JP2018009767A - 冷凍装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】レシーバ内における冷媒圧力の急上昇を安価に回避することが可能な冷凍装置を提供する。【解決手段】冷凍装置100は、熱源側熱交換器25で凝縮された液冷媒を貯留するレシーバ27と、レシーバ27に貯留されている冷媒を利用側熱交換器52、62側に送る液側冷媒連絡配管6および第2熱源液側配管44と、第2熱源液側配管44の途中に設けられた熱源側膨張弁28と、レシーバ27内の液封に関する状況を把握する中間圧センサ40bと、熱源側膨張弁28が閉じられており圧縮機21が停止している状態において中間圧センサ40bによって把握された状況に応じて、冷媒回路10におけるレシーバ27と熱源側熱交換器25とを連通させてレシーバ27内の冷媒を熱源側熱交換器25側に導く圧力逃がし制御を行うコントローラ70と、を備えている。【選択図】図3
Description
本発明は、冷凍装置に関する。
従来より、圧縮機、熱源側熱交換器、および、レシーバを用いた冷凍装置が提案されている。
このような冷凍装置としては、例えば、特許文献1(特開2010−203724号公報)に記載されているように、熱源側熱交換器において冷媒を凝縮させ、このように凝縮した液冷媒をレシーバで貯留することが示されている。
ここで、レシーバを備えた冷凍装置では、圧縮機の運転停止時にレシーバ内が液冷媒で満たされる状況が生じてしまうと、レシーバ内の冷媒が周囲温度によって暖められる等して膨張し、レシーバ内の冷媒圧力が急激に上昇するおそれがある。このように、レシーバ内の冷媒圧力が急激に上昇してしまうと、レシーバ自体や当該圧力が作用する周囲の配管が損傷を受けるおそれや破損してしまうおそれもある。
ここで、上記特許文献1の冷凍装置では、熱源側熱交換器とレシーバとを接続する流路が複数設けられており、熱源側熱交換器側からレシーバ側に向かう冷媒流れのみを許容する逆止弁が設けられた流路と、レシーバ側から熱源側熱交換器側に向かう冷媒流れのみを許容する逆止弁が設けられた流路とがある。そして、当該構成において、例えば、特許文献1に記載の「レシーバ側から熱源側熱交換器側に向かう冷媒流れのみを許容する逆止弁」について、所定圧力以上の圧力が作用した場合のみ、レシーバ側から熱源側熱交換器側に向かう冷媒流れが許容されるように機能するバネ付き逆止弁を採用することも可能である。この場合には、圧縮機の運転停止時にレシーバ内の冷媒圧力が急上昇することがあっても、圧力が高まったレシーバ内の冷媒がバネ付き逆止弁を介して熱源側熱交換器側に送られることで、レシーバ付近の冷媒圧力の急上昇を回避することが可能になる。
ところが、このような機能を備えたバネ付き逆止弁は高価であり、コストが嵩んでしまう。
本願発明は、上述した点に鑑みてなされたものであり、本願発明の課題は、レシーバ内における冷媒圧力の急上昇を安価に回避することが可能な冷凍装置を提供することにある。
第1観点に係る冷凍装置は、冷媒回路と、液封把握部と、制御部と、を備えている。冷媒回路は、利用側熱交換器と、圧縮機と、熱源側熱交換器と、レシーバと、液冷媒連絡管と、液冷媒連絡弁と、を有している。利用側熱交換器は、冷媒を蒸発させる。圧縮機は、利用側熱交換器で蒸発した冷媒を圧縮する。熱源側熱交換器は、圧縮機から吐出された冷媒を凝縮させる。レシーバは、熱源側熱交換器で凝縮された液冷媒を貯留する。液冷媒連絡管は、レシーバに貯留されている冷媒を利用側熱交換器側に送る。液冷媒連絡弁は、液冷媒連絡管の途中に設けられている。液封把握部は、レシーバ内の液封に関する状況を把握するための検知部である。制御部は、液冷媒連絡弁が閉じられており圧縮機が停止している状態において液封把握部によって把握された状況に応じて、冷媒回路におけるレシーバと熱源側熱交換器とを連通させてレシーバ内の冷媒を熱源側熱交換器側に導く圧力逃がし制御を行う。
なお、液封把握部としては、レシーバ内が液冷媒で満たされていることに関する状況を把握するものであれば特に限定されず、レシーバ内の冷媒圧力を把握するものや、レシーバ内の冷媒液面を把握するものや、運転停止によってレシーバ内が液封状態になりうると判断するもの等が挙げられる。
この冷凍装置では、圧縮機が停止している状態において液冷媒連絡弁が閉じられていることで、レシーバ内の冷媒が周囲温度によって暖められる等により冷媒圧力が急上昇してしまったとしても、圧力逃がし制御が行われることで、レシーバ内の冷媒が熱源側熱交換器側に導かれる。このため、圧縮機が停止している状態において液冷媒連絡弁が閉じられていたとしても、バネ付き逆止弁等の高価な部材を採用することなく、レシーバ内の冷媒を熱源側熱交換器側に移動させることで、レシーバ内における冷媒圧力の急上昇を抑制させることが可能になる。
第2観点に係る冷凍装置は、第1観点に係る冷凍装置であって、逆止弁をさらに備えている。逆止弁は、熱源側熱交換器からレシーバに向かう冷媒流れを許容し、レシーバから熱源側熱交換器に向かう冷媒流れを許容しない。
この冷凍装置では、圧縮機が停止している状態において液冷媒連絡弁が閉じられている場合において、レシーバ内の冷媒は、逆止弁が設けられているため、逆止弁を介して熱源側熱交換器側に移動することができない。このため、圧縮機が停止している状態において液冷媒連絡弁が閉じられている場合には、レシーバ内の冷媒が周囲温度によって暖められる等による冷媒圧力の急上昇が生じやすい。
これに対して、このようにレシーバ内の冷媒圧力の急上昇が生じやすい構成であっても、制御部が圧力逃がし制御を行うことにより、レシーバ内における冷媒圧力の急上昇を抑制させることが可能になる。
第3観点に係る冷凍装置は、第1観点または第2観点に係る冷凍装置であって、第1インジェクション管と、第1膨張弁と、第1油戻し管と、第1油戻し弁と、をさらに備えている。第1インジェクション管は、熱源側熱交換器と液冷媒連絡弁との間から分岐しており、圧縮機における圧縮工程の途中で合流するように設けられている。第1膨張弁は、第1インジェクション管の途中に設けられている。第1油戻し管は、圧縮機の吐出側から分岐しており、第1インジェクション管のうち第1膨張弁と圧縮機における圧縮工程の途中の合流先との間に合流するように設けられている。第1油戻し弁は、第1油戻し管の途中に設けられている。制御部は、液冷媒連絡弁が閉じられており圧縮機が停止している状態において液封把握部によって把握された状況に応じて、第1膨張弁および第1油戻し弁の両方が開けられた状態にする。
この冷凍装置では、圧縮機が停止している状態において液冷媒連絡弁が閉じられている場合において、レシーバ内の冷媒が周囲温度によって暖められる等して冷媒圧力が上昇したとしても、液封把握部によって把握された状況に応じて、第1膨張弁および第1油戻し弁の両方が開けられた状態に制御される。このため、レシーバ内の冷媒は、第1膨張弁が開けられていることで第1インジェクション管を通過することができ、第1油戻し弁が開けられていることで第1油戻し管を逆流するように通過することができる。これにより、レシーバ内の冷媒は、第1インジェクション管の一部と第1油戻し管を通じ、さらに圧縮機の吐出側を介して熱源側熱交換器に導かれるため、レシーバ内の冷媒圧力の上昇を抑制させることが可能になる。
第4観点に係る冷凍装置は、第3観点に係る冷凍装置であって、液封把握部は、第1インジェクション管における第1膨張弁と圧縮機における圧縮工程の途中の合流先との間の冷媒圧力を検知する第1圧力センサである。制御部は、第1膨張弁が開けられており液冷媒連絡弁が閉じられており圧縮機が停止している状態において第1圧力センサによる検知圧力が所定条件を満たした場合に、第1油戻し弁を開けることで圧力逃がし制御を行う。
この冷凍装置では、第1インジェクション管における第1膨張弁と圧縮機における圧縮工程の途中の合流先との間の冷媒圧力を検知する第1圧力センサが設けられている。このため、冷凍装置によって冷凍サイクルを実行させる際の第1インジェクション管を流れる冷媒の圧力を把握することが可能になっている。そして、この冷凍装置では、圧縮機が停止しており液冷媒連絡弁が閉じられている場合において、第1膨張弁が開けられているため、レシーバ内と第1圧力センサの検知位置とを連通した状態にすることができている。したがって、圧縮機が停止しており液冷媒連絡弁が閉じられている場合において、第1圧力センサによってレシーバ内の冷媒圧力を把握することが可能になっている。以上により、冷凍サイクル実行時の第1インジェクション管を流れる冷媒の圧力を把握する第1圧力センサを、圧力逃がし制御を行うための所定条件の判断に流用することが可能になっている。
第5観点に係る冷凍装置は、第1観点または第2観点に係る冷凍装置であって、第2インジェクション管と、第2膨張弁と、第2油戻し管と、第2油戻し弁と、をさらに備えている。第2インジェクション管は、熱源側熱交換器と液冷媒連絡弁との間から分岐しており、圧縮機の吸入側で合流するように設けられている。第2膨張弁は、第2インジェクション管の途中に設けられている。第2油戻し管は、圧縮機の吐出側から分岐しており、第2インジェクション管のうち第2膨張弁と圧縮機の吸入側の合流先との間に合流するように設けられている。第2油戻し弁は、第2油戻し管の途中に設けられている。制御部は、液冷媒連絡弁が閉じられており圧縮機が停止している状態において液封把握部によって把握された状況に応じて、第2膨張弁および第2油戻し弁の両方が開けられた状態にする。
この冷凍装置では、圧縮機が停止している状態において液冷媒連絡弁が閉じられている場合において、レシーバ内の冷媒が周囲温度によって暖められる等して冷媒圧力が上昇したとしても、液封把握部によって把握された状況に応じて、第2膨張弁および第2油戻し弁の両方が開けられた状態に制御される。このため、レシーバ内の冷媒は、第2膨張弁が開けられていることで第2インジェクション管を通過することができ、第2油戻し弁が開けられていることで第2油戻し管を逆流するように通過することができる。これにより、レシーバ内の冷媒は、第2インジェクション管の一部と第2油戻し管を通じ、さらに圧縮機の吐出側を介して熱源側熱交換器に導かれるため、レシーバ内の冷媒圧力の上昇を抑制させることが可能になる。
第6観点に係る冷凍装置は、第5観点に係る冷凍装置であって、液封把握部は、第2インジェクション管における第2膨張弁と圧縮機の吸入側の合流先との間の冷媒圧力を検知する第2圧力センサである。制御部は、第2膨張弁が開けられており液冷媒連絡弁が閉じられており圧縮機が停止している状態において第2圧力センサによる検知圧力が所定条件を満たした場合に、第2油戻し弁を開けることで圧力逃がし制御を行う。
