JP6072178B1 - Refrigeration cycle equipment - Google Patents
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Abstract
【課題】冷媒とともに潤滑油が循環する冷凍サイクル装置において、デフロスト運転から暖房運転に復帰する際の液バック現象を抑制しつつ、圧縮機への返油量を増加させる。【解決手段】冷凍サイクル装置は、冷媒回路と、制御装置とを備える。冷媒回路は、圧縮機と、第1熱交換器と、第2熱交換器と、冷媒容器と、第1減圧装置と、第2減圧装置と、四方弁と、冷媒容器の内部と圧縮機の吸入側とを接続するバイパス流路と、バイパス流路上に設けられた第3減圧装置とを備える。制御装置は、四方弁を暖房サイクル状態にして圧縮機を作動する暖房運転中に、第1熱交換器に付着する霜を除去するために四方弁を冷房サイクル状態にするデフロスト運転を行なう。制御装置は、デフロスト運転が終了した場合、四方弁を冷房サイクル状態に維持したまま第3減圧装置を開き第2減圧装置を閉じる冷媒回収運転を行なう。【選択図】図6In a refrigeration cycle apparatus in which lubricating oil circulates together with a refrigerant, an amount of oil returned to a compressor is increased while suppressing a liquid back phenomenon when returning from a defrost operation to a heating operation. A refrigeration cycle apparatus includes a refrigerant circuit and a control device. The refrigerant circuit includes a compressor, a first heat exchanger, a second heat exchanger, a refrigerant container, a first pressure reducing device, a second pressure reducing device, a four-way valve, the inside of the refrigerant container, and the compressor. A bypass channel connecting the suction side and a third decompression device provided on the bypass channel are provided. During the heating operation in which the compressor is operated with the four-way valve in the heating cycle state, the control device performs a defrost operation in which the four-way valve is in the cooling cycle state in order to remove frost attached to the first heat exchanger. When the defrost operation is completed, the control device performs a refrigerant recovery operation in which the third pressure reducing device is opened and the second pressure reducing device is closed while the four-way valve is maintained in the cooling cycle state. [Selection] Figure 6
Description
本発明は、冷凍サイクル装置に関し、特に、冷媒とともに潤滑油が循環する冷凍サイクル装置に関する。 The present invention relates to a refrigeration cycle apparatus, and more particularly to a refrigeration cycle apparatus in which lubricating oil circulates together with a refrigerant.
従来、冷凍サイクル装置においては、暖房運転中において、室外熱交換器に付着する霜を除去するために暖房運転から冷房運転へと一時的に運転を切り換えるデフロスト運転(除霜運転)が行なわれるものがある。 Conventionally, in a refrigeration cycle apparatus, during a heating operation, a defrost operation (defrosting operation) in which the operation is temporarily switched from a heating operation to a cooling operation in order to remove frost attached to the outdoor heat exchanger is performed. There is.
特開2014−152937号公報(特許文献1)には、圧縮機、四方弁、室外熱交換器、室外熱交側の膨張弁、冷媒容器、室内熱交側の膨張弁、室内熱交換器、四方弁、圧縮機の順に接続した冷媒回路と、冷媒容器と圧縮機の吸入側とを接続するバイパス管と、バイパス管上に設けられた調整弁とを備える冷凍サイクル装置において、デフロスト運転中に調整弁を開いて冷媒容器内のガス冷媒をバイパス管に排出することが開示されている。 JP 2014-152937 A (Patent Document 1) includes a compressor, a four-way valve, an outdoor heat exchanger, an outdoor heat exchange side expansion valve, a refrigerant container, an indoor heat exchange side expansion valve, an indoor heat exchanger, In a refrigeration cycle apparatus comprising a refrigerant circuit connected in the order of a four-way valve and a compressor, a bypass pipe connecting a refrigerant container and a suction side of the compressor, and a regulating valve provided on the bypass pipe, during a defrost operation It is disclosed that the regulating valve is opened to discharge the gas refrigerant in the refrigerant container to the bypass pipe.
特許文献1に開示された冷凍サイクル装置においては、デフロスト運転中に調整弁を開いて冷媒容器内のガス抜きを行なうことによって、室外熱交換器に溜まった液冷媒が冷媒容器に回収され易くなる。これにより、室外熱交換器に溜まる液冷媒の量が少なくなるため、デフロスト運転から暖房運転に復帰する際に、室外熱交換器から圧縮機に多量の液冷媒が戻る現象(以下「液バック現象」ともいう)が生じることが抑制され得る。 In the refrigeration cycle apparatus disclosed in Patent Document 1, the liquid refrigerant accumulated in the outdoor heat exchanger is easily collected in the refrigerant container by opening the regulating valve and degassing the refrigerant container during the defrost operation. . As a result, the amount of liquid refrigerant that accumulates in the outdoor heat exchanger decreases, and therefore, when returning from the defrost operation to the heating operation, a large amount of liquid refrigerant returns from the outdoor heat exchanger to the compressor (hereinafter referred to as “liquid back phenomenon”). ")" Can be suppressed.
しかしながら、冷媒容器に液冷媒とともに潤滑油も多く滞留してしまうため、圧縮機の潤滑不良が生じやすくなることが懸念される。すなわち、圧縮機内には、圧縮機の潤滑性を確保するために潤滑油(以下、単に「油」ともいう)が存在する。圧縮機が作動すると、圧縮機によって圧縮された冷媒とともに油も冷媒回路へ持ち出される。冷媒回路へ持ち出された油は、冷媒とともに冷媒回路を循環して圧縮機へ戻る。ところが、特許文献1に開示された冷凍サイクル装置においては、デフロスト運転中に冷媒容器に液冷媒とともに油も多く滞留してしまうため、圧縮機から冷媒回路に持ち出された油が圧縮機に返油され難くなり、圧縮機の潤滑不良が生じやすくなることが懸念される。 However, since a large amount of lubricating oil stays with the liquid refrigerant in the refrigerant container, there is a concern that poor lubrication of the compressor is likely to occur. In other words, lubricating oil (hereinafter, also simply referred to as “oil”) exists in the compressor in order to ensure the lubricity of the compressor. When the compressor is operated, oil is taken out to the refrigerant circuit together with the refrigerant compressed by the compressor. The oil taken out to the refrigerant circuit circulates through the refrigerant circuit together with the refrigerant and returns to the compressor. However, in the refrigeration cycle apparatus disclosed in Patent Document 1, since a large amount of oil and liquid refrigerant stay in the refrigerant container during the defrost operation, the oil taken out from the compressor to the refrigerant circuit returns to the compressor. There is a concern that poor lubrication of the compressor is likely to occur.
本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、冷媒とともに潤滑油が循環する冷凍サイクル装置において、デフロスト運転から暖房運転に復帰する際の液バック現象を抑制しつつ、圧縮機への返油量を増加させることである。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and its object is to suppress a liquid back phenomenon when returning from a defrost operation to a heating operation in a refrigeration cycle apparatus in which lubricating oil circulates together with a refrigerant. However, it is to increase the amount of oil returned to the compressor.
