JP2012515890A5

JP2012515890A5 -

Info

Publication number: JP2012515890A5
Application number: JP2011529408A
Authority: JP
Filing date: 2009-12-18
Publication date: 2013-02-21

Claims

冷媒を圧縮するための第１圧縮機構と、膨張する冷媒から動力を回収するための膨張機構と、シャフトにより前記第１圧縮機構および前記膨張機構と連結された第１電動機と、前記第１圧縮機構、前記膨張機構、および前記第１電動機を収容するための第１密閉容器と、を含む第１圧縮機と、
冷媒を圧縮するための第２圧縮機構であって冷媒回路中で前記第１圧縮機構と並列に接続された第２圧縮機構と、シャフトにより前記第２圧縮機構と連結された第２電動機と、前記第２圧縮機構および前記第２電動機を収容するための第２密閉容器と、を含む第２圧縮機と、
前記第１圧縮機構および前記第２圧縮機構から吐出される冷媒を放熱させるための放熱器と、
前記膨張機構から吐出される冷媒を蒸発させるための蒸発器と、
前記第１圧縮機構および前記第２圧縮機構から前記放熱器に冷媒を導くための第１配管と、
前記放熱器から前記膨張機構に冷媒を導くための第２配管と、
前記膨張機構から前記蒸発器に冷媒を導くための第３配管と、
前記蒸発器から前記第１圧縮機構および前記第２圧縮機構に冷媒を導くための第４配管と、
前記第２配管から分岐した、膨張過程の前記膨張機構にさらに冷媒を供給するためのインジェクション路と、
前記インジェクション路に設けられた、開度調整可能なインジェクションバルブと、
外気温度を検出するための外気温度センサと、
起動運転用の前記第１電動機の目標回転数と前記第２電動機の目標回転数を、前記外気温度センサで検出された外気温度に基づいて決定するとともに、前記外気温度センサで検出された外気温度が外気温度に対して予め定められた閾値温度以下のときは起動動運転時に前記インジェクションバルブの開度が全閉状態であるべきと、前記外気温度センサで検出された外気温度が前記閾値温度よりも大きいときは起動動運転時に前記インジェクションバルブの開度が全開状態であるべきと決定し、前記インジェクションバルブの開度を全開状態または全閉状態に保ったままで前記第１電動機および前記第２電動機の回転数を決定した目標回転数に制御することにより起動運転を行うための制御手段と、を備えた冷凍サイクル装置。
前記放熱器は、冷媒によって流体を加熱するための熱交換器であり、前記冷媒が流れる冷媒経路と、前記流体が流れる流体経路とを有しており、
前記制御手段は、前記放熱器で加熱すべき流体の目標温度と前記第１配管を通じて前記放熱器に導かれる冷媒についての設定吐出温度のどちらかおよび前記外気温度センサで検出された外気温度に基づいて、起動運転用の前記第１電動機および前記第２電動機の目標回転数を決定するとともに起動運転時に前記インジェクションバルブの開度が全開状態であるべきか全閉状態であるべきかを決定し、前記インジェクションバルブの開度を全開状態または全閉状態に保ったままで前記第１電動機および前記第２電動機の回転数を決定した目標回転数に制御することにより起動運転を行う、請求項１に記載の冷凍サイクル装置。
前記流体経路に流体を供給するための供給管と、前記供給管を流れる流体温度を検出するための流体温度センサと、をさらに備え、
前記制御手段は、前記設定吐出温度および前記外気温度センサで検出された外気温度ならびに前記流体温度センサで検出された流体温度に基づいて、起動運転用の前記第１電動機の目標回転数と前記第２電動機の目標回転数を決定するとともに起動運転時に前記インジェクションバルブの開度が全開状態であるべきか全閉状態であるべきかを決定し、前記インジェクションバルブの開度を全開状態または全閉状態に保ったままで前記第１電動機および前記第２電動機の回転数を決定した目標回転数に制御することにより起動運転を行う、請求項２に記載の冷凍サイクル装置。
