CN114729765B - 冷热源单元以及制冷循环装置 - Google Patents

Abstract

冷热源单元(100)具备压缩机(1)、和控制压缩机(1)的控制装置(30)。控制装置(30)在检测出压缩机(1)的过负荷的情况下，执行使压缩机(1)停止第一时间后重新启动压缩机(1)的第一启动重试控制。控制装置(30)在执行第一启动重试控制的次数超过第一判定值的情况下，执行使压缩机(1)停止比第一时间长的第二时间后重新启动压缩机(1)的第二启动重试控制。

Description

冷热源单元以及制冷循环装置

技术领域

该发明涉及冷热源单元以及制冷循环装置。

背景技术

以往，例如在制冷装置等中，存在除霜后的启动时单元内的液体制冷剂大量返回到储液器的情况。此时，在设置于储压器下部的回油回路的内部流通有大量的液体制冷剂，有时产生该液体制冷剂从回油回路过度地流入压缩机的液体返回现象(以下，称为“液体回流”)。由于运转时的液体回流，使得压缩机内的压力急剧上升，而存在压缩机的运转电流成为过电流状态的问题。

在日本特开平6-34224号公报(专利文献1)中公开有一种制冷制热机，该制冷制热机构成为，为了防止由过电流状态引起的压缩机的故障，而利用电流值比较部，当压缩机电流值在某一值以上的状态持续一段时间时暂时停止压缩机，在压缩机停止后且经过一段时间后重新启动压缩机，并且当相同的动作反复进行一定的次数时，停止所有运转。

专利文献1：日本特开平6-34224号公报

在因液体回流而在压缩机内积存有液体制冷剂的状态下想要重新启动压缩机时，由于伴随液体压缩运转所带来的压缩机的马达负荷的增大而成为过电流状态，有时压缩机暂时停止。在日本特开平6-34224号公报(专利文献1)所公开的技术中，在压缩机停止后的一段时间后尝试压缩机的重新启动。以下，将该压缩机的重新启动试行称为“启动重试”。但是，在压缩机内液体制冷剂的残留量多的状态下即使进行启动重试，压缩机也因过电流而停止，存在反复进行启动重试而导致所有运转停止的可能性高的课题。

发明内容

本发明是为了解决上述的课题而完成的，目的在于提供一种在压缩机因过电流而停止的情况下，压缩机的重新启动的成功概率提高的冷热源单元以及制冷循环装置。

本公开涉及与负荷装置连接而构成制冷循环装置的冷热源单元。冷热源单元具备压缩机、和控制压缩机的控制装置。控制装置在检测出压缩机的过负荷的情况下，执行使压缩机停止第一时间后重新启动压缩机的第一启动重试控制。控制装置在执行第一启动重试控制的次数超过第一判定值的情况下，执行使压缩机停止比第一时间长的第二时间后重新启动压缩机的第二启动重试控制。

根据本发明，在压缩机的启动不顺利的情况下，延长直到压缩机启动为止的等待时间并进行重新启动，因此压缩机内的液体制冷剂排出，重新启动的成功概率提高。

附图说明

图1是表示本实施方式中的制冷循环装置200的制冷剂回路的图。

图2是表示压缩机的停止时间与压缩机内的液量变化率的关系的图。

图3是用于说明执行压缩机的启动重试的控制的流程图。

图4是用于说明液体排出促进控制开始时的加热器的通电控制的流程图。

具体实施方式

以下，参照附图，对本发明的实施方式详细地进行说明。以下，虽然对多个实施方式进行说明，但各实施方式中说明的结构能够进行适当的组合是自申请当时起所计划的。此外，对图中相同或相当的部分标注相同的附图标记，不重复其说明。此外，在以下的图中，有时各构成部件的大小的关系与实际情况不同。

图1是表示本实施方式中的制冷循环装置200的制冷剂回路的图。如图1所示，制冷循环装置200具备冷热源单元100和负荷装置110。此外，“冷热源单元”也被称为“热源单元”。

负荷装置110包含膨胀阀3和第一热交换器(以下，称为蒸发器4)。冷热源单元100与负荷装置110连接而构成制冷循环装置200。冷热源单元100具备压缩机1、第二热交换器(以下，称为冷凝器2)、加热器40、以及控制压缩机1和加热器40的控制装置30。

控制装置30构成为包含CPU(Central Processing Unit：中央处理单元)31、存储器32(ROM(Read Only Memory：只读存储器)以及RAM(Random Access Memory：随机存取存储器))、以及用于输入各种信号的未图示的输入输出装置等。CPU31将储存于ROM中的程序展开到RAM等来执行。储存于ROM中的程序是记录控制装置30的处理顺序的程序。控制装置30按照这些程序执行冷热源单元100中的各设备的控制。该控制并不局限于基于软件进行的处理，也可以由专用的硬件(电子电路)进行处理。