この冷凍装置では、第2インジェクション管における第2膨張弁と圧縮機の吸入側との間の冷媒圧力を検知する第2圧力センサが設けられている。このため、冷凍装置によって冷凍サイクルを実行させる際の第2インジェクション管を流れる冷媒の圧力を把握することが可能になっている。そして、この冷凍装置では、圧縮機が停止しており液冷媒連絡弁が閉じられている場合において、第2膨張弁が開けられているため、レシーバ内と第2圧力センサの検知位置とを連通した状態にすることができている。したがって、圧縮機が停止しており液冷媒連絡弁が閉じられている場合において、第2圧力センサによってレシーバ内の冷媒圧力を把握することが可能になっている。以上により、冷凍サイクル実行時の第2インジェクション管を流れる冷媒の圧力を把握する第2圧力センサを、圧力逃がし制御を行うための所定条件の判断に流用することが可能になっている。
第7観点に係る冷凍装置は、第1観点または第2観点に係る冷凍装置であって、第1インジェクション管と、第1膨張弁と、第1油戻し管と、第1キャピラリーチューブと、をさらに備えている。第1インジェクション管は、熱源側熱交換器と液冷媒連絡弁との間から分岐しており、圧縮機における圧縮工程の途中で合流するように設けられている。第1膨張弁は、第1インジェクション管の途中に設けられている。第1油戻し管は、圧縮機の吐出側から分岐しており、第1インジェクション管のうち第1膨張弁と圧縮機における圧縮工程の途中の合流先との間に合流するように設けられている。第1キャピラリーチューブは、第1油戻し管の途中に設けられている。制御部は、液冷媒連絡弁および第1膨張弁が閉じられており圧縮機が停止している状態において液封把握部によって把握された状況に応じて、第1膨張弁を開けることで圧力逃がし制御を行う。
この冷凍装置では、圧縮機が停止している状態において液冷媒連絡弁および第1膨張弁が閉じられている場合において、レシーバ内の冷媒が周囲温度によって暖められる等して冷媒圧力が上昇したとしても、液封把握部によって把握された状況に応じて、第1膨張弁が開けられる。このため、レシーバ内の冷媒は、第1膨張弁が開けられていることで第1インジェクション管を通過することができ、第1キャピラリーチューブが設けられている第1油戻し管を逆流するように通過することができる。これにより、レシーバ内の冷媒は、第1インジェクション管の一部と第1油戻し管を通じ、さらに圧縮機の吐出側を介して熱源側熱交換器に導かれるため、レシーバ内の冷媒圧力の上昇を抑制させることが可能になる。
第8観点に係る冷凍装置は、第1観点または第2観点に係る冷凍装置であって、第2インジェクション管と、第2膨張弁と、第2油戻し管と、第2キャピラリーチューブと、をさらに備えている。第2インジェクション管は、熱源側熱交換器と液冷媒連絡弁との間から分岐しており、圧縮機の吸入側で合流するように設けられている。第2膨張弁は、第2インジェクション管の途中に設けられている。第2油戻し管は、圧縮機の吐出側から分岐しており、第2インジェクション管のうち第2膨張弁と圧縮機の吸入側の合流先との間に合流するように設けられている。第2キャピラリーチューブは、第2油戻し管の途中に設けられている。制御部は、液冷媒連絡弁および第2膨張弁が閉じられており圧縮機が停止している状態において液封把握部によって把握された状況に応じて、第2膨張弁を開けることで圧力逃がし制御を行う。
この冷凍装置では、圧縮機が停止している状態において液冷媒連絡弁および第2膨張弁が閉じられている場合において、レシーバ内の冷媒が周囲温度によって暖められる等して冷媒圧力が上昇したとしても、液封把握部によって把握された状況に応じて、第2膨張弁が開けられる。このため、レシーバ内の冷媒は、第2膨張弁が開けられていることで第2インジェクション管を通過することができ、第2キャピラリーチューブが設けられている第2油戻し管を逆流するように通過することができる。これにより、レシーバ内の冷媒は、第2インジェクション管の一部と第2油戻し管を通じ、さらに圧縮機の吐出側を介して熱源側熱交換器に導かれるため、レシーバ内の冷媒圧力の上昇を抑制させることが可能になる。
第1観点に係る冷凍装置では、レシーバ内における冷媒圧力の急上昇を安価に回避することが可能になる。
第2観点に係る冷凍装置では、レシーバ内の冷媒圧力の急上昇が生じやすい構成であっても、当該冷媒圧力の急上昇を抑制させることが可能になる。
第3観点に係る冷凍装置では、第1インジェクション管の一部と第1油戻し管に冷媒を送ることにより、レシーバ内の冷媒圧力の上昇を抑制させることが可能になる。
第4観点に係る冷凍装置では、冷凍サイクル実行時の第1インジェクション管を流れる冷媒の圧力を把握する第1圧力センサを、圧力逃がし制御を行うための所定条件の判断に流用することが可能になっている。
第5観点に係る冷凍装置では、第2インジェクション管の一部と第2油戻し管に冷媒を送ることにより、レシーバ内の冷媒圧力の上昇を抑制させることが可能になる。
第6観点に係る冷凍装置では、冷凍サイクル実行時の第2インジェクション管を流れる冷媒の圧力を把握する第2圧力センサを、圧力逃がし制御を行うための所定条件の判断に流用することが可能になっている。
第7観点に係る冷凍装置では、第1インジェクション管の一部と第1油戻し管に冷媒を送ることにより、レシーバ内の冷媒圧力の上昇を抑制させることが可能になる。
第8観点に係る冷凍装置では、第2インジェクション管の一部と第2油戻し管に冷媒を送ることにより、レシーバ内の冷媒圧力の上昇を抑制させることが可能になる。
以下、図面を参照しながら、本発明の一実施形態に係る冷凍装置100について説明する。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く、発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。
(1)冷凍装置100
図1は、本発明の一実施形態に係る冷凍装置100の概略構成図である。冷凍装置100は、蒸気圧縮式の冷凍サイクルによって、冷蔵倉庫や店舗のショーケースの庫内等の利用側空間の冷却を行う装置である。
図1は、本発明の一実施形態に係る冷凍装置100の概略構成図である。冷凍装置100は、蒸気圧縮式の冷凍サイクルによって、冷蔵倉庫や店舗のショーケースの庫内等の利用側空間の冷却を行う装置である。
冷凍装置100は、主として、熱源ユニット2と、複数(ここでは2台)の利用ユニット(第1利用ユニット50、第2利用ユニット60)と、熱源ユニット2と第1利用ユニット50、第2利用ユニット60とを接続する液側冷媒連絡配管6およびガス側冷媒連絡配管7と、入力装置および表示装置としての複数のリモコン(第1リモコン50a、第2リモコン60a)と、冷凍装置100の動作を制御するコントローラ70と、を有している。
冷凍装置100では、1台の熱源ユニット2に対して、液側冷媒連絡配管6およびガス側冷媒連絡配管7を介して、第1利用ユニット50と第2利用ユニット60とが互いに並列に接続されることで、冷媒回路10が構成されている。冷凍装置100では、冷媒回路10内に封入された冷媒が、圧縮され、冷却又は凝縮され、減圧され、加熱又は蒸発された後に、再び圧縮される、という冷凍サイクルが行われる。なお、特に限定されるものではないが、本実施形態では、冷媒回路10には、蒸気圧縮式の冷凍サイクルを行うための冷媒としてR32が充填されている。
(1−1)熱源ユニット2
熱源ユニット2は、液側冷媒連絡配管6およびガス側冷媒連絡配管7を介して第1利用ユニット50および第2利用ユニット60が並列に接続されており、冷媒回路10の一部を構成している。熱源ユニット2は、主として、圧縮機21と、油分離器23、四路切換弁24と、熱源側熱交換器25と、熱源側ファン45と、レシーバ27と、過冷却器31と、熱源側膨張弁28と、インジェクション管30と、過冷却膨張弁32と、インジェクション弁33と、油戻し管38と、油戻し弁39と、第1分岐管34と、第2分岐管36と、液側閉鎖弁48と、ガス側閉鎖弁49と、を有している。
熱源ユニット2は、液側冷媒連絡配管6およびガス側冷媒連絡配管7を介して第1利用ユニット50および第2利用ユニット60が並列に接続されており、冷媒回路10の一部を構成している。熱源ユニット2は、主として、圧縮機21と、油分離器23、四路切換弁24と、熱源側熱交換器25と、熱源側ファン45と、レシーバ27と、過冷却器31と、熱源側膨張弁28と、インジェクション管30と、過冷却膨張弁32と、インジェクション弁33と、油戻し管38と、油戻し弁39と、第1分岐管34と、第2分岐管36と、液側閉鎖弁48と、ガス側閉鎖弁49と、を有している。
また、熱源ユニット2は、圧縮機21の吐出側から四路切換弁24の接続ポートの1つを接続しており途中に油分離器23が設けられている吐出側配管41と、圧縮機21の吸入側から四路切換弁24の接続ポートの1つとを接続する吸入側配管42と、熱源側熱交換器25の液側とレシーバ27とを接続する第1熱源液側配管43と、レシーバ27の熱源側熱交換器25側とは反対側の端部と液側閉鎖弁48とを接続する第2熱源液側配管44と、を有している。
圧縮機21は、冷凍サイクルにおける低圧の冷媒を高圧になるまで圧縮する機器である。特に限定されないが、本実施形態の圧縮機21は、互いに並列に接続された第1圧縮機21aと、第2圧縮機21bと、第3圧縮機21cと、によって構成されている。これらの第1圧縮機21a、第2圧縮機21bおよび第3圧縮機21cは、本実施形態では、いずれも全密閉式高圧ドーム型のスクロール圧縮機である。このうち、第1圧縮機21aは、容量可変(回転数が可変)の圧縮機であり、インバータが設けられている。第2圧縮機21bおよび第3圧縮機21cは、容量固定(回転数が固定)の圧縮機であり、インバータは設けられていない。
第1圧縮機21a、第2圧縮機21b、第3圧縮機21cのそれぞれの吸入側には、個別吸入管が接続されている。これらの個別吸入管は、最上流側において1つにまとまっている。これらの個別吸入管の最上流側のまとまった箇所と、四路切換弁24とは、吸入側配管42によって接続されている。
