JP2006118826A - Oil quantity determining device, refrigeration device and its control method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、圧縮機内のオイル量を判定するオイル量判定装置、複数の高圧容器の圧縮機を備え、一の圧縮機の高圧部と他の圧縮機の低圧部とを、オイル管で接続した冷凍装置及びその制御方法に関する。 The present invention includes an oil amount determination device that determines the amount of oil in a compressor, and compressors of a plurality of high-pressure containers, and a high pressure portion of one compressor and a low pressure portion of another compressor are connected by an oil pipe. The present invention relates to a refrigeration apparatus and a control method thereof.
従来より、複数の高圧容器の圧縮機を備え、一の圧縮機の高圧部と他の圧縮機の低圧部とを、オイル管(均油管)で接続した冷凍装置が知られている。この種の冷凍装置は、冷媒が流れる同一系統内に複数台の圧縮機を備えるので、運転中にいずれかの圧縮機内のオイル(潤滑油)が不足する可能性がある。このため、この種の冷凍装置は、各圧縮機内のオイル量を検知する油面センサを備え、この油面センサによってオイル量の不足を検知している(例えば、特許文献1)。
しかし、従来の構成では、圧縮機の数だけ油面センサが必要であり、しかも、油面センサには、一般にフロート式の油面センサが用いられるため、部品点数が多くなってしまう。 However, the conventional configuration requires as many oil level sensors as the number of compressors, and moreover, since a float type oil level sensor is generally used as the oil level sensor, the number of parts increases.
そこで、本発明の目的は、油面センサを用いることなく、圧縮機内のオイル量が不足しているか否かを検知することができるオイル量判定装置、冷凍装置及びその制御方法を提供することにある。 Therefore, an object of the present invention is to provide an oil amount determination device, a refrigeration device, and a control method thereof that can detect whether or not the amount of oil in the compressor is insufficient without using an oil level sensor. is there.
上述課題を解決するため、本発明は、オイル量判定装置において、一の圧縮機の高圧部と他の圧縮機の低圧部とを接続するオイル管のオイル温度を測定するオイル温度センサと、前記一の圧縮機の吐出温度、吐出圧力及び吸込圧力に基づいて、前記一の圧縮機の圧縮冷媒が等エンタルピ変化により前記一の圧縮機の吸込圧力の冷媒に変化した場合の温度を算出する温度算出手段と、この温度算出手段が算出した温度と前記オイル温度センサの測定温度とを比較し、この比較結果に基づいて、前記一の圧縮機内のオイル量が不足しているか否かを判定するオイル量判定手段とを備えたことを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, the present invention provides an oil amount sensor that measures an oil temperature of an oil pipe that connects a high pressure part of one compressor and a low pressure part of another compressor, The temperature for calculating the temperature when the compressed refrigerant of the one compressor is changed to the refrigerant of the suction pressure of the one compressor due to the isenthalpy change based on the discharge temperature, discharge pressure and suction pressure of the one compressor The calculating means compares the temperature calculated by the temperature calculating means with the measured temperature of the oil temperature sensor, and determines whether or not the amount of oil in the one compressor is insufficient based on the comparison result. And an oil amount determining means.
また、本発明は、複数の高圧容器の圧縮機を備え、一の圧縮機の高圧部と他の圧縮機の低圧部とを、オイル管で接続した冷凍装置において、前記オイル管のオイル温度を測定するセンサと、前記一の圧縮機の吐出温度、吐出圧力及び吸込圧力に基づいて、前記一の圧縮機の圧縮冷媒が等エンタルピ変化により前記一の圧縮機の吸込圧力の冷媒に変化した場合の温度を算出する温度算出手段と、この温度算出手段が算出した温度と前記センサの測定温度とを比較し、この比較結果に基づいて、前記一の圧縮機内のオイル量が不足しているか否かを判定するオイル量判定手段とを備えたことを特徴とする。 The present invention also includes a compressor having a plurality of high-pressure containers, wherein the oil temperature of the oil pipe is set in a refrigeration apparatus in which a high-pressure part of one compressor and a low-pressure part of another compressor are connected by an oil pipe. Based on the sensor to be measured and the discharge temperature, discharge pressure, and suction pressure of the one compressor, when the compressed refrigerant of the one compressor changes to the refrigerant of the suction pressure of the one compressor due to an equal enthalpy change The temperature calculation means for calculating the temperature of the engine, the temperature calculated by the temperature calculation means and the measured temperature of the sensor are compared, and based on the comparison result, whether or not the amount of oil in the one compressor is insufficient And an oil amount judging means for judging whether or not.
