JP2023092358A - Heat source unit and refrigeration device - Google Patents
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Abstract
Description
熱源ユニット及び冷凍装置に関する。 It relates to a heat source unit and a refrigerator.
特許文献1(特開2015-75259号公報)には、利用側熱交換機から要求される熱負荷に応じた冷凍サイクル運転である通常運転と、冷媒回路内の冷媒量の適否を判定するための冷凍サイクル運転である冷媒量判定運転とを切り換えて行うことが可能な冷凍装置が開示されている。特許文献1の冷凍装置では、冷媒量判定運転において、レシーババイパス管に冷媒を流して、レシーバをバイパスさせている。
Patent Document 1 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2015-75259) discloses a normal operation, which is a refrigeration cycle operation corresponding to the heat load required from the heat exchanger on the user side, and a method for determining whether the amount of refrigerant in the refrigerant circuit is appropriate. There is disclosed a refrigeration system capable of switching between a refrigerant amount determination operation, which is a refrigeration cycle operation. In the refrigerating apparatus of
上記特許文献1の冷凍装置において、通常運転時には、レシーバは高温となり、冷媒量判定運転時には、レシーバは低温となる。このため、冷媒量判定運転を頻繁に行うと、レシーバの高温状態と低温状態とが繰り返されることに起因して、レシーバ外殻の結露、配管接続部への熱応力作用などの現象が起こる。したがって、特許文献1の冷凍装置では、この現象に耐えるために、塗装やろう付けを行う必要が生じる。
In the refrigeration system of
第1観点に係る熱源ユニットは、利用ユニットと接続されることにより、冷凍サイクルを行う冷媒回路を構成する熱源ユニットである。熱源ユニットは、圧縮機と、第1熱交換器と、レシーバと、第1流路と、第1弁と、を備える。圧縮機は、冷媒を圧縮する。第1熱交換器は、冷媒の凝縮器として用いられる。レシーバは、第1熱交換器を凝縮器として用いる通常運転時に、第1熱交換器から出た冷媒を溜める。第1流路は、第1熱交換器をバイパスして、圧縮機の吐出側とレシーバとを接続する。第1弁は、第1流路を開閉する。冷媒回路内の冷媒量を検知するための冷媒量検知運転時に、第1弁が開く。 A heat source unit according to the first aspect is a heat source unit that configures a refrigerant circuit that performs a refrigeration cycle by being connected to a utilization unit. The heat source unit includes a compressor, a first heat exchanger, a receiver, a first flow path, and a first valve. The compressor compresses refrigerant. The first heat exchanger is used as a refrigerant condenser. The receiver collects refrigerant discharged from the first heat exchanger during normal operation using the first heat exchanger as a condenser. The first flow path bypasses the first heat exchanger and connects the discharge side of the compressor and the receiver. The first valve opens and closes the first flow path. The first valve opens during a refrigerant amount detection operation for detecting the amount of refrigerant in the refrigerant circuit.
第1観点の熱源ユニットによれば、冷媒量検知運転時に第1弁が開くので、圧縮機から吐出される冷媒を、第1熱交換器をバイパスする第1流路を介して、レシーバに送ることができる。これにより、レシーバ内の液冷媒を冷媒回路に押し出して、レシーバをガス冷媒で充満させた状態で、冷媒量検知運転を行うことができる。このため、冷媒量検知運転を行っても、レシーバは高温状態を維持できる。したがって、冷媒量検知運転の頻度を上げても、レシーバ外殻の結露、配管接続部への熱応力作用などの現象を減らすことができる。 According to the heat source unit of the first aspect, since the first valve is opened during the refrigerant amount detection operation, the refrigerant discharged from the compressor is sent to the receiver via the first flow path bypassing the first heat exchanger. be able to. As a result, the refrigerant amount detection operation can be performed in a state in which the liquid refrigerant in the receiver is pushed out to the refrigerant circuit and the receiver is filled with gas refrigerant. Therefore, even if the refrigerant amount detection operation is performed, the receiver can maintain a high temperature state. Therefore, even if the frequency of the refrigerant quantity detection operation is increased, phenomena such as dew condensation on the outer shell of the receiver and thermal stress acting on the pipe joints can be reduced.
第2観点に係る熱源ユニットは、第1観点の熱源ユニットであって、制御部をさらに備える。制御部は、通常運転時に、第1弁を閉め、かつ、冷媒量検知運転時に、第1弁を開ける。 A heat source unit according to the second aspect is the heat source unit according to the first aspect, further comprising a controller. The control unit closes the first valve during normal operation and opens the first valve during refrigerant amount detection operation.
第2観点に係る熱源ユニットでは、第1熱交換器を凝縮器として用いる通常運転時に、第1弁を閉めて、第1流路を使わない。このため、通常運転と冷媒量検知運転とを適切に行うことができる。 In the heat source unit according to the second aspect, during normal operation using the first heat exchanger as a condenser, the first valve is closed and the first flow path is not used. Therefore, normal operation and refrigerant amount detection operation can be appropriately performed.
第3観点に係る熱源ユニットは、第1観点または第2観点の熱源ユニットであって、第2流路をさらに備える。第2流路は、第1熱交換器と接続され、レシーバをバイパスする。冷媒量検知運転時に、冷媒は、第1熱交換器から第2流路に流れる。 A heat source unit according to a third aspect is the heat source unit according to the first aspect or the second aspect, and further includes a second flow path. A second flow path is connected to the first heat exchanger and bypasses the receiver. During the refrigerant amount sensing operation, the refrigerant flows from the first heat exchanger to the second flow path.
第3観点に係る熱源ユニットでは、冷媒量検知運転時に、第2流路に冷媒を流すことによって、レシーバに冷媒を送ることを減らすことができる。このため、レシーバに液冷媒が溜まることを抑制できるので、冷媒量検知運転において、冷媒量を検知する精度を高めることができる。 In the heat source unit according to the third aspect, it is possible to reduce the amount of refrigerant sent to the receiver by causing the refrigerant to flow through the second channel during the refrigerant amount detection operation. Therefore, it is possible to suppress accumulation of the liquid refrigerant in the receiver, so that it is possible to improve the accuracy of detecting the refrigerant amount in the refrigerant amount detection operation.
第4観点に係る熱源ユニットは、第3観点の熱源ユニットであって、第2弁をさらに備える。第2弁は、第2流路を開閉する。 A heat source unit according to a fourth aspect is the heat source unit according to the third aspect, further comprising a second valve. The second valve opens and closes the second flow path.
第4観点に係る熱源ユニットでは、冷媒量検知運転時に、第2弁を開けることによって、第2流路に冷媒を流すことができるとともに、通常運転時に、第2弁を閉めることによって、第2流路に冷媒を流すことを抑制できる。このため、通常運転と冷媒量検知運転とをより適切に行うことができる。 In the heat source unit according to the fourth aspect, during the refrigerant amount detection operation, the second valve is opened to allow the refrigerant to flow through the second flow path, and during normal operation, the second valve is closed to allow the second flow path to flow. It is possible to suppress the coolant from flowing through the flow path. Therefore, normal operation and refrigerant amount detection operation can be performed more appropriately.
第5観点に係る熱源ユニットは、第1観点から第4観点の熱源ユニットであって、第3弁をさらに備える。第3弁は、通常運転時に、レシーバの下流側に配置される。冷媒量検知運転時に、第3弁の開度が小さくなる。 A heat source unit according to a fifth aspect is the heat source unit according to the first aspect to the fourth aspect, and further includes a third valve. A third valve is positioned downstream of the receiver during normal operation. The degree of opening of the third valve is reduced during the refrigerant amount detection operation.
第5観点に係る熱源ユニットでは、冷媒量検知運転時に、レシーバの下流に配置された第3弁の開度を小さくすることによって、液冷媒の密度が低くなりすぎることを抑制できる。 In the heat source unit according to the fifth aspect, it is possible to prevent the density of the liquid refrigerant from becoming too low by reducing the degree of opening of the third valve arranged downstream of the receiver during the refrigerant amount detection operation.
第6観点に係る熱源ユニットは、第5観点の熱源ユニットであって、第2流路をさらに備える。第2流路は、第1熱交換器と接続され、レシーバをバイパスする。第2流路は、第3弁をさらにバイパスする。 A heat source unit according to the sixth aspect is the heat source unit according to the fifth aspect, further comprising a second flow path. A second flow path is connected to the first heat exchanger and bypasses the receiver. The second flow path further bypasses the third valve.