第1圧縮機21a、第2圧縮機21b、第3圧縮機21cのそれぞれの吐出側には、個別吐出管が接続されている。これらの個別吐出管は、最下流側において1つにまとまっている。これらの個別吐出管の最下流側のまとまった箇所と、四路切換弁24とは、吐出側配管41によって接続されている。なお、第1圧縮機21aの吐出側には、吐出流れのみを許容する逆止弁22aが設けられている。第2圧縮機21bの吐出側にも同様に、吐出流れのみを許容する逆止弁22bが設けられており、第3圧縮機21cの吐出側にも同様に、吐出流れのみを許容する逆止弁22cが設けられている。
油分離器23は、圧縮機21から吐出された冷媒から冷凍機油を分離するための容器であり、吐出側配管41の途中に設けられている。
この吐出側配管41の途中に設けられた油分離器23からは、油戻し管38が分岐するようにして延び出している。この油戻し管38の他端は、後述するインジェクション管30の途中であって、過冷却器31と第1〜第3インジェクション分流管33x、33y、33zとの間に接続されている。また、油戻し管38の途中には、弁開度を制御可能な電子膨張弁によって構成された油戻し弁39が設けられている。
なお、本実施形態において、油戻し管38には、逆止弁が設けられていない。すなわち、油分離器23から油戻し管38を介してインジェクション管30に向かう冷媒流れのみを許容するような逆止弁は、油戻し管38には設けられていない。このため、油戻し管38は、油分離器23から油戻し管38を介してインジェクション管30に向かう冷媒流れと、インジェクション管30から油戻し管38を介して油分離器23に向かう冷媒流れと、のいずれの冷媒流れも許容される。なお、圧縮機21が駆動している状態では、油分離器23での冷媒圧力の方が、インジェクション管30の冷媒圧力よりも高くなるため、油分離器23から油戻し管38を介してインジェクション管30に向けて冷媒が流れる。
四路切換弁24は、吐出側配管41の下流側端部に接続されている。この四路切換弁24は、接続状態を切り換えることにより、圧縮機21の吐出側と熱源側熱交換器25とが接続されてガス側閉鎖弁49と圧縮機21の吸入側とが接続された冷却運転状態と、圧縮機21の吐出側とガス側閉鎖弁49とが接続されて熱源側熱交換器25と圧縮機21の吸入側とが接続された加熱運転状態と、を切り換えることが可能になっている。
熱源側熱交換器25は、冷凍サイクルにおける高圧の冷媒の放熱器として機能すると共に、低圧の冷媒の蒸発器として機能する熱交換器である。熱源側熱交換器25は、一端が四路切換弁24側から伸びた冷媒配管に接続されており、他端が第1熱源液側配管43に接続されている。
熱源側ファン45は、熱源ユニット2内に庫外空気(熱源側空気)を取り込んで、熱源側熱交換器25において冷媒と熱交換させた後に、外部に排出させるための空気流れを形成する。熱源側ファン45は、熱源側ファンモータM45によって回転駆動される。熱源側ファン45の風量は、熱源側ファンモータM45の回転数を調節することにより制御される。
第1熱源液側配管43の途中には、熱源側熱交換器25側からレシーバ27側に向かう冷媒流れのみを許容する第1熱源液側逆止弁26が設けられている。
レシーバ27は、冷媒を一時的に溜める容器であり、第1熱源液側配管43の熱源側熱交換器25側とは反対側に設けられている。ここで、第1熱源液側配管43は、レシーバ27の上方における気相部分に接続されている。
熱源側膨張弁28は、弁開度を制御可能な電動膨張弁によって構成されており、第2熱源液側配管44に(より詳細には過冷却器31の下流側の部分に)配置されている。
過冷却器31は、レシーバ27において一時的に溜められた冷媒を第1、第2利用ユニット50、60に送る前にさらに冷却する熱交換器であり、第2熱源液側配管44のレシーバ27と熱源側膨張弁28との間に配置されている。
インジェクション管30は、第2熱源液側配管44の過冷却器31と熱源側膨張弁28との間から分岐するように伸び出しており、圧縮機21の圧縮工程の途中に接続されている。
過冷却膨張弁32は、弁開度を制御可能な電動膨張弁によって構成されており、インジェクション管30の途中であって、過冷却器31よりも上流側に設けられている。過冷却器31では、レシーバ27から流れ出た第2熱源液側配管44を流れる冷媒と、インジェクション管30を流れる冷媒であって過冷却膨張弁32によって減圧された冷媒と、の間で熱交換が行われる。これにより、第2熱源液側配管44を流れる冷媒は過冷却されて、熱源側膨張弁28に向けて流れる。他方、インジェクション管30において過冷却器31を通過した冷媒は、さらにインジェクション管30の下流側に向けて流れる。
インジェクション管30における油戻し管38との合流部分よりもさらに下流側(圧縮機21側)は、第1〜第3インジェクション分流管33x、33y、33zを介して、圧縮機21まで伸びている。具体的には、インジェクション管30における油戻し管38との合流部分よりもさらに下流側(圧縮機21側)は、第1圧縮機21aの圧縮工程の途中に合流するように流れる第1インジェクション分流管33xと、第2圧縮機21bの圧縮工程の途中に合流するように流れる第2インジェクション分流管33yと、第3圧縮機21cの圧縮工程の途中に合流するように流れる第3インジェクション分流管33zと、に分岐している。
インジェクション弁33は、弁開度を制御可能な電動膨張弁によって構成されており、インジェクション管30における第1〜第3インジェクション分流管33x、33y、33zの途中にそれぞれ設けられている。具体的には、第1インジェクション分流管33xの途中には第1インジェクション弁33aが設けられ、第2インジェクション分流管33yの途中には第2インジェクション弁33bが設けられ、第3インジェクション分流管33zの途中には第3インジェクション弁33cが設けられている。
第2熱源液側配管44には、熱源側膨張弁28と液側閉鎖弁48との間において、熱源側膨張弁28側から液側閉鎖弁48側に向かう冷媒流れのみを許容する第2熱源液側逆止弁29が設けられている。
第1分岐管34は、第2熱源液側配管44の途中であって、第2熱源液側逆止弁29と液側閉鎖弁48との間から分岐し、第1熱源液側配管43の途中であって第1熱源液側逆止弁26とレシーバ27との間の部分に合流するように設けられた冷媒配管である。この第1分岐管34の途中には、第2熱源液側配管44側から第1熱源液側配管43側に向かう冷媒流れのみを許容する第1分岐逆止弁35が設けられている。
第2分岐管36は、第2熱源液側配管44の途中であって、熱源側膨張弁28と第2熱源液側逆止弁29との間から分岐し、第1熱源液側配管43の途中であって熱源側熱交換器25と第1熱源液側逆止弁26との間の部分に合流するように設けられた冷媒配管である。この第2分岐管36の途中には、第2熱源液側配管44側から第1熱源液側配管43側に向かう冷媒流れのみを許容する第2分岐逆止弁37が設けられている。
液側閉鎖弁48は、第2熱源液側配管44と液側冷媒連絡配管6との接続部分に配置された手動弁である。
ガス側閉鎖弁49は、四路切換弁24から伸びる配管とガス側冷媒連絡配管7との接続部分に配置された手動弁である。
熱源ユニット2には、各種センサが配置されている。具体的には、吸入側配管42には、圧縮機21の吸入側における冷媒の圧力である吸入圧力を検出する低圧センサ40aが設けられている。また、第1圧縮機21aの個別吐出管の途中には、圧縮機21の吐出側における冷媒の圧力である吐出圧力を検出する高圧センサ40cが設けられている。さらに、インジェクション管30の途中であって、インジェクション管30と油戻し管38との合流部分と、過冷却器31と、の間には、冷凍サイクルにおける中間圧力を検出する中間圧センサ40bが設けられている。さらに、熱源側熱交換器25又は熱源側ファン45の周辺には、熱源ユニット2内に吸入される熱源側空気の温度を検出する熱源側空気温度センサ46が配置されている。
熱源ユニット2は、熱源ユニット2を構成する各部の動作を制御する熱源ユニット制御部20を有している。熱源ユニット制御部20は、CPUやメモリ等を含むマイクロコンピュータを有している。熱源ユニット制御部20は、各利用ユニット50の利用ユニット制御部57と通信線を介して接続されており、制御信号等の送受信を行う。
(1−2)第1利用ユニット50
第1利用ユニット50は、液側冷媒連絡配管6およびガス側冷媒連絡配管7を介して熱源ユニット2と接続されており、冷媒回路10の一部を構成している。
第1利用ユニット50は、液側冷媒連絡配管6およびガス側冷媒連絡配管7を介して熱源ユニット2と接続されており、冷媒回路10の一部を構成している。
第1利用ユニット50は、第1利用側膨張弁54と、第1利用側熱交換器52と、を有している。また、第1利用ユニット50は、第1利用側熱交換器52の液側端と液側冷媒連絡配管6とを接続する第1利用側液冷媒管59と、第1利用側熱交換器52のガス側端とガス側冷媒連絡配管7とを接続する第1利用側ガス冷媒管58と、を有している。
第1利用側膨張弁54は、弁開度を制御可能な電動膨張弁によって構成されており、第1利用側液冷媒管59の途中に設けられている。
第1利用側熱交換器52は、冷凍サイクルにおける冷却運転時には低圧の冷媒の蒸発器として機能して庫内空気(利用側空気)を冷却し、デフロスト運転等の加熱運転時には冷媒の放熱器として機能する熱交換器である。
ここで、第1利用ユニット50は、第1利用ユニット50内に利用側空気を吸入して、第1利用側熱交換器52において冷媒と熱交換させた後に、利用側空間に供給するための第1利用側ファン53を有している。第1利用側ファン53は、第1利用側熱交換器52を流れる冷媒の加熱源としての利用側空気を第1利用側熱交換器52に供給するためのファンである。第1利用側ファン53は、第1利用側ファンモータM53によって回転駆動される。
また、第1利用ユニット50は、第1利用ユニット50を構成する各部の動作を制御する第1利用ユニット制御部57を有している。第1利用ユニット制御部57は、CPUやメモリ等を含むマイクロコンピュータを有している。第1利用ユニット制御部57は、熱源ユニット制御部20と通信線を介して接続されており、制御信号等の送受信を行う。
(1−3)第2利用ユニット60
第2利用ユニット60は、第1利用ユニット50と同様の構成であり、液側冷媒連絡配管6およびガス側冷媒連絡配管7を介して熱源ユニット2と接続されており、冷媒回路10の一部を構成している。この第2利用ユニット60は、第1利用ユニット50に対して並列に接続されている。
