CN114450544A - 制冷装置及热源机组 - Google Patents

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竹上雅章
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Abstract

热源控制部(14)在压缩部件(20)能够工作的情况下,将工作许可信号(SE)发送给利用控制部(18)。若需要在利用热交换器(70)中进行热交换,利用控制部(18)则以接收到工作许可信号(SE)为条件,使利用膨胀阀(71)成为打开状态。

Description

制冷装置及热源机组
技术领域
本公开涉及一种制冷装置及热源机组。
背景技术
专利文献1公开了一种制冷装置。该制冷装置包括制冷机和陈列柜。在制冷机中设有压缩机。在陈列柜中设置有电动阀、主膨胀阀以及蒸发器。制冷机和陈列柜通过高压管道和低压管道连接而构成制冷剂回路。在制冷机和陈列柜中分别设置有终端控制器。由设置在制冷机中的终端控制器控制压缩机。设置在制冷机中的终端控制器控制电动阀和主膨胀阀。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本公开专利公报特开2015-49021号公报
发明内容
-发明要解决的技术问题-
在专利文献1的制冷装置中,制冷机(热源机组)的终端控制器和陈列柜(利用机组)的终端控制器彼此不通信。因此,当在制冷机中无法让压缩机工作的情况下,在陈列柜中电磁阀和主膨胀阀有可能都成为打开状态。若成为这样的状态,制冷剂回路的低压制冷剂的压力(具体而言是压缩机的吸入侧的制冷剂的压力)则有可能上升。
-用以解决技术问题的技术方案-
本公开的第一方面涉及一种使用二氧化碳作为制冷剂的制冷装置,该制冷装置包括:包括热源机组10和利用机组15,所述热源机组10中设置有压缩部件20、热源热交换器40以及热源控制部14,所述利用机组15中设置有利用热交换器70、利用膨胀阀71以及利用控制部18,所述热源机组10与所述利用机组15连接,所述热源控制部14在所述压缩部件20能够工作的情况下,将工作许可信号SE发送给所述利用控制部18,若需要在所述利用热交换器70中进行热交换,所述利用控制部18则以接收到所述工作许可信号SE为条件,使所述利用膨胀阀71成为打开状态。
在第一方面中,在压缩部件20能够工作的情况下,热源控制部14发送工作许可信号SE。另一方面,在压缩部件20无法工作的情况下,热源控制部14不发送工作许可信号SE。在接收到工作许可信号SE的情况下,若需要在利用热交换器70中进行热交换,利用控制部18则使利用膨胀阀71成为打开状态。另一方面,在没有接收到工作许可信号SE的情况下,即使需要在利用热交换器70中进行热交换,利用控制部18也不使利用膨胀阀71成为打开状态。综上所述,能够避免在无法使热源机组10的压缩部件20成为工作状态的情况下利用机组15的利用膨胀阀71成为打开状态这一状况的发生。
本公开的第二方面为第一方面的基础上的制冷装置,其特征在于:所述利用控制部18具有接收所述工作许可信号SE的接收部81,若需要在所述利用热交换器70中进行热交换,所述利用控制部18则以所述接收部81接收到所述工作许可信号SE为条件,使所述利用膨胀阀71成为打开状态。
在第二方面中,在接收部81接收到工作许可信号SE的情况下,若需要在利用热交换器70中进行热交换,利用控制部18则使利用膨胀阀71成为打开状态。另一方面,在接收部81没有接收到工作许可信号SE的情况下,即使需要在利用热交换器70中进行热交换,利用控制部18也不使利用膨胀阀71成为打开状态。综上所述,能够避免在无法使热源机组10的压缩部件20成为工作状态的情况下利用机组15的利用膨胀阀71成为打开状态这一状况的发生。
本公开的第三方面为第二方面的基础上的制冷装置,其特征在于:所述接收部81具有在通电时成为闭合状态而在不通电时成为断开状态的继电器81a,若接收到所述工作许可信号SE,所述继电器81a则通电而成为闭合状态,若需要在所述利用热交换器70中进行热交换,所述利用控制部18则以所述继电器81a处于闭合状态为条件,使所述利用膨胀阀71成为打开状态。
在第三方面中,在继电器81a处于闭合状态的情况下,若需要在利用热交换器70中进行热交换,利用控制部18则使利用膨胀阀71成为打开状态。另一方面,在继电器81a处于断开状态的情况下,即使需要在利用热交换器70中进行热交换,利用控制部18也不使利用膨胀阀71成为打开状态。综上所述,能够避免在无法使热源机组10的压缩部件20成为工作状态的情况下利用机组15的利用膨胀阀71成为打开状态这一状况的发生。
本公开的第四方面为第一到第三方面中任一方面的基础上的制冷装置,其特征在于:在所述压缩部件20处于停止状态的情况下,若所述压缩部件20的吸入侧的制冷剂的压力LP超过事先决定好的第一压力LPth1,所述热源控制部14则使所述压缩部件20成为工作状态。
在第四方面中,在热源机组10中压缩部件20处于停止状态的情况下,若在利用机组15中需要在利用热交换器70中进行热交换而利用膨胀阀71成为打开状态,压缩部件20的吸入侧的制冷剂压力LP则逐渐上升。因此,在压缩部件20的吸入侧的制冷剂的压力LP超过第一压力LPth1的情况下,通过使压缩部件20成为工作状态,在利用机组15中需要在利用热交换器70中进行热交换的情况下,在热源机组10中能够使压缩部件20成为工作状态,所以能够正常地在利用热交换器70中进行热交换。
本公开的第五方面为第一到第四方面中任一方面的基础上的制冷装置,其特征在于:所述热源控制部14在所述热源机组10无法进行正常运转的情况下不发送所述工作许可信号SE。
在第五方面中,在热源机组10无法进行正常运转的情况下,无法使压缩部件20成为工作状态。因此,在热源机组10无法进行正常运转的情况下,通过不发送工作许可信号SE,就能够避免利用机组15的利用膨胀阀71成为打开状态这一状况的发生。
本公开的第六方面为一种热源机组,其与利用机组15一起构成使用二氧化碳作为制冷剂的制冷装置1,所述利用机组15中设置有利用热交换器70、利用膨胀阀71以及利用控制部18,若需要在所述利用热交换器70中进行热交换,该利用控制部18则以接收到工作许可信号SE为条件,使所述利用膨胀阀71成为打开状态,所述热源机组包括压缩部件20、热源热交换器40以及热源控制部14,所述热源控制部14在所述压缩部件20能够工作的情况下,将所述工作许可信号SE发送给所述利用控制部18。
在第六方面中,在压缩部件20能够工作的情况下,热源控制部14发送工作许可信号SE。另一方面,在压缩部件20无法工作的情况下,热源控制部14不发送工作许可信号SE。在接收到工作许可信号SE的情况下,若需要在利用热交换器70中进行热交换,利用控制部18则使利用膨胀阀71成为打开状态。另一方面,在没有接收到工作许可信号SE的情况下,即使需要在利用热交换器70中进行热交换,利用控制部18也不使利用膨胀阀71成为打开状态。综上所述,能够避免在无法使热源机组10的压缩部件20成为工作状态的情况下利用机组15的利用膨胀阀71成为打开状态这一状况的发生。
本公开的第七方面为第六方面的基础上的热源机组,其特征在于:在所述压缩部件20处于停止状态的情况下,若所述压缩部件20的吸入侧的制冷剂的压力LP超过事先决定好的第一压力LPth1,所述热源控制部14则使所述压缩部件20成为工作状态。
在第七方面中,在热源机组10中压缩部件20处于停止状态的情况下,若在利用机组15中需要在利用热交换器70中进行热交换而利用膨胀阀71成为打开状态,压缩部件20的吸入侧的制冷剂的压力LP则逐渐上升。因此,在压缩部件20的吸入侧的制冷剂的压力LP超过第一压力LPth1的情况下,通过使压缩部件20成为工作状态,在利用机组15中需要在利用热交换器70中进行热交换的情况下,能够在热源机组10中使压缩部件20成为工作状态,所以能够正常地进行利用热交换器70中的热交换。
本公开的第八方面为第六或第七方面的基础上的热源机组,其特征在于:所述热源控制部14在所述热源机组10无法进行正常运转的情况下不发送所述工作许可信号SE。
在第八方面中,在热源机组10无法进行正常运转的情况下,无法使压缩部件20成为工作状态。因此,在热源机组10无法进行正常运转的情况下,通过不发送工作许可信号SE,就能够避免利用机组15的利用膨胀阀71成为打开状态这一状况的发生。