また、本発明は、複数の高圧容器の圧縮機を備え、一の圧縮機の高圧部と他の圧縮機の低圧部とを、オイル管で接続した冷凍装置において、前記オイル管のオイル温度を測定するオイル温度センサと、前記一の圧縮機の吐出温度を測定する吐出温度センサと、前記一の圧縮機の吐出圧力及び吸込圧力、並びに前記センサの測定温度に基づいて、前記オイル管を流れる前記一の圧縮機の圧縮冷媒が等エンタルピ変化により前記一の圧縮機の吐出圧力の冷媒に変化した場合の温度を算出する温度算出手段と、この温度算出手段が算出した温度と前記吐出温度センサの測定温度とを比較し、この比較結果に基づいて、前記一の圧縮機内のオイル量が不足しているか否かを判定するオイル量判定手段とを備えたことを特徴とする。 The present invention also includes a compressor having a plurality of high-pressure containers, wherein the oil temperature of the oil pipe is set in a refrigeration apparatus in which a high-pressure part of one compressor and a low-pressure part of another compressor are connected by an oil pipe. An oil temperature sensor to be measured, a discharge temperature sensor for measuring a discharge temperature of the one compressor, a discharge pressure and a suction pressure of the one compressor, and a temperature measured by the sensor flow through the oil pipe A temperature calculating means for calculating a temperature when the compressed refrigerant of the one compressor is changed to a refrigerant having a discharge pressure of the one compressor due to a change in isoenthalpy; the temperature calculated by the temperature calculating means; and the discharge temperature sensor And an oil amount determination means for determining whether or not the amount of oil in the one compressor is insufficient based on the comparison result.
また、本発明は、上記発明において、前記オイル管は、前記一の圧縮機内のオイル量が予め定めたオイルレベル以下の場合に、その圧縮機内の圧縮冷媒が前記オイル管を介して他の圧縮機に流出するように、前記一の圧縮機の所定位置に接続され、前記オイル量判定手段は、前記一の圧縮機内のオイル量が前記オイルレベル以下か否かを判定することを特徴とする。また、本発明は、上記発明において、前記オイル管は絞りを備え、前記センサは、前記オイル管の絞りと前記他の圧縮機の低圧部との間の温度を測定することを特徴とする。 Further, the present invention provides the oil pipe according to the above invention, wherein when the amount of oil in the one compressor is equal to or lower than a predetermined oil level, the compressed refrigerant in the compressor passes through another oil pipe through the oil pipe. It is connected to a predetermined position of the one compressor so as to flow into the machine, and the oil amount determination means determines whether or not the oil amount in the one compressor is equal to or less than the oil level. . Further, the present invention is characterized in that, in the above-mentioned invention, the oil pipe includes a throttle, and the sensor measures a temperature between the throttle of the oil pipe and a low pressure part of the other compressor.
また、本発明は、複数の高圧容器の圧縮機を備え、一の圧縮機の高圧部と他の圧縮機の低圧部とを、オイル管で接続した冷凍装置の制御方法において、
前記一の圧縮機の吐出温度、吐出圧力及び吸込圧力に基づいて、前記一の圧縮機の圧縮冷媒が等エンタルピ変化により前記一の圧縮機の吸込圧力の冷媒に変化した場合の温度を算出する温度算出ステップと、前記算出した温度と、前記オイル管のオイル温度とを比較し、この比較結果に基づいて、前記一の圧縮機内のオイル量が不足しているか否かを判定するオイル量判定ステップとを備えたことを特徴とする。
Further, the present invention is a control method of a refrigeration apparatus comprising a plurality of high-pressure vessel compressors, wherein a high-pressure part of one compressor and a low-pressure part of another compressor are connected by an oil pipe,
Based on the discharge temperature, discharge pressure, and suction pressure of the one compressor, the temperature when the compressed refrigerant of the one compressor is changed to the refrigerant of the suction pressure of the one compressor due to an isenthalpy change is calculated. An oil amount determination that compares a temperature calculation step with the calculated temperature and the oil temperature of the oil pipe and determines whether or not the amount of oil in the one compressor is insufficient based on the comparison result And a step.
また、本発明は、複数の高圧容器の圧縮機を備え、一の圧縮機の高圧部と他の圧縮機の低圧部とを、オイル管で接続した冷凍装置の制御方法において、前記一の圧縮機の吐出圧力及び吸込圧力、並びに前記センサの測定温度に基づいて、前記オイル管を流れる前記一の圧縮機の圧縮冷媒が等エンタルピ変化により前記一の圧縮機の吐出圧力の冷媒に変化した場合の温度を算出する温度算出ステップと、前記算出した温度と前記一の圧縮機の吐出温度とを比較し、この比較結果に基づいて、前記一の圧縮機内のオイル量が不足しているか否かを判定するオイル量判定ステップとを備えたことを特徴とする。 Further, the present invention provides a method for controlling a refrigeration apparatus comprising a plurality of high-pressure vessel compressors, wherein a high-pressure part of one compressor and a low-pressure part of another compressor are connected by an oil pipe. When the compressed refrigerant of the one compressor flowing through the oil pipe is changed to the refrigerant of the discharged pressure of the one compressor due to an equal enthalpy change based on the discharge pressure and suction pressure of the compressor and the measured temperature of the sensor A temperature calculating step for calculating the temperature of the compressor, and comparing the calculated temperature with the discharge temperature of the one compressor, and based on the comparison result, whether or not the amount of oil in the one compressor is insufficient. An oil amount determining step for determining the oil amount.
