CN115769031B - 冷冻系统及热源机组 - Google Patents

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Abstract

供二氧化碳即制冷剂循环的制冷剂回路(11)具有多个热交换器(12)、贮液器(60)、排气通路(61)以及排气阀(62)。在冷冻系统中,进行第一运转,在该第一运转中,多个热交换器(12)中的一个热交换器(12)成为散热器且两个热交换器(12)成为蒸发器,制冷剂从成为散热器的热交换器(12)流向贮液器(60),并且制冷剂从贮液器(60)流向成为蒸发器的两个热交换器(12)中的每一个热交换器(12)。在第一运转中,如果贮液器(60)内的压力(RP)超过预先设定过的第一压力(Pth1),则控制部(15)将排气阀(62)从关闭状态设为打开状态。

Description

冷冻系统及热源机组
技术领域
本公开涉及一种冷冻系统及热源机组。
背景技术
在专利文献1中,公开了一种具有填充有二氧化碳作为制冷剂的制冷剂回路的空调装置。在该空调装置中,进行室外热交换器成为散热器、各室内热交换器成为蒸发器的制冷运转。
在该制冷运转中,由压缩机压缩到超临界区域的制冷剂从压缩机被喷出后,经由四通换向阀和室外热交换器流入室外膨胀阀。已流入室外膨胀阀的制冷剂从超临界区域被减压到两相区域。已从室外膨胀阀流出的两相状态下的制冷剂经由止回阀桥接回路流入贮液器。在贮液器中,两相状态下的制冷剂暂时贮存在容器中。已从贮液器流出的液态制冷剂经由止回阀桥接回路和两个室内膨胀阀分流到两个室内热交换器。
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2009-243829号公报
发明内容
-发明要解决的技术问题-
但是,在专利文献1的装置的制冷运转中,根据运转条件不同,超临界状态下的制冷剂流入贮液器,从而贮液器内的压力有可能超过制冷剂的临界压力。在该情况下,难以将贮液器内的制冷剂分离成气体状态的制冷剂和液体状态的制冷剂,难以使从贮液器流向成为蒸发器的多个热交换器的制冷剂成为液态制冷剂。因此,在成为蒸发器的多个热交换器中,制冷剂有可能偏流。
-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冷冻系统,该冷冻系统包括制冷剂回路11和控制部15,二氧化碳即制冷剂在所述制冷剂回路11中循环,所述制冷剂回路11具有多个热交换器12、贮液器60、排气通路61以及排气阀62,所述排气通路61使气体状态的制冷剂从所述贮液器60排出,所述排气阀62设置在所述排气通路61上,在所述冷冻系统中,进行第一运转,在所述第一运转中,所述多个热交换器12中的一个热交换器12成为散热器且两个热交换器12成为蒸发器,制冷剂从成为散热器的热交换器12流向所述贮液器60,并且制冷剂从所述贮液器60流向成为蒸发器的两个热交换器12中的每一个热交换器12,在所述第一运转中,如果所述贮液器60内的压力RP超过预先设定过的第一压力Pth1,则所述控制部15将所述排气阀62从关闭状态设为打开状态。
在第一方面中,通过将排气阀62从关闭状态设为打开状态,能够将贮液器60内的气体状态的制冷剂通过排气通路61排出而使贮液器60内的压力RP下降。这样一来,在第一运转中,能够抑制制冷剂在成为蒸发器的多个热交换器12中偏流。
本公开的第二方面的冷冻系统是,在第一方面的基础上,其特征在于:在所述第一运转中,在所述贮液器60内的压力RP在第一范围内的情况下,所述控制部15调节所述排气阀62的开度,以使所述贮液器60内的压力RP达到在所述第一范围内预先设定过的所述制冷剂的临界压力以下的目标压力,所述第一范围为从比所述第一压力Pth1低的第二压力Pth2到比所述第一压力Pth1高的第三压力Pth3为止的范围。
在第二方面中,在贮液器60内的压力RP在第一范围内的情况下,能够使贮液器60内的压力RP达到目标压力。需要说明的是,目标压力是制冷剂的临界压力以下的压力。因此,由于能够使贮液器60内的压力RP达到比制冷剂的临界压力低的压力,因此能够抑制制冷剂在成为蒸发器的多个热交换器12中偏流。
本公开的第三方面的冷冻系统是,在第二方面的基础上,其特征在于:在所述第一运转中,在所述贮液器60内的压力RP在第二范围内的情况下,所述贮液器60内的压力RP越高,所述控制部15使所述排气阀62的开度越大,所述第二范围为从所述第三压力Pth3到比所述第三压力Pth3高的第四压力Pth4为止的范围。
在第三方面中,排气阀62的开度越大,贮液器60内的压力RP越低。因此,在贮液器60内的压力RP在比第一范围高的第二范围内的情况下,贮液器60内的压力RP越高,使排气阀62的开度越大,由此能够使贮液器60内的压力RP接近第一范围。
本公开的第四方面的冷冻系统是,在第三方面的基础上,其特征在于:在所述第一运转中,在所述贮液器60内的压力RP比所述第四压力Pth4高的情况下,所述控制部15将所述排气阀62的开度维持在预先设定过的最大开度。
在第四方面中,在贮液器60内的压力RP比第二范围的上限即第四压力Pth4高的情况下,通过将排气阀62的开度维持在最大开度,能够使贮液器60内的压力RP迅速下降。
本公开的第五方面的冷冻系统是,在第二到第四方面中任一方面的基础上,其特征在于:在所述第一运转中,在所述贮液器60内的压力RP比所述第二压力Pth2低的情况下,所述贮液器60内的压力RP越低,所述控制部15使所述排气阀62的开度越小。
在第五方面中,排气阀62的开度越小,贮液器60内的压力RP越高。因此,在贮液器60内的压力RP比第一范围的下限即第二压力Pth2低的情况下,贮液器60内的压力RP越低,使排气阀62的开度越小,由此能够使贮液器60内的压力RP接近第一范围。
本公开的第六方面的冷冻系统是,在第一到第五方面中任一方面的基础上,其特征在于:所述多个热交换器12包含利用热交换器70,所述制冷剂回路11具有利用膨胀阀75,所述第一运转是第一制热运转,在所述第一制热运转中,所述利用热交换器70成为散热器,制冷剂从所述利用热交换器70经由所述利用膨胀阀75流向所述贮液器60,在所述第一制热运转中,所述控制部15调节所述利用膨胀阀75的开度,以使从所述利用热交换器70流出的制冷剂的温度达到预先设定过的目标温度。
在第六方面中,通过进行第一制热运转,能够对设置有利用热交换器70的空间进行制热。
本公开的第七方面的冷冻系统是,在第六方面的基础上,其特征在于:在所述第一制热运转中,如果所述贮液器60内的压力RP超过比所述第一压力Pth1高的设定压力Ps,则所述控制部15使所述利用膨胀阀75的开度变小。
在第七方面中,通过使利用膨胀阀75的开度变小,能够使贮液器60内的压力RP下降。
本公开的第八方面的冷冻系统是,在第六或第七方面的基础上,其特征在于:所述多个热交换器12包含热源热交换器50,所述制冷剂回路11具有热源膨胀阀65,在所述冷冻系统中,进行第二制热运转,在所述第二制热运转中,所述利用热交换器70及所述热源热交换器50成为散热器,制冷剂从所述利用热交换器70经由所述利用膨胀阀75流向所述贮液器60,并且制冷剂从所述热源热交换器50经由所述热源膨胀阀65流向所述贮液器60。
在第八方面中,通过进行第二制热运转,能够对设置有利用热交换器70的空间进行制热。
本公开的第九方面的冷冻系统是,在第八方面的基础上,其特征在于:在所述第二制热运转中,所述控制部15调节所述利用膨胀阀75的开度,以使从所述利用热交换器70流出的制冷剂的温度达到预先设定过的目标温度,并且所述控制部15将所述热源膨胀阀65的开度维持在预先设定过的开度。
在第九方面中,在第二制热运转中,能够将热源膨胀阀65的开度维持在预先设定过的开度。
本公开的第十方面的冷冻系统是,在第八或第九方面的基础上,其特征在于:在所述冷冻系统中,进行制冷运转,在所述制冷运转中,所述热源热交换器50成为散热器且所述利用热交换器70成为蒸发器,制冷剂从所述热源热交换器50经由所述热源膨胀阀65流向所述贮液器60,并且制冷剂从所述贮液器60流向所述利用热交换器70,在所述制冷运转中,所述控制部15根据所述贮液器60内的压力RP调节所述热源膨胀阀65的开度。
在第十方面中,在制冷运转中,能够利用热源膨胀阀65调节贮液器60内的压力RP。
本公开的第十一方面涉及一种热源机组,该热源机组与多个利用机组30一起构成冷冻系统,在所述多个利用机组30中分别设置有利用回路31,所述冷冻系统具有制冷剂回路11,二氧化碳即制冷剂在该制冷剂回路11中循环,所述制冷剂回路11具有多个热交换器12、贮液器60、排气通路61以及排气阀62,所述排气通路61使气态制冷剂从所述贮液器60排出,所述排气阀62设置在所述排气通路61上,在所述冷冻系统中,进行第一运转,在所述第一运转中,所述多个热交换器12中的一个热交换器12成为散热器且两个热交换器12成为蒸发器,制冷剂从成为散热器的热交换器12流向所述贮液器60,并且制冷剂从所述贮液器60流向成为蒸发器的两个热交换器12中的每一个热交换器12,所述热源机组的特征在于:所述热源机组包括:热源回路21,所述热源回路21与所述多个利用机组30的利用回路31连接而构成所述制冷剂回路11;以及热源控制部23,在所述第一运转中,如果所述贮液器60内的压力超过预先设定过的第一压力Pth1,则所述热源控制部23将所述排气阀62从关闭状态设为打开状态。
在第十一方面中,通过将排气阀62从关闭状态设为打开状态,能够将贮液器60内的气体状态的制冷剂通过排气通路61排出而使贮液器60内的压力RP下降。这样一来,在第一运转中,能够抑制制冷剂在成为蒸发器的多个热交换器12中偏流。