第2利用ユニット60は、第1利用ユニット50と同様の構成であり、液側冷媒連絡配管6およびガス側冷媒連絡配管7を介して熱源ユニット2と接続されており、冷媒回路10の一部を構成している。この第2利用ユニット60は、第1利用ユニット50に対して並列に接続されている。
第2利用ユニット60は、第2利用側膨張弁64と、第2利用側熱交換器62と、を有している。また、第2利用ユニット60は、第2利用側熱交換器62の液側端と液側冷媒連絡配管6とを接続する第2利用側液冷媒管69と、第2利用側熱交換器62のガス側端とガス側冷媒連絡配管7とを接続する第2利用側ガス冷媒管68と、を有している。
第2利用側膨張弁64は、弁開度を制御可能な電動膨張弁によって構成されており、第2利用側液冷媒管69の途中に設けられている。
第2利用側熱交換器62は、冷凍サイクルにおける冷却運転時には低圧の冷媒の蒸発器として機能して庫内空気(利用側空気)を冷却し、デフロスト運転等の加熱運転時には冷媒の放熱器として機能する熱交換器である。
ここで、第2利用ユニット60も、第1利用ユニット50と同様に、第2利用側ファンモータM63によって回転駆動される第2利用側ファン63を有している。
また、第2利用ユニット60は、第2利用ユニット60を構成する各部の動作を制御する第2利用ユニット制御部67を有している。第2利用ユニット制御部67は、CPUやメモリ等を含むマイクロコンピュータを有している。第2利用ユニット制御部67は、熱源ユニット制御部20と通信線を介して接続されており、制御信号等の送受信を行う。
(1−4)第1リモコン50a、第2リモコン60a
第1リモコン50aは、第1利用ユニット50のユーザが冷凍装置100の運転状態を切り換えるための各種指示を入力するための入力装置である。また、第1リモコン50aは、冷凍装置100の運転状態や所定の報知情報を表示するための表示装置としても機能する。第1リモコン50aは、第1利用ユニット制御部57と通信線を介して接続されており、相互に信号の送受信を行っている。
第1リモコン50aは、第1利用ユニット50のユーザが冷凍装置100の運転状態を切り換えるための各種指示を入力するための入力装置である。また、第1リモコン50aは、冷凍装置100の運転状態や所定の報知情報を表示するための表示装置としても機能する。第1リモコン50aは、第1利用ユニット制御部57と通信線を介して接続されており、相互に信号の送受信を行っている。
第2リモコン60aも、第1リモコン50aと同様であり、第2利用ユニット60のユーザが冷凍装置100の運転状態を切り換えるための各種指示を入力するための入力装置、表示装置である。第2リモコン60aは、第2利用ユニット制御部67と通信線を介して接続されており、相互に信号の送受信を行っている。
(2)コントローラ70の詳細
冷凍装置100では、熱源ユニット制御部20と、第1利用ユニット制御部57および第2利用ユニット制御部67と、が通信線を介して接続されることで、冷凍装置100の動作を制御するコントローラ70が構成されている。
冷凍装置100では、熱源ユニット制御部20と、第1利用ユニット制御部57および第2利用ユニット制御部67と、が通信線を介して接続されることで、冷凍装置100の動作を制御するコントローラ70が構成されている。
図2は、コントローラ70の概略構成と、コントローラ70に接続される各部と、を模式的に示したブロック図である。
コントローラ70は、複数の制御モードを有し、遷移している制御モードに応じて冷凍装置100の運転を制御する。例えば、コントローラ70は、制御モードとして、平常時に行われる冷却運転モードと、逆サイクルデフロスト時に行われる加熱運転モードと、冷凍装置100の運転を停止させるために行われる運転停止用モードと、を有している。
コントローラ70は、熱源ユニット2に含まれる各アクチュエータ(具体的には、圧縮機21、四路切換弁24、熱源側膨張弁28、過冷却膨張弁32、インジェクション弁33、油戻し弁39、および熱源側ファン45(熱源側ファンモータM45))と、各種センサ(低圧センサ40a、中間圧センサ40b、高圧センサ40c、および熱源側空気温度センサ46等)と、電気的に接続されている。また、コントローラ70は、第1利用ユニット50に含まれるアクチュエータ(具体的には、第1利用側ファン53(第1利用側ファンモータM53)、第1利用側膨張弁54)と電気的に接続されている。また、コントローラ70は、第2利用ユニット60に含まれるアクチュエータ(具体的には、第2利用側ファン63(第2利用側ファンモータM63)、第2利用側膨張弁64)と電気的に接続されている。また、コントローラ70は、第1リモコン50a、第2リモコン60aと、電気的に接続されている。
コントローラ70は、主として、記憶部71と、通信部72と、モード制御部73と、アクチュエータ制御部74と、表示制御部75と、を有している。なお、コントローラ70内におけるこれらの各部は、熱源ユニット制御部20および/又は利用ユニット制御部57に含まれる各部が一体的に機能することによって実現されている。
(2−1)記憶部71
記憶部71は、例えば、ROM、RAM、およびフラッシュメモリ等で構成されており、揮発性の記憶領域と不揮発性の記憶領域を含む。記憶部71には、コントローラ70の各部における処理を定義した制御プログラムが格納されている。また、記憶部71は、コントローラ70の各部によって、所定の情報(例えば、各センサの検出値、第1リモコン50a、第2リモコン60aに入力されたコマンド等)を、所定の記憶領域に適宜格納される。
記憶部71は、例えば、ROM、RAM、およびフラッシュメモリ等で構成されており、揮発性の記憶領域と不揮発性の記憶領域を含む。記憶部71には、コントローラ70の各部における処理を定義した制御プログラムが格納されている。また、記憶部71は、コントローラ70の各部によって、所定の情報(例えば、各センサの検出値、第1リモコン50a、第2リモコン60aに入力されたコマンド等)を、所定の記憶領域に適宜格納される。
(2−2)通信部72
通信部72は、コントローラ70に接続される各機器と、信号の送受信を行うための通信インターフェースとしての役割を果たす機能部である。通信部72は、アクチュエータ制御部74からの依頼を受けて、指定されたアクチュエータに所定の信号を送信する。また、通信部72は、各種センサ、第1リモコン50a、および第2リモコン60aから出力された信号を受けて、記憶部71の所定の記憶領域に格納する。
通信部72は、コントローラ70に接続される各機器と、信号の送受信を行うための通信インターフェースとしての役割を果たす機能部である。通信部72は、アクチュエータ制御部74からの依頼を受けて、指定されたアクチュエータに所定の信号を送信する。また、通信部72は、各種センサ、第1リモコン50a、および第2リモコン60aから出力された信号を受けて、記憶部71の所定の記憶領域に格納する。
(2−3)モード制御部73
モード制御部73は、制御モードの切り換え等を行う機能部である。モード制御部73は、第1、第2利用側熱交換器52、62における霜の付着に関する所定デフロスト条件が満たされていない状態で運転を行う場合には、冷却運転モードとする。また、モード制御部73は、冷却運転モードにおいて、所定デフロスト条件が満たされた場合には、加熱運転モードに切り換える。さらに、モード制御部73は、運転中に冷凍サイクルにおける冷媒の状態が所定の状態となった場合や第1リモコン50aや第2リモコン60aから停止指示を受けた場合のように所定停止条件を満たした場合には、運転停止用モードに切り換える。なお、運転停止させる状態としては、特に限定されないが、冷凍サイクルにおける高圧が異常上昇した場合や、利用ユニット50、60において冷媒漏洩が生じた場合等が挙げられる。
モード制御部73は、制御モードの切り換え等を行う機能部である。モード制御部73は、第1、第2利用側熱交換器52、62における霜の付着に関する所定デフロスト条件が満たされていない状態で運転を行う場合には、冷却運転モードとする。また、モード制御部73は、冷却運転モードにおいて、所定デフロスト条件が満たされた場合には、加熱運転モードに切り換える。さらに、モード制御部73は、運転中に冷凍サイクルにおける冷媒の状態が所定の状態となった場合や第1リモコン50aや第2リモコン60aから停止指示を受けた場合のように所定停止条件を満たした場合には、運転停止用モードに切り換える。なお、運転停止させる状態としては、特に限定されないが、冷凍サイクルにおける高圧が異常上昇した場合や、利用ユニット50、60において冷媒漏洩が生じた場合等が挙げられる。
(2−4)アクチュエータ制御部74
アクチュエータ制御部74は、制御プログラムに沿って、状況に応じて、冷凍装置100に含まれる各アクチュエータ(例えば圧縮機21等)の動作を制御する。
アクチュエータ制御部74は、制御プログラムに沿って、状況に応じて、冷凍装置100に含まれる各アクチュエータ(例えば圧縮機21等)の動作を制御する。
アクチュエータ制御部74は、冷却運転モード時には、四路切換弁24の接続状態を圧縮機21の吐出側と熱源側熱交換器25とが接続されてガス側閉鎖弁49と圧縮機21の吸入側とが接続された状態として、設定温度や各種センサの検出値等に応じて、圧縮機21の回転数、熱源側ファン45、過冷却膨張弁32の開度、油戻し弁39の開度、第1〜第3インジェクション弁33a、33b、33cの各弁開度、利用側膨張弁54、64の開度、利用側ファン53、63の回転数等をリアルタイムに制御する。なお、冷却運転モードでは、アクチュエータ制御部74は、熱源側膨張弁28が全開状態となるように制御する。
また、アクチュエータ制御部74は、加熱運転モード時には、四路切換弁24の接続状態を圧縮機21の吐出側とガス側閉鎖弁49とが接続されて熱源側熱交換器25と圧縮機21の吸入側とが接続された状態として、各種センサの検出値等に応じて、圧縮機21の回転数、熱源側ファン45、熱源側膨張弁28の開度、油戻し弁39の開度、第1〜第3インジェクション弁33a、33b、33cの各弁開度等をリアルタイムに制御する。なお、加熱運転モードでは、アクチュエータ制御部74は、過冷却膨張弁32は全閉状態となるように制御し、利用側膨張弁54、64は全開状態となるように制御し、利用側ファン53、63を停止させるように制御する。