第6観点に係る熱源ユニットでは、冷媒量検知運転時に、レシーバ及び第3弁をバイパスする第2流路に冷媒を流すことができる。このため、液冷媒の密度が低くなりすぎることを抑制しつつ、冷媒量検知運転を行うことができる。 In the heat source unit according to the sixth aspect, the refrigerant can flow through the second flow path that bypasses the receiver and the third valve during the refrigerant amount detection operation. Therefore, the refrigerant amount detection operation can be performed while preventing the density of the liquid refrigerant from becoming too low.
第7観点に係る熱源ユニットは、第5観点または第6観点の熱源ユニットであって、第2流路と、第2弁と、をさらに備える。第2流路は、第1熱交換器と接続され、レシーバをバイパスする。第2弁は、第2流路を開閉する。冷媒量検知運転時には、第1弁が開いた後に、第2弁が開くとともに、第3弁の開度が小さくなる。 A heat source unit according to a seventh aspect is the heat source unit according to the fifth or sixth aspect, further comprising a second flow path and a second valve. A second flow path is connected to the first heat exchanger and bypasses the receiver. The second valve opens and closes the second flow path. During the refrigerant amount detection operation, after the first valve is opened, the second valve is opened and the degree of opening of the third valve is reduced.
第7観点に係る熱源ユニットでは、第1弁が開くことによって、レシーバ内の液冷媒を押し出した後に、第2弁が開くことによって、レシーバ内に液冷媒が溜まることを抑制できるとともに、第3弁の開度が小さくなることによって、液冷媒の密度が低くなりすぎることを抑制できる。このため、液冷媒の密度を保ちつつ、冷媒量を検知することができる。 In the heat source unit according to the seventh aspect, the first valve is opened to push out the liquid refrigerant in the receiver, and then the second valve is opened to suppress accumulation of the liquid refrigerant in the receiver. By reducing the degree of opening of the valve, it is possible to prevent the density of the liquid refrigerant from becoming too low. Therefore, the amount of refrigerant can be detected while maintaining the density of the liquid refrigerant.
第8観点に係る熱源ユニットは、第1観点から第7観点の熱源ユニットであって、冷媒量検知運転は、第1熱交換器を凝縮器として用いるときの凝縮器出口温度、冷媒回路の高圧、冷媒回路の低圧、レシーバの出口温度、外気温、蒸発温度、及び圧縮機の回転数の少なくとも1つを用いて、冷媒量の検知を行う。 A heat source unit according to an eighth aspect is the heat source unit according to the first aspect to the seventh aspect, wherein the refrigerant amount detection operation is performed by using the condenser outlet temperature when the first heat exchanger is used as a condenser, the high pressure of the refrigerant circuit, , the low pressure of the refrigerant circuit, the outlet temperature of the receiver, the outside air temperature, the evaporation temperature, and the number of revolutions of the compressor are used to detect the amount of refrigerant.
第8観点に係る熱源ユニットでは、凝縮器出口温度、高圧、低圧、レシーバの出口温度、外気温、蒸発温度、及び圧縮機の回転数の少なくとも1つを用いて、冷媒量を検知するので、冷媒量検知運転を容易に実現できる。 In the heat source unit according to the eighth aspect, the amount of refrigerant is detected using at least one of the condenser outlet temperature, high pressure, low pressure, receiver outlet temperature, outside air temperature, evaporation temperature, and compressor rotation speed, Refrigerant amount detection operation can be easily realized.
第9観点に係る冷凍装置は、第1観点から第8観点の熱源ユニットと、利用ユニットと、を備える。利用ユニットは、熱源ユニットと接続され、第2熱交換器を含む。 A refrigeration apparatus according to a ninth aspect includes the heat source unit and the utilization unit according to the first to eighth aspects. The utilization unit is connected to the heat source unit and includes a second heat exchanger.
第9観点の冷凍装置では、上記熱源ユニットを備えているので、冷媒量検知運転の頻度を上げても、レシーバ外殻の結露、配管接続部への熱応力作用などの現象を減らす冷凍装置を実現できる。 The refrigeration system of the ninth aspect is equipped with the heat source unit described above. Therefore, even if the frequency of the refrigerant amount detection operation is increased, phenomena such as dew condensation on the outer shell of the receiver and thermal stress acting on the pipe joints can be reduced. realizable.
本開示の一実施形態に係る冷凍装置について、図面を参照しながら説明する。 A refrigeration system according to an embodiment of the present disclosure will be described with reference to the drawings.
(1)冷凍装置
(1-1)全体構成
図1に示すように、冷凍装置1は、蒸気圧縮式の冷凍サイクルによって、低温倉庫、輸送コンテナ、店舗のショーケース等の庫内の冷却を行う装置である。
(1) Refrigeration Equipment (1-1) Overall Configuration As shown in FIG. 1, a
冷凍装置1は、主として、熱源ユニット2と、利用ユニット5と、連絡配管6、7と、制御部8と、を有している。連絡配管6、7は、熱源ユニット2と利用ユニット5とを接続する。制御部8は、熱源ユニット2及び利用ユニット5の構成機器を制御する。そして、冷凍装置1の蒸気圧縮式の冷媒回路10は、熱源ユニット2と、利用ユニット5と、連絡配管6、7とが接続されることによって構成されている。
The
冷凍装置1は、通常運転と、冷媒量検知運転と、を行うことが可能に構成されている。冷媒量検知運転は、冷媒回路10内の冷媒量を検知するための冷凍サイクル運転である。通常運転は、冷媒量判定運転以外の運転である。また、通常運転は、利用ユニット5から要求される熱負荷に応じた冷凍サイクル運転である。ここでは、通常運転は、庫内の冷却を行う冷却運転と、庫内の加熱を行う加熱運転と、を含む。
The
(1-2)機器の詳細構成
(1-2-1)熱源ユニット
熱源ユニット2は、屋外に設置されている。熱源ユニット2は、上記のように、連絡配管6、7を介して利用ユニット5に接続されており、冷凍サイクルを行う冷媒回路10の一部を構成している。
(1-2) Detailed Configuration of Equipment (1-2-1) Heat Source Unit The
次に、熱源ユニット2の構成について説明する。熱源ユニット2は、主として、圧縮機21と、四路切換弁22と、アキュムレータ23と、第1熱交換器24と、第1ファン25と、レシーバ26と、分岐配管27と、過冷却膨張弁28と、過冷却熱交換器29と、第1弁V1と、第2弁V2と、第3弁V3と、第1流路P1と、第2流路P2と、を有している。
Next, the configuration of the
