JP2011247489A - Refrigeration device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、コンデンシングユニットと負荷装置とを接続して構成される冷凍サイクルを備えた冷凍装置に関し、特にコンデンシングユニットに搭載された圧縮機の信頼性向上を図るようにした冷凍サイクル装置に関するものである。 The present invention relates to a refrigeration apparatus having a refrigeration cycle configured by connecting a condensing unit and a load device, and more particularly to a refrigeration cycle apparatus designed to improve the reliability of a compressor mounted on the condensing unit. Is.
従来から、コンデンシングユニット(熱源側ユニット)と負荷装置(負荷側ユニット)とを接続して構成される冷凍サイクルを備えた冷凍装置が知られている。そのような冷凍装置の一般的なものとして、圧縮機、凝縮器、膨張弁及び蒸発器を配管接続した冷媒回路と、冷媒液の一部を電磁弁、絞り装置(キャピラリーチューブ)を介し圧縮機のインジェクションポートに流入させるインジェクション回路と、を備えたものが開示されている。この冷凍装置は、圧縮機の吐出温度保護用のインジェクション回路を備えているため、圧縮機が起動すると同時に電磁弁を開にし、圧縮機が停止すると同時に電磁弁を閉に制御するようになっている。 DESCRIPTION OF RELATED ART Conventionally, the refrigerating device provided with the refrigerating cycle comprised by connecting a condensing unit (heat source side unit) and a load apparatus (load side unit) is known. As a general type of such a refrigeration apparatus, a compressor circuit, a condenser, an expansion valve and a refrigerant circuit connected by piping, and a part of the refrigerant liquid through a solenoid valve and a throttle device (capillary tube) are used as a compressor. And an injection circuit that flows into the injection port. Since this refrigeration apparatus includes an injection circuit for protecting the discharge temperature of the compressor, the solenoid valve is opened simultaneously with the start of the compressor, and the solenoid valve is controlled to be closed simultaneously with the stop of the compressor. Yes.
また、ロータリ式圧縮機、凝縮器、膨張弁及び蒸発器を配管接続した冷媒回路と、2つのインジェクション回路と、を備えた冷凍装置が開示されている(たとえば、特許文献1参照)。一方のインジェクション回路は、凝縮器出口後の冷媒液の一部を電磁弁、絞り装置(キャピラリーチューブ:流量小)を介し、圧縮機のインジェクションポートに流入するように構成され、他方のインジェクション回路は、一方のインジェクション回路に並列に並び、電磁弁、絞り装置(キャピラリーチューブ:流量大)を介し、圧縮機のインジェクションポートに合流するように構成されている。 Further, a refrigeration apparatus including a refrigerant circuit in which a rotary compressor, a condenser, an expansion valve, and an evaporator are connected by piping and two injection circuits is disclosed (for example, see Patent Document 1). One injection circuit is configured so that a part of the refrigerant liquid after the condenser outlet flows into the injection port of the compressor via a solenoid valve and a throttle device (capillary tube: small flow rate), and the other injection circuit is These are arranged in parallel with one of the injection circuits, and merge with the injection port of the compressor via a solenoid valve and a throttle device (capillary tube: high flow rate).
特許文献1の冷凍装置は、圧縮機吐出配管にサーモスタット(温度開閉器)を備えており、圧縮機が起動すると一方のインジェクション回路の電磁弁を開にし、吐出温度の上昇に伴ってサーモスタットが作動所定値に達すると一方のインジェクション回路の電磁弁を閉にし、他方のインジェクション回路の電磁弁を開に制御する。吐出温度が下降してサーモスタットが切れる所定値に達すると他方のインジェクション回路の電磁弁を閉にし、一方のインジェクション回路の電磁弁を開に制御する。圧縮機が停止すると双方のインジェクション回路の電磁弁を共に閉に制御する。冷凍装置の変形例として、サーモスタット(温度開閉器)を複数とすれば、一方のインジェクション回路のみ、他方のインジェクション回路のみ、双方のインジェクション回路と3段階の切換ができる。 The refrigeration apparatus of Patent Document 1 has a thermostat (temperature switch) in the compressor discharge pipe, and when the compressor is started, the solenoid valve of one injection circuit is opened, and the thermostat is activated as the discharge temperature rises. When a predetermined value is reached, the solenoid valve of one injection circuit is closed and the solenoid valve of the other injection circuit is controlled to open. When the discharge temperature falls and reaches a predetermined value at which the thermostat is turned off, the electromagnetic valve of the other injection circuit is closed and the electromagnetic valve of one injection circuit is controlled to be opened. When the compressor is stopped, both solenoid valves of both injection circuits are controlled to be closed. As a modification of the refrigeration apparatus, if a plurality of thermostats (temperature switches) are used, only one injection circuit and only the other injection circuit can be switched in three stages with both injection circuits.
