CN109564031A - 冷冻装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供冷冻装置，通过根据制冷剂回路的各部分的压力和温度这样的运转状态，调整从储液器向各压缩机返回的返油量，从而能够确保冷冻装置的品质并且稳定地维持库内温度。

Description

冷冻装置

技术领域

本发明涉及将多台压缩机并联连接而成并修正各压缩机内的冷冻机油的偏差的冷冻装置。

背景技术

以往，存在如下所述的冷冻装置，该冷冻装置具备组合多台室外机(也称为室外单元)而使用的多联室外机，修正各室外机间的冷冻机油的偏差。在这样的冷冻装置中，例如，使至少具备压缩机、冷凝器以及储液器的多台室外机与具备减压机构和蒸发器的室内机(也称为室内外单元)并联地进行配管连接而形成制冷剂回路。而且，在该制冷剂回路具备：返油管，该返油管使存积在储液器内的冷冻机油返回到压缩机；均油管，该均油管将各储液器彼此之间连接；以及控制装置，该控制装置对压缩机的运转和设置于均油管的电磁阀的开闭进行控制(例如，参照专利文献1的图1)。

在上述的专利文献1中，对组合3台室外机的情况下的均油运转进行说明。例如，在将通常运转时间设为1小时、将均油运转时间设为3分钟的情况下，在1小时后的均油运转中，No.1的室外机1a与No.2的室外机1b以90Hz的运转频率运转，No.3的室外机1c以45Hz的运转频率运转。另外，在2小时后的均油运转中，No.1的室外机1a与No.3的室外机1c以90Hz的运转频率运转，No.2的室外机1b以45Hz的运转频率运转。此外，在3小时后的均油运转中，No.2的室外机1b与No.3的室外机1c以90Hz的运转频率运转，No.1的室外机1a以45Hz的运转频率运转。而且，在4小时后则返回到最初状态，以与第1小时相同的运转频率分别重复进行均油运转。

即，在专利文献1中，控制装置通过进行如下所述的运转控制来执行均油运转，即，将所有的均油电磁阀释放，使某特定的压缩机以比其它的压缩机低的运转频率运转，并且每隔规定时间轮换进行低频率运转的压缩机，使全部的压缩机至少进行一次低频率运转。这样，在专利文献1中，使储液器始终确保最小限度的油量，并且将压缩机的油量调整为适当油量。

专利文献1：WO2010/113395号公报(段落[0023]～[0037]、图1)

上述的专利文献1所记载的技术构成为：压缩机的运转累计时间每当经过1小时则必须进行对兼具油罐的气液分离器内的油量进行调整的均油运转(控制)。特别是对于超市的展柜、便利店、冰箱、冷冻库等所使用的冷冻装置而言，商品的温度管理实施24小时并且是365天是很普遍的。除此之外，在商品的温度管理方面，在具备多台室外机的冷冻装置中，必须使至少1台压缩机进行低频率运转的均油控制会导致使冷冻库的库内温度上升。由此，在专利文献1所记载的技术中，有可能在进入均油控制时制冷能力不足，库内温度变得不稳定。

发明内容

本发明是为了解决上述的课题而完成的，其目的在于，提供如下所述的冷冻装置，通过根据压缩机的运转频率、压缩机的壳内下部温度、气体吸入管的低压压力或温度等各部分的压力或温度这样的运转状态，调整从储液器向各个压缩机返回的返油量，从而能够确保冷冻装置的品质并且稳定地维持库内温度。

本发明的冷冻装置具备至少将并联连接的多个压缩机、冷凝器、减压阀、蒸发器以及储液器依次呈环状地进行配管连接而成的制冷剂回路，其特征在于，制冷剂回路中的、储液器的上部与各压缩机分别由制冷剂气体吸入用的气体吸入管连结，并且储液器的下部与各压缩机的下部分别由返油管连结，在各返油管分别配备电子膨胀阀，该电子膨胀阀根据电信号而被控制成能够改变阀开度。

本发明的冷冻装置构成为，基于各压缩机的壳内下部温度、低压压力这样的运转状态来控制各返油管的电子膨胀阀，因此能够通过返油控制来调整各压缩机的油量。由此，具有如下所述的效果：抑制作为被制冷对象的冷冻库的库内温度变得不稳定，并且实现压缩机的可靠性提高。

附图说明

图1是简要示出本发明的实施方式1的冷冻装置的制冷剂回路结构的一例的回路结构图。

图2是示出上述冷冻装置的压缩机内部的冷冻机油量与从压缩机排出的排出冷冻机油量的关系例的图表的图。

图3是示出上述冷冻装置的压缩机内部的冷冻机油量与压缩机壳内下部温度的关系例的图表的图。

图4是示出在上述冷冻装置中低压压力饱和温度为-45℃的情况下的气体吸入管温度与冷冻机油粘度的关系例的图表的图。

图5是简要示出本发明的实施方式2的冷冻装置的制冷剂回路结构的一例的回路结构图。

具体实施方式

以下，基于附图对本发明的实施方式进行说明。另外，包含图1在内，在以下的附图中各结构部件的大小关系有时与实际的情况不同。另外，包含图1在内，在以下的附图中，标注了相同的附图标记的部分为相同或者相当于相同的部分，这在说明书的全文中是共通的。此外，说明书全文所表示的结构要素的形态仅仅是例示，不限于它们的记载。

