CN114270108A - 热源机组及制冷装置 - Google Patents
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Abstract
油回收运转包括使热源膨胀阀(28)的开度变小的第一动作和在该第一动作之后使该热源膨胀阀(28)的开度变大的第二动作。控制器(80)构成为当在第一动作中第一条件成立时使热源机组(20)执行第二动作。第一条件至少包括液管(43)中的比热源膨胀阀(28)靠下游侧的制冷剂的压力与压缩要素(C)的吸入制冷剂的压力之差ΔP小于规定值这一条件。
Description
技术领域
本公开涉及一种热源机组及制冷装置。
背景技术
在专利文献1所记载的制冷装置中,进行将积存在利用热交换器中的油送回压缩机的油回收运转。具体而言,在油回收运转中,首先,使液管上的第一膨胀阀的开度变小。这样一来,在利用热交换器中流动的制冷剂的流量和压力就会减小,吸气过热度增大。利用膨胀阀的开度随之逐渐变大。当使第一膨胀阀的开度变小后经过规定的第一时间t1后,使第一膨胀阀的开度变大。这样一来,在利用热交换器中流动的制冷剂的流量就会增大。该制冷剂与利用热交换器内的冷冻机油相溶,且与冷冻机油一起被回收到压缩机中。
专利文献1:日本公开专利公报特开2018-84376号公报
发明内容
-发明要解决的技术问题-
在专利文献1所记载的制冷装置中,当使第一膨胀阀的开度变小后,经过规定的第一时间t1后,就视为利用膨胀阀的开度已变大,使第一膨胀阀的开度变大。然而,在上述基于计时器的判断中,无法高精度地判断利用膨胀阀的开度已变大。
本公开的目的在于:在油回收运转中,在使热源膨胀阀的开度变小的第一动作中,提高对于利用膨胀阀的开度已变大的判断的精度。
-用以解决技术问题的技术方案-
第一方面涉及一种热源机组,其为具有压缩要素C、液管43、与该液管43相连的热源膨胀阀28、以及热源热交换器25的热源机组20,所述热源机组20与具有利用热交换器73和利用膨胀阀72的利用机组70相连,从而构成进行制冷循环的制冷剂回路10,在所述制冷循环中将所述热源热交换器25用作散热器且将所述利用热交换器73用作蒸发器,所述热源机组20还包括控制器80,所述控制器80控制所述热源机组20,以便执行在所述制冷循环中回收所述利用热交换器73中的油的油回收运转,所述油回收运转包括使所述热源膨胀阀28的开度变小的第一动作、和在该第一动作之后使该热源膨胀阀28的开度变大的第二动作,所述控制器80构成为当在所述第一动作中第一条件成立时使所述热源机组20执行所述第二动作,所述第一条件至少包括所述液管43中的比所述热源膨胀阀28靠下游侧的制冷剂的压力与所述压缩要素C的吸入制冷剂的压力之差ΔP小于规定值这一条件。
在第一方面中,在第一动作中,将液管43中的比热源膨胀阀28靠下游侧的制冷剂的压力与压缩要素C的吸入制冷剂的压力之差ΔP小于规定值这一条件设为第一条件,由此能够提高对于利用膨胀阀的开度已变大的判断的精度。
第二方面在第一方面的基础上,所述第一条件包括吸气过热度大于第一值这一条件。
在第二方面中,在第一动作中,将吸气过热度较大这一条件设为第一条件,由此能够提高对于利用膨胀阀72的开度已变大的判断的精度。
第三方面在第一或第二方面的基础上,所述控制器80构成为:当在所述第二动作中第二条件成立时,使所述热源机组20执行将所述热源膨胀阀28的开度设为即将开始所述第一动作之前的开度的第三动作,所述第二条件包括吸气过热度小于第二值这一条件。
在第三方面中,在第二动作中,将吸气过热度小于第二值设为第二条件,由此能够提高对于油已被回收到压缩要素C中的判断的精度。
第四方面在第一到第三方面中任一方面的基础上,所述控制器80构成为:当在所述第二动作中第二条件成立时,使所述热源机组20执行将所述热源膨胀阀28的开度设为即将开始所述第一动作之前的开度的第三动作,所述第二条件包括所述液管43中的比所述热源膨胀阀28靠下游侧的制冷剂的压力高于规定值这一条件。
在第四方面中,在第二动作中,将比热源膨胀阀28靠下游侧的制冷剂的压力高于规定值设为第二条件,由此能够提高对于油已被回收到压缩要素C中的判断的精度。
第五方面在第一到第四方面中任一方面的基础上,进行所述第二动作时使所述热源膨胀阀28的开度变大的速度比进行所述第一动作时使所述热源膨胀阀28的开度变小的速度快。
在第五方面中,在第二动作中,在利用膨胀阀72的开度较大的条件下,能够将积存在利用热交换器73中的油与制冷剂一起迅速送回压缩机21、22、23。
第六方面涉及一种制冷装置,其包括第一到第五方面中任一方面所述的热源机组20、以及具有利用热交换器73和利用膨胀阀72的利用机组70,通过使所述热源机组20与所述利用机组70相连,从而构成进行制冷循环的制冷剂回路10,在所述制冷循环中将所述热源热交换器25用作散热器且将所述利用热交换器73用作蒸发器。