また、アクチュエータ制御部74は、運転停止用モード時には、四路切換弁24の接続状態を圧縮機21の吐出側と熱源側熱交換器25とが接続されてガス側閉鎖弁49と圧縮機21の吸入側とが接続された状態として、熱源側膨張弁28を全閉状態にしつつ圧縮機21を駆動させて、冷媒回路10内の冷媒を主としてレシーバ27と熱源側熱交換器25内に回収するポンプダウン運転を行う。ポンプダウン運転の前半では、アクチュエータ制御部74は、利用側膨張弁54、64を全開状態となるように制御し、利用側ファン53、63を駆動させ、各種センサの検出値等に応じて、過冷却膨張弁32とインジェクション弁33と油戻し弁39の各弁開度を制御し、熱源側膨張弁28を全閉状態にしつつ圧縮機21および熱源側ファン45を駆動させて、レシーバ27や熱源側熱交換器25に凝縮した冷媒を溜める。アクチュエータ制御部74は、所定のポンプダウン終了条件を満たした場合に、ポンプダウン運転を終えるための制御に移行し、熱源側膨張弁28を全閉状態に維持しつつ、過冷却膨張弁32は全閉状態以外の状態(本実施形態では全開状態)として、インジェクション弁33と油戻し弁39を全閉状態としつつ、四路切換弁24の接続状態を冷却運転時の接続状態に維持したままで、圧縮機21と熱源側ファン45の駆動を停止させて、ポンプダウン運転を終了する。なお、圧縮機21の停止時に熱源側膨張弁28を全閉状態とすることで、圧縮機21の停止時に熱源ユニット2内の冷媒が液側冷媒連絡配管6を介して第1、第2利用ユニット50、60側に流れてしまうことを防ぐことができる。また、圧縮機21の停止時にインジェクション弁33を全閉状態とすることで、圧縮機21の停止時に圧縮機21に冷媒が寝込んでしまうことを防ぐことができる。なお、油戻し弁39を全閉状態とすることで、圧縮機21の高圧側と圧縮機21の低圧側とが油戻し管38を介して直接接続されている状態を回避することができており、これにより、圧縮機21の停止時に圧縮機21の高圧側の冷媒が油戻し管38を介して圧縮機21の吸入側に移動してしまう事態(寝込んでしまう事態)を避けることができ、圧縮機21を再度起動させる際に圧縮機21が液冷媒を吸入してしまうおそれを低減させることができている。さらに、圧縮機21の停止時に過冷却膨張弁32の弁開度が開けられているため(全閉状態とはされないため)、レシーバ27内とインジェクション管30の中間圧センサ40bが設けられている位置とが連通した状態を維持することができるため、レシーバ27内の冷媒圧力の上昇を中間圧センサ40bによって把握することが可能になっている。そして、アクチュエータ制御部74は、上記ポンプダウン運転を終了させた後は、圧力逃がし制御を開始する。圧力逃がし制御が開始されると、アクチュエータ制御部74は、中間圧センサ40bによる検知圧力が所定圧力を超えた場合に、油戻し弁39の弁開度を上げて弁を開く制御を行う。これにより、レシーバ27とインジェクション管30と油戻し管38と四路切換弁24と熱源側熱交換器25とを連通した状態にすることができ、レシーバ27内の液冷媒を熱源側熱交換器25に逃がすことができるため、レシーバ27内が液冷媒で満たされることで液封されてレシーバ27内の冷媒圧力が急上昇することを回避することが可能になる。
(2−5)表示制御部75
表示制御部75は、表示装置としての第1リモコン50aおよび第2リモコン60aの動作を制御する機能部である。
表示制御部75は、表示装置としての第1リモコン50aおよび第2リモコン60aの動作を制御する機能部である。
表示制御部75は、運転状態や状況に係る情報を管理者に対して表示すべく、第1リモコン50aおよび第2リモコン60aに所定の情報を出力させる。
例えば、表示制御部75は、冷却運転実行中には、設定温度等の各種情報を第1リモコン50aおよび第2リモコン60aに表示させる。
また、表示制御部75は、運転停止用モード時には、当該モード中である旨を表す情報を、第1リモコン50aおよび第2リモコン60aに表示させる。
(3)冷却運転モードの冷媒の流れ
以下、冷却運転モードにおける冷媒回路10における冷媒の流れについて説明する。
以下、冷却運転モードにおける冷媒回路10における冷媒の流れについて説明する。
冷凍装置100では、運転時に、冷媒回路10に充填された冷媒が、主として、圧縮機21、熱源側熱交換器25、レシーバ27、過冷却器31、熱源側膨張弁28、利用側膨張弁54、64、利用側熱交換器52、62の順に循環する冷却運転(冷凍サイクル運転)が行われる。
冷却運転が開始されると、冷媒回路10内において、冷媒が圧縮機21に吸入されて圧縮された後に吐出される。ここで、冷凍サイクルにおける低圧は、低圧センサ40aによって検出される吸入圧力であり、冷凍サイクルにおける高圧は、高圧センサ40cによって検出される吐出圧力であり、冷凍サイクルにおける中間圧は、中間圧センサ40bによって検出される吐出圧力である。
圧縮機21では、第1利用ユニット50および第2利用ユニット60で要求される冷却負荷に応じた容量制御が行われる。具体的には、吸入圧力の目標値が第1利用ユニット50および第2利用ユニット60で要求される冷却負荷に応じて設定され、吸入圧力が目標値になるように圧縮機21の運転周波数が制御される。
圧縮機21から吐出されたガス冷媒は、吐出側配管41を経て、熱源側熱交換器25のガス側端に流入する。ここで、吐出側配管41の途中に設けられた油分離器23は、圧縮機21から吐出された冷媒から冷凍機油を分離し、油戻し管38側に導く。なお、冷却運転モード時には、油戻し弁39は適宜開度制御されることで、油戻し量がコントロールされている。
熱源側熱交換器25のガス側端に流入したガス冷媒は、熱源側熱交換器25において、熱源側ファン45によって供給される熱源側空気と熱交換を行って放熱して凝縮し、液冷媒となって熱源側熱交換器25の液側端から流出する。
熱源側熱交換器25の液側端から流出した液冷媒は、第2分岐管36側に分岐して流れることなく、第1熱源液側配管43および第1熱源液側逆止弁26を通過して、レシーバ27の入口に流入する。レシーバ27に流入した液冷媒は、レシーバ27において飽和状態の液冷媒として一時的に溜められた後に、レシーバ27の出口から流出する。
レシーバ27の出口から流出した液冷媒は、第2熱源液側配管44を流れて過冷却器31に流入する。
過冷却器31に流入した液冷媒は、過冷却器31において、インジェクション管30を流れる冷媒と熱交換を行ってさらに冷却されて過冷却状態の液冷媒になり、過冷却器31の熱源側膨張弁28側の出口から流出する。なお、ここで、過冷却膨張弁32の弁開度は、コントローラ70によって、過冷却器31から熱源側膨張弁28に向けて流れる冷媒が所定の正の過冷却度を有するようにしつつ、中間圧センサの検知値が所定の中間圧条件を満たすように制御される。このように冷媒回路10の中間圧力が適正な冷媒圧力に維持されることで、圧縮機21の吐出圧力が上昇し過ぎてしまうことを避けて、消費電力を小さく抑えることが可能になっている。
過冷却器31の熱源側膨張弁28側の出口から流出した液冷媒は、第2熱源液側配管44における過冷却器31と熱源側膨張弁28との間の部分を経て、熱源側膨張弁28に流入する。このとき、過冷却器31の熱源側膨張弁28側の出口から流出した液冷媒の一部は、第2熱源液側配管44における過冷却器31と熱源側膨張弁28との間の部分から分岐しているインジェクション管30に向けて流れるようになっている。
インジェクション管30を流れる冷媒は、過冷却膨張弁32によって冷凍サイクルにおける中間圧になるまで減圧される。過冷却膨張弁32によって減圧された後のインジェクション管30を流れる冷媒は、過冷却器31のインジェクション管30側の入口に流入する。過冷却器31のインジェクション管30側の入口に流入した冷媒は、過冷却器31において、第2熱源液側配管44側を流れる冷媒と熱交換を行って加熱されてガス冷媒になる。そして、過冷却器31において加熱された冷媒は、インジェクション管30の下流側まで流れ、油戻し管38を介して流れてきた冷凍機油と合流することで混合され、第1〜第3インジェクション分流管33x、33y、33zにそれぞれ分流されて、第1〜第3圧縮機21a、21b、21cの圧縮工程の途中に合流する。ここで、第1〜第3インジェクション分流管33x、33y、33zを流れる冷媒量は、第1〜第3インジェクション弁33a、33b、33cの各弁開度によって調整される。また、冷却運転時は、インジェクション管30を流れる冷媒の圧力の方が、油分離器23における冷媒圧力よりも低いため、油戻し管38を逆流する冷媒流れは生じない。
熱源側膨張弁28は、冷却運転モードでは全開状態に制御されているため、第2熱源液側配管44から熱源側膨張弁28に流入した液冷媒は、減圧されることなく熱源側膨張弁28を通過し、その後に、液側閉鎖弁48、および液側冷媒連絡配管6を経て、運転中の第1利用ユニット50および第2利用ユニット60に流入する。
第1利用ユニット50に流入した冷媒は、第1利用側液冷媒管59の一部を経て、第1利用側膨張弁54に流入する。第1利用側膨張弁54に流入した冷媒は、第1利用側膨張弁54によって冷凍サイクルにおける低圧になるまで減圧されて、第1利用側液冷媒管59を経て第1利用側熱交換器52の液側端に流入する。第1利用側熱交換器52の液側端に流入した冷媒は、第1利用側熱交換器52において、第1利用側ファン53によって供給される利用側空気と熱交換を行って蒸発し、ガス冷媒となって第1利用側熱交換器52のガス側端から流出する。第1利用側熱交換器52のガス側端から流出したガス冷媒は、第1利用側ガス冷媒管58を介して、ガス側冷媒連絡配管7に流れていく。
第2利用ユニット60に流入した冷媒は、第1利用ユニット50と同様に、第2利用側液冷媒管69の一部を経て、第2利用側膨張弁64に流入する。第2利用側膨張弁64に流入した冷媒は、第2利用側膨張弁64によって冷凍サイクルにおける低圧になるまで減圧されて、第2利用側液冷媒管69を経て第2利用側熱交換器62の液側端に流入する。第2利用側熱交換器62の液側端に流入した冷媒は、第2利用側熱交換器62において、第2利用側ファン63によって供給される利用側空気と熱交換を行って蒸発し、ガス冷媒となって第2利用側熱交換器62のガス側端から流出する。第2利用側熱交換器62のガス側端から流出したガス冷媒は、第2利用側ガス冷媒管68を介して、ガス側冷媒連絡配管7に流れていく。
このようにして、第1利用ユニット50から流出した冷媒と、第2利用ユニット60から流出した冷媒とは、ガス側冷媒連絡配管7において合流し、ガス側閉鎖弁49、四路切換弁24および吸入側配管42を経て、再び、圧縮機21に吸入される。
(4)加熱運転モードの冷媒の流れ