图1示出本发明的实施方式的冷冻装置的制冷剂回路结构的一例。以下，基于图1对本发明的实施方式的冷冻装置100的结构和动作进行说明。

该冷冻装置100例如在超市的展柜、便利店、冰箱、冷冻库等中使用，修正各压缩机的冷冻机油的偏差而实现可靠性的提高。

如图1所示，冷冻装置100具备多台(在图1中为3台)室外机1a、1b、1c。这些室外机1a、1b、1c经由液体配管23和气体配管24彼此并联地连接于具有膨胀阀21(减压阀)和蒸发器22的室内机20。另外，在以下的说明中将多台同种结构设备中的各个结构设备汇总说明的情况下，使用省略后缀的附图标记。例如，在室外机1a、1b、1c的情况下，作为室外机1进行汇总说明。对于2以后的附图标记，也是相同的。而且，在图1中，例示出室外机1为3台的情况，但也可以是2台或者4台以上。另外，在图1中，例示出室内机20为1台的情况，但通常连接有多台室内机20的情况居多。此外，在以下的说明中，有时将室外机1还称为室外单元，将室内机20称为室内单元。

室外机1a、1b、1c分别具备压缩机2a、2b、2c、油分离器3a、3b、3c、冷凝器4a、4b、4c以及储液器5a、5b、5c。而且，在冷冻装置100中，通向室内机20的膨胀阀21的液体配管23连接有冷凝器4a、4b、4c，通向室内机20的蒸发器22的气体配管24经由分配器25a、25b而连接有储液器5a、5b、5c。通过像这样对各要素设备进行配管连接而形成冷冻装置100的制冷剂回路，制冷剂和制冷剂中所包含的冷冻机油在制冷剂回路内循环而进行制冷循环动作。

压缩机2a、2b、2c对气体制冷剂进行压缩而作为高温高压的制冷剂排出。在压缩机2a、2b、2c的壳内下部分别配备有对各壳内下部的温度进行检测的壳内温度检测机构31a、31b、31c。另外，在压缩机2a、2b、2c的各马达M的驱动信号输入部分别配备有运转频率检测机构32a、32b、32c，该运转频率检测机构32a、32b、32c检测从变频器装置(省略图示)向各马达M输入的运转频率。油分离器3a、3b、3c与压缩机2a、2b、2c的排出配管35a、35b、35c连接，从制冷剂分离出冷冻机油，该冷冻机油是与制冷剂一同从压缩机2a、2b、2c排出的。冷凝器4a、4b、4c与来自油分离器3a、3b、3c的制冷剂配管36a、36b、36c连接，而在来自压缩机2a、2b、2c的制冷剂与从例如省略图示的送风机供给的空气之间进行热交换。储液器5a、5b、5c设置在压缩机2a、2b、2c的吸入侧而兼作油罐，具有对室内机20的除霜运转后的液体制冷剂进行气液分离的作用。即，储液器5抑制朝向压缩机2的液体回流而防止压缩机故障。电子膨胀阀16a、16b、16c是控制朝向压缩机2a、2b、2c的油量的油量控制用结构，用于将压缩机2a、2b、2c内的冷冻机油量保持在规定量。

室内机20的膨胀阀21对在制冷剂回路内循环的制冷剂进行节流而使其膨胀，由能够控制阀开度使其改变的例如电子式膨胀阀等构成。蒸发器22在由膨胀阀21减压后的制冷剂与从送风机22A供给的空气之间进行热交换。分配器25a、25b将从气体配管24流来的制冷剂和冷冻机油分配给储液器5a、5b、5c。储液器5a、5b、5c为了修正在各储液器5内存积的油量的偏差，而利用均油管10彼此连接。这里，均油管10的末端部10a、10b、10c贯通地插入各储液器5a、5b、5c的底部，末端部10a、10b、10c的端部流入口配置于比储液器5a、5b、5c内的底面高出规定的高度(相同的高度)的位置。由此，能够设定在储液器5a、5b、5c内始终能够确保的最小限度的油量。储液器5a、5b、5c中的一个储液器始终能够确保的最小限度的油量为1L～2L左右。

