JP2018059663A - 制御装置、冷媒回路システム、制御方法及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】運転状況に応じた適切な量の冷凍機油を圧縮機に戻す制御を行う制御装置を提供する。【解決手段】制御装置は、冷媒を圧縮する圧縮機と、前記圧縮機から吐出される冷媒に含まれる冷凍機油を前記冷媒から分離するオイルセパレータと、前記分離された冷凍機油を前記圧縮機に戻す油戻し管と、前記油戻し管に設けられた流量制御弁と、を備える冷媒回路において、前記圧縮機へ戻す必要がある前記冷凍機油の目標戻し流量と、前記圧縮機の吐出側圧力および吸入側圧力の圧力差と、に基づいて前記流量制御弁の弁開度を制御する弁開度制御部、を備える。【選択図】図２

Description

本発明は、制御装置、冷媒回路システム、制御方法及びプログラムに関する。

空気調和機等が有する冷媒回路において、圧縮機には潤滑のため冷凍機油が封入されている。この冷凍機油は、冷媒とともに圧縮機から冷媒回路へ吐出される。冷媒回路へ吐出された冷凍機油は、オイルセパレータによって捕捉、分離され、圧縮機へ回収される。圧縮機へ回収される冷凍機油の量が足りなくなると、圧縮機に焼き付き等の不具合が生じるため適切な量の冷凍機油が回収されるよう冷凍機油の戻し制御を行う必要がある。

特許文献１には、オイルセパレータから冷凍機油を圧縮機に戻す油戻し管に電磁開閉弁を設け、圧縮機の周波数と、圧縮機の吸入側と吐出側の圧力差と、に応じて電磁開閉弁の弁開度を制御し、適切な量の冷凍機油を圧縮機へ戻す技術について記載されている。

特開２０１１−２０８８６０号公報

一般的にオイルセパレータから圧縮機へと回収される冷凍機油の量は圧縮機の吐出側圧力と吸入側圧力の圧力差で決まる。また、オイルセパレータから圧縮機への油戻し管のサイズ（口径）は一定である。圧縮機の吐出側圧力と吸入側圧力の圧力差が小さい状態であっても冷凍機油の最大必要量を回収できるように油戻し管のサイズを設計するならば、そのサイズは大口径となり、冷媒が油戻し管によって圧縮機の吐出側から吸入側へバイパスされ易くなり、冷媒回路が能力不足となる可能性がある。また、油戻し管のサイズを小さくすると、戻り量不足による圧縮機の故障をきたすおそれがある。

そこでこの発明は、上述の課題を解決することのできる制御装置、冷媒回路システム、制御方法及びプログラムを提供することを目的としている。

本発明の第１の態様は、冷媒を圧縮する圧縮機と、前記圧縮機から吐出される冷媒に含まれる冷凍機油を前記冷媒から分離するオイルセパレータと、前記分離された冷凍機油を前記圧縮機に戻す油戻し管と、前記油戻し管に設けられた流量制御弁と、を備える冷媒回路システムにおいて、前記圧縮機へ戻す必要がある前記冷凍機油の目標戻し流量と、前記圧縮機の吐出側圧力および吸入側圧力の圧力差と、に基づいて前記流量制御弁の弁開度を制御する弁開度制御部、を備える制御装置である。

本発明の第２の態様における前記制御装置は、前記圧縮機のドーム下温度と、前記圧縮機の吸入側圧力と、前記圧縮機の回転数と、に基づいて前記冷凍機油の目標戻し流量を算出する戻し流量算出部、をさらに備える。

本発明の第３の態様における前記戻し流量算出部は、前記圧縮機が吐出する冷凍機油の流量を前記目標戻し流量として決定する。

本発明の第４の態様における前記制御装置は、前記弁開度制御部による弁開度の制御の変更タイミングを判定する制御変更判定部、をさらに備える。

本発明の第５の態様における前記制御変更判定部は、前記目標戻し流量に変化があったときに前記流量制御弁の弁開度の変更タイミングであると判定する。

本発明の第６の態様における前記制御変更判定部は、前記圧縮機の吐出側圧力および吸入側圧力の圧力差に変化があったときに前記流量制御弁の弁開度の変更タイミングであると判定する。