附图说明
图1是示例出第一实施方式的冷冻系统的结构的管道系统图;
图2是示例出第一实施方式中的控制部的结构的框图;
图3是用于对贮液器压力控制进行说明的流程图;
图4是示例出第二实施方式的冷冻系统的结构的管道系统图;
图5是示例出第二实施方式中的控制部的结构的框图;
图6是示例出第一制热兼制冷设备工作运转中的制冷剂的流动的图;
图7是用于对利用膨胀阀控制进行说明的流程图;
图8是示例出第二制热兼制冷设备工作运转中的制冷剂的流动的图;
图9是示例出制冷兼制冷设备工作运转中的制冷剂的流动的图。
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,在图中用相同符号表示相同或相应的部分,并且不再对其进行重复说明。
(第一实施方式)
图1示例出第一实施方式的冷冻系统10的结构。冷冻系统10包括热源机组20和多个利用机组30。在该例中,在冷冻系统10中设置有两个利用机组30。冷冻系统10对室内进行制冷。热源机组20设置在室外。多个利用机组30设置在室内。
热源机组20包括热源回路21、热源风扇22以及热源控制部23,多个利用机组30中的每一个利用机组30包括利用回路31、利用风扇32以及利用控制部33。热源机组20的热源回路21与多个利用机组30的利用回路31通过气体连接通路P11及液体连接通路P12连接。在该例中,多个利用机组30的利用回路31并联连接在热源机组20的热源回路21上。具体而言,在热源回路21的气体端连接有气体连接通路P11,在热源回路21的液体端连接有液体连接通路P12,利用回路31的气体端与气体连接通路P11连接,利用回路31的液体端与液体连接通路P12连接。
像这样,热源机组20的热源回路21与多个利用机组30的利用回路31连接,由此构成制冷剂回路11。在制冷剂回路11中填充有二氧化碳即制冷剂。在制冷剂回路11中,制冷剂进行循环,从而进行冷冻循环。在该冷冻循环中,制冷剂回路11的高压压力达到制冷剂的临界压力以上。
〔热源回路〕
热源回路21具有压缩部件40、热源热交换器50、贮液器60、排气通路61、排气阀62、热源膨胀阀65以及压力释放阀66。在热源回路21中还设置有第一热源通路P21~第四热源通路P24。例如,第一热源通路P21~第四热源通路P24由制冷剂管道构成。
〈压缩部件〉
压缩部件40吸入制冷剂,对已吸入的制冷剂进行压缩后喷出。具体而言,压缩部件40对制冷剂进行压缩,以使制冷剂的压力达到制冷剂的临界压力以上。
在该例中,压缩部件40由一个压缩机构成。压缩部件40的入口由压缩机的吸入口构成,压缩部件40的出口由压缩机的喷出口构成。例如,构成压缩部件40的压缩机是旋转式压缩机,该旋转式压缩机具有电动机和由电动机驱动而旋转的压缩机构。构成压缩部件40的压缩机是可变容量式压缩机,该可变容量式压缩机的转速(运转频率)能够调节。
第一热源通路P21将构成压缩部件40的入口的压缩机的吸入口与气体连接通路P11的一端连接。
〈热源风扇〉
热源风扇22布置在热源热交换器50的附近,向热源热交换器50输送热源空气。在该例中,热源空气为室外空气。
〈热源热交换器〉
热源热交换器50使流经热源热交换器50的制冷剂与被输送到热源热交换器50的热源空气进行热交换。例如,热源热交换器50为管片式热交换器。
第二热源通路P22将热源热交换器50的气体端与构成压缩部件40的出口的压缩机的喷出口连接。
〈贮液器〉
贮液器60贮存制冷剂,将贮存的制冷剂分离成气态制冷剂和液态制冷剂。例如,贮液器60是形成为圆筒状的压力容器。贮液器60具有入口、液体出口以及气体出口。液体出口设置在贮液器60的下部(具体而言是比上下方向上的中央部位更靠下方的部分)。气体出口设置在贮液器60的上部(具体而言是比上下方向上的中央部位更靠上方的部分)。
第三热源通路P23将贮液器60的入口与热源热交换器50的液体端连接。第四热源通路P24将贮液器60的液体出口与液体连接通路P12的一端连接。
〈排气通路〉
排气通路61是使气体状态的制冷剂从贮液器60排出的通路。例如,排气通路61由制冷剂管道构成。在该例中,排气通路61的一端与贮液器60的气体出口连接,排气通路61的另一端与第一热源通路P21的中途部连接,该第一热源通路P21与压缩部件40的入口相连。从贮液器60排出至排气通路61的气体状态的制冷剂被吸入压缩部件40中。
〈排气阀〉
排气阀62设置在排气通路61上。如果排气阀62从关闭状态变为打开状态,则气体状态的制冷剂从贮液器60向排气通路61排出。如果排气阀62从打开状态变为关闭状态,则气体状态的制冷剂不会从贮液器60向排气通路61排出。在该例中,能够调节排气阀62的开度。例如,排气阀62为电动阀。
〈热源膨胀阀〉
热源膨胀阀65设置在第三热源通路P23上。能够调节热源膨胀阀65的开度。例如,热源膨胀阀65为电动阀。
〈压力释放阀〉
如果贮液器60内的压力RP超过预先设定过的工作压力,则压力释放阀66工作。在该例中,压力释放阀66设置在贮液器60上。如果压力释放阀66工作,则贮液器60内的制冷剂就通过压力释放阀66从贮液器60排出。需要说明的是,工作压力是比制冷剂的临界压力(7.38MPa)高的压力。例如,工作压力被设定为8.4MPa。
〔热源机组内的各种传感器〕
在热源机组20中设置有压力传感器、温度传感器等各种传感器(省略图示)。作为由这些各种传感器检测的物理量的例子,能举出:制冷剂回路11中的高压制冷剂的压力及温度、制冷剂回路11中的低压制冷剂的压力及温度、制冷剂回路11中的中压制冷剂的压力及温度、热源热交换器50中的制冷剂的压力及温度、被吸入热源机组20中的空气的温度等。各种传感器将表示检测结果的检测信号发送给热源控制部23。
在该例中,设置在热源机组20中的各种传感器包含贮液器压力传感器25和贮液器温度传感器26。贮液器压力传感器25检测贮液器60内的压力(具体而言是制冷剂的压力)。贮液器温度传感器26检测贮液器60内的温度(具体而言是制冷剂的温度)。
〔热源控制部〕
热源控制部23通过通信线与设置在热源机组20中的各种传感器及热源机组20的各部分连接。如图2所示,在热源控制部23上连接有压缩部件40、热源膨胀阀65、排气阀62、热源风扇22、贮液器压力传感器25、贮液器温度传感器26等。热源控制部23接收从热源机组20的外部发送过来的信号。然后,热源控制部23根据设置在热源机组20中的各种传感器的检测信号及从热源机组20的外部发送过来的信号,对热源机组20的各部分进行控制。
例如,热源控制部23由处理器和存储器构成,该存储器与处理器电连接,该存储器存储用于使处理器进行动作的程序和信息。通过由处理器执行程序,来实现热源控制部23的各种功能。
〔利用回路〕
利用回路31具有利用热交换器70和利用膨胀阀75。在利用回路31中还设置有第一利用通路P31及第二利用通路P32。例如,第一利用通路P31及第二利用通路P32由制冷剂管道构成。
〈利用风扇〉
利用风扇32布置在利用热交换器70的附近,向利用热交换器70输送利用空气。在该例中,利用空气为室内空气。
〈利用热交换器〉
利用热交换器70使流经利用热交换器70的制冷剂与被输送到利用热交换器70的利用空气进行热交换。例如,利用热交换器70为管片式热交换器。
第一利用通路P31将利用热交换器70的气体端与气体连接通路P11连接。第二利用通路P32将利用热交换器70的液体端与液体连接通路P12连接。
〈利用膨胀阀〉
利用膨胀阀75设置在第二利用通路P32上。能够调节利用膨胀阀75的开度。例如,利用膨胀阀75为电动阀。
〔利用机组内的各种传感器〕
在利用机组30中设置有压力传感器、温度传感器等各种传感器(省略图示)。作为由这些各种传感器检测的物理量的例子,能举出:制冷剂回路11中的高压制冷剂的压力及温度、制冷剂回路11中的低压制冷剂的压力及温度、利用热交换器70中的制冷剂的压力及温度、被吸入利用机组30中的空气的温度等。各种传感器将表示检测结果的检测信号发送给利用控制部33。
〔利用控制部〕
利用控制部33通过通信线与设置在利用机组30中的各种传感器及利用机组30的各部分连接。如图2所示,在利用控制部33上连接有利用膨胀阀75、利用风扇32等。利用控制部33接收从利用机组30的外部发送过来的信号。利用控制部33根据设置在利用机组30中的各种传感器的检测信号及从利用机组30的外部发送过来的信号,对利用机组30的各部分进行控制。
例如,利用控制部33由处理器和存储器构成,该存储器与处理器电连接,该存储器存储用于使处理器进行动作的程序和信息。通过由处理器执行程序,来实现利用控制部33的各种功能。
〔制冷剂回路〕
如上所述,制冷剂回路11是将热源机组20的热源回路21与多个利用机组30的利用回路31连接而构成的。制冷剂回路11具有多个热交换器12。在该例中,多个热交换器12包含设置在热源机组20的热源回路21中的热源热交换器50、和设置在两个利用机组30的利用回路31中的每一条利用回路31中的利用热交换器70。制冷剂回路11除了具有多个热交换器12之外,还具有贮液器60、排气通路61、排气阀62、热源膨胀阀65等热源回路21的构成部件和利用膨胀阀75等利用回路31的构成部件。
〔控制部〕
在冷冻系统10中,热源控制部23和多个利用控制部33构成控制部15。具体而言,如图2所示,热源控制部23和多个利用控制部33通过通信线连接。控制部15根据设置在冷冻系统10中的各种传感器的检测信号及从冷冻系统10的外部发送过来的信号,对冷冻系统10的各部分进行控制。由此,控制冷冻系统10的动作。