另外，储液器5a、5b、5c内的气体制冷剂(包含没有完全分离的冷冻机油)经由气体吸入管7a、7b、7c而被吸入压缩机2a、2b、2c。气体吸入管7a、7b、7c的插入到储液器5a、5b、5c内的一端部形成为U字管状，在该U字管部分分别具有用于使油或者液体制冷剂返回的返回孔8a、8b、8c。但是，插入到储液器5a、5b、5c内的U字管部分可以形成为直管状，也可以在该直管部不具备返回孔8a、8b、8c。另外，返回孔8a、8b、8c也可以与液体返回孔(未图示)并排配置，也可以兼具油返回孔和液体返回孔。在上述的气体吸入管7a、7b、7c分别配备有对各管内的低压压力和气体制冷剂温度进行检测的低压压力检测机构33a、33b、33c和气体制冷剂温度检测机构34a、34b、34c。此外，用于使存积在储液器5a、5b、5c内的油返回到压缩机2a、2b、2c的返油管13a、13b、13c各自的一端部贯通连接到储液器5a、5b、5c的底部，各自的另一端部与压缩机2a、2b、2c的壳下部连接。在返油管13a、13b、13c的中途部分分别配备有电子膨胀阀16a、16b、16c，该电子膨胀阀16a、16b、16c通过来自控制装置30的驱动控制用电信号而对阀开度进行可变控制。

在油分离器3a、3b、3c中分离而存积的油经由未图示的毛细管、或者不经由毛细管而直接经由气体吸入管7a、7b、7c返回到压缩机2a、2b、2c。控制装置30进行对压缩机2a、2b、2c等进行驱动控制的通常运转、以及对返油管13a、13b、13c的电子膨胀阀16a、16b、16c的阀开度进行驱动控制的返油运转。上述的控制装置30由例如通用的微型计算机等构成，该微型计算机由运算部(省略图示)、暂时储存检测数据和计算数据或者预先储存控制程序数据的存储器(省略图示)、以及对检测数据和输出驱动数据进行输入输出的数据总线(省略图示)等构成。而且，运算部按照控制程序内容而执行之后分别进行详述的各功能。上述的运算部为了基于库内的目标制冷温度进行通常的制冷运转，而具有对压缩机2的运转频率、冷凝器4的风扇的风扇转速、膨胀阀21的阀开度、蒸发器22的风扇22A的风扇转速等进行控制的通常运转功能、以及对返油管13的电子膨胀阀16等进行驱动控制的返油运转功能。而且，气体吸入管7a、7b、7c内的低压压力值由低压压力检测机构33a、33b、33c进行检测。另外，气体吸入管7a、7b、7c内的气体制冷剂温度由气体制冷剂温度检测机构34a、34b、34c进行检测。而且，压缩机2a、2b、2c的壳内下部温度由壳内温度检测机构31a、31b、31c进行检测。

压缩机2a、2b、2c是使用涡旋部件等而使壳内部成为低压的低压壳型结构，构成为在压缩机2的壳内下部存积冷冻机油的构造。驱动这些压缩机2的马达M的转速是根据从变频器装置(省略图示)可变地输出的运转频率的驱动用输入信号来决定的。另外，在该冷冻装置100中，所需的油量是对在压缩机2a、2b、2c内成为适量的油量以及在制冷剂回路的各部分存在的油量进行合算而得到的量，但所填充的油量为比该油量多的油量。多余的油存积在储液器5a、5b、5c。若压缩机2a、2b、2c内的所存积的油成为规定的油面高度以上，则压缩机2的油带出量急增，压缩负荷增加。因此，压缩机2a、2b、2c内的适当的油量处于具有油带出量不急增而且油不枯竭的充分的油量的油面高度。另外，控制装置30基于低压压力检测机构33a、33b、33c所检测出的低压压力值、气体制冷剂温度检测机构34a、34b、34c所检测出的气体制冷剂温度、壳内温度检测机构31a、31b、31c所检测出的壳内下部温度，推断积存在压缩机2的壳内下部的油量，实施油量控制用膨胀阀16a、16b、16c的阀开度的调整控制。关于详细的控制，将在后文中说明。

接下来，关于本实施方式的冷冻装置100中的“制冷剂的流动”进行说明。制冷剂的流动由图1中的实线箭头示出。

从压缩机2a、2b、2c排出的高温高压的气体制冷剂经由油分离器3a、3b、3c而在冷凝器4a、4b、4c中冷凝液化。然后，已液化的制冷剂经由液体配管23而在室内机20的膨胀阀21中被减压，而成为二相制冷剂，在蒸发器22中蒸发气化。然后，已气化的制冷剂经由气体配管24和分配器25a、25b而进入各室外机1a、1b、1c的储液器5a、5b、5c。进入储液器5a、5b、5c而进一步蒸发气化的制冷剂经由气体吸入管7a、7b、7c被吸入压缩机2a、2b、2c。这样，形成制冷剂循环的制冷剂回路，制冷剂和冷冻机油所循环的制冷循环动作重复进行。

接着，关于本实施方式的冷冻装置100中的“冷冻机油的流动”进行说明。冷冻机油的流动由图1中的虚线箭头示出。

与气体制冷剂一同从压缩机2a、2b、2c排出的冷冻机油中的60％～95％左右在油分离器3a、3b、3c中分离。分离出的冷冻机油经由毛细管(省略标记符号)等而进入气体吸入管7a、7b、7c并返回到压缩机2a、2b、2c。在油分离器3a、3b、3c中未分离的油依次经由冷凝器4a、4b、4c、液体配管23、膨胀阀21、蒸发器22、气体配管24以及分配器25a(一部分油经由分配器25b)而流入储液器5a、5b、5c。