本発明は、一の圧縮機の吐出温度、吐出圧力及び吸込圧力に基づいて、一の圧縮機の圧縮冷媒が等エンタルピ変化により一の圧縮機の吸込圧力の冷媒に変化した場合の温度を算出し、算出した温度とオイル管のオイル温度とを比較し、この比較結果に基づいて、一の圧縮機内のオイル量が不足しているか否かを判定するので、油面センサを用いることなく、圧縮機内のオイル量が不足しているか否かを検知することができる。 The present invention calculates the temperature when the compressed refrigerant of one compressor is changed to the refrigerant at the suction pressure of one compressor due to a change in isenthalpy based on the discharge temperature, discharge pressure and suction pressure of one compressor. Then, the calculated temperature and the oil temperature of the oil pipe are compared, and based on this comparison result, it is determined whether or not the amount of oil in one compressor is insufficient, so without using an oil level sensor, It is possible to detect whether or not the amount of oil in the compressor is insufficient.
以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳述する。
図1は、本発明に係る冷凍装置の一例を示す空気調和装置1の回路図である。この空気調和装置1は、複数台(例えば2台)の室外ユニット2A、2Bと、複数台(例えば2台)の室内ユニット3A、3Bとを備えている。この空気調和装置1は、室外ユニット2A、2Bと室内ユニット3A、3Bとを接続する冷媒配管5が、低圧ガス管6と、高圧ガス管7と、液管8とから構成され、室内ユニット3A、3Bを同時に冷房運転若しくは暖房運転可能とし、または、これらの冷房運転(ドライ運転を含む)と暖房運転とを混在して実施可能としている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a circuit diagram of an air conditioner 1 showing an example of a refrigeration apparatus according to the present invention. The air conditioner 1 includes a plurality of (for example, two)
室内ユニット3Aは、室内熱交換器(利用側熱交換器)10と膨張弁(減圧装置)11とを備えて構成され、この室内熱交換器10の一端は、膨張弁11を介して液管8に配管接続される。また、室内熱交換器10の他端には、分岐管12が接続され、この分岐管12は、高圧ガス分岐管12Aと低圧ガス分岐管12Bとに分岐し、一方の高圧ガス分岐管12Aは第1開閉弁(例えば、電磁弁)13を介して高圧ガス管7に接続され、他方の低圧ガス分岐管12Bは第2開閉弁(例えば、電磁弁)14を介して低圧ガス管6に接続される。また、室内ユニット3Aには、室外熱交換器21の出入口温度や室温を検出する温度センサ等が配置される他、これらセンサの検出結果を入力してこの室内ユニット3Aの制御を行う室内制御装置(図示せず)を備えている。室内ユニット3Bは、室内ユニット3Aと略同一の構成であるため、同一の部分に同一の符号を付して示し、重複する説明は省略する
The indoor unit 3 </ b> A includes an indoor heat exchanger (use side heat exchanger) 10 and an expansion valve (decompression device) 11, and one end of the
図2は、室外ユニット2Aの構成を示す回路図である。室外ユニット2Aは、能力可変型の圧縮機(DCインバータ圧縮機)20Aと、能力一定型の圧縮機(AC圧縮機)20B1、20B2と、室外熱交換器(熱源側熱交換器)21と、膨張弁22と、レシーバタンク23等から概略構成されている。以下、各圧縮機20A、20B1、20B2を特に区別する必要がない場合は、圧縮機20と表記する。
FIG. 2 is a circuit diagram showing a configuration of the
各圧縮機20A、20B1、20B2は、圧縮動作時に内部が高圧となる高圧容器の圧縮機であり、図3に示すように、内部に溜まったオイル(潤滑油)がこれ以上下がるとオイル不足となるオイル基準面OMに相当する高さに、オイル取出口60が設けられる。圧縮機20B1のオイル取出口60は、オイル管60を介して圧縮機20Aの吸込管30Aと接続され、圧縮機20Aのオイル取出口60は、オイル管60を介して圧縮機20B2の吸込管30B2と接続され、さらに、圧縮機20B2のオイル取出口60は、オイル管60を介して圧縮機20B1の吸込管30B1と接続される。
すなわち、一の圧縮機20の高圧部(高圧容器内)と他の圧縮機20の低圧部(吸込管内)とがオイル管61で連結された構成となっている。このため、一の圧縮機20内のオイル量がオイル基準面OM以上となった場合、オイル基準面OM以上の余剰オイルが、オイル管61を介して他の圧縮機20内に供給され、各圧縮機20A、20B1、20B2内のオイル量が略均等に調整される。
Each of the
