CN103827597A

CN103827597A - 冷冻装置

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Publication number: CN103827597A
Application number: CN201280047134.8A
Authority: CN
Inventors: 由良嘉纪; 笠原伸一; 木保康介
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 2011-09-30
Filing date: 2012-09-28
Publication date: 2014-05-28
Anticipated expiration: 2032-09-28
Also published as: US9939184B2; CN103827597B; JP2013083434A; EP2781855A1; EP2781855A4; EP2781855B1; AU2012317420B2; BR112014007664A2; JP5240392B2; WO2013047754A1; AU2012317420A1; US20140230476A1; BR112014007664B1

Abstract

以低成本提供一种冷冻装置，其能够容易维持压缩机内的润滑油的适当的油浓度或油粘度，并且能够削减待机电力。压缩机（40）对在室内热交换器（21）与室外热交换器（31）之间循环的制冷剂进行压缩。曲轴箱加热器（46）对压缩机（40）内的润滑油进行加热。控制装置（50）对该曲轴箱加热器（46）进行控制。控制装置（50）对曲轴箱加热器（46）进行控制，使得压缩机（40）内的润滑油的油温达到在压缩机（40）内的制冷剂的饱和温度上增加油温偏离值而得到的油温目标值。

Description

冷冻装置

技术领域

本发明涉及一种利用压缩机对制冷剂进行压缩的冷冻装置。

背景技术

以往，作为在室内与室外之间将热进行转移的空调装置，存在这样的空调装置：其具备配置于室内的利用侧热交换器和配置于室外的热源侧热交换器。在该空调装置中，为了将热进行转移，利用侧热交换器和热源侧热交换器中的一方成为散热器，另一方成为蒸发器。例如，在这样的空调装置中，为了在利用侧热交换器与热源侧热交换器之间使制冷剂循环而将热转移，通常采用对制冷剂进行压缩的压缩机和利用侧热交换器及热源侧热交换器（散热器和蒸发器）来构成冷冻装置。

在这种冷冻装置中，当在压缩机停止时的曲轴箱内的压力为一定的条件下润滑油的温度（下面，称为油温）低时，制冷剂溶入到曲轴箱内的润滑油中的比例变大。当压缩机长时间运转停止及制冷剂的温度（外部空气的温度）变化等条件叠加时，产生被称为所谓的休眠的现象，许多制冷剂溶入到压缩机内的润滑油中。若制冷剂在润滑油中休眠，则例如润滑油的粘度降低，润滑油的性能降低。

因此，以往，为了防止压缩机内的制冷剂休眠，采用这样的对策：将加热器安装于曲轴箱，即便在压缩机停止时也对压缩机进行加热来防止制冷剂休眠。此外，有时也通过开相通电的电机绕组加热方法来加热压缩机内的润滑油。

但是，若为了对压缩机进行加热而向加热器通电，则会消耗一定的电力（待机电力），产生冷冻装置消耗的电力量增加这样的问题。

发明内容

发明要解决的课题

为了削减这样的压缩机的待机电力，在例如专利文献1（日本特开2001-73952号公报）及专利文献2（日本特许第4111246号公报）中记载了这样的技术：根据制冷剂温度及外部气温来判断不需要对压缩机的加热器加热的时期，对加热器进行控制来削减待机电力。

在专利文献1及专利文献2的技术中，虽然能够削减待机电力，但尚留有能够削减待机电力的部分，此外，由于并非根据溶入到压缩机内的润滑油中的制冷剂的量来进行控制，因此有时基于加热器的加热不足。

另一方面，在专利文献3（日本特开平9-170826号公报）记载的现有技术中，根据润滑油与制冷剂的混合液的油浓度（润滑油在混合液中所占的比例）来对压缩机的加热器进行控制。但是，在专利文献3所记载的加热器的控制中，根据将制冷剂与润滑油的溶解特性示出的曲线来求当前的油浓度的计算变得复杂，不实用。例如，在专利文献3的技术中，每当制冷剂、润滑油的种类或组合、条件发生变化时必须求出将溶解度特性示出的曲线，因此，不仅在成为溶解度曲线的基础的数据获取上所花费的成本、在根据数据而作出的回归式上所花费的作业量增大，动作时的微型计算机处理的数据量增加等计算负荷也增大。

本发明的课题在于以低成本提供一种冷冻装置，其能够容易维持压缩机内的润滑油的适当的油浓度或油粘度，并且能够削减待机电力。

用于解决课题的手段

本发明第一方面的冷冻装置具备：散热器，其使制冷剂散热；蒸发器，其使制冷剂蒸发；压缩机，其对在散热器与蒸发器之间循环的制冷剂进行压缩；加热器，其对压缩机内的润滑油进行加热；以及控制装置，其对加热器进行控制，控制装置对加热器进行控制，使得压缩机内的润滑油的油温达到在压缩机内的制冷剂的饱和温度上增加规定的温度而得到的油温目标值。