附图说明
图1是示例出实施方式的制冷装置的构成的管道系统图;
图2是示例出冷却设备工作运转中的制冷剂的流动情况的管道系统图;
图3是示例出制冷运转中的制冷剂的流动情况的管道系统图;
图4是示例出制冷兼冷却设备工作运转中的制冷剂的流动情况的管道系统图;
图5是示例出制热运转中的制冷剂的流动情况的管道系统图;
图6是示例出制热兼冷却设备工作运转中的制冷剂的流动情况的管道系统图;
图7是示例出热源控制部和利用控制部的构成的方框图;
图8是示例出利用膨胀阀的全闭过程中的利用控制部的工作情况的流程图;
图9是示例出压缩部件的停止过程中的热源控制部的工作情况的流程图;
图10是示例出压缩部件的工作过程中的热源控制部的工作情况的流程图。
具体实施方式
下面,参照附图对实施方式进行详细说明。需要说明的是,在图中用同一符号表示相同或相当的部分,不再重复说明。
(制冷装置)
图1示例出实施方式的制冷装置1的构成。制冷装置1包括热源机组10和一台或多台利用机组15。热源机组10和一台或多台利用机组15由气体连接管道P11和液体连接管道P12连接而构成制冷剂回路100。
在该例中,制冷装置1进行冰箱、冷冻库、陈列柜等制冷设备(以下记载为“冷却设备”)的内部冷却和室内空调。具体而言,制冷装置1包括两台利用机组15。两台利用机组15中的一台构成为设置于室内的室内机组15a,另一台构成为设置于冷却设备的冷却设备机组15b。在该例中,热源机组10设置于室外。在制冷装置1中,设置有与室内机组15a对应的第一气体连接管道P13及第一液体连接管道P14、和与冷却设备机组15b对应的第二气体连接管道P15及第二液体连接管道P16。热源机组10和室内机组15a通过第一气体连接管道P13和第一液体连接管道P14连接,且热源机组10和冷却设备机组15b通过第二气体连接管道P15和第二液体连接管道P16连接,由此而构成制冷剂回路100。
在制冷剂回路100中,制冷剂循环而进行制冷循环。在该例中,填充在制冷剂回路100中的制冷剂是二氧化碳。制冷剂回路100构成为进行制冷剂的压力达到临界压力以上的制冷循环。
〔热源机组和利用机组〕
在热源机组10中设置有热源回路11、热源风扇12、冷却风扇13以及热源控制部14。在利用机组15中设置有利用回路16、利用风扇17以及利用控制部18。热源回路11的气体端和利用回路16的气体端通过气体连接管道P11连接,热源回路11的液体端和利用回路16的液体端通过液体连接管道P12连接。由此而构成制冷剂回路100。
在该例中,热源回路11的气体端和室内机组15a的利用回路16的气体端通过第一气体连接管道P13连接,热源回路11的液体端和室内机组15a的利用回路16的液体端通过第一液体连接管道P14连接。热源回路11的气体端和冷却设备机组15b的利用回路16的气体端通过第二气体连接管道P15连接,热源回路11的液体端和冷却设备机组15b的利用回路16的液体端通过第二液体连接管道P16连接。
〔热源回路〕
热源回路11具有压缩部件20、切换单元30、热源热交换器40、贮液器41、冷却热交换器42、中间冷却器43、第一热源膨胀阀44a、第二热源膨胀阀44b、冷却膨胀阀45、排气阀46以及压力释放阀RV。在热源回路11中设置有第一~第八热源通路P41~P48。例如,第一~第八热源通路P41~P48由制冷剂管道构成。
〈压缩部件〉
压缩部件20吸入制冷剂,对吸入的制冷剂进行压缩并喷出。在该例中,压缩部件20具有多台压缩机。具体而言,压缩部件20具有第一压缩机21、第二压缩机22以及第三压缩机23。需要说明的是,在该例中,压缩部件20为双级压缩式,第一压缩机21和第二压缩机22是低压侧压缩机,第三压缩机23是高压侧压缩机。第一压缩机21对应于室内机组15a,第二压缩机22对应于冷却设备机组15b。
第一压缩机21具有吸入口和喷出口,通过吸入口吸入制冷剂而压缩制冷剂,通过喷出口喷出该压缩后的制冷剂。在该例中,第一压缩机21是具有电动机和由电动机工作而旋转的压缩机构的旋转式压缩机。例如,第一压缩机21是涡旋式压缩机。第一压缩机21是能够调节转速(工作频率)的可变容量式压缩机。
需要说明的是,第二压缩机22和第三压缩机23各自的结构与第一压缩机21的结构相同。在该例中,第一压缩机21、第二压缩机22以及第三压缩机23各自的吸入口构成压缩部件20的入口,第三压缩机23的喷出口构成压缩部件20的出口。
在该例中,于压缩部件20设置有第一~第三吸入通路P21~P23、第一~第三喷出通路P24~P26、中间通路P27。例如,这些通路P21~P27由制冷剂管道构成。第一~第三吸入通路P21~P23的一端分别与第一~第三压缩机21~23的吸入口连接。第一吸入通路P21的另一端与切换单元30的第二阀口Q2连接。第二吸入通路P22的另一端与第二气体连接管道P15的一端连接。第一~第三喷出通路P24~P26的一端分别与第一~第三压缩机21~23的喷出口连接。第三喷出通路P26的另一端与切换单元30的第一阀口Q1连接。中间通路P27的一端与第一喷出通路P24的另一端和第二喷出通路P25的另一端连接,中间通路P27的另一端与第三吸入通路P23的另一端连接。
〈切换单元〉
切换单元30具有第一阀口Q1、第二阀口Q2、第三阀口Q3以及第四阀口Q4,第一~第四阀口Q1~Q4之间的连通状态能够切换。第一阀口Q1通过第三喷出通路P26与压缩部件20的出口即第三压缩机23的喷出口连接。第二阀口Q2通过第一吸入通路P21与第一压缩机21的吸气口连接。第三阀口Q3与第一热源通路P41的一端连接,第一热源通路P41的另一端与第一气体连接管道P13的一端连接。第四阀口Q4与第二热源通路P42的一端连接,第二热源通路P42的另一端与热源热交换器40的气体端连接。
在该例中,切换单元30具有第一三通阀31和第二三通阀32。切换单元30还设有第一~第四切换通路P31~P34。第一~第四切换通路P31~P34例如由制冷剂管道构成。第一三通阀31具有第一~第三阀口,能够在第一阀口与第三阀口连通的第一连通状态(图1中的实线所示的状态)和第二阀口与第三阀口连通的第二连通状态(图1中的虚线所示的状态)之间进行切换。第二三通阀32的结构与第一三通阀31的结构相同。
第一切换通路P31连接第一三通阀31的第一阀口和第三喷出通路P26的另一端。第二切换通路P32连接第二三通阀32的第一阀口和第三喷出通路P26的另一端。第三切换通路P33连接第一三通阀31的第二阀口和第一吸入通路P21的另一端。第四切换通路P34连接第二三通阀32的第二阀口和第一吸入通路P21的另一端。第一三通阀31的第三端口通过第一热源通路P41与第一气体连接管道P13的一端连接。第二三通阀32的第三阀口通过第二热源通路P42与热源热交换器40的气体端连接。
在该例中,第一切换通路P31、第二切换通路P32以及第三喷出通路P26的连接部构成第一阀口Q1,第三切换通路P33、第四切换通路P34以及第一吸入通路P21的连接部构成第二阀口Q2。第一三通阀31的第三阀口构成第三阀口Q3,第二三通阀32的第三阀口构成第四阀口Q4。
〈热源风扇和热源热交换器〉
热源风扇12布置在热源热交换器40附近,向热源热交换器40输送空气(在该例中为室外空气)。热源热交换器40使流经热源热交换器40的制冷剂与由热源风扇12输送到热源热交换器40的空气进行热交换。例如,热源热交换器40为管片式热交换器。
在该例中,热源热交换器40的气体端通过第二热源通路P42与切换单元30的第四阀口Q4连接。热源热交换器40的液体端与第三热源通路P43的一端连接,第三热源通路P43的另一端与贮液器41的入口连接。
〈贮液器〉
贮液器41贮存制冷剂,使制冷剂分离为气态制冷剂和液态制冷剂。例如,贮液器41由压力容器构成。贮液器41具有防热结构。例如,在贮液器41的周壁上设置有由隔热材料形成的隔热层。
在该例中,贮液器41的入口通过第三热源通路P43与热源热交换器40的液体端连接。贮液器41的液体出口通过第四热源通路P44与液体连接管道P12的一端连接。具体而言,第四热源通路P44具有主通路P44a、第一分支通路P44b和第二分支通路P44c。主通路P44a的一端与贮液器41的液体出口连接。第一分支通路P44b的一端与主通路P44a的另一端连接,第一分支通路P44b的另一端与第一液体连接管道P14的一端连接。第二分支通路P44c的一端与主通路P44a的另一端连接,第二分支通路P44c的另一端与第二液体连接管道P16的一端连接。