That is, the high pressure part (inside the high pressure vessel) of one compressor 20 and the low pressure part (inside the suction pipe) of another compressor 20 are connected by the
これに対し、例えば、一の圧縮機20B1内のオイル量がオイル基準面OM以下であって、一の圧縮機20B1の高圧部と他の圧縮機20Aの低圧部とに所定の圧力差が存在している場合、一の圧縮機20B1内の高圧ガス冷媒がオイル管61を介して他の圧縮機20A内に流れる。図3に示すように、オイル管61には、キャピラリーチューブ(絞り)62が設けられているため、高圧ガス冷媒は、等エンタルピ変化により減圧・膨張化し、低圧ガス冷媒として他の圧縮機20Aに供給される。また、オイル管61におけるキャピラリーチューブ62と他の圧縮機20との間(オイル管61のキャピラリーチューブ62の下流側)には、オイル管61のオイル温度を測定する温度センサ(例えば、サーミスタ)SRが取り付けられている。
On the other hand, for example, the amount of oil in one compressor 20B1 is less than or equal to the oil reference plane OM, and there is a predetermined pressure difference between the high pressure part of one compressor 20B1 and the low pressure part of the
図2に示すように、各圧縮機20A、20B1、20B2は、並列接続され、各圧縮機20A、20B1、20B2の吸込口に共通接続された吸込管30が、アキュムレータ24を介して低圧ガス管6に接続される。また、各圧縮機20A、20B1、20B2の吐出口に接続された吐出管31は、オイルセパレータ25を介して2つに分岐し、一方の冷媒吐出分岐管31Aが高圧ガス管7に接続され、他方の冷媒吐出分岐管31Bが室外熱交換器21に接続される。
As shown in FIG. 2, the compressors 20 </ b> A, 20 </ b> B <b> 1, 20 </ b> B <b> 2 are connected in parallel, and a
ここで、上記冷媒吐出分岐管31Bには、切換弁40が設けられ、この切換弁40を開けると圧縮機20の吐出冷媒が室外熱交換器21に供給される。さらに、この冷媒吐出分岐管31Bには、上記切換弁40と室外熱交換器21との間に四方弁41が設けられ、この四方弁41は、室外熱交換器21から見て、室外熱交換器21の一端を、上記切換弁40につながる管路(冷媒吐出分岐管31B+冷媒吐出分岐管31A)、又は圧縮機20の吸込管30につながる管路(暖房経路用配管32)のいずれか一方に選択的に切り換える切換弁として機能する。
Here, the refrigerant
室外熱交換器21の他端は、室外熱交換器21に供給する冷媒流量を調整するための膨張弁26、レシーバタンク23及び補助冷却回路28を介して液管8と配管接続される。レシーバタンク23は、室外ユニット2Aと室内ユニット3A、3Bとの間の液状冷媒を蓄えて各ユニット間の冷媒の需給の調整を図るものである。
また、補助冷却回路28は、レシーバタンク23と液管8とを接続する冷媒配管33を流れる液冷媒を補助冷却するものであり、より具体的には、レシーバタンク23と液管8との間の液冷媒が通る配管33の一部と、この配管33から分岐して膨張弁29を通過した冷媒が通る分岐管34の一部とを2重管で構成した、いわゆる2重管式熱交換器が適用される。この分岐管34は、補助冷却回路28に接続された冷媒配管35を介して圧縮機20の吸込管30とつながり、この分岐管34、35を通過した冷媒は圧縮機20の吸込口に戻される。
The other end of the
The
また、オイルセパレータ25には、図2に示すように、オイルセパレータ25に溜められたオイル量が所定量以上の場合に、余剰のオイル(潤滑油)を圧縮機20の吸込管30に戻す冷媒戻し管45と、当該オイルセパレータ25と他の室外ユニット2Bのオイルセパレータ25とを接続するためのオイルバランス管46とが接続される。このオイルバランス管46は、開閉弁46Aを備え、図1に示すように、オイル管47を介して他の室外ユニット2Bのオイルセパレータ25と接続されると共に、このオイルバランス管46から分岐する分岐管45Aを介して冷媒戻し管45に接続される。
この分岐管45Aには、開閉弁45Bが設けられる。このため、開閉弁46Aが開き、開閉弁45Bが閉じると、オイルセパレータ25に貯留されたオイルが他の室外ユニット2Bに供給され、開閉弁46Aが閉じ、開閉弁45Bが開くと、他の室外ユニット2Bから供給されたオイルが分岐管45Aを介して冷媒戻し管45に供給され、これによって、室外ユニット2A、2B間をオイルが行き来可能に構成されている。
Further, as shown in FIG. 2, the
The
また、室外ユニット2Aは、圧縮機20の吸込圧力を検出する圧力センサSA、圧縮機20の吐出圧力を検出する圧力センサSB、圧縮機20の吐出温度を測定する温度センサST、室外熱交換器21の出入口温度を検出する温度センサSO1、SO2等の各種センサ、複数の逆止弁、各種センサの検出結果を入力して室外ユニット2A全体を制御する室外制御装置(温度算出手段、オイル量判定手段)100等を備える。室外ユニット2Bについては、室外ユニット2Aと略同一の構成であるため、同一の部分には同一の符号を付して示し、重複する説明は省略する。さらに、この空気調和装置1は、図示を省略したリモートコントローラを備え、室外ユニット2A、2Bのいずれかの室外制御装置100が、リモートコントローラを介して入力したユーザ指示等に応じて、他の室外制御装置100や室内制御装置と通信し、この空気調和装置1全体の運転制御を行う。