根据第一方面的冷冻装置，当采用润滑油的油温目标值和当前的油温来控制加热器时，能够将温度作为参数来简单地进行控制。并且，由于在制冷剂的饱和温度上增加规定的温度，因此在外部空气等未达到制冷剂的饱和温度时能够抑制制冷剂溶入到润滑油中，容易维持油浓度及油粘度。此外，由于能够根据制冷剂的饱和温度来接通和断开加热器，因此能够不受外部空气条件等影响，在不需要加热时能够断开加热器，还能够削减待机电力。

本发明第二方面的冷冻装置为：在第一方面的冷冻装置中，还具备制冷剂压力检测器，所述制冷剂压力检测器对压缩机内的制冷剂的压力进行检测，油温目标值根据规定的温度而被设定为在制冷剂的压力下的溶解平衡时的油浓度或油粘度进入规定的设定范围内的润滑油与制冷剂的混合液的温度。

根据第二方面的冷冻装置，根据规定的温度将油温目标值设定成在制冷剂的压力下油浓度或油粘度进入规定的设定范围内的混合液的温度，从而能够进行避免加热器的加热不足的同时能够削减待机电力的加热器的控制。

本发明第三方面的冷冻装置为：在第二方面的冷冻装置中，油温目标值根据规定的温度而被设定为在制冷剂的压力下的溶解平衡时的油浓度或油粘度成为规定的设定值的润滑油与制冷剂的混合液的温度。

根据第三方面的冷冻装置，能够进行加热器的控制，使得成为维持恒定的油浓度或油粘度的油温。

本发明第四方面的冷冻装置为：在第一至第三方面中的任一方面的冷冻装置中，控制装置按每个饱和温度将规定的温度作为数据而保持。

根据第四方面的冷冻装置，能够采用数据来节省控制装置中的计算等工时。

本发明第五方面的冷冻装置还具备温度检测器或测定器，所述温度检测器测定压缩机内的润滑油的油温并输出到控制装置，所述测定器进行与用于推定压缩机内的润滑油的油温的参数相关的测定并输出到控制装置。

根据第五方面的冷冻装置，通过设置对压缩机内的润滑油的油温进行测定的专用的温度检测器或测定器，从而能够对压缩机内的润滑油的油温比较准确地进行检测。

本发明第六方面的冷冻装置为：在第五方面的冷冻装置中，在冷冻装置起动时，控制装置根据润滑油的油温和油温目标值来选择通常起动和休眠起动。

根据第六方面的冷冻装置，由于能够准确地选择通常起动和休眠起动，因此能够提高压缩机的可靠性。

本发明第七方面的冷冻装置为：在第六方面的冷冻装置中，休眠起动包括设定相互不同的多个休眠起动，在不选择通常起动而选择休眠起动的情况下，控制装置根据润滑油的油温和油温目标值来选择多个休眠起动中的任一个。

根据第七方面的冷冻装置，能够根据油温和油温目标值来选择更适当的休眠起动，与无法选择休眠起动的情况相比，可靠性提高。

本发明第八方面的冷冻装置为：在第六方面或第七方面的冷冻装置中，在从外部向冷冻装置提供的电源接通后的最初起动时，控制装置根据试运转实施的履历而选择进行试运转还是进行休眠起动。

根据第八方面的冷冻装置，由于能够利用控制装置对试运转和休眠运转进行切换，因此能够在现场等根据需要而进行冷冻装置的试运转。

发明效果

根据本发明第一方面的冷冻装置，通过采用饱和温度和规定的温度来进行控制，控制变得简单，因而能够抑制成本，此外能够容易维持压缩机内的润滑油的适当的油浓度或油粘度，并且能够削减待机电力。