以下、利用側熱交換器52、62に付着した霜を除去するため等に行われる加熱運転モードにおける冷媒回路10における冷媒の流れについて説明する。
以下、利用側熱交換器52、62に付着した霜を除去するため等に行われる加熱運転モードにおける冷媒回路10における冷媒の流れについて説明する。
加温運転は、コントローラ70が冷却運転時に所定の加温運転開始条件を満たしたと判断した場合に(例えば、冷却運転が所定時間の間実行された場合または除霜対象の熱交換器の温度が所定温度以下に低下した場合)、開始される。
冷凍装置100では、加温運転時に、冷媒回路10に充填された冷媒が、主として、圧縮機21、利用側熱交換器52、62、利用側膨張弁54、64、レシーバ27、熱源側膨張弁28、熱源側熱交換器25の順に循環する加熱運転(冷凍サイクル運転)が行われる。
加熱運転が開始されると、冷媒回路10内において、冷媒が圧縮機21に吸入されて圧縮された後に吐出される。
圧縮機21では、特に限定されないが、例えば最大周波数となるように制御される。
圧縮機21から吐出されたガス冷媒は、吐出側配管41を経て、利用側熱交換器52、62のガス側端に流入する。ここで、冷却運転と同様に、油戻し弁39は適宜開度制御されることで、油分離器23および油戻し管38を介した油戻り量がコントロールされている。
利用側熱交換器52、62のガス側端に流入したガス冷媒は、放熱することで凝縮しつつ、利用側熱交換器52、62に付着している霜を融解させる。なお、このとき、利用側ファン53、63の駆動は停止している。
利用側熱交換器52、62で霜を融解させて凝縮した冷媒は、全開状態に制御されている利用側膨張弁54、64を通過し、液側冷媒連絡配管6を介して熱源ユニット2の液側に流入する。
熱源ユニット2の液側閉鎖弁48を通過した冷媒は、第1分岐管34における第1分岐逆止弁35を通過するように流れ(第2熱源液側配管44には第2熱源液側逆止弁29が設けられているため、当該方向には流れない。)、レシーバ27に流入する。レシーバ27に流入した冷媒は、第2熱源液側配管44を流れ、過冷却器31を通過して、熱源側膨張弁28において冷凍サイクルにおける低圧になるまで減圧された後、第2分岐管36の第2分岐逆止弁37を通過するように流れる。なお、加熱運転時には過冷却膨張弁32は全閉状態に制御されているため、インジェクション管30の上流側には冷媒は流れない。また、加熱運転時には油戻し弁39は適宜開度制御されているため、油戻し管38を流れた冷凍機油は、インジェクション管30の下流側部分を介して第1〜第3圧縮機21a、21b、21cのそれぞれに送られる。
上述の第2分岐管36の第2分岐逆止弁37を通過するように流れた冷媒は、第1熱源液側配管43を介して熱源側熱交換器25に流入する。熱源側熱交換器25の液側端に流入した冷媒は、熱源側熱交換器25において、熱源側ファン45によって供給される熱源側空気と熱交換を行って蒸発し、ガス冷媒となって熱源側熱交換器25のガス側端から流出する。
熱源側熱交換器25から流出したガス冷媒は、四路切換弁24および吸入側配管42を経て、再び、圧縮機21に吸入される。
なお、加温運転は、コントローラ70が加温運転開始から所定の加温運転終了条件を満たしたと判断した場合に(例えば、所定時間の経過または除霜対象の熱交換器の温度が所定温度以上となること等)、終了され、通常の冷却運転が再開される。
(5)運転停止用モード時のコントローラ70による処理の流れ
以下、運転停止用モード時におけるコントローラ70の処理の流れの一例を、図3のフローチャートを参照しながら説明する。
以下、運転停止用モード時におけるコントローラ70の処理の流れの一例を、図3のフローチャートを参照しながら説明する。
ステップS10では、コントローラ70は、冷却運転モードまたは加熱運転モードを行っている冷凍装置100が所定停止条件を満たしているか否かを判断する。具体的には、コントローラ70は、冷却運転中や加温運転中において冷凍サイクルにおける冷媒の状態が所定の状態となった場合や第1リモコン50aや第2リモコン60aから停止指示を受けた場合に、所定停止条件を満たすと判断する。所定停止条件を満たした場合には、ステップS11へ移行し、満たしていない場合にはステップS10を繰り返す。
ステップS11では、コントローラ70は、ポンプダウン運転を開始する。具体的には、コントローラ70は、四路切換弁24の接続状態を圧縮機21の吐出側と熱源側熱交換器25とが接続されてガス側閉鎖弁49と圧縮機21の吸入側とが接続された状態(冷却運転時の接続状態)として、熱源側膨張弁28を全閉状態にしつつ圧縮機21を駆動させて、冷媒回路10内の冷媒を主としてレシーバ27と熱源側熱交換器25内に回収させる運転を行う。ここで、コントローラ70は、利用側膨張弁54、64が全開状態となるように制御し、利用側ファン53、63を駆動させ、各種センサの検出値等に応じて、過冷却膨張弁32とインジェクション弁33と油戻し弁39の各弁開度を制御し、熱源側膨張弁28を全閉状態にしつつ圧縮機21および熱源側ファン45を駆動させて、レシーバ27や熱源側熱交換器25に凝縮した冷媒を溜める。
ステップS12では、コントローラ70は、所定のポンプダウン終了条件を満たしているか否かを判断する。すなわち、冷媒回路10内における冷媒の大部分がレシーバ27および熱源側熱交換器25に回収されたか否かを判断する。ここで、ポンプダウン終了条件は、特に限定されないが、例えば、低圧センサ40aの検知圧力が所定圧力以下となった場合や、ポンプダウン運転開始から所定時間が経過した場合に満たされていると判断することができる。ポンプダウン終了条件を満たしたと判断された場合にはステップS13に移行し、満たしていない場合にはステップS12を繰り返す。
ステップS13では、コントローラ70は、ポンプダウン運転を終了させる。具体的には、コントローラ70は、熱源側膨張弁28を全閉状態に維持しつつ、過冷却膨張弁32は全閉状態以外の状態(本実施形態では全開状態)として、インジェクション弁33と油戻し弁39を全閉状態としつつ、四路切換弁24の接続状態を冷却運転時の接続状態に維持したままで、圧縮機21と熱源側ファン45の駆動を停止させる。このようにしてポンプダウン運転を終了させると、ステップS14に移行する。
ステップS14では、コントローラ70は、圧力逃がし制御を開始する。具体的には、コントローラ70は、過冷却膨張弁32の弁開度が開けられた状態(全閉ではない状態)を維持し、レシーバ27内の冷媒圧力を中間圧センサ40bによって把握できる状態を確保する。
ステップS15では、コントローラ70は、レシーバ27内の冷媒圧力が所定圧力を超えたか否かを判断する。具体的には、レシーバ27内の冷媒圧力は、過冷却膨張弁32が開けられてインジェクション管30とレシーバ27とが連通状態となっているため、中間圧センサ40bによる検知値として把握することができる。そして、当該中間圧センサ40bの検知圧力が所定圧力を超えた場合には、レシーバ27内が液冷媒で満たされていると推定されるため、ステップS16に移行する。
ステップS16では、コントローラ70は、油戻し管38に設けられている油戻し弁39を開ける。これにより、レシーバ27における液冷媒は、第2熱源液側配管44、インジェクション管30の一部を流れ、インジェクション管30との合流点から油戻し管38を逆流するように流れて油戻し弁39を通過し、四路切換弁24を介して熱源側熱交換器25に送られる。これにより、レシーバ27内の冷媒圧力の急上昇を抑制することができる。
ステップS17では、コントローラ70は、ステップS16実行後の状態を維持させたままとして、圧力逃がし制御を終了する。
(6)冷凍装置100の特徴
(6−1)
本実施形態に係る冷凍装置100では、圧縮機21の運転が停止された際に、各利用ユニット50、60側に冷媒が流れていかないように熱源側膨張弁28が全閉状態とされている。また、レシーバ27に対して熱源側熱交換器25側に接続されている第1熱源液側配管43には、熱源側熱交換器25に向かう冷媒流れを許容しない第1熱源液側逆止弁26が設けられている。このため、なんら処置を行わない場合には、レシーバ27内が液冷媒で満たされてしまい、周囲温度の影響等を受けてレシーバ27内の冷媒圧力が急激に上昇してしまうおそれがある。このようにレシーバ27内の冷媒圧力が急激に上昇してしまうと、当該レシーバ27およびその周辺の機器が損傷してしまうおそれがある。
(6−1)
本実施形態に係る冷凍装置100では、圧縮機21の運転が停止された際に、各利用ユニット50、60側に冷媒が流れていかないように熱源側膨張弁28が全閉状態とされている。また、レシーバ27に対して熱源側熱交換器25側に接続されている第1熱源液側配管43には、熱源側熱交換器25に向かう冷媒流れを許容しない第1熱源液側逆止弁26が設けられている。このため、なんら処置を行わない場合には、レシーバ27内が液冷媒で満たされてしまい、周囲温度の影響等を受けてレシーバ27内の冷媒圧力が急激に上昇してしまうおそれがある。このようにレシーバ27内の冷媒圧力が急激に上昇してしまうと、当該レシーバ27およびその周辺の機器が損傷してしまうおそれがある。
ここで、従来は、レシーバ27内の圧力が所定圧力を超えた場合にのみ第1熱源液側配管43を介して熱源側熱交換器25に冷媒を移動させることができるように、所定圧力に達した際に通過が許容されるバネ付き逆止弁を第1熱源液側配管43に設ける例が提案されていた。ところが、当該バネ付き逆止弁は高価であり、装置全体の費用を上昇させてしまうものであった。
これに対して、本実施形態に係る冷凍装置100では、バネ付き逆止弁を用いることなく、コントローラ70が、レシーバ27内の冷媒圧力が所定圧力を超えた場合に、レシーバ27内の冷媒を熱源側熱交換器25側に逃がすための圧力逃がし制御を実行する。これにより、高価なバネ付き逆止弁を用いることなく、制御による処理によって、レシーバ27内の冷媒圧力の急激な上昇を抑制してレシーバ27およびその周辺の機器の損傷を抑制させることが可能になっている。
(6−2)
本実施形態に係る冷凍装置100では、運転停止用モードでは、過冷却膨張弁32が開いた状態で維持されるように制御されている。このため、運転停止用モードでは、レシーバ27内とインジェクション管30の中間圧センサ40bが設けられている位置とが連通している状態が維持されている。したがって、運転停止用モードでは、レシーバ27内の圧力を中間圧センサ40bの検知圧力として把握することが可能になっており、レシーバ27内の圧力が上昇した場合における圧力を逃がす処理(上記実施形態では油戻し弁39を開ける処理)を迅速に行うことが可能になっている。
