JP2014122769A - 冷凍装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】圧縮機の信頼性を確保しつつも、待機中に消費される電力量を大幅に削減する。
【解決手段】利用側熱交換器21及び熱源側熱交換器43は、凝縮器または蒸発器として機能する。圧縮機構31は、冷媒回路10a内の冷媒を圧縮するための主圧縮機32及び副圧縮機33が並列接続されることで構成されている。バイパス路60は、主圧縮機32から吐出された冷媒をバイパスするための冷媒経路である。加熱部62は、バイパス路60に配置されており、主圧縮機32から吐出された冷媒にて副圧縮機33を加熱する。熱源側制御部70は、副圧縮機33を起動させる前、もしくは圧縮機構31の停止準備制御中に、副圧縮機33を加熱する動作を加熱部62に行わせる。
【選択図】図1

Description

本発明は、冷凍装置に関する。
冷凍装置は、屋外に配置された熱源側ユニットと、屋内に配置された利用側ユニットとによって構成されている。このような冷凍装置においては、冬季のように外気温度が低い場合、熱源側ユニット内における駆動停止中の圧縮機内部には、冷媒が溜まる傾向にある。すると、冷凍機油の希釈化や、液化した冷媒が圧縮機内部に溜まり込む現象等が生じる虞がある。この状態で圧縮機を起動させると、圧縮機内部では冷媒による冷凍機油の希釈化によって、冷凍機油の粘度低下が生じて軸受け等の摺動部分の潤滑性が損なわれる虞があり、また、液冷媒が圧縮室に吸入されることによって、液圧縮が生じる虞がある。
これに対し、例えば特許文献1(特開2010−210208号公報)に示される技術が知られている。特許文献1では、圧縮機のケーシング外部にヒータを取り付けて、圧縮機が停止しているときもヒータに通電して加熱したり、また、圧縮機への欠相通電によってケーシング内部のモータの巻き線をヒータとして機能させることによって、上述した問題が生じることを防いでいる。
特許文献1に係る技術では、圧縮機が駆動を停止しているにもかかわらず、ヒータのオン及びオフが繰り返される。従って、いくら上述した問題が解消するといえども、待機中に消費される電力量は無視できなくなる。
特に、熱源側ユニット内に複数の圧縮機が備えられている場合、各圧縮機にヒータが取り付けられることとなる。そのため、各圧縮機において待機中に消費される電力量の総量は、更に大きくなってしまう。
そこで、本発明の課題は、圧縮機の信頼性を確保しつつも、待機中に消費される電力量を大幅に削減することにある。
本発明の第1観点に係る冷凍装置は、凝縮器と、蒸発器と、圧縮機構と、バイパス路と、加熱部と、制御部とを備える。凝縮器は、冷媒を放熱させる。蒸発器は、冷媒を蒸発させる。圧縮機構は、主圧縮機及び副圧縮機が並列接続されることで構成されている。主圧縮機及び副圧縮機それぞれは、凝縮器及び蒸発器の間を循環する冷媒を圧縮する。バイパス路は、主圧縮機から吐出された冷媒をバイパスするための冷媒経路である。加熱部は、バイパス路に配置されており、主圧縮機から吐出された冷媒にて副圧縮機を加熱する。制御部は、副圧縮機を起動させる前に、副圧縮機を加熱する動作を加熱部に行わせる。
この冷凍装置は、主圧縮機から吐出された冷媒をバイパスするためのバイパス路を備えている。特に、バイパス路には、副圧縮機を加熱する加熱部が設けられており、加熱部は、副圧縮機の起動前に、主圧縮機から吐出された高温高圧の冷媒によって副圧縮機を加熱する。これにより、副圧縮機は、高温高圧の冷媒によって短時間で高い温度に至ることができ、この状態で実際に起動することとなる。そのため、通電タイプのヒータのような電力を多く消費するものを用いずとも、副圧縮機の起動時に該圧縮機内における冷凍機油の希釈化や液冷媒の溜まり込みを防ぐことができる。従って、副圧縮機における不具合の発生を抑えることで副圧縮機の信頼性を確保しつつも、待機中に消費される電力量を削減することができる。
本発明の第2観点に係る冷凍装置は、凝縮器と、蒸発器と、圧縮機構と、バイパス路と、加熱部と、制御部とを備える。凝縮器は、冷媒を放熱させる。蒸発器は、冷媒を蒸発させる。圧縮機構は、主圧縮機及び副圧縮機が並列接続されることで構成されている。主圧縮機及び副圧縮機それぞれは、凝縮器及び蒸発器の間を循環する冷媒を圧縮する。バイパス路は、主圧縮機から吐出された冷媒をバイパスするための冷媒経路である。加熱部は、バイパス路に配置されており、主圧縮機から吐出された冷媒にて副圧縮機を加熱する。制御部は、圧縮機構の停止時に行われる停止準備制御中に、副圧縮機を加熱する動作を加熱部に行わせる。
この冷凍装置は、主圧縮機から吐出された冷媒をバイパスするためのバイパス路を有している。特に、バイパス路には、副圧縮機を加熱する加熱部が設けられており、加熱部は、圧縮機構の停止準備制御中に、主圧縮機から吐出された高温高圧の冷媒によって副圧縮機を加熱する。これにより、副圧縮機の温度は、高温高圧の冷媒によって高くなる。そのため、副圧縮機を次回起動させる際には、副圧縮機の温度がある程度高い状態から副圧縮機を起動させることが可能となる。そのため、通電タイプのヒータのような電力を多く消費するものを用いずとも、次回の副圧縮機の起動時に該圧縮機内における冷凍機油の希釈化や液冷媒の溜まり込みを抑えることができる。従って、副圧縮機における不具合の発生を抑えることで副圧縮機の信頼性を確保しつつ、待機中に消費される電力量を削減することができる。
本発明の第3観点に係る冷凍装置は、第2観点に係る冷凍装置において、停止準備制御は、圧縮機構の停止指示がなされてから圧縮機構を停止させる前に行われる。
ここでは、圧縮機構の停止指示がなされてから圧縮機構を停止させる間に行われる停止準備制御中に、副圧縮機は、主圧縮機から吐出された高圧の冷媒によって加熱される。これにより、副圧縮機の温度が高められた状態にて、圧縮機構は実際に停止することとなる。従って、副圧縮機を次回起動させる際には、副圧縮機の温度がある程度高い状態から副圧縮機を起動させることが可能となる。
本発明の第4観点に係る冷凍装置は、第2観点又は第3観点に係る冷凍装置において、停止準備制御は、ポンプダウン運転を含んでいる。
本発明の第5観点に係る冷凍装置は、第1観点から第4観点のいずれかに係る冷凍装置において、開閉機構を更に備える。開閉機構は、バイパス路に配置されている。制御部は、加熱部によって副圧縮機が加熱されるように、開閉機構を開状態に切換える制御を行う。
これにより、バイパス路には、必要な場合にのみ高圧の冷媒が流れるようになり、副圧縮機は、必要な場合にのみ加熱されるようになる。
本発明の第6観点に係る冷凍装置は、第1観点から第5観点のいずれかに係る冷凍装置において、副圧縮機は、圧縮機ケーシングを有している。圧縮機ケーシングは、冷媒に同伴する冷凍機油が貯留される貯留空間を、内部に有している。加熱部は、副圧縮機ケーシングに巻きつけられるようにして取り付けられているか、または貯留空間に配置されている。
これにより、加熱部は、簡単な方法にて副圧縮機を確実に加熱することができる。
本発明の第7観点に係る冷凍装置は、第6観点に係る冷凍装置において、開閉機構を更に備えている。開閉機構は、バイパス路に配置されている。制御部は、副圧縮機ケーシングの温度または貯留空間に貯留された冷凍機油の温度が所定温度を超えた場合に、開閉機構を閉状態に切換える制御を更に行うことで、加熱部による副圧縮機の加熱を停止させる。
この冷凍装置では、副圧縮機ケーシングの温度または冷凍機油の温度が所定温度を超えるまでは、バイパス路には、主圧縮機から吐出された高圧の冷媒が流れる。副圧縮機ケーシングの温度または冷凍機油の温度が所定温度を超えた場合には、バイパス路には高圧の冷媒が流れなくなり、副圧縮機の加熱が停止される。つまり、副圧縮機が確実に加熱されるまでは、副圧縮機の加熱動作が行われる。従って、副圧縮機を確実に加熱することができる。更には、高圧の冷媒が不必要にバイパス路を流れることはないため、バイパス路を必要な場合にのみ用いることができると言える。
本発明の第8観点に係る冷凍装置は、第1観点から第7観点のいずれかに係る冷凍装置において、バイパス路が、主圧縮機から吐出された冷媒を、凝縮器の位置よりも冷媒の流れ方向上流側に戻す。
本発明の第9観点に係る冷凍装置は、第1観点から第7観点のいずれかに係る冷凍装置において、バイパス路が、主圧縮機から吐出された冷媒を、圧縮機構の吸入側に戻す。
本発明の第10観点に係る冷凍装置は、第9観点に係る冷凍装置において、アキュムレータを更に備える。アキュムレータは、圧縮機構の吸入側に接続されている。バイパス路は、主圧縮機から吐出された冷媒を、アキュムレータの位置よりも冷媒の流れ方向上流側に戻す。
これにより、バイパス路を出た高圧の冷媒は、圧縮機構に吸入される前にアキュムレータに吸入され、アキュムレータにてガス冷媒と液冷媒とに分離される。そのため、バイパス路を出た高圧の冷媒がガス冷媒と液冷媒とを含んでいても、圧縮機構内には、この高圧の冷媒のうちガス冷媒が吸入されることとなる。これにより、バイパス路を通過した高圧の冷媒がそのまま圧縮機構に吸入され、該冷媒に含まれる液冷媒によって圧縮機構が損傷を受けることを、防ぐことができる。
本発明の第11観点に係る冷凍装置は、第1観点から第7観点のいずれかに係る冷凍装置において、凝縮器と蒸発器との間の位置に膨張弁を更に備える。バイパス路は、主圧縮機から吐出された冷媒を、膨張弁と蒸発器との間の位置に戻す。
本発明の第12観点に係る冷凍装置は、第1観点から第7観点のいずれかに係る冷凍装置において、凝縮器と蒸発器との間の位置に膨張弁を更に備える。バイパス路は、主圧縮機から吐出された冷媒を、凝縮器と膨張弁との間の位置に戻す。