在该例中,热源控制部23和多个利用控制部33中的热源控制部23成为主体来控制冷冻系统10的各部分。具体而言,热源控制部23对热源机组20的各部分进行控制,并且通过控制多个利用控制部33中的每一个利用控制部33来对多个利用机组30的各部分进行控制。这样一来,热源控制部23就对冷冻系统10的各部分进行控制。
〔运转动作〕
在第一实施方式的冷冻系统10中,进行单纯制冷运转。在单纯制冷运转中,利用机组30进行工作来对室内进行制冷。
〈冷冻系统的各部分的状态〉
在单纯制冷运转中,压缩部件40、热源风扇22以及利用风扇32成为驱动状态。
〔控制部的动作〕
控制部15根据贮液器60内的压力RP调节热源膨胀阀65的开度。具体而言,贮液器60内的压力RP越高,控制部15使热源膨胀阀65的开度越小。需要说明的是,也可以是:控制部15使热源膨胀阀65的开度基本上全开,在贮液器60内的压力RP变高的情况下使热源膨胀阀65的开度变小。例如,控制部15也可以构成为:在贮液器60内的压力RP不超过预先设定过的阈值的情况下,将热源膨胀阀65的开度维持在全开的状态,在贮液器60内的压力RP超过阈值的情况下,使热源膨胀阀65的开度变小。
在两个利用机组30中的每一个利用机组30中,控制部15对利用膨胀阀75的开度进行调节,以使从利用热交换器70流出的制冷剂的过热度达到目标过热度。
控制部15还进行贮液器压力控制。在贮液器压力控制中,控制部15根据贮液器60内的压力RP控制排气阀62。关于贮液器压力控制,将在后面详细说明。
需要说明的是,贮液器60内的压力RP可以是由贮液器压力传感器25检测出的压力,也可以是根据由贮液器温度传感器26检测出的温度导出的压力。换言之,控制部15既可以根据贮液器压力传感器25的检测信号导出贮液器60内的压力RP,也可以根据贮液器温度传感器26的检测信号导出贮液器60内的压力RP。
〈冷冻循环的详细情况〉
在单纯制冷运转中,热源机组20的热源热交换器50成为散热器,两个利用机组30的利用热交换器70成为蒸发器。制冷剂从热源热交换器50经由热源膨胀阀65流向贮液器60,并且制冷剂从贮液器60分别经由两个利用膨胀阀75流向两个利用热交换器70。
具体而言,从热源机组20的压缩部件40喷出的制冷剂在热源热交换器50中放热。已从热源热交换器50流出的制冷剂在热源膨胀阀65中被减压后,流入贮液器60。从热源机组20的贮液器60的液体出口流出的制冷剂经由液体连接通路P12分流到两个利用机组30。已流入利用机组30的制冷剂在利用膨胀阀75中被减压后,在利用热交换器70中蒸发。这样一来,室内空气被冷却。从利用热交换器70流出的制冷剂经由气体连接通路P11被吸入到热源机组20的压缩部件40中并被压缩。
需要说明的是,单纯制冷运转是第一运转的一个例子。在第一运转中,多个热交换器12中的一个热交换器12成为散热器且两个热交换器12成为蒸发器,制冷剂从成为散热器的热交换器12流向贮液器60,并且制冷剂从贮液器60流向成为蒸发器的两个热交换器12。热源热交换器50是在第一运转中成为散热器的热交换器12的一个例子,利用热交换器70是在第一运转中成为蒸发器的热交换器12的一个例子。
单纯制冷运转也是制冷运转的一个例子。在制冷运转中,热源热交换器50成为散热器且利用热交换器70成为蒸发器,制冷剂从热源热交换器50经由热源膨胀阀65流向贮液器60,并且制冷剂从贮液器60流向利用热交换器70。
〔制冷剂的偏流〕
需要说明的是,在作为第一运转的一个例子的单纯制冷运转中,根据运转条件不同,超临界状态下的制冷剂有可能流入贮液器60,从而贮液器60内的压力RP就会超过制冷剂的临界压力。例如,在由于被输送到热源热交换器50的热源空气的温度较高等原因,热源热交换器50中的制冷剂的压力变高的情况下,超临界状态下的制冷剂有可能流入贮液器60。这样一来,在贮液器60内的压力RP超过制冷剂的临界压力的情况下,难以将贮液器60内的制冷剂分离成气体状态的制冷剂和液体状态的制冷剂,从而难以使从贮液器60流向成为蒸发器的多个利用热交换器70的制冷剂成为液态制冷剂。因此,制冷剂有可能在成为蒸发器的多个利用热交换器70中偏流。
例如,与液体状态的制冷剂相比,超临界状态下的制冷剂具有比容大、流路中的压力损失变大的倾向。因此,在从贮液器60流向成为蒸发器的多个利用热交换器70的制冷剂为超临界状态的情况下,与制冷剂为液体状态的情况相比,从贮液器60到多个利用热交换器70中的每一个利用热交换器的流路的压力损失的偏差变大,其结果是,制冷剂有可能在多个利用热交换器70中偏流。具体而言,在从贮液器60到多个利用热交换器70中的每一个利用热交换器70的流路中,制冷剂容易在压力损失比较小的流路中流动,难以在压力损失比较大的流路中流动。
〔贮液器压力控制〕
接着,参照图3对贮液器压力控制进行说明。控制部15在第一运转中进行以下的动作。
〈步骤S101〉
控制部15判断贮液器60内的压力RP是否超过预先设定过的第一压力Pth1。需要说明的是,第一压力Pth1是制冷剂的临界压力以下的压力。在该例中,第一压力Rth1是比制冷剂的临界压力低的压力。例如,第一压力Pth1被设定为6.8MPa。如果贮液器60内的压力RP超过第一压力Pth1,则进行步骤S102的处理。
〈步骤S102〉
如果贮液器60内的压力RP超过第一压力Pth1,则控制部15将排气阀62从关闭状态设为打开状态。例如,控制部15将排气阀62的开度设为预先设定过的初始开度(例如最小开度)。接着,进行步骤S103的处理。
〈步骤S103〉
控制部15判断贮液器60内的压力RP是否在从第二压力Pth2到第三压力Pth3为止的范围内。下面,将从第二压力Pth2到第三压力Pth3为止的范围记载为“第一范围”。需要说明的是,第二压力Pth2是比第一压力Pth1低的压力。第三压力Pth3是比第一压力Pth1高的压力。第三压力Pth3是制冷剂的临界压力以下的压力。例如,第二压力Pth2被设定为6.7MPa,第三压力Pth3被设定为6.9MPa。
在贮液器60内的压力RP在第一范围内的情况下,进行步骤S104的处理,否则进行步骤S105的处理。
〈步骤S104〉
在贮液器60内的压力RP在第一范围内的情况下,控制部15进行第一动作。在第一动作中,控制部15调节排气阀62的开度,以使贮液器60内的压力RP达到预先设定过的目标压力。需要说明的是,目标压力是在第一范围内预先设定的压力,是制冷剂的临界压力以下的压力。在该例中,目标压力是比制冷剂的临界压力低的压力。例如,目标压力被设定为第一范围的中间值即6.8MPa。在该例中,目标压力与第一压力Pth1相等。接着,进行步骤S103的处理。
在该例中,在第一动作中,控制部15根据贮液器60内的压力RP与目标压力之差导出开度改变量,并根据所导出的该开度改变量来改变排气阀62的开度。
具体而言,在从贮液器60内的压力RP减去目标压力而得到的压力差为正的情况下,开度改变量的符号为“正”,贮液器60内的压力RP与目标压力之差越大,正的开度改变量的绝对值越大。正的开度改变量的绝对值越大,控制部15使排气阀62的开度越大。
另一方面,在从贮液器60内的压力RP减去目标压力而得到的压力差为负的情况下,开度改变量的符号为“负”,贮液器60内的压力RP与目标压力之差越大,则负的开度改变量的绝对值越大。负的开度改变量的绝对值越大,控制部15使排气阀62的开度越小。
像这样,正的开度改变量表示排气阀62的开度的增加量,负的开度改变量表示排气阀62的开度的减少量。下面,将正的开度改变量记载为“开度增加量”,将负的开度改变量记载为“开度减少量”。
在该例中,在第一动作中,控制部15通过PID控制来调节排气阀62的开度。具体而言,控制部15根据贮液器60内的压力RP与目标压力之差的比例、积分以及微分,导出开度改变量。
在该例中,在第一动作中,对开度改变量设定上限和下限。例如,在用脉冲(pls)表示开度改变量的情况下,开度改变量的上限被设定为“+10pls”,开度改变量的下限被设定为“-10pls”。
〈步骤S105〉
在贮液器60内的压力RP不在第一范围内的情况下,控制部15判断贮液器60内的压力RP是否在从第三压力Pth3到第四压力Pth4为止的范围内。下面,将从第三压力Pth3到第四压力Pth4为止的范围记载为“第二范围”。需要说明的是,第四压力Pth4是比第三压力Pth3高的压力。第四压力Pth4也可以是比制冷剂的临界压力高的压力。在该例中,第四压力Pth4是比压力释放阀66的工作压力低的压力。例如,在压力释放阀66的工作压力为8.4MPa的情况下,第四压力Pth4被设定为8.3MPa。
在贮液器60内的压力RP在第二范围内的情况下,进行步骤S106的处理,否则进行步骤S107的处理。
〈步骤S106〉
在贮液器60内的压力RP在第二范围内的情况下,控制部15进行第二动作。在第二动作中,贮液器60内的压力RP越高,控制部15使排气阀62的开度越大。接着,进行步骤S103的处理。
在该例中,在第二动作中,控制部15根据贮液器60内的压力RP与目标压力之差导出开度增加量,以使贮液器60内的压力RP与目标压力之差越大则开度增加量(正的开度改变量)越大。该目标压力是在第一范围内预先设定过的目标压力(例如6.8MPa)。然后,控制部15根据开度增加量使排气阀62的开度变大。
在该例中,在第二动作中,控制部15通过P控制(比例控制)调节排气阀62的开度。具体而言,控制部15根据贮液器60内的压力RP与目标压力之差的比例,导出开度增加量。开度增加量、与贮液器60内的压力RP与目标压力之差成比例地变大。
在该例中,在第二动作中,对开度改变量设定上限和下限。例如,在用脉冲(pls)表示开度改变量的情况下,开度改变量的上限被设定为“+20pls”,开度改变量的下限被设定为“0pls”。第二动作中的开度改变量的上限值比第一动作中的开度改变量的上限值大。第二动作中的开度改变量的下限值比第一动作中的开度改变量的下限值大。