この発明に係る冷凍サイクル装置は、冷媒とともに潤滑油が循環する冷凍サイクル装置であって、吸入流路と吐出流路との間に設けられた圧縮機と、空気と冷媒との熱交換を行なう第1熱交換器と、空気と冷媒との熱交換を行なう第2熱交換器と、第1熱交換器と第2熱交換器とを接続する冷媒流路上に設けられた冷媒容器と、第1熱交換器と冷媒容器とを接続する冷媒流路上に設けられた第1減圧装置と、第2熱交換器と冷媒容器とを接続する冷媒流路上に設けられた第2減圧装置と、吸入流路を第2熱交換器に接続しかつ吐出流路を第1熱交換器に接続する冷房サイクル状態と、吸入流路を第1熱交換器に接続しかつ吐出流路を第2熱交換器に接続する暖房サイクル状態とのいずれかの状態に切り替え可能に構成された切り替え装置と、冷媒容器の内部と吸入流路とを接続するバイパス流路と、バイパス流路上に設けられた第3減圧装置と、切り替え装置を暖房サイクル状態にして圧縮機を作動する暖房運転中に、切り替え装置を冷房サイクル状態にするデフロスト運転に切り替える制御装置とを備える。制御装置は、デフロスト運転が終了した場合、切り替え装置を冷房サイクル状態に維持したまま第3減圧装置を開き第2減圧装置を閉じる冷媒回収運転を行ない、冷媒回収運転の終了後に切り替え装置を暖房サイクル状態に戻して暖房運転に復帰する。 A refrigeration cycle apparatus according to the present invention is a refrigeration cycle apparatus in which lubricating oil circulates together with a refrigerant, and performs heat exchange between a compressor provided between a suction passage and a discharge passage, and air and the refrigerant. A first heat exchanger, a second heat exchanger for exchanging heat between the air and the refrigerant, a refrigerant container provided on a refrigerant flow path connecting the first heat exchanger and the second heat exchanger, A first pressure reducing device provided on the refrigerant flow path connecting the first heat exchanger and the refrigerant container; a second pressure reducing device provided on the refrigerant flow path connecting the second heat exchanger and the refrigerant container; A cooling cycle state in which the flow path is connected to the second heat exchanger and the discharge flow path is connected to the first heat exchanger, and the suction flow path is connected to the first heat exchanger and the discharge flow path is the second heat exchange A switching device configured to be switchable to any state of the heating cycle state connected to the appliance; A bypass channel connecting the inside of the medium container and the suction channel, a third pressure reducing device provided on the bypass channel, and a switching device during a heating operation in which the compressor is operated with the switching device in a heating cycle state And a control device for switching to a defrost operation in which the air conditioner is in a cooling cycle state. When the defrosting operation is completed, the control device performs a refrigerant recovery operation in which the third decompression device is opened and the second decompression device is closed while the switching device is maintained in the cooling cycle state. Return to the state and return to heating operation.
この冷凍サイクル装置においては、デフロスト運転が終了した場合、暖房運転に復帰する前(切り替え装置を暖房サイクル状態に戻す前)に、冷媒回収運転が行なわれる。 In this refrigeration cycle apparatus, when the defrost operation is completed, the refrigerant recovery operation is performed before returning to the heating operation (before returning the switching device to the heating cycle state).
冷媒回収運転中においては、切り替え装置が冷房サイクル状態に維持されたまま第3減圧装置が開かれ第2減圧装置が閉じられるため、圧縮機から吐出された冷媒は、第1熱交換器、第1減圧装置、冷媒容器、バイパス流路、切り替え装置の順に流れて圧縮機に戻される。この際、デフロスト運転中に第1熱交換器に溜まった液冷媒は、第1減圧装置で減圧された後、冷媒容器に送られる。冷媒容器に送られた冷媒のうち、ガス媒はバイパス流路に流入されて圧縮機に戻されるが、液冷媒は冷媒容器内に滞留される。すなわち、第1熱交換器に溜まった液冷媒は、冷媒回収運転によって冷媒容器に回収される。これにより、第1熱交換器内の液冷媒の量が少なくなるため、デフロスト運転から暖房運転に復帰する際の液バック現象が抑制される。 During the refrigerant recovery operation, the third pressure reducing device is opened and the second pressure reducing device is closed while the switching device is maintained in the cooling cycle state, so that the refrigerant discharged from the compressor is the first heat exchanger, 1 It flows in order of a decompression device, a refrigerant container, a bypass channel, and a switching device, and is returned to a compressor. At this time, the liquid refrigerant accumulated in the first heat exchanger during the defrosting operation is decompressed by the first decompression device and then sent to the refrigerant container. Of the refrigerant sent to the refrigerant container, the gas medium flows into the bypass flow path and returns to the compressor, but the liquid refrigerant stays in the refrigerant container. That is, the liquid refrigerant collected in the first heat exchanger is recovered in the refrigerant container by the refrigerant recovery operation. Thereby, since the quantity of the liquid refrigerant in a 1st heat exchanger decreases, the liquid back phenomenon at the time of returning from a defrost operation to heating operation is suppressed.
さらに、冷媒回収運転中においては、第2減圧装置が閉じられるため、冷媒は第2減圧装置および第2熱交換器を流れず、デフロスト運転中よりも短い冷媒回路に一時的に切り替えられることになる。これにより、冷媒容器内の冷媒と油の混合液中において潤滑油の濃度が高くなるとともに、油濃度の高い混合液が冷媒容器に回収され易くなる。そのため、冷媒容器に回収された油濃度の高い混合液をバイパス流路から圧縮機に戻すことが可能となる。そのため、圧縮機への返油量を増加させることができる。 Furthermore, since the second decompression device is closed during the refrigerant recovery operation, the refrigerant does not flow through the second decompression device and the second heat exchanger and is temporarily switched to a shorter refrigerant circuit than during the defrost operation. Become. As a result, the concentration of the lubricating oil in the mixed liquid of the refrigerant and oil in the refrigerant container is increased, and the mixed liquid having a high oil concentration is easily collected in the refrigerant container. Therefore, it is possible to return the mixed liquid with a high oil concentration collected in the refrigerant container to the compressor from the bypass flow path. Therefore, the amount of oil returned to the compressor can be increased.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。以下では、複数の実施の形態について説明するが、各実施の形態で説明された構成を適宜組合わせることは出願当初から予定されている。なお、図中同一又は相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Hereinafter, a plurality of embodiments will be described. However, it is planned from the beginning of the application to appropriately combine the configurations described in the embodiments. In the drawings, the same or corresponding portions are denoted by the same reference numerals and description thereof will not be repeated.