另外，在压缩机1中，附带有检测吸入温度的热敏电阻5、检测压缩机1的框体外轮廓下部的温度或者滞留在压缩机1的框体内的冷冻机油的温度(以下，称为“壳下温度”)的热敏电阻6、以及检测过电流的电流传感器7。

在制冷循环装置200中，压缩机1将制冷剂气体压缩而形成为高压的气体，高压的气体制冷剂向冷凝器2流动。在冷凝器2中，从制冷剂放出热，高压的气体制冷剂冷凝而成为高压的液体制冷剂。高压的液体制冷剂向膨胀阀3流动。由膨胀阀3对高压的液体制冷剂进行减压，低压的液体制冷剂向蒸发器4流动。在蒸发器4中液体制冷剂蒸发，进行吸走周围的热的冷却作用。蒸发后的气体制冷剂返回到压缩机1，从而制冷剂回路成立。

在本实施方式中，在检测到过负荷的情况下停止压缩机1，通过将停止时间确保为充分的时间而使压缩机1内的液量减少，抑制启动重试时的启动不良。例如，控制装置30在由电流传感器7检测出过电流的情况下，检测到压缩机1的负荷为过负荷。

具体而言，控制装置30在检测出压缩机1的过负荷的情况下，执行使压缩机1停止第一时间后重新启动压缩机1的第一启动重试控制。而且，控制装置30在执行第一启动重试控制的次数超过判定值的情况下，执行使压缩机1停止比第一时间长的第二时间后重新启动压缩机1的第二启动重试控制。停止时间并不限定于以下时间，例如能够将第一时间设为3分钟，将第二时间设为30分钟。

图2是表示压缩机的停止时间与压缩机内的液量变化率的关系的图。考虑图2所示的关系以及伴随压缩机的停止所带来的库内温度上升，决定1次液体排出促进控制实施中的压缩机停止时间。

在通过通常运转而冷却了库内的状态下停止了压缩机时，允许库内温度上升的时间为60分钟左右。但是，若在60分钟之前，液量减少到压缩机1的启动时不产生过电流的程度，则停止时间较短为好。因此，在本实施方式中，实施2次液体排出促进控制，将1次液体排出促进控制实施中的压缩机停止时间设定为30分钟。

图3是用于说明执行压缩机的启动重试的控制的流程图。根据该流程图，对过电流异常的启动不良的改善进行说明。

首先，在步骤S1中，控制装置30判断是否实施了5次由过电流引起的启动重试控制。

若启动重试控制的总次数达到5次(在S1中为是)，则控制装置30使处理进入步骤S10，不再执行启动重试控制，并通知异常停止这一情况。例如，通过发光二极管的点亮等来使用户能够认识到异常停止。

若启动重试控制的总次数未达到5次(在S1中为否)，则控制装置30在步骤S2中判断启动重试控制的总次数是否到达3次。

若启动重试控制的总次数未达到3次(在S2中为否)，则控制装置30使处理进入步骤S11，进行压缩机的通常的启动重试控制。例如，在该情况下，在维持使压缩机停止3分钟的状态后，对压缩机1通电，尝试重新启动。该3分钟是为了不在压缩机1的液体制冷剂量少的状态下反复进行启动停止而确定的时间。

另一方面，在启动重试控制的总次数达到3次的情况下(在S2为是)，控制装置30使处理进入步骤S3。

原则上，在步骤S2中判定为是的情况下，执行使压缩机1的启动比目前为止延迟的步骤S5以后的控制。但是，为了防止伴随压缩机1长时间的停止所带来的不冷这样的不良情况，或者为了优先执行其他重要度高的控制，而也存在不实施步骤S5以后的处理，而是将截至目前那样的压缩机1的启动反复进行至5次的情况。例如，可以想到以下情况。

·库内温度因除霜运转等而成为某阈值以上的情况、冷热源单元的制冷能力不足的情况等需要优先冷却的情况。

·未产生液体回流的情况。

·因压缩机1的冷冻机油不足而开始进行回油控制的情况。

·压缩机1的排出侧和吸入侧的压力有可能发生逆转的情况。

·因低压压力传感器检测到开路或短路而成为异常的情况。

也可以将这些判定全部进行。但是，本实施方式在移至步骤S5的处理之前，进行步骤S3、S4中的判定。

在步骤S3中，控制装置30利用热敏电阻5以及热敏电阻6测定温度，判断吸入制冷剂的过热度(吸入SH)、壳下温度、以及滞留在压缩机1的框体内的冷冻机油的过热度(以下，称为壳下SH)中的任一个比各自所对应的基准值下降的状态是否持续了一定时间(例如3分钟)。由此，控制装置30判断是否产生液体回流。