在储液器5a、5b、5c中对冷冻机油和气体制冷剂进行分离，分离出的油滞留在储液器5a、5b、5c的底部。滞留在储液器5a、5b、5c的冷冻机油从返油管13a、13b、13c经由电子膨胀阀16a、16b、16c而供给到压缩机2a、2b、2c。在制冷剂回路内剩余的油存积在位于低压部的储液器5a、5b、5c内。

从储液器5a、5b、5c到压缩机2a、2b、2c的制冷剂的流动产生由于配管内的摩擦损失而导致的压力损失。与该压力损失对应的差压成为使油从储液器5a、5b、5c流动到压缩机2a、2b、2c的驱动力。另外，由于储液器5a、5b、5c内的油面与压缩机2a、2b、2c的壳内下部的油面的高低差而产生的油面压头差也对油的流动带来影响。如果储液器5a、5b、5c的油面位于比压缩机2a、2b、2c的油面靠上方的位置，则油供给得到促进，而如果位于靠下方的位置则油供给被阻碍。

在油分离器3a、3b、3c中未分离出的冷冻机油在制冷剂回路内循环之后再次流入室外机1a、1b、1c。但是，通常在具有多个室外机1a、1b、1c的情况下油不会均衡地分配于各室外机1，而是返回的量在各室外机1中不同。在使本实施方式的冷冻装置100长时间持续运转的情况下，储液器5a、5b、5c的剩余油的存积量不同，出现油枯竭的储液器5。例如，在储液器5a内的油枯竭的情况下，压缩机2a的油也枯竭，有可能成为压缩机破损的原因。

均油管10将来自储液器5a的返油管13a、来自储液器5b的返油管13b以及来自储液器5c的返油管13c之间彼此连接。此外，均油管10的末端部10a、10b、10c的流入口位置(端部位置)配置在比各储液器5a、5b、5c内的底面高的规定高度位置。为了防止在除霜运转后的风扇延迟液体回流时液体制冷剂返回而压缩机油浓度降低所产生的故障，使各储液器5a、5b、5c内的末端部10a、10b、10c的流入口位置(端部位置)确保最小限度的油量2L左右。另外，由于通常运转中的油量比末端部10a、10b、10c的流入口位置(端部位置)高，因此能够通过均油管10的存在而抑制由于分配器25a、25b的安装时的组装角度的偏差所引起的返油量的偏差。在压缩机2a、2b、2c的通常运转中，控制装置30以调整返油管13a、13b、13c的电子膨胀阀16a、16b、16c的阀开度的方式进行控制并运转。

这里，关于风扇延迟液体回流和储液器5的内部结构进行说明。

冷冻装置100以室内机20的库内温度为+15～-55℃、蒸发器22的蒸发温度为+10～-65℃左右使用。若在低温域中使用的蒸发器22的热交换器部的散热片(省略图示)上附着霜而结霜量变多，则蒸发器22的热交换能力降低而使库内温度上升，位于库内的商品的品质恶化。由此，在低温域中使用的情况下，一天进行多次使蒸发器22的霜融化的除霜运转。除霜运转被设定为在一天内进行多次(根据库内的商品、温度设定而任意地决定次数。)。关于该1次的除霜运转的详细情况而言，首先，使冷冻装置100的运转停止(约20～30分钟)。期间，通过在使蒸发器22的风扇22A停止的状态下，对配备在蒸发器22的散热片内部的加热器(省略图示)通电，而使附着的霜融化。使霜融化的方法除了加热器之外，还有使高温高压的制冷剂气体流动的方法、仅使蒸发器22的风扇22A停止的方法等。

但是，在蒸发器22的风扇22A不运转的期间，冷冻装置100的制冷剂回路处于运转的状态，热交换在蒸发器22侧不充分。在该制冷剂回路中，制冷剂的蒸发气化在蒸发器22侧无法充分进行，而成为二相制冷剂。在该二相制冷剂中特别是液体制冷剂使油分离器3a、3b、3c中无法分离的分别为10％～40％左右的油(换言之，滞留在气体配管24内的油)全部返回到制冷剂回路。认为该滞留的所有的油由于上述的偏差的影响或对使霜融化的时间内上升的库内温度进行再冷却的过渡的运转，无法均衡地分配于室外机1a、1b、1c。

为此，利用各储液器5a、5b、5c内的末端部10a、10b、10c的位置(端部位置)针对每个室外机1a、1b、1c确保油量，防止由于压缩机2a、2b、2c的油浓度降低而产生的故障。另外，为了不仅使油枯竭的室外机1a、1b、1c不存在，还使油过多的室外机1a、1b、1c不存在，而设置均油管10，不论冷冻装置100运转还是停止，使各储液器5a、5b、5c内的油量保持均等。以上是风扇延迟液体回流和储液器5的内部结构的概况。像这样在实际的运转中，很难使油均衡地分配于室外机1a、1b、1c。并且，若像现有技术的均油运转那样，进入每隔1小时就切换成高频率和低频率的压缩机1a、1b、1c依次轮换的均油控制，则库内温度的稳定性变差。