従来の一般的な冷凍装置は、圧縮機が起動すると同時に圧縮機に冷媒が常にインジェクションされる。このインジェクション回路の絞り装置は、最も吐出温度が上がる運転状態において、吐出温度を圧縮機の許容値以下に維持するように流量が決定されている。そのため、圧縮機起動時は、圧縮機に過大な量の冷媒が常にインジェクションされることになる。また、圧縮機運転時は、高圧圧力が低く(温度で言い換えると凝縮温度が低く)、かつ圧縮機に吸入される冷媒ガス温度が低い場合、すなわち圧縮機吐出部の冷媒ガス温度が最も上がり難い状態において、圧縮機に過大な量の冷媒がインジェクションされることになる。よって、このような冷凍装置の圧縮機は、運転範囲内で液圧縮が起こり、故障する恐れが高かった。 In the conventional general refrigeration apparatus, the refrigerant is always injected into the compressor as soon as the compressor is started. In the throttle device of this injection circuit, the flow rate is determined so as to maintain the discharge temperature below the allowable value of the compressor in the operating state where the discharge temperature is highest. Therefore, when the compressor is started, an excessive amount of refrigerant is always injected into the compressor. In addition, when the compressor is operating, when the high pressure is low (in other words, the condensation temperature is low) and the refrigerant gas temperature sucked into the compressor is low, that is, the refrigerant gas temperature at the compressor discharge portion is most unlikely to rise. In this state, an excessive amount of refrigerant is injected into the compressor. Therefore, the compressor of such a refrigeration apparatus has a high risk of liquid compression occurring within the operating range and failure.
特許文献1に記載されているような冷凍装置は、並列に設けられているインジェクション回路の絞り装置の流量決定方法として、潤滑油に冷媒が溶け込むことによる潤滑不良を防止するため、一方のインジェクション回路の絞り装置は圧縮機内部の潤滑油温度と凝縮器内の冷媒凝縮温度との差がある所定値以上(例えば5℃)になるように流量が決定されている。他方のインジェクション回路の絞り装置は圧縮機吐出部の冷媒ガス温度を圧縮機の許容値以下に維持するように流量が決定されている。 The refrigeration apparatus as described in Patent Document 1 uses one injection circuit as a method for determining the flow rate of a throttling device for an injection circuit provided in parallel, in order to prevent poor lubrication due to the refrigerant being dissolved in the lubricating oil. The flow rate is determined so that the difference between the lubricating oil temperature in the compressor and the refrigerant condensing temperature in the condenser is a predetermined value or more (for example, 5 ° C.). The flow rate of the throttle device of the other injection circuit is determined so as to maintain the refrigerant gas temperature of the compressor discharge section below the allowable value of the compressor.
しかしながら、圧縮機は、インジェクション回路から二相混合ガスにより液冷媒が流入することになり、圧縮機吐出部の冷媒ガス温度と潤滑油温度との差がなくなると潤滑油に冷媒が溶け込むため、潤滑不良に至り、圧縮機内部が磨耗してしまう。よって、一方のインジェクションの絞り装置の流量決定方法では、圧縮機吐出部の冷媒ガス温度を考慮していないため、潤滑不良に至る恐れを排除できず、圧縮機保護の観点から十分であるとはいえない。 However, in the compressor, liquid refrigerant flows in from the injection circuit by the two-phase mixed gas, and when the difference between the refrigerant gas temperature in the compressor discharge section and the lubricating oil temperature disappears, the refrigerant dissolves in the lubricating oil. It will be defective and the inside of the compressor will be worn. Therefore, the flow rate determination method for one injection throttling device does not take into account the refrigerant gas temperature of the compressor discharge section, so the risk of poor lubrication cannot be excluded and is sufficient from the viewpoint of compressor protection. I can't say that.
また、インジェクション回路を並列使用するものにおいては、電磁弁、キャピラリーチューブ、インジェクション配管といった部品数が多くなるため、製品コストが増大してしまう。さらに、特許文献1に記載されている変形例(インジェクションを3段階の切換使用にした構成)の場合も同様であり、サーモスタットが複数必要であるため、製品コストがより増大することになる。 Further, in the case of using the injection circuit in parallel, the number of parts such as a solenoid valve, a capillary tube, and an injection pipe increases, so that the product cost increases. Further, the same applies to the modification described in Patent Document 1 (configuration in which the injection is switched in three stages). Since a plurality of thermostats are required, the product cost is further increased.
本発明は、上記の課題を解決するためになされたもので、圧縮機の起動、運転をスムーズに行ない、液圧縮や油の潤滑不良による圧縮機の故障を抑制することで、圧縮機の信頼性向上を図るようにした冷凍装置を提供することを目的としている。 The present invention has been made in order to solve the above-described problems. The compressor can be started and operated smoothly, and the compressor can be trusted by suppressing the failure of the compressor due to liquid compression or oil lubrication failure. An object of the present invention is to provide a refrigeration apparatus designed to improve performance.
本発明に係る冷凍装置は、冷媒を圧縮して吐出する圧縮機、前記圧縮機から吐出された冷媒が流入する凝縮器、前記凝縮器から流出した冷媒の一部を前記圧縮機のインジェクションポートに流入させるインジェクション回路、前記インジェクション回路に設けられた電磁弁、及び、前記インジェクション回路に設けられ、前記インジェクション回路を流れる冷媒を減圧する絞り装置が少なくとも搭載されたコンデンシングユニットと、前記凝縮器から流出した冷媒を減圧する膨張弁、及び、前記膨張弁で減圧された冷媒が流入する蒸発器が少なくとも搭載された負荷装置と、を備え、前記インジェクション回路の前記電磁弁を前記圧縮機の運転状態に応じて開閉することができる第1電気回路と、前記インジェクション回路の前記電磁弁を前記圧縮機の起動・運転・停止のいずれにおいても開閉制御することができる第2電気回路と、前記圧縮機から吐出された冷媒の温度に応じて、前記第1電気回路と前記第2電気回路とを切り換える制御手段と、を有していることを特徴とする。 A refrigeration apparatus according to the present invention includes a compressor that compresses and discharges a refrigerant, a condenser into which refrigerant discharged from the compressor flows, and a part of the refrigerant that flows out of the condenser into an injection port of the compressor. An injecting injection circuit, a solenoid valve provided in the injection circuit, a condensing unit provided in the injection circuit and having at least a throttling device for depressurizing the refrigerant flowing through the injection circuit; and an outflow from the condenser An expansion valve that decompresses the refrigerant, and a load device that includes at least an evaporator into which the refrigerant decompressed by the expansion valve flows, and the electromagnetic valve of the injection circuit is brought into an operating state of the compressor. A first electric circuit that can be opened and closed in accordance with the solenoid valve of the injection circuit A second electric circuit that can be controlled to open / close in any one of start, operation, and stop of the compressor, and the first electric circuit and the second electric circuit according to the temperature of the refrigerant discharged from the compressor; And a control means for switching between.