其中，过热度(SH：superheat)是实际测量的制冷剂温度和与所测量的压力对应的饱和气体温度的温度差。

控制装置30例如在连续3分钟吸入SH比目标值下降10K的情况下，检测为产生了液体回流。

在吸入SH、壳下温度、以及壳下SH比基准值下降的状态均未持续一定时间的情况下(在S3为否)，在步骤S12中，控制装置30进行压缩机的通常的启动重试控制。例如，在该情况下，在维持3分钟使压缩机停止的状态后，对压缩机1通电，尝试重新启动。

另一方面，在吸入SH、壳下温度、以及壳下SH中的任一个比基准值下降的状态持续一定时间的情况下(在S3为是)，控制装置30使处理进入步骤S4。

在步骤S4中，控制装置30判断蒸发温度ET是否比目标蒸发温度ETm+10K(开尔文)低。若蒸发温度ET与目标蒸发温度ETm之差为10K以下，则能够判断为即便使压缩机停止某种程度的时间，也能够保持库内的冷却。其中，对于蒸发温度ET，虽然可以在蒸发器4设置温度传感器来测定，但也可以用检测吸入温度的热敏电阻5的检测温度来代替。

在ET＜ETm+10K不成立的情况下(在S4为否)，在步骤S13中，控制装置30进行压缩机的通常的启动重试控制。例如，在该情况下，在维持3分钟使压缩机停止的状态后，对压缩机1通电，尝试重新启动。这是因为例如在除霜运转后的库内温度高的情况下、或者与多台负荷单元连接而冷热源单元的制冷能力不足而导致库内温度高的情况下，30分钟的停止时间过长。

在ET＜ETm+10K成立的情况下(在S4为是)，在步骤S5中，控制装置30开始进行使压缩机1的启动延迟的液体排出促进控制。而且，开始测量从停止压缩机1起的时间。将这样的从停止压缩机1到重新启动为止的测量中的时间称为“延迟时间”。为了充分减少压缩机1中的液体制冷剂，控制装置30在延迟时间达到第二时间(例如，30分钟)为止的期间，使压缩机1保持停止。该第二时间设定得比步骤S11、S12、S13中的停止时间亦即第一时间(例如，3分钟)长。此时，为了用户判定液体排出促进控制的实施状况，而优选在搭载于制冷装置的控制基板的液晶显示器显示“Lout”等。

首先，在步骤S6中，判断延迟时间是否经过了设定时间(例如，30分钟)。在延迟时间经过了设定时间的情况下(在S6为是)，在步骤S14中，执行压缩机1的启动重试。

另一方面，在延迟时间未经过设定时间的情况下(在S6为否)，处理进入步骤S7。在步骤S7中，判断是否存在回油控制的开始要求。其中，回油控制的要求是为了防止压缩机1产生烧结而在压缩机1内的冷冻机油不足时产生。

在存在回油控制的开始要求的情况下(在S7为是)，在步骤S15中，执行压缩机1的启动重试。

另一方面，在不存在回油控制的开始要求的情况下(在S7为否)，处理进入步骤S8。在步骤S8中，判断是否存在高低压逆转防止控制的开始要求。其中，高低压逆转防止控制的开始要求是在检测出压缩机1的吸入口侧压力比排出口侧压力高的情况下产生。

在存在高低压逆转防止控制的开始要求的情况下(在S8为是)，在步骤S16中，执行压缩机1的启动重试。

另一方面，在不存在高低压逆转防止控制的开始要求的情况下(在S8为否)，处理进入步骤S9。在步骤S9中，判断蒸发温度ET是否连续3分钟成为目标蒸发温度ETm+10K(开尔文)以上。

在Et≥ETm+10K的状态连续3分钟的情况下(在S9为是)，由于不能允许库内的温度上升，所以在步骤S17中，执行压缩机1的启动重试。但是，由于存在蒸发温度Et瞬间超过阈值的可能性，所以这里将连续3分钟作为启动延迟中断的条件。

在成为目标蒸发温度ETm+10K(开尔文)以上的时间不足3分钟的情况下(在S9为否)，处理返回到步骤S6，而继续进行直到压缩机的启动重试开始为止的延迟时间的测量。