由此，控制装置30基于气体吸入管7a、7b、7c的由低压压力检测机构33a、33b、33c检测出的低压压力值、气体吸入管7a、7b、7c的由气体制冷剂温度检测机构34a、34b、34c检测出的气体制冷剂温度值、以及压缩机2a、2b、2c的由壳内温度检测机构31a、31b、31c检测出的壳内下部温度值，而以使各压缩机2内成为最佳的油量的方式，控制位于各返油管13a、13b、13c与各压缩机2a、2b、2c之间的电子膨胀阀16a、16b、16c的阀开度，从而实现库内温度的稳定性。

图2示出来自压缩机的排出冷冻机油量相对于压缩机内部的冷冻机油量的例子。

若压缩机2的壳内部的油量变多则压缩部所获取的油量变多，因此所排出的冷冻机油量增加。另外，由于在压缩机2的壳内存在马达M，因此若冷冻机油开始浸入马达M，则所排出的冷冻机油量以向右上升的方式增加。这是因为在压缩机2的壳内部几乎不存在制冷剂气体而被冷冻机油填满，由于运转频率越高压缩机2的压缩部所获取的力越大，因此所排出的冷冻机油量增加。在一例中，若压缩机内部油量超过1.8L左右，则所排出的冷冻机油量明显增加。由此，需要进行油量调整以使压缩机2内部的冷冻机油量为1.5L～1.8L左右。顺便说一下，在压缩机2内部的冷冻机油量在1.5L以下时，若压缩机2的过渡运转时所排出的冷冻机油量变多，则电子膨胀阀16a、16b、16c的追随性变差，有可能导致压缩机2中的油枯竭。即，压缩机2内部的油量优选为作为最佳油量的1.5～1.8L左右。

图3示出压缩机壳内下部温度相对于压缩机内部的冷冻机油量的例子。

若压缩机2的内部的油量变多则压缩部所获取的油量变多，因此压缩机的壳内下部温度变高。另外，由于在压缩机2的壳内部存在马达M，因此若冷冻机油开始浸入马达M，则压缩机2的壳内下部温度以向右上升的方式变高。这与图2相同，由于在压缩机2内部几乎不存在制冷剂气体而被冷冻机油填满，因此马达M发热的影响也增加，压缩机2的壳内下部温度变高。压缩机2的壳内下部温度由配备在壳内下部的壳内温度检测机构31a、31b、31c进行检测。在该情况下，若由于油过多而使壳内下部温度成为85℃以上，则控制装置30暂时停止冷冻装置100的运转，并且向装置外部发出异常警报。若压缩机2的壳内下部温度成为75℃以下，则进行再次开始运转的保护控制。

另外，由于马达M的发热而消耗的输入功率(kW)为额外的输入功率，导致COP的恶化。顺便说一下，作为一例，在压缩机2的周围温度为32℃、低压压力饱和温度为-40℃、气体吸入管温度为18℃、压缩机内部油量为1.5L时，最佳油量时的压缩机2的壳内下部温度为70℃±5度左右。压缩机2的壳内下部温度取决于-5～-45℃的低压压力饱和温度、-15～43℃的外部空气温度，气体吸入管温度取决于室内机20内的膨胀阀21的开度状况，是各种各样的。各运转状态下的壳内下部温度与压缩机2壳内部的冷冻机油量的状况由控制装置30预先掌握。通常对于气体吸入管温度而言，确保气体吸入管温度与低压压力饱和温度的温度差在10K以上，以使得不会向压缩机2进行液体回流。在该情况下，通常将气体吸入管温度与低压压力饱和温度的温度差称为吸入过热。

因此，在控制装置30中，通过使用气体吸入管7a、7b、7c的由低压压力检测机构33a、33b、33c检测出的低压压力值和由气体制冷剂温度检测机构34a、34b、34c检测出的气体制冷剂温度值、以及压缩机2a、2b、2c的由壳内温度检测机构31a、31b、31c检测出的壳内下部温度值，能够根据预先输入的运转信息来推断压缩机2的壳内部的冷冻机油量。

图4示出低压压力饱和温度为-45℃的冷冻机油粘度相对于气体吸入管温度的一例。

气体吸入管温度根据室内机20内的膨胀阀21的开度状况而呈现不同的温度，相当于在室外机1a、1b、1c中无法控制的部分。另外，关于冷冻机油的粘度而言，通常制冷剂的低压饱和温度越低、并且气体吸入管温度越低，则粘度越高以失去油的流动性。特别是在没有液体回流的吸入过热为10K左右时，油的粘度最高，油的移动变少。由此，电子膨胀阀16的阀开度的控制需要考虑油的粘度。在控制装置30预先掌握冷冻机油的油粘度、气体吸入管(内径、长度)、返油管(内径、长度)状况。