本発明に係る冷凍装置によれば、電気回路を必要に応じて切り換えるので、圧縮機は冷媒ガスの吐出温度の急上昇によって異常停止することがなく、運転をスムーズに行なうことができる。また、過大な量の冷媒がインジェクションする液圧縮によって生じる圧縮機の故障を抑制することができる。さらに、潤滑油に冷媒が溶け込んでしまうことで生じる潤滑不良による圧縮機の磨耗を低減できる。 According to the refrigeration apparatus of the present invention, the electric circuit is switched as necessary, so that the compressor can be smoothly operated without being abnormally stopped due to a sudden increase in the discharge temperature of the refrigerant gas. Further, it is possible to suppress a compressor failure caused by liquid compression in which an excessive amount of refrigerant is injected. Furthermore, it is possible to reduce compressor wear due to poor lubrication caused by the refrigerant being dissolved in the lubricating oil.
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態について説明する。
実施の形態1.
図1は、本発明の実施の形態1に係る冷凍装置100の冷媒回路の一例を示す概略冷媒回路図である。図2は、冷凍装置100の電気回路の一部の一例を示す概略電気回路図である。図3は、インジェクション回路Bにおける圧縮機起動、運転時のサーモスタット22で検知される冷媒ガスの温度変化例を示したグラフである。図4は、インジェクション回路Aにおける圧縮機起動、運転時のサーモスタットで検知される冷媒ガスの温度変化例を示したグラフである。図1〜図4に基づいて、冷凍装置100の冷媒回路構成及び動作について説明する。なお、図1を含め、以下の図面では各構成部材の大きさの関係が実際のものとは異なる場合がある。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a schematic refrigerant circuit diagram illustrating an example of a refrigerant circuit of the refrigeration apparatus 100 according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 2 is a schematic electric circuit diagram showing an example of a part of the electric circuit of the refrigeration apparatus 100. FIG. 3 is a graph showing an example of a change in the temperature of the refrigerant gas detected by the thermostat 22 during the start-up and operation of the compressor in the injection circuit B. FIG. 4 is a graph showing an example of the temperature change of the refrigerant gas detected by the thermostat during the start-up and operation of the compressor in the injection circuit A. The refrigerant circuit configuration and operation of the refrigeration apparatus 100 will be described with reference to FIGS. In addition, in the following drawings including FIG. 1, the relationship of the size of each component may be different from the actual one.
冷凍装置100は、冷媒を循環させる冷凍サイクルを搭載した冷凍サイクル装置(たとえば、空気調和装置やショーケース、冷蔵庫、冷凍庫等)として使用されるものである。図1に示すように、冷凍装置100は、コンデンシングユニット(熱源側ユニット)10と、負荷装置(負荷側ユニット)30と、で構成されている。コンデンシングユニット10と負荷装置30とは、ガス配管及び液配管で構成される冷媒配管1で接続されて連絡するようになっている。なお、図1では、コンデンシングユニット10及び負荷装置30のそれぞれが1台である場合を例に示しているが、設置台数を限定するものではなく、コンデンシングユニット10及び負荷装置30のそれぞれが2台以上であってもよい。
The refrigeration apparatus 100 is used as a refrigeration cycle apparatus (for example, an air conditioner, a showcase, a refrigerator, a freezer, etc.) equipped with a refrigeration cycle for circulating a refrigerant. As shown in FIG. 1, the refrigeration apparatus 100 includes a condensing unit (heat source side unit) 10 and a load device (load side unit) 30. The
コンデンシングユニット10には、アキュムレーター(気液分離器)14と、圧縮機11と、凝縮器12と、受液器13とが順に配管接続されて搭載されている。また、コンデンシングユニット10には、受液器13の下流側の配管を分岐し、電磁弁(第1電磁弁)15、及び、絞り装置(キャピラリーチューブ)16を介して圧縮機11のインジェクションポート(図示省略)に接続するインジェクション回路2が設けられている。圧縮機11の下流側の配管(吐出側配管)には、サーモスタット(温度開閉器)21が設けられている。また、圧縮機11の圧縮された高温の冷媒ガス温度を最も検知する部位には、サーモスタット(温度開閉器)22が設けられている。
In the
アキュムレーター14は、圧縮機11の吸入側に設けられ、流入した冷媒をガス冷媒と液冷媒とに分離するとともに、余剰冷媒を蓄えるものである。圧縮機11は、冷媒配管1を流れる冷媒を吸入し、その冷媒を圧縮して高温・高圧の状態とするものであり、たとえばインバータにより回転数が制御され容量制御されるタイプのもので構成するとよい。凝縮器12は、凝縮器12の近傍に設けられている図示省略の送風機等から供給される空気等の熱媒体と冷媒との間で熱交換を行ない、冷媒を凝縮液化するものである。受液器13は、凝縮器12で凝縮液化された冷媒を貯留するものである。なお、受液器13は、インジェクション回路2を介して電磁弁15に接続しているとともに、冷媒配管1を介して負荷装置30の電磁弁31に接続している。
The
インジェクション回路2は、圧縮機11の吐出部の冷媒ガス温度を制御する機能を有している。電磁弁15は、開閉が制御されることで、インジェクション回路2に冷媒を導通したりしなかったりするものである。絞り装置16は、インジェクション回路2を流れる冷媒を減圧するものである。 The injection circuit 2 has a function of controlling the refrigerant gas temperature at the discharge portion of the compressor 11. The solenoid valve 15 is controlled to open and close, and may or may not conduct the refrigerant to the injection circuit 2. The expansion device 16 depressurizes the refrigerant flowing through the injection circuit 2.