[実施の形態1]
<冷凍サイクル装置の構成>
図1は、本実施の形態による冷凍サイクル装置200の全体構成図である。冷凍サイクル装置200は、冷媒とともに潤滑油(以下、単に「油」ともいう)が循環する冷媒回路と、制御装置100とを備える。冷媒回路は、圧縮機1、四方弁(切り替え装置)2、第1熱交換器(室外熱交換器)3、第1減圧装置4、冷媒容器5、第2減圧装置6、第2熱交換器(室内熱交換器)7、バイパス流路8、第3減圧装置9、合流部10、吸入流路22、吐出流路23、冷媒流路24〜27を含む。また、冷凍サイクル装置200は、温度センサ101,102をさらに備える。
[Embodiment 1]
<Configuration of refrigeration cycle apparatus>
FIG. 1 is an overall configuration diagram of a
吸入流路22は、圧縮機1と四方弁2とを接続する。吐出流路23は、吸入流路22とは異なる経路で圧縮機1と四方弁2とを接続する。冷媒流路24は、四方弁2と第1熱交換器3とを接続する。冷媒流路25は、第1熱交換器3と冷媒容器5とを接続する。冷媒流路26は、冷媒容器5と第2熱交換器7とを接続する。冷媒流路27は、第2熱交換器7と四方弁2とを接続する。
The
圧縮機1は、吸入流路22から吸入される冷媒を圧縮して吐出流路23へ吐出する。圧縮機1の作動量(回転速度など)は、制御装置100からの制御信号に従って制御される。
The compressor 1 compresses the refrigerant sucked from the
四方弁2は、制御装置100からの制御信号に応じて、冷房サイクル状態(図1の実線参照)と暖房サイクル状態(図1の破線参照)とのいずれかの状態に切り替え可能に構成される。四方弁2が冷房サイクル状態である場合、吸入流路22が冷媒流路27(第2熱交換器7)に接続され、かつ吐出流路23が冷媒流路24(第1熱交換器3)に接続される。四方弁2が暖房サイクル状態である場合、吸入流路22が冷媒流路24(第1熱交換器3)に接続され、かつ吐出流路23が冷媒流路27(第2熱交換器7)に接続される。
The four-
第1熱交換器3は、室外の空気と冷媒との間の熱交換を行なう。第1熱交換器3は、後述する暖房運転中には蒸発器として機能し、後述するデフロスト運転中および冷媒回収運転中には凝縮器として機能する。
The
第1減圧装置4は、冷媒流路25上に設けられる絞り弁である。第1減圧装置4の開度は、制御装置100からの制御信号に従って制御される。
The first
冷媒容器5は、第1減圧装置4と第2減圧装置6との間に設けられ、液冷媒を貯留する。冷媒容器5の構成については後に詳述する。
The
第2減圧装置6は、冷媒流路26上に設けられる絞り弁である。第2減圧装置6の開度は、制御装置100からの制御信号に従って制御される。
The second decompression device 6 is a throttle valve provided on the
第2熱交換器7は、室内の空気と冷媒との間の熱交換を行なう。第2熱交換器7は、後述する暖房運転中には凝縮器として機能し、後述するデフロスト運転中には蒸発器として機能する。
The
バイパス流路8は、冷媒容器5の内部と吸入流路22とを接続する。バイパス流路8の一方の端部は冷媒容器5の内部に挿入され、バイパス流路8の他方の端部は合流部10において吸入流路22に接続される。
The
第3減圧装置9は、バイパス流路8上に設けられる絞り弁である。第3減圧装置9の開度は、制御装置100からの制御信号に従って制御される。
The third
温度センサ101は、第1熱交換器3の液管温度を検出する。温度センサ102は、冷媒容器5の側面の温度を検出する(後述の図2参照)。これらのセンサは検出結果を制御装置100に出力する。
The
制御装置100は、CPU(Central Processing Unit)、記憶装置、入出力バッファ等を含み(いずれも図示せず)、各センサの検出結果などに応じて、冷凍サイクル装置200における各機器を制御する。具体的には、制御装置100は、圧縮機1の作動、四方弁2の状態、第1減圧装置4の開度、第2減圧装置6の開度、第3減圧装置9の開度を制御する。なお、これらの制御については、ソフトウェアによる処理に限られず、専用のハードウェア(電子回路)で処理することも可能である。
The
図2は、冷媒容器5の内部構造を模式的に示す図である。冷媒容器5の内部には、ガス冷媒と、油を含んだ液冷媒(液冷媒と油との混合液)とが貯留される。比重の関係から、ガス冷媒は液冷媒(混合液)の上方に滞留する。なお、後述するように、油は、液冷媒には溶解されず、液冷媒から分離して液冷媒の上部かつガス冷媒の下部に滞留する場合がある。
FIG. 2 is a diagram schematically showing the internal structure of the
冷媒流路25、冷媒流路26およびバイパス流路8の各々は、冷媒容器5の内部に設けられた部分を有する。具体的には、冷媒流路25、冷媒流路26およびバイパス流路8の各々は、冷媒容器5の内部の上面5bを貫通し、冷媒容器5の内部の底面5aに向かう方向に延在する部分を有する。
Each of the
冷媒流路25の下端25a、冷媒流路26の下端26aおよびバイパス流路8の下端8aは、いずれも、冷媒の入口として機能するように開口されている。冷媒流路25の下端25aおよび冷媒流路26の下端26aは、どちらも、冷媒容器5の内部の上面5bよりも低くかつ底面5aよりも高い位置に配置される。
The
バイパス流路8の下端8aは、冷媒容器5の内部の上面5bよりも低く、かつ冷媒流路25の下端25aおよび冷媒流路26の下端26aよりも高い位置に配置される。したがって、冷媒容器5内の液冷媒の液面高さがバイパス流路8の下端8aに達するまではバイパス流路8にはガス冷媒は流れるが、混合液は流れない。一方、液冷媒の液面高さがバイパス流路8の下端8aに達すると、バイパス流路8には混合液は流れるが、ガス冷媒は流れない。
The
バイパス流路8の下端8aの底面5aからの高さは、暖房運転に復帰する際の液バック現象(第1熱交換器3から圧縮機1に多量の液冷媒が戻る現象)を抑制可能な量の液冷媒を、後述する冷媒回収運転によって第1熱交換器3から冷媒容器5に回収できる高さに決められている。
The height from the
温度センサ102は、冷媒容器5の側面における規定位置に設置される。本実施の形態においては、規定位置は、バイパス流路8の下端8aの底面5aからの高さよりも所定量α(α>0)だけ高い位置に設定されている。なお、所定量αの大きさを調整することによって、後述する冷媒回収運転によって冷媒容器5から圧縮機1に戻す混合液の量(圧縮機1への返油量)を調整することができる。
The
温度センサ102の検出温度は、冷媒容器5内の規定位置にガス冷媒が存在する場合と液冷媒が存在する場合と油が存在する場合とで異なる値になる。そのため、温度センサ102の検出温度がガス冷媒に対応する値である場合には、規定位置にガス冷媒が存在すると判定することができる。温度センサ102の検出温度が液冷媒に対応する値である場合には、規定位置に液冷媒が存在すると判定することができる。温度センサ102の検出温度が油に対応する値である場合には、規定位置に油が存在すると判定することができる。
The temperature detected by the
なお、温度センサ102をヒータ付の温度センサとしてもよい。この場合には、冷媒容器5内の規定位置に油がある場合と液がある場合とガスがある場合とで熱の伝わり方(加熱時の応答)が異なることを利用して、冷媒容器5をヒータで加熱したときの応答を温度センサ102で検出することによって、規定位置にガス冷媒、液冷媒、油のいずれが存在しているのかを判定することができる。
The
本実施の形態においては第3減圧装置9が冷媒容器5の外部のバイパス流路8上に配置される場合を例示するが、第3減圧装置9は、バイパス流路8の連通と遮断との切り替えが可能な装置であればよく、冷媒容器5の内部のバイパス流路8上に配置されていてもよい。さらに、第3減圧装置9は、バイパス流路8を連通したときに冷媒流路26を遮断し、バイパス流路8を遮断したときに冷媒流路26を連通する機能を併せ持つ装置であってもよい。
In the present embodiment, the case where the
図3は、液冷媒と油とが分離し始める温度(以下「二相分離温度」)の一例を示す図である。図3において、横軸は液冷媒中の油濃度、縦軸は液冷媒の温度を示す。 FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a temperature at which the liquid refrigerant and oil start to separate (hereinafter “two-phase separation temperature”). In FIG. 3, the horizontal axis indicates the oil concentration in the liquid refrigerant, and the vertical axis indicates the temperature of the liquid refrigerant.
図3に示すように、二相分離温度は、油濃度に応じて変化する特性を有する。液冷媒の温度が二相分離温度よりも高い領域では、油は液冷媒に溶解する。一方、混合液の温度が二相分離温度よりも低い領域では、油は液冷媒から分離した状態で液冷媒の上層に滞留する。以下では、油が液冷媒に溶解する領域(図3において二相分離温度よりも高い領域)を「溶解領域」とも記載し、油が液冷媒から分離する領域(図3において二相分離温度よりも低い領域)を「二相分離領域」とも記載する。 As shown in FIG. 3, the two-phase separation temperature has a characteristic that varies depending on the oil concentration. In the region where the temperature of the liquid refrigerant is higher than the two-phase separation temperature, the oil dissolves in the liquid refrigerant. On the other hand, in the region where the temperature of the mixed liquid is lower than the two-phase separation temperature, the oil stays in the upper layer of the liquid refrigerant in a state of being separated from the liquid refrigerant. Hereinafter, a region where oil is dissolved in the liquid refrigerant (region where the temperature is higher than the two-phase separation temperature in FIG. 3) is also referred to as “dissolution region”, and a region where oil is separated from the liquid refrigerant (from the two-phase separation temperature in FIG. 3). Is also referred to as “two-phase separation region”.