根据本发明第二方面的冷冻装置，由于不进行使油浓度及油粘度不必要地提高这样的控制即可，因此待机电力的削减效果提高。

根据本发明第三方面的冷冻装置，能够在维持恒定的油浓度或油粘度的同时削减待机电力。

根据本发明第四方面的冷冻装置，能够高速地进行控制装置的加热器的控制，对压缩机的状况变化的响应变快（对本控制中采用的计算区域增大进行抑制）。

根据本发明第五方面的冷冻装置，能够根据准确的润滑油的温度来进行准确的控制。

根据本发明第六方面的冷冻装置，能够在需要休眠起动时准确地进行休眠起动，可靠性提高。

根据本发明第七方面的冷冻装置，能够通过选择适当的休眠起动来提高可靠性。

根据本发明第八方面的冷冻装置，由于能够对试运转和休眠运转进行切换，因此冷冻装置的设置变得容易。此外，能够避免不必要的休眠运转。

附图说明

图1是用于说明本发明的一个实施方式的空调装置的结构的制冷剂回路图。

图2是用于说明压缩机的结构的局部剖切立体图。

图3是用于说明控制装置的加热器控制的流程图。

图4是示出饱和温度与油温偏离值之间的关系的图表。

图5是示出制冷剂的压力与溶解度、混合液的温度之间的关系的图表。

图6是用于对油温偏离值的设定进行说明的示意图。

图7是用于对第一实施方式的冷冻装置的效果进行说明的图表。

图8是用于对以往的控制装置的加热器控制进行说明的流程图。

图9是用于对以往的控制装置的加热器控制进行说明的示意图。

图10是用于对第二实施方式的控制装置的加热器控制进行说明的流程图。

具体实施方式

下面，参照附图对本发明的实施方式进行说明。另外，本发明的压缩机的实施方式不限于下面说明的实施方式，在不脱离发明主旨的范围内能够进行变更。

<第一实施方式>

（1）冷冻装置的结构

（1-1）制冷剂回路

图1是示出采用了本发明的第一实施方式的冷冻装置的空调装置10的结构的制冷剂回路图。空调装置10具备设置在室内的利用侧单元20和设置在室外的热源侧单元30。在利用侧单元20配置有室内热交换器21和室内风扇22。在热源侧单元30配置有室外热交换器31、室外风扇32、电动阀33、贮存器34、四路切换阀35和压缩机40。

图1中的空调装置10具备四路切换阀35，利用该四路切换阀35能够进行对室内制冷的制冷运转与对室内制热的制热运转之间的切换。在制冷运转的情况下，室内热交换器21作为蒸发器而发挥作用，室外热交换器31作为散热器而发挥作用。在制热运转的情况下，相反地，室内热交换器21作为散热器而发挥作用，室外热交换器31作为蒸发器而发挥作用。

该四路切换阀35具有第一阀口至第四阀口这四个阀口。在制冷时，四路切换阀35的第一阀口与第二阀口连接，并且第三阀口与第四阀口连接，在制热时，第一阀口与第三阀口连接，并且第二阀口与第四阀口连接。压缩机40的排出管42与四路切换阀35的第一阀口连接，室外热交换器31的一端与第二阀口连接，室内热交换器21的一端与第三阀口连接，贮存器34的吸入管与第四阀口连接。

空调装置10的四路切换阀35以外的部分的利用侧单元20和热源侧单元30的各部的连接如下。即，电动阀33的一端与室外热交换器31的另一端连接，室内热交换器21的另一端与电动阀33的另一端连接，贮存器34的排出管与压缩机40的吸入管43连接。

（1-2）压缩机的结构

图2是压缩机40的局部剖切立体图。在压缩机40，在圆筒状的外壳41的侧部安装有排出管42，在上部安装有吸入管43。在吸入管43的下方设置有涡旋件44，用于驱动涡旋件44的马达45设置在涡旋件44的下方。润滑油70构成为积存在圆筒状的外壳41的底部41a，曲轴箱加热器46被安装成能够卷绕在外壳41的底部41a。此外，在供润滑油70积存的底部41a安装有油温检测器62。

（1-3）控制装置和计量设备

此外，如图1所示，空调装置10具备用于控制空调装置10的动作的控制装置50和各种计量设备。这里，关于计量设备，表示与压缩机40的曲轴箱加热器46的控制相关的设备，关于其它许多计量设备，省略说明。控制装置50由具备例如CPU（中央运算处理装置）50a和存储器50b等的微型计算机构成。

控制装置50与室内风扇22的风扇马达22a、室外风扇32的风扇马达32a、电动阀33、四路切换阀35、以及压缩机40的马达45和曲轴箱加热器46连接。此外，用于测定压缩机40的吸入管43的压力的制冷剂压力检测器61、用于检测压缩机40内的润滑油70的温度的油温检测器62、用于检测外部气温的外部气温检测器63和用于检测室内热交换器21的温度的热交温度检测器64与控制装置50连接。

（2）曲轴加热器的控制

关于控制装置50对曲轴箱加热器46的控制，根据图3中的流程图来进行说明。由于该控制装置50对压缩机40的马达45进行控制，因此具有与压缩机40的动作和停止的状态相关的信息。

在压缩机40停止的状态下，控制装置50首先接收制冷剂压力检测器61的检测结果，计算出压缩机40内的饱和温度（步骤S10）。若知道制冷剂的压力LP，则能够采用以往熟知的方法根据制冷剂的压力与饱和温度之间的关系简单地计算出制冷剂的饱和温度T_r。例如，控制装置50存储有表示制冷剂的压力LP与饱和气体温度（下面，称为饱和温度T_r）之间的关系的关系式fa，采用该关系式fa来计算出饱和温度T_r。