サーモスタット21(図2で示す接点26C)は、図2に示すインジェクション回路Bの電気回路の場合、圧縮機11から吐出された冷媒の温度が高いとON(通電)する。そうすると、制御器(電磁弁コイル)21Rは、接点26CがONされることで通電され、電磁弁15を開にする。また、サーモスタット21は、図2に示すインジェクション回路Bの電気回路の場合、圧縮機11から吐出された冷媒の温度が低いとOFF(非通電)する。そうすると、制御器21Rは、接点26CがOFFされることで非通電となり、電磁弁15を閉にする。
In the case of the electric circuit of the injection circuit B shown in FIG. 2, the thermostat 21 (the contact 26 </ b> C shown in FIG. 2) is turned on (energized) when the temperature of the refrigerant discharged from the compressor 11 is high. Then, the controller (solenoid valve coil) 21R is energized by turning on the
サーモスタット22(図2の49C)は、圧縮機11から吐出された冷媒の温度が許容値を超えると作動、つまり接点49Cが離れる(非通電)。接点49Cが離れるため、その下流の電磁接触器52Cへの通電が切れる。電磁接触器52Cは、圧縮機11のON/OFF接点のため、通電が切れると圧縮機11はOFFとなり、吐出温度異常による圧縮機11の故障を防ぐことになる。
The thermostat 22 (49C in FIG. 2) operates when the temperature of the refrigerant discharged from the compressor 11 exceeds an allowable value, that is, the
負荷装置30には、電磁弁31と、膨張弁32と、蒸発器33とが順に配管接続されて搭載されている。電磁弁31は、開閉が制御されることで、膨張弁32及び蒸発器33に冷媒を流したり流さなかったりするものである。膨張弁32は、冷媒を減圧して膨張させるものである。この膨張弁32は、たとえば開度が可変に制御可能な電子式膨張弁や温度式膨張弁等で構成するとよい。蒸発器33は、蒸発器33の近傍に設けられている図示省略の送風機等から供給される空気等の熱媒体と冷媒との間で熱交換を行ない、冷媒を蒸発ガス化するものである。
On the load device 30, an electromagnetic valve 31, an
したがって、冷凍装置100は、圧縮機11、凝縮器12、受液器13、電磁弁31、膨張弁32、蒸発器33、及び、アキュムレーター14が冷媒配管1で順次接続された冷媒回路と、圧縮機11、凝縮器12、受液器13、電磁弁15、絞り装置16、及び、圧縮機11のインジェクションポートが冷媒配管1及びインジェクション回路2で順次された冷媒回路(インジェクション回路)と、からなる冷凍サイクルを備えている。図1では、冷凍装置100に受液器13及びアキュムレーター14を搭載した状態を例に示しているが、受液器13及びアキュムレーター14は冷凍装置100に必須なものではない。
Therefore, the refrigeration apparatus 100 includes a refrigerant circuit in which the compressor 11, the condenser 12, the liquid receiver 13, the electromagnetic valve 31, the
冷凍装置100の動作について説明する。
圧縮機11に流入した冷媒は、圧縮機11で圧縮され、高温・高圧の冷媒ガス(吐出ガス)となって圧縮機11から吐出される。圧縮機11から吐出された冷媒は、サーモスタット21が取り付けられている配管を通り、凝縮器12に流入する。この凝縮器12に流入した冷媒は、凝縮器12に供給される熱媒体と熱交換して放熱し、液化する。液化した冷媒液の一部は、受液器13を経て、コンデンシングユニット10の外部へと流出する。コンデンシングユニット10から流出した冷媒液は、負荷装置30に流入する。
The operation of the refrigeration apparatus 100 will be described.
The refrigerant flowing into the compressor 11 is compressed by the compressor 11 and discharged from the compressor 11 as a high-temperature / high-pressure refrigerant gas (discharge gas). The refrigerant discharged from the compressor 11 flows into the condenser 12 through a pipe to which the thermostat 21 is attached. The refrigerant flowing into the condenser 12 exchanges heat with the heat medium supplied to the condenser 12 to dissipate heat and liquefy. A part of the liquefied refrigerant liquid flows out of the condensing
負荷装置30に流入した冷媒液は、電磁弁31を通り、膨張弁32にて絞られ二相混合ガス状態になる。二相混合ガス状態となった冷媒は、蒸発器33に流入する。蒸発器33に流入した二相混合ガス状態の冷媒は、蒸発器33に供給される熱媒体と熱交換して吸熱し、ガス化する。ガス化した冷媒ガスは、負荷装置30から流出し、コンデンシングユニット10に戻る。コンデンシングユニット10に戻った冷媒ガスは、アキュムレーター14を通り、圧縮機11に再度吸入される。
The refrigerant liquid flowing into the load device 30 passes through the electromagnetic valve 31 and is throttled by the
一方、受液器13から流出した冷媒液の一部は、受液器13の下流から分岐した配管よりインジェクション回路2に流入する。インジェクション回路2に流入した冷媒液は、電磁弁15を通り、絞り装置16にて絞られ二相混合ガス状態になる。この二相混合ガス状態の冷媒は、圧縮機11のインジェクションポートにインジェクションされる。冷凍装置100は、この動作を繰り返し行なう。なお、電磁弁15及び電磁弁31の双方ともに、開制御されているものとして説明を行なった。 On the other hand, a part of the refrigerant liquid flowing out from the liquid receiver 13 flows into the injection circuit 2 through a pipe branched from the downstream of the liquid receiver 13. The refrigerant liquid flowing into the injection circuit 2 passes through the electromagnetic valve 15 and is throttled by the throttle device 16 to be in a two-phase mixed gas state. The refrigerant in the two-phase mixed gas state is injected into the injection port of the compressor 11. The refrigeration apparatus 100 repeats this operation. The description has been made assuming that both the solenoid valve 15 and the solenoid valve 31 are controlled to be opened.
