JP6076173B2 - Refrigeration equipment - Google Patents
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Description
本発明は、冷凍装置に関する。 The present invention relates to a refrigeration apparatus.
従来、圧縮機への過給油を低減するために、インナーロータとアウターロータとで押除け容積を変更するポンプが形成されている圧縮機を備えた冷凍装置があった(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, in order to reduce supercharging to the compressor, there has been a refrigeration apparatus including a compressor in which a pump that changes the displacement volume between an inner rotor and an outer rotor is formed (see, for example, Patent Document 1). ).
特許文献1に記載の圧縮機は、回転数の増加に応じて押除け容積を低減させることで、圧縮機への過給油を低減させていた。
The compressor described in
しかしながら、特許文献1に記載されているような圧縮機は、圧縮機内部のオイルポンプで油量を調整させるために、圧縮機の構造が変更されていた。よって、冷凍装置に設けられるような圧縮機は多様化していた。
However, in the compressor as described in
換言すれば、使用用途に応じて圧縮機を作製しなければならなかった。したがって、圧縮機の製造コストが上昇すると共に、圧縮機を標準化できないという問題点があった。 In other words, the compressor had to be produced according to the intended use. Therefore, there are problems that the manufacturing cost of the compressor increases and the compressor cannot be standardized.
本発明は、上記のような問題点を解決するためになされたもので、圧縮機の製造コストを低減させると共に、圧縮機を標準化できる冷凍装置を提供することを目的とするものである。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a refrigeration apparatus that can reduce the manufacturing cost of a compressor and standardize the compressor.
本発明に係る冷凍装置は、圧縮機、油分離器、凝縮器、絞り装置、冷却器、及び気液分離器を冷媒配管で順次接続した冷凍装置であって、前記冷媒配管のうち、前記圧縮機の吸入側と、前記気液分離器との間に設けられた圧縮機吸入管と、前記油分離器と前記圧縮機吸入管とに接続され、前記油分離器に貯留される前記油を前記圧縮機へ供給する返油管と、前記返油管に設けられ、前記油の供給量を制御する返油電磁弁と、前記冷却器に取り付けられたヒータと、前記ヒータ、及び前記圧縮機に供給される油の供給量を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記返油電磁弁を開いた状態で前記ヒータを加熱して前記冷却器の除霜運転を行った後、前記圧縮機吸入管の温度である吸入管温度と、前記圧縮機吸入管の圧力である吸入圧力に対応した吸入圧力飽和温度と、に基づいて吸入過熱度を求め、前記吸入過熱度が、予め設定された第1閾値以下となった後、前記第1閾値よりも大きく設定された第2閾値以上となったときに、前記返油電磁弁を閉じ、前記返油電磁弁を閉じてから予め定めた時間閾値が経過したときに、前記返油電磁弁を開くものである。 The refrigeration apparatus according to the present invention is a refrigeration apparatus in which a compressor, an oil separator, a condenser, a throttling device, a cooler, and a gas-liquid separator are sequentially connected by a refrigerant pipe, and the compression of the refrigerant pipe A compressor suction pipe provided between the suction side of the compressor and the gas-liquid separator, the oil separator and the compressor suction pipe, and the oil stored in the oil separator An oil return pipe that supplies the compressor, an oil return solenoid valve that is provided in the oil return pipe and controls the amount of oil supplied, a heater attached to the cooler, the heater, and the compressor and a control unit for controlling the supply amount of oil, the control unit, after the defrosting operation of the cooler by heating the heater in a state of opening the oil return solenoid valve, wherein The suction pipe temperature that is the temperature of the compressor suction pipe and the suction pressure that is the pressure of the compressor suction pipe The suction superheat degree is obtained based on the corresponding suction pressure saturation temperature, and after the suction superheat degree becomes equal to or lower than a first threshold value set in advance, it is equal to or higher than a second threshold value set larger than the first threshold value. The oil return solenoid valve is closed when the oil return solenoid valve is closed, and the oil return solenoid valve is opened when a predetermined time threshold elapses after the oil return solenoid valve is closed .
本発明は、圧縮機外部に圧縮機内部の油量を調整させる回路を設けている。よって、圧縮機が多様化しないため、圧縮機の製造コストを低減させると共に、圧縮機を標準化できる冷凍装置を提供することができるという効果を有する。 In the present invention, a circuit for adjusting the amount of oil inside the compressor is provided outside the compressor. Therefore, since the compressors are not diversified, it is possible to provide a refrigeration apparatus that can reduce the manufacturing cost of the compressors and standardize the compressors.
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、本発明の実施の形態1〜4の動作を行うプログラムを記述するステップは、記載された順序に沿って時系列に行われる処理であるが、必ずしも時系列に処理されなくても、並列的又は個別に実行される処理をも含んでもよい。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, although the step which describes the program which performs operation | movement of Embodiment 1-4 of this invention is a process performed in time series along the order described, it does not necessarily process in time series, it is parallel Processing that is executed manually or individually may also be included.
また、本実施の形態1〜4で説明される各機能をハードウェアで実現するか、ソフトウェアで実現するかは問わない。つまり、本実施の形態1〜4で説明される各ブロック図は、ハードウェアのブロック図と考えても、ソフトウェアの機能ブロック図と考えてもよい。例えば、各ブロック図は、回路デバイス等のハードウェアで実現されてもよく、図示しないプロセッサ等の演算装置上で実行されるソフトウェアで実現されてもよい。 It does not matter whether each function described in the first to fourth embodiments is realized by hardware or software. That is, each block diagram described in the first to fourth embodiments may be considered as a hardware block diagram or a software functional block diagram. For example, each block diagram may be realized by hardware such as a circuit device, or may be realized by software executed on an arithmetic device such as a processor (not shown).
また、本実施の形態1〜4で説明されるブロック図の各ブロックは、その機能が実施されればよく、それらの各ブロックで構成が分離されなくてもよい。 In addition, each block in the block diagrams described in the first to fourth embodiments only needs to have its function implemented, and the configuration may not be separated by each block.
また、本実施の形態1〜4で説明される各冷媒回路は一例を示し、図示された記載事項に限定されるものではない。 Moreover, each refrigerant circuit demonstrated by this Embodiment 1-4 shows an example, and is not limited to the description matter shown in figure.
なお、本実施の形態1〜4のそれぞれにおいて、特に記述しない項目については実施の形態1〜4と同様とし、同一の機能及び構成については同一の符号を用いて述べることとする。 In each of the first to fourth embodiments, items not particularly described are the same as those in the first to fourth embodiments, and the same functions and configurations are described using the same reference numerals.
また、本実施の形態1〜4は、単独で実施されてもよく、組み合わせて実施されてもよい。いずれの場合においても、下記で説明する有利な効果を奏することとなる。 Moreover, this Embodiment 1-4 may be implemented independently and may be implemented in combination. In either case, the advantageous effects described below can be obtained.