<冷凍サイクル装置200の制御>
以下、制御装置100による冷凍サイクル装置200の制御について説明する。制御装置100は、暖房要求があった場合(たとえばユーザが暖房を要求する操作を行なった場合)に、暖房運転を行なう。暖房運転中に第1熱交換器3に霜が付着すると、制御装置100は、一時的にデフロスト運転(除霜運転)に切り替える。デフロスト運転が完了すると、制御装置100は冷媒回収運転に切り替え、冷媒回収運転が完了した後に暖房運転に復帰する。以下、暖房運転、デフロスト運転、冷媒回収運転の内容について詳しく説明する。
<Control of
Hereinafter, control of the
<<暖房運転>>
図4は、制御装置100が暖房運転を行なう場合の処理手順を示すフローチャートである。このフローチャートは所定周期で繰り返し実行される。
<< Heating operation >>
FIG. 4 is a flowchart showing a processing procedure when the
ステップ(以下、ステップを「S」と略す)10にて、制御装置100は、四方弁2を暖房サイクル状態にして圧縮機1を作動する。
In step (hereinafter, step is abbreviated as “S”) 10,
S11にて、制御装置100は、冷凍サイクル装置200が所望の暖房性能を発揮するように、第1減圧装置4の開度および第2減圧装置6の開度を制御する。たとえば、制御装置100は、第1熱交換器3(蒸発器)から圧縮機1へ出力される冷媒の過熱度(SH)が目標値となるように第1減圧装置4を制御し、第2熱交換器7(凝縮器)から第2減圧装置6へ出力される冷媒の過冷却度(SC)が目標値となるように第2減圧装置6を制御する。なお、過熱度(SH)は、圧縮機1の吐出温度と圧力から換算することができる。過冷却度(SC)は、第2熱交換器7の出口温度と中間圧力から換算することができる。
In S11,
S12にて、制御装置100は、冷媒容器5の温度(温度センサ102の検出温度)が図3に示す二相分離領域に含まれるか否かを判定する。たとえば、制御装置100は、冷媒容器5の温度(温度センサ102の検出温度)から油濃度を推定し、推定された油濃度に対応する二相分離温度を求める。そして、制御装置100は、冷媒容器5の温度(温度センサ102の検出温度)が二相分離温度未満である場合に、冷媒容器5の温度が二相分離領域に含まれると判定する。
In S12,
冷媒容器5の温度が二相分離領域に含まれない場合(S12にてNO)、冷媒容器5内において油が液冷媒に溶解していると推定されるため、制御装置100は処理を終了する。
If the temperature of
冷媒容器5の温度が二相分離領域に含まれる場合(S12にてYES)、冷媒容器5内において油が液冷媒から分離して液冷媒の上層に存在していると推定されるため、制御装置100は、処理をS13に移す。
If the temperature of
S13にて、制御装置100は、温度センサ102の検出温後に基づいて、冷媒容器5内の規定位置(バイパス流路8の下端8aよりも所定量αだけ高い位置)に油が存在しているか否かを判定する。たとえば、制御装置100は、温度センサ102の検出温度がガス冷媒に対応する値でも液冷媒に対応する値でもなく潤滑油に対応する値である場合に、規定位置に油が存在していると判定する。
In S <b> 13, based on the temperature detected by
規定位置に油が存在している場合(S13にてYES)、制御装置100は、S14にて、第3減圧装置9を開く。これにより、冷媒容器5内において、液冷媒から分離して液冷媒の上部に滞留している油がバイパス流路8を通って圧縮機1に戻される。
If oil is present at the specified position (YES in S13),
規定位置に油が存在していない場合(S13にてNO)、制御装置100は、S15にて、規定位置に液冷媒が存在しているか否かを判定する。たとえば、制御装置100は、温度センサ102の検出温度がガス冷媒に対応する値でも油に対応する値でもなく液冷媒に対応する値である場合に、規定位置に液冷媒が存在していると判定する。
If oil is not present at the specified position (NO at S13),
規定位置に液冷媒が存在している場合(S15にてYES)、制御装置100は、S15にて、第3減圧装置9を閉じる。これにより、冷媒容器5内の液冷媒がバイパス流路8を通って圧縮機1に戻されることが防止される。
If liquid refrigerant is present at the specified position (YES in S15),
規定位置に液冷媒が存在していない場合(S15にてNO)、制御装置100は処理を終了する。
When the liquid refrigerant does not exist at the specified position (NO in S15),
図5は、暖房運転中における冷媒の流れを示す図である。暖房運転中においては、四方弁2が暖房サイクル状態とされ、圧縮機1が作動される。これにより、圧縮機1から吐出された冷媒は、油とともに、四方弁2、第2熱交換器7、第2減圧装置6、冷媒容器5、第1減圧装置4、第1熱交換器3、四方弁2の順に循環し、その後、圧縮機1に戻される。
FIG. 5 is a diagram illustrating the flow of the refrigerant during the heating operation. During the heating operation, the four-
具体的には、圧縮機1が作動されると、冷凍サイクルにおける低圧のガス冷媒が吸入流路22から圧縮機1に吸入され、冷凍サイクルにおける高圧になるまで圧縮機1で圧縮された後に吐出流路23に吐出される。圧縮機1から吐出された高圧のガス冷媒は、四方弁2を通って第2熱交換器7に送られる。第2熱交換器7に送られた高圧のガス冷媒は室内の空気と熱交換を行って放熱して凝縮して、高圧の液冷媒になる。これにより、室内の空気は加熱され、室内の暖房が行われる。
Specifically, when the compressor 1 is operated, the low-pressure gas refrigerant in the refrigeration cycle is sucked into the compressor 1 from the
第2熱交換器7で放熱した高圧の液冷媒は第2減圧装置6に送られる。第2減圧装置6に送られた高圧の液冷媒は、第2減圧装置6によって冷凍サイクルにおける中間圧まで減圧される。第2減圧装置6で減圧された中間圧の冷媒は、冷媒容器5に送られてガス冷媒と液冷媒(混合液)とに分離される。冷媒容器5内においてガス冷媒から分離された液冷媒は第1減圧装置4に送られる。第1減圧装置4に送られた中間圧の液冷媒は、第1減圧装置4によって冷凍サイクルにおける低圧まで減圧される。第1減圧装置4で減圧された低圧の液冷媒は第1熱交換器3に送られる。
The high-pressure liquid refrigerant radiated by the
第1熱交換器3に送られた低圧の液冷媒は、第1熱交換器3において室外の空気と熱交換を行って蒸発して、低圧のガス冷媒になる。第1熱交換器3で蒸発した低圧のガス冷媒は四方弁2を通って吸入流路22に送られて再び圧縮機1に吸入される。
The low-pressure liquid refrigerant sent to the
上記のような暖房運転中において、冷媒容器5の温度が二相分離温度以下になると、冷媒容器5内において油が液冷媒から分離して液冷媒の上部に滞留する。その結果、ガス冷媒と油の間に油面が形成され、油と液冷媒の間に液面が形成される。
During the heating operation as described above, when the temperature of the
冷媒容器5内の規定位置(バイパス流路8の下端8aよりも所定量αだけ高い位置)まで油面が上昇した場合、第3減圧装置9が開かれる。これにより、液冷媒の上部に滞留する油をバイパス流路8から圧縮機1に戻すことができる。さらに、規定位置よりも液面が上昇した場合には、第3減圧装置9が閉じられる。これにより、液冷媒はバイパス流路8から圧縮機1に戻ることが防止される。
When the oil level rises to a specified position in the refrigerant container 5 (a position higher by a predetermined amount α than the
<<デフロスト運転および冷媒回収運転>>
暖房運転中においては、第1熱交換器3において液冷媒が蒸発する際に第1熱交換器3の温度が低下することに起因して、第1熱交換器3に霜が付着する場合がある。そこで、制御装置100は、暖房運転中に第1熱交換器3に霜が付着した場合、霜を除去するために四方弁2を暖房サイクル状態から冷房サイクル状態へと一時的に切り替えて除霜する運転(以下「デフロスト運転」という)を行なう。
<< Defrost operation and refrigerant recovery operation >>
During the heating operation, when the liquid refrigerant evaporates in the
制御装置100は、デフロスト運転による除霜が完了した場合、第1熱交換器3内に溜まっている液冷媒を冷媒容器5に回収する運転(以下「冷媒回収運転」という)を行なう。冷媒回収運転中において、制御装置100は、四方弁2を冷房サイクル状態に維持したまま第3減圧装置9を開き第2減圧装置6を閉じる。
When the defrosting by the defrost operation is completed, the
そして、制御装置100は、冷媒回収運転の終了後に、四方弁2を暖房サイクル状態に戻して暖房運転に復帰する。
Then, after the refrigerant recovery operation is completed, the
図6は、制御装置100がデフロスト運転および冷媒回収運転を行なう場合の処理手順を示すフローチャートである。このフローチャートは暖房運転中に所定周期で繰り返し実行される。
FIG. 6 is a flowchart showing a processing procedure when the
S20にて、制御装置100は、第1熱交換器3に霜が付着しているか否かを判定する。たとえば、制御装置100は、温度センサ101の検出温度(第1熱交換器3の液管温度)がしきい温度未満になった場合に第1熱交換器3に霜が付着していると判定する。
In S20,
第1熱交換器3に霜が付着していない場合(S20にてNO)、制御装置100は処理を終了して暖房運転を継続する。
When frost does not adhere to first heat exchanger 3 (NO in S20),
