JP2016194389A - 冷凍装置及び冷凍機ユニット - Google Patents

Abstract

【課題】圧縮機が低周波数で運転継続された場合や冷凍装置の試運転時においても、油を確実に圧縮機に戻す冷凍装置及び冷凍機ユニットを提供する。
【解決手段】冷凍装置は、圧縮機１と、凝縮器２と、減圧装置５と、蒸発器６とを順次冷媒配管で接続して冷凍サイクルを構成している。また、圧縮機の運転容量を制御するコントローラ１４を備え、このコントローラは、圧縮機への油戻し運転が必要となる低容量で運転されていることを判定してこの低容量での運転時間を積算する機能と、圧縮機の発停回数を積算する機能と、圧縮機の低容量での積算運転時間が予め設定した設定積算運転時間を経過した場合、及び圧縮機の発停回数が予め設定した設定発停回数を超過した場合に、油戻し運転制御を行う機能を備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は、冷凍装置及び冷凍機ユニットに関し、特に潤滑油を圧縮機側へ戻す油戻し運転制御を行うようにしたものに関する。

圧縮機、凝縮器、減圧装置、蒸発器を順次冷媒配管で接続して冷凍サイクルを構成している冷凍装置において、前記圧縮機を運転すると、該圧縮機内の潤滑油は冷媒と共に、冷凍サイクルである冷媒回路側に流出する。この潤滑油は冷媒と共に冷媒回路内を循環し、再び圧縮機に戻ってくるが、一部は冷媒回路内に滞留する。この潤滑油の滞留量が多くなると、圧縮機内の潤滑油量が不足して潤滑不良をもたらすことがある。

この問題に対し、従来は、冷媒回路の運転時間を積算し、その積算時間が一定時間経過毎に、圧縮機を強制停止させ、その後圧縮機を所定時間全速運転させて、圧縮機側に潤滑油を戻すという油戻し運転が行われている。この種、従来技術としては、例えば特開２００３−１０６６９０号公報（特許文献１）に記載のものがある。

圧縮機を強制停止させる理由は、圧縮機停止後の再起動時に、圧縮機が全台数でしかも高速回転で運転を行わせ、冷媒循環量を増大させて、冷媒が冷媒配管や冷却器などに滞留している油を押し流し、圧縮機に油を回収することを期待したものである。

前記特許文献１のものでは、冷媒回路の運転状態を検知して、油枯渇が懸念される運転状態が所定時間継続した時に油戻し運転を実施するようにしている。例えば、冷媒の循環量を検知する冷媒循環量検知器を設けたり、圧縮機内の油量を検知する油量検知器を設け、油枯渇が懸念される運転状態が所定時間継続した時に油戻し運転を実施するようにしている。

特開２００３−１０６６９０号公報

上記特許文献１のものでは、冷媒の循環量を検知する冷媒循環量検知器を設けたり、圧縮機内の油量を検知する油量検知器（油面センサ）を設けて、油枯渇が懸念される運転状態が所定時間継続した時に油戻し運転を実施することに関しては記載されている。しかし、この特許文献１のものでは、油戻し運転を実施することに関しては記載されているものの、油を確実に圧縮機に戻すことについて十分な配慮が為されていない。
また、特許文献１のものでは、冷媒回路の運転状態を検知するために、油量検知器などの特別な検知器を設ける必要がある。

更に、上記特許文献１のものでは、前記圧縮機が低周波数で運転継続された場合や冷凍装置の試運転時に、圧縮機への返油量が減少することについての配慮は為されていない。

本発明の目的は、圧縮機が低周波数で運転継続された場合や冷凍装置の試運転時においても、油を確実に圧縮機に戻すことのできる冷凍装置及び冷凍機ユニットを得ることにある。

上記目的を達成するため本発明は、容量制御が可能な圧縮機と、前記圧縮機で圧縮された高圧冷媒を凝縮させる凝縮器と、この凝縮器で凝縮された高圧冷媒を減圧する減圧装置と、この減圧装置で減圧された冷媒を蒸発させる蒸発器とを順次冷媒配管で接続して冷凍サイクルを構成している冷凍装置において、前記圧縮機の運転容量を制御するコントローラを備え、前記コントローラは、前記圧縮機への油戻し運転が必要となる低容量で運転されていることを判定してこの低容量での運転時間を積算する機能と、前記圧縮機の発停回数を積算する機能と、前記圧縮機の前記低容量での積算運転時間が予め設定した設定積算運転時間を経過した場合、及び前記圧縮機の発停回数が予め設定した設定発停回数を超過した場合に、油戻し運転制御を行う機能を備えていることを特徴とする。