接下来，控制装置50在通过步骤S10得到的饱和温度T_r上增加规定的温度（下面，称为油温偏离值）而计算出油温目标值T_so。能够根据存储在控制装置50的存储器50b中的数据来确定油温偏离值（步骤S11）。另外，关于油温偏离值，在后面详细地进行说明。

图4是表示饱和温度T_r与油温偏离值之间的关系的图表。图4所示的图表因油浓度C_so而不同。在图4中示出了油浓度C_so为60%（制冷剂浓度为40%）的情况和油浓度C_so为70%（制冷剂浓度为30%）的情况的两个图表。例如，在该空调装置10的冷冻装置的油浓度C_so确定为60%的情况下，采用图4的下侧的60%的数据，不采用其以外的数据。若在步骤S10中求的饱和温度T_r为5℃，则根据点P1确定油温偏离值为Tos1℃。因此，油温目标值T_so确定为5℃＋Tos1℃（饱和温度T_r＋油温偏离值）。图4所示的图表在例如简单的二次式fb中近似，控制装置50根据油浓度C_so和饱和温度T_r的值计算出油温目标值T_so。式fb（T_r）按每个油浓度C_so准备其算式。并且，根据油浓度C_so的值来选择算式，使用所选择的式fb（T_r）来根据饱和温度T_r的值计算出油温目标值T_so。

控制装置50采用油温检测器62来检测出压缩机40内的润滑油70的油温（步骤S12）。油温检测器62也可以设置成直接检测出润滑油70的油温，但在这里油温检测器62安装在外壳41的底部41a。另外，油温检测器62的设置场所只要是在储油部周边，则也可以是例如压缩机40的侧部。因此，控制装置50将油温检测器62的检测温度T_b代入到简单的校正式fc中来检测出油温T_o。能够根据例如对油温检测器62的检测结果和直接将温度传感器放入到润滑油70中而检测出的值进行的实测等来确定该校正式fc。

在步骤S13中，控制装置50对油温目标值T_so和油温T_o进行比较，若油温T_o未达到油温目标值T_so，则进入到步骤S14，将曲轴箱加热器46接通，返回到步骤S10。若在步骤S13中对油温目标值T_so和油温T_o进行比较后油温T_o达到了油温目标值T_so，则控制装置50进入到步骤S15，将曲轴箱加热器46断开，返回到步骤S10。

通过进行这样的控制，在压缩机40停止时，控制装置50能够对曲轴箱加热器46进行控制，使得油温T_o满足油温目标值T_so。

（3）油温偏离值

这样，空调装置10的冷冻装置构成为：通过控制装置50的控制而能够维持在压缩机40停止时润滑油70的油温T_o达到油温目标值T_so的状态。并且，通过饱和温度T_r＋油温偏离值来确定油温目标值T_so。

根据该油温偏离值，油温目标值T_so被设定成在制冷剂的压力LP下的溶解平衡时的油浓度成为规定的设定值的润滑油70与制冷剂的混合液的温度。

关于此点，采用图5进行说明。图5是示出处于平衡状态的制冷剂的压力LP、润滑油70与制冷剂的混合液的温度（下面，称为液温）、制冷剂的溶解度之间的关系的图表。图5所示的点Ps1、Ps2、Ps3、Ps4分别与图4中的点P1、P2、P3、P4对应。

在图5的图表中，点Ps1是溶解平衡时压力为α1、液温为β1的状态下油浓度为60%（制冷剂的溶解度为40%）的点。并且，如图6所示，若在点Ps1的状态ST1下将曲轴箱加热器46不接通而放置，则液温从当前的液温β1变化为在压力α1下保持平衡状态ST2的制冷剂的饱和温度T_rα1。此时，制冷剂进一步溶解到润滑油中，油浓度从60%降低。即，为了将油浓度保持为60%，将液温保持为β1即可。

因此，通过（溶解平衡时压力为α1、油浓度为60%的液温）－（压力为α1的制冷剂的饱和温度）、即β1－T_rα1来得到油温偏离值。

采用图4和图5来对制冷剂的每个饱和温度的油温偏离值的确定方法进行说明。关于油浓度，从可靠性和削减待机电力的角度出发，按每个冷冻装置来确定其所希望的设定值。因此，只要是油浓度被设定成例如60%的冷冻装置，则观察与溶解度为40%的纵轴平行的直线（下面，称为40%线）与各曲线L1、L2、L3、L4······之间的关系即可。这样，40%线在压力为α2的点Ps2相交的溶解度曲线是L2，40%线在压力为α3的点Ps3相交的曲线是L3，40%线在压力为α4的点Ps4相交的曲线是L4。另一方面，通过压力为α2且油温与饱和温度相等的点P_th2的双点划线所示的假想的溶解度曲线的温度为T_rα2。同样地，通过压力为α3的点P_th3的假想的溶解度曲线的温度为T_rα3，通过压力为α4的点P_th4的假想的溶解度曲线的温度为T_rα4。因此，压力为α2时的油温偏离值为曲线L2所示的温度β2减去温度T_rα2而得到的值。同样地，在压力是α3时，油温偏离值为曲线L3所示的温度β3减去温度T_rα3而得到的值，在压力是α4时，油温偏离值为曲线L4所示的温度β4减去温度T_rα4而得到的值。