〈步骤S107〉
在贮液器60内的压力RP不在第二范围内的情况下,控制部15判断贮液器60内的压力RP是否超过第四压力Pth4。在贮液器60内的压力RP超过第四压力Pth4的情况下,进行步骤S108的处理,否则进行步骤S109的处理。
〈步骤S108〉
在贮液器60内的压力RP超过第四压力Pth4的情况下,控制部15进行第三动作。在第三动作中,控制部15将排气阀62的开度设为预先设定过的最大开度。接着,进行步骤S103的处理。
需要说明的是,最大开度是比上述的初始开度大的开度。例如,最大开度是贮液器60内的压力RP在第二范围内的情况下的排气阀62的开度的最大值以上的开度。具体而言,最大开度既可以是排气阀62全开时的开度,也可以是比排气阀62全开时的开度小的开度。例如,在用脉冲(pls)表示排气阀62的开度的情况下,最大开度被设定为“480pls”。
〈步骤S109〉
在贮液器60内的压力RP不在第一范围内、贮液器60内的压力RP不在第二范围内、贮液器60内的压力RP不超过第四压力Pth4的情况下,贮液器60内的压力RP低于第一范围的下限值即第二压力Pth2。在贮液器60内的压力RP低于第二压力Pth2的情况下,控制部15进行第四动作。在第四动作中,贮液器60内的压力RP越低,控制部15使排气阀62的开度越小。
在该例中,在第四动作中,控制部15根据贮液器60内的压力RP与目标压力之差导出开度减少量,以使贮液器60内的压力RP与目标压力之差越大、开度减少量(负的开度改变量)越大。该目标压力是在第一范围内预先设定过的目标压力(例如6.8MPa)。然后,控制部15根据开度减少量使排气阀62的开度变小。
在该例中,在第四动作中,控制部15通过P控制(比例控制)调节排气阀62的开度。具体而言,控制部15根据贮液器60内的压力RP与目标压力之差的比例,导出开度减少量。开度减少量、与贮液器60内的压力RP与目标压力之差成比例地变大。
在该例中,在第四动作中,对开度改变量设定上限和下限。例如,在用脉冲(pls)表示开度改变量的情况下,开度改变量的上限被设定为“0pls”,开度改变量的下限被设定为“-20pls”。第四动作中的开度改变量的上限值比第一动作中的开度改变量的上限值小。第四动作中的开度改变量的下限值比第一动作中的开度改变量的下限值小。
〈步骤S110〉
接着,控制部15对排气阀62是否处于关闭状态进行判断。在排气阀62处于关闭状态的情况下,进行步骤S101的处理,否则进行步骤S103的处理。
〔第一实施方式的效果〕
如上所述,在第一实施方式的冷冻系统10中,进行第一运转(单纯制冷运转),在该第一运转中,多个热交换器12中的一个热交换器12(热源热交换器50)成为散热器且两个热交换器12(利用热交换器70)成为蒸发器,制冷剂从成为散热器的热交换器12流向贮液器60,并且制冷剂从贮液器60流向成为蒸发器的两个热交换器12中的每一个热交换器12。在第一运转中,如果贮液器60内的压力RP超过第一压力Pth1,则控制部15将排气阀62从关闭状态设为打开状态。
在上述结构中,通过将排气阀62从关闭状态设为打开状态,能够将贮液器60内的气体状态的制冷剂通过排气通路61排出而使贮液器60内的压力RP下降。这样一来,由于能够使贮液器60内的压力RP达到比制冷剂的临界压力低的压力,因此能够将贮液器60内的制冷剂分离成气体状态的制冷剂和液体状态的制冷剂,从而能够使从贮液器60流向成为蒸发器的多个热交换器12的制冷剂为液态制冷剂。其结果是,在第一运转中,能够抑制制冷剂在成为蒸发器的多个热交换器12(利用热交换器70)中偏流。
在第一实施方式的冷冻系统10中,在第一运转中,贮液器60内的压力RP在从第二压力Pth2到第三压力Pth3为止的第一范围内的情况下,控制部15对排气阀62的开度进行调节,以使贮液器60内的压力RP达到目标压力。
在上述结构中,在贮液器60内的压力RP在第一范围内的情况下,能够将贮液器60内的压力RP设为目标压力。需要说明的是,目标压力是制冷剂的临界压力以下的压力。因此,由于能够使贮液器60内的压力RP达到比制冷剂的临界压力低的压力,因此能够抑制制冷剂在成为蒸发器的多个热交换器12中偏流。
在第一实施方式的冷冻系统10中,在第一运转中贮液器60内的压力RP在从第三压力Pth3到第四压力Pth4为止的第二范围内的情况下,贮液器60内的压力RP越高,控制部15使排气阀62的开度越大。
在上述结构中,排气阀62的开度越大,贮液器60内的压力RP越低。因此,在贮液器60内的压力RP在比第一范围高的第二范围内的情况下,贮液器60内的压力RP越高,使排气阀62的开度越大,由此能够使贮液器60内的压力RP接近第一范围。这样一来,能够将贮液器60内的压力RP设为第一范围内的压力,从而能够进行用于使贮液器60内的压力RP成为目标压力的控制(第一动作)。
在第一实施方式的冷冻系统10中,在第一运转中贮液器60内的压力RP比第四压力Pth4高的情况下,控制部15将排气阀62的开度维持在预先设定过的最大开度。
在上述结构中,在贮液器60内的压力RP比第二范围的上限即第四压力Pth4高的情况下,通过将排气阀62的开度维持在最大开度,能够使贮液器60内的压力RP迅速地降低。这样一来,能够做到贮液器60内的压力RP不会过高,从而能够抑制贮液器60内的压力异常的发生。
在第一实施方式的冷冻系统10中,在第一运转中贮液器60内的压力RP比第二压力Pth2低的情况下,贮液器60内的压力RP越低,控制部15使排气阀62的开度越小。
在上述结构中,排气阀62的开度越小,贮液器60内的压力RP越高。因此,在贮液器60内的压力RP比第一范围的下限即第二压力Pth2低的情况下,贮液器60内的压力RP越低,使排气阀62的开度越小,由此能够使贮液器60内的压力RP接近第一范围。这样一来,能够将贮液器60内的压力RP设为第一范围内的压力,从而能够进行用于使贮液器60内的压力RP成为目标压力的控制(第一动作)。
(第一实施方式的变形例)
也可以在第一实施方式的冷冻系统10中设置三个以上的利用机组30。也可以在第一实施方式的热源机组20中设置两个以上的热源热交换器50。例如,也可以是:在作为第一运转的一个例子的单纯制冷运转中,两个以上的热源热交换器50成为散热器,且三个以上的利用热交换器70成为蒸发器。
第一实施方式的制冷剂回路11除了具有热源热交换器50及利用热交换器70之外,还可以具有其他热交换器12。换言之,设置在第一实施方式的制冷剂回路11中的多个热交换器12除了包含热源热交换器50及利用热交换器70之外,还可以包含其他热交换器12。
在以上的说明中,以利用机组30设置在室内的情况为例进行了说明,但并不限于此。例如,利用机组30也可以设置在冷藏库、冷冻库、陈列柜等制冷设备(以下记载为“制冷设备”)中。设置在制冷设备中的利用机组30对制冷设备的库内空气进行冷却。在第一实施方式的冷冻系统10中,在制冷设备中设置有多个利用机组30的情况下,在该冷冻系统10中进行制冷设备工作运转。在制冷设备工作运转中,利用机组30工作来对制冷设备的库内进行冷却。制冷设备工作运转是第一运转的一个例子,也是制冷运转的一个例子。
(第二实施方式)
图4示例出第二实施方式的冷冻系统10的结构。第二实施方式的冷冻系统10对室内进行空气调节,并对制冷设备的库内进行冷却。第二实施方式的多个利用机组30包含设置在室内的室内机组30a和设置在制冷设备中的制冷设备机组30b。在该例中,在冷冻系统10中设置有两个室内机组30a和一个制冷设备机组30b。
第二实施方式的热源机组20在第一实施方式的热源机组20的结构的基础上还包括冷却风扇24。室内机组30a在第一实施方式的利用机组30的结构基础上还包括制冷剂温度传感器35。制冷设备机组30b的结构与第一实施方式的利用机组30的结构相同。
与第一实施方式相同,在第二实施方式中,通过将热源机组20的热源回路21与多个利用机组30的利用回路31连接,由此构成制冷剂回路11。具体而言,气体连接通路P11包含第一气体连接通路P15和第二气体连接通路P16,液体连接通路P12包含第一液体连接通路P17和第二液体连接通路P18。在热源回路21的两个气体端分别连接有第一气体连接通路P15及第二气体连接通路P16,在热源回路21的两个液体端连接有第一液体连接通路P17及第二液体连接通路P18。室内机组30a的利用回路31的气体端与第一气体连接通路P15连接,室内机组30a的利用回路31的液体端与第一液体连接通路P17连接。制冷设备机组30b的利用回路31的气体端与第二气体连接通路P16连接,制冷设备机组30b的利用回路31的液体端与第二液体连接通路P18连接。
〔热源回路〕
第二实施方式的热源回路21在第一实施方式的热源回路21的结构的基础上,还具有流路切换机构45、冷却热交换器51、中间冷却器52以及冷却膨胀阀67。在热源回路21中,代替图1所示的第一热源通路P21~第四热源通路P24而设置有第一通路P51~第七通路P57。例如,第一通路P51~第七通路P57由制冷剂管道构成。
〈压缩部件〉
压缩部件40具有第一压缩机41、第二压缩机42以及第三压缩机43。第一压缩机41~第三压缩机43的结构与第一实施方式的压缩部件40的压缩机的结构相同。压缩部件40是双级压缩式压缩部件,第一压缩机41和第二压缩机42构成低压侧压缩机,第三压缩机43构成高压侧压缩机。第一压缩机41对应于室内机组30a,第二压缩机42对应于制冷设备机组30b。
在压缩部件40上还设置有第一吸入通路P41~第三吸入通路P43、第一喷出通路P44~第三喷出通路P46以及中间通路P47。例如,第一吸入通路P41~第三吸入通路P43、第一喷出通路P44~第三喷出通路P46以及中间通路P47由制冷剂管道构成。