在该例中,第五热源通路P45的一端与第四热源通路P44的第一中途部Q41连接,第五热源通路P45的另一端与第三热源通路P43的第一中途部Q31连接。第六热源通路P46的一端与第四热源通路P44的第二中途部Q42连接,第六热源通路P46的另一端与第三吸入通路P23的另一端连接。第七热源通路P47的一端与贮液器41的气体出口连接,第七热源通路P47的另一端与第六热源通路P46的中途部Q60连接。第八热源通路P48的一端与第三热源通路P43的第二中途部Q32连接,第八热源通路P48的另一端与第四热源通路P44的第三中途部Q43连接。
需要说明的是,第三热源通路P43的第二中途部Q32位于第三热源通路P43中第一中途部Q31与贮液器41之间。在第四热源通路P44中,从贮液器41的液体出口朝向液体连接管道P12的一端依序排列有第一中途部Q41、第二中途部Q42以及第三中途部Q43。具体而言,第四热源通路P44的第一中途部Q41位于第四热源通路P44的主通路P44a。第四热源通路P44的第二中途部Q42在第四热源通路P44的主通路P44a中位于第一中途部Q41与主通路P44a的另一端(主通路P44a与第一分支通路P44b与第二分支通路P44c的连接部)之间。第四热源通路P44的第三中途部Q43位于第四热源通路P44的第一分支通路P44b。
〈热源通路〉
在该例中,第一热源通路P41是为了连通压缩部件20的出口和室内机组15a的利用回路16的气体端而设置的通路。第二热源通路P42是为了连通压缩部件20的出口和热源热交换器40的气体端而设置的通路。第三热源通路P43是为了连通热源热交换器40的液体端和贮液器41的入口而设置的通路。第四热源通路P44是为了使贮液器41的液体出口与室内机组15a以及冷却设备机组15b的利用回路16的液体端连通而设置的通路。第五热源通路P45是为了连通贮液器41的液体出口和热源热交换器40的液体端而设置的通路。第六热源通路P46是为了将流经第四热源通路P44的制冷剂的一部分供向压缩部件20的入口(在该例中为第三压缩机23的吸入口)而设置的通路(注入通路)。第七热源通路P47是为了将贮存在贮液器41内的气态制冷剂从贮液器41排出而设置的通路(排气通路)。第八热源通路P48是为了连通室内机组15a的利用回路16的液体端和贮液器41的入口而设置的通路。
〈冷却热交换器〉
冷却热交换器42连接在第四热源通路P44和第六热源通路P46上,使流经第四热源通路P44的制冷剂与流经第六热源通路P46的制冷剂进行热交换。在该例中,冷却热交换器42具有组装于第四热源通路P44的第一制冷剂通路42a和组装于第六热源通路P46的第二制冷剂通路42b,该冷却热交换器42使流经第一制冷剂通路42a的制冷剂与流经第二制冷剂通路42b的制冷剂进行热交换。具体而言,第一制冷剂通路42a布置在第四热源通路P44中贮液器41与第一中途部Q41之间。第二制冷剂通路42b布置在第六热源通路P46中第六热源通路P46的一端(第四热源通路P44的第二中途部Q42)与中途部Q60之间。例如,冷却热交换器42是平板式热交换器。
〈冷却风扇和中间冷却器〉
冷却风扇13布置在中间冷却器43附近,向中间冷却器43输送空气(在该例中为室外空气)。中间冷却器43设置在中间通路P27上,使流经中间通路P27的制冷剂与由冷却风扇13输送到中间冷却器43的空气进行热交换。流动于中间通路P27的制冷剂由此而被冷却。例如,中间冷却器43为管片式热交换器。
〈第一热源膨胀阀〉
第一热源膨胀阀44a设置在第三热源通路P43上,对制冷剂进行减压。在该例中,第一热源膨胀阀44a布置在第三热源通路P43上第一中途部Q31与第二中途部Q32之间。需要说明的是,第一热源膨胀阀44a的开度能够调节。例如,第一热源膨胀阀44a为电子膨胀阀(电动阀)。
〈第二热源膨胀阀〉
第二热源膨胀阀44b设置在第五热源通路P45上,对制冷剂进行减压。需要说明的是,第二热源膨胀阀44b的开度能够调节。例如,第二热源膨胀阀44b为电子膨胀阀(电动阀)。
〈冷却膨胀阀〉
冷却膨胀阀45设置在第六热源通路P46上,对制冷剂进行减压。在该例中,冷却膨胀阀45布置在第六热源通路P46上第六热源通路P46的一端(第四热源通路P44的第二中途部Q42)与冷却热交换器42之间。需要说明的是,冷却膨胀阀45的开度能够调节。例如,冷却膨胀阀45为电子膨胀阀(电动阀)。
〈排气阀〉
排气阀46设置在第七热源通路P47上。排气阀46的开度能够调节。例如,冷却膨胀阀45为电动阀。需要说明的是,排气阀46可以是能够在打开状态和关闭状态之间进行切换的开关阀(电磁阀)。
〈压力释放阀〉
压力释放阀RV在贮液器41内的压力RP超过事先决定好的工作压力时工作。在该例中,压力释放阀RV设置在贮液器41上,当压力释放阀RV工作时,贮液器41内的制冷剂通过压力释放阀RV从贮液器41排出。
〈止回阀〉
在热源回路11上设置有第一~第七止回阀CV1~CV7。第一止回阀CV1设置在第一喷出通路P24上。第二止回阀CV2设置在第二喷出通路P25上。第三止回阀CV3设置在第三喷出通路P26上。第四止回阀CV4设置在第三热源通路P43上,布置在第三热源通路P43上第一热源膨胀阀44a与第二中途部Q32之间。第五止回阀CV5设置在第四热源通路P44上,布置在第四热源通路P44的第一分支通路P44b上主通路P44a与第一分支通路P44b与第二分支通路P44c的连接部与第三中途部Q43之间。第六止回阀CV6设置在第五热源通路P45上,布置在第五热源通路P45上第五热源通路P45的一端(第四热源通路P44的第一中途部Q31)与第二热源膨胀阀44b之间。第七止回阀CV7设置在第八热源通路P48上。第一~第七止回阀CV1~CV7分别允许制冷剂向图1所示的箭头方向流动,并禁止制冷剂向与该箭头相反的方向流动。
〈油分离回路〉
在热源回路11中设置有油分离回路50。油分离回路50具有油分离器60、第一回油管61、第二回油管62、第一油量调节阀63和第二油量调节阀64。油分离器60设置在第三喷出通路P26上,从压缩部件20(具体而言是第三压缩机23)所喷出的制冷剂中分离出油。第一回油管61的一端连接在油分离器60上,第一回油管61的另一端与第一吸入通路P21连接。第二回油管62的一端连接在油分离器60上,第二回油管62的另一端与第二吸入通路P22连接。第一油量调节阀63设置在第一回油管61上,第二油量调节阀64设置在第二回油管62上。
根据该结构,贮存在油分离器60中的油的一部分经由第一回油管61和第一吸入通路P21返回第一压缩机21,剩余部分经由第二回油管62和第二吸入通路P22返回第二压缩机22。需要说明的是,贮存在油分离器60中的油也可以返回到第三压缩机23中。贮存在油分离器60中的油既可以直接返回第一压缩机21的壳体内的贮油部(省略图示),也可以直接返回第二压缩机22的壳体内的贮油部(省略图示),还可以直接返回第三压缩机23的壳体内的贮油部(省略图示)。
〔热源机组内的各种传感器〕
在热源机组10中设置有压力传感器或温度传感器等各种传感器。作为这些各种传感器所检测的物理量的例子,能举出:制冷剂回路100的高压制冷剂的压力和温度、制冷剂回路100的低压制冷剂的压力和温度、制冷剂回路100的中压制冷剂的压力和温度、热源热交换器40的制冷剂的压力和温度、被吸入热源机组10的空气(在该例中为室外空气)的温度等。
在该例中,在热源机组10中设置有第一吸入压力传感器S21、第二吸入压力传感器S22以及喷出压力传感器S23。具体而言,第一吸入压力传感器S21设置在第一吸入通路P21上的第一压缩机21的吸入口附近。第二吸入压力传感器S22设置在第二吸入通路P22上的第二压缩机22的吸入口附近。喷出压力传感器S23设置在第三喷出通路P26上。第一吸入压力传感器S21检测第一压缩机21的吸入侧(压缩部件20的吸入侧之一例)的制冷剂压力。第二吸入压力传感器S22检测第二压缩机22的吸入侧(压缩部件20的吸入侧之一例)的制冷剂压力。喷出压力传感器S23检测第三压缩机23的喷出侧(压缩部件20的喷出侧之一例)的制冷剂的压力。
〔热源控制部〕