図2に示すように、冷凍装置100の電気回路は、電源線R、電源線T相の間に圧縮機吐出温度保護装置であるサーモスタット22の接点49Cと、圧縮機11の運転、停止を指示する電磁接触器52Cと、が直列に配線接続されている。つまり、サーモスタット22は、検知した冷媒ガス温度が所定の上限温度(図3で示すT1)を超えたとき、接点49Cが開(非通電)となり、それを受けた電磁接触器52Cが圧縮機11を停止するようになっている。また、サーモスタット22は、検知した冷媒ガス温度が所定の上限温度(図3で示すT1)より低く、かつ、圧縮機11を再起動しても安全な温度で閉(通電)するようになっている。
As shown in FIG. 2, the electric circuit of the refrigeration apparatus 100 instructs the operation and stop of the compressor 11 and the contact 49 </ b> C of the thermostat 22 that is a compressor discharge temperature protection device between the power line R and the power line T phase. The
また、電気的にインジェクション回路A、インジェクション回路Bの切換を指令する制御器5と、インジェクション回路2の電磁弁15を開閉する制御器(電磁弁コイル)21Rと、が電磁接触器52Cと並列に配線接続されている。制御器5は、圧縮機11から吐出される冷媒ガスの温度に応じてインジェクション回路Aとするのか、インジェクション回路Bとするのかを切り替えるようになっている(図2で示す破線矢印)。
In addition, a controller 5 that electrically commands switching of the injection circuit A and the injection circuit B and a controller (electromagnetic valve coil) 21R that opens and closes the electromagnetic valve 15 of the injection circuit 2 are in parallel with the
ここで、インジェクション回路Aとは、圧縮機11の起動、運転時は常に電磁弁15を開に、圧縮機11の停止時は電磁弁15を閉に制御することをいう(図2に示すA)。つまり、インジェクション回路Aは、インジェクション回路2の電磁弁15を圧縮機11の運転状態に応じて開閉することができる第1電気回路を意味している。インジェクション回路Bとは、電磁弁15を開閉する制御器21Rの上流にサーモスタット21の接点26Cが直列に配線接続されるように制御されることをいう(図2に示すB)。つまり、インジェクション回路Bとは、圧縮機11の起動・運転・停止のいずれにおいても電磁弁15の開閉制御ができる第2電気回路を意味している。
Here, the injection circuit A means that the solenoid valve 15 is always opened when the compressor 11 is started and operated, and the solenoid valve 15 is closed when the compressor 11 is stopped (A shown in FIG. 2). ). That is, the injection circuit A means a first electric circuit that can open and close the electromagnetic valve 15 of the injection circuit 2 according to the operating state of the compressor 11. The injection circuit B is controlled so that the
接点26Cは、圧縮機11の下流の配管温度が上昇し、サーモスタット21が所定の設定値以上になると閉(通電)になり、圧縮機11の下流の配管温度が下降し、サーモスタット21が所定の設定値以下になると開(非通電)になる。また、インジェクション回路2の電磁弁15を開閉する制御器21Rの上流には、制御器5からの指令を受けてインジェクション回路A、インジェクション回路Bを実際に切り換える接点6Cがある。なお、以下の説明において、インジェクション回路A、インジェクション回路Bの切り換えを単にインジェクション回路の切り換えと称する場合がある。
The
インジェクション回路の切り換えについて説明する。なお、図3及び図4では、横軸が時間tを、縦軸が温度T(サーモスタット22で検知される冷媒ガス温度)を、それぞれ示している。また、T1はサーモスタット22の作動温度<接点49C開(非通電)>を、T2はサーモスタット21の設定温度<接点26C閉(通電)>を、T3は、サーモスタット21の設定温度<接点26C開(非通電)>、をそれぞれ示し、設定温度はT1>T2>T3の関係になる。さらに、パターンX、パターンY、パターンQ及びパターンRは、サーモスタット22で検知される冷媒ガスの温度変化(一例)を圧縮機11の起動から運転(途中)までを示している。
The switching of the injection circuit will be described. 3 and 4, the horizontal axis represents time t, and the vertical axis represents temperature T (refrigerant gas temperature detected by the thermostat 22). Further, T1 indicates the operating temperature of the thermostat 22 <contact 49C open (non-energized)>, T2 indicates the set temperature of the thermostat 21 <
パターンXは、インジェクション回路Bの場合における圧縮機11の起動、運転時のサーモスタット22で検知される冷媒ガス温度の一例を示したものである。パターンXで表されるように、冷媒ガス温度は、圧縮機11の起動時においては低く、時間の経過とともに徐々に上昇する。そして、冷媒ガス温度は、T3、T2の設定温度を超え、T1、T2間まで上昇する。 The pattern X shows an example of the refrigerant gas temperature detected by the thermostat 22 during startup and operation of the compressor 11 in the case of the injection circuit B. As represented by the pattern X, the refrigerant gas temperature is low when the compressor 11 is started, and gradually rises with time. Then, the refrigerant gas temperature exceeds the set temperature of T3 and T2, and rises to between T1 and T2.