第一压缩机41~第三压缩机43的吸入口分别与第一吸入通路P41~第三吸入通路P43的一端连接。第一压缩机41~第三压缩机43的喷出口分别与第一喷出通路P44~第三喷出通路P46的一端连接。第一吸入通路P41的另一端与后述的流路切换机构45的第二阀口Q2连接。第二吸入通路P42的另一端与第二气体连接通路P16的一端连接。第三吸入通路P43的另一端通过中间通路P47而与第一喷出通路P44的另一端及第二喷出通路P45的另一端连接。第三喷出通路P46的另一端与后述的流路切换机构45的第一阀口Q1连接。
〈流路切换机构〉
流路切换机构45具有第一阀口Q1~第四阀口Q4,其能够对第一阀口Q1~第四阀口的连通状态进行切换。
在该例中,流路切换机构45具有第一三通阀46和第二三通阀47。在流路切换机构45中设置有第一切换通路P1~第四切换通路P4。例如,第一切换通路P1~第四切换通路P4由制冷剂管道构成。
第一三通阀46具有第一阀口~第三阀口,第一三通阀46在第一连通状态(图4中的实线所示的状态)和第二连通状态(图4中的虚线所示的状态)之间进行切换,上述第一连通状态下,第一阀口与第三阀口连通,上述第二连通状态下,第二阀口与第三阀口连通。第二三通阀47的结构与第一三通阀46的结构相同。第二三通阀47在第一状态(图4中虚线所示的状态)和第二状态(图4中实线所示的状态)之间进行切换,在上述第一状态下,第一阀口与第三阀口连通,在上述第二状态下,第二阀口与第三阀口连通。
第一切换通路P1将第一三通阀46的第一阀口与第三喷出通路P46的另一端连接,第二切换通路P2将第二三通阀47的第一阀口与第三喷出通路P46的另一端连接。第三切换通路P3将第一三通阀46的第二阀口与第一吸入通路P41的另一端连接,第四切换通路P4将第二三通阀47的第二阀口与第一吸入通路P41的另一端连接。第一三通阀46的第三阀口通过第一通路P51与第一气体连接管道P13的一端连接。第二三通阀47的第三阀口通过第二通路P52与热源热交换器50的气体端连接。
在该例中,第一切换通路P1、第二切换通路P2以及第三喷出通路P46的连接部构成第一阀口Q1,第三切换通路P3、第四切换通路P4以及第一吸入通路P41的连接部构成第二阀口Q2。第一三通阀46的第三阀口构成第三阀口Q3,第二三通阀47的第三阀口构成第四阀口Q4。
〈热源热交换器〉
第二实施方式的热源热交换器50的结构与第一实施方式的热源热交换器50的结构相同。
〈贮液器〉
第二实施方式的贮液器60的结构与第一实施方式的贮液器60的结构相同。
〈第一通路~第七通路〉
第一通路P51将流路切换机构45的第三阀口Q3与第一气体连接通路P15的一端连接。第二通路P52将流路切换机构45的第四阀口Q4与热源热交换器50的气体端连接。第三通路P53将热源热交换器50的液体端与贮液器60的入口连接。第四通路P54将贮液器60的液体出口与液体连接通路P12的一端连接。具体而言,第四通路P54具有主通路P54a、第一分支通路P54b以及第二分支通路P54c。主通路P54a的一端与贮液器60的液体出口连接。第一分支通路P54b的一端及第二分支通路P54c的一端与主通路P54a的另一端连接。第一分支通路P54b的另一端与第一液体连接通路P17的一端连接。第二分支通路P54c的另一端与第二液体连接通路P18的一端连接。
第五通路P55将第三通路P53的第一中途部Q31与第四通路P54的第一中途部Q41连接。第四通路P54的第一中途部Q41位于第四通路P54的主通路P54a上。第六通路P56将第四通路P54的第二中途部Q42与第三吸入通路P43的另一端连接。第四通路P54的第二中途部Q42位于第四通路P54的主通路P54a上,且位于第四通路P54的第一中途部Q41与主通路P54a的另一端(主通路P54a、第一分支通路P54b以及第二分支通路P54c的连接部)之间。第七通路P57将第三通路P53的第二中途部Q32与第四通路P54的第三中途部Q43连接。第三通路P53的第二中途部Q32在第三通路P53中位于第一中途部Q31与贮液器60之间。第四通路P54的第三中途部Q43位于第四通路P54的第一分支通路P54b上。
〈排气通路〉
第二实施方式的排气通路61的一端与贮液器60的气体出口连接。第二实施方式的排气通路61的另一端与第六通路P56的中途部Q60连接。
〈排气阀〉
第二实施方式的排气阀62的结构与第一实施方式的排气阀62的结构相同。排气阀62设置在排气通路61上。
〈热源膨胀阀〉
第二实施方式的热源膨胀阀65的结构与第一实施方式的热源膨胀阀65的结构相同。热源膨胀阀65在第三通路P53上设置在热源热交换器50与第三通路P53的第一中途部Q31之间。
〈压力释放阀〉
第二实施方式的压力释放阀66的结构与第一实施方式的压力释放阀66的结构相同。压力释放阀66设置在贮液器60上。
〈冷却热交换器〉
冷却热交换器51与第四通路P54和第六通路P56连接,冷却热交换器51使流经第四通路P54的制冷剂与流经第六通路P56的制冷剂进行热交换。
在该例中,冷却热交换器51具有包括于第四通路P54的第一制冷剂通路51a和包括于第六通路P56中的第二制冷剂通路51b。第一制冷剂通路51a在第四通路P54中布置在贮液器60与第一中途部Q41之间。第二制冷剂通路51b在第六通路P56中布置在第六通路P56的一端(第四通路P54的第二中途部Q42)与第六通路P56的中途部Q60之间。冷却热交换器51使流经第一制冷剂通路51a的制冷剂与流经第二制冷剂通路51b的制冷剂进行热交换。例如,冷却热交换器51为平板式热交换器。
〈冷却膨胀阀〉
冷却膨胀阀67在第六通路P56上设置在第四通路P54的第二中途部Q42与冷却热交换器51之间。能够调节冷却膨胀阀67的开度。例如,冷却膨胀阀67为电动阀。
〈冷却风扇〉
冷却风扇24布置在中间冷却器52的附近,其向中间冷却器52输送热源空气。在该例中,热源空气为室外空气。
〈中间冷却器〉
中间冷却器52设置在中间通路P47中,使流经中间通路P47的制冷剂与被输送到中间冷却器52的热源空气进行热交换。这样一来,流经中间通路P47的制冷剂被冷却。例如,中间冷却器52为管片式热交换器。
〈止回阀〉
在第二实施方式的热源回路21中设置有第一止回阀CV1~第七止回阀CV7。第一止回阀CV1设置在第一喷出通路P44上。第二止回阀CV2设置在第二喷出通路P45上。第三止回阀CV3设置在第三喷出通路P46上。
第四止回阀CV4在第三通路P53中设置在第一中途部Q31与第二中途部Q32之间。第五止回阀CV5在第四通路P54的第一分支通路P54b中布置在第四通路P54的一端(主通路P54a、第一分支通路P54b以及第二分支通路P54c的连接部)与第四通路P54的第三中途部Q43之间。第六止回阀CV6设置在第五通路P55上。第七止回阀CV7设置在第七通路P57上。
第一止回阀CV1~第七止回阀CV7中的每一个止回阀允许制冷剂向图4所示的箭头方向流动,禁止制冷剂向其反方向流动。
〈油气分离回路〉
在第二实施方式的热源回路21中设置有油气分离回路80。油气分离回路80具有油气分离器81、第一回油管82~第三回油管84以及第一油量调节阀85~第四油量调节阀88。
油气分离器81设置在第三喷出通路P46中,其从压缩部件40的第三压缩机43喷出的制冷剂中将油分离出来。第一回油管82将油气分离器81与第二吸入通路P42的中途部连接。第二回油管83将油气分离器81与中间通路P47的中途部连接。第三回油管84将油气分离器81与第一压缩机41及第二压缩机42的贮油部连接。具体而言,第三回油管84具有主管84a、第一分支管84b以及第二分支管84c。主管84a的一端与油气分离器81连接。第一分支管84b及第二分支管84c的一端与主管84a的另一端连接。第一分支管84b及第二分支管84c的另一端分别与第一压缩机41及第二压缩机42的贮油部连接。
第一油量调节阀85设置在第一回油管82上,第二油量调节阀86设置在第二回油管83上。第三油量调节阀87设置在第三回油管84的第一分支管84b上,第四油量调节阀88设置在第三回油管84的第二分支管84c上。
根据这样的结构,油气分离器81中的油通过第一回油管82返回到第二压缩机42。油气分离器81中的油通过第二回油管83返回到第三压缩机43。油气分离器81中的油通过第三回油管84返回到第一压缩机41及第二压缩机42的贮油部。
〔热源机组内的各种传感器〕
与第一实施方式相同,在第二实施方式的热源机组20中设置有压力传感器、温度传感器等各种传感器。在该例中,设置在热源机组20中的各种传感器包含贮液器压力传感器25和贮液器温度传感器26。
〔热源控制部〕
第二实施方式的热源控制部23的结构与第一实施方式的热源控制部23的结构相同。如图5所示,在第二实施方式的热源控制部23上连接有流路切换机构45、压缩部件40、热源膨胀阀65、冷却膨胀阀67、排气阀62、热源风扇22、冷却风扇24、贮液器压力传感器25、贮液器温度传感器26、第一油量调节阀85~第四油量调节阀88等。与第一实施方式相同,第二实施方式的热源控制部23根据设置在热源机组20中的各种传感器的检测信号及从热源机组20的外部发送过来的信号,对热源机组20的各部分进行控制。
〔利用回路〕
第二实施方式的利用回路31的结构与第一实施方式的利用回路31的结构相同。
〔利用机组内的各种传感器〕
与第一实施方式相同,在第二实施方式的利用机组30中设置有压力传感器、温度传感器等各种传感器。在该例中,设置在室内机组30a中的各种传感器包含制冷剂温度传感器35。制冷剂温度传感器35设置在室内机组30a的利用热交换器70的液体端,在室内机组30a的利用热交换器70成为散热器的情况下检测从利用热交换器70流出的制冷剂的温度。