圧縮機21は、低圧の冷媒を高圧になるまで圧縮する機器である。圧縮機21として、例えば、インバータにより回転数が制御されるモータよって駆動される容積式圧縮機を用いることができる。
The
圧縮機21は、吸入側に吸入管21aが接続されており、吐出側に吐出管21bが接続されている。吸入管21aは、圧縮機21の吸入側と四路切換弁22とを接続する冷媒管である。吐出管21bは、圧縮機21の吐出側と四路切換弁22とを接続する冷媒管である。
The
吸入管21aには、アキュムレータ23が接続されている。アキュムレータ23は、流入した冷媒を液冷媒とガス冷媒とに分離し、ガス冷媒のみを圧縮機21の吸入側へ流す。
An
四路切換弁22は、冷媒の流路を切り換えるための弁である。四路切換弁22は、冷却運転時には、圧縮機21の吐出管21bと、第1熱交換器24のガス側のガス冷媒管24aとを接続する(図1の四路切換弁22の実線を参照)。これにより、第1熱交換器24が圧縮機21によって圧縮された冷媒の凝縮器として機能し、かつ、第2熱交換器52が第1熱交換器24において凝縮された冷媒の蒸発器として機能する。また、四路切換弁22は、加熱運転時には、圧縮機21の吐出管21bとガス側の連絡配管7とを接続するとともに、圧縮機21の吸入管21aと、第1熱交換器24のガス側のガス冷媒管24aとを接続する(図1の四路切換弁22の点線を参照)。これにより、第2熱交換器52が圧縮機21によって圧縮された冷媒の凝縮器として機能し、かつ、第1熱交換器24が第2熱交換器52において凝縮された冷媒の蒸発器として機能する。
The four-
第1熱交換器24は、空気と冷媒とを熱交換するための機器である。第1熱交換器24は、冷却運転時には冷媒の凝縮器として機能し、加熱運転時には冷媒の蒸発器として機能する。第1熱交換器24として、例えば、クロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型熱交換器を用いることができる。ただし、第1熱交換器24は、これに限定されず、他の型式の熱交換器であっても良い。
The
第1熱交換器24のガス側にガス冷媒管24aが接続されており、液側に液冷媒管24bが接続されている。ガス冷媒管24aは、四路切換弁22と、第1熱交換器24のガス側端とを接続する冷媒管である。液冷媒管24bは、第1熱交換器24の液側端と液側の連絡配管6とを接続する冷媒管である。なお、液冷媒管24bは、冷却運転時に冷媒が通る流路である。
A
第1ファン25は、熱源ユニット2内に室外空気を吸入して、第1熱交換器24において冷媒と熱交換させた後に、外部に排出する。第1ファン25として、例えば、DCファンモータ等からなるモータによって駆動される遠心ファンや多翼ファン等を用いることができる。
The
レシーバ26は、冷媒回路10における余剰冷媒を貯留する冷媒容器である。レシーバ26は、運転状態の変化により蒸発器内や凝縮器内の冷媒量が変化したときに、液冷媒を貯留して冷媒回路10を循環する冷媒量を調整する。レシーバ26は、第1熱交換器24と過冷却熱交換器29との間に配置されている。
The
分岐配管27と、過冷却膨張弁28と、過冷却熱交換器29とは、過冷却回路を構成している。
The
分岐配管27は、過冷却熱交換器29と第3弁V3との間の液冷媒管24bと、圧縮機21の吸入側と、を接続している。分岐配管27は、冷却運転時に過冷却熱交換器29を出た冷媒の一部を分岐して圧縮機21に送る。
The
過冷却膨張弁28は、分岐配管27に配置されている。詳細には、過冷却膨張弁28は、分岐配管27上において、第3弁V3と過冷却熱交換器29との間に配置されている。過冷却膨張弁28は、過冷却熱交換器29から出た冷媒を、過冷却熱交換器29を入口から入る冷媒の冷却源とするために減圧する。ここでは、過冷却膨張弁28は、開度の調整ができる電動膨張弁である。
A supercooling
過冷却熱交換器29は、過冷却膨張弁28よりも下流側の分岐配管27を流れる冷媒と、第1熱交換器24の下流側の液冷媒管24bを流れる冷媒とを熱交換するための機器である。過冷却熱交換器29において、分岐配管27に入り、過冷却膨張弁28で減圧された冷媒は、第1熱交換器24を出た冷媒を冷却する。このように、過冷却熱交換器29は、第1熱交換器24を凝縮器として用いる冷却運転時に、第1熱交換器24から出た冷媒を冷やす。過冷却熱交換器29として、例えば、プレート式、二重管式などの熱交換器を用いることができる。
The supercooling
第1流路P1は、第1熱交換器24をバイパスして、圧縮機21の吐出側とレシーバ26とを接続する。第1流路P1は、冷媒量検知運転時に、第1熱交換器24をバイパスして、圧縮機21から吐出された冷媒をレシーバ26に送る配管である。なお、図1では、第1流路P1は、吐出管21bを含む。冷媒量検知運転時には、第1流路P1に冷媒が流れ、通常運転時には、第1流路P1に冷媒が流れない。本実施形態では、冷媒量検知運転時には、第1流路P1に冷媒が流れ、冷却運転時及び加熱運転時には、第1流路P1に冷媒が流れない。
The first flow path P1 bypasses the
第1流路P1には、第1流路P1を開閉する第1弁V1が配置されている。第1弁V1は、例えば、電動弁、電磁弁などである。ここでは、第1弁V1は、開度の調整ができない電動弁である。冷媒量検知運転時に、第1弁V1は開き、通常運転時に、第1弁V1は閉じる。本実施形態では、冷媒量検知運転時に、第1弁V1は開き、冷却運転時及び加熱運転時に、第1弁V1は閉じる。 A first valve V1 that opens and closes the first flow path P1 is arranged in the first flow path P1. The first valve V1 is, for example, an electric valve, an electromagnetic valve, or the like. Here, the first valve V1 is an electrically operated valve whose opening cannot be adjusted. The first valve V1 is open during the refrigerant amount detection operation, and is closed during the normal operation. In this embodiment, the first valve V1 is opened during the refrigerant amount detection operation, and closed during the cooling operation and the heating operation.
第2流路P2は、第1熱交換器24と接続され、レシーバ26をバイパスする。第2流路P2は、冷媒量検知運転時に、第1熱交換器24を通った冷媒を、レシーバ26を通らずに、連絡配管6に送るための配管である。第2流路P2は、冷媒量検知運転時に、第1熱交換器24の下流側に設けられる。本実施形態では、第2流路P2は、冷媒量検知運転時の冷媒流れにおいて、第1熱交換器24と、過冷却熱交換器29の下流側の配管とを接続して、過冷却熱交換器29をさらにバイパスする。第2流路P2は、第3弁V3をさらにバイパスする。
The second flow path P2 is connected to the
第2流路P2には、第2弁V2が配置されている。第2弁V2は、例えば、電動弁、電磁弁などである。ここでは、第2弁V2は、開度の調整ができない電動弁である。第2弁V2は、第2流路P2を開閉する。冷媒量検知運転時に、第2弁V2は開き、通常運転時に、第2弁V2は閉じる。 A second valve V2 is arranged in the second flow path P2. The second valve V2 is, for example, an electric valve, an electromagnetic valve, or the like. Here, the second valve V2 is an electrically operated valve whose opening cannot be adjusted. The second valve V2 opens and closes the second flow path P2. The second valve V2 is opened during refrigerant amount detection operation, and closed during normal operation.
第3弁V3は、通常運転(本実施形態では冷却運転)時に、レシーバ26の下流側に配置される。ここでは、第3弁V3は、通常運転(本実施形態では冷却運転)時に、過冷却熱交換器29の下流側に配置される。第3弁V3は、開度の調整ができる。ここでは、第3弁V3は、電動膨張弁である。
The third valve V3 is arranged downstream of the
冷媒量検知運転時に、第3弁V3の開度が小さくなる。本実施形態では、冷媒量検知運転において、第3弁V3は、最小開度である。通常運転時に、第3弁V3は、第1熱交換器24を流れる冷媒の流量の調整等を行う。冷媒量検知運転時の第3弁V3の開度は、通常運転時の第3弁V3の開度よりも小さい。ここでは、通常運転から冷媒量検知運転に切り替わった時に、第3弁V3の開度を小さくする。
During the refrigerant amount detection operation, the degree of opening of the third valve V3 is reduced. In this embodiment, the third valve V3 is at the minimum opening during the refrigerant amount detection operation. During normal operation, the third valve V3 adjusts the flow rate of the refrigerant flowing through the
冷媒量検知運転時には、第1弁V1が開いた後に、第2弁V2が開くとともに、第3弁V3の開度が小さくなる。 During the refrigerant amount detection operation, after the first valve V1 opens, the second valve V2 opens and the opening degree of the third valve V3 decreases.