本発明の他の特徴は、容量制御が可能な圧縮機と、前記圧縮機で圧縮された高圧冷媒を凝縮させる凝縮器と、この凝縮器で凝縮された高圧冷媒を減圧する減圧装置と、この減圧装置で減圧された冷媒を蒸発させる蒸発器とを順次冷媒配管で接続して構成される冷凍装置において、前記圧縮機の運転容量を制御するコントローラを備え、前記コントローラは、前記圧縮機への油戻し運転が必要となる低容量（低運転周波数）で運転されていることを判定してこの低容量での運転時間を積算する機能と、前記圧縮機の前記低容量での積算運転時間が予め設定した設定積算運転時間を経過した場合に、前記圧縮機を強制停止させた後、強制運転を開始する油戻し運転制御を行う機能と、前記油戻し運転制御中に前記圧縮機の吸入側圧力が予め定めた設定圧力値以下になった場合、前記圧縮機を強制停止させた後、強制運転を開始する油戻しリトライ運転を、前記油戻し運転制御の設定運転時間が経過するまで行う機能を備える冷凍装置にある。

本発明の更に他の特徴は、容量制御が可能な圧縮機と、前記圧縮機で圧縮された高圧冷媒を凝縮させる凝縮器を備える冷凍機ユニットにおいて、前記圧縮機の運転容量を制御するコントローラを備え、前記コントローラは、前記圧縮機の運転容量を制御するコントローラを備え、前記コントローラは、前記圧縮機への油戻し運転が必要となる低容量で運転されていることを判定してこの低容量での運転時間を積算する機能と、前記圧縮機の発停回数を積算する機能と、前記圧縮機の前記低容量での積算運転時間が予め設定した設定積算運転時間を経過した場合、及び前記圧縮機の発停回数が予め設定した設定発停回数を超過した場合に、油戻し運転制御を行う機能を備えている冷凍機ユニットにある。

本発明の更に他の特徴は、容量制御が可能な圧縮機と、前記圧縮機で圧縮された高圧冷媒を凝縮させる凝縮器を備える冷凍機ユニットにおいて、前記圧縮機の運転容量を制御するコントローラを備え、前記コントローラは、前記圧縮機への油戻し運転が必要となる低容量で運転されていることを判定してこの低容量での運転時間を積算する機能と、前記圧縮機の前記低容量での積算運転時間が予め設定した設定積算運転時間を経過した場合に、前記圧縮機を強制停止させた後、強制運転を開始する油戻し運転制御を行う機能と、前記油戻し運転制御中に前記圧縮機の吸入側圧力が予め定めた設定圧力値以下になった場合、前記圧縮機を強制停止させた後、強制運転を開始する油戻しリトライ運転を、前記油戻し運転制御の設定運転時間が経過するまで行う機能を備える冷凍機ユニットにある。

本発明によれば、圧縮機が低周波数で運転継続された場合や冷凍装置の試運転時においても、油を確実に圧縮機に戻すことのできる冷凍装置及び冷凍機ユニットを得ることができる効果がある。

本発明の冷凍装置の実施例１を示す冷凍サイクル構成図。 図１に示す冷凍装置における油戻し運転制御の動作を説明するフローチャート。 冷凍装置における一般的な油戻し運転制御の動作を説明するフローチャート。

以下、本発明の冷凍装置及び冷凍機ユニットの具体的実施例を、図面を用いて説明する。

図１は本発明の冷凍装置の実施例１を示す冷凍サイクル構成図である。
図１において、Ｉは冷凍装置で、この冷凍装置Ｉは、屋外に設置される冷凍機ユニットIIと、屋内に設置され、前記冷凍機ユニットIIと冷媒配管２０で接続される低圧機器IIIにより構成されている。