The
具体的には、全ての室内ユニット3A、3Bを同時に冷房運転する場合、各室外ユニット2A、2Bでは、切換弁40が開くと共に四方弁41が切換制御され、また、各室内ユニット3A、3Bでは第1開閉弁13が閉じ、第2開閉弁14が開く。この場合、図1に実線矢印で示すように、圧縮機20の吐出冷媒が、オイルセパレータ25を介して室外熱交換器21に供給され、ここで放熱・凝縮して液冷媒となり、レシーバタンク23及び補助冷却回路28を経て液管8に供給される。
そして、室内ユニット3A、3Bにおいては、液管8を介して液冷媒が膨張弁11を介して室内熱交換器10に供給され、ここで吸熱・蒸発し、低温低圧のガス冷媒となり、第2開閉弁14を介して低圧ガス管6に供給される。この低圧ガス管6に供給されたガス冷媒は、室外ユニット2A、2Bの吸込管30を介して圧縮機20で再び圧縮される。これによって、全ての室内ユニット3A、3Bで同時に冷房運転が可能になる。
Specifically, when all the
In the
一方、全ての室内ユニット3A、3Bを同時に暖房運転する場合、各室外ユニット2A、2Bでは、切換弁40が閉じると共に四方弁41が切換制御され、各室内ユニット3A、3Bでは第1開閉弁13が開き、第2開閉弁14が閉じる。この場合、図1に波線矢印で示すように、圧縮機20が吐出した高温高圧のガス冷媒が、オイルセパレータ25を介して高圧ガス管7に供給される。
そして、室内ユニット3A、3Bにおいては、高圧ガス管7を介してガス冷媒が室内熱交換器10に供給され、ここで、放熱・凝縮して液冷媒となった後、膨張弁11を介して液管8に供給される。この液管8に供給された液冷媒は、室外ユニット2A、2Bの冷媒配管33及びレシーバタンク23を介して室外熱交換器21に供給され、ここで、吸熱・蒸発し、ここで低温低圧のガス冷媒となり、吸込管30を介して圧縮機20で再び圧縮される。これによって、全ての室内ユニット3A、3Bで同時に暖房運転が可能になる。
On the other hand, when all the
In the
また、暖房運転と冷房運転の混在運転を行う場合、例えば、室内ユニット3Aを暖房運転し、室内ユニット3Bを冷房運転する場合、室外ユニット2A、2Bが上記同時暖房運転の場合と同様に制御される一方、室内ユニット3Aにおいては、第1開閉弁13が閉じ、第2開閉弁14が開き、室内ユニット3Bにおいては、第1開閉弁13が開き、第2開閉弁15が閉じる。この場合、各室外ユニット2A、2Bから高温高圧のガス冷媒が高圧ガス管7に供給され、室内ユニット3Aにおいては、高圧ガス管7を介してガス冷媒が室内熱交換器10に供給され、ここで放熱・凝縮して液冷媒となった後、膨張弁11を介して液管8に供給される。この液管8に供給された液冷媒の一部は室外ユニット2A、2Bへ戻り、室外熱交換器21で吸熱・蒸発し、低温低圧のガス冷媒となる。
Further, when performing a mixed operation of heating operation and cooling operation, for example, when the
一方、液管8に供給された液冷媒の残りは、室内ユニット3Bの室内熱交換器10に供給され、ここで吸熱・蒸発し、低温低圧のガス冷媒となった後、第2開閉弁14を介して低圧ガス管6に供給される。そして、この低圧ガス管6に供給された冷媒は、室外熱交換器21を経た上記ガス冷媒と共に、吸込管30を介して圧縮機20で再び圧縮される。これによって、室内ユニット3A、3B毎に暖房運転と冷房運転とが可能になる。
On the other hand, the remainder of the liquid refrigerant supplied to the liquid pipe 8 is supplied to the
ところで、上記冷房、暖房運転中において、圧縮機20A、20B1、20B2内のオイル(潤滑油)は冷媒と共に同一系統内を流れる。この同一系統には、複数の圧縮機20A、20B1、20B2が設けられるので、運転中にいずれかの圧縮機20A、20B1、20B2にオイルが偏って蓄積されると、いずれかの圧縮機20A、20B1、20B2にオイル不足が生じるおそれがある。
By the way, during the cooling and heating operations, the oil (lubricating oil) in the
本実施形態では、圧縮機20A、20B1、20B2にオイル不足が生じているか否かを検出するためのオイル量検出処理が実行される。この処理は、室外制御装置100により実行される。
図4は、オイル量検出処理を示すフローチャートである。以下、圧縮機20Aに対して行う場合を例に説明する。まず、室外制御装置100は、温度センサST及び圧力センサSA、SBにより、圧縮機20Aの吐出温度TH、吐出圧力HP及び吸込圧力LPの測定値を取得し、図5に示すように、各値TH、HP、LPから圧縮機20Aのガス冷媒が等エンタルピ変化により吸込圧力LPの冷媒に変化した場合の温度TLを求めるべく、以下に示す(1)式を用いて、温度TLを算出する(ステップS1)。
In the present embodiment, an oil amount detection process for detecting whether or not oil shortage has occurred in the
FIG. 4 is a flowchart showing the oil amount detection process. Hereinafter, the case where it performs with respect to the
TL=f(HP,LP,TH)・・・(1) TL = f (HP, LP, TH) (1)
次に、室外制御装置100は、温度センサSRにより、圧縮機20Aのオイル管61のオイル温度TRを取得し、このオイル温度TRが上記温度TLより低いか否かを判定する(ステップS2)。