また、熱源ユニット2には、複数の逆止弁V4~V9が設けられている。具体的には、第1逆止弁V4は、第1熱交換器24の冷媒流れ下流側において、レシーバ26の冷媒流れ上流側に配置されている。また、第1逆止弁V4は、液冷媒管24bに設けられている。第1逆止弁V4は、第1熱交換器24側からの冷媒の流れを許容し、レシーバ26側からの冷媒の流れを遮断する。
The
第2逆止弁V5は、レシーバ26と第1熱交換器24との間に配置されている。第2逆止弁V5は、レシーバ26側からの冷媒の流れを許容し、第1熱交換器24側からの冷媒の流れを遮断する。
A second check valve V5 is arranged between the
第3逆止弁V6は、加熱運転時に、過冷却熱交換器29をバイパスする冷媒配管に設けられている。第3逆止弁V6は、第1閉鎖弁31側からの冷媒の流れを許容し、第1熱交換器24側からの冷媒の流れを遮断する。
The third check valve V6 is provided in the refrigerant pipe that bypasses the
第4逆止弁V7は、第3弁V3と第1閉鎖弁31との間に配置されている。第4逆止弁V7は、第3弁V3側からの冷媒の流れを許容し、第1閉鎖弁31側からの冷媒の流れを遮断する。
The fourth check valve V7 is arranged between the third valve V3 and the
第5逆止弁V8は、四路切換弁22とアキュムレータ23との間に配置されている。第5逆止弁V8は、四路切換弁22側からの冷媒の流れを許容し、アキュムレータ23側からの冷媒の流れを遮断する。
A fifth check valve V8 is arranged between the four-
第6逆止弁V9は、圧縮機21と四路切換弁22との間に配置されている。第6逆止弁V9は、圧縮機21側からの冷媒の流れを許容し、四路切換弁22側からの冷媒の流れを遮断する。
A sixth check valve V9 is arranged between the
また、熱源ユニット2には、閉鎖弁31、32が設けられている。第1閉鎖弁31は、熱源ユニット2と連絡配管6との接続部に設けられている。第2閉鎖弁32は、熱源ユニット2と連絡配管7との接続部に設けられている。第1閉鎖弁31及び第2閉鎖弁32は、手動で開閉される弁である。ここでは、第1閉鎖弁31には液冷媒が流れ、第2閉鎖弁32にはガス冷媒が流れる。
The
また、熱源ユニット2には、各種のセンサが設けられている。具体的には、図1及び図2に示すように、熱源ユニット2には、吸入圧力センサ41、吐出圧力センサ42、吸入温度センサ43、吐出温度センサ44、室外温度センサ45、第1熱交換器出口温度センサ46、過冷却熱交換器出口温度センサ47及びレシーバ出口温度センサ48が設けられている。吸入圧力センサ41は、圧縮機21の吸入圧力を検出する。吐出圧力センサ42は、圧縮機21の吐出圧力を検出する。吸入温度センサ43は、圧縮機21の吸入温度を検出する。吐出温度センサ44は、圧縮機21の吐出温度を検出する。室外温度センサ45は、熱源ユニット2内に流入する室外空気の温度を検出する。第1熱交換器出口温度センサ46は、第1熱交換器を凝縮器として用いるときの凝縮器の出口温度を検出する。過冷却熱交換器出口温度センサ47は、第1熱交換器24を凝縮器として用いるときの過冷却熱交換器29の出口温度を検出する。レシーバ出口温度センサ48は、レシーバ26の出口温度を検出する。
Further, the
(1-2-2)利用ユニット
利用ユニット5は、庫内を冷却する庫内ユニットである。利用ユニット5は、連絡配管6、7を介して熱源ユニット2に接続されており、冷媒回路10の一部を構成する。
(1-2-2) Usage Unit The
利用ユニット5は、主として、利用側膨張弁51と、第2熱交換器52と、第2ファン53と、を有している。
The
利用側膨張弁51は、第2熱交換器52の液側に接続された電動膨張弁等であり、第2熱交換器52を流れる冷媒の流量の調整等を行う。また、利用側膨張弁51は、冷媒の通過を遮断することも可能である。
The user-
第2熱交換器52は、庫内の空気と冷媒とを熱交換するための機器である。第2熱交換器52は、冷却運転時には冷媒の蒸発器として機能し、庫内の空気を冷却する。また、第2熱交換器52は、加熱運転時には冷媒の凝縮器として機能し、庫内の空気を加熱する。第2熱交換器52として、例えば、伝熱管と多数のフィンとにより構成されたクロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型熱交換器を用いることができる。ただし、第2熱交換器52は、これに限定されず、他の型式の熱交換器であっても良い。
The
第2ファン53は、利用ユニット5内に空気を吸入するとともに、第2熱交換器52で冷媒と熱交換された空気を庫内に供給する。第2ファン53として、例えば、DCファンモータ等からなるモータによって駆動される遠心ファンや多翼ファン等を用いることができる。
The
また、利用ユニット5には、各種のセンサが設けられている。具体的には、利用ユニット5には、庫内温度センサ54、図2に示す第2熱交換器入口温度センサ55及び第2熱交換器出口温度センサ56が設けられている。庫内温度センサ54は、利用ユニット5に流入する空気の温度(庫内温度)を検出する。第2熱交換器入口温度センサ55は、第2熱交換器52の入口(冷却運転時には液液側)の冷媒の温度を検出する。第2熱交換器出口温度センサ56は、第2熱交換器52の出口(冷却運転時にはガス側)の冷媒の温度を検出する。
In addition, the
(1-2-3)連絡配管
連絡配管6、7は、冷凍装置1を設置場所に設置する際に、現地にて施工される冷媒管である。連絡配管6、7は、熱源ユニット2と利用ユニット5との組み合わせや設置場所等の条件に応じて長さや管径が異なるものである。このため、例えば、新規に空気調和装置を設置する場合には、連絡配管6、7の長さや管径等の条件に応じた適正な量の冷媒を充填する必要がある。ここでは、連絡配管6には液冷媒が流れ、連絡配管7にはガス冷媒が流れる。
(1-2-3) Connecting
(1-3)制御の詳細構成
図2に示すように、冷凍装置1は、構成機器の運転制御を行うために、第1制御部81と第2制御部82とリモコン60とが伝送線や通信線を介して接続された制御部8を備えている。第1制御部81は、熱源ユニット2に設けられている。第2制御部82は、利用ユニット5に設けられている。なお、ここでは、第1制御部81、第2制御部82及びリモコン60が伝送線や通信線を介して有線接続されているが、無線接続されていてもよい。
(1-3) Detailed Configuration of Control As shown in FIG. It has a
冷凍装置1の第1制御部81、第2制御部82及びリモコン60の制御装置は、各種演算及び処理を行い、例えば、CPUなどの演算処理装置により実現される。
The
(1-3-1)第1制御部
第1制御部81は、熱源ユニット2を構成する各部の動作を制御する。第1制御部81は、主として、第1CPU81aと、第1伝送部81bと、第1記憶部81cと、を有している。第1制御部81は、吸入圧力センサ41、吸入温度センサ43、吐出圧力センサ42、吐出温度センサ44、室外温度センサ45、第1熱交換器出口温度センサ46、過冷却熱交換器出口温度センサ47及びレシーバ出口温度センサ48の検出信号を受けることができるように構成されている。
(1-3-1) First Control Section The
第1CPU81aは、第1伝送部81b及び第1記憶部81cに接続されている。第1伝送部81bは、第2制御部82との間で制御データ等の伝送を行う。第1記憶部81cは、制御データ等を記憶する。そして、第1CPU81aは、第1伝送部81b及び第1記憶部81cを介して、制御データ等の伝送及び読み書きを行いつつ、熱源ユニット2に設けられた構成機器としての圧縮機21、四路切換弁22、第1ファン25、第1弁V1、第2弁V2、第3弁V3、過冷却膨張弁28等の運転制御を行う。
The
(1-3-2)第2制御部
第2制御部82は、利用ユニット5を構成する各部の動作を制御する。第2制御部82は、主として、第2CPU82aと、第2伝送部82bと、第2記憶部82cと、第2通信部82dと、を有している。第2制御部82は、庫内温度センサ54、第2熱交換器入口温度センサ55及び第2熱交換器出口温度センサ56の検出信号を受けることができるように構成されている。
(1-3-2) Second Control Section The
第2CPU82aは、第2伝送部82b、第2記憶部82c及び第2通信部82dに接続されている。第2伝送部82bは、第1制御部81との間で制御データ等の伝送を行う。第2記憶部82cは、制御データ等を記憶する。第2通信部82dは、リモコン60との間で制御データ等の送受信を行う。そして、第2CPU82aは、第2伝送部82b、第2記憶部82c及び第2通信部82dを介して、制御データ等の伝送、読み書き及び送受信を行いつつ、利用ユニット5に設けられた構成機器としての第2ファン53、利用側膨張弁51等の運転制御を行う。
The
(1-3-3)リモコン