前記低圧機器IIIは、スーパーマーケット等の店舗内に設置され食品などの被冷却物を冷却するショーケースなどである。このようなショーケースは一般に負荷が大きく変動し易いものである。なお、前記低圧機器IIIとしては、ショーケースに限られるものではなく、他の形態の冷蔵庫や冷凍庫、或いは空気調和機の室内機等にも同様に適用可能であり、また低圧機器の数も複数台並列に接続することも同様に可能である。

前記冷凍機ユニットIIは、低圧のガス冷媒（低圧冷媒）を吸入して圧縮し、高温高圧のガス冷媒（高圧冷媒）を吐出する（容量制御が可能な）圧縮機（圧縮装置）１、該圧縮機１から吐出された高温高圧のガス冷媒を凝縮し、高温高圧の液冷媒とする凝縮器２、この凝縮器３からの液冷媒を溜める受液器３、この受液器３からの液冷媒を更に過冷却する空気過冷却熱交換器４などにより構成されている。また、７は減圧装置７ａを備える液インジェクション回路で、主回路を流れる液冷媒の一部を分岐して前記圧縮機１の中間圧部に液インジェクションして、該圧縮機１を冷却するためのものである。

更に、この冷凍機ユニットIIには、前記圧縮機１の吸入側の圧力を検出する吸入圧力センサ１１、前記圧縮機１の吐出側の温度を検出する吐出温度センサ１２、前記圧縮機１の吐出側の圧力を温度する吐出圧力センサ１３、これらの各センサの検出値が入力されて前記圧縮機１や前記減圧装置７ａなどを制御するコントローラ１４が備えられている。なお、３０は前記凝縮器２及び前記空気過冷却熱交換器４に外気を通風して冷却するための冷却ファンである。

前記冷凍機ユニットIIと冷媒配管２０で接続されている前記低圧機器IIIは、前記凝縮器２で凝縮された高圧液冷媒を減圧する減圧装置５と、この減圧装置５で減圧された低温低圧の冷媒を蒸発させる蒸発器６などにより構成されている。前記減圧装置５は膨張弁などで構成されている。

前記蒸発器６で蒸発された低圧のガス冷媒は、前記冷凍機ユニットIIの前記圧縮機１に戻り、再び圧縮されて循環することにより冷凍サイクルの前記主回路が構成されている。
前記コントローラ１４は、前記吸入圧力センサ１１により検出された圧力値により前記冷凍サイクルの負荷変動を推定し、前記圧縮機１の容量制御を行っている。また、このコントローラ１４は、本実施例においては、前記圧縮機１への油戻し運転が必要となる低容量（低運転周波数）で運転されていることを判定してこの低容量での運転時間を積算する機能と、前記圧縮機１の発停回数（ＯＮ／ＯＦＦ回数）を積算する機能を備える。更に、前記コントローラ１４は、前記圧縮機１の前記低容量での運転時間が予め設定した一定時間（設定積算時間）を経過した場合や、前記圧縮機１の発停回数（停止回数）が予め設定された回数（設定発停回数）を超過した場合に、油戻し運転制御を行う機能を備えている。

前記圧縮機１が油戻し運転が必要となる低容量で運転されていることを判定するための前記低運転周波数（設定周波数）の値、前記設定積算時間、前記設定発停回数などは前記コントローラ１４に記憶され、また前記コントローラ１４により変更可能に構成されている。

次に、本実施例における冷凍装置の油戻し運転制御の動作について、一般的な油戻し運転制御と比較して説明する。
まず、冷凍装置における一般的な油戻し運転制御の動作を、図１を参照しながら、図３に示すフローチャートにより説明する。

図３に示すステップＳ１０１は、図１に示す冷凍装置Ｉが通常運転されている状態を示しており、この通常運転時においては、吸入圧力センサ１１により検出された圧縮機１の吸入側圧力がコントローラ１４に入力される。そして、前記吸入側圧力が予め設定された設定圧力の許容幅に収まるように、前記圧縮機１の周波数（回転数）が制御され、図１に示す低圧機器IIIの負荷状況の変化に追従した吸入圧力制御が行われる（ステップＳ１０１）。即ち、圧縮機１の吸入側圧力を検知することにより、前記低圧機器IIIの温度変化を検知できるため、前記吸入側圧力が許容範囲内になるように制御することにより、前記低圧機器IIIの温度を安定に保つことができる。