在控制装置30中，通过使用气体吸入管7a、7b、7c的由低压压力检测机构33a、33b、33c检测出的低压压力值以及气体吸入管7a、7b、7c的由气体制冷剂温度检测机构34a、34b、34c检测出的气体制冷剂温度，能够根据预先输入的信息来推断冷冻机油量的移动量，因此通过控制电子膨胀阀16的阀开度，能够调整与运转状况相匹配的冷冻机油移动量。

表1示出上述的图2、图3、图4中说明的内容的冷冻和冷藏条件下的电子膨胀阀16的规格的一例。

低压压力饱和温度是对气体吸入管7a、7b、7c的由低压压力检测机构33a、33b、33c检测的低压压力值按照饱和温度进行换算得到的值。另外，压缩机2的运转频率是由控制装置30进行变频器装置的运转控制的值，是运转频率检测机构32a、32b、32c所检测出的检测值。另外，气体吸入管温度是气体吸入管7a、7b、7c的由气体制冷剂温度检测机构34a、34b、34c检测出的气体制冷剂温度值。

制冷剂循环量W是基于上述的压缩机2的运转频率、气体吸入管温度、低压压力饱和温度、以及压缩机2的压退量(与马达转速对应)而计算出的值。通过使控制装置30预先掌握压缩机2的压退量和使用制冷剂的密度，能够根据运转状况来推断制冷剂循环量W。

压缩机2的壳内部的制冷剂油量，如上述(图3的一例)那样，通过对气体吸入管7a、7b、7c的基于低压压力检测机构33a、33b、33c的低压压力值、基于气体制冷剂温度检测机构34a、34b、34c的气体制冷剂温度值、以及基于壳内温度检测机构31a、31b、31c的壳内下部温度值进行检测，能够由控制装置30来进行推断。

来自压缩机2的排出冷冻机油量Y，如上述(图2的一例)那样，由压缩机2的运转频率和来自压缩机2的排出冷冻机油量决定。通过使控制装置30预先掌握来自压缩机2的排出冷冻机油量Y，能够根据运转状况来进行推断。油分离器分离效率Z是根据搭载于制品的冷冻装置100的油分离器3a、3b、3c的性能而决定的值。通过使控制装置30预先掌握油分离器3的冷冻机油量Z，能够根据运转状况来推断排出冷冻机油量Y。向室内机20侧移动的冷冻机油量，由于能够通过表1内记载的计算式来计算，所以能够由控制装置30根据运转状态的变化进行计算。

对于电子膨胀阀16的控制而言，根据下述2个计算推断运转状况来被实施。

“第一个”：在返油管10a、10b、10c中移动的冷冻机油的计算；

在返油管10a、10b、10c中移动的冷冻机油如上述(图4的一例)那样，由冷冻机油的油粘度、气体吸入管7(内径、长度)、返油管13(内径、长度)的状况决定。即，控制装置30通过预先掌握冷冻机油的油粘度、气体吸入管7(内径、长度)、返油管13(内径、长度)，能够根据运转状况计算油移动量。

“第二个”：向室内机20侧移动的冷冻机油量(通过表1的计算式计算的值)的计算；

由此，预先决定使根据油的粘度而计算的在返油管13中移动的冷冻机油量、与根据压缩机2的排出冷冻机油量而计算的向室内机20侧移动的冷冻机油量相等的电子膨胀阀16的阀开度。在控制装置30中，每隔10秒试算各运转数据的检测和电子膨胀阀16的必要阀开度并输出，由此能够进行与压缩机2的运转对应的最佳的油量调整。

在表1的冷冻条件下的电子膨胀阀16的阀开度中为10脉冲。关于该情况，在冷冻条件这样的制冷剂循环量较少的区域中，油分离器3的分离效率为95％，因此来自压缩机2的排出冷冻机油量几乎全部返回到气体吸入管7a、7b、7c侧，因此压缩机2的壳内部的冷冻机油量几乎没有减少，若电子膨胀阀16的阀开度为10脉冲，则接近关闭状态的影响是主要的。

相反，在冷藏条件下的电子膨胀阀16的阀开度中为400脉冲。关于该情况，在冷藏条件这样的制冷剂循环量较多的区域中，油分离器3的分离效率为70％，比制冷条件差，来自压缩机2的排出冷冻机油量的只有70％左右返回到气体吸入管7a、7b、7c侧，因此压缩机2的壳内部的冷冻机油量减少，若电子膨胀阀16的阀开度为400脉冲，则打开到全开状态的影响是主要的。

[表1]

接下来，关于油控制用电子膨胀阀16a、16b、16c的控制内容进行说明。除了像上述那样补充压缩机2的壳内部的冷冻机油量的不足量的控制之外，通过符合下述的控制规范，而进一步防止由于压缩机2的壳内部的冷冻机油的过给油而导致的额外的输入功率(kW)的恶化。

作为针对朝向压缩机2的壳内部的冷冻机油的过给油的对策，像上述(图3的一例)那样，能够推断压缩机2的壳内部的冷冻机油量，因此禁止超过最佳油量1.8L的区域中的电子膨胀阀16的阀开度增加控制。因此，在通常运转中，能够始终将压缩机2的壳内部的冷冻机油量保持在最佳油量。