〔利用控制部〕
第二实施方式的利用控制部33的结构与第一实施方式的利用控制部33的结构相同。如图5所示,在室内机组30a的利用控制部33上连接有利用膨胀阀75、利用风扇32、制冷剂温度传感器35等。在制冷设备机组30b的利用控制部33上连接有利用膨胀阀75、利用风扇32等。与第一实施方式相同,第二实施方式的利用机组30的利用控制部33根据设置在利用机组30中的各种传感器的检测信号及从利用机组30的外部发送过来的信号,对利用机组30的各部分进行控制。
〔制冷剂回路〕
与第一实施方式相同,第二实施方式的制冷剂回路11是由热源机组20的热源回路21和多个利用机组30的利用回路31连接而成的。第二实施方式的制冷剂回路11具有多个热交换器12。在第二实施方式中,多个热交换器12包含热源热交换器50、冷却热交换器51、中间冷却器52以及设置在三个利用机组30的利用回路31中的每一条利用回路31中的利用热交换器70。与第一实施方式相同,第二实施方式的制冷剂回路11除了具有多个热交换器12之外,还具有贮液器60、排气通路61、排气阀62、热源膨胀阀65等热源回路21的构成部件和利用膨胀阀75等利用回路31的构成部件。
〔控制部〕
与第一实施方式相同,在第二实施方式的冷冻系统10中,热源控制部23和多个利用控制部33构成控制部15。具体而言,如图5所示,热源控制部23和多个利用控制部33通过通信线连接。热源控制部23和多个利用控制部33中,热源控制部23成为主体来控制冷冻系统10的各部分。
〔运转动作〕
在第二实施方式的冷冻系统10中,进行第一制热兼制冷设备工作运转、第二制热兼制冷设备工作运转、制冷兼制冷设备工作运转等各种运转。
〔第一制热兼制冷设备工作运转〕
接着,参照图6,对第一制热兼制冷设备工作运转进行说明。在第一制热兼制冷设备工作运转中,室内机组30a工作来对室内进行制热,制冷设备机组30b工作来对制冷设备的库内进行冷却。第一制热兼制冷设备工作运转是在室内机组30a所需要的制热能力比较大的条件下执行的。
〈冷冻系统的各部分的状态〉
在第一制热兼制冷设备工作运转中,在热源机组20中,第一三通阀46成为第一状态,第二三通阀47成为第二状态。这样一来,在流路切换机构45中,第一阀口Q1与第三阀口Q3连通,第二阀口Q2与第四阀口Q4连通。第一压缩机41~第三压缩机43成为驱动状态,热源风扇22成为驱动状态,冷却风扇24成为停止状态。冷却膨胀阀67的开度被适当调节。在室内机组30a及制冷设备机组30b中,利用风扇32被驱动。
〔控制部的动作〕
控制部15将热源膨胀阀65的开度维持在所规定的开度。在制冷设备机组30b中,控制部15对利用膨胀阀75的开度进行调节,以使从利用热交换器70流出的制冷剂的过热度达到目标过热度。
控制部15还进行贮液器压力控制。第二实施方式的贮液器压力控制与第一实施方式的贮液器压力控制相同。
控制部15在两个室内机组30a中的每一个室内机组30a中进行利用膨胀阀控制。在利用膨胀阀控制中,控制部15根据贮液器60内的压力RP调节室内机组30a的利用膨胀阀75的开度。需要说明的是,关于利用膨胀阀控制,将在后面详细说明。
〈冷冻循环的详细情况〉
在第一制热兼制冷设备工作运转中,室内机组30a的利用热交换器70成为散热器,热源机组20的热源热交换器50和制冷设备机组30b的利用热交换器70成为蒸发器。制冷剂从室内机组30a的利用热交换器70经由室内机组30a的利用膨胀阀75流向贮液器60。制冷剂从贮液器60经由热源膨胀阀65流向热源热交换器50。制冷剂还从贮液器60经由制冷设备机组30b的利用膨胀阀75流向制冷设备机组30b的利用热交换器70。
具体而言,已从热源机组20的第一压缩机41及第二压缩机42中的每一个压缩机喷出的制冷剂流经中间冷却器52,被吸入到第三压缩机43中并被压缩。已从第三压缩机43喷出的制冷剂经由第一三通阀46和第一气体连接通路P15分流到两个室内机组30a。
已流入室内机组30a的制冷剂在利用热交换器70中放热。这样一来,室内空气被加热。已从室内机组30a的利用热交换器70流出的制冷剂在利用膨胀阀75中被减压后,经由第一液体连接通路P17流入热源机组20的贮液器60。
已从热源机组20的贮液器60的液体出口流出的制冷剂,在冷却热交换器51的第一制冷剂通路51a中被流经冷却热交换器51的第二制冷剂通路51b的制冷剂吸热。已从冷却热交换器51的第一制冷剂通路51a流出的制冷剂的一部分流入第五通路P55,剩余部分分流到第六通路P56和第二液体连接通路P18。
已流入第五通路P55的制冷剂在热源膨胀阀65中被减压后,在热源热交换器50中蒸发。已从热源热交换器50流出的制冷剂经由流路切换机构45的第二三通阀47被吸入到第一压缩机41中并被压缩。
已流入第六通路P56的制冷剂在冷却膨胀阀67中被减压后,流经冷却热交换器51的第二制冷剂通路51b,被吸入到第三压缩机43中并被压缩。
已流入第二液体连接通路P18的制冷剂流入制冷设备机组30b,在利用膨胀阀75中被减压后,在利用热交换器70中蒸发。已从制冷设备机组30b的利用热交换器70流出的制冷剂经由第二气体连接通路P16被吸入到热源机组20的第二压缩机42中并被压缩。
需要说明的是,第一制热兼制冷设备工作运转是第一制热运转的一个例子。在第一制热运转中,多个热交换器12中的利用热交换器70成为散热器,制冷剂从利用热交换器70经由利用膨胀阀75流向贮液器60。需要说明的是,第一制热运转是第一运转的一个例子。
〔利用膨胀阀控制〕
接着,参照图7对利用膨胀阀控制进行说明。在第一制热运转中,控制部15对两个室内机组30a的利用膨胀阀75中的每一个利用膨胀阀75进行以下的动作。
〈步骤S201〉
控制部15判断贮液器60内的压力RP是否超过预先设定过的设定压力Ps。需要说明的是,设定压力Ps是比第一压力Pth1高的压力。设定压力Ps也可以是比制冷剂的临界压力高的压力。设定压力Ps优选为比第三压力Pth3高的压力。设定压力Ps也可以是第四压力Pth4以上的压力。在该例中,设定压力Ps是比压力释放阀66的工作压力低的压力。例如,在第四压力Pth4为8.3MPa、压力释放阀66的工作压力为8.4MPa的情况下,设定压力Ps被设定为8.3MPa以上且小于8.4MPa的压力。
在贮液器60内的压力RP不超过设定压力Ps的情况下,进行步骤S202的处理,否则进行步骤S203的处理。
〈步骤S202〉
在贮液器60内的压力RP不超过设定压力Ps的情况下,控制部15对室内机组30a的利用膨胀阀75的开度进行调节,以使从室内机组30a的利用热交换器70流出的制冷剂的温度达到预先设定过的目标温度。例如,目标温度被设定为:将对设置有室内机组30a的室内进行设定的设定温度(制热目标温度)与规定值相加而得到的温度。在该例中,控制部15根据设置在室内机组30a中的制冷剂温度传感器35的检测信号,导出从室内机组30a的利用热交换器70流出的制冷剂的温度。接着,进入步骤S201。
〈步骤S203〉
在贮液器60内的压力RP超过设定压力Ps的情况下,控制部15使室内机组30a的利用膨胀阀75的开度变小。例如,控制部15通过使从室内机组30a的利用热交换器70流出的制冷剂的温度降低预先设定过的目标温度,使利用膨胀阀75的开度变小。在该例中,控制部15使利用膨胀阀75的开度减小预先设定过的开度改变量。接着,进入步骤S201。
〔第二制热兼制冷设备工作运转〕
接着,参照图8,对第二制热兼制冷设备工作运转进行说明。第二制热兼制冷设备工作运转中,室内机组30a工作而对室内进行制热,制冷设备机组30b工作而对制冷设备的库内进行冷却。第二制热兼制冷设备工作运转是在室内机组30a所需要的制热能力比较小的条件下执行的。
〈冷冻系统的各部分的状态〉
在第二制热兼制冷设备工作运转中,在热源机组20中,第一三通阀46成为第一状态,第二三通阀47成为第一状态。这样一来,在流路切换机构45中,第一阀口Q1与第三阀口Q3及第四阀口Q4连通。第一压缩机41成为停止状态,第二压缩机42及第三压缩机43成为驱动状态,热源风扇22成为驱动状态,冷却风扇24成为停止状态。冷却膨胀阀67的开度被适当调节。在室内机组30a及制冷设备机组30b中,利用风扇32成为驱动状态。
〔控制部的动作〕
控制部15将热源膨胀阀65的开度维持在预先设定过的开度。控制部15根据制冷剂回路11中的高压制冷剂的压力来控制热源风扇22的启动和停止。具体而言,如果制冷剂回路11中的高压制冷剂的压力超过预先设定过的第一阈值,则控制部15使处于运转状态的热源风扇22停止运转,如果制冷剂回路11中的高压制冷剂的压力低于比第一阈值低的第二阈值,则控制部15使处于停止状态的热源风扇22启动。
在两个室内机组30a中的每一个室内机组30a中,控制部15对利用膨胀阀75的开度进行调节,以使从利用热交换器70流出的制冷剂的温度达到预先设定过的目标温度。
在制冷设备机组30b中,控制部15对利用膨胀阀75的开度进行调节,以使从利用热交换器70流出的制冷剂的过热度达到目标过热度。
〈冷冻循环的详细情况〉
在第二制热兼制冷设备工作运转中,热源机组20的热源热交换器50和室内机组30a的利用热交换器70成为散热器,制冷设备机组30b的利用热交换器70成为蒸发器。制冷剂从热源热交换器50经由热源膨胀阀65流向贮液器60。制冷剂从室内机组30a的利用热交换器70经由室内机组30a的利用膨胀阀75流向贮液器60。制冷剂从贮液器60经由制冷设备机组30b的利用膨胀阀75流向制冷设备机组30b的利用热交换器70。