本発明の第1観点、第2観点、第8観点、第9観点、第11観点及び第12観点に係る冷凍装置によると、副圧縮機における不具合の発生を抑えることで副圧縮機の信頼性を確保しつつも、待機中に消費される電力量を削減することができる。
本発明の第3観点及び第4の観点に係る冷凍装置によると、副圧縮機を次回起動させる際には、副圧縮機の温度がある程度高い状態から副圧縮機を起動させることが可能となる。
本発明の第5観点に係る冷凍装置によると、バイパス路には、必要な場合にのみ高圧の冷媒が流れるようになり、副圧縮機は、必要な場合にのみ加熱されるようになる。
本発明の第6観点に係る冷凍装置によると、加熱部は、簡単な方法にて副圧縮機を確実に加熱することができる。
本発明の第7観点に係る冷凍装置によると、副圧縮機を確実に加熱することができる。更には、高圧の冷媒が不必要にバイパス路を流れることはないため、バイパス路を必要な場合にのみ用いることができると言える。
本発明の第10観点に係る冷凍装置によると、バイパス路を通過した高圧の冷媒がそのまま圧縮機構に吸入され、該冷媒に含まれる液冷媒によって圧縮機構が損傷を受けることを、防ぐことができる。
本発明の第1実施形態に係る冷凍装置が採用された空気調和装置の概略構成図。 副圧縮機の外観の一部及び内部の構成を表す図。 第1実施形態に係る熱源側制御部と各種機器との接続状態を表す図。 第1実施形態に係る空気調和装置が行う一連の動作の流れを表す図であって、特に副圧縮機内の冷凍機油の温度に基づいて開閉機構の切換制御が行われる場合の図。 第1実施形態に係る空気調和装置が行う一連の動作の流れを表す図であって、特に副圧縮機の圧縮機ケーシングの温度に基づいて開閉機構の切換制御が行われる場合の図。 本発明の第2実施形態に係る冷凍装置が採用された空気調和装置の概略構成図。 第2実施形態に係る熱源側制御部と各種機器との接続状態を表す図。 第2実施形態に係る空気調和装置が行う一連の動作の流れを表す図であって、特に副圧縮機内の冷凍機油の温度に基づいて開閉機構の切換制御が行われる場合の図。 第2実施形態に係る空気調和装置が行う一連の動作の流れを表す図であって、特に副圧縮機の圧縮機ケーシングの温度に基づいて開閉機構の切換制御が行われる場合の図。 変形例Aに係る副圧縮機の外観の一部及び内部の構成を表す図。 変形例Bに係る冷凍装置が採用された空気調和装置の概略構成図。 変形例Cに係る冷凍装置が採用された空気調和装置の概略構成図。 変形例Dに係る冷凍装置が採用された空気調和装置の概略構成図。 変形例Eに係る冷凍装置が採用された空気調和装置の概略構成図。 変形例Fに係る冷凍装置が採用された空気調和装置の概略構成図。 変形例Gに係る冷凍装置が採用された空気調和装置の概略構成図。 変形例Hに係る冷凍装置が採用された空気調和装置の概略構成図。
以下、本発明に係る冷凍装置について、図面を参照しつつ詳述する。なお、以下の実施形態は、本発明の具体例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
<第1実施形態>
(1)空気調和装置の全体構成
図1は、本発明の第1実施形態に係る冷凍装置が採用された空気調和装置10の概略構成図である。図1に示すように、空気調和装置10は、利用側ユニット20と熱源側ユニット30とを備えている。熱源側ユニット30は、例えば屋外に設置されており、利用側ユニット20は、室内に設置されている。熱源側ユニット30及び利用側ユニット20は、冷媒配管L1,L2を介して互いに接続されており、これによって蒸気圧縮式の冷媒回路10aが構成されている。このような空気調和装置10は、冷房運転及び暖房運転等を行うことができる。
冷媒回路10aは、主として、後で詳細に説明する圧縮機構31、四路切換弁41、熱源側熱交換器43及び利用側熱交換器21が、順次接続されることで構成されている。そして、冷媒回路10aには、例えば、HFC系冷媒の一種であるHFC−410Aが冷媒として封入されており、また、HFC系冷媒に対して相溶性を有するエステル系又はエーテル系の冷凍機油が圧縮機構31の潤滑のために封入されている。
また、本実施形態に係る空気調和装置10には、本実施形態の特徴ともなるバイパス路60が備えられている。バイパス路60は、熱源側ユニット30内において、冷媒回路10aから分岐する形で形成されている。そのため、バイパス路60内には、冷媒回路10aに封入されている冷媒が冷媒回路10aから分岐して流れる。
(2)利用側ユニットの構成
利用側ユニット20は、主として、利用側熱交換器21(凝縮器、蒸発器に相当)、利用側ファン22及び利用側ファンモータM22を有している。利用側ユニット20内のこれらの各種機構は、図示していないが、利用側ユニット20の利用側ケーシング内に配置されている。
(2−1)利用側熱交換器
利用側熱交換器21は、利用側ファン22によって利用側ケーシング内に吸い込まれた空気と、冷媒回路10a内を循環する冷媒との間で、熱交換を行うためのものである。利用側熱交換器21は、例えば、一方向に積層された複数のフィンと、各フィンを貫通するようにしてフィンに設けられた複数の伝熱管とで構成された、フィンアンドチューブ型の熱交換器であることができる。
冷房運転時には、利用側熱交換器21は蒸発器として機能し、冷媒回路10a内の冷媒を蒸発させる。暖房運転時には、利用側熱交換器21は凝縮器として機能し、冷媒回路10a内の冷媒を放熱させる。利用側熱交換器21によって熱交換が行われた後の空気は、室内に供給される。
(2−2)利用側ファン及び利用側ファンモータ
利用側ファン22は、室内の空気が利用側ケーシング内に吸い込まれ、利用側熱交換器21にて熱交換された後の空気が利用側ケーシング内から室内へと吹き出されるような空気流を形成する。このような利用側ファン22は、利用側ファンモータM22に接続されており、利用側ファンモータM22を駆動源として運転することができる。
利用側ファンモータM22は、例えばブラシレスDCモータで構成されており、図示してはいないが利用側制御部に接続されている。利用側ファンモータM22の回転数は、利用側制御部によって制御され、これによって利用側ファン22の風量制御が行われる。
(2−3)その他の構成
図示してはいないが、利用側ユニット20には、利用側ケーシング内に吸い込まれた空気の温度を検知するための吸込温度センサや、利用側熱交換器21の温度を検知する熱交温度センサ等の、各種センサが配置されている。これら各種センサは、利用側制御部に接続されており、各種センサの検知結果は、例えば利用側ファンモータM22の駆動制御にて用いられる。また、利用側ユニット20として膨張弁を有する構成が採用される場合には、該膨張弁の駆動制御にも、各種センサの検知結果が用いられる。
(3)熱源側ユニットの構成
熱源側ユニット30は、主として、圧縮機構31、油分離機構34,35、四路切換弁41、熱源側熱交換器43、熱源側ファン45、熱源側ファンモータM45、膨張弁47、液側閉鎖弁48、ガス側閉鎖弁49、アキュムレータ50及び熱源側制御部70を有している。更に、熱源側ユニット30は、バイパス路60、加熱部62及び開閉機構63を有している。熱源側ユニット30内のこれらの各種機構は、図示していないが、熱源側ユニット30の熱源側ケーシング内に配置されている。
(3−1)圧縮機構
圧縮機構31は、図1に示すように、主圧縮機32及び副圧縮機33が並列接続されることで構成されている。主圧縮機32及び副圧縮機33は、利用側熱交換器21及び熱源側熱交換器43の間を循環する冷媒、つまりは冷媒回路10a内を循環する冷媒を圧縮することで、冷媒の圧力を高めるものである。
主圧縮機32及び副圧縮機33は、圧縮機ケーシング32a,33a内に、圧縮機モータM32,M33と、1つないしは複数の圧縮要素とが収容された密閉式構造となっている。各圧縮機モータM32,M33は、駆動軸を介して圧縮機ケーシング32a,33a内の圧縮要素に連結されている。そのため、主圧縮機32及び副圧縮機33は、各要素が圧縮機モータM32,M33によって回転駆動されることで圧縮仕事を行う構造となっている。なお、圧縮要素としては、ロータリ式やスクロール式等の容積式の圧縮要素が挙げられる。
特に、主圧縮機32は、インバータ制御により容量を変更して冷媒を圧縮することが可能な、容量可変タイプの圧縮機である。そのため、圧縮機モータM32は、熱源側制御部70と接続されており、熱源側制御部70によりインバータ制御がなされる。従って、圧縮機モータM32は、可変された運転周波数に応じた回転を行い、圧縮要素に対し圧縮仕事をさせる仕様となっている。一方で、副圧縮機33は、所定の容量で冷媒を圧縮する、容量一定タイプの圧縮機である。そのため、圧縮機モータM33は、熱源側制御部70と接続されてはいるが、インバータ制御されるのではなく、例えば一定の回転数にて回転することで、圧縮要素に対し圧縮仕事をさせる仕様となっている。
図2は、具体例として、副圧縮機33の内部の構成を表している。図2に示すように、圧縮機ケーシング33aは円筒形状を有しており、その側部には吐出管p12aが取り付けられ、上部には吸入管p22aが取り付けられている。吸入管p22aの下方には、スクロール式の圧縮要素33bが設けられており、更に当該要素33bの下方には、圧縮機モータM33が位置している。そして、圧縮機ケーシング33a内部における、該ケーシング33aの底部33aa付近には、冷凍機油33cが貯留される貯留空間sq1が位置している。冷凍機油33cは、圧縮機(特に、ここでは副圧縮機33)の潤滑油として機能する。また、圧縮機ケーシング33aの底部33aaには、冷凍機油33cの温度を検知するための油温センサ33dが取り付けられ、圧縮機ケーシング33aの側部には、圧縮機ケーシング33aの温度を検知するためのケーシング温度センサ33eが取り付けられている。