第七方面在第六方面的基础上,其特征在于:所述利用膨胀阀72是热力膨胀阀(thermostatic expansion valve)。
附图说明
图1是实施方式所涉及的制冷装置的管道系统图;
图2是示出制冷设备运转中的制冷剂的流动情况的相当于图1的图;
图3是示出除霜运转中的制冷剂的流动情况的相当于图1的图;
图4是回油运转的流程图。
具体实施方式
下面,参照附图说明本实施方式。需要说明的是,以下实施方式仅为本质上优选的示例,并没有意图对本发明、其应用对象或其用途的范围加以限制。
〈整体构成〉
第一实施方式所涉及的制冷装置1对作为冷却对象的空气进行冷却。本示例的冷却对象是冷藏库、冷冻库、陈列柜等内部的空气。
如图1所示,制冷装置1包括设在室外的室外机组20和对内部的空气进行冷却的制冷设备机组70。制冷设备机组70的数量不限于两个,还可以是一个或三个以上。室外机组20和两个制冷设备机组70通过液体连接管道14和气体连接管道13彼此相连。这样一来,在制冷装置1中构成了制冷剂回路10。在制冷剂回路10中,通过使填充的制冷剂循环而进行蒸气压缩式制冷循环。
〈室外机组的概述〉
室外机组20是热源机组。室外机组20设在室外。室外机组20具有热源回路20a和室外风扇F1。热源回路20a具有压缩要素C即三台压缩机21、22、23、四通换向阀24、室外热交换器25、贮液器26、过冷却热交换器27以及室外膨胀阀28以作为主要的构成要素。
在热源回路20a中,设有气体截止阀11和液体截止阀12。在气体连接管道13上,连接有气体截止阀11。在液体连接管道14上,连接有液体截止阀12。
〈压缩要素及其周边构造〉
本示例的压缩要素C由三台压缩机21、22、23构成。在热源回路20a中,三台压缩机21、22、23并联。三台压缩机21、22、23由第一压缩机21、第二压缩机22以及第三压缩机23构成。各压缩机21、22、23例如由涡旋压缩机构成。第一压缩机21是可变排量压缩机。在第一压缩机21中,电源电力通过直交流转换电路被供往电动机。第二压缩机22和第三压缩机23是固定排量压缩机。
第一压缩机21的排出部与第一排出管31相连。第一压缩机21的吸入部与第一吸入管34相连。第二压缩机22的排出部与第二排出管32相连。第二压缩机22的吸入部与第二吸入管35相连。第三压缩机23的排出管33与第三排出管33相连。第三压缩机23的吸入部与第三吸入管36相连。
第一排出管31、第二排出管32以及第三排出管33的各流出端与主排出管37的流入端相连。第一吸入管34、第二吸入管35以及第三吸入管36的各流入端与主吸入管38的流出端相连。
在第一排出管31上,连接有第一止回阀CV1。在第二排出管32上,连接有第二止回阀CV2。在第三排出管33上,连接有第三止回阀CV3。第一止回阀CV1、第二止回阀CV2、第三止回阀CV3允许制冷剂从各压缩机21、22、23的排出部流向主排出管37,并禁止制冷剂反向流动。
在主排出管37上,设有油分离器39。油分离器39将油从被压缩要素C压缩后的制冷剂中分离出来。油分离器39与回油管39a的流入端相连。回油管39a的流出端与注入回路I相连。在回油管39a上,连接有电动阀即回油阀39b。由油分离器39分离出来的油经过回油管39a、注入回路I被送回各压缩机21、22、23的压缩室(中间压力部)。
〈四通换向阀〉
四通换向阀24具有第一阀口P1、第二阀口P2、第三阀口P3以及第四阀口P4。第一阀口P1与主排出管37的流出端相连。第二阀口P2与主吸入管38的流入端相连。第三阀口P3与室外热交换器25的气体端部相连。第四阀口P4与气体截止阀11相连。
四通换向阀24在第一状态(图1中以实线示出的状态)与第二状态(图1中以虚线示出的状态)之间切换。处于第一状态的四通换向阀24使第一阀口P1与第三阀口P3连通且使第二阀口P2与第四阀口P4连通。处于第二状态的四通换向阀24使第一阀口P1与第四阀口P4连通且使第二阀口P2与第三阀口P3连通。
〈室外热交换器及其周边构造〉
室外热交换器25是热源热交换器。室外热交换器25是翅片管式热交换器。室外风扇F1布置在室外热交换器25的附近。室外风扇F1输送要通过室外热交换器25的室外空气。在室外热交换器25中,由室外风扇F1输送来的室外空气与制冷剂进行热交换。
〈贮液器、过冷却热交换器及其周边构造〉
在贮液器26中贮存制冷剂。贮液器26是纵向长度较长的密闭容器。
过冷却热交换器27具有第一流路27a和第二流路27b。过冷却热交换器27使在第一流路27a中流动的制冷剂与在第二流路27b中流动的制冷剂进行热交换。
在室外热交换器25的液体端部与贮液器26的顶部之间,连接有第一管41。在第一管41上,连接有第四止回阀CV4。第四止回阀CV4允许制冷剂从室外热交换器25侧流向贮液器26侧,并禁止制冷剂反向流动。