具体而言,已从热源机组20的第二压缩机42喷出的制冷剂流经中间冷却器52,被吸入到第三压缩机43中并被压缩。已从第三压缩机43喷出的制冷剂的一部分经由第二三通阀47流入热源热交换器50,在热源热交换器50中放热。已从热源热交换器50流出的制冷剂在热源膨胀阀65中被减压后,流入贮液器60。已从第三压缩机43喷出的制冷剂的剩余部分经由第一三通阀46和第一气体连接通路P15分流到两个室内机组30a。
已流入室内机组30a的制冷剂在利用热交换器70中放热。这样一来,室内空气被加热。已从室内机组30a的利用热交换器70流出的制冷剂在利用膨胀阀75中被减压后,经由第一液体连接通路P17流入热源机组20的贮液器60。
已从热源机组20的贮液器60的液体出口流出的制冷剂,在冷却热交换器51的第一制冷剂通路51a中被流经冷却热交换器51的第二制冷剂通路51b的制冷剂吸热。已从冷却热交换器51的第一制冷剂通路51a流出的制冷剂分流到第六通路P56和第二液体连接通路P18。
已流入第六通路P56的制冷剂在冷却膨胀阀67中被减压后,流经冷却热交换器51的第二制冷剂通路51b,被吸入到第三压缩机43中并被压缩。
已流入第二液体连接通路P18的制冷剂流入制冷设备机组30b,在利用膨胀阀75中被减压后,在利用热交换器70中蒸发。已从制冷设备机组30b的利用热交换器70流出的制冷剂经由第二气体连接通路P16被吸入到热源机组20的第二压缩机42中并被压缩。
需要说明的是,第二制热兼制冷设备工作运转是第二制热运转的一个例子。在第二制热运转中,利用热交换器70及热源热交换器50成为散热器,制冷剂从利用热交换器70经由利用膨胀阀75流向贮液器60,并且制冷剂从热源热交换器50经由热源膨胀阀65流向贮液器60。
〔制冷兼制冷设备工作运转〕
接着,参照图9对制冷兼制冷设备工作运转进行说明。在制冷兼制冷设备工作运转中,室内机组30a工作而对室内进行制冷,制冷设备机组30b工作而对制冷设备的库内进行冷却。
〈冷冻系统的各部分的状态〉
在制冷兼制冷设备工作运转中,在热源机组20中,第一三通阀46成为第二状态,第二三通阀47成为第一状态。这样一来,在流路切换机构45中,第一阀口Q1与第四阀口Q4连通,第二阀口Q2与第三阀口Q3连通。第一压缩机41~第三压缩机43成为驱动状态,热源风扇22和冷却风扇24成为驱动状态。冷却膨胀阀67的开度被适当调节。在室内机组30a及制冷设备机组30b中,利用风扇32成为驱动状态。
〔控制部的动作〕
控制部15根据贮液器60内的压力RP调节热源膨胀阀65的开度。具体而言,贮液器60内的压力RP越高,控制部15使热源膨胀阀65的开度越小。需要说明的是,也可以是:控制部15使热源膨胀阀65的开度基本上全开,在贮液器60内的压力RP变高的情况下使热源膨胀阀65的开度变小。例如,控制部15也可以构成为:在贮液器60内的压力RP不超过预先设定过的阈值的情况下,将热源膨胀阀65的开度维持在全开的状态,在贮液器60内的压力RP超过阈值的情况下,使热源膨胀阀65的开度变小。
在两个室内机组30a及制冷设备机组30b中的每一个中,控制部15对利用膨胀阀75的开度进行调节,以使从利用热交换器70流出的制冷剂的过热度达到目标过热度。
〈冷冻循环的详细情况〉
在制冷兼制冷设备工作运转中,热源机组20的热源热交换器50成为散热器,室内机组30a的利用热交换器70和制冷设备机组30b的利用热交换器70成为蒸发器。制冷剂从热源热交换器50经由热源膨胀阀65流向贮液器60。制冷剂从贮液器60经由室内机组30a的利用膨胀阀75流向室内机组30a的利用热交换器70。制冷剂还从贮液器60经由制冷设备机组30b的利用膨胀阀75流向制冷设备机组30b的利用热交换器70。
具体而言,已从热源机组20的第一压缩机41及第二压缩机42中的每一个压缩机喷出的制冷剂流经中间冷却器52,被吸入到第三压缩机43中并被压缩。已从第三压缩机43喷出的制冷剂经由第二三通阀47流入热源热交换器50,在热源热交换器50中放热。已从热源热交换器50流出的制冷剂在热源膨胀阀65中被减压后,流入贮液器60。
已从贮液器60的液体出口流出的制冷剂在冷却热交换器51的第一制冷剂通路51a中被流经冷却热交换器51的第二制冷剂通路51b的制冷剂吸热。已从冷却热交换器51的第一制冷剂通路51a流出的制冷剂的一部分流入第六通路P56,剩余部分分流到第一液体连接通路P17和第二液体连接通路P18。
已流入第六通路P56的制冷剂在冷却膨胀阀67中被减压后,流经冷却热交换器51的第二制冷剂通路51b,被吸入到第三压缩机43中并被压缩。
已流入第一液体连接通路P17的制冷剂流入室内机组30a,在利用膨胀阀75中被减压后,在利用热交换器70中蒸发。这样一来,室内空气被冷却。已从室内机组30a的利用热交换器70流出的制冷剂经由第一气体连接通路P15和热源机组20的第一三通阀46被吸入到第一压缩机41中并被压缩。
已流入第二液体连接通路P18的制冷剂流入制冷设备机组30b,在利用膨胀阀75中被减压后,在利用热交换器70中蒸发。这样一来,制冷设备的库内空气被冷却。已从制冷设备机组30b的利用热交换器70流出的制冷剂经由第二气体连接通路P16被吸入到热源机组20的第二压缩机42中并被压缩。
需要说明的是,制冷兼制冷设备工作运转是制冷运转的一个例子。在制冷运转中,热源热交换器50成为散热器且利用热交换器70成为蒸发器,制冷剂从热源热交换器50经由热源膨胀阀65流向贮液器60,并且制冷剂从贮液器60流向利用热交换器70。
〔第二实施方式的效果〕
在第二实施方式的冷冻系统10中,能够获得与第一实施方式的冷冻系统10相同的效果。例如,在第二实施方式的冷冻系统10中,进行第一运转(第一制热兼制冷设备工作运转),在该第一运转中,多个热交换器12中的一个热交换器12(室内机组30a的利用热交换器70)成为散热器且两个热交换器12(热源热交换器50和制冷设备机组30b的利用热交换器70)成为蒸发器,制冷剂从成为散热器的热交换器12流向贮液器60,并且制冷剂从贮液器60流向成为蒸发器的两个热交换器12中的每一个热交换器12。在第一运转中,如果贮液器60内的压力RP超过第一压力Pth1,则控制部15将排气阀62从关闭状态设为打开状态。像这样,通过将排气阀62从关闭状态设为打开状态,能够将贮液器60内的气体状态的制冷剂通过排气通路61排出而使贮液器60内的压力RP下降。这样一来,在第一运转中,能够抑制制冷剂在成为蒸发器的多个热交换器12中偏流。
在第二实施方式的冷冻系统10中,进行第一运转的一个例子即第一制热运转(第一制热兼制冷设备工作运转)。在第一制热运转中,利用热交换器70(室内机组30a的利用热交换器70)成为散热器,制冷剂从利用热交换器70经由利用膨胀阀75(室内机组30a的利用膨胀阀75)流向贮液器60。在第一制热运转中,控制部15对利用膨胀阀75的开度进行调节,以使从利用热交换器70流出的制冷剂的温度达到预先设定过的目标温度。
在上述结构中,通过进行第一制热运转,能够对设置有利用热交换器70(室内机组30a的利用热交换器70)的空间进行制热。
在第二实施方式的冷冻系统10中,在第一制热运转(第一制热兼制冷设备工作运转)中,如果贮液器60内的压力RP超过设定压力Ps,控制部15则使利用膨胀阀75(室内机组30a的利用膨胀阀75)的开度变小。
在上述结构中,通过使利用膨胀阀75(室内机组30a的利用膨胀阀75)的开度变小,能够使贮液器60内的压力RP下降。
在第二实施方式的冷冻系统10中,进行第二制热运转(第二制热兼制冷设备工作运转),在该第二制热运转中,利用热交换器70(室内机组30a的利用热交换器70)及热源热交换器50成为散热器,制冷剂从利用热交换器70经由利用膨胀阀75(室内机组30a的利用膨胀阀75)流向贮液器60,并且制冷剂从热源热交换器50经由热源膨胀阀65流向贮液器60。
在上述结构中,通过进行第二制热运转,能够对设置有利用热交换器70的空间进行制热。
在第二实施方式的冷冻系统10中,在第二制热运转(第二制热兼制冷设备工作运转)中,控制部15调节利用膨胀阀75(室内机组30a的利用膨胀阀75)的开度,以使从利用热交换器70(室内机组30a的利用热交换器70)流出的制冷剂的温度达到目标温度,并将热源膨胀阀65的开度维持在预先设定过的开度。
根据上述结构,在第二制热运转(第二制热兼制冷设备工作运转)中,能够将热源膨胀阀65的开度维持在预先设定过的开度。这样一来,例如,与调节热源膨胀阀65的开度以使从热源热交换器50流出的制冷剂的温度达到预先设定过的目标温度的情况相比,能够容易地进行热源膨胀阀65的控制。
在第二实施方式的冷冻系统10中,进行制冷运转(制冷兼制冷设备工作运转),在该制冷运转中,热源热交换器50成为散热器且利用热交换器70(室内机组30a的利用热交换器70)成为蒸发器,制冷剂从热源热交换器50经由热源膨胀阀65流向贮液器60,并且制冷剂从贮液器60流向利用热交换器70。在制冷运转中,控制部15根据贮液器60内的压力RP调节热源膨胀阀65的开度。
在上述结构中,通过进行制冷运转,能够对设置有利用热交换器70(室内机组30a的利用热交换器70)的空间进行制冷。在制冷运转中,能够利用热源膨胀阀65调节贮液器60内的压力RP。
(第二实施方式的变形例)
也可以在第二实施方式的冷冻系统10中设置三个以上的室内机组30a。也可以在第二实施方式的冷冻系统10中设置两个以上的制冷设备机组30b。也可以在第二实施方式的热源机组20中设置两个以上的热源热交换器50。例如,也可以是:在第一运转的一个例子即第一制热兼制冷设备工作运转中,三个以上的室内机组30a的利用热交换器70成为散热器,且两个以上的热源热交换器50和两个以上的制冷设备机组30b的利用热交换器70成为蒸发器。
