharged by the second lower stage compressor (53).
〈制御器〉
制御器（90）は、演算処理を行う中央演算処理装置（ＣＰＵ）（91）と、プログラムおよびデータなどを記憶するメモリ（92）とを備える。制御器（90）は、ＣＰＵ（91）がメモリ（92）に記憶されたプログラムを実行することによって、冷凍装置（10）に設けられた各機器の動作を制御する制御動作を行う。
<Control>
The controller (90) includes a central processing unit (CPU) (91) that performs arithmetic processing and a memory (92) that stores programs, data, and the like. The controller (90) performs a control operation for controlling the operation of each device provided in the refrigerating apparatus (10) by executing a program stored in the memory (92) by the CPU (91).
具体的に、制御器（90）は、吐出圧力センサ（22）、第１および第２吸入圧力センサ（23,24）、ならびに第１〜第３吐出温度センサ（25〜27）と通信線で接続されていて、これらのセンサ類から検出信号を受信する。制御器（90）は、各圧縮機（51〜53）、四方切換弁（54）、各ファン（21,31）、およびその他の冷媒回路（40）の構成機器と通信線で接続されていて、受信したセンサ類の検出信号に基づいてこれらの構成機器を制御する。 Specifically, the controller (90) communicates with the discharge pressure sensor (22), the first and second suction pressure sensors (23,24), and the first to third discharge temperature sensors (25 to 27). It is connected and receives detection signals from these sensors. The controller (90) is connected to each compressor (51-53), four-way switching valve (54), each fan (21, 31), and other components of the refrigerant circuit (40) by a communication line. , These components are controlled based on the detected signals of the received sensors.
−運転動作−
冷凍装置（10）の運転動作を説明する。冷凍装置（10）は、冷却動作を行う。なお、冷凍装置（10）は、その他の運転動作（例えば、デフロスト動作）も行うこともできる。
-Driving operation-
The operation of the refrigerating apparatus (10) will be described. The refrigerating device (10) performs a cooling operation. The refrigerating apparatus (10) can also perform other operation operations (for example, defrost operation).
冷凍装置（10）の冷却動作は、室内空気を冷却する動作である。以下、冷却動作について、図２を参照しながら説明する。なお、図２では、各圧縮機（51,52,53）が運転している場合の冷媒の流れを示している。 The cooling operation of the refrigerating device (10) is an operation of cooling the indoor air. Hereinafter, the cooling operation will be described with reference to FIG. Note that FIG. 2 shows the flow of the refrigerant when each compressor (51, 52, 53) is operating.
冷却動作において、冷凍装置（10）は、熱源側熱交換器（55）が凝縮器または放熱器として機能し、かつ冷却熱交換器（83）が蒸発器として機能する冷凍サイクルを行う。冷却動作において、制御器（90）は、冷却熱交換器（83）における冷媒の蒸発温度が所定の目標値となるように、各圧縮機（51,52,53）の回転速度を制御する。冷却動作における蒸発温度の目標値は、例えば−６５℃である。 In the cooling operation, the refrigerating apparatus (10) performs a refrigerating cycle in which the heat source side heat exchanger (55) functions as a condenser or a radiator and the cooling heat exchanger (83) functions as an evaporator. In the cooling operation, the controller (90) controls the rotation speed of each compressor (51,52,53) so that the evaporation temperature of the refrigerant in the cooling heat exchanger (83) becomes a predetermined target value. The target value of the evaporation temperature in the cooling operation is, for example, −65 ° C.
冷却動作では、四方切換弁（54）が第１状態に設定され、利用側膨張弁（84）の開度が調節され、熱源側膨張弁（57）が全開状態に保たれる。冷却動作では、第２調節弁（73）、第３調節弁（74）、第４調節弁（75）、および第５調節弁（76）の開度と、利用側ファン（31）および熱源側ファン（21）の回転速度とが調節される。冷却動作では、過冷却膨張弁（77）の開度が、第１低段側圧縮機（52）および第２低段側圧縮機（53）が吐出する冷媒の温度（Td2,Td3）または運転容量（回転数）に基づいて、当該温度（Td2,Td3）を目標値に近づけるように調節される。冷却動作では、第１調節弁（71）は、第１低段側圧縮機（52）および第２低段側圧縮機（53）が停止している場合に開かれる一方、第１低段側圧縮機（52）および第２低段側圧縮機（53）の少なくとも一方が運転している場合に閉じられる。四方切換弁（54）などの冷凍装置（10）に設けられた各機器の制御は、制御器（90）によって行われる。 In the cooling operation, the four-way switching valve (54) is set to the first state, the opening degree of the utilization side expansion valve (84) is adjusted, and the heat source side expansion valve (57) is kept in the fully open state. In the cooling operation, the opening degrees of the second control valve (73), the third control valve (74), the fourth control valve (75), and the fifth control valve (76), and the fan (31) on the user side and the heat source side. The rotation speed of the fan (21) is adjusted. In the cooling operation, the opening degree of the supercooling expansion valve (77) is the temperature (Td2, Td3) or operation of the refrigerant discharged by the first low-stage compressor (52) and the second low-stage compressor (53). The temperature (Td2, Td3) is adjusted to approach the target value based on the capacity (rotation speed). In the cooling operation, the first control valve (71) is opened when the first low-stage compressor (52) and the second low-stage compressor (53) are stopped, while the first low-stage side. Closed when at least one of the compressor (52) and the second lower compressor (53) is in operation. The control of each device provided in the refrigerating device (10) such as the four-way switching valve (54) is performed by the controller (90).