また、本実施の形態1〜4のそれぞれで説明する各種値及びフラグ等の設定例は一例を示すだけであり、特にこれらに限定しない。 Moreover, the setting examples of various values and flags described in each of the first to fourth embodiments are merely examples, and are not particularly limited thereto.
実施の形態1.
図1は、本発明の実施の形態1における冷凍装置1の概略構成の一例を示す図である。図1に示すように、冷凍装置1は、室外領域11に設けられる室外ユニット31と、室内領域21に設けられる室内ユニット41とを備え、室外ユニット31と、室内ユニット41とが、冷媒配管の一部を形成する室内外連絡配管101で接続されている。
FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a schematic configuration of a
室外領域11は、例えば、屋外であり、屋外に室外ユニット31が設置される。室内領域21は、例えば、被冷却物200等の各種商品を冷却する冷凍室であり、冷凍室に室内ユニット41が設置される。
The outdoor region 11 is outdoors, for example, and the outdoor unit 31 is installed outdoors. The
室外ユニット31は、圧縮機51、油分離器52、凝縮器53、気液分離器56、返油電磁弁61、室外送風機71、及び室外制御部81等を備えている。室内ユニット41は、絞り装置54、冷却器55、室内送風機72、及び室内制御部83等を備えている。冷凍装置1は、圧縮機51、油分離器52、凝縮器53、絞り装置54、冷却器55、及び気液分離器56が冷媒配管で順次接続され、冷媒回路を形成している。つまり、冷凍装置1には、冷媒回路が形成され、冷媒回路内を冷媒が繰り返し循環することで、冷凍サイクルが行われる。
The outdoor unit 31 includes a
冷凍装置1は、例えば、スーパーマーケット、コンビニエンスストア、又は冷凍倉庫等で使用される。冷凍装置1は、後述するように、圧縮機51に供給される油量が過多となることで、圧縮機51の品質が低下し、性能の悪化、又は、故障等の不具合を防止する構成を備えている。概略的には、冷凍装置1は、圧縮機51への液バック運転が予め定めた時間行われ、その後、圧縮機51への液バック運転が解消したときに、油分離器52から圧縮機51への返油量が調整される。次に、冷凍装置1の詳細について説明する。
The
圧縮機51は、冷媒を圧縮して高温かつ高圧にして、高温高圧の冷媒を吐出する。圧縮機51は、例えば、インバータ制御で駆動する。圧縮機51は、冷媒を吐出する際、冷媒だけでなく、圧縮機51の図示しない摺動部を潤滑させる油も吐出する場合がある。そこで、油分離器52が、圧縮機51と、凝縮器53との間に、冷媒配管を介して接続されている。
The
油分離器52は、圧縮機51から吐出された油を分離する機構を備えている。油分離器52は、3つのポートを備えている。油分離器52は、圧縮機51の吐出側と接続されている。油分離器52は、圧縮機51の吸入側とも接続されている。油分離器52は、凝縮器53の入口側、すなわち、上流側と接続されている。油分離器52と、圧縮機51の吸入側との間には返油管103が設けられている。
The oil separator 52 includes a mechanism that separates the oil discharged from the
具体的には、気液分離器56と、圧縮機51の吸入側との間には、冷媒配管の一部を形成する圧縮機吸入管105が設けられ、圧縮機吸入管105と、油分離器52との間に、返油管103が接続されている。返油管103には、返油電磁弁61が設けられ、返油電磁弁61は、開度を調整することで、返油管103内部を流れる油の流量を調整する。よって、返油電磁弁61が開いている場合、返油管103と圧縮機吸入管105とを経て、油分離器52で分離して貯留された油が圧縮機51に戻るため、圧縮機51内部の油面のレベルは確保されている。
Specifically, a
凝縮器53は、室外送風機71から供給される空気と、油分離器52を介して供給される圧縮機51から吐出された冷媒とで熱交換を行い、冷媒を凝縮し、凝縮した冷媒を室内外連絡配管101を介して絞り装置54に供給する。
The condenser 53 performs heat exchange between the air supplied from the
絞り装置54は、供給された冷媒を絞ることで、減圧させる。絞り装置54は、例えば、電子膨張弁であるが、特にこれに限定せず、キャピラリチューブであってもよい。冷却器55は、室内送風機72から供給される空気と、絞り装置54から供給される減圧された冷媒とで熱交換を行い、冷媒を蒸発させ、周囲を冷却する。気液分離器56は、詳細については図2を用いて後述するが、圧縮機51へ液冷媒を流通させない機構を備える。
The expansion device 54 reduces the pressure by reducing the supplied refrigerant. The throttling device 54 is, for example, an electronic expansion valve, but is not particularly limited thereto, and may be a capillary tube. The cooler 55 performs heat exchange between the air supplied from the indoor blower 72 and the decompressed refrigerant supplied from the expansion device 54, evaporates the refrigerant, and cools the surroundings. The gas-
次に、冷凍サイクルの動作について説明する。圧縮機51から吐出された高温かつ高圧のガス冷媒は、圧縮機51と油分離器52とを接続する冷媒配管を通り、油分離器52でガス冷媒は、油と分離され、凝縮器53に導かれる。凝縮器53に導かれたガス冷媒は、凝縮器53で熱交換され、液化する。液化した冷媒は、室内外連絡配管101を通り、室外ユニット31から室内ユニット41へ導かれる。室内ユニット41に導かれた液化した冷媒は、絞り装置54で絞られることで、気液二相冷媒となり、冷却器55で熱交換に伴い吸熱し、ガス化する。ガス化した冷媒は、室内外連絡配管101を経由して室内ユニット41から室外ユニット31へ導かれ、気液分離器56で気体の冷媒と液体の冷媒とが分離され、気体の冷媒のみを圧縮機51が吸い込む。上記で説明したように冷媒が冷媒回路内を循環することで、冷凍サイクルが行われる。次に、気液分離器56の構造について説明する。
Next, the operation of the refrigeration cycle will be described. The high-temperature and high-pressure gas refrigerant discharged from the
図2は、本発明の実施の形態1における気液分離器56の内部構成の一例を示す図である。図2に示すように、気液分離器56は、筐体として容器部56aを備えている。容器部56aの内部には、予め定めた容積分の内部空間が形成されている。室内ユニット41から室外ユニット31へ気液二相冷媒が戻ってきた場合には、この内部空間に戻ってきた気液二相冷媒が一時的に貯留されるため、圧縮機51に液冷媒が吸い込まれる現象である液バックを防止することができる。
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of the internal configuration of the gas-
容器部56aには、入口配管56bと、出口配管56cとが設けられている。入口配管56bは、例えば、長手方向を有する部材で形成され、その部材の一部が容器部56aの上方に収容されている。入口配管56bのうち、容器部56aの外部に露出している側の端部は、室内外連絡配管101に接続されている。 The container portion 56a is provided with an inlet pipe 56b and an outlet pipe 56c. The inlet pipe 56b is formed of, for example, a member having a longitudinal direction, and a part of the member is accommodated above the container portion 56a. The end of the inlet pipe 56 b that is exposed to the outside of the container portion 56 a is connected to the indoor / outdoor communication pipe 101.