リモコン60は、ユーザーが各種設定を入力するものである。リモコン60は、主として、リモコンCPU61と、リモコン記憶部62と、リモコン通信部63と、リモコン操作部64と、リモコン表示部65と、を有している。
(1-3-3) Remote Controller The
リモコンCPU61は、リモコン記憶部62、リモコン通信部63、リモコン操作部64及びリモコン表示部65に接続されている。リモコン記憶部62は、制御データ等を記憶する。リモコン通信部63は、第2通信部82dとの間で制御データ等の送受信を行う。リモコン操作部64は、ユーザーからの制御指令等の入力を受け付ける。リモコン表示部65は、運転表示等を行う。そして、リモコンCPU61は、リモコン操作部64を介して運転指令や制御指令等の入力を受け付けて、リモコン記憶部62に制御データ等の読み書きを行い、リモコン表示部65に運転状態や制御状態の表示等を行いつつ、リモコン通信部63を介して、第2制御部82に制御指令等を行う。
The
このように、冷凍装置1は、構成機器の運転制御を行う制御部8を備えている。そして、制御部8は、吸入圧力センサ41、吸入温度センサ43、吐出圧力センサ42、吐出温度センサ44、室外温度センサ45、第1熱交換器出口温度センサ46、過冷却熱交換器出口温度センサ47、レシーバ出口温度センサ48、庫内温度センサ54、第2熱交換器入口温度センサ55及び第2熱交換器出口温度センサ56の検出信号等に基づいて構成機器としての圧縮機21、四路切換弁22、第1ファン25、過冷却膨張弁28、第1弁V1、第2弁V2、第3弁V3、第2ファン53、利用側膨張弁51等の制御を行い、冷却運転、加熱運転、冷媒量検知運転及び各種制御を行うことができるように構成されている。
As described above, the
(1-3-4)第1制御部による通常運転及び冷媒量検知運転の制御
第1制御部81は、通常運転と冷媒量検知運転とを切り換えて行うように制御する。第1制御部81は、通常運転時に、利用ユニット5からの熱負荷に応じて、各種機器21、22、25及び各種弁28、V1~V3を制御する。
(1-3-4) Control of Normal Operation and Refrigerant Amount Detection Operation by First Control Unit The
第1制御部81は、通常運転時に、第1弁V1を閉めて、第1流路P1に冷媒が流れないように制御する。
The
また、第1制御部81は、通常運転時に、第2弁V2を閉めて、第2流路P2に冷媒が流れないように制御する。これにより、第1制御部81は、冷却運転時に、第1熱交換器24から、液冷媒管24bを通って、レシーバ26へ冷媒を流す。
In addition, the
また、第1制御部81は、利用ユニット5から要求される熱負荷に応じて、第3弁V3の開度を制御する。ここでは、第1制御部81は、冷却運転時には、第3弁V3を全開にする。
Further, the
第1制御部81は、冷媒回路10内の冷媒量を検知するための冷媒量検知運転時に、第1弁V1を開ける。ここでは、第1制御部81は、冷媒量検知運転時に切り替わった時に、第1弁V1を開ける。これにより、第1制御部81は、第1流路P1に冷媒を流す。
The
また第1制御部81は、冷媒量検知運転時に、第2弁V2を開ける。これにより、第1制御部81は、第1熱交換器24から第2流路P2に冷媒を流す。ここでは、第1制御部81は、冷媒量検知運転時に、第1熱交換器24から、レシーバ26及び第3弁V3をバイパスする第2流路P2に冷媒を流す。
The
また、第1制御部81は、冷媒量検知運転時に、第3弁V3の開度を小さくする。ここでは、第1制御部81は、冷媒量検知運転時に切り替わったときに、第3弁V3の開度を最小開度にする。
In addition, the
また、第1制御部81は、冷媒量検知運転時には、第1弁V1を開けた後に、第2弁V2を開くとともに、第3弁V3の開度を小さくする。
Further, during the refrigerant amount detection operation, the
また、第1制御部81は、冷媒量検知運転時に、第1熱交換器24を凝縮器として用いるときの凝縮器出口温度、冷媒回路10の高圧、冷媒回路10の低圧、レシーバ26の出口温度、外気温、蒸発温度、及び圧縮機21の回転数の少なくとも1つを用いて、冷媒量の検知を行う。なお、凝縮器出口温度は、第1熱交換器出口温度センサ46で検出される。冷媒回路10の高圧は、吐出圧力センサ42で検出される。冷媒回路10の低圧は、吸入圧力センサ41で検出される。レシーバ26の出口温度は、レシーバ出口温度センサ48で検出される。外気温は、室外温度センサ45で検出される。蒸発温度は、吸入圧力センサ41で検出された吸入圧力を冷媒の飽和温度に換算することによって得られる。圧縮機21の回転数は、圧縮機21から把握される。
Further, during the refrigerant amount detection operation, the
本実施形態では、凝縮器における冷媒の凝縮温度と凝縮器の出口温度との温度差である過冷却度(具体的には、吐出圧力センサ42で検出される冷媒の圧力を飽和温度に換算し、この飽和温度から第1熱交換器出口温度センサ46で検出される冷媒の温度を差し引いた温度差)を用いて、冷媒量検知運転を行う。
In this embodiment, the degree of subcooling, which is the temperature difference between the condensation temperature of the refrigerant in the condenser and the outlet temperature of the condenser (specifically, the pressure of the refrigerant detected by the
(2)冷凍装置の動作
次に、図1~図5を参照して、本実施形態の冷凍装置1の動作について説明する。冷凍装置1では、通常運転としての冷却運転及び加熱運転と、冷媒量検知運転とが行われる。以下、冷却運転及び冷媒量検知運転について説明する。なお、下記の冷凍装置1の動作は、冷凍装置1の機器構成を制御する第1制御部81及び第2制御部82を有する制御部8によって行われる。
(2) Operation of Refrigerating Device Next, the operation of the
(2-1)冷却運転
冷却運転の動作について、図3を参照して説明する。冷却運転では、冷凍サイクルの低圧の値(吸入圧力センサ41の検出値)が一定値になるように圧縮機21の運転周波数が制御され、第2熱交換器52の出口の冷媒の過熱度が所定の目標値になるように、利用側膨張弁51の開度が調節される。
(2-1) Cooling Operation The operation of the cooling operation will be described with reference to FIG. In the cooling operation, the operating frequency of the
冷却運転は、リモコン操作部64を介して冷却運転の指令を受け付けた制御部8が、熱源ユニット2及び利用ユニット5の構成機器としての圧縮機21、四路切換弁22、第1ファン25、第1弁V1、第2弁V2、弟3弁V3、利用側膨張弁51、第2ファン53等を運転制御することによって行われる。
The cooling operation is performed by the
図3に示すように、冷却運転時には、第1弁V1を閉めて、第1流路P1に冷媒を流さない。また、冷却運転時には、第2弁V2を閉めて、第2流路P2に冷媒を流さない。また、冷却運転時には、第3弁V3を全開にする。また、冷却運転時は、四路切換弁22によって、圧縮機21の吐出側が第1熱交換器24のガス側に接続され、かつ、圧縮機21の吸入側がガス側の連絡配管7を介して第2熱交換器52のガス側に接続される(図3の四路切換弁22の実線を参照)。また、冷却運転時には、第1熱交換器24は、凝縮器として用いられる。
As shown in FIG. 3, during the cooling operation, the first valve V1 is closed to prevent the coolant from flowing through the first flow path P1. Also, during the cooling operation, the second valve V2 is closed to prevent the refrigerant from flowing through the second flow path P2. Further, during the cooling operation, the third valve V3 is fully opened. Further, during cooling operation, the discharge side of the
冷却運転では、低圧のガス冷媒が、圧縮機21に吸入されて圧縮されて高圧のガス冷媒となる。高圧のガス冷媒は、逆止弁V9及び四路切換弁22を経由して第1熱交換器24に送られる。高圧のガス冷媒は、第1熱交換器24において、第1ファン25によって供給される室外空気と熱交換を行って凝縮して高圧の液冷媒となる。高圧の液冷媒は、逆止弁V4を経由してレシーバ26に送られ、レシーバ26内に一時的に溜められた後、過冷却熱交換器29に送られる。過冷却熱交換器29でさらに冷却された高圧の液冷媒は、第3弁V3、逆止弁V7及び閉鎖弁31を経由して、熱源ユニット2から流出する。