如以上所说明的那样，只要压缩机40内的制冷剂的压力确定，则油温偏离值是确定为一个的值。并且，若知道图5中的图表，则油温偏离值也可以是预先求出的值。

这样将根据图5中的图表求出的四个饱和温度的油温偏离值标在图上后为图4所示的图中的点P1、P2、P3、P4。例如，关于所求出的各点P1、P2、P3、P4······，应用最小二乘法等，对各点之间进行补充，从而完成将饱和温度与油温偏离值之间的关系示出的图表。将表示图4所示的图表中的曲线的近似式作为数据而被储存在控制装置50的存储器50b中。

（4）特征

（4-1）

如以上说明的那样，空调装置10的冷冻装置构成为具备室内热交换器21（散热器或蒸发器）、室外热交换器31（蒸发器或散热器）、压缩机40、曲轴箱加热器46、控制装置50、制冷剂压力检测器61和油温检测器62。并且，控制装置50对加热器进行控制，使得压缩机40内的润滑油的油温T_o达到在压缩机40内的制冷剂的饱和温度T_r上增加油温偏离值（规定的温度）而得到的油温目标值T_so。

例如，根据专利文献1及专利文献2所示的技术，如图7所示，有时即使在高油浓度区间曲轴箱加热器也接通。即，在外部空气的温度从必须将曲轴箱加热器接通的低的状态变高时，即使变成可以不将曲轴箱加热器接通的那么高的油浓度，在外部空气的温度成为断开的条件之前，有时为了维持该状况而与油浓度无关地维持接通的状态。

另一方面，根据上述第一实施方式的控制装置50，油温目标值T_so根据油温偏离值（规定的温度）而被设定成在压缩机40内的制冷剂的压力下的溶解平衡时的油浓度成为规定的设定值（例如60%）的润滑油70与制冷剂的混合液的温度（例如β1～β4等）。因此，控制装置50能够在加热器控制不受外部空气的温度影响下通过油浓度对曲轴箱加热器46进行控制，无需在高油浓度区间将曲轴箱加热器46接通，能够削减待机电力。并且，控制装置50能够对曲轴箱加热器46进行控制，使得成为维持恒定油浓度的油温。

另外，在例如专利文献3中也同样地记载了以维持油浓度的方式对曲轴箱加热器进行控制的技术。但是，在专利文献3所述的技术中，为了达到目标油浓度，根据溶解特性计算出压缩机内的油的溶解度，因此需要进行复杂的计算，冷冻装置的价格变高，并且响应也变慢。图8是将专利文献3所述的以往的油浓度的加热器控制示出的流程图。此外，图9是为了对以往的加热器控制进行说明而将溶解度特性示意性地示出的图表。根据以往的加热器控制，溶解度计算器根据壳内压力检测器检测出的压缩机内的压力Pa和油温度检测器检测出的温度T1计算出溶解度X（步骤S20）。并且，对计算出的溶解度X是否高于设定溶解度X_o进行判断（步骤S21）。在计算出的溶解度如X_a那样地小于设定溶解度X_o的情况下，将加热器断开（步骤S23），在计算出的溶解度如X_b那样地高于设定溶解度X_o的情况下，将加热器接通（参照图9）。

这样，专利文献3中的以往的加热器控制乍一看简单，但实际上不简单。为了易于观察，在图9中以对局部强调的方式变形地进行了描绘，但根据专利文献3所述的加热器控制，必须一边将溶解度曲线改变成曲线L11、L12、L13、L14那样一边寻找加热器断开的点Px4。例如，计算出的溶解度为Xb时的压力和液温为Pb和T1，但此时当利用曲轴箱加热器对压缩机进行加热后，接下来测定出的压力和温度发生变化，成为例如压力Pc、温度T2。这样，不能采用曲线L11作为溶解度曲线，必须变更成曲线L12。并且，由于必须寻找曲线L12上的点Px2，因此，返回到步骤S20，利用溶解度计算器重新进行复杂的计算而计算出溶解度Xc。这样，随着利用曲轴箱加热器进行加热，温度变化成T1、T2、T3、T4那样，压力也由于环境温度等的影响而在每次测定时变化成例如Pb、Pc、Pd、Pe那样，因此必须将溶解度曲线变更成L11、L12、L13、L14那样。这样，必须采用制冷剂压力和油温这两个参数来进行复杂的计算，由于未求溶解度Xa、Xb、Xc、Xd、Xe······，因此，计算上耗费时间，响应变慢。此外，制冷剂与润滑油的组合也各种各样，还必须按每个温度准备溶解度曲线，也耗费设计工时。