より具体的に説明すると、検出された前記吸入側圧力が前記許容範囲（許容幅）の上限以上であれば、圧縮機１の運転周波数を増加するように、前記コントローラ１４から前記圧縮機１へ運転周波数の指令が出される。一方、検出された前記吸入側圧力が前記許容範囲の下限以下であれば、前記圧縮機１の運転周波数を減少するように、前記コントローラ１４から前記圧縮機１へ運転周波数の指令が出される。

通常運転中は、圧縮機１内の油量を監視し、常時所定量が確保されるようにするため、前記圧縮機１の運転周波数が監視される。ここで、前記運転周波数が設定周波数以下となったときにはステップＳ１０２に移り、その積算運転時間がカウントされる。

次に、ステップＳ１０３に移り、前記ステップＳ１０２でカウントされた積算運転時間が予め設定された積算運転時間（設定周波数以下での設定積算運転時間）を経過したか否かが判断される。このステップＳ１０３において、前記ステップＳ１０２でカウントされた積算時間が前記設定積算時間を経過すると（ＹＥＳの場合）、ステップＳ１０４に進み、通常運転から油戻し運転制御が開始される。

この油戻し運転制御が開始されると、一度前記圧縮機を所定時間（インチング時間Ａ）の間、強制停止させる。なお、前記インチング時間Ａは任意に設定可能に構成されており、無駄に時間を長くとると省エネ効果が得られないので、最適な時間となるように設定する。

前記強制停止が前記の所定時間を経過すると、ステップＳ１０５に移り、前記圧縮機１の強制運転が開始される。このステップＳ１０５では、前記圧縮機１の運転周波数が強制的に最高周波数まで増加され、ステップＳ１０６ではその最高周波数での運転時間がカウントされる。

続くステップＳ１０７では、前記ステップＳ１０６でカウントされた最高周波数での運転時間が予め設定された運転時間（最高回転数での設定運転時間）を経過したか否かが判断される。このステップＳ１０７で、カウントされた運転時間が設定運転時間を経過したと判断された場合には、油戻し運転制御を終了して前記ステップＳ１０１の通常運転に戻る。

一方、前記ステップＳ１０７で、カウントされた運転時間が設定運転時間を経過していない場合には、ステップＳ１０８に進み、前記吸入圧力センサ１１で検出された圧縮機の吸入圧力Ｐｓが予め定めた設定圧力値以下であるか否かが判断される。ここで、前記吸入圧力Ｐｓが設定圧力値以下になっていると判断された場合には、その時点で油戻し運転制御を中止して、上記ステップＳ１０１へ戻り、通常運転になる。

このように、図３に示す一般的な油戻し運転制御においては、低圧機器の負荷状態に関係なく、圧縮機１の運転周波数を増加させて、冷凍サイクルの冷媒循環量を一次的に増大させ、この運転を、所定時間が経過するまで（上記ステップＳ１０７）、或いは前記吸入圧力Ｐｓが設定圧力値以下になるまで（上記ステップＳ１０８）、継続することにより、冷凍サイクル内に滞留している油を圧縮機１へ戻すようにしている。これにより、冷凍サイクル内に滞留している油を圧縮機１へ戻して油面を上昇させ、圧縮機１が油切れとなるのを抑制していた。

しかし、図３に示す油戻し運転制御のものでは、冷凍サイクル内に滞留している油を圧縮機に確実に戻すことについて十分な配慮が為されていない。即ち、図３に示すものでは、圧縮機１の運転周波数を増加させて、冷凍サイクルの冷媒循環量を増大させる運転は、吸入圧力Ｐｓが設定圧力値以下になると油戻し運転が中止されて通常運転になるため、負荷が小さい場合などには前記吸入圧力Ｐｓが短時間で設定圧力値以下になることもある。このため、油戻し運転を、予め定めた前記所定時間実施することができず、冷凍サイクル内に滞留している油を圧縮機に確実に戻すことができない。
特に、前記圧縮機が低周波数で運転継続される場合や冷凍装置の試運転時に、圧縮機への返油量が減少することについて考慮されていない。