另外，关于室内机20内的膨胀阀21的阀开度设定得大、或者在膨胀阀21的追随性差的情况下产生的吸入过热小于10K时(液体回流状态时)的控制进行说明。若成为液体回流状态，则通过各储液器5进行气液分离，但若液体制冷剂成为规定量以上则产生溢出而液体制冷剂进入各压缩机2，压缩机2的油浓度降低，而有可能产生故障。

首先，在进入压缩机2的液体制冷剂(液体回流量)少的情况下，成为液体制冷剂向一个室外机1的压缩机2返回的运转。在进入压缩机2的液体制冷剂(液体回流量)多的情况下，成为液体制冷剂向任意两个室外机1、或者全部室外机1a、1b、1c的压缩机2a、2b、2c返回的运转。

对于各室外机1的吸入过热，由于能够由控制装置30随时检测而掌握状态，因此若判断为任一室外机1处于液体回流状态，则使产生液体回流的室外机1的电子膨胀阀16的阀开度为全闭。通过像这样使电子膨胀阀16全闭，而暂时切断来自产生液体制冷剂返回的储液器5的供给，防止压缩机2从返油管13进行液体回流。

同时，使液体回流的压缩机2的运转频率比其他的压缩机2的运转频率降低-10Hz而进行运转。通过像这样降低压缩机2的运转频率，而使液体回流时的液体制冷剂流入量减少，从而向其他的压缩机2的储液器5移动。

另外，还具有在液体回流时使压缩机2停止而进行保护的方法，但有可能由于制冷能力不足而导致库内温度上升，使库内所具有的商品的品质变差。通过进行本次的-10Hz左右的下降控制，而尽力抑制由于制冷能力不足而导致的库内温度的上升从而确保商品的品质。对于3台室外机1中的任意2台室外机1处于液体回流状态而言，也是相同的。

若3台室外机1a、1b、1c全部处于液体回流状态，则利用上述的-10Hz下降控制，无法防止由于液体回流而导致的压缩机2的故障。在该情况下，若控制装置30检测到30分钟以上的液体回流状态，则使冷冻装置100整体进行异常停止，通过异常警报向外部进行通知。但是，如果吸入过热为10K以上，则由于不是液体回流，所以返回到通常的开度控制。

像以上那样，在冷冻装置100中具备制冷剂回路，该制冷剂回路具有多个并联连接的压缩机2和储液器5，在将各储液器5和各压缩机2连结的各个返油管13分别配备有电子膨胀阀16，基于由各检测机构检测出的压缩机2的运转状态来控制各电子膨胀阀16的开度，因此能够掌握压缩机2内部的冷冻机油量和来自返油管13的必要供给油量。由此，能够与运转状况对应地调整电子膨胀阀16的阀开度，因此能够抑制冷冻库的库内温度变得不稳定，并且能够实现压缩机2的可靠性提高。另外，在该冷冻装置100中，由储液器5、压缩机2、油分离器3、冷凝器4、气体吸入管7、返油管13以及电子膨胀阀16构成1个系统的室外机1，并且并联地具有3个系统的该室外机1，因此具有如下所述的效果：即使任一室外机1的系统部件发生故障，也能够通过其他的剩余的室外机1、1而继续运转。由此，不会像假设将储液器和冷凝器各设为1台的情况那样，引起若该储液器或者冷凝器发生故障则必须使冷冻装置整体停止运转这样的不良情况。

实施方式2.

在实施方式1中，对由多台室外机1a、1b、1c构成的图1的制冷剂回路进行了说明，但图5中记载的冷冻装置100A的制冷剂回路的结构也能够得到相同的效果。

以下，对图5的结构与图1的结构的差异进行说明。其中，在图1中说明的制冷剂回路的结构部件中标注了相同的附图标记的部分，对于图5来说也是相同的，有时省略说明。图1的结构采用分别使用了多台储液器和冷凝器的方式，但图5的结构为分别使用了一个储液器5A和一个冷凝器4A。另一方面，在图1的制冷剂回路中使用的分配器25a、25b和末端部10a、10b、10c在图5的制冷剂回路中没有使用。而且，来自储液器5A的均油管10A与返油管13a、13b、13c分支连接。另外，3根制冷剂配管36A、36A、36A合流连接在冷凝器4A的制冷剂入侧。另外，在图1中，采用了使储液器5a、5b、5c各自为油罐的结构，但在图5中，所有压缩机2a、2b、2c所需的量的冷冻机油存积在1台储液器5A。由此，分配器的安装角度的偏差消失，因此液体回流时的液体制冷剂的偏差变少。