本発明の第７の態様は、冷媒を圧縮する圧縮機と、前記圧縮機から吐出される冷媒に含まれる冷凍機油を前記冷媒から分離するオイルセパレータと、前記分離された冷凍機油を前記圧縮機に戻す油戻し管と、前記油戻し管に設けられた流量制御弁と、第１から第６の態様のうち何れか１つに記載の制御装置と、を備える冷媒回路システムである。

本発明の第８の態様は、冷媒を圧縮する圧縮機と、前記圧縮機から吐出される冷媒に含まれる冷凍機油を前記冷媒から分離するオイルセパレータと、前記分離された冷凍機油を前記圧縮機に戻す油戻し管と、前記油戻し管に設けられた流量制御弁と、を備える冷媒回路システムにおいて、前記圧縮機へ戻す必要がある前記冷凍機油の目標戻し流量と、前記圧縮機の吐出側圧力および吸入側圧力の圧力差と、に基づいて前記流量制御弁の弁開度を制御する、制御方法である。

本発明の第９の態様は、冷媒を圧縮する圧縮機と、前記圧縮機から吐出される冷媒に含まれる冷凍機油を前記冷媒から分離するオイルセパレータと、前記分離された冷凍機油を前記圧縮機に戻す油戻し管と、前記油戻し管に設けられた流量制御弁と、を備える冷媒回路システムを制御する制御装置のコンピュータを、前記圧縮機へ戻す必要がある前記冷凍機油の目標戻し流量と、前記圧縮機の吐出側圧力および吸入側圧力の圧力差と、に基づいて前記流量制御弁の弁開度を制御する手段、として機能させるためのプログラムである。

本発明によれば、冷媒回路の運転状態に応じた適切な量の冷凍機油を圧縮機に戻すことができる。

本発明の一実施形態における冷媒回路システムの一例を示す図である。 本発明の一実施形態における制御装置の概略ブロック図である。 本発明の一実施形態における制御装置による冷凍機油戻し処理の一例を示すフローチャートである。 本発明の一実施形態における冷凍機油の吐出流量を説明する図である。 本発明の一実施形態における流量制御弁の弁開度の算出方法を説明する図である。

＜実施形態＞
以下、本発明の一実施形態による冷媒回路システムを図１〜図５を参照して説明する。
図１は、本発明の一実施形態における冷媒回路システムの一例を示す図である。
冷媒回路システム１０は、例えば、空気調和機に用いられる冷媒回路システムである。図１に示すように冷媒回路システム１０は、圧縮機１、室内熱交換器２、室外熱交換器３、膨張弁４、四方弁５、アキュムレータ６、レシーバ７、配管８、オイルセパレータ９、流量制御弁１１、制御装置２０を含んで構成される。また、配管８は、吸引管８ａ、吐出管８ｂ、油戻し管８ｃを含む。なお、図１に示す冷媒回路システム１０の具体的な構成は、冷媒回路システム１０の基本的な構成を模式的に示したものであって、さらに他の構成要素が含まれていてもよい。

圧縮機１は、冷媒を圧縮し、圧縮した高圧冷媒を冷媒回路に供給する。四方弁５は、暖房運転時と冷房運転時とで冷媒の流通する方向を切り替える。室外熱交換器３は、冷媒と室外の空気との間で熱交換を行う。例えば、室外熱交換器３は、冷房運転時には、凝縮器として機能し室外へ放熱し、暖房運転時には、蒸発器として機能し室外から吸熱する。膨張弁４は、絞り機能により冷媒を減圧する。例えば、膨張弁４は、暖房運転時に高圧冷媒液を低圧化させる弁として機能する。
室内熱交換器２は、冷媒と室内の空気との間で熱交換を行う。室内熱交換器２は、冷房運転時には、蒸発器として機能し冷媒を蒸発させることで室内から吸熱し、暖房運転時には、凝縮器として機能し室内へ放熱する。膨張弁４は、冷房運転時に膨張弁として機能し、高圧冷媒液を低圧化する。