热源控制部14通过通信线与设置在热源机组10中的各种传感器(具体而言是第一吸入压力传感器S21、第二吸入压力传感器S22、喷出压力传感器S23等)连接。热源控制部14通过通信线与热源机组10的各部分(具体而言是压缩部件20、切换单元30、第一热源膨胀阀44a、第二热源膨胀阀44b、冷却膨胀阀45、排气阀46、热源风扇12、冷却风扇13等)连接。热源控制部14根据设置在热源机组10中的各种传感器的检测信号(表示各种传感器的检测结果的信号)或来自外部的信号(例如运转指令等)来控制热源单元10的各部分。例如,热源控制部14由处理器和存储器构成,该存储器存储用于使处理器工作的程序和数据。
〔利用回路〕
利用回路16具有利用热交换器70和利用膨胀阀71。利用回路16中设有利用气体通路P70和利用液体通路P71。利用气体通路P70和利用液体通路P71例如由制冷剂管道构成。
在该例中,构成室内机组15a的利用机组15的利用回路16除了具有利用热交换器70和利用膨胀阀71之外,还具有辅助膨胀阀72、第八止回阀CV8以及第九止回阀CV9。在构成室内机组15a的利用机组15的利用回路16中,除了利用气体通路P70和利用液体通路P71之外,还设置有辅助通路P72。
〈利用风扇和利用热交换器〉
利用风扇17布置在利用热交换器70附近,向利用热交换器70输送空气(在该例中为室内空气或库内空气)。利用热交换器70使流经利用热交换器70的制冷剂与由利用风扇17输送到利用热交换器70的空气进行热交换。例如,利用热交换器70为管片式热交换器。
在该例中,利用热交换器70的气体端与利用气体通路P70的一端连接,利用气体通路P70的另一端与气体连接管道P11的另一端连接。具体而言,室内机组15a的利用回路16的利用气体通路P70的另一端与第一气体连接管道P13的另一端连接,冷却设备机组15b的利用回路16的利用气体通路P70的另一端与第二气体连接管道P15的另一端连接。利用热交换器70的液体端与利用液体通路P71的一端连接,利用液体通路P71的另一端与液体连接管道P12的另一端连接。具体而言,室内机组15a的利用回路16的利用液体通路P71的另一端与第一液体连接管道P14的另一端连接,冷却设备机组15b的利用回路16的利用液体通路P71的另一端与第二液体连接管道P16的另一端连接。
〈利用膨胀阀〉
利用膨胀阀71设置在利用液体通路P71上,对制冷剂进行减压。需要说明的是,利用膨胀阀71的开度能够调节。例如,利用膨胀阀71为电子膨胀阀(电动阀)。
〈辅助膨胀阀〉
辅助膨胀阀72设置在辅助通路P72上,对制冷剂进行减压。需要说明的是,辅助膨胀阀72的开度能够调节。例如,辅助膨胀阀72为电子膨胀阀(电动阀)。
在该例中,在室内机组15a的利用回路16中,辅助通路P72的一端与利用热交换器70的液体端连接,辅助通路P72的另一端与第一液体连接管道P14的另一端连接。
〈止回阀〉
在室内机组15a的利用回路16中,第八止回阀CV8设置在利用液体通路P71上,布置在利用液体通路P71上热源热交换器40的液体端与利用膨胀阀71之间。第九止回阀CV9设置在辅助通路P72上,布置在辅助通路P72上辅助膨胀阀72与第一液体连接管道P14的另一端之间。第八止回阀CV8和第九止回阀CV9分别允许制冷剂向图1所示的箭头方向流动,并禁止制冷剂向与该箭头相反的方向流动。
〔利用机组内的各种传感器〕
在利用机组15中设置有压力传感器或温度传感器等各种传感器(省略图示)。作为这些各种传感器所检测的物理量的例子,能举出:制冷剂回路100的高压制冷剂的压力和温度、制冷剂回路100的低压制冷剂的压力和温度、利用热交换器70的制冷剂的压力和温度、被吸入利用机组15的空气(在该例中为室外空气或库内空气)的温度等。
〔利用控制部〕
利用控制部18通过通信线与设置在利用机组15中的各种传感器(具体而言是压力传感器、温度传感器等)连接。利用控制部18通过通信线与利用机组15的各部分(具体而言是利用膨胀阀71、辅助膨胀阀72、利用风扇17等)连接。利用控制部18根据设置在利用机组15中的各种传感器的检测信号(表示各种传感器的检测结果的信号)或来自外部的信号(例如运转指令等)来控制利用机组15的各部分。例如,利用控制部18通过过热度控制来调节利用膨胀阀71的开度。在过热度控制中,利用控制部18调节利用膨胀阀71的开度,以使蒸发器即利用热交换器70的出口处的制冷剂的过热度达到目标过热度。例如,利用控制部18由处理器和存储器构成,该存储器存储用于使处理器工作的程序和数据。
〔热源控制部与利用控制部之间的关系〕
需要说明的是,在该制冷装置1中,热源控制部14和利用控制部18未通过通信线彼此连接,彼此不通信。热源控制部14单独地控制热源机组10的各部分。利用控制部18单独地控制利用机组15的各部分。不过,在该制冷装置1中,热源控制部14和利用控制部18通过信号线彼此连接,该信号线传输后述的工作许可信号SE。关于热源控制部14和利用控制部18的详细情况,将在后面进行详细说明。
〔制冷装置的运转工作〕
在图1所示的制冷装置1中,进行冷却设备工作运转、制冷运转、制冷兼冷却设备工作运转、制热运转、制热兼冷却设备工作运转等各种运转。
〈冷却设备工作运转〉
接着,参照图2对冷却设备工作运转进行说明。在冷却设备工作运转中,冷却设备机组15b工作,室内机组15a停止。在冷却设备工作运转中,进行热源热交换器40成为放热器、冷却设备机组15b的利用热交换器70成为蒸发器的制冷循环。
于冷却设备工作运转下,在热源机组10中,通过第一三通阀31成为第二状态且第二三通阀32成为第一状态,切换单元30的第一阀口Q1与第四阀口Q4连通且第二阀口Q2与第三阀口Q3连通。热源风扇12和冷却风扇13成为工作状态。第二压缩机22和第三压缩机23成为工作状态,第一压缩机21成为停止状态。第一热源膨胀阀44a以规定开度成为打开状态,第二热源膨胀阀44b和排气阀46成为全闭状态,冷却膨胀阀45的开度得到适当的调节。在室内机组15a中,利用风扇17成为停止状态,利用膨胀阀71和辅助膨胀阀72成为全闭状态。在冷却设备机组15b中,利用风扇17成为工作状态,利用膨胀阀71的开度由过热度控制来调节。
如图2所示,从第二压缩机22喷出的制冷剂在中间冷却器43中被冷却,被吸入第三压缩机23后被压缩。从第三压缩机23喷出的制冷剂经由切换单元30流入第二热源通路P42,在热源热交换器40中放热。从热源热交换器40流出的制冷剂在第三热源通路P43中通过处于打开状态的第一热源膨胀阀44a和第四止回阀CV4,流入贮液器41并被贮存起来。从贮液器41的液体出口流出的制冷剂流入第四热源通路P44,在冷却热交换器42的第一制冷剂通路42a中被流经冷却热交换器42的第二制冷剂通路42b的制冷剂吸热而被冷却。从冷却热交换器42的第一制冷剂通路42a流出的制冷剂的一部分流入第六热源通路P46,剩余部分经由第四热源通路P44和第二液体连接管道P16流入冷却设备机组15b的利用液体通路P71。
在冷却设备机组15b中,已流入利用液体通路P71的制冷剂在利用膨胀阀71中被减压,在利用热交换器70中从库内空气吸热而蒸发。库内空气由此而被冷却。从利用热交换器70流出的制冷剂经由利用气体通路P70、第二气体连接管道P15和第二吸入通路P22被吸入第二压缩机22后被压缩。
在热源机组10中,流入第六热源通路P46的制冷剂在冷却膨胀阀45中被减压,在冷却热交换器42的第二制冷剂通路42b中从流经冷却热交换器42的第一制冷剂通路42a的制冷剂吸热。从冷却热交换器42的第二制冷剂通路42b流出的制冷剂,经由第六热源通路P46和第三吸入通路P23被吸入第三压缩机23后被压缩。
〈制冷运转〉
接着,参照图3对制冷运转进行说明。在制冷运转中,室内机组15a进行室内的制冷,冷却设备机组15b停止。在制冷运转中,进行热源热交换器40成为放热器、室内机组15a的利用热交换器70成为蒸发器的制冷循环。
于制冷运转下,在热源单元10中,通过第一三通阀31成为第二状态且第二三通阀32成为第一状态,切换单元30的第一阀口Q1与第四阀口Q4连通且第二阀口Q2与第三阀口Q3连通。热源风扇12和冷却风扇13成为工作状态。第一压缩机21和第三压缩机23成为工作状态,第二压缩机22成为停止状态。第一热源膨胀阀44a以规定开度成为打开状态,第二热源膨胀阀44b和排气阀46成为全闭状态,冷却膨胀阀45的开度得到适当的调节。在室内机组15a中,利用风扇17成为工作状态,利用膨胀阀71的开度由过热度控制来调节,辅助膨胀阀72成为全闭状态。在冷却设备机组15b中,利用风扇17成为停止状态,利用膨胀阀71成为全闭状态。