冷却動作中の冷媒回路（40）における冷媒の流れを説明する。 The flow of the refrigerant in the refrigerant circuit (40) during the cooling operation will be described.
冷却動作において、第１低段側圧縮機（52）および第２低段側圧縮機（53）から吐出された冷媒は、四方切換弁（54）を通過後に高段側圧縮機（51）に吸入される。高段側圧縮機（51）に吸入された冷媒は、さらに圧縮された後に高段側圧縮機（51）から吐出される。高段側圧縮機（51）から吐出された冷媒は、四方切換弁（54）を通過後に熱源側熱交換器（55）へ流入し、外気へ放熱して凝縮する。熱源側熱交換器（55）から流出した冷媒は、レシーバ（56）を通過後に過冷却熱交換器（58）の第１流路（58a）へ流入し、第２流路（58b）を流れる冷媒によって冷却される。その後、冷媒は、その一部がインジェクション管（67）へ流入し、残りが液側連絡配管（41）を通って利用側回路（80）へ流入する。 In the cooling operation, the refrigerant discharged from the first low-stage compressor (52) and the second low-stage compressor (53) passes through the four-way switching valve (54) to the high-stage compressor (51). Inhaled. The refrigerant sucked into the high-stage compressor (51) is further compressed and then discharged from the high-stage compressor (51). The refrigerant discharged from the high-stage compressor (51) flows into the heat source side heat exchanger (55) after passing through the four-way switching valve (54), dissipates heat to the outside air, and condenses. The refrigerant flowing out from the heat source side heat exchanger (55) flows into the first flow path (58a) of the supercooled heat exchanger (58) after passing through the receiver (56) and flows through the second flow path (58b). It is cooled by the refrigerant. After that, a part of the refrigerant flows into the injection pipe (67), and the rest flows into the utilization side circuit (80) through the liquid side connecting pipe (41).
インジェクション管（67）へ流入した冷媒は、過冷却膨張弁（77）を通過する際に膨張する。過冷却膨張弁（77）を通過した冷媒は、過冷却熱交換器（58）の第２流路（58b）へ流入し、第１流路（58a）を流れる冷媒から吸熱して蒸発する。過冷却熱交換器（58）から流出した冷媒は、第１分岐管（67a）と第２分岐管（67b）に分流する。第１分岐管（67a）に流入した冷媒は、第２調節弁（73）を通過後に第１低段側圧縮機（52）の中間インジェクションポートへ流入する。第２分岐管（67b）に流入した冷媒は、第３調節弁（74）を通過後に第２低段側圧縮機（53）の中間インジェクションポートへ流入する。 The refrigerant flowing into the injection pipe (67) expands as it passes through the supercooling expansion valve (77). The refrigerant that has passed through the supercooling expansion valve (77) flows into the second flow path (58b) of the supercooling heat exchanger (58), absorbs heat from the refrigerant flowing through the first flow path (58a), and evaporates. The refrigerant flowing out of the supercooling heat exchanger (58) is divided into the first branch pipe (67a) and the second branch pipe (67b). The refrigerant that has flowed into the first branch pipe (67a) flows into the intermediate injection port of the first low-stage compressor (52) after passing through the second control valve (73). The refrigerant that has flowed into the second branch pipe (67b) flows into the intermediate injection port of the second low-stage compressor (53) after passing through the third control valve (74).
利用側回路（80）へ流入した冷媒は、ドレンパンヒータ（85）において放熱する。その後、冷媒は、利用側膨張弁（84）を通過する際に膨張してから冷却熱交換器（83）へ流入し、冷却熱交換器（83）において室内空気から吸熱して蒸発する。その結果、冷却熱交換器（83）では、利用側ファン（31）によって供給された室内空気が冷却される。 The refrigerant flowing into the user side circuit (80) dissipates heat in the drain pan heater (85). After that, the refrigerant expands when passing through the expansion valve (84) on the utilization side, then flows into the cooling heat exchanger (83), and absorbs heat from the indoor air in the cooling heat exchanger (83) and evaporates. As a result, in the cooling heat exchanger (83), the indoor air supplied by the user side fan (31) is cooled.