アキュムレータ６は、圧縮機１の吸引管８ａの上流側に設けられている圧力容器である。アキュムレータ６は、圧縮機１に供給される冷媒の気液分離を行い、液状の冷媒が圧縮機１に吸入されるのを防止する。
レシーバ７は、凝縮器で液化された液体状態の冷媒を貯留するタンクである。
オイルセパレータ９は、圧縮機１の吐出側（下流側）に設けられ、吐出管８ｂを通って送り込まれる冷凍機油が混在した冷媒から、冷凍機油を分離する装置である。オイルセパレータ９は、例えば、上下が封鎖された円筒形状を有しており、分離された冷凍機油を貯留可能である。油戻し管８ｃの一端は、オイルセパレータ９の容器の下部に接続されている。油戻し管８ｃの反対側の端部は、圧縮機１に接続されている。また、油戻し管８ｃには、流量制御弁１１が設けられており、流量制御弁１１の弁開度を調節することにより、オイルセパレータ９から圧縮機１に戻る冷凍機油の量を調整することができる。

なお、圧縮機１の吸入側に圧力センサ３２、吐出側に圧力センサ３３が設けられている。また、圧縮機１のドーム下には温度センサ３１が設けられている。冷媒回路システム１０の制御装置２０は、温度センサ３１が計測した圧縮機１のドーム下温度、圧力センサ３２が計測した圧縮機１の吸入側圧力、圧力センサ３３が計測した圧縮機１の吐出側圧力、圧縮機１の回転数等に基づいて、流量制御弁１１の弁開度を調節する。制御装置２０については、図２を用いて詳しく説明する。

図２は、本発明の一実施形態における制御装置の概略ブロック図である。
制御装置２０は、例えばマイコン等のコンピュータ装置である。制御装置２０は、冷媒回路システム１０が備える各機器の制御を行う。例えば、制御装置２０は、圧縮機１の回転数制御、膨張弁４の弁開度制御、四方弁５の切り替え制御などを行う。特に本実施形態において制御装置２０は、温度センサ３１、圧力センサ３２、圧力センサ３３と接続され、これらのセンサが計測した計測値に基づいて、流量制御弁１１の弁開度を調整し、圧縮機１に戻す冷凍機油の流量を調整する。図２に示すように制御装置２０は、センサ情報取得部２１と、制御変更判定部２２と、戻し流量算出部２３と、弁開度制御部２４と、記憶部２５と、を備えている。

センサ情報取得部２１は、温度センサ３１が計測した圧縮機１のドーム下温度Ｔｄを取得する。また、センサ情報取得部２１は、圧力センサ３２が計測した圧縮機１の吸入側圧力ＬＰを取得する。センサ情報取得部２１は、圧力センサ３３が計測した圧縮機１の吐出側圧力ＨＰを取得する。

制御変更判定部２２は、弁開度制御部２４による流量制御弁１１の弁開度制御の変更タイミングを判定する。例えば、制御変更判定部２２は、圧縮機１に戻す必要がある冷凍機油の流量（目標戻し流量）に変化があったときに流量制御弁１１の弁開度制御を変更すべき変更タイミングであると判定する。また、例えば、制御変更判定部２２は、圧縮機１の吐出側圧力および吸入側圧力の圧力差に変化があったときに流量制御弁１１の弁開度制御を変更すべき変更タイミングであると判定する。