圧縮機が低周波数で運転継続された場合、冷媒循環量が少ないことから、冷凍サイクル内に油が特に滞留しやすくなり、圧縮機への返油量が減少することになる。このため、圧縮機から吐出される油量に対して返油量が少なくなり、圧縮機内の油は徐々に減少し、その結果、圧縮機の動作不良を引き起こすおそれがある。

特に、冷凍装置の試運転時には、低圧機器側の負荷も少ないため、圧縮機の運転が低周波数で継続され、圧縮機から吐出される油量に対して返油量が減少して、圧縮機内の油が徐々に減少し、圧縮機の動作不良を引き起こし易い。

このように、低圧機器の負荷状態により、圧縮機が低周波数で運転継続される場合や、圧縮機の運転が低周波数で継続され易い冷凍装置の試運転時においても、確実に圧縮機への油戻しを行え、圧縮機の信頼性向上を図るために、本実施例においては以下説明する油戻し制御を行うようにしたものである。

以下、本実施例の冷凍装置における油戻し運転制御の動作について、図１を参照しながら、図２を用いて説明する。図２は、図１に示す冷凍装置における油戻し運転制御の動作を説明するフローチャートである。図２において、上述した図３におけるステップと同一符号を付した部分は図３の場合と同様の動作をする部分であるので、同様の動作を行うステップについては説明を省略するか簡単に説明する。

図２に示すフローチャートにおいては、冷凍装置の試運転モードにおける油戻し運転制御と、試運転終了後の通常運転での油戻し運転制御が含まれている。
まず、ステップＳ２０１で、冷凍装置Ｉの運転スイッチをＯＮ（運転開始）にするとステップＳ２０２に進み、試運転モードでの通常運転が開始され、前記吸入圧力センサ１１により検出された吸入側圧力が予め設定された設定圧力の許容幅に収まるように、前記圧縮機１の周波数が制御され、低圧機器IIIの負荷状況の変化に追従した吸入圧力制御が行われる。

この試運転モードでも、圧縮機１内の油量を監視し、常時所定量が確保されるようにするため、前記圧縮機１の運転周波数が監視される。即ち、次のステップＳ２０３において、前記運転周波数が設定周波数以下となったときには、その積算運転時間がカウントされる。

次に、ステップＳ２０４に移り、前記ステップＳ２０３でカウントされた積算運転時間が設定された積算時間（設定周波数以下での設定積算時間）を経過したか否かが判断される。このステップＳ２０４において、前記ステップＳ２０３でカウントされた積算時間が前記設定積算時間を経過すると（ＹＥＳの場合）、ステップＳ２０５に進み、試運転モードでの通常運転（吸入圧力制御）から、試運転モードでの油戻し運転制御が開始される。

一方、前記ステップＳ２０４で、前記設定積算時間を経過するまでの間（ＮＯの場合）は、ステップＳ２０６に進み、前記圧縮機１の発停回数が予め設定した設定発停回数以上になっているか否かが判断され、ここで、設定発停回数以上であると判断された場合にも、前記ステップＳ２０５に進み、油戻し運転制御が開始される。
なお、前記ステップＳ２０６において、前記設定発停回数を経過していない場合には、前記ステップＳ２０３に戻り、同様の動作を繰り返す。

前記ステップＳ２０５において、油戻し運転制御が開始されると、まず前記圧縮機１を所定時間（インチング時間Ｂ）の間強制停止させる。このインチング時間Ｂは図３で説明したインチング時間Ａよりも長い時間とする。その強制停止が所定時間経過すると、前記圧縮機１の強制運転が開始される。即ち、前記圧縮機１の運転周波数が強制的に最高周波数まで増加され、その最高周波数での運転の積算時間がカウントされる。

続くステップＳ２０７では、前記ステップＳ２０５でカウントされた最高周波数での運転時間が予め設定された運転時間（最高回転数での設定運転時間）を経過したか否かが判断される。このステップＳ２０７で、カウントされた運転時間が設定運転時間を経過したと判断された場合には、油戻し運転制御を終了して次のステップＳ２０８に移り、上述したステップＳ２０２と同様の試運転モードでの通常運転が実施される。