第1熱交換器3に霜が付着している場合(S20にてYES)、S21にて、制御装置100は、四方弁2を暖房サイクル状態から冷房サイクル状態に切り替えてデフロスト運転を行なう。
When frost has adhered to first heat exchanger 3 (YES in S20), in S21,
S22にて、制御装置100は、デフロスト運転による除霜が完了したか否かを判定する。たとえば、制御装置100は、温度センサ101の検出温度(第1熱交換器3の液管温度)がしきい値以上になった場合にデフロスト運転による除霜が完了したと判定する。
In S22,
デフロスト運転による除霜が完了していない場合(S22にてNO)、制御装置100は、処理をS21に戻してデフロスト運転を継続する。
When defrosting by the defrost operation is not completed (NO in S22),
デフロスト運転による除霜が完了した場合(S22にてYES)、制御装置100は、冷媒回収運転を行なう。具体的には、制御装置100は、四方弁2を冷房サイクル状態に維持したまま、第3減圧装置9を開き、第2減圧装置6を閉じる。これにより、第1熱交換器3内に溜まっている液冷媒が冷媒容器5に回収され始める。
When defrosting by the defrost operation is completed (YES in S22),
S24にて、制御装置100は、冷媒容器5内の液冷媒の液面が規定位置(バイパス流路8の下端8aよりも所定量αだけ高い位置)に達したか否かを判定する。たとえば、制御装置100は、温度センサ102の検出温度がガス冷媒または油に対応する値から液冷媒に対応する値に変化した場合に、液冷媒の液面が規定位置に達したと判定する。
In S24,
液冷媒の液面高さが規定位置に達していない場合(S24にてNO)、制御装置100は、処理をS23に戻して冷媒回収運転を継続する。
If the liquid level of the liquid refrigerant has not reached the specified position (NO in S24),
液冷媒の液面高さが規定位置に達した場合(S24にてYES)、制御装置100は、S25にて、冷媒回収運転を終了し、暖房運転に復帰させる。具体的には、制御装置100は、第2減圧装置6を開き、第3減圧装置9を閉じ、四方弁2を冷房サイクル状態から暖房サイクル状態に切り替える。これにより、暖房運転に復帰される。
If the liquid level of the liquid refrigerant has reached the specified position (YES in S24),
図7は、デフロスト運転中における冷媒の流れを示す図である。デフロスト運転中においては、四方弁2が冷房サイクル状態に切り替えられる。これにより、圧縮機1から吐出された冷媒は、油とともに、四方弁2、第1熱交換器3、第1減圧装置4、冷媒容器5、第2減圧装置6、第2熱交換器7、四方弁2の順に循環し、その後、圧縮機1に戻される。
FIG. 7 is a diagram illustrating the flow of the refrigerant during the defrost operation. During the defrost operation, the four-
具体的には、圧縮機1が作動されると、冷凍サイクルにおける低圧のガス冷媒が吸入流路22から圧縮機1に吸入され、冷凍サイクルにおける高圧になるまで圧縮機1で圧縮された後に吐出流路23に吐出される。圧縮機1から吐出された高圧のガス冷媒は、四方弁2を通って第1熱交換器3に送られる。第1熱交換器3に送られた高圧のガス冷媒は室外の空気と熱交換を行って放熱して凝縮して、高圧の液冷媒になる。この際に、第1熱交換器3が加熱されるので、第1熱交換器3に付着している霜が除去される。
Specifically, when the compressor 1 is operated, the low-pressure gas refrigerant in the refrigeration cycle is sucked into the compressor 1 from the
第1熱交換器3で放熱した高圧の液冷媒は第1減圧装置4に送られる。第1減圧装置4に送られた高圧の液冷媒は、第1減圧装置4によって冷凍サイクルにおける中間圧まで減圧される。第1減圧装置4で減圧された中間圧の冷媒は、冷媒容器5に送られてガス冷媒と液冷媒(混合液)とに分離される。冷媒容器5内においてガス冷媒から分離された液冷媒は第2減圧装置6に送られる。第2減圧装置6に送られた中間圧の液冷媒は、第2減圧装置6によって冷凍サイクルにおける低圧まで減圧される。第2減圧装置6で減圧された低圧の液冷媒は第2熱交換器7に送られる。
The high-pressure liquid refrigerant radiated by the
第2熱交換器7に送られた低圧の液冷媒は、第2熱交換器7において室内の空気と熱交換を行って蒸発して、低圧のガス冷媒になる。第2熱交換器7で蒸発した低圧のガス冷媒は四方弁2を通って吸入流路22に送られて再び圧縮機1に吸入される。
The low-pressure liquid refrigerant sent to the
図8は、冷媒回収運転中における冷媒の流れを示す図である。冷媒回収運転中においては、四方弁2が冷房サイクル状態に維持されたまま、第2減圧装置6が閉じられ、第3減圧装置9が開かれる。これにより、圧縮機1から吐出された冷媒は、油とともに、四方弁2、第1熱交換器3、第1減圧装置4、冷媒容器5、バイパス流路8の順に循環し、その後、圧縮機1に戻される。
FIG. 8 is a diagram illustrating the flow of the refrigerant during the refrigerant recovery operation. During the refrigerant recovery operation, the second pressure reducing device 6 is closed and the third
そのため、デフロスト運転によって第1熱交換器3において凝縮された冷媒は、第1減圧装置4に送られる。第1減圧装置4に送られた高圧の液冷媒は、第1減圧装置4によって冷凍サイクルにおける中間圧まで減圧される。第1減圧装置4で減圧された中間圧状態(ガス冷媒と液冷媒とが存在する状態)の冷媒は、冷媒容器5に送られてガス冷媒と液冷媒とに分離される。冷媒容器5に送られた冷媒のうち、ガス媒はバイパス流路8に流入されて圧縮機1に戻されるが、液冷媒は冷媒容器5内に滞留されていく。すなわち、デフロスト運転中に第1熱交換器3に溜まった液冷媒は、冷媒回収運転によって冷媒容器5に回収される。これにより、第1熱交換器3内の液冷媒の量が少なくなるため、暖房運転に復帰する際の液バック現象が抑制される。
Therefore, the refrigerant condensed in the
冷媒回収運転によって冷媒容器5内の冷媒液の液面が上昇し、バイパス流路8の下端8aに達すると、液冷媒がバイパス流路8に流入されて圧縮機1に戻される。冷媒回収運転中においては、第2減圧装置6が閉じられており、冷媒は第2減圧装置6および第2熱交換器7を流れず、デフロスト運転中よりも短い冷媒回路に一時的に切り替えられることになる。この影響により、冷媒容器5内の液冷媒中の油濃度がデフロスト運転中よりも高くなる。そのため、油濃度の高い液冷媒がバイパス流路8に流入されて圧縮機1に戻されることになる。その結果、圧縮機1への返油量を増加させることができる。
When the liquid level of the refrigerant liquid in the
その後、冷媒容器5内の冷媒液の液面が規定位置(バイパス流路8の下端8aよりも所定量αだけ高い位置)に達すると、第3減圧装置9が閉じられ、第2減圧装置6が開かれて、暖房運転に復帰される。
Thereafter, when the liquid level of the refrigerant liquid in the
以上のように、本実施の形態による冷凍サイクル装置200においては、デフロスト運転が終了した場合、暖房運転に復帰する前に冷媒回収運転が行なわれる。冷媒回収運転中においては、四方弁2が冷房サイクル状態に維持されたまま第3減圧装置9が開かれ第2減圧装置6が閉じられる。これにより、圧縮機1から吐出された冷媒は、四方弁2、第1熱交換器3、第1減圧装置4、冷媒容器5、バイパス流路8の順に流れて圧縮機1に戻される。この際、デフロスト運転中に第1熱交換器3に溜まった液冷媒は、第1減圧装置4で減圧された後、冷媒容器5に送られる。冷媒容器5に送られた冷媒のうち、ガス媒はバイパス流路8に流入されて圧縮機1に戻されるが、液冷媒は冷媒容器5内に滞留される。すなわち、第1熱交換器3に溜まった液冷媒は、冷媒回収運転によって冷媒容器5に回収される。これにより、第1熱交換器3内の液冷媒の量が少なくなるため、デフロスト運転から暖房運転に復帰する際の液バック現象(第1熱交換器3から圧縮機1に多量の液冷媒が送られる現象)が抑制される。
As described above, in the
さらに、冷媒回収運転中においては、第2減圧装置6が閉じられるため、冷媒は第2減圧装置6および第2熱交換器7を流れず、デフロスト運転中よりも短い冷媒回路に一時的に切り替えられることになる。これにより、冷媒容器5内の液冷媒中の油濃度がデフロスト運転中よりも高くなる。そのため、油濃度の高い液冷媒(混合液)をバイパス流路8から圧縮機1に戻すことができる。その結果、圧縮機1への返油量を増加させることができる。その結果、圧縮機1の潤滑不良(油枯渇)を抑制することができる。
Furthermore, since the second decompression device 6 is closed during the refrigerant recovery operation, the refrigerant does not flow through the second decompression device 6 and the
さらに、暖房運転中において、冷媒容器5の温度(温度センサ102の検出温度)が二相分離温度以下でありかつ冷媒容器5内の油面が規定位置に達した場合に、第3減圧装置9が開かれる。これにより、暖房運転中において、冷媒容器5内で油と液冷媒とが分離したとしても、液冷媒よりも上層に滞留する油をバイパス流路8から圧縮機1に戻すことができる。これにより、暖房運転中において、圧縮機1の返油量を増加させることができる。その結果、圧縮機1の潤滑不良(油枯渇)を抑制することができる。
Furthermore, during the heating operation, when the temperature of the refrigerant container 5 (detected temperature of the temperature sensor 102) is equal to or lower than the two-phase separation temperature and the oil level in the