戻し流量算出部２３は、圧縮機１のドーム下温度Ｔｄと、圧縮機１の吸入側圧力ＬＰと、圧縮機１の回転数と、に基づいて冷凍機油の目標戻し流量を算出する。より具体的には、戻し流量算出部２３は、ドーム下温度Ｔｄと吸入側圧力ＬＰとに基づいてドーム下過熱度ΔＴを算出する。また、戻し流量算出部２３は、圧縮機１の回転数に基づいて冷媒の循環量Ｑを算出する。そして、戻し流量算出部２３は、ドーム下過熱度ΔＴと冷媒の循環量Ｑとから圧縮機１から吐出される冷凍機油の流量を算出し、算出した流量を目標戻し流量として決定する。

弁開度制御部２４は、圧縮機１へ戻す必要がある冷凍機油の目標戻し流量と、圧縮機１の吐出側圧力ＨＰおよび吸入側圧力ＬＰの圧力差と、に基づいて流量制御弁１１の弁開度を算出し、算出した弁開度を流量制御弁１１に設定する。

記憶部２５は、センサ情報取得部２１が取得した各種計測値や、目標戻し流量の算出や流量制御弁１１の弁開度の算出に用いる様々なデータテーブル、パラメータ等を記憶している。また、記憶部２５は、制御装置２０の機能を実現するプログラムを記憶する。
なお、制御変更判定部２２、戻し流量算出部２３、弁開度制御部２４は、制御装置２０が備えるＣＰＵ（Central Processing Unit、中央処理装置）が、記憶部２５からプログラムを読み出して実行することで実現される機能である。

次に、図３〜図５を用いて、制御装置２０が行う冷凍油回収のための流量制御弁１１の弁開度制御処理について説明する。
図３は、本発明の一実施形態における制御装置による冷凍機油戻し処理の一例を示すフローチャートである。
図４は、本発明の一実施形態における冷凍機油の吐出流量を説明する図である。
図５は、本発明の一実施形態における流量制御弁の弁開度の算出方法を説明する図である。
まず、センサ情報取得部２１がセンサ情報を取得する（ステップＳ１１）。具体的には、センサ情報取得部２１は、例えば所定の時間間隔で温度センサ３１が計測したドーム下温度Ｔｄを取得し、取得したドーム下温度Ｔｄを記憶部２５に記録する。また、センサ情報取得部２１は、所定の時間間隔で圧力センサ３２が計測した吸入側圧力ＬＰ、圧力センサ３３が計測した吐出側圧力ＨＰを取得し、取得した吸入側圧力ＬＰ、吐出側圧力ＨＰを記憶部２５に記録する。また、制御装置２０は、圧縮機１の回転数、流量制御弁１１の弁開度を制御しており、運転中のこれらの各値は、記憶部２５に記録されている。