在步骤S11～S17中的任一步骤中实施了压缩机1的启动重试的情况下，在步骤S18中，控制装置30判断压缩机1的启动是否正常完成。

例如，在再次检测出过电流的情况下，压缩机1的启动被判断为失败(在S18为否)，切断向压缩机1的马达的通电，压缩机1停止。在该情况下，控制装置30在步骤S19中，将启动重试次数增加1次，再次从步骤S1开始执行处理。

而且，在实施2次液体制冷剂流出促进控制后即使进行启动重试，压缩机也不启动的情况下，在步骤S10中使运转停止。此时，能够判断为过电流异常检测的原因不是由液体回流引起的。

另一方面，在未检测出过电流的情况下，压缩机1的启动被判断为成功(在S18为是)，在步骤S20中，启动重试次数的计数被初始化，在步骤S21中，处理返回到通常的压缩机1的通常运转状态的控制程序。

此外，在步骤S5中的液体排出促进控制的开始时，虽然也可以并用加热器40来进行加热，但在外部气温高的情况下，为了节能，也可以停止加热器40。

图4是用于说明液体排出促进控制开始时的加热器的通电控制的流程图。参照图4，在步骤S51中，控制装置30从外部气温传感器8取得外部气温Ta，并判断外部气温Ta是否比第一阈值温度Tth低。

在Ta＜Tth成立的情况下(在S51为是)，控制装置30对加热器40通电，而在30分钟的延迟时间期间，通过加热器40加热压缩机1内部的液体制冷剂。另一方面，在Ta＜Tth不成立的情况下(在S51为否)，控制装置30不向加热器40通电，而是在30分钟的延迟时间以加热器关闭的状态等待压缩机1内部的液体制冷剂被外部气温加热。

这样，若根据外部气温来变更是否执行加热器的加热，则由于不进行超出所需的制冷剂的加热，因此能够减少功耗。

如以上说明那样，根据本实施方式的制冷循环装置，将第四次以后的启动重试时的压缩机1的停止时间设为比初次启动重试时长的时间。由此，即使在压缩机1内的液量因液体回流而增加的状态下，也能够通过由加热器40进行的加热、或外部气温来加热压缩机1内的液体制冷剂，将其从压缩机1充分地赶出。通过这样减少压缩机1内的液量，能够抑制由启动重试时的过电流异常引起的启动不良。

最后，再次参照附图，对本实施方式进行总结。

参照图1，本实施方式涉及与负荷装置110连接而构成制冷循环装置200的冷热源单元100。冷热源单元100具备压缩机1、和控制压缩机1的控制装置30。控制装置30在检测出压缩机1的过负荷的情况下，执行使压缩机1停止第一时间后重新启动压缩机1的第一启动重试控制。控制装置30在执行第一启动重试控制的次数超过第一判定值的情况下，执行使压缩机1停止比第一时间长的第二时间后重新启动压缩机1的第二启动重试控制。

优选为，第二时间是通过减少压缩机1内的液量而能够重新启动压缩机1所需的时间。

由此，在第二启动重试控制中，由于能够期待压缩机1内部的液体制冷剂的量比执行第一启动重试控制时减少，所以能够消除压缩机1的过负荷，提高压缩机1的重新启动成功的可能性。

优选为，冷热源单元100还具备加热器40，该加热器40构成为加热压缩机1内部的液体制冷剂。控制装置30构成为，在执行第二启动重试控制的情况下，通过加热器40来加热液体制冷剂。

由此，在执行第二启动重试控制时，由于能够期待通过加热器40进一步促进压缩机1中的液体制冷剂的气化而减少液量，所以能够消除压缩机1的启动时的过负荷，进一步提高压缩机1的重新启动成功的可能性。

更优选为，如图4所示，控制装置30在外部气温Ta未超过第一阈值温度Tth的情况下，一边执行加热器40对液体制冷剂的加热，一边执行第二启动重试控制。控制装置30在外部气温Ta超过第一阈值温度Tth的情况下，以停止了加热器40对液体制冷剂的加热的状态，执行第二启动重试控制。

由此，在由于外部气温Ta高，而即使不进行加热器40的加热，压缩机1的液体制冷剂量也能在第二时间的等待时间内减少的情况下，由于不对加热器40通电，所以能够使功耗减少。

优选为，如图3的步骤S4所示，控制装置30在制冷剂的蒸发温度ET与目标蒸发温度ETm之差低于第二阈值温度(例如10K)的情况下，执行第一启动重试控制。

由此，在除霜运转后的库内温度高的状况、或者冷热源机的制冷能力不足的状况下，导致蒸发温度ET变得比目标蒸发温度ETm高某种程度的情况下，能够避免因延迟启动时间所导致的库内温度的进一步的上升。