<実施の形態1の変形例>
上述の実施の形態1においては、温度センサ102の検出温度に基づいて冷媒容器5内の液面高さが規定位置に達したと判定された場合に、冷媒回収運転を停止して暖房運転に復帰していた。
<Modification of Embodiment 1>
In the first embodiment described above, when it is determined that the liquid level in the
しかしながら、吐出流路23に設けられた温度センサ103(後述の図9参照)の検出温度に基づいて冷媒容器5から圧縮機1に液冷媒が戻されたと判定された場合に、冷媒回収運転を停止するようにしてもよい。このようにしても、暖房運転に復帰する前に、冷媒容器5内の油濃度の高い液冷媒(混合液)を圧縮機に戻すことができるため、圧縮機1への返油量を一時的に増加させることができる。その結果、圧縮機1の潤滑不良(油枯渇)を抑制することができる。
However, when it is determined that the liquid refrigerant is returned from the
図9は、本変形例による冷凍サイクル装置200Aの全体構成図である。冷凍サイクル装置200Aは、図1に示した冷凍サイクル装置200に対して、温度センサ103を追加したものである。その他の構造は、図1に示した冷凍サイクル装置200と同じであるため、ここでの詳細な説明は繰り返さない。
FIG. 9 is an overall configuration diagram of a
温度センサ103は、吐出流路23に配置され、圧縮機1から吐出流路23に吐出された冷媒の温度(以下「吐出温度」という)を検出し、検出結果を制御装置100に出力する。
The
図10は、本変形例による制御装置100がデフロスト運転および冷媒回収運転を行なう場合の処理手順を示すフローチャートである。なお、図10に示したフローチャートは、図6に示したフローチャートのS24をS24Aに変更したものである。その他のステップについては図6に示したフローチャートと同じであるため、ここでの詳細な説明は繰り返さない。
FIG. 10 is a flowchart showing a processing procedure when the
S24Aにて、制御装置100は、温度センサ103で検出された吐出温度が目標吐出温度よりも低いか否かを判定する。この判定は、冷媒容器5内の液冷媒が圧縮機1に実際に戻されているか否かを判定するための処理である。すなわち、目標吐出温度は、圧縮機1がガス冷媒を圧縮していることを想定した温度であるため、圧縮機1が液冷媒を圧縮している場合には吐出温度が目標吐出温度よりも低くなる。
In S24A,
温度センサ103で検出された吐出温度が目標吐出温度よりも低くない場合(S24AにてNO)、制御装置100は、処理をS23に戻して冷媒回収運転を継続する。
When the discharge temperature detected by
一方、温度センサ103で検出された吐出温度が目標吐出温度よりも低い場合(S24AにてYES)、すなわち冷媒容器5内の液冷媒が圧縮機1に実際に戻されていることが検出された場合、制御装置100は、処理をS25に移し、冷媒回収運転を停止して暖房運転に復帰させる。
On the other hand, when the discharge temperature detected by
このようにしても、暖房運転に復帰する前に、冷媒容器5内の油濃度の高い液冷媒(混合液)を圧縮機に戻すことができるため、圧縮機1への返油量を一時的に増加させることができる。その結果、圧縮機1の潤滑不良(油枯渇)を抑制することができる。
Even in this case, since the liquid refrigerant (mixed liquid) having a high oil concentration in the
なお、本変形例においては、冷媒容器5内の液面高さがバイパス流路8の下端8aを超えていることを、吐出温度を検出する温度センサ103を用いて間接的に判定していることにもなる。そのため、冷媒容器5の側面に配置された温度センサ102を省略することも可能である。
In this modification, it is indirectly determined using the
[実施の形態2]
上述の実施の形態1においては、冷媒回収運転中に冷媒容器5内の液冷媒と油とを積極的に分離させることは想定していなかった。
[Embodiment 2]
In Embodiment 1 described above, it has not been assumed that the liquid refrigerant and oil in the
これに対し、本実施の形態2においては、冷媒回収運転中に冷媒容器5内の液冷媒と油とを積極的に分離させることによって、液冷媒よりも上部に滞留した油をバイパス流路8から圧縮機1により積極的に回収する。その他の構造、機能、処理は、前述の実施の形態1と同じであるため、ここでの詳細な説明は繰返さない。
On the other hand, in the second embodiment, the liquid refrigerant and the oil in the
図11は、本実施の形態による制御装置100がデフロスト運転および冷媒回収運転を行なう場合の処理手順を示すフローチャートである。なお、図11に示したステップのうち、図6に示したステップと同じ番号を付しているステップについては、既に説明したため詳細な説明はここでは繰り返さない。
FIG. 11 is a flowchart showing a processing procedure when
S30にて、制御装置100は、冷媒回収運転中において、冷媒容器5の温度が二相分離温度(図3参照)以下となるように、第1減圧装置4の開度を所定量低下させる。
In S30,
S31にて、制御装置100は、温度センサ102によって検出された冷媒容器5の温度が二相分離温度以下であるか否かを判定する。冷媒容器5の温度が二相分離温度以下でない場合(S31にてNO)、制御装置100は処理をS23に戻す。
In S31,
冷媒容器5の温度が二相分離温度以下である場合(S31にてYES)、油が液冷媒から分離している状態であると想定されるため、制御装置100は、処理をS32に移す。
When the temperature of
S32にて、制御装置100は、今回の冷媒回収運転中に冷媒容器5内の油面が規定位置に達した履歴があるか否かを判定する。たとえば、制御装置100は、今回の冷媒回収運転中に温度センサ102の検出温度がガス冷媒に対応する値から油に対応する値に変化した履歴がある場合に、今回の冷媒回収運転中に油面が規定位置に達した履歴があると判定する。
In S32,
油面が規定位置に達した履歴がない場合(S32にてNO)、制御装置100は処理をS23に戻す。
If there is no history that the oil level has reached the specified position (NO in S32),
油面が規定位置に達した履歴がある場合(S32にてYES)、S33にて、制御装置100は、冷媒容器5内の液冷媒の液面が規定位置に達したか否かを判定する。たとえば、制御装置100は、温度センサ102の検出温度が油に対応する値から液冷媒に対応する値に変化した場合に液面が規定位置に達したと判定する。
If there is a history that the oil level has reached the specified position (YES in S32), in S33,
液面が規定位置に達していない場合(S33にてNO)、制御装置100は処理をS23に戻す。液面が規定位置に達した場合(S33にてYES)、制御装置100は処理をS25に移して冷媒回収運転を停止し暖房運転に復帰させる。
If the liquid level has not reached the specified position (NO in S33),
図12は、本実施の形態における冷媒容器5内の冷媒の流れと油の流れを示す図である。本実施の形態においては、冷媒容器5の温度が二相分離温度以下となるように、第1減圧装置4の開度を低下させる。これにより、実際に冷媒容器5の温度が二相分離温度以下となると、冷媒容器5内において液冷媒と油との二相に分離され、液冷媒は冷媒容器内の下部に滞留し、油は液冷媒の上に滞留する。そのため、油と液冷媒の間に液冷媒の液面が形成され、ガス冷媒と油の間に油面が形成される。冷媒回収運転により、冷媒容器5内の油面高さおよび液面高さは上昇される。油面高さが規定位置以上となると、油はバイパス流路8に流入され、圧縮機1に回収される。これにより、圧縮機1への返油量が増加されるので、圧縮機1の潤滑不良が抑制される。
FIG. 12 is a diagram showing a refrigerant flow and an oil flow in the
その後、液面が規定位置に達すると、第3減圧装置9が閉になり、冷媒回収運転が停止される。そのため、液冷媒がバイパス流路8を通って圧縮機1に戻されることが防止される。
Thereafter, when the liquid level reaches the specified position, the
このように、本実施の形態においては、冷媒回収運転中に冷媒容器5内の冷媒液と油とを積極的に分離させることで、下部に滞留する液冷媒を冷媒容器5内に滞留させつつ、液冷媒の上部に滞留する油をバイパス流路8から圧縮機1に戻すことができる。これにより、デフロスト運転から暖房運転に復帰する際の液バック現象を抑制しつつ、圧縮機1への返油量を増加させることができる。
Thus, in the present embodiment, while the refrigerant liquid and the oil in the
[実施の形態3]
上述の実施の形態1、2によるバイパス流路8は、冷媒容器5の内部において、開口(冷媒および油の流入口)が下端8aの1箇所のみである。そのため、ガス冷媒と油とを同時にバイパス流路8に送ることができない。
[Embodiment 3]
In the
これに対し、本実施の形態3によるバイパス流路80(後述の図13参照)は、冷媒容器5の内部において、開口が2箇所(油用の流入口、ガス冷媒用の流入口)設けられる。その他の構造、機能、処理は、前述の実施の形態1と同じであるため、ここでの詳細な説明は繰返さない。
On the other hand, in the bypass flow path 80 (see FIG. 13 described later) according to the third embodiment, two openings (an oil inlet and a gas refrigerant inlet) are provided inside the