出口配管56cは、J字形状で形成された部分のうち、U字形状に相当する箇所が容器部56aに収容されている。出口配管56cのうち、容器部56aの外部に露出している側の端部は、圧縮機51に接続されている。出口配管56cのうち、容器部56aに収容されている端部に形成された吸込口56dは、容器部56aに収容されている入口配管56bの下方に設けられているため、ガス冷媒のみが圧縮機51に吸い込まれる。出口配管56cは、U字形状に相当する箇所のうち、下部に返油穴56eを設けている。返油穴56eは、室内ユニット41から油が戻ってきた場合に、ガス冷媒と共に圧縮機51に戻すときに利用される。
Outlet pipe 56c has a portion corresponding to a U-shaped portion housed in container portion 56a among the portions formed in a J-shape. The end of the outlet pipe 56 c that is exposed to the outside of the container portion 56 a is connected to the
ここで、室内ユニット41から油が戻る場合がある理由について説明する。圧縮機51から吐出された油の多くは油分離器52で捕捉され、返油管103を伝って圧縮機51へ戻されるが、圧縮機51から吐出された一部の油は、油分離器52で捕捉されず、油分離器52をすり抜け、室内ユニット41へと流出する。よって、室内ユニット41へ流出した油は、冷却器55を経て、再度、室外ユニット31に戻り、気液分離器56に戻り、容器部56aに貯留される。容器部56aに入った油は、ガス冷媒と比べて比重があり、重い。よって、油は、容器部56a下部に溜まる。したがって、溜まった油を圧縮機51へ戻すため、返油穴56eが設けられている。
Here, the reason why oil may return from the indoor unit 41 will be described. Most of the oil discharged from the
ところで、被冷却物200としては、低温での保管が必要な食品等が想定される。また、室外ユニット31は、冷凍機と呼ばれている。冷凍機の分野においては、一般的には、室外ユニット31と、室内ユニット41とはセットでは設置されない。つまり、室外ユニット31と、室内ユニット41とはそれぞれ異なるメーカのものが使用される。そこで、室外ユニット31としての冷凍機は、多様なメーカの多様な室内ユニット41と組み合わされることで、室内領域21の室内環境の最適化が行われるようになっている。つまり、室内領域21側と、室外領域11側とは、互いに通信で各種情報がやりとりされることなく、室内ユニット41が個別に運転と停止とをするように構成されることが多い。
By the way, as the object to be cooled 200, food or the like that needs to be stored at a low temperature is assumed. The outdoor unit 31 is called a refrigerator. In the field of refrigerators, the outdoor unit 31 and the indoor unit 41 are generally not installed as a set. That is, the outdoor unit 31 and the indoor unit 41 are manufactured by different manufacturers. Therefore, the refrigerator as the outdoor unit 31 is combined with various indoor units 41 from various manufacturers, so that the indoor environment of the
また、室外ユニット31である冷凍機は、大型倉庫又は大型スーパーマーケット等に設置されることも多い。よって、室内ユニット41と、室外ユニット31とは、互いに離れた場所に設置される場合がある。例えば、室内ユニット41と、室外ユニット31とを接続する室内外連絡配管101は、100m程度となることもよくある。 Moreover, the refrigerator which is the outdoor unit 31 is often installed in a large warehouse or a large supermarket. Therefore, the indoor unit 41 and the outdoor unit 31 may be installed in places separated from each other. For example, the indoor / outdoor communication pipe 101 that connects the indoor unit 41 and the outdoor unit 31 is often about 100 m.
よって、低圧側の室内外連絡配管101及び低圧側である冷却器55のように、低温に至る部位では、油の粘度が上昇するため、流動しにくくなり、油が管の内部壁面等に滞留する。したがって、室内外連絡配管101が長くなるにつれ、又は、冷却器55の容積が大きくなるにつれ、圧縮機51から吐出された油が原因で、冷媒回路の系内に滞留する油量が多くなり、その分だけ冷媒回路の系全体での必要な油量は多く確保しておく必要が生じる。
Therefore, the oil viscosity rises at low temperatures, such as the low-pressure indoor / outdoor communication pipe 101 and the low-pressure side cooler 55, so that the oil does not flow easily and the oil stays on the inner wall surface of the pipe. To do. Therefore, as the indoor / outdoor communication pipe 101 becomes longer or as the volume of the cooler 55 becomes larger, the amount of oil staying in the system of the refrigerant circuit increases due to the oil discharged from the
また、室内ユニット41及び室内外連絡配管101が物件毎に異なるため、室外ユニット31である冷凍機は、冷媒回路を形成する系であるシステム全体で必要な油量が物件毎に異なる。よって、室内ユニット41が設置される現地状況に応じて、冷媒回路を形成する系内への油チャージを行うことが室外ユニット31を設置するときによく実施される。 Moreover, since the indoor unit 41 and the indoor / outdoor communication pipe 101 are different for each property, the refrigerator that is the outdoor unit 31 requires different amounts of oil for the entire system, which is a system that forms a refrigerant circuit. Therefore, depending on the local situation where the indoor unit 41 is installed, oil charging into the system forming the refrigerant circuit is often performed when the outdoor unit 31 is installed.
通常、室内外連絡配管101の容積に応じて、現地での追加油量を決めて工事するように指導がされているため、現地での配管工事時には、現地での冷媒回路を形成するシステムに応じた油を追加する。この結果、通常の運転中であれば、室内外連絡配管101の内部壁面及び冷却器55に設けられる管の内部壁面に油が滞留することで、圧縮機51内部の油量は適正に保たれる。
Normally, guidance is given to determine the amount of additional oil in the site according to the volume of the indoor / outdoor communication pipe 101, so that a system that forms a local refrigerant circuit is used during piping work at the site. Add the appropriate oil. As a result, during normal operation, oil stays on the inner wall surface of the indoor / outdoor communication pipe 101 and the inner wall surface of the pipe provided in the cooler 55, so that the amount of oil inside the
また、被冷却物200を低温で保管するためには、冷凍装置1は、冷媒温度を低い値に設定する必要があり、例えば、冷凍保管庫等では、常に、霜の付く0℃以下で運転することを前提として、予め定めた一定時間を冷却運転し、予め定めた一定時間を霜取運転、すなわち、デフロスト運転する。つまり、冷凍装置1は、冷却運転と、デフロスト運転とを交互に行っている。
In addition, in order to store the object to be cooled 200 at a low temperature, the
デフロスト運転としては、一般的には、オフサイクルデフロスト方式と、ヒータデフロスト方式とがある。オフサイクルデフロスト方式とは、圧縮機51の運転を停止し、室内送風機72を運転することで、室内空気を冷却器55にあてて霜を溶かす方式である。ヒータデフロスト方式とは、冷却器55にヒータを取り付け、ヒータを加熱することで霜を溶かす方式である。
As defrost operation, there are generally an off-cycle defrost method and a heater defrost method. The off-cycle defrost method is a method in which the operation of the
オフサイクルデフロスト方式は、室内温度が高い値に設定されていれば、室内送風機72を用いた送風運転のみでデフロストできるため、消費電力が抑制でき、省エネである。しかし、オフサイクルデフロスト方式は、室内温度が低い値に設定されていれば、低温の室内空気を冷却器55に当てたとしても、冷却器55に付着した霜を溶かすことができない。 In the off-cycle defrost method, if the indoor temperature is set to a high value, the defrost can be performed only by the blowing operation using the indoor blower 72, so that power consumption can be suppressed and energy saving is achieved. However, in the off-cycle defrost method, if the room temperature is set to a low value, the frost adhering to the cooler 55 cannot be melted even if low temperature indoor air is applied to the cooler 55.