第二实施方式的控制部15也可以构成为在制冷兼制冷设备工作运转中进行贮液器压力控制。
在第二实施方式的冷冻系统10中也可以进行单纯制冷运转,在该单纯制冷运转中,室内机组30a工作而制冷设备机组30b停止工作。在该单纯制冷运转中,热源机组20的热源热交换器50成为散热器,多个室内机组30a的利用热交换器70成为蒸发器。控制部15也可以构成为在该单纯制冷运转中进行贮液器压力控制。该单纯制冷运转是第一运转的一个例子,也是制冷运转的一个例子。
在第二实施方式的冷冻系统10中设置有两个以上的制冷设备机组30b的情况下,在该冷冻系统10中,也可以进行制冷设备机组30b工作而室内机组30a停止工作的制冷设备工作运转。在该制冷设备工作运转中,热源机组20的热源热交换器50成为散热器,多个制冷设备机组30b的利用热交换器70成为蒸发器。控制部15也可以构成为在该制冷设备工作运转中进行贮液器压力控制。该制冷设备工作运转是第一运转的一个例子,也是制冷运转的一个例子。
(其他实施方式)
在第一运转中成为散热器的热交换器12的数量不限于一个。在第一运转中成为蒸发器的热交换器12的数量不限于两个。在第一运转中,设置在制冷剂回路11中的多个热交换器12中的至少一个热交换器12成为散热器且两个以上的热交换器12成为蒸发器。
在第一制热运转中成为散热器的热交换器12并不仅限于利用热交换器70。例如,在第一制热运转中,设置在制冷剂回路11中的多个热交换器12中的不是利用热交换器70的另一个热交换器12也可以与利用热交换器70一起成为散热器。在第一制热运转中,设置在制冷剂回路11中的多个热交换器12中的至少一个利用热交换器70成为散热器。
在第二制热运转中成为散热器的热交换器12并不仅限于利用热交换器70和热源热交换器50。例如,在第二制热运转中,设置在制冷剂回路11中的多个热交换器12中的不是利用热交换器70及热源热交换器50的另外的热交换器12也可以与利用热交换器70及热源热交换器50一起成为散热器。在第二制热运转中,设置在制冷剂回路11中的多个热交换器12中的至少一个利用热交换器70和至少一个热源热交换器50成为散热器。
在制冷运转中成为散热器的热交换器12并不仅限于一个热源热交换器50。在制冷运转中成为蒸发器的热交换器12并不仅限于一个利用热交换器70。在制冷运转中,设置在制冷剂回路11中的多个热交换器12中的至少一个热源热交换器50成为散热器,至少一个利用热交换器70成为蒸发器。
以上所述的“第一”、“第二”、“第三”等术语仅用于区分包含上述术语的语句,并不限定该语句的数量、顺序。
对实施方式以及变形例进行了说明,然而应该可以理解,在不脱离权利要求书的主旨和范围的情况下,可以对实施方式、技术方案进行多种变更。只要不破坏本公开的对象的功能,也可以对以上的实施方式以及变形例进行适当的组合或替换。
-产业实用性-
综上所述,本公开作为冷冻系统是有用的。
-符号说明-
10 冷冻系统
11 制冷剂回路
12 热交换器
15 控制部
20 热源机组
21 热源回路
22 热源风扇
23 热源控制部
30 利用机组
31 利用回路
32 利用风扇
33 利用控制部
40 压缩部件
50 热源热交换器
60 贮液器
61 排气通路
62 排气阀
65 热源膨胀阀
66 压力释放阀
70 利用热交换器
75 利用膨胀阀

Claims (11)

1.一种冷冻系统,包括制冷剂回路(11)和控制部(15),二氧化碳即制冷剂在所述制冷剂回路(11)中循环,其特征在于:
所述制冷剂回路(11)具有多个热交换器(12)、贮液器(60)、排气通路(61)以及排气阀(62),所述排气通路(61)使气体状态的制冷剂从所述贮液器(60)排出,所述排气阀(62)设置在所述排气通路(61)上,
在所述冷冻系统中,进行第一运转,在所述第一运转中,所述多个热交换器(12)中的一个热交换器(12)成为散热器且两个热交换器(12)成为蒸发器,制冷剂从成为散热器的热交换器(12)流向所述贮液器(60),并且制冷剂从所述贮液器(60)流向成为蒸发器的两个热交换器(12)中的每一个热交换器(12),
在所述排气阀(62)处于关闭状态的情况下,在所述第一运转中,如果所述贮液器(60)内的压力(RP)超过预先设定过的第一压力(Pth1),则所述控制部(15)将所述排气阀(62)从关闭状态设为打开状态,
所述第一压力(Pth1)是所述制冷剂的临界压力以下的压力。
2.根据权利要求1所述的冷冻系统,其特征在于:
在所述排气阀(62)处于打开状态的情况下,在所述第一运转中,在所述贮液器(60)内的压力(RP)在第一范围内的情况下,所述控制部(15)调节所述排气阀(62)的开度,以使所述贮液器(60)内的压力(RP)达到在所述第一范围内预先设定过的所述制冷剂的临界压力以下的目标压力,所述第一范围为从比所述第一压力(Pth1)低的第二压力(Pth2)到比所述第一压力(Pth1)高的第三压力(Pth3)为止的范围。
3.根据权利要求2所述的冷冻系统,其特征在于:
在所述排气阀(62)处于打开状态的情况下,在所述第一运转中,在所述贮液器(60)内的压力(RP)在第二范围内的情况下,所述贮液器(60)内的压力(RP)越高,所述控制部(15)使所述排气阀(62)的开度越大,所述第二范围为从所述第三压力(Pth3)到比所述第三压力(Pth3)高的第四压力(Pth4)为止的范围。
4.根据权利要求3所述的冷冻系统,其特征在于:
在所述排气阀(62)处于打开状态的情况下,在所述第一运转中,在所述贮液器(60)内的压力(RP)比所述第四压力(Pth4)高的情况下,所述控制部(15)将所述排气阀(62)的开度维持在预先设定过的最大开度。
5.根据权利要求2到4中任一项权利要求所述的冷冻系统,其特征在于:
在所述排气阀(62)处于打开状态的情况下,在所述第一运转中,在所述贮液器(60)内的压力(RP)比所述第二压力(Pth2)低的情况下,所述贮液器(60)内的压力(RP)越低,所述控制部(15)使所述排气阀(62)的开度越小。
6.根据权利要求1到4中任一项权利要求所述的冷冻系统,其特征在于:
所述多个热交换器(12)包含利用热交换器(70),
所述制冷剂回路(11)具有利用膨胀阀(75),
所述第一运转是第一制热运转,在所述第一制热运转中,所述利用热交换器(70)成为散热器,制冷剂从所述利用热交换器(70)经由所述利用膨胀阀(75)流向所述贮液器(60),
在所述第一制热运转中,所述控制部(15)调节所述利用膨胀阀(75)的开度,以使从所述利用热交换器(70)流出的制冷剂的温度达到预先设定过的目标温度。
7.根据权利要求6所述的冷冻系统,其特征在于:
在所述第一制热运转中,如果所述贮液器(60)内的压力(RP)超过比所述第一压力(Pth1)高的设定压力(Ps),则所述控制部(15)使所述利用膨胀阀(75)的开度变小。
8.根据权利要求7所述的冷冻系统,其特征在于:
所述多个热交换器(12)包含热源热交换器(50),
所述制冷剂回路(11)具有热源膨胀阀(65),
在所述冷冻系统中,进行第二制热运转,在所述第二制热运转中,所述利用热交换器(70)及所述热源热交换器(50)成为散热器,制冷剂从所述利用热交换器(70)经由所述利用膨胀阀(75)流向所述贮液器(60),并且制冷剂从所述热源热交换器(50)经由所述热源膨胀阀(65)流向所述贮液器(60)。
9.根据权利要求8所述的冷冻系统,其特征在于:
在所述第二制热运转中,所述控制部(15)调节所述利用膨胀阀(75)的开度以使从所述利用热交换器(70)流出的制冷剂的温度达到预先设定过的目标温度,并且所述控制部(15)将所述热源膨胀阀(65)的开度维持在预先设定过的开度。
10.根据权利要求8或9所述的冷冻系统,其特征在于:
在所述冷冻系统中,进行制冷运转,在所述制冷运转中,所述热源热交换器(50)成为散热器且所述利用热交换器(70)成为蒸发器,制冷剂从所述热源热交换器(50)经由所述热源膨胀阀(65)流向所述贮液器(60),并且制冷剂从所述贮液器(60)流向所述利用热交换器(70),
在所述制冷运转中,所述控制部(15)根据所述贮液器(60)内的压力(RP)调节所述热源膨胀阀(65)的开度。
11.一种热源机组,该热源机组与多个利用机组(30)一起构成冷冻系统,在所述多个利用机组(30)中分别设置有利用回路(31),所述冷冻系统具有制冷剂回路(11),二氧化碳即制冷剂在该制冷剂回路(11)中循环,
所述制冷剂回路(11)具有多个热交换器(12)、贮液器(60)、排气通路(61)以及排气阀(62),所述排气通路(61)使气态制冷剂从所述贮液器(60)排出,所述排气阀(62)设置在所述排气通路(61)上,
在所述冷冻系统中,进行第一运转,在所述第一运转中,所述多个热交换器(12)中的一个热交换器(12)成为散热器且两个热交换器(12)成为蒸发器,制冷剂从成为散热器的热交换器(12)流向所述贮液器(60),并且制冷剂从所述贮液器(60)流向成为蒸发器的两个热交换器(12)中的每一个热交换器(12),
所述热源机组的特征在于:
所述热源机组包括:
热源回路(21),所述热源回路(21)与所述多个利用机组(30)的利用回路(31)连接而构成所述制冷剂回路(11);以及
热源控制部(23),在所述第一运转中,如果所述贮液器(60)内的压力超过预先设定过的第一压力(Pth1),则所述热源控制部(23)将所述排气阀(62)从关闭状态设为打开状态,
所述第一压力(Pth1)是所述制冷剂的临界压力以下的压力。
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