次に戻し流量算出部２３が、圧縮機１から吐出される冷凍機油の吐出流量Ｑを算出する（ステップＳ１２）。吐出流量Ｑの具体的な算出手順を以下に示す。
（Ｓ１２−１）まず、戻し流量算出部２３は、センサ情報取得部２１が取得した吸入側圧力ＬＰを記憶部２５から読み出し、吸入側圧力ＬＰを圧縮機吸入飽和温度ＣＳＳＴ（Compressor Suction Saturated Temperature）に変換する。吸入側圧力ＬＰと圧縮機吸入飽和温度ＣＳＳＴとは所定の関係にあり、記憶部２５には両者の関係性を規定した変換テーブルや関数等が記録されている。戻し流量算出部２３は、吸入側圧力ＬＰと記憶部２５に記録された変換テーブル等とから圧縮機吸入飽和温度ＣＳＳＴを算出する。
（Ｓ１２−２）次に戻し流量算出部２３は、ドーム下過熱度ΔＴを求める。ドーム下過熱度ΔＴは、以下の式（１）により求めることができる。
ΔＴ ＝ Ｔｄ − ＣＳＳＴ・・・（１）
次に、戻し流量算出部２３は、ドーム下過熱度ΔＴと、記憶部２５に記録された圧縮機１の回転数Ｎｃとにおける冷凍機油の吐出流量Ｑを求める。
（Ｓ１２−３）
図４は、圧縮機１の回転数Ｎｃｘ（ｘ＝１〜３）ごとのドーム下過熱度ΔＴと冷凍機油の吐出流量Ｑとの関係を示した図である。例えば、グラフ４１は、圧縮機１の回転数Ｎｃ３のときのドーム下過熱度ΔＴと吐出流量Ｑとの関係を示している。同様にグラフ４２は回転数Ｎｃ２のとき、グラフ４３は回転数Ｎｃ１のときのドーム下過熱度ΔＴと吐出流量Ｑとの関係を示している。図４に例示するデータテーブル（変換マップ）は、記憶部２５に記録されており、圧縮機回転数Ｎｃとドーム下過熱度ΔＴとが与えられれば、戻し流量算出部２３は、吐出流量Ｑを決定することができる。一般に圧縮機１から流出する冷凍機油の吐出流量Ｑを計算する場合、冷媒の循環量が必要となる。これを適切に求めるには、圧縮機１の吸入側における冷媒の比体積が必要となる。本実施形態では、簡略化のため、次に説明するように、冷媒循環量を圧縮機回転数Ｎｃで表すことにする。つまり、圧縮機１から吐出される冷媒の冷媒循環量は、圧縮機１の圧縮機回転数Ｎｃにほぼ比例して増加するので、冷媒循環量は、圧縮機回転数Ｎｃで表すことができる。例えば、次のように、冷媒循環量を圧縮機回転数Ｎｃに関してある一定の値で固定する。

まず圧縮機１が実際に運転される範囲内で、冷媒循環量の範囲を分割する。より具体的には、圧縮機１が実際に運転される運転条件の範囲内において、圧縮機１の圧縮機回転数Ｎｃ（冷媒循環量に相当）を３段階の回転数域に分割する。なお、圧縮機回転数Ｎｃの範囲の分割は３段階に限定されるものではなく、さらに細かく分割してもよい。また、圧縮機１が実際に運転される圧縮機回転数Ｎｃの範囲が狭ければ、前記圧縮機回転数Ｎｃの範囲を３段階より粗く分割してもよい。
次に、それぞれの回転数域において、最も高い圧縮機１の回転数を選択し、それぞれの回転数域における回転数を、選択した圧縮機１の回転数に固定する。これにより、圧縮機１からの冷凍機油の吐出流量Ｑを大きく見積もることができる。つまり、圧縮機１からの吐出流量Ｑに余裕のある状態で冷凍機油の戻り量を計算することができる。その結果、圧縮機１が潤滑不足等に陥る危険性を低減できる。ここで、それぞれの回転数域ＮＮｃ１、ＮＮｃ２、ＮＮｃ３での最も高い圧縮機１の回転数を、それぞれＮｃ１、Ｎｃ２、Ｎｃ３として説明する。

そして、選択したそれぞれの圧縮機回転数Ｎｃ１、Ｎｃ２、Ｎｃ３において、所定の条件で、冷媒回路システム１０と同等の圧縮機、室外熱交換器、室内熱交換器等を接続して運転した場合の、圧縮機の吸入側における圧力Ｐｉと温度Ｔｉとを、例えばシミュレーション等により求める。そして、求めた圧縮機の吸入側圧力Ｐｉと吸入側温度Ｔｉとから、その状態における冷媒の比体積、過熱度を求める。同時に、圧縮機１の運転状況表から圧縮機１の体積効率を求め、冷媒循環量を算出する。
例えば、圧縮機回転数がＮｃ１の場合、冷媒循環量はＡ（ｋｇ／ｍｉｎ）となり、圧縮機回転数がＮｃ２の場合、冷媒循環量Ｂ（ｋｇ／ｍｉｎ）となり、圧縮機回転数がＮｃ３の場合、冷媒循環量はＣ（ｋｇ／ｍｉｎ）となるとすれば、上述した、圧縮機１の回転数域ＮＮｃ１、ＮＮｃ２、ＮＮｃ３における冷媒循環量が、それぞれＡ、Ｂ、Ｃで代表されることになる。ここで、Ａ＜Ｂ＜Ｃである。ここまでの処理で、圧縮機吸入側での冷媒の過熱度（ドーム下過熱度ΔＴ）と冷媒循環量と圧縮機回転数Ｎｃ（代表値）との関係を求めることができた。次にドーム下過熱度ΔＴと圧縮機１が吐出する冷凍機油の吐出流量Ｑとの関係を求める。