更に、本実施形態に係る副圧縮機33の圧縮機ケーシング33aには、底部33aaに巻きつけられるようにして加熱部62が取り付けられている。加熱部62は、バイパス路60に関するものであるが、バイパス路60及び加熱部62については後述する。
なお、図2では、一例として副圧縮機33の構成を表しているが、容量可変タイプである主圧縮機32の構成は、加熱部62を除いて図2と同様であることができる。つまり、本実施形態では、加熱部62は、副圧縮機33には取り付けられているが、主圧縮機32には取り付けられていない。但し、主圧縮機32には、クランクケースヒータ(図示せず)が取り付けられている。クランクケースヒータは、図示しない電気回路に接続されており、該電気回路に設けられたリレー等によってオン/オフされて、主圧縮機32を暖めるようになっている。
続いて、図1に戻り、主圧縮機32及び副圧縮機33の接続状態について説明する。
主圧縮機32は、低圧配管p2から分岐された吸入管p21aの一端に、圧縮機ケーシング32aの吸入口が接続され、高圧配管p1から分岐され油分離機構34に接続された吐出管p11aの一端に、主圧縮機32の吐出口が接続されている状態となっている。同様に、副圧縮機33は、低圧配管p2から分岐された吸入管p22aの一端に、圧縮機ケーシング33aの吸入口が接続され、高圧配管p1から分岐され油分離機構35に接続された吐出管p12aの一端に、圧縮機ケーシング33aの吐出口が接続されている状態となっている。
このような構成により、低圧の冷媒は、低圧配管p2から各吸入管p21a,p22aを介して各圧縮機32,33の圧縮要素に分けて吸入される。そして、低圧の冷媒は、各圧縮要素にて圧縮されて高圧の状態となり、各吐出管p11a,p12aから圧縮機ケーシング32a,33aの外、具体的には油分離機構34,35に吐出される。
(3−2)油分離機構
油分離機構34,35は、冷媒に同伴する冷凍機油を分離するための機構である。本実施形態において、油分離機構34,35は、各圧縮機32,33に対応して、各圧縮機32,33の吐出側に1つずつ設けられている。油分離機構34,35は、それぞれ油分離器34a,35a、油戻し管34c,35c及び減圧機構34b,34bを有している。
各油分離器34a,35aは、各圧縮機32,33から吐出される高圧の冷媒から、この冷媒に同伴する冷凍機油を分離する。各油分離器34a,35aによって冷凍機油が分離された後の高圧の冷媒は、高圧枝配管p11b,p12b及びこの枝配管p11b,p12b上に接続されている逆止弁36,37を介して、高圧配管p1にて合流される。
各油戻し管34c,35cは、油分離器34a,35aそれぞれによって分離された冷凍機油を、この冷凍機油が同伴していた冷媒の流出元である圧縮機32,33ではなく、別の圧縮機33,32の吸入側に戻すための管である。そのため、油戻し管34cの一端は、主圧縮機32の吐出管p11aに接続されている油分離器34aに接続されており、他端は、副圧縮機33の吸入管p22aに接続されている。同様にして、油戻し管35cの一端は、副圧縮機33の吐出管p12aに接続されている油分離器35aに接続されており、他端は、主圧縮機32の吸入管p21aに接続されている。
減圧機構34b,35bは、各油戻し管34c,35cを流れる冷凍機油の流量を調整する。減圧機構34b,35bは、油戻し管34c,34c上に設けられており、本実施形態において、キャピラリチューブが使用されている。
(3−3)四路切換弁
四路切換弁41は、冷媒回路10a内の冷媒の方向を切り替えるためのものである。四路切換弁41は、4つのポートa,b,c,dを有している。
四路切換弁41の第1ポートaは、圧縮機構31の吐出側に接続され、第2ポートbは、熱源側熱交換器43の一端と接続されている。四路切換弁41の第3ポートcは、アキュムレータ50及び低圧配管p2を介して圧縮機構31の吸入側に接続され、第4ポートdは、ガス側閉鎖弁49を介して利用側熱交換器21の一端に接続されている。
空気調和装置10が冷房運転を行う際には、四路切換弁41は、第1ポートaと第2ポートbとが内部で接続すると共に、第3ポートcと第4ポートdとが内部で接続する第1接続状態を採り得る(図1の四路切換弁41中の実線を参照)。空気調和装置10が暖房運転を行う場合には、四路切換弁41は、第1ポートaと第4ポートdとが内部で接続すると共に、第2ポートbと第3ポートcとが内部で接続する第2接続状態を採り得る(図1の四路切換弁41中の点線を参照)。
(3−4)熱源側熱交換器
熱源側熱交換器43は、熱源側ファン45によって熱源側ケーシング内に吸い込まれた空気と、冷媒回路10a内を循環する冷媒との間で、熱交換を行うためのものである。熱源側熱交換器43は、利用側熱交換器21と同様、例えば、一方向に積層された複数のフィンと、各フィンを貫通するようにしてフィンに設けられた複数の伝熱管とで構成された、フィンアンドチューブ型の熱交換器であることができる。
冷房運転時には、熱源側熱交換器43は凝縮器として機能し、冷媒回路10a内の冷媒を放熱させる。暖房運転時には、熱源側熱交換器43は蒸発器として機能し、冷媒回路10a内の冷媒を蒸発させる。熱源側熱交換器43によって熱交換が行われた後の空気は、熱源側ユニット30外部に排出される。
(3−5)熱源側ファン及び熱源側ファンモータ
熱源側ファン45は、熱源側ケーシング外部の空気が該ケーシング内に吸い込まれ、熱源側熱交換器43にて熱交換された後の空気が熱源側ケーシング内から外部へと吹き出されるような空気流を形成する。このような熱源側ファン45は、熱源側ファンモータM45に接続されており、熱源側ファンモータM45を駆動源として運転することができる。
熱源側ファンモータM45は、例えばブラシレスDCモータで構成されており、熱源側制御部70に接続されている。熱源側ファンモータM45の回転数は、熱源側制御部70によって制御される。
(3−6)膨張弁、ガス側閉鎖弁及び液側閉鎖弁
膨張弁47は、冷媒を減圧する機構であり、例えば電動膨張弁が使用されている。膨張弁47の一端は、熱源側熱交換器43に接続され、その他端は、液側閉鎖弁48を介して利用側熱交換器21に接続されている。
液側閉鎖弁48は、膨張弁47と利用側熱交換器21の他端側との間に設けられた手動弁である。液側閉鎖弁48は、全開及び全閉のいずれかの状態を採ることができ、冷媒回路10aを構成した後は、常時開状態にされる。
ガス側閉鎖弁49は、利用側熱交換器21の一端側と四路切換弁41の第4ポートdとの間に設けられた手動の弁である。ガス側閉鎖弁49は、全開及び全閉のいずれかの状態を採ることができ、冷媒回路10aを構成した後は、常時開状態にされる。
なお、膨張弁47は、図3に示すように、熱源側制御部70に接続されている。そして、熱源側制御部70により、膨張弁47の開閉動作が制御される。
(3−7)アキュムレータ
アキュムレータ50は、圧縮機構31の吸入側に接続されている。具体的には、アキュムレータ50は、低圧配管p2上、つまりは四路切換弁41の第3ポートcと各圧縮機32,33の吸入側との間に接続されている。アキュムレータ50は、蒸発器として機能する熱源側熱交換器43または利用側熱交換器21において蒸発しきれず液状態にある冷媒を、ガス冷媒から分離する。このアキュムレータ50により、液冷媒と分離したガス冷媒のみが、圧縮機構31(より具体的には、主圧縮機32及び副圧縮機33)に吸入されるようになっている。
(3−8)バイパス路、ヒータ及び開閉機構
バイパス路60は、主に主圧縮機32から吐出された冷媒をバイパスするための冷媒経路である。ここでは、バイパス路60は、バイパスした冷媒を圧縮機構31の吸入側に戻すように設けられている。バイパス路60は、内部を高圧の冷媒が通過するバイパス路用配管61によって構成されている。バイパス路用配管61の一端は、高圧配管p1に接続され、他端は、低圧配管p2に接続されている。従って、高圧配管p1内には、各圧縮機32,33にて圧縮されると共に油分離機構34,35にて冷凍機油が分離された後の高圧の冷媒が通過するが、バイパス路60には、この高圧配管p1を通過している冷媒の一部が分岐して流れる。
特に、本実施形態に係るバイパス路60の他端は、低圧配管p2のうち、アキュムレータ50の位置よりも冷媒の流れ方向上流側に接続されている。従って、バイパス路60を流れてきた冷媒は、バイパス路60から低圧配管p2へと流れ出した後、圧縮機構31に直接吸入されるのではなく、アキュムレータ50に一旦吸入されることとなる。このため、バイパス路60を出た高圧の冷媒は、圧縮機構31に吸入される前に、アキュムレータ50にてガス冷媒と液冷媒とに分離される。故に、バイパス路60を出た高圧の冷媒がガス冷媒と液冷媒とを含んでいても、圧縮機構31内には、高圧の冷媒のうちガス冷媒が吸入されることとなる。従って、圧縮機構31に液冷媒が吸入されてしまうことによる圧縮機構31の吸入付近における損傷を、防ぐことができる。また、本実施形態に係るバイパス路60は、途中で副圧縮機33を経由している。そのため、高圧配管p1からバイパス路60内に流入した冷媒は、副圧縮機33を介して、低圧配管p2へと流れる。
加熱部62は、バイパス路60のうち副圧縮機33の経由部分に配置されている。加熱部62は、図2を用いて既に述べたように、副圧縮機33の圧縮機ケーシング33aの底部33aaに巻きつけられるようにして取り付けられている。そのため、加熱部62は、バイパス路60を流れる冷媒にて、副圧縮機33を加熱することができる。つまり、本実施形態に係る副圧縮機33には、クランクケースヒータは設けられていないため、副圧縮機33の圧縮機ケーシング33a自体が該ヒータによって徐々に暖められることはない。しかし、本実施形態に係る副圧縮機33は、バイパス路60を流れる高圧の冷媒によって、瞬時に加熱されることとなる。