冷却熱交換器（83）から流出した冷媒は、ガス側連絡配管（42）を通って熱源側回路（50）へ流入し、第１低段側圧縮機（52）および第２低段側圧縮機（53）に吸入される。第１低段側圧縮機（52）および第２低段側圧縮機（53）に吸入された冷媒は、圧縮された後に第１低段側圧縮機（52）および第２低段側圧縮機（53）から吐出される。 The refrigerant flowing out from the cooling heat exchanger (83) flows into the heat source side circuit (50) through the gas side connecting pipe (42), and flows into the first low stage side compressor (52) and the second low stage side compressor. Inhaled into the machine (53). The refrigerant sucked into the first low-stage compressor (52) and the second low-stage compressor (53) is compressed and then compressed by the first low-stage compressor (52) and the second low-stage compressor (52). It is discharged from (53).
〈油戻し制御〉
冷凍装置（10）の冷却動作では、制御器（90）によって油戻し制御が行われる。油戻し制御は、各圧縮機（51,52,53）に送られる油の流量を最適化するための制御である。以下、油戻し制御について、図３を参照しながら説明する。なお、図３のフロー図は、開始時点において高段側圧縮機（51）が運転している場合のものである。
<Oil return control>
In the cooling operation of the refrigerating device (10), the oil return control is performed by the controller (90). Oil return control is a control for optimizing the flow rate of oil sent to each compressor (51,52,53). Hereinafter, the oil return control will be described with reference to FIG. The flow chart of FIG. 3 is for the case where the high-stage compressor (51) is operating at the start time.
ステップ１では、起動運転が開始される。ここで、起動運転とは、低段側圧縮機（本実施形態では、第１低段側圧縮機（52）および第２低段側圧縮機（53））を起動する運転である。本実施形態の起動運転は、第１低段側圧縮機（52）および第２低段側圧縮機（53）の少なくとも一方（この例では、両方）を起動する運転である。起動運転は、低段側圧縮機が吐出する冷媒の温度の上昇勾配が所定以上である運転である。本実施形態の起動運転は、第１低段側圧縮機（52）および第２低段側圧縮機（53）が吐出する冷媒の温度（Td2,Td3）の上昇勾配が所定値（例えば、２℃／秒）以上である運転である。続けて、ステップ２へ進む。 In step 1, the start-up operation is started. Here, the start-up operation is an operation of starting the low-stage compressor (in the present embodiment, the first low-stage compressor (52) and the second low-stage compressor (53)). The start-up operation of the present embodiment is an operation of starting at least one (in this example, both) of the first low-stage compressor (52) and the second low-stage compressor (53). The start-up operation is an operation in which the temperature rise gradient of the refrigerant discharged by the low-stage compressor is equal to or higher than a predetermined value. In the start-up operation of the present embodiment, the rising gradient of the temperature (Td2, Td3) of the refrigerant discharged by the first low-stage compressor (52) and the second low-stage compressor (53) is a predetermined value (for example, 2). The operation is above ° C / sec). Continue to step 2.
ステップ２では、第４調節弁（75）の開度が小さくされる。例えば、第４調節弁（75）の開度は、直前の開度の半分にされる。続けて、ステップ３へ進む。 In step 2, the opening degree of the fourth control valve (75) is reduced. For example, the opening degree of the fourth control valve (75) is halved from the immediately preceding opening degree. Continue to step 3.
ステップ３では、第５調節弁（76）の開度が起動開度とされる。起動開度は、例えば、第５調節弁（76）の全開度の６０％の開度である。ステップ２およびステップ３の制御により、油分離器（62）から第１低段側圧縮機（52）および第２低段側圧縮機（53）へ送られる油の流量が、油分離器（62）から高段側圧縮機（51）へ送られる油の流量よりも多くなる。続けて、ステップ４へ進む。 In step 3, the opening degree of the fifth control valve (76) is taken as the starting opening degree. The starting opening degree is, for example, an opening degree of 60% of the total opening degree of the fifth control valve (76). By the control of step 2 and step 3, the flow rate of the oil sent from the oil separator (62) to the first low-stage compressor (52) and the second low-stage compressor (53) is changed to the oil separator (62). ) Is higher than the flow rate of oil sent to the high-stage compressor (51). Then, proceed to step 4.
ステップ４では、起動運転を終了するべきか否かが判定される。具体的に、第１低段側圧縮機（52）および第２低段側圧縮機（53）が吐出する冷媒の温度（Td2,Td3）の上昇勾配が所定値（例えば、２℃／秒）未満であるか、または起動運転を開始してから所定時間（例えば、３分）が経過していれば、起動運転を終了するべきと判定され、そうでなければ起動運転を継続するべきと判定される。起動運転を終了するべきと判定されればステップ５へ進み、起動運転を継続するべきと判定されればステップ４を繰り返す。 In step 4, it is determined whether or not the start-up operation should be terminated. Specifically, the rising gradient of the temperature (Td2, Td3) of the refrigerant discharged by the first low-stage compressor (52) and the second low-stage compressor (53) is a predetermined value (for example, 2 ° C./sec). If it is less than, or if a predetermined time (for example, 3 minutes) has passed since the start operation was started, it is determined that the start operation should be ended, otherwise it is determined that the start operation should be continued. Will be done. If it is determined that the start-up operation should be terminated, the process proceeds to step 5, and if it is determined that the start-up operation should be continued, step 4 is repeated.