如图3所示,从第一压缩机21喷出的制冷剂在中间冷却器43中被冷却,被吸入第三压缩机23后被压缩。从第三压缩机23喷出的制冷剂经由切换单元30流入第二热源通路P42,在热源热交换器40中放热。从热源热交换器40流出的制冷剂在第三热源通路P43中通过处于打开状态的第一热源膨胀阀44a和第四止回阀CV4,流入贮液器41并被贮存起来。从贮液器41的液体出口流出的制冷剂流入第四热源通路P44,在冷却热交换器42的第一制冷剂通路42a中被流经冷却热交换器42的第二制冷剂通路42b的制冷剂吸热而被冷却。从冷却热交换器42的第一制冷剂通路42a流出的制冷剂的一部分流入第六热源通路P46,剩余部分经由第四热源通路P44和第一液体连接管道P14流入室内机组15a的利用液体通路P71。
在室内机组15a中,已流入利用液体通路P71的制冷剂在利用膨胀阀71中被减压,在利用热交换器70中从室内空气吸热而蒸发。室内空气由此而被冷却。从利用热交换器70流出的制冷剂经由利用气体通路P70、第一气体连接管道P13、第一热源通路P41、切换单元30以及第一吸入通路P21被吸入第一压缩机21后被压缩。
在热源机组10中,流入第六热源通路P46的制冷剂在冷却膨胀阀45中被减压,在冷却热交换器42的第二制冷剂通路42b中从流经冷却热交换器42的第一制冷剂通路42a的制冷剂吸热。从冷却热交换器42的第二制冷剂通路42b流出的制冷剂,经由第六热源通路P46和第三吸入通路P23被吸入第三压缩机23后被压缩。
〈制冷兼冷却设备工作运转〉
接着,参照图4对制冷兼冷却设备工作运转进行说明。在制冷兼冷却设备工作运转中,室内机组15a进行室内的制冷,冷却设备机组15b工作。在制冷兼冷却设备工作运转中,进行热源热交换器40成为放热器、室内机组15a的利用热交换器70和冷却设备机组15b的利用热交换器70成为蒸发器的制冷循环。
于制冷兼冷却设备工作运转下,在热源机组10中,通过第一三通阀31成为第二状态且第二三通阀32成为第一状态,切换单元30的第一阀口Q1与第四阀口Q4连通且第二阀口Q2与第三阀口Q3连通。热源风扇12和冷却风扇13成为工作状态。第一压缩机21、第二压缩机22以及第三压缩机23成为工作状态。第一热源膨胀阀44a以规定开度成为打开状态,第二热源膨胀阀44b和排气阀46成为全闭状态,冷却膨胀阀45的开度得到适当的调节。在室内机组15a中,利用风扇17成为工作状态,利用膨胀阀71的开度由过热度控制来调节,辅助膨胀阀72成为全闭状态。在冷却设备机组15b中,利用风扇17成为工作状态,利用膨胀阀71的开度由过热度控制来调节。
如图4所示,分别从第一压缩机21和第二压缩机22喷出的制冷剂在中间冷却器43中被冷却,被吸入第三压缩机23后被压缩。从第三压缩机23喷出的制冷剂经由切换单元30流入第二热源通路P42,在热源热交换器40中放热。从热源热交换器40流出的制冷剂在第三热源通路P43中通过处于打开状态的第一热源膨胀阀44a和第四止回阀CV4,流入贮液器41并被贮存起来。从贮液器41的液体出口流出的制冷剂流入第四热源通路P44,在冷却热交换器42的第一制冷剂通路42a中被流经冷却热交换器42的第二制冷剂通路42b的制冷剂吸热而被冷却。从冷却热交换器42的第一制冷剂通路42a流出的制冷剂的一部分流入第六热源通路P46,剩余部分分流到第一液体连接管道P14和第二液体连接管道P16。分流到第一液体连接管道P14的制冷剂流入室内机组15a的利用液体通路P71。分流到第二液体连接管道P16的制冷剂流入冷却设备机组15b的利用液体通路P71。
在室内机组15a中,已流入利用液体通路P71的制冷剂在利用膨胀阀71中被减压,在利用热交换器70中从室内空气吸热而蒸发。室内空气由此而被冷却。从利用热交换器70流出的制冷剂经由利用气体通路P70、第一气体连接管道P13、第一热源通路P41、切换单元30以及第一吸入通路P21被吸入第一压缩机21后被压缩。
在冷却设备机组15b中,已流入利用液体通路P71的制冷剂在利用膨胀阀71中被减压,在利用热交换器70中从库内空气吸热而蒸发。库内空气由此而被冷却。从利用热交换器70流出的制冷剂经由利用气体通路P70、第二气体连接管道P15和第二吸入通路P22被吸入第二压缩机22后被压缩。
在热源机组10中,流入第六热源通路P46的制冷剂在冷却膨胀阀45中被减压,在冷却热交换器42的第二制冷剂通路42b中从流经冷却热交换器42的第一制冷剂通路42a的制冷剂吸热。从冷却热交换器42的第二制冷剂通路42b流出的制冷剂,经由第六热源通路P46和第三吸入通路P23被吸入第三压缩机23后被压缩。
〈制热运转〉
接着,参照图5对制热运转进行说明。在制热运转中,室内机组15a进行室内的制热,冷却设备机组15b停止。在制热运转中,进行室内机组15a的利用热交换器70成为放热器、热源热交换器40成为蒸发器的制冷循环。
于制热运转下,在热源机组10中,通过第一三通阀31成为第一状态且第二三通阀32成为第二状态,切换单元30的第一阀口Q1与第三阀口Q3连通且第二阀口Q2与第四阀口Q4连通。热源风扇12成为工作状态,冷却风扇13成为停止状态。第一压缩机21和第三压缩机23成为工作状态,第二压缩机22成为停止状态。第二热源膨胀阀44b的开度通过过热度控制来调节,第一热源膨胀阀44a和排气阀46成为全闭状态,冷却膨胀阀45的开度得到适当的调节。在室内机组15a中,利用风扇17成为工作状态,利用膨胀阀71成为全闭状态,辅助膨胀阀72以规定开度成为打开状态。在冷却设备机组15b中,利用风扇17成为停止状态,利用膨胀阀71成为全闭状态。
如图5所示,从第一压缩机21喷出的制冷剂流经中间冷却器43,被吸入第三压缩机23后被压缩。从第三压缩机23喷出的制冷剂经由切换单元30、第一热源通路P41以及第一气体连接管道P13流入室内机组15a的利用气体通路P70。
在室内机组15a中,流入利用气体通路P70的制冷剂在利用热交换器70中向室内空气放热。室内空气由此而被加热。从利用热交换器70流出的制冷剂在辅助通路P72中通过处于打开状态的辅助膨胀阀72和第九止回阀CV9,经由第一液体连接管道P14流入热源机组10的第四热源通路P44。
在热源机组10中,流入第四热源通路P44的制冷剂经由第八热源通路P48和第三热源通路P43流入贮液器41并被贮存起来。从贮液器41的液体出口流出的制冷剂流入第四热源通路P44,在冷却热交换器42的第一制冷剂通路42a中被流经冷却热交换器42的第二制冷剂通路42b的制冷剂吸热而被冷却。从冷却热交换器42的第一制冷剂通路42a流出的制冷剂的一部分流入第五热源通路P45,剩余部分流入第六热源通路P46。
在热源机组10中,流入第五热源通路P45的制冷剂在第二热源膨胀阀44b中被减压,经由第三热源通路P43流入热源热交换器40,在热源热交换器40中从室外空气吸热而蒸发。从热源热交换器40流出的制冷剂经由第二热源通路P42、切换单元30以及第一吸入通路P21被吸入第一压缩机21后被压缩。
在热源机组10中,流入第六热源通路P46的制冷剂在冷却膨胀阀45中被减压,在冷却热交换器42的第二制冷剂通路42b中从流经冷却热交换器42的第一制冷剂通路42a的制冷剂吸热。从冷却热交换器42的第二制冷剂通路42b流出的制冷剂,经由第六热源通路P46和第三吸入通路P23被吸入第三压缩机23后被压缩。
〈制热兼冷却设备工作运转〉
接着,参照图6对制热兼冷却设备工作运转进行说明。在制热兼冷却设备工作运转中,室内机组15a进行室内的制热,冷却设备机组15b工作。在制热兼冷却设备工作运转中,进行室内机组15a的利用热交换器70成为放热器、热源热交换器40和制冷机组15b的利用热交换器70成为蒸发器的制冷循环。
在制热兼冷却设备工作运转中,第一三通阀31成为第一状态,并且第二三通阀32成为第二状态。热源风扇12成为工作状态,冷却风扇13成为停止状态。切换单元30的第一阀口Q1与第三阀口Q3连通且第二阀口Q2与第四阀口Q4连通。第一压缩机21、第二压缩机22以及第三压缩机23成为工作状态。第二热源膨胀阀44b的开度通过过热度控制来调节,第一热源膨胀阀44a和排气阀46成为全闭状态,冷却膨胀阀45的开度得到适当的调节。在室内机组15a中,利用风扇17成为工作状态,利用膨胀阀71成为全闭状态,辅助膨胀阀72以规定开度成为打开状态。在冷却设备机组15b中,利用风扇17成为工作状态,利用膨胀阀71的开度由过热度控制来调节。