開閉機構63は、バイパス路60上に配置されており、バイパス路60上に高圧の冷媒を流したり、高圧の冷媒の流れを遮断したりする機構である。なお、図1では一例として、開閉機構63が、バイパス路60のうち加熱部62よりも冷媒の流れ方向下流側に位置している場合を表している。このような開閉機構63は、具体的には電動膨張弁もしくは電磁弁にて構成されることができるが、本実施形態では、開閉機構63が電動膨張弁で構成されている場合を例に採る。開閉機構63の開閉は、熱源側制御部70によって制御される。尚、開閉機構63として電磁弁を採用する場合には、バイパス路60の管径等に応じてバイパス路60に流量調整用のキャピラリチューブを設ける場合もある。なお、開閉機構63がどのような場合に開状態または閉状態を採るかについては、以下にて説明する。
(3−9)熱源側制御部
熱源側制御部70は、CPU、ROM及びRAMによって構成されるマイクロコンピュータであって、熱源側ユニット30内の各種機器と接続されている。熱源側制御部70に接続されている機器としては、図3に示すように、圧縮機モータM32,M33、熱源側ファンモータM45、四路切換弁41、膨張弁47、開閉機構63、油温センサ33d及びケーシング温度センサ33eが挙げられる。このような熱源側制御部70は、各種モータM32,M33,M45の駆動制御に基づく圧縮機構31及び熱源側ファン45の起動制御、四路切換弁41が有するポートa〜d同士の接続状態の切換制御及び膨張弁47の開閉制御等を行う。
更に、本実施形態に係る熱源側制御部70は、副圧縮機33の圧縮機ケーシング33aに取り付けられている油温センサ33dの検知結果またはケーシング温度センサ33eの検知結果を監視する。熱源側制御部70は、これらの各種センサ33d,33eの検知結果に基づいて開閉機構63の開閉を切換える制御を行うことで、加熱部62に副圧縮機33の加熱を行わせたり加熱を停止させたりする。このような開閉機構63の開閉の切り替え動作は、副圧縮機33を実際に起動させる前に行われる。
具体的に、圧縮機構31には、容量可変タイプの主圧縮機32と、容量一定タイプの副圧縮機33とが含まれているため、既に主圧縮機32が駆動している状態にて、更に副圧縮機33の起動指令がなされることがある。この場合、熱源側制御部70は、副圧縮機33の起動指令に基づき実際に副圧縮機33を起動させる前に、副圧縮機33に関する温度状態に応じて開閉機構63を開状態に切換える制御を行い、バイパス路60上に高圧の冷媒を流す。これにより、高圧の冷媒は、バイパス路60及び加熱部62を流れるため、未だ起動していない副圧縮機33は、この高圧の冷媒によって加熱される。
開閉機構63を開状態にさせる際の副圧縮機33に関する温度状態とは、副圧縮機33内に貯留されている冷凍機油の温度が低い状態、または副圧縮機33における圧縮機ケーシング33aの温度が低い状態が挙げられる。
副圧縮機33を温度の低い状態のままで起動させると、副圧縮機33内部における冷媒による冷凍機油の希釈化によって、冷凍機油の粘度低下が生じて軸受け等の摺動部分の潤滑性が損なわれる虞があり、また、液冷媒が圧縮室に吸入されることによって、液圧縮が生じる虞がある。特に、冬季等のように、熱源側ユニット30が設置されている屋外の温度が低い条件下においては、このような問題が生じ易い。
これに対し、容量一定タイプの副圧縮機33においても、容量可変タイプの主圧縮機32と同様にクランクケースヒータを取り付けておき、当該ヒータを常時オンにしておくことも考えられる。しかしながら、この方法では、当該ヒータは、副圧縮機33の駆動状態に関わらず通電され続けることとなり、当該ヒータにて消費される電力量が無視できないほど大きくなってしまう。また、消費される電力量を抑えるべく、クランクケースヒータのオン時間を短縮させたとしても、副圧縮機33を起動時には副圧縮機33の温度を所望の温度にしておくためには、最低限の電力量は必要であるため、電力量の削減効果には限りがある。更に、空気調和装置10に対する負荷が軽い際には、主圧縮機32のみを駆動させ、副圧縮機33は駆動させなくてもよい場合も有り得る。しかし、このような場合でも、駆動させなくてもよい副圧縮機33のクランクケースヒータは常時オンにされるため、副圧縮機33自体の待機中であっても、副圧縮機33側においては電力が消費され続けてしまう。
そこで、本実施形態では、副圧縮機33の温度が低い場合には、バイパス路60上に高圧の冷媒を流して副圧縮機33を加熱させ、加熱後に副圧縮機33を起動させるのである。この場合、主圧縮機32自体は駆動しており、バイパス路60上には、主圧縮機32から吐出された高圧の冷媒が通過することとなる。このように、必要な場合に高圧の冷媒を利用することで、瞬時に副圧縮機33を加熱することができ、待機中に消費される電力量を抑えることができる。
そして、油温センサ33dの検知結果が第1所定温度を超えた場合、またはケーシング温度センサ33eの検知結果が第2所定温度を越えた場合には、熱源側制御部70は、副圧縮機33の温度が十分な温度に達したもの判断して、開閉機構63を閉状態に切換える。これにより、バイパス路60は、開閉機構63によって遮断された状態となる。バイパス路60内部においては、高圧の冷媒が高圧配管p1から分岐して流れていかなくなり、加熱部62による副圧縮機33の加熱動作が停止する。即ち、本実施形態のバイパス路60及び加熱部62は、必要最低限の場合にのみ、副圧縮機33の加熱用機構として利用される。
ここで、第1所定温度及び第2所定温度は、例えば熱源側ユニット30が設置されている屋外の温度をパラメータとする関数、または、利用側ユニット20が設置されている室内の温度をパラメータとする関数に基づいて、上述した副圧縮機33の加熱動作が行われる際に適宜設定されている。
(3−10)その他の構成
図示してはいないが、熱源側ユニット30には、熱源側ケーシング内に吸い込まれた空気の温度を検知するための外気温度センサや、熱源側熱交換器43の温度を検知する熱交温度センサ等の、各種センサが配置されている。
(4)空気調和装置の動作
(4−1)冷凍機油の温度に基づいて開閉機構が切換えられる場合
図4は、副圧縮機33の起動時に、空気調和装置10が行う一連の動作の流れを表している。特に、図4は、開閉機構63の切換制御が、冷凍機油の温度に基づいて行われる場合を表している。
ステップS1〜S3:先ず、主圧縮機32のみが駆動しているとする(S1)。この状態で、空気調和装置10における各種機器の制御を統括して行う統括制御部(図示せず)から、副圧縮機33の起動指令がなされた場合(S2のYes)、熱源側制御部70は、副圧縮機33内に貯留される冷凍機油の温度の指標となる第1所定温度を決定する(S3)。
なお、ステップS2において、副圧縮機33の起動指令がなされていない場合には(S2のNo)、主圧縮機32のみが駆動している状態が維持される。
ステップS4〜S5:油温センサ33dの検知結果である冷凍機油の温度がステップS3で決定した第1所定温度を下回る場合S4のYes)、熱源側制御部70は、開閉機構63を開状態(ここでは、所定開度まで開く)に切換える(S5)。これにより、バイパス路60には、主圧縮機32から吐出された高圧の冷媒が高圧配管p1から分岐して流れるようになり、この高圧の冷媒は、やがて加熱部62に達する。副圧縮機33は、加熱部62における高圧の冷媒よって加熱され、副圧縮機33内に貯留された冷凍機油の温度は上昇していく。これに伴い、圧縮機ケーシング33a自体の温度も、上昇していく。
ステップS6:ステップS4において、冷凍機油の温度が第1所定温度を超えた場合(S4のNo)、熱源側制御部70は、開閉機構63を閉状態に切換える(S6)。これにより、バイパス路60へは、主圧縮機32から吐出された高圧の冷媒が流れなくなるため、加熱部62による副圧縮機33の加熱動作が停止する。従って、副圧縮機33内に貯留された冷凍機油の温度の上昇は停止し、該ケーシング33a自体の温度の上昇も停止する。
ステップS7:ステップS6にて、開閉機構63を閉状態に切換えた後、熱源側制御部70は、副圧縮機33の圧縮機モータM33を起動させることで、副圧縮機33を起動させる(S7)。
(4−2)ケーシング温度に基づいて開閉機構が切換えられる場合
図5は、副圧縮機33の起動時に、空気調和装置10が行う一連の動作の流れを表している。特に、図5は、開閉機構63の切換制御が、副圧縮機33の圧縮機ケーシング33aの温度に基づいて行われる場合を表している。
ステップS11〜S13:先ず、主圧縮機32のみが駆動しているとする(S11)。この状態で、空気調和装置10における各種機器の制御を統括して行う統括制御部(図示せず)から、副圧縮機33の起動指令がなされた場合(S12のYes)、熱源側制御部70は、副圧縮機33における圧縮機ケーシング33aの温度の指標となる第2所定温度を決定する(S13)。
なお、ステップS12において、副圧縮機33の起動指令がなされていない場合には(S12のNo)、主圧縮機32のみが駆動している状態が維持される。
ステップS14〜S15:ケーシング温度センサ33eの検知結果である圧縮機ケーシング33aの温度がステップS13で決定した第2所定温度を下回る場合(S14のYes)、熱源側制御部70は、開閉機構63を開状態に切換える(S15)。これにより、バイパス路60には、主圧縮機32から吐出された高圧の冷媒が高圧配管p1から分岐して流れるようになり、この高圧の冷媒は、やがて加熱部62に達する。副圧縮機33は、加熱部62における高圧の冷媒よって加熱され、副圧縮機33における圧縮機ケーシング33aの温度は上昇していく。これに伴い、圧縮機ケーシング33a内に貯留されている冷凍機油の温度も、上昇していく。