在贮液器26的底部与过冷却热交换器27的第一流路27a的一端之间,连接有第二管42。在第一流路27a的另一端与液体截止阀12之间,连接有第三管43。第三管43构成液管的一部分。在第三管43上,连接有第五止回阀CV5。第五止回阀CV5允许制冷剂从第一流路27a的另一端侧流向液体截止阀12侧,并禁止制冷剂反向流动。
在第三管43上且位于第一流路27a的另一端与第五止回阀CV5之间,连接有室外膨胀阀28。室外膨胀阀28是热源膨胀阀。室外膨胀阀28是对制冷剂进行减压的减压机构。室外膨胀阀28由电子膨胀阀构成。
第三管43与第四管44相连。第四管44的一端连接在第三管43上的位于第五止回阀CV5与液体截止阀12之间的部位。第四管44的另一端连接在第一管41上的位于第四止回阀CV4与贮液器26之间的部位。在第四管44上,连接有第六止回阀CV6。第六止回阀CV6允许制冷剂从第三管43侧流向第一管41侧,并禁止制冷剂反向流动。
第三管43与第五管45相连。第五管45的一端连接在第三管43上的位于室外膨胀阀28与第五止回阀CV5之间的部位。第五管45的另一端连接在第一管41上的位于第四止回阀CV4与室外热交换器25之间的部位。在第五管45上,连接有第七止回阀CV7。第七止回阀CV7允许制冷剂从第三管43侧流向第一管41侧,并禁止制冷剂反向流动。
〈注入回路〉
热源回路20a包括注入回路I。注入回路I将中间压力的制冷剂引入压缩要素C的中间压力部。注入回路I包括一根分支管51、一根中继管52以及三根注入管53、54、55。
分支管51的流入端连接在第三管43上的位于第一流路27a与室外膨胀阀28之间的部位。分支管51的流出端与第二流路27b的流入端相连。在分支管51上,连接有注入阀59。注入阀59由电子膨胀阀构成。
中继管52的流入端与第二流路27b的流出端相连。回油管39a的流出端连接在中继管52上。中继管52的流出部与第一注入管53、第二注入管54以及第三注入管55的各流入端相连。
第一注入管53的流出端与第一压缩机21的压缩室连通。第二注入管54的流出端与第二压缩机22的压缩室连通。第三注入管55的流出端与第三压缩机23的压缩室连通。
在第一注入管53上,连接有第一电动阀56。在第二注入管54上,连接有第二电动阀57。在第三注入管55上,连接有第三电动阀58。各电动阀56、57、58是流量调节阀。各电动阀56、57、58调节所对应的注入管53、54、55中的制冷剂的流量。
〈热源机组的传感器〉
在热源机组20中,设有检测热源回路20a中的制冷剂的物理量的多个传感器。多个传感器至少具有第一排出温度传感器61、第二排出温度传感器62、第三排出温度传感器63、高压压力传感器64、吸入温度传感器65、低压压力传感器67、液侧压力传感器68以及中间压力传感器69。
第一排出温度传感器61检测第一排出管31中的制冷剂的温度Td1。第二排出温度传感器62检测第二排出管32中的制冷剂的温度Td2。第三排出温度传感器63检测第三排出管33中的制冷剂的温度Td3。高压压力传感器64检测压缩要素C的排出压力(制冷剂回路10中的高压压力HP)。吸入温度传感器65检测压缩要素C的吸入制冷剂的温度。低压压力传感器67检测压缩要素C的吸入压力(制冷剂回路10中的低压压力LP)。液侧压力传感器68检测第三管43中的液态制冷剂的压力(液压Ps)。中间压力传感器69检测注入回路I的中继管52中的制冷剂的压力MP。
低压压力传感器67和吸入温度传感器66构成用于检测压缩要素C的吸气过热度SSH的吸气过热度检测部。具体而言,控制器80根据相当于由低压压力传感器67检测出的低压压力LP的饱和温度与吸入温度传感器66的检测温度之差,求出吸气过热度SSH。
高压压力传感器64和三个排出温度传感器61、62、63构成用于检测压缩要素C的排气过热度DSH的排气过热度检测部。具体而言,控制器80根据相当于由高压压力传感器64检测出的高压压力HP的饱和温度与各排出温度传感器61、62、63的检测温度(例如检测出的平均温度)之差,求出排气过热度DSH。
〈制冷设备机组〉
制冷设备机组70是利用机组。各制冷设备机组70分别具有利用回路70a和内部风扇F2。
利用回路70a与液体连接管道14和气体连接管道13并联。各利用回路70a分别从其液体端部朝向气体端部依次具有开关阀71、内部膨胀阀72以及内部热交换器73。
开关阀71是将利用回路70a开启和关闭的电磁开关阀。开关阀71在通常运转时开启。
内部膨胀阀72是利用膨胀阀。内部膨胀阀72是热力膨胀阀。内部膨胀阀72的开度是根据从作为蒸发器的利用热交换器73中流出的制冷剂的过热度来进行调节的。该过热度相当于被吸入压缩要素C的制冷剂的吸气过热度SSH。