In the cooling operation, low-pressure gas refrigerant is sucked into the
熱源ユニット2から流出した冷媒は、液側の連絡配管6を経由して、利用ユニット5に送られる。利用ユニット5では、高圧の液冷媒が、利用側膨張弁51によって減圧された後に、第2熱交換器52に送られる。この冷媒は、第2熱交換器52において、第2ファン53によって供給される庫内の空気と熱交換を行って蒸発して低圧のガス冷媒となる。この低圧のガス冷媒は、利用ユニット5から流出する。
The refrigerant that has flowed out of the
利用ユニット5から流出した冷媒は、ガス側の連絡配管7を経由して熱源ユニット2に送られ、閉鎖弁32、四路切換弁22及び逆止弁V8及びアキュムレータ23を経由して、再び、圧縮機21に吸入される。
The refrigerant flowing out of the
ここで、本実施形態の過冷却回路の冷却運転時の役割について説明する。過冷却熱交換器29を出た冷媒の一部を分岐して、分岐配管27を通じて、圧縮機21に送る。また、過冷却熱交換器29において、分岐配管27を流れて過冷却膨張弁28で減圧された冷媒によって、利用ユニット5へ流れる冷媒を冷却する。
Here, the role of the supercooling circuit of this embodiment during the cooling operation will be described. A portion of the refrigerant exiting the
(2-2)冷媒量検知運転
冷媒量検知運転の動作について、主に図2及び図4~図6を参照して説明する。ここでは、通常運転としての冷却運転が所定時間行われた後に、冷媒量検知運転を行って、冷媒回路10内の冷媒量が基準量を満たすかどうかを検知する例について、説明する。
(2-2) Refrigerant Amount Detection Operation The operation of the refrigerant amount detection operation will be described mainly with reference to FIGS. 2 and 4 to 6. FIG. Here, an example will be described in which after the cooling operation as the normal operation is performed for a predetermined time, the refrigerant amount detection operation is performed to detect whether or not the amount of refrigerant in the
図6に示すように、まず、第1制御部81は、冷媒量検知運転を行うことを受信すると、冷媒量検知制御を開始する(ステップS1)。
As shown in FIG. 6, first, when the
次に、第1制御部81(詳細には第1CPU81a)は、冷却運転が行われているか否かを判定する(ステップS2)。ステップS2において、冷却運転が行われていない場合には、冷媒量検知制御を終了する(ステップS9)。一方、ステップS2において、冷却運転が行われている場合には、冷媒量検知運転を開始する。
Next, the first control unit 81 (specifically, the
具体的には、第1弁V1を開ける(ステップS3)。これにより、図4に示すように、第1熱交換器24をバイパスして、圧縮機21の吐出側とレシーバ26とを接続する第1流路P1に冷媒が流れる。このため、圧縮機21から吐出されるガス冷媒を、第1熱交換器24をバイパスする第1流路P1を介して、レシーバ26に送ることができる。このようにして、レシーバ26内の液冷媒を冷媒回路10に押し出して、レシーバ26をガス冷媒で充満させる。
Specifically, the first valve V1 is opened (step S3). As a result, as shown in FIG. 4 , the refrigerant bypasses the
このように、このステップS3では、レシーバ26内の液冷媒を排出する運転を行う。この運転では、以下の動作を行う。圧縮機21から吐出されたガス冷媒は、第1流路P1からレシーバ26に送られる。そして、レシーバ26から排出された液冷媒は、過冷却熱交換器29、第3弁V3、逆止弁V7及び閉鎖弁31を経由して、熱源ユニット2から流出する。熱源ユニット2から流出した冷媒は、連絡配管6を経由して、利用ユニット5に送られる。利用ユニット5に送られた冷媒は、利用側膨張弁51及び第2熱交換器52を経由して、利用ユニット5から流出する。利用ユニット5から流出した冷媒は、連絡配管7を経由して熱源ユニット2に送られ、閉鎖弁32、四路切換弁22及び逆止弁V8及びアキュムレータ23を経由して、再び、圧縮機21に吸入される。
In this way, in this step S3, the operation of discharging the liquid refrigerant in the
次に、レシーバ26内の液冷媒が排出されたか否かを判定する(ステップS4)。本実施形態のステップS4では、図6に示すように、過冷却度が第1値未満であるか否かを判定する。ここでは、第1制御部81は、過冷却熱交換器29における冷媒の凝縮温度と、過冷却熱交換器29の出口温度との温度差である、過冷却熱交換器29出口の過冷却度f(HP)-TLを用いる。
Next, it is determined whether or not the liquid refrigerant in the
より具体的には、第1制御部81は、吐出圧力センサ42で検出された圧縮機21の吐出圧力HPと、過冷却熱交換器出口温度センサ47で検出された過冷却熱交換器29の出口温度TLと、を取得する。そして、取得した吐出圧力HPを飽和温度f(HP)に換算し、この飽和温度f(HP)から過冷却熱交換器29の出口温度TLを差し引いた温度差である過冷却度f(HP)-TLを算出する。本実施形態では、第1制御部81は、この過冷却度f(HP)-TLが、第1値未満であるか否かを判定する。第1値は、例えば1であるが、任意に設定することができる。
More specifically, the
ステップS4において、過冷却度f(HP)-TLが第1値以上である場合には、その状態を保持する。一方、ステップS4において、過冷却度f(HP)-TLが第1値未満である場合には、レシーバ26内の液冷媒が押し出されて、ガス冷媒が充満したと判定する。
In step S4, if the degree of supercooling f(HP)-TL is equal to or greater than the first value, that state is maintained. On the other hand, in step S4, if the subcooling degree f(HP)-TL is less than the first value, it is determined that the liquid refrigerant in the
次に、第2弁V2を開けるとともに、第3弁V3の開度を小さくする(ステップS5)。ステップS5での第2弁V2の開動作及び第3弁V3を絞る動作は、ほぼ同時に行われる。 Next, the second valve V2 is opened and the degree of opening of the third valve V3 is reduced (step S5). The opening operation of the second valve V2 and the operation of throttling the third valve V3 in step S5 are performed substantially simultaneously.
第2弁V2を開けることによって、図5に示すように、レシーバ26をバイパスして、第1熱交換器24から第2流路P2に冷媒が流れる。これにより、レシーバ26に冷媒を送ることを抑制できる。本実施形態では、ステップS5では、レシーバ26及び過冷却熱交換器29に冷媒を送ることを抑制する。
By opening the second valve V2, as shown in FIG. 5, the refrigerant bypasses the
また、第3弁V3の開度を小さくすることによって、液冷媒の密度が低くなりすぎることを抑制できる。 Further, by reducing the degree of opening of the third valve V3, it is possible to prevent the density of the liquid refrigerant from becoming too low.