その後、ステップＳ２０９に進み、予め設定された試運転モードでの運転時間（設定試運転時間）を経過するまで、上述したステップＳ２０３〜Ｓ２０８までの試運転モード及び試運転モードにおける油戻し運転制御が継続される。図１に示すコントローラ１４は、運転スイッチＯＮからの試運転モードでの運転時間を監視しており、前記ステップＳ２０９での判定に使用される。また、前記設定試運転時間は、低圧機器III側の状態に応じて前記コントローラ１４側で変更可能である。

この試運転モードにおいては、試運転という負荷の影響が少ない条件下で油戻し運転を実施することを考慮し、前述したように、図３で説明したインチング時間Ａよりも長いインチング時間Ｂを設定し、圧縮機１の強制停止時間を長くすることで、全ての低圧機器IIIの系統をサーモオンさせることができるようにしている。即ち、前記インチング時間Ｂは、冷凍機ユニットIIに接続されている全ての低圧機器IIIをサーモオンさせることができるようにその時間が設定されている。このように、前記インチング時間Ｂを前記インチング時間Ａよりも長くすることにより、接続されている低圧機器IIIの全ての冷媒配管（熱交換器の配管も含む）に滞留する潤滑油を圧縮機１に回収することができるようにしている。

前記インチング時間Ａは前述したように省エネ効果が得られるように配慮して設定されることが多いため、冷凍機ユニットIIに接続されている複数の低圧機器IIIの一部のみしかサーモオンさせることができない可能性があり、冷凍サイクルに滞留している油を圧縮機１に十分に戻すことができない可能性がある。試運転モードにおいては、試運転という限られた期間のみ実施されるものであるため、省エネ性よりも圧縮機１の信頼性を確保することに重点をおき、前記インチング時間Ｂについては長い時間をとった制御が為されるようにしている。

前記ステップＳ２０９で設定試運転時間が経過すると（ＹＥＳの場合）、試運転モードが終了し、ステップＳ１０１の通常運転に移行する。この通常運転に移行すると、図３で説明したステップＳ１０１〜Ｓ１０７と同様の動作が行われるので、これらのステップＳ１０１〜Ｓ１０７についての説明は省略し、図３と異なる制御が行われる部分について説明する。

図３で説明した油戻し運転制御においては、ステップＳ１０８で、吸入圧力Ｐｓが設定圧力値以下になると、油戻し運転制御を終了し、ステップＳ１０１の通常運転に戻ることを説明した。これに対し、本実施例においては、油戻し運転制御を実施中に、図１で示す吸入圧力センサ１１での検出値である吸入圧力Ｐｓが設定圧力値以下になった場合(ＹＥＳの場合)にステップＳ１０９に進み、油戻しリトライ運転を実施するようにしたものである。

即ち、前記ステップＳ１０９では、試運転モードでのインチング時間Ｂと同様の長さのインチング時間Ｂ（ステップＳ１０４でのインチング時間Ａよりも長い時間）による圧縮機の強制停止を実施する。その強制停止が所定時間経過すると、ステップＳ１０５に移り、前記圧縮機１を最高周波数で運転する強制運転が開始され、油戻し運転が実施される。その後、その最高周波数での運転時間がカウントされ（ステップＳ１０６）、続くステップＳ１０７では、前記ステップＳ１０６でカウントされた最高周波数での運転時間が予め設定された運転時間（最高回転数での設定運転時間）を経過したか否かが判断される。このステップＳ１０７で、カウントされた運転時間が設定運転時間を経過するまで、前記ステップＳ１０８と、前記ステップＳ１０９の油戻しリトライ運転が継続される。前記ステップＳ１０７で、油戻し運転制御の設定運転時間が経過すると、油戻し運転制御を終了して前記ステップＳ１０１の通常運転に戻る。

このように、本実施例においては、油戻し運転制御の設定時間が経過するまでは、吸入圧力Ｐｓが設定圧力値以下になっても油戻し運転制御を終了せずに、再度油戻し運転を実施する油戻しリトライ運転を行うように制御している。