更详细而言,如图1所示,内部膨胀阀72具有膨胀阀主体72a、感温筒72b以及毛细管72c。膨胀阀主体72a连接在利用回路70a的开关阀71与内部热交换器73之间。感温筒72b被布置成与利用热交换器73的气体端部的管道接触。膨胀阀主体72a与感温筒72b通过毛细管72c相连。当从作为蒸发器的内部热交换器73中流出的制冷剂的过热度发生变化时,被封入感温筒72b和毛细管72c的内部的工作流体的压力就会发生变化。膨胀阀主体72a的隔膜随该内压变化而产生位移,进而内部膨胀阀72的开度得到调节。
内部热交换器73是利用热交换器。内部热交换器73是翅片管式热交换器。内部风扇F2布置在内部热交换器73的附近。内部风扇F2输送要通过内部热交换器73的内部空气。在内部热交换器73中,由内部风扇F2输送来的内部空气与制冷剂进行热交换。
〈控制器〉
室外机组20包括控制器80。控制器80包括安装在控制基板上的微型计算机、和存储装置(具体而言是半导体存储器),在该存储装置中存储有用于指示该微型计算机工作的软件。
控制器80根据运转指令和各传感器的检测信号,控制室外机组21、22、23的各设备。控制器80控制各设备,以便在制冷设备运转、除霜运转、回油运转之间切换。制冷设备运转是由制冷设备机组70对内部的空气进行冷却的运转。除霜运转是使附着在内部热交换器73的表面上的霜融化的运转。回油运转是将积存在内部热交换器73中的油(冷冻机油)回收到压缩机21、22、23中的运转。
在回油运转中,控制器80控制室外机组20以便执行第一动作、第二动作以及第三动作。第一动作是使室外膨胀阀28的开度减小的动作。第二动作是使室外膨胀阀28的开度增大的动作。第三动作是使室外膨胀阀28的开度恢复到即将开始第一动作之前的开度的动作。
控制器80在第一动作中,进行使室外机组20执行第二动作的判断。该判断是根据第一条件(详情后述)进行的。控制器80在第二动作中,进行使室外机组20执行第三动作的判断。该判断是根据第二条件(详情后述)进行的。
-运转动作-
下面说明实施方式所涉及的制冷装置1的运转动作。
〈制冷设备运转〉
在制冷设备运转中,各压缩机21、22、23、室外风扇F1以及内部风扇F2运转。四通换向阀24被设为第一状态,室外膨胀阀28为完全开启状态。开关阀71开启。各内部膨胀阀72的开度被适当调节。具体而言,调节各内部膨胀阀72的开度,以将从内部热交换器73中流出的制冷剂的过热度维持在规定值上。注入阀59、第一电动阀56、第二电动阀57以及第三电动阀58的开度被适当调节。
在制冷设备运转中进行第一制冷循环,在第一制冷循环中,将室外热交换器25用作散热器或冷凝器,且将内部热交换器73用作蒸发器。
如图2所示,在制冷设备运转中,被各压缩机21、22、23压缩后的制冷剂在室外热交换器25中流动。在室外热交换器25中,制冷剂向室外空气散热。在室外热交换器25中散热后的制冷剂通过第一管41、贮液器26、第二管42后,在过冷却热交换器27的第一流路27a中流动。
注入阀59开启后,第三管43中的制冷剂的一部分在分支管51中流动。分支管51中的制冷剂经由注入阀59减压后,在过冷却热交换器27的第二流路27b中流动。在过冷却热交换器27中,第二流路27b中的制冷剂与第一流路27a中的制冷剂进行热交换。第二流路27b中的制冷剂从第一流路27a的制冷剂中吸热而蒸发。这样一来,第一流路27a中的制冷剂就被冷却,该制冷剂的过冷却度变大。
在第二流路27b中流动的制冷剂经由中继管52,从各注入管53、54、55被引入各压缩机21、22、23的压缩室。
在第一流路27a中被冷却后的制冷剂流经第三管43、液体连接管道14后,被送往各制冷设备机组70。
在各制冷设备机组70中,制冷剂经由内部膨胀阀72减压后,在内部热交换器73中流动。在内部热交换器73中,制冷剂从内部空气中吸热而蒸发。这样一来,内部空气就被冷却。
在各利用热交换器73中蒸发后的制冷剂流经气体连接管道13后,被送往室外机组20。该制冷剂流经主吸入管38后,分别被吸入各压缩机21、22、23。
〈除霜运转〉
在除霜运转中,各压缩机21、22、23、室外风扇F1以及内部风扇F2运转。四通换向阀24被设为第二状态,内部膨胀阀72为完全开启状态。开关阀71开启。室外膨胀阀28的开度得到调节。需要说明的是,如图3所示,在除霜运转中,可以与制冷设备运转一样,使制冷剂流入注入回路I。也可以将注入阀59完全关闭,不让制冷剂流入注入回路I。
在除霜运转中进行第二制冷循环,在第二制冷循环中,将内部热交换器73用作散热器或冷凝器,且将室外热交换器25用作蒸发器。
如图3所示,在除霜运转中,被各压缩机21、22、23压缩后的制冷剂通过气体连接管道13,然后被送往各制冷设备机组70。在各制冷设备机组70中,制冷剂在内部热交换器73中流动。在内部热交换器73中,其表面的霜被制冷剂融化。在各内部热交换器73中散热后的制冷剂在液体连接管道14中流动,然后被送往室外机组20。
室外机组20中的制冷剂依次流经第四管44、贮液器26、第二管42、过冷却热交换器27的第一流路27a、第三管43。流出到第三管43中的制冷剂经由室外膨胀阀28减压后,依次流经第五管45、室外热交换器25。在室外热交换器25中,制冷剂从室外空气中吸热而蒸发。在室外热交换器25中蒸发后的制冷剂在主吸入管38中流动,然后分别被吸入各压缩机21、22、23。