そこで、室内温度が低い値に設定されている場合には、ヒータデフロスト方式が採用される。ヒータデフロスト方式は、室内送風機72を停止させ、冷却器55に取り付けられたヒータを通電して加熱することで、冷却器55に付着した霜を溶かす。ところが、ヒータを用いた加熱動作は、加熱する必要のない冷却器55本体も加熱する。よって、ヒータデフロスト方式を用いたデフロスト運転が終了し、再び冷却運転を開始するときには、冷却器55は暖められた状態である。よって、この状態で、室内空気と、冷却器55とを熱交換すると、室内空気が暖められるため、低温状態を維持すべき環境は乱され、被冷却物200の温度維持ができなくなる虞がある。特に、食品等の鮮度維持のためには、温風の吹き出しは許容できない。 Therefore, when the room temperature is set to a low value, the heater defrost method is adopted. In the heater defrost method, the indoor blower 72 is stopped and the heater attached to the cooler 55 is energized and heated to melt frost attached to the cooler 55. However, the heating operation using the heater also heats the cooler 55 main body that does not need to be heated. Therefore, when the defrost operation using the heater defrost method is finished and the cooling operation is started again, the cooler 55 is in a warmed state. Therefore, if heat is exchanged between the room air and the cooler 55 in this state, the room air is warmed, so that the environment in which the low temperature state is to be maintained is disturbed, and the temperature of the object to be cooled 200 may not be maintained. . In particular, in order to maintain the freshness of food and the like, blowing out warm air is not allowed.
そこで、ヒータデフロスト方式では、デフロスト運転終了後、暖められた冷却器55を冷やすため、冷却運転開始から最初の数分間は、室内送風機72の運転を停止し、冷却器55を十分に冷やす動作を行う。その後、室内送風機72のファンを運転し、十分に冷やされた冷却器55で室内空気と熱交換を行わせる。 Therefore, in the heater defrost method, after the defrost operation is completed, the cooled cooler 55 is cooled, so that the operation of the indoor blower 72 is stopped and the cooler 55 is sufficiently cooled for the first few minutes after the start of the cool operation. Do. Thereafter, the fan of the indoor blower 72 is operated, and heat is exchanged with room air by the cooler 55 that is sufficiently cooled.
つまり、室内送風機72のファンの運転は遅延して実施されており、この動作は、ファン遅延運転と呼ばれている。ファン遅延運転中では、室内ユニット41で蒸発するはずの冷媒は、蒸発せず、室外ユニット31に戻る液バック運転となる。そこで、ファン遅延運転による液バックという意味で、ファン遅延液バック運転と呼んでいる。ファン遅延液バック運転は、ヒータデフロスト方式を採用した冷凍装置1では必ず発生する液バックモードである。
That is, the operation of the fan of the indoor blower 72 is performed with a delay, and this operation is called a fan delay operation. During the fan delay operation, the refrigerant that should evaporate in the indoor unit 41 does not evaporate and returns to the outdoor unit 31. Therefore, in the sense of liquid back by fan delay operation, it is called fan delay liquid back operation. The fan delayed liquid back operation is a liquid back mode that always occurs in the
なお、ファン遅延液バック運転は、本発明における液バック運転に相当する。 The fan delay liquid back operation corresponds to the liquid back operation in the present invention.
よって、ヒータデフロスト方式を採用した冷凍装置1にファン遅延液バック運転を行えば、被冷却物200に温風が吹き出されることなく、霜を溶かししつ、被冷却物200を低温状態に保つことができる。
Therefore, if the fan delay liquid back operation is performed on the
ただし、ファン遅延液バック運転中は、冷媒回路内の油の挙動を考慮する必要がある。上記で説明したように、油分離器52をすり抜け、室内ユニット41に到達した油のうち、一部の油は、冷却器55及び室内外連絡配管101に滞留している。ファン遅延液バック運転が行われていれば、二相状態の冷媒が、冷却器55内部の管内及び室内外連絡配管101内部を流動しており、いわゆるフラッシング現象で油が液冷媒と共に一気に室外ユニット31に戻ってくる。室外ユニット31に戻ってきた油及び液冷媒は、気液分離器56で貯留される。
However, it is necessary to consider the behavior of oil in the refrigerant circuit during fan delay liquid back operation. As described above, some of the oil that has passed through the oil separator 52 and reached the indoor unit 41 remains in the cooler 55 and the indoor / outdoor communication pipe 101. If the fan delay liquid back operation is performed, the refrigerant in the two-phase state flows in the pipe inside the cooler 55 and inside the indoor / outdoor connecting pipe 101, and the oil is discharged together with the liquid refrigerant at a time by the so-called flushing phenomenon. Come back to 31. The oil and liquid refrigerant that have returned to the outdoor unit 31 are stored in the gas-
ところが、室内外連絡配管101が長い状態で配設してあり、冷凍装置1に形成された冷媒回路の系内の冷媒及び油が多い場合には、気液分離器56の出口側に設けられる出口配管56cの吸込口56dから液冷媒と共に油が圧縮機51に吸い込まれる。つまり、圧縮機51には、室内外連絡配管101及び冷却器55に保持されていた油が入る。よって、圧縮機51内部に流入しないと想定して系全体の油の適正量を保つために、室内外連絡配管101及び冷却器55にも油を入れておいたものの、その油が圧縮機51に流入するため、圧縮機51では、油が過多状態となる。
However, when the indoor / outdoor communication pipe 101 is arranged in a long state and there are a large amount of refrigerant and oil in the system of the refrigerant circuit formed in the
次に、圧縮機51に油が過多状態となったときの冷凍装置1の運転について説明する。圧縮機51内で油が過多状態となった場合、圧縮機51から吐出される油量が増加するため、油分離器52で分離される油量も増加する。よって、油分離器52から返油管103を経由して圧縮機吸入管105へ供給される返油量は増加する。
Next, the operation of the
ところで、圧縮機51から吐出される油は、圧縮機51から吐出された冷媒温度相当に高温である。よって、そのような高温の油が多く返油されることで、圧縮機51から吸入されるガス冷媒の温度は、室外ユニット31で予め想定していた圧縮機51で吸入されるガス冷媒の温度と比べ、上昇した状態で圧縮機51に吸い込まれる。
Incidentally, the oil discharged from the
よって、圧縮機51に吸入されるガス冷媒の温度が上昇すれば、圧縮機51から吐出される冷媒の温度は想定値と比べて上昇し、圧縮機51内部に貯留されている油の温度も上昇する。そして、冷凍サイクルが動作するにつれ、圧縮機51に吸入されるガス冷媒の温度上昇と、圧縮機51から吐出される冷媒の温度の上昇と、圧縮機51内部に貯留されている油の温度の上昇とが繰り返し行われるため、圧縮機51内部では油の温度が異常に上昇する。
Therefore, if the temperature of the gas refrigerant sucked into the
この結果、油の潤滑性が低下していき、圧縮機51内部の図示しない摺動部が潤滑に稼働しなくなり、圧縮機51の故障を招くことになる。