ここで、オイル管61をガス冷媒が流れている場合は、ガス冷媒はキャピラリーチューブ62で等エンタルピ変化にて圧縮機20Aの低圧(吸込圧力LP)に減圧し、さらに、ガス冷媒のため熱容量が小さく冷やされやすいことから、オイル管61通過中に周囲空気により冷やされ、等エンタルピ変化だけを考慮して算出した温度TLよりも低くなる。
一方、オイル管61をオイルが流れている場合、液体であるオイルはキャピラリーチューブ62を通過しても膨張せず、しかもオイルは熱容量がガス冷媒よりも極めて大きいため、仮にオイル管61の周囲空気が低くオイル管61通過中に冷やされとしても、そのオイル温度は、上記算出した温度TLよりも高い温度となる。
Next, the
Here, when the gas refrigerant is flowing through the
On the other hand, when oil flows through the
このため、室外制御装置100は、測定したオイル温度TRが上記温度TLより低い場合(ステップS2:YES)、オイル管61をガス冷媒が流れていると判断できるため、圧縮機20A内のオイルがオイル基準面OM以下であり、オイル量が不足していると判定する(ステップS3)。一方、室外制御装置100は、測定したオイル温度TRが上記温度TLより高い場合(ステップS2:NO)、オイル管61をオイルが流れていると判断できるため、圧縮機20A内のオイルがオイル基準面OM以上であり、オイル有りと判定する(ステップS4)。以上が、オイル量検出処理である。このオイル量検出処理は、所定周期で繰り返し実行され、オイルの有無が継続的に判定される。
なお、本実施形態では、オイル量検出処理を圧縮機20Aに対して行う場合を例に説明したが、全ての圧縮機20A、20B1、20B2に対して行なってもよく、或いは、室外ユニット2A、3A毎に各一台の圧縮機20だけに対して行うようにしてもよい。
For this reason, the
In the present embodiment, the case where the oil amount detection process is performed on the
上記オイル量検出処理の結果、圧縮機20内のオイル量が不足していると判定した場合、室外制御装置100は、圧縮機20のオイル不足を解消すべく、オイル不足の圧縮機20が能力一定型の圧縮機20B1、20B2の場合は、運転を停止し、若しくは、能力可変型の圧縮機20Aの場合は運転周波数を運転可能な最低周波数まで下げる、又は、オイルバランス管46及びオイル管47を経由して、オイルの不足する室外ユニット側に、他の室外ユニット内のオイルを回収させる等のオイル不足解消処理を実行する。
When it is determined that the amount of oil in the compressor 20 is insufficient as a result of the oil amount detection process, the
このように、本実施形態では、圧縮機20の圧縮冷媒が等エンタルピ変化によりその圧縮機20の吸込圧力の冷媒に変化した場合の温度TRを算出し、この算出温度TRと、オイル管61のオイル温度TRの測定値との比較により圧縮機20のオイル不足を検知するため、フロート式の油面センサを用いて圧縮機のオイル不足を検知する従来のものに比して、部品点数を少なくすることができ、空気調和装置1のコスト低減に有利となる。
As described above, in this embodiment, the temperature TR when the compressed refrigerant of the compressor 20 is changed to the refrigerant having the suction pressure of the compressor 20 due to the isenthalpy change is calculated, and the calculated temperature TR and the
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、上記実施形態では、圧縮機20の圧縮冷媒が等エンタルピ変化によりその圧縮機20の吸込圧力の冷媒に変化した場合の算出温度TRと、オイル温度TRとの比較によりオイル不足か否かを判定する場合について例示したが、本発明はこれに限らない。
具体的には、図6に他のオイル量検出処理を示すように、室外制御装置100は、圧力センサSA、SB及び温度センサSRにより、圧縮機20の吐出圧力HP、吸込圧力LP及びオイル管61のオイル温度TRを取得し、図7に示すように、各値HP、LP、TRから、オイル管61を流れる圧縮機20のガス冷媒が等エンタルピ変化により吐出圧力HPの冷媒に変化した場合の温度THKを求めるべく、以下に示す(2)式を用いて、温度THKを算出する(ステップS1A)。
Although one embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to this. For example, in the above-described embodiment, whether the compressed refrigerant of the compressor 20 is changed to the refrigerant having the suction pressure of the compressor 20 due to the isenthalpy change and whether the oil is short by comparing the oil temperature TR. Although the case of determination is illustrated, the present invention is not limited to this.