ステップ５では、定常運転が開始される。ここで、定常運転とは、起動運転を開始してからある程度の時間が経過した後に開始される運転である。定常運転は、冷凍装置（10）の冷凍サイクルが定常状態（例えば、上記の上昇勾配が上記の所定値未満となる状態）となる運転である。定常運転は、例えば、利用側の負荷（室内温度の目標温度と、冷却ユニット（30）の吸込み温度との差）に応じて各圧縮機（51,52,53）の回転速度が制御される運転である。ステップ５では、第５調節弁（76）の開度が通常開度とされる。通常開度は、例えば、第５調節弁（76）の全開度の１０％の開度である。なお、第５調節弁（76）の通常開度は、上記起動開度よりも小さいのであれば、第１低段側圧縮機（52）および第２低段側圧縮機（53）に吸入される冷媒の圧力（LP）に応じて、または第１低段側圧縮機（52）および第２低段側圧縮機（53）の回転数に応じて調節される開度であってもよい。続けて、ステップ６へ進む。 In step 5, steady operation is started. Here, the steady operation is an operation that is started after a certain amount of time has elapsed since the start operation was started. The steady operation is an operation in which the refrigeration cycle of the refrigerating apparatus (10) is in a steady state (for example, a state in which the above-mentioned ascending gradient is less than the above-mentioned predetermined value). In steady operation, for example, the rotation speed of each compressor (51,52,53) is controlled according to the load on the user side (difference between the target temperature of the room temperature and the suction temperature of the cooling unit (30)). It is driving. In step 5, the opening degree of the fifth control valve (76) is set to the normal opening degree. The normal opening degree is, for example, an opening degree of 10% of the total opening degree of the fifth control valve (76). If the normal opening degree of the fifth control valve (76) is smaller than the starting opening degree, it is sucked into the first low-stage compressor (52) and the second low-stage compressor (53). The opening degree may be adjusted according to the pressure (LP) of the refrigerant or the rotation speeds of the first low-stage compressor (52) and the second low-stage compressor (53). Then, the process proceeds to step 6.
ステップ６では、第４調節弁（75）の開度が通常制御により適宜調節される。例えば、第４調節弁（75）の開度は、高段側圧縮機（51）における冷媒循環量に高段側圧縮機（51）の油上がり率を乗じて得られる高段側圧縮機（51）の油上がり量に基づいて調節される。ここで、油上がり率は、高段側圧縮機（51）が吐出する冷媒の単位循環量当たりに含まれる油の量であり、例えば、高段側圧縮機（51）の回転数と、冷凍サイクルにおける高圧圧力（HP）および中間圧力（MP）とに基づいて算出されてもよいし、さらに高段側圧縮機（51）が吸入する冷媒の過熱度をも考慮して算出されてもよい。ステップ５およびステップ６の制御により、油分離器（62）から高段側圧縮機（51）へ送られる油の流量が、油分離器（62）から第１低段側圧縮機（52）および第２低段側圧縮機（53）へ送られる油の流量よりも多くなる。なお、前者の流量が、後者の流量以下となるように第４調節弁（75）の開度が調節されてもよい。 In step 6, the opening degree of the fourth control valve (75) is appropriately adjusted by normal control. For example, the opening degree of the fourth control valve (75) is obtained by multiplying the amount of refrigerant circulating in the high-stage compressor (51) by the oil rise rate of the high-stage compressor (51). It is adjusted based on the amount of oil rising in 51). Here, the oil rise rate is the amount of oil contained in the unit circulation amount of the refrigerant discharged by the high-stage compressor (51). For example, the rotation speed of the high-stage compressor (51) and freezing. It may be calculated based on the high pressure (HP) and the intermediate pressure (MP) in the cycle, or may be calculated in consideration of the degree of overheating of the refrigerant sucked by the high-stage compressor (51). .. By the control of step 5 and step 6, the flow rate of the oil sent from the oil separator (62) to the high-stage compressor (51) is increased from the oil separator (62) to the first low-stage compressor (52) and It is higher than the flow rate of oil sent to the second low-stage compressor (53). The opening degree of the fourth control valve (75) may be adjusted so that the flow rate of the former is equal to or less than the flow rate of the latter.