〈油回收运转〉
下面详细说明油回收运转。当上述制冷设备运转中规定的条件成立时,执行回油运转。在回油运转中,各压缩机21、22、23、室外风扇F1以及内部风扇F2运转。四通换向阀24被设为第一状态。开关阀71开启。各内部膨胀阀72的开度得到适当调节。具体而言,调节各内部膨胀阀72的开度,以将从内部热交换器73中流出的制冷剂的过热度维持在规定值上。注入阀59、第一电动阀56、第二电动阀57以及第三电动阀58的开度得到适当调节。
需要说明的是,下面说明的油回收运转是同时对所有内部热交换器73中的油进行回收的示例。
如图4所示,执行油回收运转的指令被输入控制器80后,在步骤ST1中,控制器80的存储部存储室外膨胀阀28当前的开度pls1。该当前的开度Pls1例如是室外膨胀阀28的最大开度。然后,在步骤ST2中,执行第一动作。
在第一动作中,室外膨胀阀28的开度逐渐变小。具体而言,在第一动作中,每经过规定时间ΔT1,室外膨胀阀28的开度就会阶段性地变小。此处,将室外膨胀阀28经过ΔT1后的下一个开度(脉冲)设为EV1,将室外膨胀阀28当前的开度(脉冲)设为EV1’。在第一动作中,使室外膨胀阀28的开度变小,以使每经过ΔT1都成为EV1=α×EV1’。此处,ΔT1例如设为15秒。α设为0.75。换言之,在第一动作中,室外膨胀阀28的开度(脉冲)每经过15秒就减小25%。第一动作持续进行至步骤ST3的第一条件成立为止。
在第一动作中,当室外膨胀阀28的开度减小时,制冷剂就被室外膨胀阀28减压。因此,在利用热交换器73中流动的制冷剂的流量和压力变小。其结果是,从各内部热交换器73中流出的制冷剂的过热度变大,各内部膨胀阀72的开度变大。
在步骤ST3中,在第一动作中,判断执行第二动作的第一条件是否成立。第一条件包括以下条件a)~e)。在本示例中,当a)到e)中的任一条件成立时,就移向步骤ST4~步骤S6,执行第二动作。
a)由液侧压力传感器68检测出的液压Ps与由低压压力传感器67检测出的低压压力LP之差ΔP(=Ps-LP)小于规定值。此处,该规定值例如被设为数百KPa。
b)吸气过热度SSH大于规定值(第一值)。此处,第一值例如被设为数十℃。
c)低压压力LP小于规定值。此处,该规定值被设为数十KPa。
d)高压压力HP大于规定值。此处,该规定值被设为数百MPa。
e)自执行第一动作起已经过了规定时间t1。此处,t1例如被设为数分钟。
所述a)是判断通过第一动作,内部膨胀阀72的开度已变得足够大的条件。室外膨胀阀28的下游侧的制冷剂的液压Ps相当于内部膨胀阀72的流入侧的压力。低压压力LP相当于内部膨胀阀72的流出侧的压力。因此,ΔP相当于由内部膨胀阀72对制冷剂进行减压后的压力。其结果是,通过将ΔP小于规定值设为条件,从而能够高精度地判断内部膨胀阀72的开度较大。
并且,条件a)仅将制冷剂的压力作为判断指标。制冷剂的压力的响应性比制冷剂的温度高。因此,通过将a)设为第一条件,而能够迅速判断内部膨胀阀72的开度较大。
所述b)是判断通过第一动作,内部膨胀阀72的开度已变得足够大的条件。如上所述,如果通过第一动作使得从各内部热交换器73中流出的制冷剂的过热度变大,则各内部膨胀阀72的开度变大。尽管如此,当吸气过热度SSH大于第一值时,就能够推断出内部膨胀阀72的开度足够大或处于完全开启状态。因此,通过将吸气过热度SSH大于第一值设为条件,而能够高精度地判断内部膨胀阀72的开度较大。
所述c)是从保护制冷装置1的观点出发而设定的条件。如果执行第一动作,使室外膨胀阀28的开度变小,则低压压力LP可能会变得过低。于是,在第一动作中,当低压压力LP低于规定值时,就移向步骤ST4~ST6,来执行第二动作。这样一来,室外膨胀阀28的开度增大,从而能够抑制低压压力LP降低。
所述d)是从保护制冷装置1的观点出发而设定的条件。如果执行第一动作,使室外膨胀阀28的开度变小,则高压压力HP可能会变得过高。于是,在第一动作中,当高压压力HP高于规定值时,就移向步骤ST4~ST6,来执行第二动作。
所述e)是判断通过第一动作,内部膨胀阀72的开度已变得足够大的条件。在第一动作中,内部膨胀阀72的开度随时间流逝而变大。因此,通过将d)经过规定时间t1设为第一条件,从而能够判断内部膨胀阀72的开度较大。该规定时间t1被设定得足够长,长到使所述条件a)和条件b)得以先成立。条件e)也可以说是一个保护性条件,其用于在例如传感器出现故障或误检测的情况下,当条件a)~d)不成立时,也确保移向第二动作。
在步骤ST3中,当所述条件a)~e)中的任一条件成立时,就移向步骤ST4,当经过规定时间t2后,移向步骤ST5。t2为数秒左右。需要说明的是,也可以省略步骤S4,从步骤ST3移向步骤ST5。在步骤ST5中,控制器80的存储部中存储由液侧压力传感器68检测出的液压Ps1。然后移向步骤ST6,从而执行第二动作。