ステップS16:ステップS14において、圧縮機ケーシング33aの温度が第2所定温度を越えた場合(S14のNo)、熱源側制御部70は、開閉機構63を閉状態に切換える(S16)。これにより、バイパス路60へは、主圧縮機32から吐出された高圧の冷媒が流れなくなるため、加熱部62による副圧縮機33の加熱動作が停止する。従って、副圧縮機33における圧縮機ケーシング33aの温度の上昇は停止し、該ケーシング33a内に貯留されている冷凍機油の温度の上昇も停止する。
ステップS17:ステップS16にて、開閉機構63を閉状態に切換えた後、熱源側制御部70は、副圧縮機33の圧縮機モータM33を起動させることで、副圧縮機33を起動させる(S17)。
(5)特徴
(5−1)
本実施形態に係る空気調和装置10は、主圧縮機32から吐出された冷媒をバイパスするためのバイパス路60(ここでは、バイパスした冷媒を圧縮機構31の吸入側に戻すように設けられている)を備えている。特に、バイパス路60には、副圧縮機33を加熱する加熱部62が配置されており、加熱部62は、副圧縮機33の起動前に、主圧縮機32から吐出された高温高圧の冷媒によって副圧縮機33を加熱する。これにより、副圧縮機33は、高温高圧の冷媒によって短時間で高い温度に至ることができ、この状態で実際に起動することとなる。そのため、クランクケースヒータのような電力を多く消費するものを用いずとも、副圧縮機33の起動時に該圧縮機33内における冷凍機油の希釈化や液冷媒の溜まり込みを防ぐことができる。従って、副圧縮機33における不具合の発生を抑えることで副圧縮機33の信頼性を確保しつつも、待機中に消費される電力量を削減することができる。
(5−2)
また、本実施形態では、バイパス路60上に配置された開閉機構63の開閉状態が、熱源側制御部70によって切換えられる。これにより、バイパス路60には、必要な場合にのみ主圧縮機32から吐出された高圧の冷媒が流れるようになる。そして、副圧縮機33は、必要な場合にのみ加熱されるようになる。
また、本実施形態では、バイパス路60に常時高圧の冷媒が流れるわけではない。従って、熱源側ユニット30における各種機器は、バイパス路60に高圧の冷媒が流れることによる影響を受けずに済む。
(5−3)
また、本実施形態では、図2に示すように、加熱部62が、副圧縮機33の圧縮機ケーシング33aに巻きつけられるようにして取り付けられている。これにより、加熱部62は、簡単な方法にて副圧縮機33を確実に加熱することができる。
(5−4)
また、本実施形態では、図4,5に示すように、副圧縮機33の圧縮機ケーシング33aの温度が第1所定温度を超えるか、または冷凍機油の温度が第2所定温度を超えるまでは、バイパス路60には、主圧縮機32から吐出された高圧の冷媒が流れる。しかし、副圧縮機33の圧縮機ケーシング33aの温度が第1所定温度を超えた場合、または、冷凍機油の温度が所定温度を超えた場合には、開閉機構63がバイパス路60を遮断するため、バイパス路60には高圧の冷媒が流れなくなり、加熱部62による副圧縮機33の加熱動作が停止される。つまり、副圧縮機33が確実に加熱されるまでは、加熱部62による副圧縮機33の加熱動作が行われる。従って、副圧縮機33を確実に加熱することができる。更には、高圧の冷媒が不必要にバイパス路60を流れることはないため、バイパス路60を必要な場合にのみも用いることができると言える。
(5−5)
また、本実施形態に係るバイパス路60は、主圧縮機32から吐出された冷媒を、アキュムレータ50の位置よりも冷媒の流れ方向上流側に戻している。これにより、バイパス路60を出た高圧の冷媒は、圧縮機構31に吸入される前にアキュムレータ50に吸入され、アキュムレータ50にてガス冷媒と液冷媒とに分離される。そのため、バイパス路60を出た高圧の冷媒がガス冷媒と液冷媒とを含んでいても、圧縮機構31内には、この高圧の冷媒のうちガス冷媒が吸入されることとなる。これにより、バイパス路60を通過した高圧の冷媒がそのまま圧縮機構31に吸入され、該冷媒に含まれる液冷媒によって圧縮機構31が損傷を受けることを、防ぐことができる。
<第2実施形態>
上記第1実施形態は、副圧縮機33の加熱動作が、副圧縮機33の起動指示を受けてから実際に副圧縮機33を起動させるまでの間に行われる場合を表している。ここでは、副圧縮機33の加熱動作が上記第1実施形態とは異なる期間に行われる場合、具体的には、副圧縮機33の加熱動作がポンプダウン運転中に行われる場合について説明する。
なお、本実施形態に係る空気調和装置100の構成は、上記第1実施形態にて説明した空気調和装置10と概ね同様である。従って、空気調和装置100の構成要素のうち、上述した空気調和装置10の構成要素と同様のものについては、第1実施形態にて用いた同一の参照符号を用いている。
つまり、図6及び図7に示すように、空気調和装置100は、利用側ユニット20内において、利用側熱交換器21、利用側ファン22及び利用側ファンモータM22を備えている。空気調和装置100は、熱源側ユニット30内において、圧縮機構31、油分離機構34,35、四路切換弁41、熱源側熱交換器43、熱源側ファン45、熱源側ファンモータM45、膨張弁47、液側閉鎖弁48、ガス側閉鎖弁49及びアキュムレータ50を備えている。更に、空気調和装置100は、バイパス路60、加熱部62及び開閉機構63を有している。
更に、本実施形態に係る空気調和装置100は、上記第1実施形態に係る熱源側制御部70とは若干制御内容の異なる熱源側制御部170を、熱源側ユニット30内に有している。熱源側制御部170以外の各種構成は、上記第1実施形態にて説明した熱源側制御部70以外の各種構成と同様であるため、以下では、本実施形態に係る熱源側制御部170についての説明を行う。
(1)熱源側制御部
熱源側制御部170は、CPU、ROM及びRAMによって構成されるマイクロコンピュータであって、図7に示すように、圧縮機モータM32,M33などの各種機器が接続されている。熱源側制御部170は、接続された各種機器の制御を行う。
特に、本実施形態に係る熱源側制御部170は、圧縮機構31の停止時に行われる停止準備制御(ここでは、停止準備制御に含まれるポンプダウン運転)中に、副圧縮機33を加熱する動作を加熱部62に行わせる。
(1−1)ポンプダウン運転(停止準備制御)
ここで、ポンプダウン運転について説明する。ポンプダウン運転とは、熱源側ユニット30の停止指令がなされてから、実際に熱源側ユニット30が運転を停止する前に、空気調和装置10が行う運転である。ポンプダウン運転は、冷媒回路10a内に拡散された冷媒を冷媒回路10aの高圧側部分に収集する運転である。ここでは、冷媒回路10aの低圧側部分に存在する冷媒を、冷媒回路10aの高圧側部分に位置する凝縮器として機能する熱交換器に移動させることになる。本実施形態におけるポンプダウン運転は、冷房運転時には、膨張弁47を閉止又は開度を絞った状態で圧縮機構31を所定のポンプダウン終了条件に達するまで運転することによって、冷媒回路10aの低圧側部分(ここでは、冷媒回路10aのうち膨張弁47から蒸発器として機能する利用側熱交換器21を通じて圧縮機構31に至るまでの部分)に存在する冷媒を冷媒回路10aの高圧側部分に位置する熱源側熱交換器43に移動させる運転である。また、暖房運転時には、膨張弁47を閉止又は開度を絞った状態で所定の運転周波数で圧縮機構31を所定のポンプダウン終了条件に達するまで運転することによって、冷媒回路10aの低圧側部分(ここでは、冷媒回路10aのうち膨張弁47から蒸発器として機能する熱源側熱交換器43を通じて圧縮機構31に至るまでの部分)に存在する冷媒を、冷媒回路10aの高圧側部分に位置する利用側熱交換器21に移動させる運転である。尚、この冷媒回路10aには設けられていないが、冷媒回路10aの高圧側部分にレシーバを設ける場合には、レシーバに冷媒を移動させてもよい。
冷房運転中の空気調和装置100がポンプダウン運転を行う場合には、図6の冷媒回路10aは、冷房運転時と同じサイクルを行い、利用側熱交換器21は蒸発器として機能する。四路切換弁41は、図6の実線に示されるように、第1ポートaと第2ポートbとを繋ぎ、第3ポートcと第4ポートdとを繋ぐ第1接続状態を採る。そして、主圧縮機32及び副圧縮機33を含む圧縮機構31、熱源側ファン45及び利用側ファン22が駆動する。この時、膨張弁47を閉止する又は開度を絞る。この場合、冷房運転時と同様、圧縮機構31に吸入され圧縮された高圧の冷媒は、熱源側熱交換器43において凝縮されて高圧の液冷媒となる。そして、この高圧の液冷媒は、膨張弁47によって冷媒回路10aの低圧側部分(ここでは、冷媒回路10aのうち膨張弁47から蒸発器として機能する利用側熱交換器21を通じて圧縮機構31に至るまでの部分)への流れが制限されているため、主として、熱源側熱交換器43内に溜まる。一方で、冷媒回路10aの低圧側部分に存在する冷媒は、膨張弁47によって冷媒回路10aの高圧側部分から低圧側部分への冷媒の流れが制限されているため、圧縮機構31に吸入されることによって減少する。このようにして、冷媒回路10aの低圧側部分に存在する冷媒が熱源側熱交換器43に移動する。