相对于此，根据上述第一实施方式的冷冻装置，即使如图4所示那样地由于曲轴箱加热器46的接通和断开而使润滑油70的温度和制冷剂的压力发生变化，也可以根据从那里求出的饱和温度T_r而采用表示图4中的曲线的相同的简单式来求油温偏离值。即，上述第一实施方式的控制装置50不具有溶解度曲线的信息也可以，并且能够将伴随于加热器控制的计算简化。此外，即使润滑油和制冷剂的种类变化而必须获得用于重新保持于控制装置50中的图4所示的那样的数据，由于知道关于油浓度的规定的设定值（例如60%）的饱和温度和油温偏离值即可，因此无需将溶解度曲线数据化，还能缩短设计工时。此外，在上述第一实施方式中对进行接通断开控制的情况进行了说明，但根据本实施方式的空调装置10，由于控制装置50对曲轴箱加热器46进行控制所用的参数只是温度，因此，构成为采用比例控制等来将达到油温目标值T_so为止的时间缩短的这样的结构也容易。

（4-2）

此外，控制装置50的存储器50b存储的数据也少，若按图4所示的每个饱和温度将油温偏离值（规定的温度）作为数据来保持，则能够节省控制装置50中的计算等所需的存储容量及计算负荷。由此，能够使控制装置50对曲轴箱加热器46的控制高速地进行，对压缩机40的状况变化的响应也变快。

（5）变形例

（5-1）

控制装置50所保持的饱和温度与油温偏离值之间的关系也可以不是将油浓度为60%的曲线示出的情况而是利用进入到规定的设定范围、例如60～65%之间的曲线或直线来表示。例如，图4中的直线LN是进入到油浓度的设定范围为60～65%之间的直线。直线LN被设定成：在饱和温度比较低的一侧与将油浓度设定值为65%的饱和温度和油温偏离值之间的关系示出的曲线接近，在饱和温度比较高的一侧与将油浓度设定值为60%的饱和温度和油温偏离值之间的关系示出的曲线接近。

当控制装置50采用这样的直线LN来进行控制时，油浓度的控制范围出现些许幅度（例如60～65%），但也可以在该范围内的控制是充分的情况下或由于其它原因而进行这样的设定：在规定的设定范围内油浓度的设定值发生变化。在采用直线LN的情况下，根据饱和温度按比例计算求油温偏离值，控制变得简单。

（5-2）

在上述第一实施方式中，采用油浓度作为设定值，如图4所示，求出油浓度处于规定的的设定范围或规定的设定值的饱和温度与油温偏离值之间的关系，控制装置50采用该关系对曲轴箱加热器46进行控制。

但是，用于求出饱和温度与油温偏离值之间的关系时的规定的设定范围或规定的设定值的也可以不采用油浓度的值而采用油粘度的值。原本，为了使油浓度为规定的设定范围或规定的设定值而对曲轴箱加热器46进行控制有防止油粘度降低的目的，因此也可以进行能够直接达成该目的的那样的加热器控制。即使在采用油粘度的情况下也能够与油浓度的情况同样地确定油温偏离值。

（5-3）

在上述第一实施方式中，对利用油温检测器62对压缩机40内的润滑油70的油温进行检测的情况进行了说明，但也可以根据其它测定装置的检测结果来推定润滑油70的油温。也可以例如对于油温检测器62的检测结果进行这样的推定：采用压缩机40的周边的外部气温或室内热交换器21的温度等来加以校正而进一步地提高精度。或者，也可以不采用油温检测器62而根据进行与用于对润滑油70的油温进行推定的参数相关的测定的其它计量器的计量结果来对压缩机40内的润滑油70的油温进行推定。

（5-4）

在上述第一实施方式中，控制装置50对曲轴箱加热器46进行接通断开控制，但也可以进行这样的控制：根据油温偏离值的值而使加热量变化。有时例如在压缩机40内的压力变化急剧的情况下油温偏离值的值成为负的值。在那样的情况下，也可以进行这样的变更：比油温偏离值取正的值的情况更增加加热量。

（5-5）

在上述第一实施方式中，将制冷剂压力检测器61安装于吸入管43，在吸入管43侧对压缩机40内的制冷剂的压力进行测定。但是，在与吸入管43侧相比排出管42侧能够更好地测定压缩机40内的制冷剂的压力的情况下，也可以将制冷剂压力检测器61安装于排出管42来对压力进行检测。