在制热兼冷却设备工作运转中,分别从第一压缩机21和第二压缩机22喷出的制冷剂流经中间冷却器43,被吸入第三压缩机23后被压缩。从第三压缩机23喷出的制冷剂经由切换单元30、第一热源通路P41以及第一气体连接管道P13流入室内机组15a的利用气体通路P70。
在室内机组15a中,流入利用气体通路P70的制冷剂在利用热交换器70中向室内空气放热。室内空气由此而被加热。从利用热交换器70流出的制冷剂在辅助通路P72中通过处于打开状态的辅助膨胀阀72和第九止回阀CV9,经由第一液体连接管道P14流入热源机组10的第四热源通路P44。
在热源机组10中,流入第四热源通路P44的制冷剂经由第八热源通路P48和第三热源通路P43流入贮液器41并被贮存起来。从贮液器41的液体出口流出的制冷剂流入第四热源通路P44,在冷却热交换器42的第一制冷剂通路42a中被流经冷却热交换器42的第二制冷剂通路42b的制冷剂吸热而被冷却。从冷却热交换器42的第一制冷剂通路42a流出的制冷剂的一部分流入第五热源通路P45,剩余部分分流到第二液体连接管道P16和第六热源通路P46。分流到第二液体连接管道P16的制冷剂流入冷却设备机组15b的利用液体通路P71。
在热源机组10中,流入第五热源通路P45的制冷剂在第二热源膨胀阀44b中被减压,经由第三热源通路P43流入热源热交换器40,在热源热交换器40中从室外空气吸热而蒸发。从热源热交换器40流出的制冷剂经由第二热源通路P42、切换单元30以及第一吸入通路P21被吸入第一压缩机21后被压缩。
在热源机组10中,流入第六热源通路P46的制冷剂在冷却膨胀阀45中被减压,在冷却热交换器42的第二制冷剂通路42b中从流经冷却热交换器42的第一制冷剂通路42a的制冷剂吸热。从冷却热交换器42的第二制冷剂通路42b流出的制冷剂,经由第六热源通路P46和第三吸入通路P23被吸入第三压缩机23后被压缩。
在冷却设备机组15b中,已流入利用液体通路P71的制冷剂在利用膨胀阀71中被减压,在利用热交换器70中从库内空气吸热而蒸发。库内空气由此而被冷却。从利用热交换器70流出的制冷剂经由利用气体通路P70、第二气体连接管道P15和第二吸入通路P22被吸入第二压缩机22后被压缩。
〔热源控制部的详细情况〕
如图7所示,在该制冷装置1中,热源控制部14向利用控制部18发送工作许可信号SE。工作许可信号SE为表示能够让压缩部件20工作的信号。具体而言,热源控制部14在压缩部件20能够工作的情况下,将工作许可信号SE发送给利用控制部18。需要说明的是,热源控制部14在压缩部件20无法工作的情况下,不发送工作许可信号SE。在该例中,热源控制部14在热源机组10无法进行正常运转的情况下不发送工作许可信号SE。作为热源机组10无法正常运行的情况的例子,能举出:热源机组10停电过程中、热源机组10保修过程中、热源机组10中制冷剂的压力发生异常的情况、热源机组10中从压缩部件20喷出的制冷剂的温度发生异常的情况等。在该例中,热源控制部14向与热源机组10连接的多台利用机组15(具体而言是室内机组15a和冷却设备机组15b)的各个利用控制部18发送工作许可信号SE。
在压缩部件20处于停止状态的情况下,若压缩部件20的吸入侧的制冷剂的压力LP(以下记为“吸入压力LP”)超过事先决定好的第一压力LPth1,热源控制部14则使压缩部件20成为工作状态。需要说明的是,压缩部件20的吸入压力LP由第一吸入压力传感器S21和第二吸入压力传感器S22检测。例如,可以将第一压力LPth1设定为:能够看作在至少一台利用机组15中利用膨胀阀71成为打开状态,在利用热交换器70中正在进行热交换之压力。或者,也可以将第一压力LPth1设定为:能够看作制冷剂从利用热交换器70流经吸入通路(第一吸入通路P21或第二吸入通路P22),积存在压缩机(第一压缩机21或第二压缩机22)的吸入口附近之压力。
在压缩部件20处于工作状态的情况下,若压缩部件20的吸入压力LP低于事先决定好的第二压力LPth2,热源控制部14则使压缩部件20成为停止状态。第二压力Pth2低于第一压力Pth1。例如,将第二压力LPth2设定为:能够看作在所有利用机组15中利用膨胀阀71处于打开状态之压力。
〔利用控制部的详细情况〕
在该制冷装置1中,若需要在利用热交换器70中进行热交换,利用控制部18则以接收到工作许可信号SE为条件使利用膨胀阀71成为打开状态。
具体而言,在利用控制部18接收到工作许可信号SE的情况下,若需要在利用热交换器70中进行热交换,利用控制部18则使利用膨胀阀71成为打开状态。利用控制部18根据需要调节利用膨胀阀71的开度。例如,利用控制部18通过过热度控制来调节利用膨胀阀71的开度。在利用控制部18接收到工作许可信号SE的情况下,若不需要在利用热交换器70中进行热交换,利用控制部18则使利用膨胀阀71成为全闭状态。另一方面,在利用控制部18没有接收到工作许可信号SE的情况下,即使需要在利用热交换器70中进行热交换,利用控制部18也不使利用膨胀阀71成为打开状态。详细而言,在利用控制部18没有接收到工作许可信号SE的情况下,不管是否需要在利用热交换器70中进行热交换,利用控制部18都使利用膨胀阀71成为全闭状态。
如图7所示,在该例中,利用控制部18具有主控制部80、接收部81、阀控制部82。
〈主控制部〉
主控制部80进行用于控制利用机组15的各部分的各种控制。在该例中,主控制部80进行温度控制、风扇控制等。例如,主控制部80由处理器和存储器构成,该存储器存储用于使处理器工作的程序和数据。
在温度控制中,主控制部80判断是否需要在利用热交换器70中进行热交换。若主控制部80判断为需要在利用热交换器70中进行热交换,则向阀控制部82发送用于使利用膨胀阀71成为打开状态的指示信号。
利用热交换器70中的热交换的必要性,可以根据被吸入利用机组15中的空气(在本例中为室内空气或库内空气)的温度来进行。例如,在利用机组15进行空气冷却的情况下,当被吸入利用机组15中的空气的温度高于事先设定好的目标温度时,利用控制部18则判断为需要在利用热交换器70中进行热交换。在被吸入利用机组15的空气的温度下降而达到目标温度的情况下,利用控制部18判断为不需要在利用热交换器70中进行热交换。
在风扇控制中,主控制部80控制利用风扇17。具体而言,主控制部80控制利用风扇17的起停和转速。
需要说明的是,不经由后述的继电器81a向主控制部80供给电源电压。例如,可以不经由继电器81a向主控制部80供给后述的电源电压VS。或者可以向主控制部80供给与电源电压VS不同的电源电压。换句话说,向主控制部80供给电源电压的电源系统可以是与供给电源电压VS的电源系统不同的系统。
〈接收部〉
接收部81接收工作许可信号SE。
在该例中,接收部81具有继电器81a。继电器81a在通电时成为闭合状态,在不通电时成为断开状态。接收部81构成为若接收到工作许可信号SE,则继电器81a通电而成为闭合状态。在该例中,工作许可信号SE为通过使继电器81a通电而使继电器81a成为闭合状态的接点信号。具体而言,继电器81a具有能够开闭的接点部和开闭接点部的线圈部。线圈部在被供给接点信号而通电时,开始用于使接点部成为闭合状态的闭合工作。通过继续提供接点信号,继续线圈部的闭合操作。线圈部在停止供给接点信号不通电时,结束闭合操作。
在该例中,接收部81构成为根据继电器81a的开闭向阀控制部82供给电源电压VS。电源电压VS是用于使阀控制部82工作的电压。在该例中,当继电器81a成为闭合状态时,电源电压VS被供给阀控制部82,当继电器81a成为断开状态时,电源电压VS不被供给阀控制部82。
〈阀控制部〉
若利用热交换器70中需要进行热交换,阀控制部82则以接收部81接收到工作许可信号SE为条件,使利用膨胀阀71成为打开状态。需要说明的是,在该例中,若主控制部80判断为需要在进行利用热交换器70中进行热交换,则向阀控制部82发送用于使利用膨胀阀71成为打开状态的指示信号。在接收部81接收到工作许可信号SE的情况下,若接收到从主控制部80发送来的指示信号(执行成为打开状态的指示信号),阀控制部82则使利用膨胀阀71成为打开状态。例如,阀控制部82由处理器和存储器构成,该存储器存储用于使处理器工作的程序和数据。