Specifically, as shown in another oil amount detection process in FIG. 6, the
THK=g(HP,LP,TR)・・・(2) THK = g (HP, LP, TR) (2)
次に、室外制御装置100は、温度センサSTにより、圧縮機20の吐出温度THを取得し、この吐出温度THが上記温度THKより高いか否かを判定する(ステップS2A)。
図7に示すように、オイル管61をガス冷媒が流れている場合は、吐出温度THが上記温度THKより高くなるため、かかる場合(ステップS2A:YES)、室外制御装置100は、圧縮機20内のオイルがオイル基準面OM以下であり、オイル量が不足していると判定する(ステップS3A)。
Next, the
As shown in FIG. 7, when the gas refrigerant is flowing through the
一方、吐出温度THが上記温度THKより低い場合(ステップS2A:NO)、室外制御装置100は、圧縮機20内のオイルがオイル基準面OM以上であり、オイル有りと判定する(ステップS4A)。
このように、オイル管61を流れる圧縮機20のガス冷媒が等エンタルピ変化により吐出圧力HPの冷媒に変化した場合の温度THKを算出し、この算出温度THKと、圧縮機20の吐出温度THの測定値との比較によっても、圧縮機20のオイル不足を検知することが可能である。
On the other hand, when the discharge temperature TH is lower than the temperature THK (step S2A: NO), the
Thus, the temperature THK when the gas refrigerant of the compressor 20 flowing through the
また、上記実施形態で示した配管構成はこれに限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。例えば、上記各実施形態では、圧縮機20の圧縮冷媒がオイル管61で等エンタルピ変化した後の温度TR、或いは、オイル管61で等エンタルピ変化する前の温度THKを算出する場合について述べたが、要は、測定したオイル温度TR又は吐出温度THKとの比較により、オイル管61をガス冷媒又はオイルが流れたか否かを特定可能な温度を算出すればよく、その範囲で上記算出式(1)(2)は変更が可能である。また、上記実施形態では、空気調和装置に本発明を適用する場合を例示したが、冷媒回路を備える冷凍装置や圧縮機のオイル量を測定するオイル量測定装置に広く適用が可能である。
Moreover, the piping configuration shown in the above embodiment is not limited to this, and can be appropriately changed without departing from the gist of the present invention. For example, in each of the embodiments described above, the case where the temperature TR after the compressed refrigerant of the compressor 20 undergoes an isoenthalpy change in the
1 空気調和装置(冷凍装置)
2A、2B 室外ユニット
3A、3B 室内ユニット
5 冷媒配管
6 高圧ガス管
7 低圧ガス管
8 液管
10 室内熱交換器(利用側熱交換器)
11、26 膨張弁(減圧装置)
20、20A、20B、20C 圧縮機
21 室外熱交換器(熱源側熱交換器)
23 レシーバタンク
24 アキュムレータ
25 オイルセパレータ
28 補助冷却回路
30、30A、30B1、30B2 吸込管
60 オイル取出口
61 オイル管
62 キャピラリーチューブ(絞り)
ST、SR 温度センサ
SA、SB 圧力センサ
100 室外制御装置(温度算出手段、オイル量判定手段)
1 Air conditioning equipment (refrigeration equipment)
2A,
11, 26 Expansion valve (pressure reduction device)
20, 20A, 20B,
23
ST, SR Temperature sensor SA,
Claims (7)
前記一の圧縮機の吐出温度、吐出圧力及び吸込圧力に基づいて、前記一の圧縮機の圧縮冷媒が等エンタルピ変化により前記一の圧縮機の吸込圧力の冷媒に変化した場合の温度を算出する温度算出手段と、
この温度算出手段が算出した温度と前記オイル温度センサの測定温度とを比較し、この比較結果に基づいて、前記一の圧縮機内のオイル量が不足しているか否かを判定するオイル量判定手段とを備えたことを特徴とするオイル量判定装置。 An oil temperature sensor for measuring an oil temperature of an oil pipe connecting a high pressure part of one compressor and a low pressure part of another compressor;
Based on the discharge temperature, discharge pressure, and suction pressure of the one compressor, the temperature when the compressed refrigerant of the one compressor is changed to the refrigerant of the suction pressure of the one compressor due to an isenthalpy change is calculated. Temperature calculation means;
Oil amount determination means that compares the temperature calculated by the temperature calculation means with the measured temperature of the oil temperature sensor and determines whether or not the amount of oil in the one compressor is insufficient based on the comparison result An oil amount determination device comprising:
前記オイル管のオイル温度を測定するオイル温度センサと、
前記一の圧縮機の吐出温度、吐出圧力及び吸込圧力に基づいて、前記一の圧縮機の圧縮冷媒が等エンタルピ変化により前記一の圧縮機の吸込圧力の冷媒に変化した場合の温度を算出する温度算出手段と、
この温度算出手段が算出した温度と前記オイル温度センサの測定温度とを比較し、この比較結果に基づいて、前記一の圧縮機内のオイル量が不足しているか否かを判定するオイル量判定手段とを備えたことを特徴とする冷凍装置。 In a refrigeration apparatus comprising a compressor of a plurality of high-pressure vessels, and connecting a high-pressure part of one compressor and a low-pressure part of another compressor with an oil pipe,
An oil temperature sensor for measuring the oil temperature of the oil pipe;
Based on the discharge temperature, discharge pressure, and suction pressure of the one compressor, the temperature when the compressed refrigerant of the one compressor is changed to the refrigerant of the suction pressure of the one compressor due to an isenthalpy change is calculated. Temperature calculation means;
Oil amount determination means that compares the temperature calculated by the temperature calculation means with the measured temperature of the oil temperature sensor and determines whether or not the amount of oil in the one compressor is insufficient based on the comparison result A refrigeration apparatus comprising:
前記オイル管のオイル温度を測定するオイル温度センサと、
前記一の圧縮機の吐出温度を測定する吐出温度センサと、
前記一の圧縮機の吐出圧力及び吸込圧力、並びに前記センサの測定温度に基づいて、前記オイル管を流れる前記一の圧縮機の圧縮冷媒が等エンタルピ変化により前記一の圧縮機の吐出圧力の冷媒に変化した場合の温度を算出する温度算出手段と、