サーモスタット21は、圧縮機11の吐出側配管に取り付けられている。そのため、サーモスタット21で検知される冷媒ガス温度と、サーモスタット22で検知される冷媒ガス温度と、の間には温度差が発生する。よって、冷媒ガス温度はT1、T2間まで上昇することになる。そこで、サーモスタット21で検知される冷媒ガス温度がT2と同等となり、接点26Cが閉(通電)となることで、電磁弁15が開になる。そうすると、圧縮機11のインジェクションポートから流入するインジェクションにより、冷媒ガスは、冷やされ、安定した温度になる。
The thermostat 21 is attached to the discharge side piping of the compressor 11. Therefore, a temperature difference is generated between the refrigerant gas temperature detected by the thermostat 21 and the refrigerant gas temperature detected by the thermostat 22. Therefore, the refrigerant gas temperature rises to between T1 and T2. Therefore, the refrigerant gas temperature detected by the thermostat 21 becomes equal to T2, and the
パターンYは、インジェクション回路Bの場合における圧縮機異常停止の一例、つまり圧縮機11の吐出部の冷媒ガス温度が急上昇した時のサーモスタット22で検知される冷媒ガス温度の一例を示したものである。圧縮機11の起動時の冷媒ガス温度は、圧縮機11に吸入される冷媒ガスの温度が高く、蒸発温度が低い場合に、急上昇する。具体的には、負荷装置30及び接続配管(冷媒配管1)の長さは、コンデンシングユニット10では制御できず、設置される環境や設備、工事する業者により様々に変化する。
The pattern Y shows an example of an abnormal stop of the compressor in the case of the injection circuit B, that is, an example of the refrigerant gas temperature detected by the thermostat 22 when the refrigerant gas temperature at the discharge portion of the compressor 11 rises rapidly. . The refrigerant gas temperature at the start of the compressor 11 rises rapidly when the temperature of the refrigerant gas sucked into the compressor 11 is high and the evaporation temperature is low. Specifically, the lengths of the load device 30 and the connection pipe (refrigerant pipe 1) cannot be controlled by the condensing
そのため、圧縮機11に吸入される冷媒ガスの温度は、負荷装置30の膨張弁32の設定開度が小さく、負荷装置30とコンデンシングユニット10との接続配管が長い場合に、高くなる傾向にある。また、インジェクション回路2の電磁弁15を閉にし、圧縮機11が起動した制御(インジェクション回路Bから圧縮機11が起動する制御回路)では、冷媒ガス温度は更に上昇することになる。そこで、冷凍装置100では、冷媒ガス温度が急上昇し、T1に達すると、電気回路上の接点49Cを開にし、圧縮機11の運転を停止し、インジェクション回路2の電磁弁15を閉じるようにしている。
Therefore, the temperature of the refrigerant gas sucked into the compressor 11 tends to increase when the set opening of the
製品仕様によっては、接点49Cが開になり、圧縮機11が停止すると同時に異常警報を発報してもよい。また、サーモスタット21の復帰する設定温度<49C閉(通電)>、つまり圧縮機11が再び起動してもよい安全な温度になるまで圧縮機11は停止することになる。
Depending on the product specifications, the
パターンQは、インジェクション回路Aの場合の圧縮機11の起動と同時にインジェクションが入る一例を示したものである。パターンQに示すように、圧縮機11の起動時の冷媒ガス温度は、起動と同時にインジェクションが入るため、パターンXの温度上昇より、滑らかに上昇し、安定した温度となる。 The pattern Q shows an example in which injection is performed simultaneously with the start of the compressor 11 in the case of the injection circuit A. As shown in the pattern Q, the refrigerant gas temperature at the start-up of the compressor 11 is injected at the same time as the start-up, and thus rises more smoothly than the temperature rise of the pattern X, and becomes a stable temperature.
パターンRは、インジェクション回路Aの場合の圧縮機故障の一例、つまり圧縮機11の起動と同時に過大なインジェクションが入る一例を示したものである。パターンRに示すように、圧縮機11の起動時の冷媒ガス温度は、圧縮機11に吸入される冷媒ガス温度が低く、蒸発温度が高い場合に低くなる。つまり、圧縮機11に吸入される冷媒ガスの温度は、負荷装置30の膨張弁32の設定開度が大きく、負荷装置30とコンデンシングユニット10との接続配管が短い場合に、低くなる傾向にある。
The pattern R shows an example of a compressor failure in the case of the injection circuit A, that is, an example in which an excessive injection enters simultaneously with the start of the compressor 11. As shown in the pattern R, the refrigerant gas temperature at the start-up of the compressor 11 is low when the refrigerant gas temperature sucked into the compressor 11 is low and the evaporation temperature is high. That is, the temperature of the refrigerant gas sucked into the compressor 11 tends to decrease when the set opening degree of the
よって、圧縮機11は、過大なインジェクションにより、吐出温度は上昇せず、液圧縮する。液圧縮をした場合の検知手段を持っている場合は、液バック保護の制御が入るため、圧縮機11は保護停止する。しかしながら、検知手段を持っていない場合は、常に液圧縮の状態を繰り返すため、圧縮機11の故障に至る。また、潤滑油不良により、圧縮機11が磨耗する。 Therefore, the compressor 11 does not increase the discharge temperature due to excessive injection and compresses the liquid. In the case of having a detecting means for liquid compression, the liquid back protection is controlled, and the compressor 11 stops protection. However, when the detection means is not provided, the state of liquid compression is always repeated, leading to a failure of the compressor 11. In addition, the compressor 11 is worn due to poor lubricating oil.