As a result, the lubricity of the oil decreases, and a sliding portion (not shown) inside the
ただし、ファン遅延液バック運転中は、油と共に液冷媒が気液分離器56の吸込口56dから吸い込まれ、圧縮機51に供給されるため、液冷媒の冷媒潜熱で圧縮機51内部の油の温度の上昇は回避されている。
However, during the fan delay liquid back operation, the liquid refrigerant is sucked together with the oil from the suction port 56d of the gas-
よって、圧縮機51内部の油の温度の上昇は、圧縮機51が液冷媒を吸入しなくなったとき、すなわち、ファン遅延液バック運転が終了したときに発生する。具体的には、ファン遅延液バック運転が予め定めた時間で継続して行われ、ファン遅延液バック運転が終了し、ファン遅延液バック運転から通常運転へ移行した場合、圧縮機51に供給される油量が過多状態となり、圧縮機51に不具合が発生する虞がある。
Therefore, the rise in the temperature of the oil in the
そこで、本実施の形態1においては、ファン遅延液バック運転から通常運転に復帰後、圧縮機51への返油量を調整する。具体的には、ファン遅延液バック運転が予め定めた時間で行われ、通常運転に復帰した場合、予め定めた時間で返油電磁弁61を閉止することで、油分離器52に貯留されている油をあふれさせ、室内ユニット41側へ油を流出させる。
Therefore, in the first embodiment, the oil return amount to the
この結果、ファン遅延液バック運転を行う前のように、室内外連絡配管101及び冷却器55に油を滞留させ、圧縮機51内部で油を適正な油量で滞留させる。よって、圧縮機51では、適正油量となるため、圧縮機51の性能維持と信頼性とを確保することができる。つまり、ファン遅延液バック運転では、圧縮機51への油の供給量の調整制御を停止し、通常運転では、圧縮機51への油の供給量の調整制御を実行する。
As a result, the oil is retained in the indoor / outdoor communication pipe 101 and the cooler 55 and the oil is retained in the
次に、ファン遅延液バック運転が実行中であるか否か、又は、ファン遅延液バック運転から通常運転に復帰したか否かを、各種センサを用いたセンシングで実現する一例について説明する。 Next, an example of realizing by sensing using various sensors whether the fan delay liquid back operation is being executed or whether the fan delay liquid back operation has returned to the normal operation will be described.
図3は、本発明の実施の形態1における冷凍装置1の各種センサの配置構成の一例を示す図である。圧縮機吸入管105には、低圧センサ91及び吸入管温度センサ92が設けられている。低圧センサ91は、圧縮機51の吸入圧力を検知する。吸入管温度センサ92は、圧縮機吸入管105の温度、すなわち、吸入管温度を検知する。
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of an arrangement configuration of various sensors of the
ファン遅延液バック運転が実行中でなければ、吸入過熱度、すなわち、吸入SHは、予め定めた値である第2温度閾値以上、例えば、5K程度以上で確保されている状態である。吸入SHは、吸入管温度である吸入ガス温度TSと、吸入圧力に対応した吸入圧力飽和温度TEとの差で求められる。 If the fan delay liquid back operation is not being executed, the suction superheat degree, that is, the suction SH is in a state where it is secured at a second temperature threshold value that is a predetermined value or more, for example, about 5K or more. The suction SH is obtained from the difference between the suction gas temperature TS, which is the suction pipe temperature, and the suction pressure saturation temperature TE corresponding to the suction pressure.
ファン遅延液バック運転が実行中であれば、吸入SHは、予め定めた値である第1温度閾値以下、例えば、0K程度以下に低下する。 If the fan delay liquid back operation is being executed, the suction SH is reduced to a predetermined value or less, for example, about 0K or less.
よって、ファン遅延液バック運転から通常運転に復帰すれば、吸入SHは、再び、予め定めた値である第2温度閾値以上、例えば、5K程度以上で確保されている状態に戻る。つまり、吸入SHの値を求めれば、ファン遅延液バック運転中であるか否か、又は、ファン遅延液バック運転から通常運転に復帰したか否かを、判断することができる。 Therefore, when the fan delay liquid back operation returns to the normal operation, the suction SH returns to the state secured at the second temperature threshold value that is a predetermined value or more, for example, about 5K or more. That is, if the value of the suction SH is obtained, it can be determined whether the fan delay liquid back operation is being performed or whether the normal operation has been restored from the fan delay liquid back operation.
上記で説明したように、ファン遅延液バック運転から通常運転に復帰した場合、圧縮機51への油の供給量が過多状態となる虞がある。そこで、返油電磁弁61を適正に調整することで、圧縮機51内部の油量を適正に保つ制御について図4〜図6を用いて具体的に説明する。
As described above, when the fan retarded liquid back operation returns to the normal operation, there is a possibility that the amount of oil supplied to the
図4は、本発明の実施の形態1における室外制御部81の機能構成の一例を示す図である。図4に示すように、室外制御部81は、吸入SH演算部201と、液バック運転判定部205と、計時部206と、返油電磁弁開閉判定部207とを備えている。吸入SH演算部201は、吸入圧力と、吸入管温度とに基づいて吸入SHを求める。吸入SH演算部201は、吸入圧力に対応した吸入圧力飽和温度TEを求める際、例えば、冷媒毎に規定されている熱力学性質表を予めデータとして蓄積しておいて、参照することで求めてもよく、予め定義した演算式で求めてもよい。
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a functional configuration of the
液バック運転判定部205は、吸入SHに基づいて、ファン遅延液バック運転中であるか否かを判定する。例えば、液バック運転判定部205は、吸入SHが、予め定めた温度閾値である第1温度閾値以下の場合、ファン遅延液バック運転中と判定する。液バック運転判定部205は、吸入SHが、第1温度閾値以下の状態を、通常運転からファン遅延液バック運転に移行したと判断し、予め定めた時間閾値である第1時間閾値、例えば、ファン遅延時間等でよくある3分を経過後、返油電磁弁開閉判定部207に判定処理を移行させる。
The liquid back
なお、液バック運転判定部205は、第1時間閾値が経過したか否かを、計時部206から取得する計時結果に基づいて判定する。
The liquid back
なお、液バック運転判定部205は、判定の都度、新たに求めた吸入SHを用いるため、処理分岐フラグを予め設定し、吸入SHが第1温度閾値となった場合に処理分岐フラグの設定を変更することで、吸入SHが前回と異なる値であると判定してもよい。
Since the liquid back
返油電磁弁開閉判定部207は、吸入SHが、予め定めた温度閾値である第2温度閾値以上の場合、ファン遅延液バック運転が終了し、ファン遅延液バック運転から通常運転に復帰したと判断する。
The oil return solenoid valve open /
具体的には、返油電磁弁開閉判定部207は、吸入SHが第2温度閾値以上の場合、ファン遅延液バック運転から通常運転に復帰したと判断し、返油電磁弁612を閉じる制御指令を出し、予め定めた時閾値である第2時間閾値、例えば、5分を経過後、通常運転を行っていると判断し、返油電磁弁61を開く制御指令を出す。
Specifically, the oil return solenoid valve opening /
なお、返油電磁弁開閉判定部207は、第2時間閾値が経過したか否かを、計時部206から取得する計時結果に基づいて判定する。
The oil return solenoid valve open /
なお、第2温度閾値は、本発明における温度閾値に相当し、第2時間閾値は、本発明における時間閾値に相当する。 The second temperature threshold corresponds to the temperature threshold in the present invention, and the second time threshold corresponds to the time threshold in the present invention.