単位時間あたりに圧縮機１が吐出する冷凍機油の吐出流量Ｑ（ｋｇ／ｍｉｎ）は、冷媒循環量Ｇｒ（ｋｇ／ｍｉｎ）と油分離効率ＯＣ％（％）との積で求めることができる。なお、求めた吐出流量Ｑは、必要に応じて体積流量に変換してもよい。油分離効率ＯＣ％は、ドーム下過熱度ΔＴとともに大きくなる。油分離効率ＯＣ％を実測により求めることにより、図４に示すように、圧縮機回転数Ｎｃごとのドーム下過熱度ΔＴと吐出流量Ｑとの関係を求めることができる。このような手順によって圧縮機回転数Ｎｃごとのドーム下過熱度ΔＴと吐出流量Ｑとの関係が求められ、これらの関係性を規定したデータテーブル等が記憶部２５に記録される。戻し流量算出部２３は、このデータテーブルとドーム下過熱度ΔＴと、記憶部２５に記録された圧縮機１の回転数Ｎｃとから、圧縮機１の回転数Ｎｃにおける冷凍機油の吐出流量Ｑを求める。
また、戻し流量算出部２３は吐出流量Ｑを求めると、吐出流量Ｑを目標戻し流量として決定する。

次に制御変更判定部２２が、圧縮機１の吐出側と吸入側の圧力差を算出する（ステップＳ１２）。制御変更判定部２２は、記憶部２５に記録された圧縮機１の吸入側圧力ＬＰ、吐出側圧力ＨＰを読み出して、吐出側圧力ＨＰから吸入側圧力ＬＰを減算し、圧力差ΔＰを算出する。

次に制御変更判定部２２が、運転点に変化あるかどうか判定する（ステップＳ１４）。具体的には、制御変更判定部２２は、前回記録した運転点の情報と現在の運転点の情報を比較し、両者の間で変化があるかどうかを判定する。ここで運転点の情報とは、ステップＳ１２で算出した冷凍機油の吐出流量ＱおよびステップＳ１３で算出した圧縮機１の吐出側と吸入側の圧力差ΔＰである。冷媒回路に吐出される冷凍機油の吐出流量Ｑが変化すれば、それに応じて流量制御弁１１の弁開度を調整する必要がある。また、圧縮機１の吐出側と吸入側の圧力差ΔＰが変化すれば、圧縮機１の吐出側と吸入側の圧力差はオイルセパレータ９から圧縮機１へ回収される冷凍機油の流量に影響を与えるため、圧力差ΔＰの変化に応じて流量制御弁１１の弁開度を調整する必要がある。従って、制御変更判定部２２は、戻し流量算出部２３から冷凍機油の吐出流量Ｑを取得し、記憶部２５に記録された前回の吐出流量と比較する。また、制御変更判定部２２は、ステップＳ１３で算出した圧力差ΔＰと、記憶部２５に記録された前回の圧力差とを比較する。そして制御変更判定部２２は、吐出流量の比較の結果、または、圧力差の比較の結果のうち何れか一方でも異なれば、運転点が変化したと判定する。運転点に変化ない場合（ステップＳ１４；Ｎｏ）、ステップＳ１８に進む。