このように、このステップS5では、冷媒回路10内の冷媒量を判定するための運転を行う。この運転では、以下の動作を行う。圧縮機21から吐出されたガス冷媒は、逆止弁V9、四路切換弁22及び第1熱交換器24を経由して、第2流路P2に送られる。そして、第2弁V2、逆止弁V7及び閉鎖弁31を経由して、熱源ユニット2から流出する。熱源ユニット2から流出した冷媒は、連絡配管6を経由して、利用ユニット5に送られる。利用ユニット5に送られた冷媒は、利用側膨張弁51及び第2熱交換器52を経由して、利用ユニット5から流出する。利用ユニット5から流出した冷媒は、連絡配管7を経由して熱源ユニット2に送られ、閉鎖弁32、四路切換弁22及び逆止弁V8及びアキュムレータ23を経由して、再び、圧縮機21に吸入される。
Thus, in this step S5, the operation for determining the amount of refrigerant in the
次に、冷媒回路10内の冷媒量が基準量を満たしているか否かを判定する(ステップS6)。本実施形態のステップS6では、図6に示すように、過冷却度が第2値未満であるか否かを判定する。ここでは、第1制御部81は、凝縮器として用いられる第1熱交換器24における冷媒の凝縮温度と凝縮器として用いられる第1熱交換器24の出口温度Tclとの温度差である過冷却度f(HP)-Tclを用いる。
Next, it is determined whether or not the amount of refrigerant in the
より具体的には、第1制御部81は、吐出圧力センサ42で検出された圧縮機21の吐出圧力HPと、第1熱交換器出口温度センサ46で検出された第1熱交換器24の出口温度Tclと、を取得する。そして、取得した吐出圧力HPを飽和温度f(HP)に換算し、この飽和温度f(HP)から第1熱交換器24の出口温度Tclを差し引いた温度差である過冷却度f(HP)-Tclを算出する。本実施形態では、第1制御部81は、この過冷却度f(HP)-Tclが、第2値以上であるか否かを判定する。第2値は、例えば3であるが、任意に設定することができる。
More specifically, the
ステップS6において、過冷却度f(HP)-Tclが第2値以上である場合には、第1制御部81は、冷媒回路10内の冷媒量が正常であると判定する(ステップS7)。一方、ステップS6において、過冷却度f(HP)-Tclが第2値未満である場合には、第1制御部81は、冷媒回路10内の冷媒量が異常であると判定する(ステップS8)。
ここでは、ステップS8において冷媒量が異常であると判定されると、冷媒回路10内の冷媒量が基準量を満たしていないので、冷媒漏洩が生じていることを報知する。
If the subcooling degree f(HP)-Tcl is equal to or greater than the second value in step S6, the
Here, if it is determined in step S8 that the amount of refrigerant is abnormal, the amount of refrigerant in the
ステップS7及びS8において冷媒回路10内の冷媒量を検知すると、冷媒量検知制御を終了する(ステップS9)。このような冷媒量検知運転は、不定期に行ってもよいが、本実施形態では定期的に行う。定期的な運転として、例えば、冷媒量検知運転は1日1回行われる。
When the amount of refrigerant in the
(3)特徴
(3-1)
以上説明したように、本実施形態に係る冷凍装置1及び熱源ユニット2は、圧縮機21と、第1熱交換器24と、レシーバ26と、第1流路P1と、第1弁V1と、を備える。圧縮機21は、冷媒を圧縮する。第1熱交換器24は、冷媒の凝縮器として用いられる。レシーバ26は、第1熱交換器24を凝縮器として用いる通常運転時に、第1熱交換器24から出た冷媒を溜める。第1流路P1は、第1熱交換器24をバイパスして、圧縮機21の吐出側とレシーバ26とを接続する。第1弁V1は、第1流路P1を開閉する。冷媒回路10内の冷媒量を検知するための冷媒量検知運転時に、第1弁V1が開く。
(3) Features (3-1)
As described above, the
ここでは、冷媒量検知運転時に第1弁V1が開くので、図4に示すように、圧縮機21から吐出される冷媒を、第1熱交換器24をバイパスする第1流路P1を介して、レシーバ26に送ることができる。これにより、レシーバ26内の液冷媒を冷媒回路10に押し出して、レシーバ26をガス冷媒で充満させた状態で、図5に示すように、冷媒量検知運転を行うことができる。このため、冷媒量検知運転を行う際に、図4に示すように、レシーバ26は、高温の液冷媒を排出しても高温のガス冷媒が充填されるので、高温状態を維持できる。したがって、冷媒量検知運転の頻度を上げて、通常運転と冷媒量検知運転との切り替え頻度が多くても、レシーバ26の温度変化を減らすことができるので、レシーバ26外殻の結露、配管接続部への熱応力作用などの現象を減らすことができる。これにより、レシーバ26の耐力を上げずに、通常運転及び冷媒量検知運転を行うことができる。
Here, since the first valve V1 is opened during the refrigerant amount detection operation, as shown in FIG. , can be sent to the
また、冷媒量検知運転を行っても、第2熱交換器52による庫内の冷却を続行できるので、冷却能力の低下を抑制することができる。
In addition, even if the refrigerant amount detection operation is performed, the
(3-2)
本実施形態の冷凍装置1及び熱源ユニット2は、第1制御部81をさらに備える。第1制御部81は、通常運転時に、第1弁V1を閉め、かつ、冷媒量検知運転時に、第1弁V1を開ける。
(3-2)
The refrigerating
ここでは、第1熱交換器24を凝縮器として用いる冷却運転時に、第1弁V1を閉めて、第1流路P1を使わない。一方、冷媒量判定運転時に、第1弁V1を開けて、第1流路P1を使う。このため、通常運転と冷媒量検知運転とを適切に行うことができる。
Here, during the cooling operation using the
(3-3)
本実施形態の冷凍装置1及び熱源ユニット2は、第2流路P2をさらに備える。第2流路P2は、第1熱交換器24と接続され、レシーバ26をバイパスする。冷媒量検知運転時に、冷媒は、第1熱交換器24から第2流路P2に流れる。
(3-3)
The refrigerating
ここでは、冷媒量検知運転時に、第2流路P2に冷媒を流すことによって、レシーバ26に冷媒を送ることを減らすことができる。このため、図4に示すレシーバ26内の液冷媒を排出する運転後に、図5に示す冷媒量を判定する運転を行っても、レシーバ26に液冷媒が溜まることを抑制できる。したがって、冷媒量検知運転において、冷媒量を検知する精度を高めることができる。
Here, the amount of refrigerant sent to the
(3-4)
本実施形態の冷凍装置1及び熱源ユニット2は、第2弁V2をさらに備える。第2弁V2は、第2流路P2を開閉する。
(3-4)
The refrigerating
ここでは、冷媒量検知運転時に、第2弁V2を開けることによって、第2流路P2に冷媒を流すことができる。一方、通常運転時に、第2弁V2を閉めることによって、第2流路P2に冷媒を流すことを抑制できる。このため、通常運転と冷媒量検知運転とをより適切に行うことができる。 Here, the refrigerant can flow through the second flow path P2 by opening the second valve V2 during the refrigerant amount detection operation. On the other hand, during normal operation, by closing the second valve V2, it is possible to suppress the refrigerant from flowing through the second flow path P2. Therefore, normal operation and refrigerant amount detection operation can be performed more appropriately.
(3-5)
本実施形態の冷凍装置1及び熱源ユニット2は、第3弁V3をさらに備える。第3弁V3は、通常運転時に、レシーバ26の下流側に配置される。冷媒量検知運転時に、第3弁V3の開度が小さくなる。
(3-5)
The refrigerating
ここでは、冷媒量検知運転時に、レシーバ26の下流に配置された第3弁V3の開度を小さくすることによって、液冷媒の密度が低くなりすぎることを抑制できる。
Here, by reducing the degree of opening of the third valve V3 arranged downstream of the
(3-6)
本実施形態の冷凍装置1及び熱源ユニット2は、第2流路P2をさらに備える。第2流路P2は、レシーバ26及び第3弁V3をさらにバイパスする。
(3-6)
The refrigerating
ここでは、冷媒量検知運転時に、レシーバ26及び第3弁V3をバイパスする第2流路P2に冷媒を流すことができる。このため、液冷媒の密度が低くなりすぎることを抑制しつつ、冷媒量検知運転を行うことができる。
Here, the refrigerant can flow through the second flow path P2 that bypasses the
(3-7)
本実施形態の冷凍装置1及び熱源ユニット2において、冷媒量検知運転時には、第1弁V1が開いた後に、第2弁V2が開くとともに、第3弁V3の開度が小さくなる。
(3-7)
In the
ここでは、図4に示すように、第1弁V1が開くことによって、レシーバ26内の液冷媒を押し出した後に、図5に示すように、第2弁V2が開くことによって、レシーバ26内に液冷媒が溜まることを抑制できるとともに、第3弁V3の開度が小さくなることによって、液冷媒の密度が低くなりすぎることを抑制できる。このため、液冷媒の密度を保ちつつ、冷媒量を検知することができる。
Here, as shown in FIG. 4, the liquid refrigerant in the
(3-8)
本実施形態の冷凍装置1及び熱源ユニット2は、冷媒量検知運転は、第1熱交換器24を凝縮器として用いるときの凝縮器出口温度、冷媒回路10の高圧、冷媒回路10の低圧、レシーバ26の出口温度、外気温、蒸発温度、及び圧縮機21の回転数の少なくとも1つを用いて、冷媒量の検知を行う。
(3-8)
In the
ここでは、凝縮器出口温度、高圧、低圧、レシーバ26の出口温度、外気温、蒸発温度、及び圧縮機21の回転数の少なくとも1つを用いて、冷媒量を検知するので、冷媒量検知運転を容易に実現できる。
Here, the refrigerant amount is detected using at least one of the condenser outlet temperature, high pressure, low pressure,
なお、過冷却熱交換器29をさらに備える冷凍装置1及び熱源ユニット2において、冷媒量検知運転は、過冷却熱交換器29の前後の温度を用いてもよい。
In the
(3-9)
本実施形態の冷凍装置1は、熱源ユニット2と、利用ユニット5と、を備える。利用ユニット5は、熱源ユニット2と接続され、第2熱交換器52を含む。
(3-9)
A refrigerating
ここでは、上記熱源ユニット2を備えているので、冷媒量検知運転の頻度を上げても、レシーバ26外殻の結露、配管接続部への熱応力作用などの現象を減らす冷凍装置1を実現できる。
Here, since the
(4)変形例
(4-1)変形例A
上記実施形態では、冷媒量検知運転は、通常運転としての冷却運転が所定時間行われた後に、冷媒量検知運転を行う動作を例に挙げて説明したが、これに限定されない。本開示の冷媒量検知運転は、冷媒回路10内を循環する冷媒の状態を安定させる運転を行いつつ、冷媒回路10内の冷媒量が目標量に到達するまで冷媒回路10に冷媒を充填する運転に適用してもよい。
(4) Modification (4-1) Modification A