また、この油戻しリトライ運転を行う際には、圧縮機を強制的に停止させるインチング時間Ｂを、ステップＳ１０４でのインチング時間Ａよりも長くしているので、低下した前記吸入圧力Ｐｓを上昇させ、接続されている全ての低圧機器IIIをサーモオンさせることができる。この結果、接続されている全ての低圧機器の冷媒配管に滞留している潤滑油を圧縮機１に回収することができる。

以上説明したように、本実施例は、試運転モードでの油戻し運転を実施すると共に、試運転モード終了後の通常運転においても、油戻し運転制御及び油戻しリトライ運転を行うことにより、試運転時や長時間にわたる連続運転でも、冷凍機ユニットIIに接続されている全ての低圧機器IIIの冷媒配管に滞留している潤滑油を圧縮機１に回収することができる。従って、圧縮機の摺動部における潤滑油切れによる潤滑不良を回避して良好な潤滑状態を維持することができる。

このように、本実施例は、試運転モードでの油戻し運転や、通常の連続運転（通常運転）において、冷凍サイクル内に部分的に滞留する潤滑油を、サイクルバランスを保ちながら確実に圧縮機へ戻すことができる。これにより、試運転モードでの運転時や、低圧機器の負荷が少ない通常運転時において、圧縮機内の潤滑油枯渇を防止し、信頼性の高い運転を維持することのできる冷凍装置が得られる。

また、本実施例によれば、従来の冷凍装置のように、油面センサなどの特別な検知器を設けることなく油戻し運転を実施でき、しかも油を確実に圧縮機に戻すことのできる冷凍装置を得ることができる。更に、圧縮機が低周波数で運転継続された場合や冷凍装置の試運転時においても、油を確実に圧縮機に戻すことのできる冷凍装置を得ることができる。

なお、上述した実施例では、試運転モードでの油戻し運転及び通常運転での油戻し運転の両方を実施する例を説明したが、試運転モードでのみ上述した油戻し運転をするものや、通常運転でのみ上述した油戻し運転をするものも本発明の範囲に含まれるものである。

また、本発明は上述した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。更に、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。

１…圧縮機（圧縮装置）、２…凝縮器、３…受液器、４…空気過冷却熱交換器、
５…減圧装置、６…蒸発器、
７…液インジェクション回路、７ａ…減圧装置、
８…流量制御弁（流量制御手段）、
１１…吸入圧力センサ、１２…吐出ガス温度センサ、１３…吐出圧力センサ、
１４…コントローラ、２０：冷媒配管、３０…冷却ファン、
Ｉ…冷凍装置、II…冷凍機ユニット、III…低圧機器。

Claims (10)