図5は、本発明の実施の形態1における液バック運転中及び液バック運転から復帰の場合の吸入SH特性曲線301を示す図である。図5に示すように、吸入SH特性曲線301は、第1温度閾値以下の場合、ファン遅延液バック運転中である。また、吸入SH特性曲線301は、第2温度閾値以上の場合、ファン遅延液バック運転から通常運転に復帰している状態である。
FIG. 5 is a diagram showing an intake SH characteristic curve 301 during and after returning from the liquid back operation according to
図6は、本発明の実施の形態1における冷凍装置1の制御例を説明するフローチャートである。
FIG. 6 is a flowchart for explaining a control example of the
(ステップS11)
室外制御部81は、処理分岐フラグを1に設定する。
(Step S11)
The
(ステップS12)
室外制御部81は、吸入管温度を取得する。
(Step S12)
The
(ステップS13)
室外制御部81は、吸入管温度を吸入ガス温度TSに設定する。
(Step S13)
The
(ステップS14)
室外制御部81は、吸入圧力を取得する。
(Step S14)
The
(ステップS15)
室外制御部81は、吸入圧力から吸入圧力飽和温度TEを求める。
(Step S15)
The
(ステップS16)
室外制御部81は、吸入ガス温度TSと吸入圧力飽和温度TEとに基づいて吸入SHを求める。
(Step S16)
The
(ステップS17)
室外制御部81は、処理分岐フラグが1であるか否かを判定する。室外制御部81は、処理分岐フラグが1である場合、ステップS18に進む。一方、室外制御部81は、処理分岐フラグが1でない場合、ステップS24に進む。
(Step S17)
The
(ステップS18)
室外制御部81は、予め定めた第1温度閾値を取得する。
(Step S18)
The
(ステップS19)
室外制御部81は、吸入SHが第1温度閾値以下であるか否かを判定する。室外制御部81は、吸入SHが第1温度閾値以下である場合、ステップS20に進む。一方、室外制御部81は、吸入SHが第1温度閾値以下でない場合、ステップS12に戻る。
(Step S19)
The
(ステップS20)
室外制御部81は、処理分岐フラグを0に設定する。
(Step S20)
The
(ステップS21)
室外制御部81は、予め定めた第1時間閾値を取得する。
(Step S21)
The
(ステップS22)
室外制御部81は、時間の計時を開始する。
(Step S22)
The
(ステップS23)
室外制御部81は、計時した時間が第1時間閾値を経過したか否かを判定する。室外制御部81は、計時した時間が第1時間閾値を経過した場合、ステップS12に戻る。一方、室外制御部81は、計時した時間が第1時間閾値を経過していない場合、ステップS23に戻る。
(Step S23)
The
(ステップS24)
室外制御部81は、予め定めた第2温度閾値を取得する。
(Step S24)
The
(ステップS25)
室外制御部81は、吸入SHが第2温度閾値以上であるか否かを判定する。室外制御部81は、吸入SHが第2温度閾値以上である場合、ステップS26に進む。一方、室外制御部81は、吸入SHが第2温度閾値以上でない場合、ステップS12に戻る。
(Step S25)
The
(ステップS26)
室外制御部81は、返油電磁弁61を閉じる制御指令を出す。
(Step S26)
The
(ステップS27)
室外制御部81は、予め定めた第2時間閾値を取得する。
(Step S27)
The
(ステップS28)
室外制御部81は、時間の計時を開始する。
(Step S28)
The
(ステップS29)
室外制御部81は、計時した時間が第2時間閾値を経過したか否かを判定する。室外制御部81は、計時した時間が第2時間閾値を経過した場合、ステップS30に進む。一方、室外制御部81は、計時した時間が第2時間閾値を経過しない場合、ステップS29に戻る。
(Step S29)
The
(ステップS30)
室外制御部81は、返油電磁弁61を開く制御指令を出し、処理を終了する。
(Step S30)
The
以上の説明から、冷凍装置1は、圧縮機51の外部に圧縮機51の内部の油量を調整させる回路を設けている。よって、圧縮機51が多様化しないため、圧縮機51の製造コストを低減させると共に、圧縮機51を標準化できる。
From the above description, the
以上、本実施の形態1においては、圧縮機51、油分離器52、凝縮器53、絞り装置54、冷却器55、及び気液分離器56を冷媒配管で順次接続した冷凍装置1であって、圧縮機51に供給される油の供給量を制御する室外制御部81を備え、室外制御部81は、冷却器55の出口と気液分離器56の入口との間で、気相状態の冷媒を流通させる運転状態である通常運転と、二相状態又は液相状態の冷媒を流通させる運転状態である液バック運転と、を判断し、通常運転から液バック運転に移行した場合、油分離器52から圧縮機51への油の供給量の調整制御を停止し、液バック運転から通常運転に復帰した場合、油分離器52から圧縮機51への油の供給量の調整制御を実行する冷凍装置1が構成される。
As described above, in the first embodiment, the
上記構成のため、圧縮機51が多様化しないため、圧縮機51の製造コストを低減させると共に、圧縮機51を標準化できる。
Since the
また、本実施の形態1においては、冷媒配管のうち、圧縮機51の吸入側と、気液分離器56との間に設けられた圧縮機吸入管105と、油分離器52と、圧縮機吸入管105との間に設けられ、油分離器52に貯留される油を圧縮機51へ供給する返油管103と、返油管103に設けられ、油の供給量を制御する返油電磁弁61と、を備え、室外制御部81は、液バック運転から通常運転に復帰した場合、液バック運転から通常運転に復帰したものと判断し、返油電磁弁61を閉じる。
In the first embodiment, among the refrigerant pipes, the
また、本実施の形態1においては、室外制御部81は、圧縮機吸入管105の温度である吸入管温度と、圧縮機吸入管105の圧力である吸入圧力に対応した吸入圧力飽和温度と、に基づいて吸入過熱度を求め、吸入過熱度が予め定めた第2温度閾値以上であって、予め定めた第2時間閾値未満の場合、液バック運転から通常運転に復帰したものと判断し、返油電磁弁61を閉じ、吸入過熱度が第2温度閾値以上であって、第2時間閾値以上の場合、通常運転が行われていると判断し、返油電磁弁61を開く。
In the first embodiment, the
したがって、圧縮機51が多様化しないため、圧縮機51の製造コストを特に顕著に低減させると共に、圧縮機51を標準化できる。
Therefore, since the
実施の形態2.