図13は、本実施の形態による冷媒容器5Aの内部構造を模式的に示す図である。図13に示すように、本実施の形態3によるバイパス流路80は、冷媒容器5の内部においてU字状に形成されており、最下部に油用の流入口80aが設けられ、端部にガス冷媒用の流入口80bが設けられる。したがって、ガス冷媒用の流入口80bは、油用の流入口80aよりも上流側であって、かつ油用の流入口80aよりも高い位置に配置される。
FIG. 13 is a diagram schematically showing the internal structure of the
冷媒回収運転中に冷媒容器5の温度が二相分離温度以下となると、冷媒容器5内の液冷媒から油が分離され、油は液冷媒の上部に滞留する。油面高さが油用の流入口80aを超えると、油は流入口80aに流入される。同時に、油の上部に滞留するガス冷媒は、流入口80bに流入され、流入口80aから流入された油と合流して、圧縮機1に戻される。ガス冷媒は油よりも流れる速度が大きいため、ガス冷媒の流れに引きずられて油の流速も上昇する。また、冷媒容器5内のガス冷媒が抜けることで、さらに油面を上昇させることができる。そのため、冷媒容器5に滞留する油を圧縮機1に戻すのに要する時間を短縮することができる。
When the temperature of the
以上のように、本変形例においては、バイパス流路80における冷媒容器5の内部に設けられる部分に、油用の流入口80aと、ガス冷媒用の流入口80bとが設けられる。ガス冷媒用の流入口80bは、油用の流入口80aよりも上流側であって、かつ油用の流入口80aよりも高い位置に配置される。これにより、バイパス流路8に油を流入させるのと同時に、油よりも上流側からガス冷媒を流入させることができるので、油の流速を上昇させることができる。その結果、冷媒容器5に滞留する油を圧縮機1に戻すのに要する時間を短縮することができる。
As described above, in this modified example, the
なお、油用の流入口80a(第1の開口)およびガス冷媒用の流入口80b(第2の開口)の位置は、必ずしも図13に示す位置に限定されない。すなわち、ガス冷媒用の流入口(第2の開口)が、油用の流入口(第1の開口)よりも冷媒流れ方向の上流側であって、かつ油用の流入口(第1の開口)よりも高い位置に配置されていればよい。
The positions of the
上述の実施の形態および変形例は、技術的に矛盾は生じない範囲で適宜組合わせることができる。 The above-described embodiments and modifications can be combined as appropriate within a range where no technical contradiction arises.
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
1 圧縮機、2 四方弁、3 第1熱交換器、4 第1減圧装置、5,5A 冷媒容器、5a 底面、5b 上面、6 第2減圧装置、7 第2熱交換器、8,80 バイパス流路、8a,25a,26a 下端、9 第3減圧装置、10 合流部、22 吸入流路、23 吐出流路、24,25,26,27 冷媒流路、80a,80b 流入口、100 制御装置、101,102,103 温度センサ、200,200A 冷凍サイクル装置。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Compressor, 2 Four way valve, 3 1st heat exchanger, 4 1st pressure reduction device, 5, 5A Refrigerant container, 5a bottom surface, 5b upper surface, 6 2nd pressure reduction device, 7 2nd heat exchanger, 8, 80 bypass Flow path, 8a, 25a, 26a Lower end, 9 Third decompression device, 10 Junction section, 22 Suction flow path, 23 Discharge flow path, 24, 25, 26, 27 Refrigerant flow path, 80a, 80b Inlet, 100
Claims (3)
吸入流路と吐出流路との間に設けられた圧縮機と、
空気と冷媒との熱交換を行なう第1熱交換器と、
空気と冷媒との熱交換を行なう第2熱交換器と、
前記第1熱交換器と前記第2熱交換器とを接続する冷媒流路上に設けられた冷媒容器と、
前記第1熱交換器と前記冷媒容器とを接続する冷媒流路上に設けられた第1減圧装置と、
前記第2熱交換器と前記冷媒容器とを接続する冷媒流路上に設けられた第2減圧装置と、
前記吸入流路を前記第2熱交換器に接続しかつ前記吐出流路を前記第1熱交換器に接続する冷房サイクル状態と、前記吸入流路を前記第1熱交換器に接続しかつ前記吐出流路を前記第2熱交換器に接続する暖房サイクル状態とのいずれかの状態に切り替え可能に構成された切り替え装置と、
前記冷媒容器の内部と前記吸入流路とを接続するバイパス流路と、
前記バイパス流路上に設けられた第3減圧装置と、
前記切り替え装置を前記暖房サイクル状態にして前記圧縮機を作動する暖房運転中に、前記切り替え装置を前記冷房サイクル状態にするデフロスト運転に切り替える制御装置とを備え、
前記制御装置は、前記デフロスト運転が終了した場合、前記切り替え装置を前記冷房サイクル状態に維持したまま前記第3減圧装置を開き前記第2減圧装置を閉じる冷媒回収運転を行ない、前記冷媒回収運転の終了後に前記切り替え装置を前記暖房サイクル状態に戻して前記暖房運転に復帰し、
前記制御装置は、前記冷媒回収運転中において、前記冷媒容器の温度が前記冷媒容器内の液冷媒と潤滑油とが分離する温度となるように、前記第1減圧装置を制御する、冷凍サイクル装置。 A refrigeration cycle device in which lubricating oil circulates with a refrigerant,
A compressor provided between the suction flow path and the discharge flow path;
A first heat exchanger for exchanging heat between air and refrigerant;
A second heat exchanger for exchanging heat between the air and the refrigerant;
A refrigerant container provided on a refrigerant flow path connecting the first heat exchanger and the second heat exchanger;
A first pressure reducing device provided on a refrigerant flow path connecting the first heat exchanger and the refrigerant container;
A second pressure reducing device provided on a refrigerant flow path connecting the second heat exchanger and the refrigerant container;
A cooling cycle state in which the suction flow path is connected to the second heat exchanger and the discharge flow path is connected to the first heat exchanger; the suction flow path is connected to the first heat exchanger; and A switching device configured to be switchable to any state of a heating cycle state in which a discharge channel is connected to the second heat exchanger;
A bypass passage connecting the inside of the refrigerant container and the suction passage;
A third pressure reducing device provided on the bypass flow path;
A control device for switching to a defrost operation for setting the switching device to the cooling cycle state during a heating operation for operating the compressor with the switching device in the heating cycle state,
When the defrost operation is completed, the control device performs a refrigerant recovery operation that opens the third pressure reduction device and closes the second pressure reduction device while maintaining the switching device in the cooling cycle state, and performs the refrigerant recovery operation. After completion, return the switching device to the heating cycle state and return to the heating operation,
Said controller, in the refrigerant recovery during operation, liquid refrigerant and lubricating oil temperature of the refrigerant vessel inside the refrigerant container is such that the temperature at which the separation, for controlling the first pressure reducing device, refrigeration cycles apparatus.