1. 容量制御が可能な圧縮機と、前記圧縮機で圧縮された高圧冷媒を凝縮させる凝縮器と、この凝縮器で凝縮された高圧冷媒を減圧する減圧装置と、この減圧装置で減圧された冷媒を蒸発させる蒸発器とを順次冷媒配管で接続して冷凍サイクルを構成している冷凍装置において、
   前記圧縮機の運転容量を制御するコントローラを備え、
   前記コントローラは、
   前記圧縮機への油戻し運転が必要となる低容量で運転されていることを判定してこの低容量での運転時間を積算する機能と、
   前記圧縮機の発停回数を積算する機能と、
   前記圧縮機の前記低容量での積算運転時間が予め設定した設定積算運転時間を経過した場合、及び前記圧縮機の発停回数が予め設定した設定発停回数を超過した場合に、油戻し運転制御を行う機能を備えている
   ことを特徴とする冷凍装置。
2. 請求項１に記載の冷凍装置において、前記油戻し運転制御は、前記圧縮機の強制停止を所定時間実施後、強制運転を開始することで冷凍装置内に滞留している油を圧縮機に戻す制御であることを特徴とする冷凍装置。
3. 請求項２に記載の冷凍装置において、前記油戻し運転制御は、冷凍装置の運転開始から予め定めた所定時間（設定試運転時間）の間に実施される試運転モードにおける油戻し運転制御であり、この試運転モードにおける油戻し運転制御は前記設定試運転時間継続されることを特徴とする冷凍装置。
4. 請求項３に記載の冷凍装置において、前記冷凍サイクルには複数の低圧機器が接続されており、前記油戻し運転制御における前記圧縮機の強制停止時間は、前記冷凍サイクルに接続されている全ての低圧機器をサーモオン状態にすることができるだけの時間であることを特徴とする冷凍装置。
5. 容量制御が可能な圧縮機と、前記圧縮機で圧縮された高圧冷媒を凝縮させる凝縮器と、この凝縮器で凝縮された高圧冷媒を減圧する減圧装置と、この減圧装置で減圧された冷媒を蒸発させる蒸発器とを順次冷媒配管で接続して構成される冷凍装置において、
   前記圧縮機の運転容量を制御するコントローラを備え、
   前記コントローラは、
   前記圧縮機への油戻し運転が必要となる低容量で運転されていることを判定してこの低容量での運転時間を積算する機能と、
   前記圧縮機の前記低容量での積算運転時間が予め設定した設定積算運転時間を経過した場合に、前記圧縮機を強制停止させた後、強制運転を開始する油戻し運転制御を行う機能と、
   前記油戻し運転制御中に前記圧縮機の吸入側圧力が予め定めた設定圧力値以下になった場合、前記圧縮機を強制停止させた後、強制運転を開始する油戻しリトライ運転を、前記油戻し運転制御の設定運転時間が経過するまで行う機能を備えることを特徴とする冷凍装置。
6. 請求項５に記載の冷凍装置において、前記冷凍サイクルには複数の低圧機器が接続されており、前記油戻しリトライ運転における前記圧縮機の強制停止時間（インチング時間Ｂ）は、前記油戻し運転制御における前記圧縮機の強制停止時間（インチング時間Ａ）よりも長い時間に設定されていることを特徴とする冷凍装置。
7. 請求項１〜６の何れか１項に記載の冷凍装置において、前記圧縮機への油戻し運転が必要となる低容量で運転されていることの判定は、前記圧縮機の運転周波数が予め定めた設定周波数以下で運転されていることにより行われることを特徴とする冷却装置。
8. 請求項１または５に記載の冷凍装置において、前記コントローラは、請求項１に記載の油戻し運転制御機能と、請求項５に記載の油戻し運転制御機能の両方を具備し、冷凍装置の運転開始から予め定めた所定時間（設定試運転時間）の間に実施される試運転モードにおいては前記請求項１に記載の油戻し運転制御を行い、前記試運転モード終了後の通常運転においては前記請求項５に記載の油戻し運転制御を行うことを特徴とする冷却装置。
9. 容量制御が可能な圧縮機と、前記圧縮機で圧縮された高圧冷媒を凝縮させる凝縮器を備える冷凍機ユニットにおいて、
   前記圧縮機の運転容量を制御するコントローラを備え、
   前記コントローラは、
   前記圧縮機の運転容量を制御するコントローラを備え、
   前記コントローラは、
   前記圧縮機への油戻し運転が必要となる低容量で運転されていることを判定してこの低容量での運転時間を積算する機能と、
   前記圧縮機の発停回数を積算する機能と、
   前記圧縮機の前記低容量での積算運転時間が予め設定した設定積算運転時間を経過した場合、及び前記圧縮機の発停回数が予め設定した設定発停回数を超過した場合に、油戻し運転制御を行う機能を備えていることを特徴とする冷凍機ユニット。
10. 容量制御が可能な圧縮機と、前記圧縮機で圧縮された高圧冷媒を凝縮させる凝縮器を備える冷凍機ユニットにおいて、
    前記圧縮機の運転容量を制御するコントローラを備え、
    前記コントローラは、
    前記圧縮機への油戻し運転が必要となる低容量で運転されていることを判定してこの低容量での運転時間を積算する機能と、
    前記圧縮機の前記低容量での積算運転時間が予め設定した設定積算運転時間を経過した場合に、前記圧縮機を強制停止させた後、強制運転を開始する油戻し運転制御を行う機能と、
    前記油戻し運転制御中に前記圧縮機の吸入側圧力が予め定めた設定圧力値以下になった場合、前記圧縮機を強制停止させた後、強制運転を開始する油戻しリトライ運転を、前記油戻し運転制御の設定運転時間が経過するまで行う機能を備えることを特徴とする冷凍機ユニット。

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