本実施形態に係る冷凍装置100では、運転停止用モードでは、過冷却膨張弁32が開いた状態で維持されるように制御されている。このため、運転停止用モードでは、レシーバ27内とインジェクション管30の中間圧センサ40bが設けられている位置とが連通している状態が維持されている。したがって、運転停止用モードでは、レシーバ27内の圧力を中間圧センサ40bの検知圧力として把握することが可能になっており、レシーバ27内の圧力が上昇した場合における圧力を逃がす処理(上記実施形態では油戻し弁39を開ける処理)を迅速に行うことが可能になっている。
(6−3)
本実施形態に係る冷凍装置100では、圧力逃がし制御を行う際に過冷却膨張弁32を開けておくことにより、中間圧センサ40bによってレシーバ27内における冷媒圧力を把握することが可能になっている。このため、冷凍サイクルにおける中間圧力を把握するための中間圧センサ40bを、圧力逃がし制御を行う際のレシーバ27内の冷媒圧力の検知のために流用することが可能になっている。
本実施形態に係る冷凍装置100では、圧力逃がし制御を行う際に過冷却膨張弁32を開けておくことにより、中間圧センサ40bによってレシーバ27内における冷媒圧力を把握することが可能になっている。このため、冷凍サイクルにおける中間圧力を把握するための中間圧センサ40bを、圧力逃がし制御を行う際のレシーバ27内の冷媒圧力の検知のために流用することが可能になっている。
(7)変形例
上記実施形態は、以下の変形例に示すように適宜変形が可能である。なお、各変形例は、矛盾が生じない範囲で他の変形例と組み合わせて適用されてもよい。
上記実施形態は、以下の変形例に示すように適宜変形が可能である。なお、各変形例は、矛盾が生じない範囲で他の変形例と組み合わせて適用されてもよい。
(7−1)変形例A
上記実施形態では、圧力逃がし制御を行う際のレシーバ27内の冷媒圧力を把握するために中間圧センサ40bの検知圧力を利用する場合を例に挙げて説明した。
上記実施形態では、圧力逃がし制御を行う際のレシーバ27内の冷媒圧力を把握するために中間圧センサ40bの検知圧力を利用する場合を例に挙げて説明した。
これに対して、レシーバ27内の冷媒圧力の検知の仕方は、これに限られるものではなく、例えば、図4に示す冷凍装置200のように、レシーバ27内の冷媒圧力を直接的に検知可能なレシーバ圧力センサ40dがレシーバ27に設けられていてもよい。
この場合には、圧力逃がし制御を行う際に過冷却膨張弁32を開けておく必要が無くなり、レシーバ圧力センサ40dの検知圧力が所定圧力を超えた場合に過冷却膨張弁32と油戻し弁39との両方を開けるように制御してもよい。
(7−2)変形例B
上記実施形態では、インジェクション管30の下流側が圧縮機21の圧縮工程の途中に合流される場合を例に挙げて説明した。
上記実施形態では、インジェクション管30の下流側が圧縮機21の圧縮工程の途中に合流される場合を例に挙げて説明した。
これに対して、図5に示す冷凍装置300のように、下流側が圧縮機21の吸入側に接続されたインジェクション管30aを用いるようにしてもよい。
なお、上記実施形態のインジェクション管30は、圧縮機21の圧縮工程の途中に接続されているため、インジェクション管30を流れる冷媒によって圧縮機21が吸入する冷媒量が減少しにくい。なお、運転停止用モードの制御については、上記実施形態と同様である。
(7−3)変形例C
上記変形例Bにおいても、上記実施形態と同様に、圧力逃がし制御を行う際のレシーバ27内の冷媒圧力を把握するために中間圧センサ40bの検知圧力を利用することになる。
上記変形例Bにおいても、上記実施形態と同様に、圧力逃がし制御を行う際のレシーバ27内の冷媒圧力を把握するために中間圧センサ40bの検知圧力を利用することになる。
これに対して、変形例Aにおいて説明した内容と同様、図6に示す冷凍装置400のように、レシーバ27内の冷媒圧力を直接的に検知可能なレシーバ圧力センサ40dがレシーバ27に設けられていてもよい。
この場合には、圧力逃がし制御を行う際に過冷却膨張弁32を開けておく必要が無くなり、レシーバ圧力センサ40dの検知圧力が所定圧力を超えた場合に過冷却膨張弁32と油戻し弁39との両方を開けるように制御してもよい。
(7−4)変形例D
上記実施形態の冷凍装置100では、油戻し管38において油戻し量を調節可能な制御弁である油戻し弁39が設けられた場合を例に挙げて説明した。
上記実施形態の冷凍装置100では、油戻し管38において油戻し量を調節可能な制御弁である油戻し弁39が設けられた場合を例に挙げて説明した。
これに対して、図7に示す冷凍装置500のように、油戻し管38において上記実施形態の油戻し弁39の代わりに、制御が行われないキャピラリーチューブ39aを設けるようにしてもよい。そして、この冷凍装置500においても、レシーバ27内の冷媒圧力を直接的に検知可能なレシーバ圧力センサ40dがレシーバ27に設けられている。
この冷凍装置500によれば、例えば、圧力逃がし制御を行う際に過冷却膨張弁32を閉じておき、レシーバ圧力センサ40dの検知圧力が所定圧力を超えた場合に過冷却膨張弁32を開けるように制御してもよい。過冷却膨張弁32を開けることにより、レシーバ27内の冷媒を、インジェクション管30およびキャピラリーチューブ39aが設けられた油戻し管38を介して、熱源側熱交換器25に送ることが可能になる。
(7−5)変形例E
上記変形例Dでは、インジェクション管30の下流側が圧縮機21の圧縮工程の途中に合流される場合を例に挙げて説明した。
上記変形例Dでは、インジェクション管30の下流側が圧縮機21の圧縮工程の途中に合流される場合を例に挙げて説明した。
これに対して、図8に示す冷凍装置600のように、下流側が圧縮機21の吸入側に接続されたインジェクション管30aを用いるようにしてもよい。
(7−6)変形例F
上記実施形態では、運転停止用モード時に熱源側膨張弁28が全閉状態に維持される場合を例に挙げて説明した。
上記実施形態では、運転停止用モード時に熱源側膨張弁28が全閉状態に維持される場合を例に挙げて説明した。
これに対して、例えば、利用ユニット50、60に向けて冷媒が流れることを防ぐための弁等の構成をさらに備えている場合には、熱源側膨張弁28を全閉状態に維持しなくてもよい。
(7−7)変形例G
上記実施形態では、中間圧センサ40bによる検知圧力が所定圧力を超えた場合にレシーバ27内の冷媒圧力を逃がす処理を行うことを例に挙げて説明した。
上記実施形態では、中間圧センサ40bによる検知圧力が所定圧力を超えた場合にレシーバ27内の冷媒圧力を逃がす処理を行うことを例に挙げて説明した。
これに対して、中間圧センサ40bによる検知圧力の上昇速度が所定の上昇速度を超えた場合にレシーバ27内の冷媒圧力を逃がす処理を行うようにしてもよい。
また、同様に、上記変形例においてレシーバ圧力センサ40dを採用している例については、レシーバ圧力センサ40dの検知圧力の上昇速度が所定の上昇速度を超えた場合にレシーバ27内の冷媒圧力を逃がす処理を行うようにしてもよい。
(7−8)変形例H
レシーバ27内が液封状態となった場合にはレシーバ27内の冷媒圧力が急上昇するが、上記変形例A、C、D、Eでは、レシーバ27内の冷媒圧力をレシーバ圧力センサ40dによって把握することで、レシーバ27内が液封状態にあることを把握する場合を例に挙げて説明した。
レシーバ27内が液封状態となった場合にはレシーバ27内の冷媒圧力が急上昇するが、上記変形例A、C、D、Eでは、レシーバ27内の冷媒圧力をレシーバ圧力センサ40dによって把握することで、レシーバ27内が液封状態にあることを把握する場合を例に挙げて説明した。
これに対して、レシーバ27内の液封状態の把握は、圧力センサによる把握には限られない。例えば、レシーバ27内にフロート弁やサイトグラス等を利用した液面検知センサを設け、当該液面検知センサを用いてレシーバ27内の液封状態を把握してもよい。
(7−9)変形例I
上記実施形態および各変形例では、インジェクション管30が過冷却器31の熱源側膨張弁28側で分岐している例を挙げて説明した。
上記実施形態および各変形例では、インジェクション管30が過冷却器31の熱源側膨張弁28側で分岐している例を挙げて説明した。
これに対して、インジェクション管30は、過冷却器31の熱源側膨張弁28側とは反対側において分岐した構成であってもよい。
(7−10)変形例J
上記実施形態や各変形例では、中間圧センサ40bやレシーバ圧力センサ40d等のセンサによる検知値が所定の値を超えた場合にレシーバ27が液封状態にあると判断してレシーバ27内の冷媒を逃がす処理を開始させる場合を例に挙げて説明した。
上記実施形態や各変形例では、中間圧センサ40bやレシーバ圧力センサ40d等のセンサによる検知値が所定の値を超えた場合にレシーバ27が液封状態にあると判断してレシーバ27内の冷媒を逃がす処理を開始させる場合を例に挙げて説明した。
これに対して、例えば、運転停止用モードが開始されることでレシーバ27内の冷媒圧力が上昇することが予測される場合には、コントローラ70が、当該運転停止用モードの開始をトリガーとして、過冷却膨張弁32および油戻し弁39を開けた状態に維持させる制御を行うようにしてもよい。このように運転停止用モードが開始される場合としては、特に限定されないが、例えば、冷凍サイクルにおける高圧が異常上昇した場合や、利用ユニット50、60において冷媒漏洩が生じた場合や、第1リモコン50aや第2リモコン60aから停止指示を受けた場合等が挙げられる。
(7−11)変形例K
上記実施形態および各変形例では、圧力逃がし制御によってレシーバ27内の冷媒をインジェクション管30および油戻し管38等を介して熱源側熱交換器25に導く場合を例に挙げて説明した。
上記実施形態および各変形例では、圧力逃がし制御によってレシーバ27内の冷媒をインジェクション管30および油戻し管38等を介して熱源側熱交換器25に導く場合を例に挙げて説明した。
これに対して、例えば、上記実施形態や各変形例において第1熱源液側逆止弁26の上流側と下流側とをバイパスさせるようなバイパス管を設け、当該バイパス管の途中に制御可能で安価な開閉弁を設けた構成としてもよい。この場合には、レシーバ27内の冷媒圧力が上昇した際に、バイパス管の開閉弁を開けることによって、レシーバ27内の冷媒を第1熱源液側配管43を介して熱源側熱交換器25に送ることが可能になる。