また、暖房運転中の空気調和装置100がポンプダウン運転を行う場合には、図6の冷媒回路10aは、暖房運転時と同じサイクルを行い、利用側熱交換器21は凝縮器として機能する。四路切換弁41は、図6の点線に示されるように、第1ポートaと第4ポートdとを繋ぎ、第2ポートbと第3ポートcとを繋ぐ第2接続状態を採る。そして、主圧縮機32及び副圧縮機33を含む圧縮機構31、熱源側ファン45及び利用側ファン22が駆動する。この時、膨張弁47を閉止する又は開度を絞る。この場合、暖房運転時と同様、圧縮機構31に吸入され圧縮された高圧の冷媒は、利用側熱交換器21において凝縮されて高圧の液冷媒となる。そして、この高圧の液冷媒は、膨張弁47によって冷媒回路10aの低圧側部分(ここでは、冷媒回路10aのうち膨張弁47から蒸発器として機能する熱源側熱交換器43を通じて圧縮機構31に至るまでの部分)への流れが制限されているため、主として、利用側熱交換器21内に溜まる。一方で、冷媒回路10aの低圧側部分に存在する冷媒は、膨張弁47によって冷媒回路10aの高圧側部分から低圧側部分への冷媒の流れが制限されているため、圧縮機構31に吸入されることによって減少する。このようにして、冷媒回路10aの低圧側部分に存在する冷媒が利用側熱交換器21に移動する。
このようなポンプダウン運転は、ポンプダウン運転終了条件が成立した場合に終了する。ポンプダウン運転終了条件としては、ポンプダウン運転が開始されてから所定時間(冷媒の移動が十分に行われたものとみなすことができる時間)が経過した場合、及び/又は、冷媒回路10aの低圧側部分や高圧側部分の冷媒圧力や冷媒温度が所定値に達した場合等が挙げられる。
また、ここでは、圧縮機構31の停止時に行われる停止準備制御として、ポンプダウン運転を挙げているが、これに限定されるものではなく、圧縮機構31の停止時に行われる制御動作であれば、ポンプダウン運転以外の制御動作であってもよい。
(1−2)副圧縮機33の加熱動作
熱源側制御部170は、上述したポンプダウン運転(停止準備制御)が行われている間、このポンプダウン運転の終了条件が成立するまで、圧縮機ケーシング33aに取り付けられている油温センサ33dの検知結果またはケーシング温度センサ33eの検知結果を監視する。熱源側制御部170は、これらの各種センサ33d,33eの検知結果に基づいて開閉機構63の開閉を切換える制御を行うことで、加熱部62に副圧縮機33の加熱を行わせたり加熱を停止させたりする。
具体的に、熱源側制御部170は、油温センサ33dの検知結果である冷凍機油の温度が第1所定温度を下回るか、またはケーシング温度センサ33eの検知結果である副圧縮機33における圧縮機ケーシング33aのケーシング温度が第2所定温度を下回る場合には、開閉機構63を開状態に切換える制御を行う。これにより、バイパス路60及び加熱部62には、高圧の冷媒が流れ、副圧縮機33は、この高圧の冷媒によって加熱される。逆に、冷凍機油の温度が第1所定温度を超えた場合、または副圧縮機33における圧縮機ケーシング33aのケーシング温度が第2所定温度を越えた場合には、熱源側制御部170は、副圧縮機33の温度が十分な温度に達しているもの判断して、開閉機構63を閉状態に切換える。これにより、バイパス路60内部は、開閉機構63によって遮断された状態となる。バイパス路60内部においては、高圧の冷媒が高圧配管p1から分岐して流れていかなくなり、加熱部62による副圧縮機33の加熱動作が停止する。即ち、本実施形態のバイパス路60及び加熱部62は、上記第1実施形態と同様、必要最低限の場合にのみ、副圧縮機33の加熱用機構として利用される。
ここで、第1所定温度及び第2所定温度は、例えば冷凍機油及び副圧縮機33それぞれを保護することのできる温度の最大値であることが挙げられ、副圧縮機33の加熱動作を行う際に適宜設定されている。ここでは、第1所定温度及び第2所定温度は、上記第1実施形態の副圧縮機33の起動時とは異なる値に設定される。例えば、できるだけ加熱しておくために、上記第1実施形態の副圧縮機33の起動時における第1所定温度及び第2所定温度よりも高い温度に設定される。但し、後述のように、ポンプダウン運転(停止準備制御)の終了が優先される。
なお、ポンプダウン運転(停止準備制御)中、高圧配管p1上には、主圧縮機32から吐出された冷媒が流れる。そのため、ポンプダウン運転(停止準備制御)中、バイパス路60上には、これらの冷媒が高圧の冷媒として流れることとなる。
(2)空気調和装置の動作
(2−1)冷凍機油の温度に基づいて開閉機構が切換えられる場合
図8は、熱源側ユニット30の運転停止時に、空気調和装置100が行う一連の動作の流れを表している。特に、図8は、開閉機構63の切換制御が、冷凍機油の温度に基づいて行われる場合を表している。
ステップS21〜S24:先ず、空気調和装置100は通常運転を行っているとする(S21)。この状態で、リモートコントローラ(図示せず)を介してユーザにより空気調和装置100の運転停止が指示されたことにより、統括制御部(図示せず)から熱源側ユニット30の停止命令がなされた場合(S22のYes)、空気調和装置100は、ポンプダウン運転(停止準備制御)を開始する(S23)。そして、熱源側制御部170は、副圧縮機33に貯留される冷凍機油の温度の指標となる第1所定温度を決定する(S24)。
なお、ステップS22において、熱源側ユニット30の停止命令がなされてない場合には(S22のNo)、空気調和装置100が運転している状態が維持される。
ステップS25:ステップS23にて開始されたポンプダウン運転(停止準備制御)は、ポンプダウン運転(停止準備制御)の終了条件が成立するまでの間、行われる(S25)。
ステップS26〜S27:ポンプダウン運転の成立条件が未だ成立していない状態において(S25のNo)、油温センサ33dの検知結果である冷凍機油の温度がステップS24で決定した第1所定温度を下回る場合(S26のYes)、熱源側制御部170は、開閉機構63を開状態(ここでは、所定開度まで開く)に切換える(S27)。これにより、バイパス路60には、主圧縮機32から吐出された高圧の冷媒が高圧配管p1から分岐して流れるようになり、この高圧の冷媒は、やがて加熱部62に達する。副圧縮機33は、加熱部62によって加熱され、副圧縮機33内に貯留された冷凍機油の温度は上昇していく。これに伴い、副圧縮機33における圧縮機ケーシング33a自体の温度も、上昇していく。
ステップS28:ステップS26において、冷凍機油の温度が第1所定温度を超えた場合(S26のNo)、熱源側制御部170は、開閉機構63を閉状態に切換える(S28)。これにより、バイパス路60へは、主圧縮機32から吐出された高圧の冷媒が流れなくなるため、加熱部62による副圧縮機33の加熱動作が停止する。従って、副圧縮機33内に貯留された冷凍機油の温度の上昇は停止し、副圧縮機33における圧縮機ケーシング33a自体の温度の上昇も停止する。
ステップS29〜S30:ステップS25において、ポンプダウン運転(停止準備制御)の成立条件が成立した場合には(S25のYes)、熱源側制御部170は、開閉機構63が開状態であるか否かを確認する(S29)。開閉機構63が開状態であれば(S29のYes)、熱源側制御部170は、開閉機構63を閉状態に切り替える(S30)。
ステップS31:ステップS29において開閉機構63が開状態でない場合(S29のNo)、及びステップS30が行われた場合には、熱源側制御部170は、圧縮機構31を含む熱源側ユニット30の運転、つまりはポンプダウン運転(停止準備制御)を終了する(S31)。これにより、熱源側ユニット30は、待機状態へと移行する。
(2−2)ケーシング温度に基づいて開閉機構が切換えられる場合
図9は、熱源側ユニット30の運転停止時に、空気調和装置100が行う一連の動作の流れを表している。特に、図9は、開閉機構63の切換制御が、副圧縮機33の圧縮機ケーシング33aの温度に基づいて行われる場合を表している。
ステップS41〜S44:先ず、空気調和装置100は通常運転を行っているとする(S41)。この状態で、リモートコントローラ(図示せず)を介してユーザにより空気調和装置100の運転停止が指示されたことにより、統括制御部(図示せず)から熱源側ユニット30の停止命令がなされた場合(S42のYes)、空気調和装置100は、ポンプダウン運転(停止準備制御)を開始する(S43)。そして、熱源側制御部170は、圧縮機ケーシング33aの温度の指標となる第2所定温度を決定する(S44)。
なお、ステップS42において、熱源側ユニット30の停止命令がなされてない場合には(S42のNo)、空気調和装置100が運転している状態が維持される。
ステップS45:ステップS43にて開始されたポンプダウン運転(停止準備制御)は、ポンプダウン運転(停止準備制御)の終了条件が成立するまでの間、行われる(S45)。
ステップS46〜S47:ポンプダウン運転の成立条件が未だ成立していない状態において(S45のNo)、ケーシング温度センサ33eの検知結果である圧縮機ケーシング33aの温度がステップS44で決定した第2所定温度を下回る場合(S46のYes)、熱源側制御部170は、開閉機構63を開状態(ここでは、所定開度まで開く)に切換える(S47)。これにより、バイパス路60には、主圧縮機32から吐出された高圧の冷媒が高圧配管p1から分岐して流れるようになり、この高圧の冷媒は、やがて加熱部62に達する。副圧縮機33は、加熱部62によって加熱され、副圧縮機33内の圧縮機ケーシング33a自体の温度は上昇していく。これに伴い、圧縮機ケーシング33a内に貯留された冷凍機油の温度も、上昇していく。