（5-6）

在上述第一实施方式中，采用了饱和气体温度作为饱和温度，但也可以采用饱和液温度作为饱和温度。

（5-7）

在上述第一实施方式中，为了对润滑油70进行加热而采用了曲轴箱加热器46，但用于对润滑油70进行加热的加热器不限于曲轴箱加热器46。也可以例如采用开相通电的电机绕组加热方法作为对润滑油70进行加热的方法，在该情况下能够采用电机绕组作为对润滑油70进行加热的加热器。在该情况下，控制装置50进行开相通电的电机绕组加热的接通断开控制作为加热器控制。

<第二实施方式>

（6）冷冻装置的概要

在上述第一实施方式中，对空调装置10的冷冻装置的电源接通并且空调装置10的冷冻装置继续动作状态时的加热器的控制进行了说明。但是，在空调装置10的冷冻装置被放置的状况中，还存在空调装置10的电源断开的状态这样的情况。在电源断开的状态下长期停止的压缩机40中，无法对压缩机40内的冷冻机油进行加热，有时由于外部气温的变化而使制冷剂大量地溶解到冷冻机油中。下面说明的第二实施方式的空调装置10构成为：在电源断开后电源再次接通时，能够进行控制，以便防止由于溶入到冷冻机油中的大量的制冷剂的粘度降低而导致的不良情况。

这样，第二实施方式的冷冻装置在其结构方面能够获得与第一实施方式的空调装置10的冷冻装置同样的结构。因此，在下面的第二实施方式的冷冻装置的说明中，第二实施方式的冷冻装置具有与第一实施方式的空调装置10的冷冻装置同样的结构，核心放在电源断开后电源再次接通时的控制上。

（7）加热器控制

图10是将第二实施方式的冷冻装置的起动时的加热器控制的动作示出的流程图。步骤S31的油浓度恒定控制是在第一实施方式中说明的控制，并且示出了起动时以外的加热器控制。换言之，步骤S32至步骤S37为第一实施方式的加热器控制的子程序。因此，在第一实施方式的加热器控制中在适当的时机进行步骤S32至步骤S37即可。

在起动时，判断制动器（braker）的接通是否是初次（步骤S32）。这是判断是否是进行试运转的那样的起动，若制动器的接通是初次，则通常考虑需要试运转。因此，若制动器的接通是初次，则进入到步骤S33。在步骤S33中，对试运转实施标志是否为接通进行判断。若在实施试运转，则试运转实施标志为接通。该试运转实施标志存储在例如控制装置50的存储器50b中。当试运转实施标志为断开时，则试运转为未实施，因此实施试运转（步骤S34）。若试运转实施标志不是断开，则已经在实施试运转，因此进行休眠起动（步骤S35）。这里所说的休眠起动是对于许多制冷剂溶入到压缩机内的润滑油中的状态（休眠状态）变更为比通常起动所具有的设定更适合的设定来进行的起动。这样，作为判断为制动器的接通是初次的情况，可以考虑是例如由于停电等而成为对空调装置10完全不供电的状态的情况等。接着步骤S34的试运转和步骤S35的休眠起动，进行制冷运转或制热运转等运转（步骤S39）。然后，若例如对控制装置50有运转停止的指示等，则控制装置50将空调装置10的运转停止（步骤S40）。运转停止后进行起动时以外的加热器控制（步骤S31）。

另一方面，在起动时，若判断为制动器的接通不是初次（步骤S32），则判断（T_o－T_r）是否与目标偏离值相同或比其小。该目标偏离值是能够实现作为目标的油浓度的油温目标值T_so减去饱和温度T_r得到的值，并且是随状况的变化（按规定的时间间隔）随时计算而更新的值。若（T_o－T_r）大于目标偏离值，则能够实现作为目标的油浓度，因此进行通常起动（步骤S38）。

在步骤S36中若判断为（T_o－T_r）与目标偏离值相同或比其小，则控制装置50按根据△T的值而设定的级别进行休眠起动（步骤S37）。这里，△T是{目标偏离值－（T_o－T_r）}。例如，若该△T是在0≤△T≤5℃的范围，则进行低级别休眠起动，若是△T＞5℃的范围，则进行高级别休眠起动。与低级别休眠起动相比，高级别休眠起动成为更适合于多于规定的量的制冷剂溶入到压缩机内的润滑油中时的起动的设定。

下面，列举具体例对在步骤S36中进行的判断进行说明如下。首先，根据在目标油浓度上的曲线的交点读取制冷剂的压力和油温，求出油温偏离值。例如，读取图5中的油浓度60%（溶解度为40wt%）的线与各等油温线的交点Ps1、Ps2、Ps3、Ps4。将在该交点上的压力换算成饱和温度T_r并从油温T_o中减去，则求得（T_o－T_r）。

这样，由于从根据实际的实验等而得到的图表中直接读取（由于根据制冷剂的压力与油温及目标油浓度之间的实际的关系直接导出），因此能够高精度地再现用于控制装置50的加热器控制的所有参数的关系。