−実施形態の効果−
本実施形態の熱源ユニット（20）は、第１低段側圧縮機（52）および第２低段側圧縮機（53）と、上記第１低段側圧縮機（52）および上記第２低段側圧縮機（53）から吐出された冷媒をさらに圧縮する高段側圧縮機（51）と、上記高段側圧縮機（51）が吐出する冷媒から油を分離する油分離器（62）と、上記油分離器（62）で分離された油を上記高段側圧縮機（51）へ送る第３分岐管（68a）と、上記油分離器（62）で分離された油を上記第１低段側圧縮機（52）および上記第２低段側圧縮機（53）へ送る第４分岐管（68b）と、上記第３分岐管（68a）に設けられ、該第３分岐管（68a）の油の流量を調節する第４調節弁（75）と、上記第４分岐管（68b）に設けられ、該第４分岐管（68b）の油の流量を調節する第５調節弁（76）と、上記第１低段側圧縮機（52）および上記第２低段側圧縮機（53）の少なくとも一方を起動する起動運転において、上記油分離器（62）から上記第１低段側圧縮機（52）および上記第２低段側圧縮機（53）へ送られる油の流量が、上記油分離器（62）から上記高段側圧縮機（51）へ送られる油の流量よりも多くなるように上記第４調節弁（75）および上記第５調節弁（76）を制御する制御器（90）とを備える。これにより、起動運転において、同運転時に油が不足しがちな第１低段側圧縮機（52）および第２低段側圧縮機（53）に送られる油の流量が、高段側圧縮機（51）に送られる油の流量よりも多くなる。これにより、起動運転時に第１低段側圧縮機（52）および第２低段側圧縮機（53）で油が不足するのを抑止できる。
-Effect of embodiment-
The heat source unit (20) of the present embodiment includes the first low-stage compressor (52) and the second low-stage compressor (53), the first low-stage compressor (52), and the second low. A high-stage compressor (51) that further compresses the refrigerant discharged from the stage-side compressor (53), and an oil separator (62) that separates oil from the refrigerant discharged by the high-stage compressor (51). The third branch pipe (68a) that sends the oil separated by the oil separator (62) to the high-stage compressor (51) and the oil separated by the oil separator (62) are sent to the first. 1 The fourth branch pipe (68b) to be sent to the lower stage compressor (52) and the second lower stage compressor (53), and the third branch pipe (68a) provided in the third branch pipe (68a). A fourth control valve (75) that regulates the oil flow rate of 68a) and a fifth control valve (68b) that is provided in the fourth branch pipe (68b) and regulates the oil flow rate of the fourth branch pipe (68b). In the start-up operation for activating at least one of the first low-stage compressor (52) and the second low-stage compressor (53), the oil separator (62) to the first low-stage compressor (62) The flow rate of oil sent to the side compressor (52) and the second low-stage compressor (53) is higher than the flow rate of oil sent from the oil separator (62) to the high-stage compressor (51). A controller (90) for controlling the fourth control valve (75) and the fifth control valve (76) is provided so that the number of the fourth control valve (75) is increased. As a result, in the start-up operation, the flow rate of oil sent to the first low-stage compressor (52) and the second low-stage compressor (53), which tend to run out of oil during the same operation, is reduced to the high-stage compressor. It will be higher than the flow rate of oil sent to (51). As a result, it is possible to prevent the first low-stage compressor (52) and the second low-stage compressor (53) from running out of oil during the start-up operation.
また、本実施形態の熱源ユニット（20）は、上記制御器（90）が、上記起動運転の後に上記冷凍装置（10）の冷凍サイクルが定常状態となる定常運転において、上記油分離器（62）から上記高段側圧縮機（51）へ送られる油の流量が、上記油分離器（62）から上記第１低段側圧縮機（52）および上記第２低段側圧縮機（53）へ送られる油の流量よりも多くなるように上記第４調節弁（75）および上記第５調節弁（76）を制御する。これにより、定常運転において、同運転時に油が不足しがちな高段側圧縮機（51）に送られる油の流量が、第１低段側圧縮機（52）および第２低段側圧縮機（53）に送られる油の流量よりも多くなる。これにより、定常運転時に高段側圧縮機（51）で油が不足するのを抑止できる。 Further, the heat source unit (20) of the present embodiment is the oil separator (62) in the steady operation in which the controller (90) is in a steady state in the refrigerating cycle of the refrigerating device (10) after the start-up operation. ) To the high-stage compressor (51), the flow rate of the oil from the oil separator (62) to the first low-stage compressor (52) and the second low-stage compressor (53). The fourth control valve (75) and the fifth control valve (76) are controlled so as to be larger than the flow rate of the oil sent to. As a result, in steady operation, the flow rate of oil sent to the high-stage compressor (51), which tends to run out of oil during the same operation, is reduced to the first low-stage compressor (52) and the second low-stage compressor (52). It will be higher than the flow rate of oil sent to (53). As a result, it is possible to prevent the high-stage compressor (51) from running out of oil during steady operation.