在第二动作中,室外膨胀阀28的开度逐渐变大。具体而言,在第二动作中,每经过规定时间ΔT2,室外膨胀阀28的开度就会阶段性地变大。此处,将室外膨胀阀28经过ΔT2后的下一个开度(脉冲)设为EV2,将室外膨胀阀28当前的开度(脉冲)设为EV2’。在第二动作中,使室外膨胀阀28的开度变大,以使每经过ΔT2都成为EV2=β×EV2’。此处,ΔT2例如设为10秒。β设为1.5。换言之,在第二动作中,室外膨胀阀28的开度(脉冲)每经过10秒就变大50%。第二动作持续进行至步骤ST7的第二条件成立为止。
如上所述,在本实施方式中,进行第二动作时使室外膨胀阀28的开度增大的速度比进行第一动作时使室外膨胀阀28的开度减小的速度快。
在第二动作中,如果室外膨胀阀28的开度变大,则在内部热交换器73中流动的制冷剂的流量和压力变大。此处,在步骤ST3中,除了所述条件c)和条件d)成立的情况以外,第二动作都是在内部膨胀阀72的开度已变大的这一条件成立以后才执行的。因此,能够充分确保在内部热交换器73中流动的制冷剂的流量。积存在内部热交换器73中的油与液态制冷剂或气液两相制冷剂相溶后,被吸入压缩机21、22、23。这样一来,能够迅速回收积存在内部热交换器73中的油。
如上所述,进行第二动作时使室外膨胀阀28的开度增大的速度比进行第一动作时使室外膨胀阀28的开度减小的速度快。因此,在内部膨胀阀72的开度较大的情况下,能够迅速地将制冷剂送往内部热交换器73,从而能够迅速地将内部热交换器73中的油回收到压缩机21、22、23中。
第二动作持续进行至在接下来的步骤ST7中第二条件成立为止。
在步骤ST7中,在第二动作中,判断执行第三动作的第二条件是否成立。第二条件包括以下条件f)~i)。在本示例中,当f)到i)中的任一条件成立时,就移向步骤ST8、ST9,来执行第三动作。
f)当前液压Ps大于规定值。严格来讲,当前液压Ps大于在步骤ST5中存储的即将开始第二动作前的液压Ps1×A。此处,系数A例如被设为2.0。
g)吸气过热度SSH小于第二值。严格来讲,吸气过热度SSH小于第二值的状态持续规定时间t3。此处,第二值例如被设为数℃~10℃左右,t3被设为数十秒左右。
h)排气过热度DSH小于规定值。严格来讲,排气过热度DSH小于规定值的状态持续规定时间t4。此处,该规定值例如被设为数十度左右,t4被设为数十秒左右。
i)自执行第二动作起已经过t5。此处,t5被设为数分钟左右。t5比所述条件e)的t1短。
所述f)是判断通过第二动作,内部热交换器73中的油已被回收到压缩机21、22、23中的条件。室外膨胀阀28的下游侧的压力(液压Ps)大于规定值这一情况表示室外膨胀阀28的开度较大。严格来讲,液压Ps大于即将开始第二动作前的液压Ps1×A(A=2.0)这一情况表示通过第二动作使得室外膨胀阀28的开度已变得足够大。因此,当条件f)成立时,能够推断出充足的液态制冷剂被送往内部热交换器73,进而内部热交换器73中的油被回收到压缩机21、22、23中。其结果是,通过将液压Ps大于规定值(液压Ps1×A)设为条件,而能够高精度地判断内部热交换器73中的油已被回收到压缩机21、22、23中。
而且,条件f)仅将制冷剂的压力作为指标。制冷剂的压力的响应性比制冷剂的温度高。因此,通过将f)设为第二条件,从而能够迅速地判断内部热交换器73中的油已被回收到压缩机21、22、23中。
所述g)是判断通过第二动作,内部热交换器73中的油已被回收到压缩机21、22、23中的条件。吸气过热度SSH小于规定值这一情况表示已有充足的液态制冷剂被送到内部热交换器73。由于吸气过热度SSH小于规定值这一情况持续t3,所以能够推断出液态制冷剂被持续送往内部热交换器73,进而使油与制冷剂一起被回收到压缩机21、22、23中。因此,通过将吸气过热度SSH小于规定值设为条件,严格来讲是将该状态持续时间t3设为条件,从而能够高精度地判断内部热交换器73中的油已被回收到压缩机21、22、23中。
所述h)是从保护制冷装置1的观点出发而设定的条件。如果执行第二动作,使室外膨胀阀28的开度变大,则潮湿状态的制冷剂就可能会被吸入压缩机21、22、23。在此情况下,压缩机21、22、23内的油会被稀释,可能会导致滑动部的润滑不良。于是,通过将排气过热度DSH小于规定值设为条件,严格来讲是将该状态持续时间t4设为条件,而使第二动作结束。这样一来,能够保护压缩机21、22、23。
所述i)是判断通过第二动作,内部热交换器73中的油已被回收到压缩机21、22、23中的条件。在第二动作中,室外膨胀阀28的开度随时间流逝而变大。因此,通过将i)经过规定时间t5设为第二条件,从而能够判断内部热交换器73中的油已被回收到压缩机21、22、23中。该规定时间t5被设定得足够长,长到使所述条件f)和条件g)得以先成立。条件l)也可以说是一个保护性条件,其用于在例如传感器出现故障或误检测的情况下,当条件f)和条件g)不成立时,也确保使第二动作结束。