具体而言,在接收部81接收到工作许可信号SE的情况下,若需要在利用热交换器70中进行热交换,阀控制部82则使利用膨胀阀71成为打开状态。阀控制部82根据需要调节利用膨胀阀71的开度。在接收部81接收到工作许可信号SE的情况下,若不需要在利用热交换器70中进行热交换,阀控制部82则使利用膨胀阀71成为全闭状态。另一方面,在接收部81没有接收到工作许可信号SE的情况下,即使需要在利用热交换器70中进行热交换,阀控制部82也不使利用膨胀阀71成为打开状态。详细而言,在接收部81没有接收到工作许可信号SE的情况下,不管是否需要在利用热交换器70中进行热交换,阀控制部82都使利用膨胀阀71成为全闭状态。
在该例中,若需要在利用热交换器70中进行热交换,阀控制部82则以继电器81a处于闭合状态为条件,使利用膨胀阀71成为打开状态。具体而言,在继电器81a处于闭合状态的情况下,若需要在利用热交换器70中进行热交换,阀控制部82则使利用膨胀阀71成为打开状态。阀控制部82根据需要调节利用膨胀阀71的开度。在继电器81a处于闭合状态的情况下,若不需要在利用热交换器70中进行热交换,阀控制部82则使利用膨胀阀71成为全闭状态。另一方面,在继电器81a处于断开状态的情况下,即使需要在利用热交换器70中进行热交换,阀控制部82也不使利用膨胀阀71成为打开状态。详细而言,在继电器81a处于断开状态的情况下,不管是否需要在利用热交换器70中进行热交换,阀控制部82都使利用膨胀阀71成为全闭状态。换句话说,在该例中,在继电器81a处于断开状态的情况下,不管是否需要在利用热交换器70中进行热交换,阀控制部82都无法向利用膨胀阀71发送使利用膨胀阀71成为打开状态的指示。
需要说明的是,在该例中,当继电器81a成为闭合状态,电源电压VS被供给阀向控制部82时,阀控制部82起动。阀控制部82根据在利用热交换器70中进行热交换的要求,使利用膨胀阀71成为打开状态,根据需要调节利用膨胀阀71的开度。当继电器81a成为断开状态,电源电压VS不再被供给阀控制部82时,阀控制部82停止。利用膨胀阀71构成为在阀控制部82的停止过程中成为全闭状态。
〔利用控制部在利用膨胀阀的全闭过程中的工作情况〕
接着,参照图8,对利用膨胀阀71处于全闭状态的情况下进行的利用控制部18的工作情况进行说明。
〈步骤ST11〉
利用控制部18(具体而言是主控制部80)判断是否需要在利用热交换器70中进行热交换。在该例中,若需要在利用热交换器70中进行热交换,主控制部80则向阀控制部82发送用于使利用膨胀阀71成为打开状态的指示信号。然后,进行步骤ST12的处理。
〈步骤ST12〉
接着,根据利用控制部18中是否有接收到工作许可信号SE,进行步骤ST13的处理或步骤ST11的处理。具体而言,在接收部81接收到工作许可信号SE的情况下,进行步骤ST13的处理;在接收部81没有接收到工作许可信号SE的情况下,进行步骤ST11的处理。
在该例中,在接收部81接收到工作许可信号SE的情况下,继电器81a通电而成为闭合状态。这样一来,电源电压VS被供给阀控制部82,阀控制部82工作。然后,进行步骤S13的处理。另一方面,在接收部81没有接收到工作许可信号SE的情况下,继电器81a不通电而成为断开状态。这样一来,电源电压VS不被供给阀控制部82,阀控制部82停止。然后,进行步骤S11的处理。
〈步骤ST13〉
在需要利用热交换器70中进行热交换且利用控制部18接收到工作许可信号SE的情况下,利用控制部18使利用膨胀阀71成为打开状态。具体而言,在接收部81接收到工作许可信号SE的情况下,若接收到从主控制部80发送来的指示信号(执行成为打开状态的指示信号),阀控制部82则使利用膨胀阀71成为打开状态。
〔热源控制部在压缩部件的停止过程中的工作情况〕
接着,参照图9,对热源控制部14在压缩部件20的停止过程中的工作情况进行说明。
〈步骤ST21〉
热源控制部14判断压缩部件20的吸入压力LP是否超过第一压力LPth1。例如,压缩部件20的吸入压力LP由第一吸入压力传感器S21和第二吸入压力传感器S22检测。热源控制部14可以将第一吸入压力传感器S21和第二吸入压力传感器S22所检测的压力中较低一者的压力作为压缩部件20的吸入压力LP,判断该压缩部件20的吸入压力LP是否超过第一压力LPth1。重复步骤ST21的处理,直到压缩部件20的吸入压力LP超过第一压力LPth1为止,当压缩部件20的吸入压力LP超过第一压力LPth1时,进行步骤ST22的处理。
〈步骤ST22〉
热源控制部14使压缩部件20从停止状态变为工作状态。
〔热源控制部在压缩部件的工作过程中的工作情况〕
接着,参照图10,对在压缩部件20的工作过程中进行的热源控制部14的工作情况进行说明。
〈步骤ST31〉
热源控制部14判断压缩部件20的吸入压力LP是否低于第二压力LPth2。重复步骤ST21的处理,直到压缩部件20的吸入压力LP低于第二压力LPth2为止,当压缩部件20的吸入压力LP低于第二压力LPth2时,进行步骤ST22的处理。
〈步骤ST32〉
热源控制部14使压缩部件20从工作状态变为停止状态。
〔实施方式的特征(1)〕
如上所述,该实施方式的制冷装置1为使用二氧化碳作为制冷剂的制冷装置1,其包括热源机组10和利用机组15。所述热源机组10中设置有压缩部件20、热源热交换器40以及热源控制部14,所述利用机组15中设置有利用热交换器70、利用膨胀阀71以及利用控制部18。热源机组10与利用机组15连接。热源控制部14在压缩部件20能够工作的情况下,将工作许可信号SE发送给利用控制部18。若需要在利用热交换器70中进行热交换,利用控制部18的阀控制部82则以利用控制部18的接收部81接收到工作许可信号SE为条件,使利用膨胀阀71成为打开状态。
在该实施方式中,在压缩部件20能够工作的情况下,热源控制部14发送工作许可信号SE。另一方面,在压缩部件20无法工作的情况下,热源控制部14不发送工作许可信号SE。在利用控制部18的接收部81已接收到工作许可信号SE的情况下,若需要在利用热交换器70中进行热交换,利用控制部18的阀控制部82则使利用膨胀阀71成为打开状态。另一方面,在利用控制部18的接收部81没有接收到工作许可信号SE的情况下,即使需要在利用热交换器70中进行热交换,利用控制部18的阀控制部82也不使利用膨胀阀71成为打开状态。综上所述,能够避免在无法使热源机组10的压缩部件20成为工作状态的情况下利用机组15的利用膨胀阀71成为打开状态这一状况的发生。
因为能够避免在无法使热源机组10的压缩部件20成为工作状态的情况下利用机组15的利用膨胀阀71成为打开状态这一状况的发生,所以能够防止制冷剂回路100的低压制冷剂的压力(具体而言是压缩部件20的吸入侧的制冷剂的压力)的异常上升。这样一来,能够不使设置在制冷剂回路100上的压力释放阀(例如压力释放阀RV)不必要地工作。
需要说明的是,在专利文献1(日本公开专利公报特开2015-49021号公报)的制冷装置中,当制冷剂回路的低压制冷剂的压力上升而达到7.8MPa时,使安全阀工作以使制冷剂向外部泄漏。但是,在专利文献1的制冷装置中,没有采取任何防止安全阀(例如压力释放阀RV)不必要地工作的措施。
〔实施方式的特征(2)〕
在该实施方式的制冷装置1中,利用控制部18具有接收工作许可信号SE的接收部81。若需要利用热交换器70中进行热交换,利用控制部18的阀控制部82则以接收部81接收到工作许可信号SE为条件,使利用膨胀阀71成为打开状态。
在该实施方式中,在接收部81接收到工作许可信号SE的情况下,若需要在利用热交换器70中进行热交换,利用控制部18的阀控制部82则使利用膨胀阀71成为打开状态。另一方面,在接收部81没有接收到工作许可信号SE的情况下,即使需要在利用热交换器70中进行热交换,利用控制部18的阀控制部82也不使利用膨胀阀71成为打开状态。综上所述,能够避免在无法使热源机组10的压缩部件20成为工作状态的情况下利用机组15的利用膨胀阀71成为打开状态这一状况的发生。
〔实施方式的特征(3)〕
在该实施方式的制冷装置1中,利用控制部18的接收部81具有在通电时成为闭合状态而在不通电时成为断开状态的继电器81a,若接收到工作许可信号SE,继电器81a则通电而成为闭合状态。若需要在利用热交换器70中进行热交换,利用控制部18的阀控制部82则以继电器81a处于闭合状态为条件,使利用膨胀阀71成为打开状态。