在这样构成的冷冻装置100A的控制装置30A中，也与图1的控制装置30同样，基于气体吸入管7a、7b、7c的由低压压力检测机构33a、33b、33c检测出的低压压力值和由气体制冷剂温度检测机构34a、34b、34c检测出的气体制冷剂温度值、以及压缩机2a、2b、2c的由壳内温度检测机构31a、31b、31c检测出的壳内下部温度值等的检测值，而对各返油管13a、13b、13c的电子膨胀阀16a、16b、16c分别进行控制。该控制装置30A对电子膨胀阀16a、16b、16c的控制内容与图1中说明的内容相同。

即，在冷冻装置100A中，也基于由各检测机构检测出的制冷剂回路的运转状态，而控制各电子膨胀阀16a、16b、16c的阀开度，因此能够掌握压缩机2a、2b、2c内部的冷冻机油量和来自返油管13a、13b、13c的必要供给油量。由此，能够与运转状况对应地调整电子膨胀阀16a、16b、16c的阀开度，因此能够抑制冷冻库的库内温度变得不稳定，并且能够实现压缩机2的可靠性提高。另外，在该冷冻装置100A中，压缩机2、油分离器3、气体吸入管7和返油管13为多个系统，相对于此储液器5A和冷凝器4A各自为1台，因此制冷剂回路的配管结构可以极其简单，还起到能够廉价提供的效果。

然而，在上述的说明中，如果制冷剂与油是相溶的组合，则能够得到相同的效果。即，作为制冷剂，可以使用HFC系制冷剂、HFC系制冷剂的混合制冷剂、HC系制冷剂、HC系制冷剂的混合制冷剂、HFC系制冷剂与HC系制冷剂的混合制冷剂、或者二氧化碳、水等自然制冷剂。作为冷冻机油，可以使用与上述的制冷剂相溶的油，例如在HFC系制冷剂的情况下可以使用酯油，在HC系制冷剂的情况下可以使用矿物油，在二氧化碳的情况下可以使用PAG油等。在使用它们的情况下，当然也能够得到相同的效果。

附图标记的说明

1a…室外机；1b…室外机；1c…室外机；2a…压缩机；2b…压缩机；2c…压缩机；3a…油分离器；3b…油分离器；3c…油分离器；4a…冷凝器；4b…冷凝器；4c…冷凝器；4A…冷凝器；5a…储液器；5b…储液器；5c…储液器；5A…储液器；7a…气体吸入管；7b…气体吸入管；7c…气体吸入管；8a…返回孔；8b…返回孔；8c…返回孔；10…均油管；10A…均油管；10a…末端部；10b…末端部；10c…末端部；13a…返油管；13b…返油管；13c…返油管；16a…电子膨胀阀；16b…电子膨胀阀；16c…电子膨胀阀；20…室内机；21…膨胀阀；22…蒸发器；23…液体配管；24…气体吸入管；25a…分配器；25b…分配器；30A…控制装置；31a…壳内温度检测机构；31b…壳内温度检测机构；31c…壳内温度检测机构；32a…运转频率检测机构；32b…运转频率检测机构；32c…运转频率检测机构；33a…低压压力检测机构；33b…低压压力检测机构；33c…低压压力检测机构；34a…气体制冷剂温度检测机构；34b…气体制冷剂温度检测机构；34c…气体制冷剂温度检测机构；35a…排出配管；35b…排出配管；35c…排出配管；36a…制冷剂配管；36b…制冷剂配管；36c…制冷剂配管；36A…制冷剂配管；100…冷冻装置；100A…冷冻装置。

Claims (5)

1.一种冷冻装置，其形成至少将并联连接的多个压缩机、冷凝器、减压阀、蒸发器以及储液器依次进行配管连接而成的制冷循环，其特征在于，该冷冻装置具备：

返油管，该返油管使存积在所述储液器内的冷冻机油返回到所述压缩机；以及

电子膨胀阀，该电子膨胀阀配备于各所述返油管，根据电信号被控制成能够改变阀开度。

2.根据权利要求1所述的冷冻装置，其特征在于，

与各所述压缩机对应地分别独立地配备所述储液器和所述冷凝器，各所述返油管经由均油管而彼此连结。

3.根据权利要求1所述的冷冻装置，其特征在于，

所述储液器和所述冷凝器分别为1台。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的冷冻装置，其特征在于，

该冷冻装置还具备气体吸入管，该气体吸入管供各所述压缩机从所述储液器内吸入气体制冷剂。

5.根据权利要求4所述的冷冻装置，其特征在于，

该冷冻装置具备：

壳内温度检测机构，该壳内温度检测机构检测各压缩机的壳内的温度；

运转频率检测机构，该运转频率检测机构检测各所述压缩机的各自的运转频率；

低压压力检测机构，该低压压力检测机构检测所述制冷循环中的比所述蒸发器靠制冷剂流通方向下游侧的制冷剂压力；

气体制冷剂温度检测机构，该气体制冷剂温度检测机构检测所述气体吸入管内的气体制冷剂温度；以及

控制装置，该控制装置基于由所述壳内温度检测机构、所述运转频率检测机构、所述低压压力检测机构以及所述气体制冷剂温度检测机构分别检测出的检测值，而控制各所述返油管的电子膨胀阀的阀开度。