ステップS48:ステップS46において、圧縮機ケーシング33aの温度が第2所定温度を越えた場合(S46のNo)、熱源側制御部170は、開閉機構63を閉状態に切換える(S48)。これにより、バイパス路60へは、主圧縮機32から吐出された高圧の冷媒が流れなくなるため、加熱部62による副圧縮機33の加熱動作が停止する。従って、圧縮機ケーシング33a自体の温度の上昇は停止し、該ケーシング33a内に貯留された冷凍機油の温度の上昇も停止する。
ステップS49〜S50:ステップS45において、ポンプダウン運転(停止準備制御)の成立条件が成立した場合には(S45のYes)、熱源側制御部170は、開閉機構63が開状態であるか否かを確認する(S49)。開閉機構63が開状態であれば(S49のYes)、熱源側制御部170は、開閉機構63を閉状態に切り替える(S50)。
ステップS51:ステップS49において開閉機構63が開状態でない場合(S49のNo)、及びステップS50が行われた場合には、熱源側制御部170は、圧縮機構31を含む熱源側ユニット30の運転、つまりはポンプダウン運転(停止準備制御)を終了する(S51)。これにより、熱源側ユニット30は、待機状態へと移行する。
(3)特徴
以下では、上記第1実施形態にて列挙した特徴のうち、重複する特徴は省略して、本実施形態特有の特徴のみについて述べることとする。
(3−1)
本実施形態に係る空気調和装置100は、主圧縮機32から吐出された冷媒をバイパスするためのバイパス路60(ここでは、バイパスした冷媒を圧縮機構31の吸入側に戻すように設けられている)を備えている。特に、バイパス路60には、副圧縮機33を加熱する加熱部62が配置されており、加熱部62は、圧縮機構31の停止時に行われる停止準備制御(ここでは、停止準備制御に含まれるポンプダウン運転)中に、主圧縮機32を含む圧縮機構31から吐出された高温高圧の冷媒によって副圧縮機33を加熱する。これにより、副圧縮機33の温度は、高温高圧の冷媒によって高くなる。そのため、副圧縮機33を次回起動させる際には、副圧縮機33の温度がある程度高い状態から副圧縮機33を起動させることが可能となる。そのため、クランクケースヒータのような電力を多く消費するものを用いずとも、次回の副圧縮機33の起動時に該圧縮機33内における冷凍機油の希釈化や液冷媒の溜まり込みを抑えることができる。従って、副圧縮機33における不具合の発生を抑えることで副圧縮機33の信頼性を確保しつつ、待機中に消費される電力量を削減することができる。
特に、本実施形態に係る空気調和装置100は、熱源側ユニット30が停止してから次に起動するまでの時間である待機時間が比較的短い場合に、有効である。待機時間が短い場合、次に熱源側ユニット30を起動する時には既に副圧縮機33がある程度高温な状態であるため、上記第1実施形態にて説明した副圧縮機33の起動時の加熱動作が不要となるからである。
(3−2)
上述したポンプダウン運転(停止準備制御)は、熱源側ユニット30の運転停止指示がなされてから実際に熱源側ユニット30の運転を停止させる前、即ち、圧縮機構31の停止指示がなされてから圧縮機構31を停止させる前に、行われる。そして、このポンプダウン運転(停止準備制御)中に、副圧縮機33は、主圧縮機32から吐出された冷媒を含む高圧の冷媒によって加熱される。これにより、副圧縮機33の温度が高められた状態にて、圧縮機構31は実際に停止することとなる。従って、副圧縮機33を次回起動させる際には、副圧縮機33の温度がある程度高い状態から副圧縮機33を起動させることが可能となる。
<その他の実施形態>
(1)変形例A
図2では、加熱部62が副圧縮機33の圧縮機ケーシング33aに巻きつけられるようにして取り付けられている場合を表している。
しかし、加熱部62は、図10に示すように、圧縮機ケーシング33aの貯留空間sq1内に配置されていてもよい。これにより、加熱部62は、貯留空間sq1内に貯留されている冷凍機油を直接加熱することができる。この場合には、加熱部62が圧縮機ケーシング33aに巻きつけられるようにして取り付けられている場合に比べて、熱伝達率が高くなり、加熱効果を大きくすることができる。
(2)変形例B
図1,6では、バイパス路60の一端が高圧配管p1に接続され、他端が低圧配管p2に接続されている場合を表している。
しかし、本発明に係るバイパス路60内には、少なくとも主圧縮機32から吐出された冷媒が流れればよい。そのため、バイパス路60の一端は、高圧配管p1に接続されているのでなく、例えば図11に示すように、主圧縮機32から吐出された冷媒のみが油分離機構34を介して流れる高圧枝配管p11b(ここでは、逆止弁36の冷媒の流れ方向上流側の位置)に接続されていてもよい。
(3)変形例C
図1,6,11では、バイパス路60の一端が高圧配管p1に接続され、他端が低圧配管p2に接続されている場合を表している。
しかし、本発明に係るバイパス路60は、少なくとも主圧縮機32から吐出された冷媒が流れればよいため、バイパス路60の他端は、低圧配管p2に接続されていなくてもよい。バイパス路60の他端は、例えば図12に示すように、高圧配管p1(ここでは、圧縮機構31と四路切換弁41との間であって、バイパス路60の一端よりも冷媒の流れ方向下流側の位置)に接続されていてもよい。これにより、バイパス路60を流れる主圧縮機32から吐出された冷媒は、凝縮器として機能する熱源側熱交換器43や利用側熱交換器21の位置よりも冷媒の流れ方向上流側に戻されることになる。
(4)変形例D
図1,6,11では、バイパス路60の一端が高圧配管p1に接続され、他端が低圧配管p2のうちアキュムレータ50の位置よりも冷媒の流れ方向上流側に接続されている場合を示している。
しかし、本発明に係るバイパス路60は、少なくとも主圧縮機32から吐出された冷媒が流れればよいため、バイパス路60の他端は、低圧配管p2のうちアキュムレータ50の位置よりも冷媒の流れ方向上流側に接続されていなくてもよい。バイパス路60の他端は、例えば図13に示すように、低圧配管p2のうちアキュムレータ50の位置よりも冷媒の流れ方向下流側に接続されていてもよい。
(5)変形例E
図1,6,11,13では、バイパス路60の一端が高圧配管p1に接続され、他端が低圧配管p2に接続されている場合を表している。
しかし、本発明に係るバイパス路60は、少なくとも主圧縮機32から吐出された冷媒が流れればよいため、バイパス路60の他端は、低圧配管p2に接続されていなくてもよい。バイパス路60の他端は、例えば図14に示すように、膨張弁47と液側閉鎖弁48との間の位置に接続されていてもよい。これにより、バイパス路60を流れる主圧縮機32から吐出された冷媒は、冷房運転時には、膨張弁47と蒸発器として機能する利用側熱交換器21との間の位置に戻され、暖房運転時には、凝縮器として機能する利用側熱交換器21と膨張弁47との間の位置に戻されることになる。
(6)変形例F
図1,6,11,13では、バイパス路60の一端が高圧配管p1に接続され、他端が低圧配管p2に接続されている場合を表している。
しかし、本発明に係るバイパス路60は、少なくとも主圧縮機32から吐出された冷媒が流れればよいため、バイパス路60の他端は、低圧配管p2に接続されていなくてもよい。バイパス路60の他端は、例えば図15に示すように、膨張弁47と液側閉鎖弁48との間の位置に接続されていてもよい。これにより、バイパス路60を流れる主圧縮機32から吐出された冷媒は、冷房運転時には、凝縮器として機能する熱源側熱交換器43と膨張弁47との間の位置に戻されることになり、暖房運転時には、膨張弁47と蒸発器として機能する熱源側熱交換器43との間の位置に戻されることになる。
(7)変形例G
図1,6,11,13では、バイパス路60の一端が高圧配管p1に接続され、他端が低圧配管p2に接続されている場合を表している。
しかし、本発明に係るバイパス路60は、少なくとも主圧縮機32から吐出された冷媒が流れればよいため、バイパス路60の他端は、低圧配管p2に接続されていなくてもよい。バイパス路60の他端は、例えば図16に示すように、四路切換弁41と熱源側熱交換器43との間の位置に接続されていてもよい。これにより、バイパス路60を流れる主圧縮機32から吐出された冷媒は、冷房運転時には、四路切換弁41と凝縮器として機能する熱源側熱交換器43との間の位置(すなわち、凝縮器の位置よりも冷媒の流れ方向上流側)に戻されることになり、暖房運転時には、蒸発器として機能する熱源側熱交換器43と四路切換弁41との間の位置(すなわち、圧縮機構31の吸入側)に戻されることになる。
(8)変形例H
図1,6,11,13では、バイパス路60の一端が高圧配管p1に接続され、他端が低圧配管p2に接続されている場合を表している。
しかし、本発明に係るバイパス路60は、少なくとも主圧縮機32から吐出された冷媒が流れればよいため、バイパス路60の他端は、低圧配管p2に接続されていなくてもよい。バイパス路60の他端は、例えば図17に示すように、四路切換弁41とガス側閉鎖弁49との間の位置に接続されていてもよい。これにより、バイパス路60を流れる主圧縮機32から吐出された冷媒は、冷房運転時には、蒸発器として機能する利用側熱交換器21と四路切換弁41との間の位置(すなわち、圧縮機構31の吸入側)に戻されることになり、暖房運転時には、四路切換弁41と凝縮器として機能する利用側熱交換器21との間の位置(すなわち、凝縮器の位置よりも冷媒の流れ方向上流側)に戻されることになる。
(9)変形例I
図1,6,11〜17では、開閉機構63が、バイパス路60のうち加熱部62よりも冷媒の流れ方向下流側に位置している場合を表している。しかし、本発明に係る開閉機構63は、冷媒をバイパス路60に流したり冷媒の流れを遮断したりすることができればよい。そのため、開閉機構63は、バイパス路60上に位置していればよく、図1,6,11〜17における位置に限定されない。