運転点に変化がある場合（ステップＳ１４；Ｙｅｓ）、弁開度制御部２４は、流量制御弁１１の弁開度を算出する（ステップＳ１５）。具体的には、制御変更判定部２２が弁開度制御部２４に弁開度の再設定を指令する。すると、弁開度制御部２４は、戻し流量算出部２３から冷凍機油の吐出流量Ｑを取得し、制御変更判定部２２から圧力差ΔＰを取得する。次に弁開度制御部２４は、吐出流量Ｑと圧力差ΔＰと、図５に例示する圧力差ごとの戻り流量と流量制御弁１１の弁開度との関係性を規定したデータテーブルと、に基づいて流量制御弁１１の弁開度を算出する。
図５は、圧縮機１の吐出側と吸入側の圧力差ごとの冷凍機油の戻り流量と流量制御弁１１の弁開度との関係を示した図である。例えば、圧力差がΔＰ１の場合、戻り流量と弁開度とはグラフ５１で示す関係となり、圧力差がΔＰ２の場合、戻り流量と弁開度とはグラフ５２で示す関係となり、圧力差がΔＰ３の場合、戻り流量と弁開度とはグラフ５３で示す関係となる。ここで、ΔＰ１＞ΔＰ２＞ΔＰ３である。図５に例示する流量制御弁１１の流量特性を示すデータテーブルは、記憶部２５に記録されている。冷凍機油の戻り流量の目標値（目標戻し流量）と圧縮機１の吐出側および吸入側の圧力差とが与えられれば、弁開度制御部２４は、適切な流量制御弁１１の弁開度を算出することができる。

次に弁開度制御部２４は、流量制御弁１１の弁開度を制御する（ステップＳ１６）。弁開度制御部２４は、算出した弁開度に対応する指令値を流量制御弁１１出力し、適切な弁開度を設定する。これにより、現在の運転点に適した冷凍機油の戻り量（目標戻し流量）とすることができる。
次に弁開度制御部２４は、今回算出した運転点の情報を記憶部２５に記録する（ステップＳ１７）。具体的には、弁開度制御部２４は、弁開度の算出に用いた吐出流量Ｑと圧力差ΔＰとを記憶部２５に記録する。

次に、制御変更判定部２２が、運転を継続するかどうかを判定する（ステップＳ１８）。例えば、運転を停止する指令が入力されれば制御変更判定部２２は、運転を停止すると判定する。また、運転指令が入力されれば制御変更判定部２２は、運転を継続すると判定する。運転を継続すると判定した場合（ステップＳ１８；Ｙｅｓ）、ステップＳ１１からの処理を繰り返す。運転を停止すると判定した場合（ステップＳ１８；Ｎｏ）、処理フローを終了する。

本実施形態によれば、オイルセパレータ９と圧縮機１の油戻り口の間に流量調整が可変な流量制御弁１１を設ける。また、圧縮機１の吐出側圧力と吸入側圧力との圧力差に応じた流量制御弁１１の弁開度と、冷凍機油の戻り流量との関係を規定した変換テーブル（図５）を制御装置２０内に記憶する。そして、目標戻し流量と圧力差とを算出し、算出した目標戻し流量と圧力差に応じた弁開度で流量制御弁１１の開度を制御する。このように、流量制御弁１１の開度を制御することにより、油戻し管８ｃのサイズによらず、運転状況に応じた量の冷凍機油を圧縮機１に戻すことができる。これにより、例えば、油戻し管８ｃのサイズが小さいことによる戻り量不足、油戻し管８ｃのサイズが大きいことによって冷媒がバイパスすることによる能力不足を防止することができる。

なお、上述した制御装置２０における各処理の過程は、プログラムの形式でコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶されており、このプログラムを制御装置２０のコンピュータが読み出して実行することによって、上記処理が行われる。ここでコンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、半導体メモリ等をいう。また、このコンピュータプログラムを通信回線によってコンピュータに配信し、この配信を受けたコンピュータが当該プログラムを実行するようにしてもよい。また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であってもよい。

その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上記した実施の形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能である。また、この発明の技術範囲は上記の実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。