在步骤ST7中,当所述f)~i)中的任一条件成立时,就移向步骤ST8,进一步判断是否保持第二动作。在步骤ST8中,当j)~l)中的任一条件成立时,移向步骤ST9。此处,j)是高压压力HP大于规定值的条件。该规定值被设为数MPa。k)是最大排出温度TdMAX小于规定值的条件。最大排出温度TdMAX是由各排出温度传感器61、62、63检测出的排出制冷剂的温度Td1、Td2、Td3中的最大值。该规定值例如被设为100℃左右的值。i)是移向步骤ST8后进一步经过了规定时间t6的条件。t6被设定为数分钟左右。需要说明的是,当步骤ST7的第二条件成立时,也可以省略ST8的判断,而移向步骤ST9。
在移向步骤ST9后,执行第三动作。在第三动作中,室外膨胀阀28的开度恢复到即将开始第一动作前的开度Psl1。该开度Psl1是已在步骤ST1中存储的开度。在本示例中,该开度Psl1是室外膨胀阀28的最大开度。然后,油回收运转结束,进行上述制冷设备运转。
-实施方式的效果-
上述实施方式涉及一种热源机组,其为具有压缩要素C、液管43(第三管)、与该液管43相连的热源膨胀阀28(室外膨胀阀)、以及热源热交换器25(室外热交换器)的热源机组20,所述热源机组20与具有利用热交换器73(内部热交换器)和利用膨胀阀72(内部膨胀阀)的利用机组70(制冷设备机组)相连,从而构成进行制冷循环的制冷剂回路10,在所述制冷循环中将所述热源热交换器25用作散热器且将所述利用热交换器73用作蒸发器,所述热源机组还包括控制器80(控制器),所述控制器80控制所述热源机组20,以便执行在所述制冷循环中回收所述利用热交换器73中的油的油回收运转,所述油回收运转包括使所述热源膨胀阀28的开度变小的第一动作、和在该第一动作之后使该热源膨胀阀28的开度变大的第二动作,所述控制器80构成为当在所述第一动作中第一条件成立时使所述热源机组20执行所述第二动作,所述第一条件至少包括所述液管43中的比所述热源膨胀阀28靠下游侧的制冷剂的压力与所述压缩要素C的吸入制冷剂的压力之差ΔP小于规定值这一条件。
在本方式中,因为将液压Ps与低压压力Ps之差ΔP小于规定值设为第一条件,所以能够高精度地判断内部膨胀阀72的开度已变大。
而且,因为该条件仅将压力作为指标,所以响应性也比将温度作为指标时高。因此,能够迅速地判断内部膨胀阀72的开度已变大。
而且,能够用热源机组20的低压压力传感器67和液侧压力传感器68求出ΔP。因此,不管制冷设备机组70的规格如何,都能够判断第一条件成立。即使更换制冷设备机组70,也能够进行同样的判断。
在上述实施方式中,所述第一条件包括吸气过热度SSH大于第一值这一条件。
在本方式中,因为将吸气过热度SSH大于第一值设为第一条件,所以能够高精度地判断内部膨胀阀72的开度已变大。
而且,能够用热源机组20的吸入温度传感器66和低压压力传感器67求出吸气过热度SSH。因此,不管制冷设备机组70的规格如何,都能够判断第一条件成立。即使更换制冷设备机组70,也能够进行同样的判断。
在上述实施方式中,所述控制器80构成为:当在所述第二动作中第二条件成立时,使所述热源机组20执行将所述热源膨胀阀28的开度设为即将开始所述第一动作之前的开度的第三动作,所述第二条件包括吸气过热度SSH小于第二值这一条件。
在本方式中,因为将吸气过热度SSH小于第二值作为第二条件,所以能够高精度地判断内部热交换器73中的油已被回收到压缩机21、22、23中。
而且,能够用热源机组20的吸入温度传感器66和低压压力传感器67求出吸气过热度SSH。因此,不管制冷设备机组70的规格如何,都能够判断第一条件成立。即使更换制冷设备机组70,也能够进行同样的判断。
在上述实施方式中,所述控制器80构成为:当在所述第二动作中第二条件成立时,使所述热源机组20执行将所述热源膨胀阀28的开度设为即将开始所述第一动作之前的开度的第三动作,所述第二条件包括所述液管43中的比所述热源膨胀阀28靠下游侧的制冷剂的压力高于规定值这一条件。
在本方式中,因为将第三管43中的比室外膨胀阀28靠下游侧的液压Ps高于规定值设为第二条件,所以能够判断室外膨胀阀28的开度足够大,进而能够高精度地判断内部热交换器73中的油已被回收到压缩机21、22、23中。
而且,因为该条件仅将压力作为指标,所以响应性也比将温度作为指标时高。因此,能够迅速判断油已被回收到压缩机21、22、23中。
而且,能够用热源机组20的低压压力传感器67和液侧压力传感器68求出压力Ps。因此,不管制冷设备机组70的规格如何,都能够判断第一条件成立。即使更换制冷设备机组70,也能够进行同样的判断。