実施の形態1との相違点は、ファン遅延液バック運転の判定を吐出SHを用いて実行する点にある。図7は、本発明の実施の形態2における冷凍装置1の各種センサの配置構成の一例を示す図である。図7に示すように、圧縮機51の吐出側と、油分離器52の吸入側との間には、冷媒配管である圧縮機吐出管106が設けられている。圧縮機吐出管106には、高圧センサ93及び吐出管温度センサ94が設けられている。高圧センサ93は、圧縮機51の吐出圧力を検知する。
The difference from the first embodiment is that the determination of the fan delay liquid back operation is performed using the discharge SH. FIG. 7 is a diagram illustrating an example of an arrangement configuration of various sensors of the
図8は、本発明の実施の形態2における室外制御部81の機能構成の一例を示す図である。室外制御部81は、吐出過熱度、すなわち、吐出SHを求める吐出SH演算部202を備えている。吐出SH演算部202は、吐出管温度と、吐出圧力とに基づいて吐出SHを求める。
FIG. 8 is a diagram illustrating an example of a functional configuration of the
具体的には、吐出SH演算部202は、吐出管温度である吐出ガス温度TSと、吐出圧力に対応した吐出圧力飽和温度TEとの差を求めることで吐出SHを求めている。吐出SHも、吸入SHと同様に、ファン遅延液バック運転中に急激に低下し、ファン遅延液バック運転が終了し、ファン遅延液バック運転から通常運転へ復帰後、急激に上昇していく。よって、室外制御部81は、吸入SHと同様の制御を実行することで、吐出SHを用いてファン遅延液バック運転中であるか否かを判断できる。
Specifically, the discharge
図9は、本発明の実施の形態2における冷凍装置1の制御例を説明するフローチャートである。図9に示す各ステップのうち、ステップS42〜ステップS46の処理と、ステップS49の処理と、ステップS55の処理とが、吐出SHに関する処理であり、それ以外は、同様の処理が実行される。
FIG. 9 is a flowchart illustrating a control example of the
以上、本実施の形態2において、冷媒配管のうち、圧縮機51の吐出側に設けられた圧縮機吐出管106を備え、室外制御部81は、圧縮機吐出管106の温度である吐出管温度と、圧縮機吐出管106の圧力である吐出圧力に対応した吐出圧力飽和温度と、に基づいて吐出過熱度を求め、吐出過熱度が予め定めた第2温度閾値以上であって、予め定めた第2時間閾値未満の場合、液バック運転から通常運転に復帰したものと判断し、液バック運転から通常運転に復帰したものと判断し、返油電磁弁61を閉じ、吐出過熱度が第2温度閾値以上であって、第2時間閾値以上の場合、通常運転が行われていると判断し、返油電磁弁61を開く。
As described above, in the second embodiment, among the refrigerant pipes, the
上記構成のため、冷凍装置1は、吐出SHを用いてファン遅延液バック運転中か否かを判定できる。よって、圧縮機51の外部に圧縮機51の内部の油量を調整させる回路を設けている。圧縮機51が多様化しないため、圧縮機51の製造コストを低減させると共に、圧縮機51を標準化できる。
Due to the above configuration, the
実施の形態3.
実施の形態1及び実施の形態2との相違点は、ファン遅延液バック運転の判定をシェル下SHを用いて実行する点にある。図10は、本発明の実施の形態3における冷凍装置1の各種センサの配置構成の一例を示す図である。図10に示すように、圧縮機吸入管105には、低圧センサ91が設けられている。圧縮機51の外郭を形成するシェルの下方には、シェル下温度センサ95が設けられている。シェル下温度センサ95は、シェル下温度を検知する。低圧センサ91は、圧縮機51の吸入側である低圧圧力を検知する。
The difference from the first embodiment and the second embodiment is that the determination of the fan delay liquid back operation is executed using the under-shell SH. FIG. 10 is a diagram illustrating an example of an arrangement configuration of various sensors of the
図11は、本発明の実施の形態3における室外制御部81の機能構成の一例を示す図である。室外制御部81は、シェル下過熱度、すなわち、シェル下SHを求めるシェル下SH演算部203を備えてい。シェル下SH演算部203は、シェル下温度と、低圧圧力に対応した低圧圧力飽和温度とに基づいてシェル下SHを求める。
FIG. 11 is a diagram illustrating an example of a functional configuration of the
具体的には、シェル下SH演算部203は、シェル下温度であるシェル下ガス温度TSと、低圧圧力に対応した低圧圧力飽和温度TEとの差を求めることでシェル下SHを求めている。シェル下SHも、吸入SH及び吐出SHと同様に、ファン遅延液バック運転中に急激に低下し、ファン遅延液バック運転が終了し、ファン遅延液バック運転から通常運転へ復帰後、急激に上昇していく。よって、室外制御部81は、吸入SHと同様の制御を実行することで、シェル下SHを用いてファン遅延液バック運転中であるか否かを判断できる。
Specifically, the under-shell
図12は、本発明の実施の形態3における冷凍装置1の制御例を説明するフローチャートである。図12に示す各ステップのうち、ステップS72〜ステップS76の処理と、ステップS79の処理と、ステップS85の処理とが、シェル下SHに関する処理であり、それ以外は、同様の処理が実行される。
FIG. 12 is a flowchart illustrating a control example of the
以上、本実施の形態3において、冷媒配管のうち、圧縮機51の吸入側と、気液分離器56との間に設けられた圧縮機吸入管105を備え、室外制御部81は、圧縮機51の外郭の下方の温度であるシェル下温度と、圧縮機吸入管105の圧力である低圧圧力に対応した低圧圧力飽和温度と、に基づいてシェル下過熱度を求め、シェル下過熱度が予め定めた第2温度閾値以上であって、予め定めた第2時間閾値未満の場合、液バック運転から通常運転に復帰したものと判断し、返油電磁弁61を閉じ、シェル下過熱度が第2温度閾値以上であって、第2時間閾値以上の場合、通常運転が行われていると判断し、返油電磁弁61を開く。
As described above, the third embodiment includes the
上記構成のため、冷凍装置1は、シェル下SHを用いてファン遅延液バック運転中か否かを判定できる。よって、圧縮機51の外部に圧縮機51の内部の油量を調整させる回路を設けている。圧縮機51が多様化しないため、圧縮機51の製造コストを低減させると共に、圧縮機51を標準化できる。
Due to the above configuration, the
実施の形態4.