在该实施方式中,在继电器81a处于闭合状态的情况下,若需要在利用热交换器70中进行热交换,利用控制部18的阀控制部82则使利用膨胀阀71成为打开状态。另一方面,在继电器81a处于断开状态的情况下,即使需要在利用热交换器70中进行热交换,利用控制部18的阀控制部82也不使利用膨胀阀71成为打开状态。综上所述,能够避免在无法使热源机组10的压缩部件20成为工作状态的情况下利用机组15的利用膨胀阀71成为打开状态这一状况的发生。
若在热源机组10中发生了停电,则设置在热源机组10中的压缩部件20和热源控制部14停止。若热源控制部14停止,则停止发送工作许可信号SE。在利用机组15中,通过停止工作许可信号SE的发送,接收部81的继电器81a变为未通电,继电器81a成为断开状态。其结果是,即使需要在利用热交换器70中进行热交换,阀控制部82也不使利用膨胀阀71成为打开状态。这样一来,在热源机组10中发生了停电的情况下,能够使继电器81a自动地成为断开状态。这样一来,能够避免在热源机组10中发生了停电的情况下利用机组15的利用膨胀阀71成为打开状态这一状况的发生。
〔实施方式的特征(4)〕
就该实施方式的制冷装置1而言,在所述压缩部件20处于停止状态的情况下,若压缩部件20的吸入侧的制冷剂的压力LP超过事先决定好的第一压力LPth1,热源控制部14则使压缩部件20成为工作状态。
在该实施方式中,在热源机组10中压缩部件20处于停止状态的情况下,若在利用机组15中需要在利用热交换器70中进行热交换而利用膨胀阀71成为打开状态,压缩部件20的吸入侧的制冷剂压力LP则逐渐上升。因此,在压缩部件20的吸入侧的制冷剂的压力LP超过第一压力LPth1的情况下,通过使压缩部件20成为工作状态,在利用机组15中需要在利用热交换器70中进行热交换的情况下,能够在热源机组10中使压缩部件20成为工作状态,所以能够正常地进行利用热交换器70中的热交换。
〔实施方式的特征(5)〕
就该实施方式的制冷装置1而言,热源控制部14在热源机组10无法进行正常运转的情况下不发送工作许可信号SE。
在该实施方式中,在热源机组10无法进行正常运转的情况下,无法使压缩部件20成为工作状态。因此,在热源机组10无法进行正常运转的情况下,通过不发送工作许可信号SE,就能够避免利用机组15的利用膨胀阀71成为打开状态这一状况的发生。
〔实施方式的特征(6)〕
该实施方式的热源机组10是与利用机组15一起构成使用二氧化碳作为制冷剂的制冷装置1之热源机组,该利用机组15中设置有利用热交换器70、利用膨胀阀71以及利用控制部18的阀控制部82,若需要在利用热交换器70中进行热交换,该利用控制部18的阀控制部82则以接收到工作许可信号SE为条件,使利用膨胀阀71成为打开状态,该热源机组10包括压缩部件20、热源热交换器40以及热源控制部14。热源控制部14在压缩部件20能够工作的情况下,将工作许可信号SE发送给利用控制部18的接收部81。
在该实施方式中,在压缩部件20能够工作的情况下,热源控制部14发送工作许可信号SE。另一方面,在压缩部件20无法工作的情况下,热源控制部14不发送工作许可信号SE。在利用控制部18的接收部81接收到工作许可信号SE的情况下,若需要在利用热交换器70中进行热交换,利用控制部18的阀控制部82则使利用膨胀阀71成为打开状态。另一方面,在利用控制部18的接收部81没有接收到工作许可信号SE的情况下,即使需要在利用热交换器70中进行热交换,利用控制部18的阀控制部82也不使利用膨胀阀71成为打开状态。综上所述,能够避免在无法使热源机组10的压缩部件20成为工作状态的情况下利用机组15的利用膨胀阀71成为打开状态这一状况的发生。
(其他实施方式)
需要说明的是,在以上说明中,压缩部件20所包括的压缩机的数量可以是两台以下,也可以是四台以上。压缩部件20可以由多台压缩机构成,也可以由设置在一个壳体内的多级压缩机构构成。
在以上说明中,以制冷装置1包括构成室内机组15a的利用机组15和构成冷却设备机组15b的利用机组15的情况为例,但并不限定于此。例如,制冷装置1可以包括利用机组15,其构成对保温箱的内部进行加热的加热机组。
以上说明了实施方式和变形例,但可以理解在不脱离权利要求书的主旨和范围的情况下能够对实施方式和详情进行各种变更。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或替换。
-产业实用性-
综上所述,本公开作为制冷装置及热源机组是有用的。
-符号说明-
1 制冷装置
10 热源机组
11 热源回路
12 热源风扇
13 冷却风扇
14 热源控制部
15 利用机组
16 利用回路
17 利用风扇
18 利用控制部
20 压缩部件
30 切换单元
40 热源热交换器
41 贮液器
42 冷却热交换器
43 中间冷却器
44 热源膨胀阀
45 冷却膨胀阀
46 排气阀
70 利用热交换器
71 利用膨胀阀
80 主控制部
81 接收部
81a 继电器
82 阀控制部
100 制冷剂回路
SE 工作许可信号

Claims (8)

1.一种制冷装置,其使用二氧化碳作为制冷剂,其特征在于:包括热源机组(10)和利用机组(15),
所述热源机组(10)中设置有压缩部件(20)、热源热交换器(40)以及热源控制部(14),
所述利用机组(15)中设置有利用热交换器(70)、利用膨胀阀(71)以及利用控制部(18),
所述热源机组(10)与所述利用机组(15)连接,
所述热源控制部(14)在所述压缩部件(20)能够工作的情况下,将工作许可信号(SE)发送给所述利用控制部(18),
若需要在所述利用热交换器(70)中进行热交换,所述利用控制部(18)则以接收到所述工作许可信号(SE)为条件,使所述利用膨胀阀(71)成为打开状态。
2.根据权利要求1所述的制冷装置,其特征在于:
所述利用控制部(18)具有接收所述工作许可信号(SE)的接收部(81),若需要在所述利用热交换器(70)中进行热交换,所述利用控制部(18)则以所述接收部(81)接收到所述工作许可信号(SE)为条件,使所述利用膨胀阀(71)成为打开状态。
3.根据权利要求2所述的制冷装置,其特征在于:
所述接收部(81)具有在通电时成为闭合状态而在不通电时成为断开状态的继电器(81a),若接收到所述工作许可信号(SE),所述继电器(81a)则通电而成为闭合状态,
若需要在所述利用热交换器(70)中进行热交换,所述利用控制部(18)则以所述继电器(81a)处于闭合状态为条件,使所述利用膨胀阀(71)成为打开状态。
4.根据权利要求1到3中任一项权利要求所述的制冷装置,其特征在于:
在所述压缩部件(20)处于停止状态的情况下,若所述压缩部件(20)的吸入侧的制冷剂的压力(LP)超过事先决定好的第一压力(LPth1),所述热源控制部(14)则使所述压缩部件(20)成为工作状态。
5.根据权利要求1到4中任一项权利要求所述的制冷装置,其特征在于:
所述热源控制部(14)在所述热源机组(10)无法进行正常运转的情况下不发送所述工作许可信号(SE)。
6.一种热源机组,其特征在于:其与利用机组(15)一起构成使用二氧化碳作为制冷剂的制冷装置(1),所述利用机组(15)中设置有利用热交换器(70)、利用膨胀阀(71)以及利用控制部(18),若需要在所述利用热交换器(70)中进行热交换,该利用控制部(18)则以接收到工作许可信号(SE)为条件,使所述利用膨胀阀(71)成为打开状态,
所述热源机组包括压缩部件(20)、热源热交换器(40)以及热源控制部(14),
所述热源控制部(14)在所述压缩部件(20)能够工作的情况下,将所述工作许可信号(SE)发送给所述利用控制部(18)。
7.根据权利要求6所述的热源机组,其特征在于:
在所述压缩部件(20)处于停止状态的情况下,若所述压缩部件(20)的吸入侧的制冷剂的压力(LP)超过事先决定好的第一压力(LPth1),所述热源控制部(14)则使所述压缩部件(20)成为工作状态。
8.根据权利要求6或7所述的热源机组,其特征在于:
所述热源控制部(14)在所述热源机组(10)无法进行正常运转的情况下不发送所述工作许可信号(SE)。
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