この温度算出手段が算出した温度と前記吐出温度センサの測定温度とを比較し、この比較結果に基づいて、前記一の圧縮機内のオイル量が不足しているか否かを判定するオイル量判定手段とを備えたことを特徴とする冷凍装置。 In a refrigeration apparatus comprising a compressor of a plurality of high-pressure vessels, and connecting a high-pressure part of one compressor and a low-pressure part of another compressor with an oil pipe,
An oil temperature sensor for measuring the oil temperature of the oil pipe;
A discharge temperature sensor for measuring a discharge temperature of the one compressor;
Based on the discharge pressure and suction pressure of the one compressor and the measured temperature of the sensor, the compressed refrigerant of the one compressor flowing through the oil pipe is changed to the refrigerant having the discharge pressure of the one compressor due to an isoenthalpy change. Temperature calculating means for calculating the temperature when changed to
Oil amount determination means that compares the temperature calculated by the temperature calculation means with the measured temperature of the discharge temperature sensor and determines whether or not the amount of oil in the one compressor is insufficient based on the comparison result A refrigeration apparatus comprising:
前記オイル量判定手段は、前記一の圧縮機内のオイル量が前記オイルレベル以下か否かを判定することを特徴とする請求項2又は3記載の冷凍装置。 The oil pipe is configured so that when the amount of oil in the one compressor is equal to or lower than a predetermined oil level, the compressed refrigerant in the compressor flows out to the other compressor via the oil pipe. Connected to a predetermined position of the compressor,
The refrigeration apparatus according to claim 2 or 3, wherein the oil amount determination means determines whether or not an oil amount in the one compressor is equal to or lower than the oil level.
前記センサは、前記オイル管の絞りと前記他の圧縮機の低圧部との間の温度を測定することを特徴とする請求項2乃至4のいずれかに記載の冷凍装置。 The oil pipe has a throttle;
The refrigeration apparatus according to any one of claims 2 to 4, wherein the sensor measures a temperature between a throttle of the oil pipe and a low pressure portion of the other compressor.
前記一の圧縮機の吐出温度、吐出圧力及び吸込圧力に基づいて、前記一の圧縮機の圧縮冷媒が等エンタルピ変化により前記一の圧縮機の吸込圧力の冷媒に変化した場合の温度を算出する温度算出ステップと、
前記算出した温度と、前記オイル管のオイル温度とを比較し、この比較結果に基づいて、前記一の圧縮機内のオイル量が不足しているか否かを判定するオイル量判定ステップとを備えたことを特徴とする冷凍装置の制御方法。 In a control method of a refrigeration apparatus comprising a compressor of a plurality of high-pressure vessels, and connecting a high-pressure part of one compressor and a low-pressure part of another compressor with an oil pipe,
Based on the discharge temperature, discharge pressure, and suction pressure of the one compressor, the temperature when the compressed refrigerant of the one compressor is changed to the refrigerant of the suction pressure of the one compressor due to an isenthalpy change is calculated. A temperature calculation step;
An oil amount determination step of comparing the calculated temperature with the oil temperature of the oil pipe and determining whether or not the amount of oil in the one compressor is insufficient based on the comparison result; A control method for a refrigeration apparatus.
前記一の圧縮機の吐出圧力及び吸込圧力、並びに前記センサの測定温度に基づいて、前記オイル管を流れる前記一の圧縮機の圧縮冷媒が等エンタルピ変化により前記一の圧縮機の吐出圧力の冷媒に変化した場合の温度を算出する温度算出ステップと、
前記算出した温度と前記一の圧縮機の吐出温度とを比較し、この比較結果に基づいて、前記一の圧縮機内のオイル量が不足しているか否かを判定するオイル量判定ステップとを備えたことを特徴とする冷凍装置の制御方法。 In a control method of a refrigeration apparatus comprising a compressor of a plurality of high-pressure vessels, and connecting a high-pressure part of one compressor and a low-pressure part of another compressor with an oil pipe,
Based on the discharge pressure and suction pressure of the one compressor and the measured temperature of the sensor, the compressed refrigerant of the one compressor flowing through the oil pipe is changed to the refrigerant having the discharge pressure of the one compressor due to an isoenthalpy change. A temperature calculating step for calculating the temperature when
An oil amount determination step of comparing the calculated temperature with a discharge temperature of the one compressor and determining whether or not the amount of oil in the one compressor is insufficient based on the comparison result. A control method for a refrigeration apparatus, comprising:
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