吸入流路と吐出流路との間に設けられた圧縮機と、
空気と冷媒との熱交換を行なう第1熱交換器と、
空気と冷媒との熱交換を行なう第2熱交換器と、
前記第1熱交換器と前記第2熱交換器とを接続する冷媒流路上に設けられた冷媒容器と、
前記第1熱交換器と前記冷媒容器とを接続する冷媒流路上に設けられた第1減圧装置と、
前記第2熱交換器と前記冷媒容器とを接続する冷媒流路上に設けられた第2減圧装置と、
前記吸入流路を前記第2熱交換器に接続しかつ前記吐出流路を前記第1熱交換器に接続する冷房サイクル状態と、前記吸入流路を前記第1熱交換器に接続しかつ前記吐出流路を前記第2熱交換器に接続する暖房サイクル状態とのいずれかの状態に切り替え可能に構成された切り替え装置と、
前記冷媒容器の内部と前記吸入流路とを接続するバイパス流路と、
前記バイパス流路上に設けられた第3減圧装置と、
前記切り替え装置を前記暖房サイクル状態にして前記圧縮機を作動する暖房運転中に、前記切り替え装置を前記冷房サイクル状態にするデフロスト運転に切り替える制御装置とを備え、
前記制御装置は、前記デフロスト運転が終了した場合、前記切り替え装置を前記冷房サイクル状態に維持したまま前記第3減圧装置を開き前記第2減圧装置を閉じる冷媒回収運転を行ない、前記冷媒回収運転の終了後に前記切り替え装置を前記暖房サイクル状態に戻して前記暖房運転に復帰し、
前記制御装置は、前記暖房運転中において、前記冷媒容器内の冷媒温度が液冷媒と潤滑油とが分離する温度でかつ前記冷媒容器内の潤滑油面が前記バイパス流路の下端に達した場合に前記第3減圧装置を開く、冷凍サイクル装置。 A refrigeration cycle device in which lubricating oil circulates with a refrigerant,
A compressor provided between the suction flow path and the discharge flow path;
A first heat exchanger for exchanging heat between air and refrigerant;
A second heat exchanger for exchanging heat between the air and the refrigerant;
A refrigerant container provided on a refrigerant flow path connecting the first heat exchanger and the second heat exchanger;
A first pressure reducing device provided on a refrigerant flow path connecting the first heat exchanger and the refrigerant container;
A second pressure reducing device provided on a refrigerant flow path connecting the second heat exchanger and the refrigerant container;
A cooling cycle state in which the suction flow path is connected to the second heat exchanger and the discharge flow path is connected to the first heat exchanger; the suction flow path is connected to the first heat exchanger; and A switching device configured to be switchable to any state of a heating cycle state in which a discharge channel is connected to the second heat exchanger;
A bypass passage connecting the inside of the refrigerant container and the suction passage;
A third pressure reducing device provided on the bypass flow path;
A control device for switching to a defrost operation for setting the switching device to the cooling cycle state during a heating operation for operating the compressor with the switching device in the heating cycle state,
When the defrost operation is completed, the control device performs a refrigerant recovery operation that opens the third pressure reduction device and closes the second pressure reduction device while maintaining the switching device in the cooling cycle state, and performs the refrigerant recovery operation. After completion, return the switching device to the heating cycle state and return to the heating operation,
In the heating operation, the control device is configured such that the refrigerant temperature in the refrigerant container is a temperature at which the liquid refrigerant and the lubricating oil are separated, and the lubricating oil surface in the refrigerant container reaches the lower end of the bypass flow path. opening said third decompressor, refrigeration cycle apparatus.
吸入流路と吐出流路との間に設けられた圧縮機と、
空気と冷媒との熱交換を行なう第1熱交換器と、
空気と冷媒との熱交換を行なう第2熱交換器と、
前記第1熱交換器と前記第2熱交換器とを接続する冷媒流路上に設けられた冷媒容器と、
前記第1熱交換器と前記冷媒容器とを接続する冷媒流路上に設けられた第1減圧装置と、
前記第2熱交換器と前記冷媒容器とを接続する冷媒流路上に設けられた第2減圧装置と、
前記吸入流路を前記第2熱交換器に接続しかつ前記吐出流路を前記第1熱交換器に接続する冷房サイクル状態と、前記吸入流路を前記第1熱交換器に接続しかつ前記吐出流路を前記第2熱交換器に接続する暖房サイクル状態とのいずれかの状態に切り替え可能に構成された切り替え装置と、
前記冷媒容器の内部と前記吸入流路とを接続するバイパス流路と、
前記バイパス流路上に設けられた第3減圧装置と、
前記切り替え装置を前記暖房サイクル状態にして前記圧縮機を作動する暖房運転中に、前記切り替え装置を前記冷房サイクル状態にするデフロスト運転に切り替える制御装置とを備え、
前記制御装置は、前記デフロスト運転が終了した場合、前記切り替え装置を前記冷房サイクル状態に維持したまま前記第3減圧装置を開き前記第2減圧装置を閉じる冷媒回収運転を行ない、前記冷媒回収運転の終了後に前記切り替え装置を前記暖房サイクル状態に戻して前記暖房運転に復帰し、
前記バイパス流路における前記冷媒容器の内部に設けられる部分には、第1の開口と、第2の開口とが設けられ、
前記第2の開口は、前記第1の開口よりも冷媒流れ方向の上流側であって、かつ前記第1の開口よりも高い位置に配置される、冷凍サイクル装置。 A refrigeration cycle device in which lubricating oil circulates with a refrigerant,
A compressor provided between the suction flow path and the discharge flow path;
A first heat exchanger for exchanging heat between air and refrigerant;
A second heat exchanger for exchanging heat between the air and the refrigerant;
A refrigerant container provided on a refrigerant flow path connecting the first heat exchanger and the second heat exchanger;
A first pressure reducing device provided on a refrigerant flow path connecting the first heat exchanger and the refrigerant container;
A second pressure reducing device provided on a refrigerant flow path connecting the second heat exchanger and the refrigerant container;
A cooling cycle state in which the suction flow path is connected to the second heat exchanger and the discharge flow path is connected to the first heat exchanger; the suction flow path is connected to the first heat exchanger; and A switching device configured to be switchable to any state of a heating cycle state in which a discharge channel is connected to the second heat exchanger;
A bypass passage connecting the inside of the refrigerant container and the suction passage;
A third pressure reducing device provided on the bypass flow path;
A control device for switching to a defrost operation for setting the switching device to the cooling cycle state during a heating operation for operating the compressor with the switching device in the heating cycle state,
When the defrost operation is completed, the control device performs a refrigerant recovery operation that opens the third pressure reduction device and closes the second pressure reduction device while maintaining the switching device in the cooling cycle state, and performs the refrigerant recovery operation. After completion, return the switching device to the heating cycle state and return to the heating operation,
A portion provided in the refrigerant container in the bypass flow path is provided with a first opening and a second opening,
The second opening is an upstream side of the first refrigerant flow direction than the opening, and is arranged at a position higher than the first opening, refrigeration cycle apparatus.
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