パターンY、RパターンAの場合、冷蔵庫又は冷凍庫内に収容されている商品の品質は、庫内温度上昇の影響により、悪くなる恐れがある。よって、冷凍装置100においては、インジェクション回路の切り換えを図3、4に示すパターンX、パターンZとなるように、制御器5の指令により常時行なうようにしている。 In the case of the pattern Y and the R pattern A, the quality of the goods accommodated in the refrigerator or the freezer may be deteriorated due to the influence of the temperature rise in the refrigerator. Therefore, in the refrigeration apparatus 100, the injection circuit is always switched by commands from the controller 5 so that the patterns X and Z shown in FIGS.
以上のように、冷凍装置100によれば、インジェクション回路を必要に応じて切換指令する制御器5を備えており、そのインジェクション回路の切換指令は、圧縮機11の吐出部の冷媒ガス温度に対して実施するので、圧縮機11は冷媒ガスの吐出温度の急上昇によって異常停止することがなく、運転をスムーズに行なうことができる。また、冷凍装置100によれば、インジェクション回路を必要に応じて切り換えるので、過大な量の冷媒がインジェクションする液圧縮によって生じる圧縮機11の故障を抑制することができる。さらに、冷凍装置100によれば、インジェクション回路を必要に応じて切り換えるので、潤滑油に冷媒が溶け込んでしまうことで生じる潤滑不良による圧縮機11の磨耗を低減できる。よって、冷凍装置100は、信頼性の高いものとなる。 As described above, according to the refrigeration apparatus 100, the controller 5 that commands the injection circuit to switch as necessary is provided, and the switching command for the injection circuit corresponds to the refrigerant gas temperature of the discharge portion of the compressor 11. Therefore, the compressor 11 can be smoothly operated without being abnormally stopped due to a sudden increase in the discharge temperature of the refrigerant gas. Further, according to the refrigeration apparatus 100, since the injection circuit is switched as necessary, it is possible to suppress a failure of the compressor 11 caused by liquid compression in which an excessive amount of refrigerant is injected. Furthermore, according to the refrigeration apparatus 100, since the injection circuit is switched as necessary, it is possible to reduce wear of the compressor 11 due to poor lubrication caused by the refrigerant being dissolved in the lubricating oil. Therefore, the refrigeration apparatus 100 is highly reliable.
実施の形態2.
実施の形態1では、制御器5を用いてインジェクション回路を切り換える構成にしたが、実施の形態2では、タイマーを用いてインジェクション回路を切り換える構成にしている。実施の形態2に係る冷凍装置の基本的な冷媒回路構成及び電気回路構成は、実施の形態1に係る冷凍装置と同様である。なお、実施の形態2では上述した実施の形態1との相違点を中心に説明するものとし、実施の形態1で使用した符号と同一の符号を用いて説明するものとする。
Embodiment 2. FIG.
In the first embodiment, the controller 5 is used to switch the injection circuit, but in the second embodiment, the timer is used to switch the injection circuit. The basic refrigerant circuit configuration and electrical circuit configuration of the refrigeration apparatus according to Embodiment 2 are the same as those of the refrigeration apparatus according to Embodiment 1. In the second embodiment, the difference from the first embodiment will be mainly described, and the same reference numerals as those used in the first embodiment will be used.
タイマーは、製品(たとえば、コンデンシングユニット10)の設置される環境、圧縮機11の仕様に合わせ時間設定をすることができるものである。したがって、圧縮機11の起動時は、タイマーで予め設定してある所定時間を経過するまでインジェクション回路Aに切り換え、タイマーで予め設定してある所定時間を経過した際にインジェクション回路をAからインジェクション回路Bに切り換えるようにできる。圧縮機11が停止した場合、タイマーはリセットするため、上記の切換制御を繰り返し行なうことが可能となる。よって、実施の形態1と同様の効果を得ることができる。 The timer can be set according to the environment where the product (for example, the condensing unit 10) is installed and the specifications of the compressor 11. Therefore, when the compressor 11 is started, the compressor 11 is switched to the injection circuit A until a predetermined time set by the timer elapses, and the injection circuit is changed from A to the injection circuit when the predetermined time set by the timer elapses. Switch to B. When the compressor 11 stops, the timer is reset, so that the above switching control can be repeated. Therefore, the same effect as in the first embodiment can be obtained.
実施の形態3.
実施の形態2では、タイマーを用いてインジェクション回路を切り換える構成にしたが、実施の形態3では、制御基板を用いてインジェクション回路を切り換える構成にしている。実施の形態3に係る冷凍装置の基本的な冷媒回路構成及び電気回路構成は、実施の形態1に係る冷凍装置と同様である。なお、実施の形態3では上述した実施の形態1との相違点を中心に説明するものとし、実施の形態1で使用した符号と同一の符号を用いて説明するものとする。
Embodiment 3 FIG.
In the second embodiment, the injection circuit is switched using a timer, but in the third embodiment, the injection circuit is switched using a control board. The basic refrigerant circuit configuration and electrical circuit configuration of the refrigeration apparatus according to Embodiment 3 are the same as those of the refrigeration apparatus according to Embodiment 1. In the third embodiment, the difference from the first embodiment will be mainly described, and the same reference numerals as those used in the first embodiment will be used.