In the above-described embodiment, the refrigerant amount detection operation has been described by exemplifying the operation of performing the refrigerant amount detection operation after the cooling operation as the normal operation has been performed for a predetermined period of time, but the operation is not limited to this. The refrigerant amount detection operation of the present disclosure is an operation that stabilizes the state of the refrigerant circulating in the
このように、本開示の冷凍装置1及び熱源ユニット2は、冷媒量検知運転として、冷媒回路10内の冷媒量が基準量を満たすか否かを検知する冷媒漏洩検知運転と、試運転時に冷媒を充填する冷媒充填運転と、を行うことができる。
In this way, the refrigerating
(4-2)変形例B
上記実施形態では、冷媒量検知運転時に、レシーバ26内の液冷媒が排出されたか否かを判定する工程(ステップS4)では、過冷却熱交換器29の出口の過冷却度を用いて判定しているが、これに限定されない。本開示の冷媒量検知運転では、ステップS4において、別の指標を用いてもよく、レシーバ26内に貯留される液冷媒の液面を検出してもよい。
(4-2) Modification B
In the above embodiment, in the step of determining whether or not the liquid refrigerant in the
(4-3)変形例C
上記実施形態では、冷媒量検知運転時に、熱源ユニット2が検出する指標を用いて、冷媒量の検知を行うが、これに限定されない。冷媒量検知運転は、利用ユニット5が検出する指標を用いてもよく、熱源ユニット2及び利用ユニット5が検出する指標を用いてもよい。本変形例では、冷媒量検知運転は、利用ユニット5の利用側膨張弁51の開度、第2熱交換器52の出口温度などを用いて、冷媒量の検知を行う。
(4-3) Modification C
In the above embodiment, the index detected by the
(4-4)変形例D
上記実施形態では、1つの利用ユニット5を備える冷凍装置1を例に挙げて説明したが、これに限定されない。本開示の冷凍装置は、2つ以上の利用ユニットを備えてもよい。この場合、各利用ユニットの容量は、同じでもよく、異なっていてもよい。
(4-4) Modification D
In the above embodiment, the
(4-5)変形例E
上記実施形態では、過冷却回路を備える冷凍装置1を例に挙げて説明したが、これに限定されない。本変形例では、分岐配管27、過冷却膨張弁28及び過冷却熱交換器29は、省略されている。
(4-5) Modification E
Although the
(4-6)変形例F
上記実施形態では、冷却運転及び加熱運転が可能な冷凍装置1を例に挙げて説明したが、これに限定されない。本変形例では、冷却運転専用の冷凍装置である。
(4-6) Modification F
In the above embodiment, the
以上、本開示の実施形態を説明したが、特許請求の範囲に記載された本開示の趣旨及び範囲から逸脱することなく、形態や詳細の多様な変更が可能なことが理解されるであろう。 Although embodiments of the present disclosure have been described above, it will be appreciated that various changes in form and detail may be made without departing from the spirit and scope of the present disclosure as set forth in the appended claims. .
1 :冷凍装置
2 :熱源ユニット
5 :利用ユニット
10 :冷媒回路
21 :圧縮機
24 :第1熱交換器
26 :レシーバ
52 :第2熱交換器
81 :第1制御部(制御部)
P1 :第1流路
P2 :第2流路
V1 :第1弁
V2 :第2弁
V3 :第3弁
Reference Signs List 1: Refrigerating device 2: Heat source unit 5: Utilization unit 10: Refrigerant circuit 21: Compressor 24: First heat exchanger 26: Receiver 52: Second heat exchanger 81: First control unit (control unit)
P1: first flow path P2: second flow path V1: first valve V2: second valve V3: third valve
Claims (9)
冷媒を圧縮する圧縮機(21)と、
前記冷媒の凝縮器として用いられる第1熱交換器(24)と、
前記第1熱交換器を凝縮器として用いる通常運転時に、前記第1熱交換器から出た前記冷媒を溜めるレシーバ(26)と、
前記第1熱交換器をバイパスして、前記圧縮機の吐出側と前記レシーバとを接続する第1流路(P1)と、
前記第1流路を開閉する第1弁(V1)と、
を備え、
前記冷媒回路内の冷媒量を検知するための冷媒量検知運転時に、前記第1弁が開く、
熱源ユニット。 A heat source unit (2) that constitutes a refrigerant circuit (10) that performs a refrigeration cycle by being connected to a utilization unit (5),
a compressor (21) for compressing a refrigerant;
a first heat exchanger (24) used as a condenser for the refrigerant;
a receiver (26) for storing the refrigerant discharged from the first heat exchanger during normal operation using the first heat exchanger as a condenser;
a first flow path (P1) connecting the discharge side of the compressor and the receiver, bypassing the first heat exchanger;
a first valve (V1) that opens and closes the first flow path;
with
the first valve opens during a refrigerant amount detection operation for detecting the amount of refrigerant in the refrigerant circuit;
heat source unit.
請求項1に記載の熱源ユニット。 A control unit (81) that closes the first valve during the normal operation and opens the first valve during the refrigerant amount detection operation,
The heat source unit according to claim 1.
前記冷媒量検知運転時に、前記冷媒は、前記第1熱交換器から前記第2流路に流れる、
請求項1または2に記載の熱源ユニット。 further comprising a second flow path (P2) connected to the first heat exchanger and bypassing the receiver;
During the refrigerant amount detection operation, the refrigerant flows from the first heat exchanger to the second flow path,
The heat source unit according to claim 1 or 2.
請求項3に記載の熱源ユニット。 Further comprising a second valve (V2) that opens and closes the second flow path,
The heat source unit according to claim 3.
前記冷媒量検知運転時に、前記第3弁の開度が小さくなる、
請求項1~4のいずれか1項に記載の熱源ユニット。 Further comprising a third valve (V3) arranged downstream of the receiver during normal operation,
The degree of opening of the third valve decreases during the refrigerant amount detection operation,
A heat source unit according to any one of claims 1 to 4.
前記第2流路は、前記第3弁をバイパスする、
請求項5に記載の熱源ユニット。 further comprising a second flow path (P2) connected to the first heat exchanger and bypassing the receiver;
the second flow path bypasses the third valve;
The heat source unit according to claim 5.
前記第2流路を開閉する第2弁(V2)と、
をさらに備え、
前記冷媒量検知運転時には、前記第1弁が開いた後に、前記第2弁が開くとともに、第3弁の開度が小さくなる、
請求項5または6に記載の熱源ユニット。 a second flow path (P2) connected to the first heat exchanger and bypassing the receiver;
a second valve (V2) for opening and closing the second flow path;
further comprising
During the refrigerant amount detection operation, the second valve opens after the first valve opens, and the opening degree of the third valve decreases.
The heat source unit according to claim 5 or 6.
請求項1~7のいずれか1項に記載の熱源ユニット。 The refrigerant amount detection operation includes a condenser outlet temperature when the first heat exchanger is used as a condenser, a high pressure of the refrigerant circuit, a low pressure of the refrigerant circuit, an outlet temperature of the receiver, an outside air temperature, an evaporation temperature, and Detecting the amount of refrigerant using at least one of the rotation speeds of the compressor,
The heat source unit according to any one of claims 1-7.
前記熱源ユニットと接続され、第2熱交換器を含む利用ユニットと、
を備える、
冷凍装置(1)。
a heat source unit according to any one of claims 1 to 8;
a utilization unit connected to the heat source unit and including a second heat exchanger;
comprising
A refrigerator (1).
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- 2022-12-19 WO PCT/JP2022/046568 patent/WO2023120448A1/en unknown
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