１・・・圧縮機
２・・・室内熱交換器
３・・・室外熱交換器
４・・・膨張弁
５・・・四方弁
６・・・アキュムレータ
７・・・レシーバ
８・・・配管
８ａ・・・吸引管
８ｂ・・・吐出管
８ｃ・・・油戻し管
９・・・オイルセパレータ
１０・・・冷媒回路システム
１１・・・流量制御弁
２０・・・制御装置
２１・・・センサ情報取得部
２２・・・制御変更判定部
２３・・・戻し流量算出部
２４・・・弁開度制御部
２５・・・記憶部
３１・・・温度センサ
３２、３３・・・圧力センサ

Claims (9)

1. 冷媒を圧縮する圧縮機と、前記圧縮機から吐出される冷媒に含まれる冷凍機油を前記冷媒から分離するオイルセパレータと、前記分離された冷凍機油を前記圧縮機に戻す油戻し管と、前記油戻し管に設けられた流量制御弁と、を備える冷媒回路システムにおいて、
   前記圧縮機へ戻す必要がある前記冷凍機油の目標戻し流量と、前記圧縮機の吐出側圧力および吸入側圧力の圧力差と、に基づいて前記流量制御弁の弁開度を制御する弁開度制御部、
   を備える制御装置。
2. 前記圧縮機のドーム下温度と、前記圧縮機の吸入側圧力と、前記圧縮機の回転数と、に基づいて前記冷凍機油の目標戻し流量を算出する戻し流量算出部、
   をさらに備える請求項１に記載の制御装置。
3. 前記戻し流量算出部は、前記圧縮機が吐出する冷凍機油の流量を前記目標戻し流量として決定する、
   請求項１または請求項２に記載の制御装置。
4. 前記弁開度制御部による弁開度の制御の変更タイミングを判定する制御変更判定部、
   をさらに備える請求項１から請求項３の何れか１項に記載の制御装置。
5. 前記制御変更判定部は、前記目標戻し流量に変化があったときに前記流量制御弁の弁開度の変更タイミングであると判定する、
   請求項４に記載の制御装置。
6. 前記制御変更判定部は、前記圧縮機の吐出側圧力および吸入側圧力の圧力差に変化があったときに前記流量制御弁の弁開度の変更タイミングであると判定する、
   請求項４または請求項５に記載の制御装置。
7. 冷媒を圧縮する圧縮機と、
   前記圧縮機から吐出される冷媒に含まれる冷凍機油を前記冷媒から分離するオイルセパレータと、
   前記分離された冷凍機油を前記圧縮機に戻す油戻し管と、
   前記油戻し管に設けられた流量制御弁と、
   請求項１から請求項６の何れか１項に記載の制御装置と、
   を備える冷媒回路システム。
8. 冷媒を圧縮する圧縮機と、前記圧縮機から吐出される冷媒に含まれる冷凍機油を前記冷媒から分離するオイルセパレータと、前記分離された冷凍機油を前記圧縮機に戻す油戻し管と、前記油戻し管に設けられた流量制御弁と、を備える冷媒回路システムにおいて、
   前記圧縮機へ戻す必要がある前記冷凍機油の目標戻し流量と、前記圧縮機の吐出側圧力および吸入側圧力の圧力差と、に基づいて前記流量制御弁の弁開度を制御する、
   制御方法。
9. 冷媒を圧縮する圧縮機と、前記圧縮機から吐出される冷媒に含まれる冷凍機油を前記冷媒から分離するオイルセパレータと、前記分離された冷凍機油を前記圧縮機に戻す油戻し管と、前記油戻し管に設けられた流量制御弁と、を備える冷媒回路システムを制御する制御装置のコンピュータを、
   前記圧縮機へ戻す必要がある前記冷凍機油の目標戻し流量と、前記圧縮機の吐出側圧力および吸入側圧力の圧力差と、に基づいて前記流量制御弁の弁開度を制御する手段、
   として機能させるためのプログラム。

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