制御基板は、マイクロコンピューターで構成され、圧縮機11の起動/停止の他、各部の圧力、温度等の情報からコンデンシングユニット10の運転状況を随時、把握できるものである。したがって、制御基板を用いれば、タイマー以上に、効率よく、インジェクション回路の切換制御を実施できることになる。よって、実施の形態2以上の効果を得ることが可能となる。また、製品コストを大幅にアップすることもない。なお、制御基板は、実施の形態1で説明した制御器5を基板に設けて構成すればよい。
The control board is composed of a microcomputer and can grasp the operating status of the condensing
以上のように、実施の形態1〜3に係る冷凍装置によれば、インジェクション回路を必要に応じて切り換えるので、圧縮機11は冷媒ガスの吐出温度の急上昇によって異常停止することがなく、運転をスムーズに行なうことができる。また、実施の形態1〜3に係る冷凍装置によれば、インジェクション回路を必要に応じて切り換えるので、過大な量の冷媒がインジェクションする液圧縮によって生じる圧縮機11の故障を抑制することができる。さらに、実施の形態1〜3に係る冷凍装置によれば、インジェクション回路を必要に応じて切り換えるので、潤滑油に冷媒が溶け込んでしまうことで生じる潤滑不良による圧縮機11の磨耗を低減できる。よって、実施の形態1〜3に係る冷凍装置は、信頼性の高いものとなる。 As described above, according to the refrigeration apparatus according to Embodiments 1 to 3, since the injection circuit is switched as necessary, the compressor 11 does not stop abnormally due to a sudden rise in the discharge temperature of the refrigerant gas, and the operation is performed. It can be done smoothly. In addition, according to the refrigeration apparatus according to Embodiments 1 to 3, since the injection circuit is switched as necessary, failure of the compressor 11 caused by liquid compression in which an excessive amount of refrigerant is injected can be suppressed. Furthermore, according to the refrigeration apparatus according to the first to third embodiments, since the injection circuit is switched as necessary, it is possible to reduce the wear of the compressor 11 due to poor lubrication caused by the refrigerant being dissolved in the lubricating oil. Therefore, the refrigeration apparatus according to Embodiments 1 to 3 is highly reliable.
1 冷媒配管、2 インジェクション回路、5 制御器、10 コンデンシングユニット、11 圧縮機、12 凝縮器、13 受液器、14 アキュムレーター、15 電磁弁、16 絞り装置、21 サーモスタット、21R 制御器、22 サーモスタット、26C 接点、30 負荷装置、31 電磁弁、32 膨張弁、33 蒸発器、49C 接点、52C 電磁接触器、100 冷凍装置、A インジェクション回路、B インジェクション回路、R 電源線、T 電源線。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Refrigerant piping, 2 Injection circuit, 5 Controller, 10 Condensing unit, 11 Compressor, 12 Condenser, 13 Receiver, 14 Accumulator, 15 Solenoid valve, 16 Throttle device, 21 Thermostat, 21R Controller, 22 Thermostat, 26C contact point, 30 load device, 31 solenoid valve, 32 expansion valve, 33 evaporator, 49C contact point, 52C electromagnetic contactor, 100 refrigeration device, A injection circuit, B injection circuit, R power supply line, T power supply line.
Claims (3)
前記凝縮器から流出した冷媒を減圧する膨張弁、及び、前記膨張弁で減圧された冷媒が流入する蒸発器が少なくとも搭載された負荷装置と、を備え、
前記インジェクション回路の前記電磁弁を前記圧縮機の運転状態に応じて開閉することができる第1電気回路と、
前記インジェクション回路の前記電磁弁を前記圧縮機の起動・運転・停止のいずれにおいても開閉制御することができる第2電気回路と、
前記圧縮機から吐出された冷媒の温度に応じて、前記第1電気回路と前記第2電気回路とを切り換える制御手段と、を有している
ことを特徴とする冷凍装置。 A compressor that compresses and discharges the refrigerant; a condenser into which the refrigerant discharged from the compressor flows in; an injection circuit that causes a part of the refrigerant that flows out of the condenser to flow into an injection port of the compressor; and the injection circuit A condensing unit equipped with at least a throttling device that is provided in the injection circuit, and is provided in the injection circuit and depressurizes the refrigerant flowing through the injection circuit;
An expansion valve that depressurizes the refrigerant that has flowed out of the condenser, and a load device that includes at least an evaporator into which the refrigerant depressurized by the expansion valve flows.
A first electric circuit capable of opening and closing the electromagnetic valve of the injection circuit according to an operating state of the compressor;
A second electric circuit capable of controlling opening and closing of the electromagnetic valve of the injection circuit in any of starting, operating and stopping of the compressor;
Control apparatus which switches said 1st electric circuit and said 2nd electric circuit according to the temperature of the refrigerant discharged from said compressor. A refrigerating device characterized by things.
前記第1電気回路、前記第2電気回路の切換を電気的に指令する制御器で構成されている
ことを特徴とする請求項1に記載の冷凍装置。 The control means includes
The refrigeration apparatus according to claim 1, wherein the refrigeration apparatus is configured by a controller that electrically commands switching of the first electric circuit and the second electric circuit.
予め設定されている所定時間に基づいて前記第1電気回路、前記第2電気回路を切り換える
ことを特徴とする請求項1に記載の冷凍装置。 The control means includes
The refrigeration apparatus according to claim 1, wherein the first electric circuit and the second electric circuit are switched based on a predetermined time set in advance.
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2010
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