また、本実施形態の熱源ユニット（20）は、上記第１低段側圧縮機（52）および上記第２低段側圧縮機（53）の圧縮途中に冷媒を供給するインジェクション管（67）と、上記インジェクション管（67）の冷媒の流量を調節する過冷却膨張弁（77）とを備え、上記制御器（90）が、上記第１低段側圧縮機（52）および上記第２低段側圧縮機（53）が吐出する冷媒の温度（Td2,Td3）または上記第１低段側圧縮機（52）および上記第２低段側圧縮機（53）の運転容量（回転数）に基づいて上記過冷却膨張弁（77）を制御する。このように、過冷却膨張弁（77）を制御することで、第１低段側圧縮機（52）および第２低段側圧縮機（53）が吐出する冷媒の温度（Td2,Td3）を調節することができる。 Further, the heat source unit (20) of the present embodiment includes an injection pipe (67) that supplies a refrigerant during compression of the first low-stage compressor (52) and the second low-stage compressor (53). , The overcooling expansion valve (77) for adjusting the flow rate of the refrigerant in the injection pipe (67) is provided, and the controller (90) is the first low-stage compressor (52) and the second low-stage compressor (52). Based on the temperature (Td2, Td3) of the refrigerant discharged by the side compressor (53) or the operating capacity (rotation speed) of the first low-stage compressor (52) and the second low-stage compressor (53). Controls the overcooling expansion valve (77). By controlling the supercooling expansion valve (77) in this way, the temperatures (Td2, Td3) of the refrigerant discharged by the first low-stage compressor (52) and the second low-stage compressor (53) can be adjusted. Can be adjusted.
《その他の実施形態》
上記実施形態については、以下のような構成としてもよい。
<< Other Embodiments >>
The above embodiment may have the following configuration.
例えば、上記実施形態では、起動運転において第１低段側圧縮機（52）および第２低段側圧縮機（53）を起動するが、起動運転において高段側圧縮機（51）と第１低段側圧縮機（52）および第２低段側圧縮機（53）とを実質的に同時に起動してもよい。さらに、第１低段側圧縮機（52）および第２低段側圧縮機（53）の少なくとも一方が起動されるのであれば、起動運転で起動される各圧縮機（51,52,53）の組合せは任意に決定可能である。 For example, in the above embodiment, the first low-stage compressor (52) and the second low-stage compressor (53) are activated in the start-up operation, but the high-stage compressor (51) and the first in the start-up operation. The low-stage compressor (52) and the second low-stage compressor (53) may be started substantially at the same time. Further, if at least one of the first low-stage compressor (52) and the second low-stage compressor (53) is activated, each compressor (51,52,53) activated in the startup operation. The combination of can be determined arbitrarily.
また、例えば、制御器（90）は、第１低段側圧縮機（52）および第２低段側圧縮機（53）が吸入する冷媒の過熱度が所定値以上であるという条件が満たされると、当該条件が満たされる前よりも、油分離器（62）から第１低段側圧縮機（52）および第２低段側圧縮機（53）へ送られる油の流量が増えるように第４調節弁（75）および第５調節弁（76）の開度を調節してもよい。一例として、制御器（90）は、当該条件が満たされると、当該条件が満たされる前よりも、第４調節弁（75）の開度を小さくし、かつ第５調節弁（76）の開度を大きくしてもよい。このような調節により、当該条件が満たされる前よりも、第１低段側圧縮機（52）および第２低段側圧縮機（53）が吐出する冷媒の温度（Td2,Td3）を下げることができ、ひいては熱源ユニット（20）の故障を未然に防ぐことができる。 Further, for example, the controller (90) satisfies the condition that the degree of superheat of the refrigerant sucked by the first low-stage compressor (52) and the second low-stage compressor (53) is equal to or higher than a predetermined value. Then, the flow rate of oil sent from the oil separator (62) to the first low-stage compressor (52) and the second low-stage compressor (53) is increased compared to before the condition is satisfied. The opening degree of the 4 control valve (75) and the 5th control valve (76) may be adjusted. As an example, when the condition is satisfied, the controller (90) opens the fourth control valve (75) smaller and opens the fifth control valve (76) than before the condition is satisfied. The degree may be increased. By such adjustment, the temperature (Td2, Td3) of the refrigerant discharged by the first low-stage compressor (52) and the second low-stage compressor (53) is lowered as compared with before the condition is satisfied. As a result, the failure of the heat source unit (20) can be prevented.