优选为，如图3的步骤S3所示，在压缩机1未产生液体制冷剂的吸入的情况下，即使在执行第一启动重试控制的次数超过第一判定值(例如3次)的情况下，控制装置30也执行第一启动重试控制。控制装置30基于压缩机1所吸入的制冷剂的过热度、压缩机1的壳下温度、以及压缩机1内的制冷剂的过热度中的至少任一个，来判断有无液体制冷剂向压缩机1的吸入。

由于在未产生液体回流的情况下即使延迟压缩机1的启动也不能消除过负荷，因此由此能够避免因延迟压缩机1的启动所导致的库内温度的上升。

优选为，控制装置30在进行了第二启动重试控制时压缩机1的启动失败的情况下，反复执行第二启动重试控制，控制装置30在执行第二启动重试控制的次数超过第二判定值的情况下，将压缩机1设定为停止状态，第一判定值是相对于第一判定值与第二判定值的总和成为60％的判定值。

具体而言，在图3的流程图中，在进行3次第一重试控制后，进行2次重试控制，即便如此压缩机1的启动也不成功的情况下，控制装置30将压缩机1设定为停止状态。因此，第一判定值为3，第二判定值为2，因此第一判定值相对于第一判定值与第二判定值的总和为60％。由于最能够期待液体排出效果的是合计停止60分钟(30分钟×2次)的情况，因此在5次的启动重试中超过了3次时执行液体排出。

本次公开的实施方式，应该认为在所有方面均是例示性的，而非是限制性的。本发明的范围并非由上述实施方式的说明来限定，而是由请求范围表示，意在包含与请求范围等同的意思以及范围内的全部变更。

附图标记说明

1...压缩机；2...冷凝器；3...膨胀阀；4...蒸发器；5、6...热敏电阻；7...电流传感器；8...外部气温传感器；30...控制装置；31...CPU；32...存储器；40...加热器；100...冷热源单元；110...负荷装置；200...制冷循环装置。

Claims (6)

1.一种冷热源单元，其与负荷装置连接而构成制冷循环装置，

其中，

所述冷热源单元具备：

压缩机；和

控制装置，控制所述压缩机，

所述控制装置在检测出所述压缩机的过负荷的情况下，执行使所述压缩机停止第一时间后重新启动所述压缩机的第一启动重试控制，

所述控制装置构成为，在执行所述第一启动重试控制的次数超过第一判定值的情况下，执行使所述压缩机停止比所述第一时间长的第二时间后重新启动所述压缩机的第二启动重试控制，

所述冷热源单元还具备加热装置，该加热装置构成为加热所述压缩机的内部的液体制冷剂，

所述控制装置构成为，在执行所述第二启动重试控制的情况下，通过所述加热装置来加热所述液体制冷剂，

所述控制装置在外部气温未超过第一阈值温度的情况下，一边执行所述加热装置对所述液体制冷剂的加热，一边执行所述第二启动重试控制，

所述控制装置在所述外部气温超过所述第一阈值温度的情况下，以停止了所述加热装置对所述液体制冷剂的加热的状态执行所述第二启动重试控制。

2.根据权利要求1所述的冷热源单元，其中，

所述控制装置在制冷剂的蒸发温度与目标蒸发温度之差低于第二阈值温度的情况下，执行所述第一启动重试控制。

3.根据权利要求1所述的冷热源单元，其中，

所述控制装置在所述压缩机未产生液体制冷剂的吸入的情况下，即使在执行所述第一启动重试控制的次数超过所述第一判定值的情况下也执行所述第一启动重试控制，

所述控制装置基于所述压缩机所吸入的制冷剂的过热度、所述压缩机的壳下温度、以及所述压缩机内的制冷剂的过热度中的至少任一个，来判断有无所述液体制冷剂向所述压缩机的吸入。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的冷热源单元，其中，

所述第二时间是通过减少所述压缩机内的液量而变得能够重新启动所述压缩机所需的时间。

5.根据权利要求1～3中任一项所述的冷热源单元，其中，

所述控制装置在进行了所述第二启动重试控制时所述压缩机的启动失败的情况下，反复执行所述第二启动重试控制，

所述控制装置在执行所述第二启动重试控制的次数超过第二判定值的情况下，将所述压缩机设定为停止状态，

所述第一判定值是相对于所述第一判定值与所述第二判定值的总和成为60％的判定值。

6.一种制冷循环装置，其中，

所述制冷循环装置具备权利要求1～5中任一项所述的冷热源单元、和所述负荷装置。