尤其是在上述实施方式中,因为对当前液压Ps与即将开始第二动作前的液压Ps1进行比较,所以能够更可靠地判断通过第二动作使得室外膨胀阀28的开度已变得足够大。
在上述实施方式中,进行所述第二动作时使所述热源膨胀阀28的开度变大的速度比进行所述第一动作时使所述热源膨胀阀28的开度变小的速度快。
在本方式中,因为在第二动作中,在内部膨胀阀72的开度较大的情况下,使室外膨胀阀28的开度迅速变大,所以能够迅速地将内部热交换器73中的油回收到压缩机21、22、23中。
而且,在第一动作中,使室外膨胀阀28的开度逐渐变小。因此,能够避免因室外膨胀阀28的开度过小而导致高压压力HP过高或低压压力LP过低。
(其他实施方式)
第一条件只要至少包括所述条件a)即可,优选包括所述条件b)。第二条件优选包括所述条件f)或所述条件g)。
上述实施方式的制冷装置1是对内部空气进行冷却的制冷装置。然而,制冷装置1可以是调节室内空气的空调装置,也可以是同时进行内部空气冷却和室内空气调节的制冷装置。
利用膨胀阀72是热力膨胀阀。然而,利用膨胀阀72只要是根据蒸发后的制冷剂的过热度调节开度的膨胀阀即可,也可以是电子膨胀阀。
利用热交换器73是使空气与制冷剂进行热交换的空气热交换器。然而,利用热交换器73也可以是使制冷剂与规定的热介质(例如水)进行热交换的热交换器。
以上对实施方式和变形例进行了说明,但应理解的是可以在不脱离权利要求书的主旨和范围的情况下,对其方式和具体情况进行各种变更。此外,只要不影响本公开的对象的功能,还可以对上述实施方式和变形例适当地进行组合和替换。以上所述的“第一”、“第二”、“第三”……这些词语仅用于区分包含上述词语的语句,并不限定该语句的数量、顺序。
-产业实用性-
综上所述,本公开对热源机组及制冷装置很有用。
-符号说明-
10 制冷剂回路
20 室外机组(热源机组)
20a 热源回路
25 室外热交换器(热源热交换器)
28 室外膨胀阀(热源膨胀阀)
43 第三管(液管)
70 制冷设备机组(利用机组)
72 内部膨胀阀(利用膨胀阀)
73 内部热交换器(利用热交换器)
80 控制器
Claims (7)
1.一种热源机组,其为具有压缩要素(C)、液管(43)、与该液管(43)相连的热源膨胀阀(28)、以及热源热交换器(25)的热源机组(20),所述热源机组(20)与具有利用热交换器(73)和利用膨胀阀(72)的利用机组(70)相连,从而构成进行制冷循环的制冷剂回路(10),在所述制冷循环中将所述热源热交换器(25)用作散热器且将所述利用热交换器(73)用作蒸发器,其特征在于:
所述热源机组(20)包括控制器(80),所述控制器(80)控制所述热源机组(20),以便执行在所述制冷循环中回收所述利用热交换器(73)中的油的油回收运转,
所述油回收运转包括使所述热源膨胀阀(28)的开度变小的第一动作、和在该第一动作之后使该热源膨胀阀(28)的开度变大的第二动作,
所述控制器(80)构成为当在所述第一动作中第一条件成立时使所述热源机组(20)执行所述第二动作,
所述第一条件至少包括所述液管(43)中的比所述热源膨胀阀(28)靠下游侧的制冷剂的压力与所述压缩要素(C)的吸入制冷剂的压力之差ΔP小于规定值这一条件。
2.根据权利要求1所述的热源机组,其特征在于:
所述第一条件包括吸气过热度大于第一值这一条件。
3.根据权利要求1或2所述的热源机组,其特征在于:
所述控制器(80)构成为:当在所述第二动作中第二条件成立时,使所述热源机组(20)执行将所述热源膨胀阀(28)的开度设为即将开始所述第一动作之前的开度的第三动作,
所述第二条件包括吸气过热度小于第二值这一条件。
4.根据权利要求1到3中任一项权利要求所述的热源机组,其特征在于:
所述控制器(80)构成为:当在所述第二动作中第二条件成立时,使所述热源机组(20)执行将所述热源膨胀阀(28)的开度设为即将开始所述第一动作之前的开度的第三动作,
所述第二条件包括所述液管(43)中的比所述热源膨胀阀(28)靠下游侧的制冷剂的压力高于规定值这一条件。
5.根据权利要求1到4中任一项权利要求所述的热源机组,其特征在于:
进行所述第二动作时使所述热源膨胀阀(28)的开度变大的速度比进行所述第一动作时使所述热源膨胀阀(28)的开度变小的速度快。
6.一种制冷装置,其特征在于:
所述制冷装置包括权利要求1到5中任一项权利要求所述的热源机组(20)、以及具有利用热交换器(73)和利用膨胀阀(72)的利用机组(70),通过使所述热源机组(20)与所述利用机组(70)相连,从而构成进行制冷循环的制冷剂回路(10),在所述制冷循环中将所述热源热交换器(25)用作散热器且将所述利用热交换器(73)用作蒸发器。
7.根据权利要求6所述的制冷装置,其特征在于:
所述利用膨胀阀(72)是热力膨胀阀。
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