また、例えば、油戻し制御のステップ５またはステップ６において、第２調節弁（73）、第３調節弁（74）、および第４調節弁（75）の開度は、次のように調節されてもよい。具体的に、第２調節弁（73）、第３調節弁（74）、および第４調節弁（75）の開度は、高段側圧縮機（51）の油吐出量、第１低段側圧縮機（52）の油吐出量、第２低段側圧縮機（53）の油吐出量、高段側圧縮機（51）の回転数、第１低段側圧縮機（52）と回転数、第２低段側圧縮機（53）の回転数、ならびに冷凍サイクルの高圧圧力（HP）、中間圧力（MP）、および低圧圧力（LP）などに基づいて調節されてもよい。 Further, for example, in step 5 or step 6 of the oil return control, the opening degrees of the second control valve (73), the third control valve (74), and the fourth control valve (75) are adjusted as follows. You may. Specifically, the opening degrees of the second control valve (73), the third control valve (74), and the fourth control valve (75) are the oil discharge amount of the high-stage compressor (51) and the first low-stage. Oil discharge amount of the side compressor (52), oil discharge amount of the second low-stage side compressor (53), rotation speed of the high-stage side compressor (51), rotation with the first low-stage side compressor (52) It may be adjusted based on the number, the number of revolutions of the second lower compressor (53), and the high pressure (HP), intermediate pressure (MP), low pressure (LP), etc. of the refrigeration cycle.
また、例えば、第１低段側圧縮機（52）に吸入される冷媒の圧力と、第２低段側圧縮機（53）に吸入される冷媒の圧力とは、互いに異なっていてもよい。 Further, for example, the pressure of the refrigerant sucked into the first low-stage compressor (52) and the pressure of the refrigerant sucked into the second low-stage compressor (53) may be different from each other.
また、例えば、高段側圧縮機（51）は、複数設けられていてもよい。この場合、各低段側圧縮機（52,53）から各高段側圧縮機（51）に送られる油の量は、各低段側圧縮機（52,53）の油吐出量の和と、各高段側圧縮機（51）の回転数および吸入圧力とに基づいて求められてもよい。 Further, for example, a plurality of high-stage compressors (51) may be provided. In this case, the amount of oil sent from each low-stage compressor (52,53) to each high-stage compressor (51) is the sum of the oil discharge amounts of each low-stage compressor (52,53). , May be determined based on the number of revolutions and suction pressure of each high-stage compressor (51).
また、例えば、第１低段側圧縮機（52）および第２低段側圧縮機（53）は、いずれか一台のみが設けられていてもよい。 Further, for example, only one of the first low-stage compressor (52) and the second low-stage compressor (53) may be provided.
以上、実施形態および変形例を説明したが、特許請求の範囲の趣旨および範囲から逸脱することなく、形態や詳細の多様な変更が可能なことが理解されるであろう。また、以上の実施形態および変形例は、本開示の対象の機能を損なわない限り、適宜組み合わせたり、置換したりしてもよい。 Although the embodiments and modifications have been described above, it will be understood that various modifications of the forms and details are possible without departing from the purpose and scope of the claims. In addition, the above embodiments and modifications may be appropriately combined or replaced as long as they do not impair the functions of the present disclosure.
以上説明したように、本開示は、熱源ユニットおよびそれを備える冷凍装置について有用である。 As described above, the present disclosure is useful for heat source units and refrigeration equipment including them.
10 冷凍装置
20 熱源ユニット
40 冷媒回路
51 高段側圧縮機
52 第１低段側圧縮機（低段側圧縮機）
53 第２低段側圧縮機（低段側圧縮機）
62 油分離器
67 インジェクション管
68a 第３分岐管（第１油戻し管）
68b 第４分岐管（第２油戻し管）
75 第４調節弁（第１油量調節機構）
76 第５調節弁（第２油量調節機構）
77 過冷却膨張弁（冷媒量調節機構）
90 制御器（制御部）
Td2 第１低段側圧縮機の吐出温度
Td3 第２低段側圧縮機の吐出温度
10 Refrigeration equipment
20 heat source unit
40 Refrigerant circuit
51 High-stage compressor
52 First low-stage compressor (low-stage compressor)
53 Second low-stage compressor (low-stage compressor)
62 Oil separator
67 Injection tube
68a 3rd branch pipe (1st oil return pipe)
68b 4th branch pipe (2nd oil return pipe)
75 4th control valve (1st oil amount control mechanism)
76 5th control valve (2nd oil amount control mechanism)
77 Supercooling expansion valve (refrigerant amount adjustment mechanism)
90 Controller (control unit)
Td2 Discharge temperature of the first low-stage compressor
Discharge temperature of Td3 2nd low stage compressor
Claims (5)
低段側圧縮機（52,53）と、
上記低段側圧縮機（52,53）から吐出された冷媒をさらに圧縮する高段側圧縮機（51）と、
上記高段側圧縮機（51）が吐出する冷媒から油を分離する油分離器（62）と、
上記油分離器（62）で分離された油を上記高段側圧縮機（51）へ送る第１油戻し管（68a）と、
上記油分離器（62）で分離された油を上記低段側圧縮機（52,53）へ送る第２油戻し管（68b）と、
上記第１油戻し管（68a）に設けられ、該第１油戻し管（68a）の油の流量を調節する第１油量調節機構（75）と、
上記第２油戻し管（68b）に設けられ、該第２油戻し管（68b）の油の流量を調節する第２油量調節機構（76）と、