(7−12)変形例L
上記実施形態では、冷蔵倉庫や店舗のショーケースの庫内の冷却を行う冷凍装置100を例に挙げて説明した。
上記実施形態では、冷蔵倉庫や店舗のショーケースの庫内の冷却を行う冷凍装置100を例に挙げて説明した。
しかし、これに限定されず、輸送コンテナ内の冷却を行う冷凍装置としてもよいし、建物内の冷房等を行うことで空気調和を実現する空調システム(エアコン)としてもよい。
本発明は、冷凍装置に利用可能である。
2 :熱源ユニット
6 :液側冷媒連絡配管(液冷媒連絡管)
7 :ガス側冷媒連絡配管
10 :冷媒回路
20 :熱源ユニット制御部
21 :圧縮機
21a :第1圧縮機
21b :第2圧縮機
21c :第3圧縮機
23 :油分離器
25 :熱源側熱交換器
26 :第1熱源液側逆止弁(逆止弁)
27 :レシーバ
28 :熱源側膨張弁(液冷媒連絡弁)
29 :第2熱源液側逆止弁
30 :インジェクション管(第1インジェクション管)
30a :吸入インジェクション管(第2インジェクション管)
31 :過冷却器
32 :過冷却膨張弁(第1膨張弁、第2膨張弁)
33 :インジェクション弁
33a :第1インジェクション弁
33b :第2インジェクション弁
33c :第3インジェクション弁
34 :バイパス管
35 :バイパス逆止弁
36 :分岐管
37 :分岐逆止弁
38 :油戻し管(第1油戻し管、第2油戻し管)
39 :油戻し弁(第1油戻し弁、第2油戻し弁)
39a :キャピラリーチューブ(第1キャピラリーチューブ、第2キャピラリーチューブ)
40a :低圧センサ
40b :中間圧センサ(液封把握部、第1圧力センサ、第2圧力センサ)
40c :高圧センサ
40d :レシーバ圧力センサ(液封把握部)
41 :吐出側配管
42 :吸入側配管
43 :第1熱源液側配管
44 :第2熱源液側配管(液冷媒連絡管)
45 :熱源側ファン
50 :第1利用ユニット
52 :第1利用側熱交換器(利用側熱交換器)
54 :第1利用側膨張弁
57 :第1利用ユニット制御部
58 :第1利用側ガス冷媒管
59 :第1利用側液冷媒管
60 :第2利用ユニット
62 :第2利用側熱交換器(利用側熱交換器)
64 :第2利用側膨張弁
67 :第2利用ユニット制御部
68 :第2利用側ガス冷媒管
69 :第2利用側液冷媒管
70 :コントローラ(制御部)
100、200、300、400、500、600 :冷凍装置
6 :液側冷媒連絡配管(液冷媒連絡管)
7 :ガス側冷媒連絡配管
10 :冷媒回路
20 :熱源ユニット制御部
21 :圧縮機
21a :第1圧縮機
21b :第2圧縮機
21c :第3圧縮機
23 :油分離器
25 :熱源側熱交換器
26 :第1熱源液側逆止弁(逆止弁)
27 :レシーバ
28 :熱源側膨張弁(液冷媒連絡弁)
29 :第2熱源液側逆止弁
30 :インジェクション管(第1インジェクション管)
30a :吸入インジェクション管(第2インジェクション管)
31 :過冷却器
32 :過冷却膨張弁(第1膨張弁、第2膨張弁)
33 :インジェクション弁
33a :第1インジェクション弁
33b :第2インジェクション弁
33c :第3インジェクション弁
34 :バイパス管
35 :バイパス逆止弁
36 :分岐管
37 :分岐逆止弁
38 :油戻し管(第1油戻し管、第2油戻し管)
39 :油戻し弁(第1油戻し弁、第2油戻し弁)
39a :キャピラリーチューブ(第1キャピラリーチューブ、第2キャピラリーチューブ)
40a :低圧センサ
40b :中間圧センサ(液封把握部、第1圧力センサ、第2圧力センサ)
40c :高圧センサ
40d :レシーバ圧力センサ(液封把握部)
41 :吐出側配管
42 :吸入側配管
43 :第1熱源液側配管
44 :第2熱源液側配管(液冷媒連絡管)
45 :熱源側ファン
50 :第1利用ユニット
52 :第1利用側熱交換器(利用側熱交換器)
54 :第1利用側膨張弁
57 :第1利用ユニット制御部
58 :第1利用側ガス冷媒管
59 :第1利用側液冷媒管
60 :第2利用ユニット
62 :第2利用側熱交換器(利用側熱交換器)
64 :第2利用側膨張弁
67 :第2利用ユニット制御部
68 :第2利用側ガス冷媒管
69 :第2利用側液冷媒管
70 :コントローラ(制御部)
100、200、300、400、500、600 :冷凍装置
Claims (8)
- 冷媒を蒸発させる利用側熱交換器(52、62)と、
前記利用側熱交換器で蒸発した冷媒を圧縮する圧縮機(21)と、
前記圧縮機から吐出された冷媒を凝縮させる熱源側熱交換器(25)と、
前記熱源側熱交換器で凝縮された液冷媒を貯留するレシーバ(27)と、
前記レシーバに貯留されている冷媒を前記利用側熱交換器側に送る液冷媒連絡管(44、6)と、
前記液冷媒連絡管の途中に設けられた液冷媒連絡弁(28)と、
を有する冷媒回路(10)と、
前記レシーバ内の液封に関する状況を把握するための液封把握部(40b、40d)と、
前記液冷媒連絡弁が閉じられており前記圧縮機が停止している状態において前記液封把握部によって把握された状況に応じて、前記冷媒回路における前記レシーバと前記熱源側熱交換器とを連通させて前記レシーバ内の冷媒を前記熱源側熱交換器側に導く圧力逃がし制御を行う制御部(70)と、
を備えた冷凍装置(100、200、300、400、500、600)。 - 前記熱源側熱交換器から前記レシーバに向かう冷媒流れを許容し、前記レシーバから前記熱源側熱交換器に向かう冷媒流れを許容しない逆止弁(26)をさらに備えた、
請求項1に記載の冷凍装置。 - 前記熱源側熱交換器(25)と前記液冷媒連絡弁(28)との間から分岐しており、前記圧縮機における圧縮工程の途中で合流するように設けられた第1インジェクション管(30)と、
前記第1インジェクション管の途中に設けられた第1膨張弁(32)と、
前記圧縮機の吐出側から分岐しており、前記第1インジェクション管のうち前記第1膨張弁と前記圧縮機における圧縮工程の途中の合流先との間に合流するように設けられた第1油戻し管(38)と、
前記第1油戻し管の途中に設けられた第1油戻し弁(39)と、
をさらに備え、
前記制御部は、前記液冷媒連絡弁(28)が閉じられており前記圧縮機が停止している状態において前記液封把握部(40b、40d)によって把握された状況に応じて、前記第1膨張弁(28)および前記第1油戻し弁(39)の両方が開けられた状態にする、
請求項1または2に記載の冷凍装置(100、200)。 - 前記液封把握部は、前記第1インジェクション管(30)における前記第1膨張弁(32)と前記圧縮機における圧縮工程の途中の合流先との間の冷媒圧力を検知する第1圧力センサ(40b)であり、
前記制御部は、前記第1膨張弁(32)が開けられており前記液冷媒連絡弁(28)が閉じられており前記圧縮機が停止している状態において前記第1圧力センサ(40b)による検知圧力が所定条件を満たした場合に、前記第1油戻し弁(39)を開けることで前記圧力逃がし制御を行う、
請求項3に記載の冷凍装置(100)。 - 前記熱源側熱交換器(25)と前記液冷媒連絡弁(28)との間から分岐しており、前記圧縮機の吸入側で合流するように設けられた第2インジェクション管(30a)と、
前記第2インジェクション管の途中に設けられた第2膨張弁(32)と、
前記圧縮機の吐出側から分岐しており、前記第2インジェクション管のうち前記第2膨張弁と前記圧縮機の吸入側の合流先との間に合流するように設けられた第2油戻し管(38)と、
前記第2油戻し管の途中に設けられた第2油戻し弁(39)と、
をさらに備え、
前記制御部は、前記液冷媒連絡弁(28)が閉じられており前記圧縮機が停止している状態において前記液封把握部(40b、40d)によって把握された状況に応じて、前記第2膨張弁(32)および前記第2油戻し弁(39)の両方が開けられた状態にする、
請求項1または2に記載の冷凍装置(300、400)。 - 前記液封把握部は、前記第2インジェクション管(30a)における前記第2膨張弁(32)と前記圧縮機の吸入側の合流先との間の冷媒圧力を検知する第2圧力センサ(40b)であり、
前記制御部は、前記第2膨張弁(32)が開けられており前記液冷媒連絡弁(28)が閉じられており前記圧縮機が停止している状態において前記第2圧力センサ(40b)による検知圧力が所定条件を満たした場合に、前記第2油戻し弁(39)を開けることで前記圧力逃がし制御を行う、
請求項5に記載の冷凍装置(300)。 - 前記熱源側熱交換器(25)と前記液冷媒連絡弁(28)との間から分岐しており、前記圧縮機における圧縮工程の途中で合流するように設けられた第1インジェクション管(30)と、
前記第1インジェクション管の途中に設けられた第1膨張弁(32)と、
前記圧縮機の吐出側から分岐しており、前記第1インジェクション管のうち前記第1膨張弁と前記圧縮機における圧縮工程の途中の合流先との間に合流するように設けられた第1油戻し管(38)と、
前記第1油戻し管の途中に設けられた第1キャピラリーチューブ(39a)と、
をさらに備え、
前記制御部は、前記液冷媒連絡弁(28)および前記第1膨張弁(32)が閉じられており前記圧縮機が停止している状態において前記液封把握部(40d)によって把握された状況に応じて、前記第1膨張弁(32)を開けることで前記圧力逃がし制御を行う、
請求項1または2に記載の冷凍装置(500)。 - 前記熱源側熱交換器(25)と前記液冷媒連絡弁(28)との間から分岐しており、前記圧縮機の吸入側で合流するように設けられた第2インジェクション管(30a)と、
前記第2インジェクション管の途中に設けられた第2膨張弁(32)と、
前記圧縮機の吐出側から分岐しており、前記第2インジェクション管のうち前記第2膨張弁と前記圧縮機の吸入側の合流先との間に合流するように設けられた第2油戻し管(38)と、
前記第2油戻し管の途中に設けられた第2キャピラリーチューブ(39a)と、
をさらに備え、
前記制御部は、前記液冷媒連絡弁(28)および前記第2膨張弁(32)が閉じられており前記圧縮機が停止している状態において前記液封把握部(40d)によって把握された状況に応じて、前記第2膨張弁(32)を開けることで前記圧力逃がし制御を行う、
請求項1または2に記載の冷凍装置(600)。
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