前記制御手段には、設定吐出温度、外気温度および流体温度と関連して前記第１電動機および前記第２電動機の目標回転数ならびに前記インジェクションバルブの開度を有する複数のテーブルが記憶されており、
前記制御手段は、前記設定吐出温度および前記外気温度センサで検出された外気温度ならびに前記流体温度センサで検出された流体温度に基づいて、前記テーブルを使用することにより、起動運転用の前記第１電動機および前記第２電動機の目標回転数を決定するとともに起動運転時に前記インジェクションバルブの開度が全開状態であるべきか全閉状態であるべきかを決定する、請求項３に記載の冷凍サイクル装置。
前記テーブルにおける第２電動機の各目標回転数は、設定吐出温度、外気温度および流体温度から導き出される理想的な定常運転用の定常運転テーブルにおける対応する第２電動機の回転数よりも大きい、請求項４に記載の冷凍サイクル装置。
前記テーブルにおける第１電動機の各目標回転数のこれと対をなす第２電動機の目標回転数に対する比は、対応する、前記定常運転テーブルにおける第２電動機の回転数に対する第１電動機の回転数の比よりも小さい、請求項５に記載の冷凍サイクル装置。
前記テーブルにおける第１電動機の各目標回転数とこれと対をなす第２電動機の目標回転数との差は、運転許容範囲の上限値より小さい、請求項４に記載の冷凍サイクル装置。
前記テーブルにおける第１電動機の各目標回転数のこれと対をなす第２電動機の目標回転数に対する比は、運転許容範囲の下限値と上限値の間の範囲内である、請求項４に記載
の冷凍サイクル装置。
前記制御手段は、前記起動運転の期間を時間に応じた複数の制御区間に分割し、起動運転時には、前記第１電動機および前記第２電動機の回転数の合計を、前記制御区間が切り替わるにつれて、決定した第１電動機および第２電動機の目標回転数の合計に徐々に近づけていく、請求項２〜８のいずれか一項に記載の冷凍サイクル装置。
前記第１配管を通じて前記放熱器に導かれる冷媒の温度を検出するための冷媒温度センサをさらに備え、
前記制御手段は、前記制御区間が切り替わる毎に、前記設定吐出温度と前記冷媒温度センサで検出された冷媒温度との差を算出し、この差が相対的に大きな値である場合は、前記第１電動機および前記第２電動機の回転数の合計を相対的に大きく増加させる、請求項９に記載の冷凍サイクル装置。
前記制御手段は、前記起動運転の期間を時間に応じた複数の制御区間に分割し、起動運転時には、前記第２電動機の回転数に対する前記第１電動機の回転数の比を、前記制御区間の最初の制御区間では、決定した第２電動機の目標回転数に対する決定した第１電動機の目標回転数の比である決定比よりも小さく設定し、前記最初の制御区間に続く制御区間では制御区間が切り替わるにつれて、前記決定比に徐々に近づけていく、請求項２〜８のいずれか一項に記載の冷凍サイクル装置。
前記第１配管を通じて前記放熱器に導かれる冷媒の温度を検出するための冷媒温度センサをさらに備え、
前記制御手段は、前記制御区間が切り替わる毎に、前記設定吐出温度と前記冷媒温度センサで検出された冷媒温度との差を算出し、この差が相対的に大きな値である場合は、前記第２電動機の回転数に対する前記第１電動機の回転数の比を緩やかな割合で増加させる、請求項１１に記載の冷凍サイクル装置。
前記制御手段は、前記制御区間が切り替わるにつれて、前記第１電動機および前記第２電動機の回転数の双方を増加させる、請求項９〜１２のいずれか一項に記載の冷凍サイクル装置。
前記制御手段は、前記インジェクションバルブの開度が全開状態であるべきと決定した場合は、起動運転開始から一定時間は前記インジェクションバルブの開度を全閉状態に制御し、その後に全開状態に切り替える、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の冷凍サイクル装置。
前記制御手段は、前記起動運転が完了した後は、前記冷媒温度センサで検出される冷媒温度が前記設定吐出温度と等しくなるように、前記インジェクションバルブの開度ならびに前記第１電動機および前記第２電動機の回転数を調整する、請求項１０または１２に記載の冷凍サイクル装置。