(10)変形例J
図4のステップS3、図5のステップS13、図8のステップS24、及び図9のステップS44では、第1所定温度及び第2所定温度が、それぞれ副圧縮機33の加熱動作が開始される毎に設定される場合を表している。
しかし、第1所定温度及び第2所定温度は、副圧縮機33の加熱動作が開始される毎に決定されるのではなく、一定の温度に予め決定されていてもよい。
(11)変形例K
図4のステップS4〜S5、図5のステップS14〜S15,図8のステップS26〜S27、及び図9のステップS46〜S47では、冷凍機油の温度が第1所定温度を下回るか、または副圧縮機33の圧縮機ケーシング33aの温度が第2所定温度を下回る場合に、開閉機構63が開状態に切換えられる場合を表している。
しかし、図4,5においては、副圧縮機33の起動指令がなされた場合(ステップS2のYes,ステップS12のYes)に、直ちに開閉機構63が開状態に切換えられても良い。図8,9においては、ポンプダウン運転が開始された場合(ステップS23のYes,ステップS43のYes)に、直ちに開閉機構63が開状態に切換えられても良い。
(12)変形例L
上記第1実施形態及び第2実施形態では、油温センサ33d及びケーシング温度センサ33eが副圧縮機33に設けられている場合について説明している。
しかし、油温センサ33d及びケーシング温度センサ33eのいずれか1つが、副圧縮機33に設けられていても良い。
また、油温センサ33d及びケーシング温度センサ33eに限らず、油温の影響を受ける部分の温度(例えば、副圧縮機33の吐出冷媒温度)や該温度を用いた推定値であってもよい。
(13)変形例M
上記第1実施形態及び第2実施形態では、主圧縮機32が容量可変タイプの圧縮機であって、副圧縮機33が容量一定タイプの圧縮機である場合について説明している。
しかし、これとは逆に、主圧縮機32が容量一定タイプの圧縮機であって、副圧縮機33が容量可変タイプの圧縮機であっても良い。または、主圧縮機32及び副圧縮機33の両方ともが、容量可変タイプの圧縮機であってもよい。更には、主圧縮機32及び副圧縮機33の両方ともが、容量一定タイプの圧縮機であってもよい。
また、本発明に係る圧縮機構31は、主圧縮機と副圧縮機とを備える構成であればよく、これらの台数は1台ずつに限定されない。例えば、主圧縮機は1台、副圧縮機が2台であってもよい。この場合も、主圧縮機が駆動している状態にて、少なくとも主圧縮機から吐出された高圧の冷媒がバイパス路60を介して各副圧縮機に導入され、加熱部によって各副圧縮機が加熱されることが望ましい。なお、この場合、バイパス路60には、副圧縮機の台数に応じた数だけ加熱部が形成されることが望ましい。ここで、各加熱部は、互いに並列となるようにバイパス路60上に形成されていてもよいし、また、互いに直列となるようにバイパス路60上に形成されていてもよい。また、上位の圧縮機の吐出から下位の圧縮機に冷媒をバイパスさせるようにしてもよい。
(14)変形例N
上記第2実施形態では、停止準備制御(ポンプダウン運転)において、主圧縮機32及び副圧縮機33の両方が駆動している場合について説明している。しかし、停止準備制御(ポンプダウン運転)時には、熱源側制御部170は、副圧縮機33を先に停止させておき、主圧縮機32のみに対して停止準備制御(ポンプダウン運転)を行っても良い。この場合の停止準備制御(ポンプダウン運転)中においては、主圧縮機32のみが駆動していることとなり、主圧縮機32から吐出された冷媒のみが高圧の冷媒としてバイパス路60を介して副圧縮機33に供給される。従って、主圧縮機32から吐出された高圧の冷媒のみで、副圧縮機33の加熱動作が行われることとなる。
(15)変形例O
上記第1実施形態では、屋外の温度をパラメータとする関数または室内の温度をパラメータとする関数に基づいて、第1所定温度及び第2所定温度が適宜設定される場合について説明している。しかし、第1所定温度及び第2所定温度は、駆動している主圧縮機32に関する温度(例えば、ケーシング温度または冷凍機油の温度、運転時の凝縮温度のような運転時の冷凍サイクルに関する温度)をパラメータとする関数に基づいて、適宜設定されてもよい。
10,100 空気調和装置(冷凍装置)
10a 冷媒回路
20 利用側ユニット
21 利用側熱交換器(凝縮器、蒸発器)
22 利用側ファン
M22 利用側ファンモータ
30 熱源側ユニット
31 圧縮機構
32 主圧縮機
33 副圧縮機
33a 圧縮機ケーシング
33b 圧縮要素
33c 冷凍機油
33d 油温センサ
33e ケーシング温度センサ
M32,M33 圧縮機モータ
34,35 油分離機構
34a,35a 油分離器
34b,35b 減圧機構
34c,35c 油戻し管
41 四路切換弁
43 熱源側熱交換器(凝縮器、蒸発器)
45 熱源側ファン
M45 熱源側ファンモータ
47 膨張弁
48 液側閉鎖弁
49 ガス側閉鎖弁
50 アキュムレータ
60 バイパス路
61 バイパス路用配管
62 加熱部
63 開閉機構
70 熱源側制御部(制御部)
L1,L2 冷媒配管
p1 高圧配管
p11a,p12a 吐出管
p11b,p12b 高圧枝配管
p2 低圧配管
p21a,p22a 吸入管
sq1 貯留空間
特開2010−210208号公報

Claims (12)

  1. 冷媒を放熱させる凝縮器(21,43)と、
    前記冷媒を蒸発させる蒸発器(43,21)と、
    前記凝縮器及び前記蒸発器の間を循環する前記冷媒を圧縮するための主圧縮機(32)及び副圧縮機(33)が、並列接続されてなる圧縮機構(31)と、
    前記主圧縮機から吐出された前記冷媒をバイパスするためのバイパス路(60)と、
    前記バイパス路に配置されており、前記主圧縮機から吐出された前記冷媒にて前記副圧縮機を加熱する加熱部(62)と、
    前記副圧縮機(33)を起動させる前に、前記副圧縮機を加熱する動作を前記加熱部に行わせる制御部(70)と、
    を備える、冷凍装置(10)。
  2. 冷媒を放熱させる凝縮器(21,43)と、
    前記冷媒を蒸発させる蒸発器(43,21)と、
    前記凝縮器及び前記蒸発器の間を循環する前記冷媒を圧縮するための主圧縮機(32)及び副圧縮機(33)が、並列接続されてなる圧縮機構(31)と、
    前記主圧縮機から吐出された前記冷媒をバイパスするためのバイパス路(60)と、
    前記バイパス路に配置されており、前記主圧縮機から吐出された前記冷媒にて前記副圧縮機を加熱する加熱部(62)と、
    前記圧縮機構の停止時に行われる停止準備制御中に、前記副圧縮機を加熱する動作を前記加熱部に行わせる制御部(170)と、
    を備える、冷凍装置(100)。
  3. 前記停止準備制御は、前記圧縮機構の停止指示がなされてから前記圧縮機構を停止させる前に行われる、
    請求項2に記載の冷凍装置(100)。
  4. 前記停止準備制御は、前記主圧縮機(32)のポンプダウン運転を含んでいる、
    請求項2又は3に記載の冷凍装置(100)。
  5. 前記バイパス路に配置された開閉機構(63)を更に備え、
    前記制御部は、前記加熱部によって前記副圧縮機が加熱されるように、前記開閉機構を開状態に切換える制御を行う、
    請求項1から4のいずれか1項に記載の冷凍装置(10,100)。
  6. 前記副圧縮機(33)は、前記冷媒に同伴する冷凍機油が貯留される貯留空間を内部に有する副圧縮機ケーシング(33a)を有し、
    前記加熱部(62)は、前記副圧縮機ケーシングに巻きつけられるようにして取り付けられているか、または前記貯留空間に配置されている、
    請求項1から5のいずれか1項に記載の冷凍装置(10,100)。
  7. 前記バイパス路に配置された開閉機構(63)を更に備え、
    前記制御部は、前記副圧縮機ケーシングの温度または前記貯留空間に貯留された前記冷凍機油の温度が所定温度を超えた場合に、前記開閉機構を閉状態に切換える制御を更に行うことで、前記加熱部による前記副圧縮機の加熱を停止させる、
    請求項6に記載の冷凍装置(10,100)。
  8. 前記バイパス路は、前記主圧縮機から吐出された前記冷媒を、前記凝縮器の位置よりも前記冷媒の流れ方向上流側に戻す、
    請求項1から7のいずれか1項に記載の冷凍装置(10,100)。
  9. 前記バイパス路は、前記主圧縮機から吐出された前記冷媒を、前記圧縮機構の吸入側に戻す、
    請求項1から7のいずれか1項に記載の冷凍装置(10,100)。
  10. 前記圧縮機構の吸入側に接続されたアキュムレータ(50)を更に備え、
    前記バイパス路は、前記主圧縮機から吐出された前記冷媒を、前記アキュムレータの位置よりも前記冷媒の流れ方向上流側に戻す、
    請求項9に記載の冷凍装置(10,100)。
  11. 前記凝縮器(21,43)と前記蒸発器(43,21)との間の位置に膨張弁(47)を更に備え、
    前記バイパス路は、前記主圧縮機から吐出された前記冷媒を、前記膨張弁と前記蒸発器との間の位置に戻す、
    請求項1から7のいずれか1項に記載の冷凍装置(10,100)。
  12. 前記凝縮器(21,43)と前記蒸発器(43,21)との間の位置に膨張弁(47)を更に備え、
    前記バイパス路は、前記主圧縮機から吐出された前記冷媒を、前記凝縮器と前記膨張弁との間の位置に戻す、
    請求項1から7のいずれか1項に記載の冷凍装置(10,100)。
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