此外，在压缩机40所保有的圆顶内保有油量（100%）明确的情况下，能够根据目标油浓度倒算而计算出油面高度。因此，在有可能发生在起动时端子浸渍到润滑油中而引起的端子绝缘不良的情况下，还能够使控制装置50进行控制，改变目标油浓度而避免发生绝缘不良。

（7）特征

（7-1）

如以上说明的那样，第二实施方式的空调装置10的控制装置50在起动时根据（T_o－T_r）和目标偏离值（润滑油的油温和油温目标值的一例）而进行通常起动和休眠起动的选择（步骤S36）。由于能够选择通常起动和休眠起动，因此能够在需要休眠起动时进入到步骤S37而进行休眠起动，能够提高可靠性。

（7-2）

在控制装置50不选择通常起动而选择休眠起动的情况下，根据△T（润滑油的油温及油温目标值的一例）而选择高级别休眠起动和低级别休眠起动（多个休眠起动中的一例）中的任一个（步骤S37）。这样，由于能够选择适当的休眠起动，因此，与无法选择休眠起动的情况相比，能够选择更适当的休眠起动来起动压缩机40，可靠性进一步提高。

（7-3）

在从外部向空调装置10提供的电源接通后的最初起动时，控制装置50根据试运转实施的履历而选择进行试运转还是进行休眠起动（步骤S33）。由于能够通过控制装置50而对试运转和休眠运转进行切换，因此能够在现场等根据需要而进行冷冻装置的试运转。由此，能够通过进行试运转而避免不需要的休眠起动，冷冻装置的设置变得容易。

（8）变形例

（8-1）

在上述第二实施方式中，即使在步骤S33中判断为试运转完毕的情况下，由于停止后的状态不明，因此不进行通常起动而进行休眠起动。但是，进而，即使在休眠起动中也可以应用在步骤S37中设定的高级别休眠起动。

此外，在满足了进入到步骤S35中的条件时，也可以采取使目标油浓度上升的措施。

标号说明

10空调装置；21室内热交换器；31室外热交换器；40压缩机；46曲轴箱加热器；50控制装置；61制冷剂压力检测器；62油温检测器。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2001-73952号公报

专利文献2：日本特许第4111246号公报

专利文献3：日本特开平9-170826号公报

Claims

1.一种冷冻装置，其具备：

散热器（21、31），其使制冷剂散热；

蒸发器（31、21），其使所述制冷剂蒸发；

压缩机（40），其对在所述散热器与所述蒸发器之间循环的所述制冷剂进行压缩；

加热器（46），其对所述压缩机内的润滑油进行加热；以及

控制装置（50），其对所述加热器进行控制，

所述控制装置对所述加热器进行控制，使得所述压缩机内的所述润滑油的油温达到在所述压缩机内的所述制冷剂的饱和温度上增加规定的温度而得到的油温目标值。

2.根据权利要求1所述的冷冻装置，其中，

所述冷冻装置还具备制冷剂压力检测器（61），所述制冷剂压力检测器对所述压缩机内的所述制冷剂的压力进行检测，

所述油温目标值根据所述规定的温度而被设定为在所述制冷剂的压力下的溶解平衡时的油浓度或油粘度进入规定的设定范围内的所述润滑油与所述制冷剂的混合液的温度。

3.根据权利要求2所述的冷冻装置，其中，

所述油温目标值根据所述规定的温度而被设定为在所述制冷剂的压力下的溶解平衡时的油浓度或油粘度成为规定的设定值的所述润滑油与所述制冷剂的混合液的温度。

4.根据权利要求1至3中的任一项所述的冷冻装置，其中，

所述控制装置按每个所述饱和温度将所述规定的温度作为数据而保持。

5.根据权利要求1至4中的任一项所述的冷冻装置，其中，

所述冷冻装置还具备温度检测器（62）或测定器（62、63、64），所述温度检测器测定所述压缩机内的所述润滑油的油温并输出到所述控制装置，所述测定器进行与用于推定所述压缩机内的所述润滑油的油温的参数相关的测定并输出到所述控制装置。

6.根据权利要求5所述的冷冻装置，其中，

在所述冷冻装置起动时，所述控制装置根据所述润滑油的油温和所述油温目标值来选择通常起动和休眠起动。

7.根据权利要求6所述的冷冻装置，其中，

所述休眠起动包括设定相互不同的多个休眠起动，

在不选择所述通常起动而选择所述休眠起动的情况下，所述控制装置根据所述润滑油的油温和所述油温目标值来选择多个所述休眠起动中的任一个。

8.根据权利要求6或权利要求7所述的冷冻装置，其中，

在从外部向所述冷冻装置提供的电源接通后的最初起动时，所述控制装置根据试运转实施的履历而选择进行试运转还是进行所述休眠起动。