上記低段側圧縮機（52,53）を起動する起動運転において、上記油分離器（62）から上記低段側圧縮機（52,53）へ送られる油の流量が、上記油分離器（62）から上記高段側圧縮機（51）へ送られる油の流量よりも多くなるように上記第１油量調節機構（75）および上記第２油量調節機構（76）を制御する制御部（90）とを備える
ことを特徴とする熱源ユニット。 A heat source unit (20) for the refrigeration system (10),
Low-stage compressor (52,53) and
The high-stage compressor (51) that further compresses the refrigerant discharged from the low-stage compressor (52,53) and
An oil separator (62) that separates oil from the refrigerant discharged by the high-stage compressor (51), and
The first oil return pipe (68a) that sends the oil separated by the oil separator (62) to the high-stage compressor (51), and
The second oil return pipe (68b) that sends the oil separated by the oil separator (62) to the lower stage compressor (52,53), and
A first oil amount adjusting mechanism (75) provided in the first oil return pipe (68a) and adjusting the flow rate of oil in the first oil return pipe (68a),
A second oil amount adjusting mechanism (76) provided in the second oil return pipe (68b) and adjusting the oil flow rate of the second oil return pipe (68b),
In the start-up operation for starting the low-stage compressor (52,53), the flow rate of oil sent from the oil separator (62) to the low-stage compressor (52,53) is the flow rate of the oil separator (52,53). A control unit that controls the first oil amount adjusting mechanism (75) and the second oil amount adjusting mechanism (76) so as to be larger than the flow rate of the oil sent from the 62) to the high-stage compressor (51). A heat source unit characterized by having (90).
上記制御部（90）は、上記起動運転の後に上記冷凍装置（10）の冷凍サイクルが定常状態となる定常運転において、上記油分離器（62）から上記高段側圧縮機（51）へ送られる油の流量が、上記油分離器（62）から上記低段側圧縮機（52,53）へ送られる油の流量よりも多くなるように上記第１油量調節機構（75）および上記第２油量調節機構（76）を制御する
ことを特徴とする熱源ユニット。 In claim 1,
The control unit (90) sends the oil separator (62) to the high-stage compressor (51) in a steady operation in which the refrigeration cycle of the refrigerating apparatus (10) becomes a steady state after the start-up operation. The first oil amount adjusting mechanism (75) and the first oil amount adjusting mechanism (75) so that the flow rate of the oil to be produced is larger than the flow rate of the oil sent from the oil separator (62) to the low-stage compressor (52,53). 2 A heat source unit characterized by controlling the oil amount adjusting mechanism (76).
上記制御部（90）は、上記低段側圧縮機（52,53）が吸入する冷媒の過熱度が所定値以上であるという条件が満たされると、該条件が満たされる前よりも、上記油分離器（62）から上記低段側圧縮機（52,53）へ送られる油の流量が増えるように上記第１油量調節機構（75）および上記第２油量調節機構（76）を制御する
ことを特徴とする熱源ユニット。 In claim 1 or 2,
When the condition that the degree of superheat of the refrigerant sucked by the low-stage compressor (52,53) is equal to or higher than a predetermined value is satisfied, the control unit (90) is more likely to use the oil than before the condition is satisfied. The first oil amount adjusting mechanism (75) and the second oil amount adjusting mechanism (76) are controlled so that the flow rate of the oil sent from the separator (62) to the lower stage compressor (52,53) increases. A heat source unit characterized by
上記低段側圧縮機（52,53）の圧縮途中に冷媒を供給するインジェクション管（67）と、
上記インジェクション管（67）の冷媒の流量を調節する冷媒量調節機構（77）とを備え、
上記制御部（90）は、上記低段側圧縮機（52,53）が吐出する冷媒の温度（Td2,Td3）または上記低段側圧縮機（52,53）の運転容量に基づいて上記冷媒量調節機構（77）を制御する
ことを特徴とする熱源ユニット。 In any one of claims 1 to 3,
An injection pipe (67) that supplies refrigerant during compression of the low-stage compressor (52,53), and
It is equipped with a refrigerant amount adjusting mechanism (77) that adjusts the flow rate of the refrigerant in the injection pipe (67).
The control unit (90) is based on the temperature (Td2, Td3) of the refrigerant discharged by the low-stage compressor (52,53) or the operating capacity of the low-stage compressor (52,53). A heat source unit characterized by controlling an amount adjusting mechanism (77).
請求項１〜４のいずれか１項に記載の熱源ユニット（20）を備える
ことを特徴とする冷凍装置。 A refrigerating apparatus (10) equipped with a refrigerant circuit (40) that performs a refrigerating cycle.
A refrigerating apparatus comprising the heat source unit (20) according to any one of claims 1 to 4.
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