実施の形態1〜実施の形態3との相違点は、バイパス回路107及び油分離器回路108が設けられている点である。図13は、本発明の実施の形態4における冷凍装置1の概略構成の一例を示す図である。図13に示すように、圧縮機吐出管106と、油分離器52の入口側との間に、冷媒配管の一部である油分離器回路108が設けられている。また、図13に示すように、圧縮機吐出管106と、油分離器52の出口側のうち、凝縮器53への接続側との間に、バイパス回路107が設けられている。
The difference from the first to third embodiments is that a
油分離器回路108は、圧縮機51から吐出される冷媒に含まれる油を油分離器52に供給する供給路である。油分離器回路108には、油分離器回路閉止弁63が設けられている。油分離器回路閉止弁63は、油分離器52への冷媒の流れを開閉する。
The
バイパス回路107は、圧縮機51から吐出される油を含む冷媒を油分離器52を迂回して凝縮器53に供給する迂回路である。バイパス回路107には、バイパス回路電磁弁62が設けられている。バイパス回路電磁弁62は、バイパス回路107を開閉する。
The
図14は、本発明の実施の形態4における室外制御部81の機能構成の一例を示す図である。図14に示すように、室外制御部81は、電磁弁開閉判定部209を備えている。電磁弁開閉判定部209は、ファン遅延液バック運転から通常運転へ復帰後、バイパス回路電磁弁62を開く制御指令を出し、油分離器回路閉止弁63を閉じる制御指令を出す。
FIG. 14 is a diagram illustrating an example of a functional configuration of the
なお、バイパス回路電磁弁62を開き、油分離器回路閉止弁63を閉じているときには、電磁弁開閉判定部209は、返油電磁弁61を閉じる制御指令を出せばよい。
When the bypass circuit electromagnetic valve 62 is opened and the oil separator circuit closing valve 63 is closed, the electromagnetic valve open / close determining
また、室外制御部81は、ファン遅延液バック運転から通常運転へ復帰後、バイパス回路電磁弁62を開く制御指令を出し、油分離器回路閉止弁63を閉じる制御指令を出した後、第2時間閾値が経過した後には、通常運転が行われていると判断し、バイパス回路電磁弁62を閉じる制御指令を出し、油分離器回路閉止弁63を開く制御指令を出し、返油電磁弁61を開く制御指令を出せばよい。
The
この結果、油分離器52には、圧縮機51から油を含んだ冷媒が供給されないため、油と、冷媒との分離動作が停止する。また、圧縮機51から吐出された冷媒は、バイパス回路107を経由して、凝縮器53を伝って、室内外連絡配管101を経由して室内ユニット41に供給され、返油管103から圧縮機51への返油動作は一時的に停止する。よって、室内ユニット41側に油を流出させ、室内外連絡配管101及び冷却器55の管の内部壁面に、ファン遅延液バック運転前の状態と同様に油を滞留させる。この結果、圧縮機51内部では適正油量となるため、圧縮機51の性能を維持し、信頼性を確保することができる。
As a result, since the oil separator 52 is not supplied with the refrigerant containing oil from the
図15は、本発明の実施の形態4における冷凍装置1の制御例を説明するフローチャートである。ステップS116の処理〜ステップS124の処理が、バイパス回路107及び油分離器回路108を設けた場合に伴う動作である。
FIG. 15 is a flowchart for explaining a control example of the
なお、電磁弁開閉判定部209は、ファン遅延液バック運転から通常運転へ復帰後、バイパス回路電磁弁62を開く制御指令を出し、油分離器回路閉止弁63を開く制御指令を出してもよい。この動作であっても、室内ユニット41へ油を流出させることができるため、圧縮機51内部の油量が過多状態に陥るのを回避できる。ただし、油分離器回路閉止弁63を閉じた場合と比べ、室内ユニット41に流出する油量が減少するため、バイパス回路電磁弁62を開く状態を、油分離器回路閉止弁63を閉じる場合と比べて長めに設定すればよい。
The solenoid valve open / close determining
以上、本実施の形態4においては、圧縮機51の吐出側と、油分離器52の入口側との間を接続する配管に設けられ、油の供給路である油分離器回路108を流れる油の供給を停止する油分離器回路閉止弁63と、圧縮機51の吐出側と、油分離器52の出口側との間を接続する配管に設けられ、油の迂回路であるバイパス回路107を流れる油の供給を停止するバイパス回路電磁弁62と、を備え、室外制御部81は、液バック運転から通常運転に復帰したものと判断した場合、バイパス回路電磁弁62を開き、油分離器回路閉止弁63を閉じ、通常運転が行われていると判断した場合、バイパス回路電磁弁62を閉じ、油分離器回路閉止弁63を開く。
As described above, in the fourth embodiment, the oil flowing in the
上記構成のため、圧縮機51内部では適正油量となるため、圧縮機51の性能を維持し、信頼性を確保することができる。
Because of the above-described configuration, the amount of oil is appropriate in the
なお、実施の形態1〜実施の形態4において、圧縮機51が1台のシングルユニットで説明したが、特にこれらに限定しない。例えば、圧縮機51が複数台搭載されたマルチ型ユニットであっても、上記で説明した効果と同様の効果を得られる。特に、マルチ型ユニットにおいては、各圧縮機51の個体差に応じて、油の吐出量に差がある。
In the first to fourth embodiments, the
具体的には、各圧縮機51の返油機構にバラツキがあるため、圧縮機51内部の油量の変動要因が多い。さらに、ファン遅延液バック運転では、各圧縮機51内部の油量が過多状態となる虞も高い。このようなマルチ型ユニットの場合であっても、ファン遅延液バック運転から通常運転に復帰後、吸入SH、吐出SH、及びシェル下SHの何れかが第2温度閾値以上の場合、返油電磁弁61を閉じ、第2時間閾値経過後、返油電磁弁61を開くことで、圧縮機51内部の油量が過多状態となるのを回避できる。
Specifically, since there are variations in the oil return mechanism of each
また、ファン遅延液バック運転は、ヒータデフロスト方式の霜取制御では必ず発生するモードであって、そのようなファン遅延液バック運転からの復帰後に上記で説明した動作を行うだけでなく、絞り装置54の制御に不具合が生じ、一時的にシステム全体での油量が不適正となり、ファン遅延液バック運転が行われ、その後に復帰する場合に生じる圧縮機51の油の過多状態においても、同様の動作を実行することで、同様の効果が得られる。
The fan delay liquid back operation is a mode that always occurs in the heater defrost type defrosting control, and not only performs the above-described operation after returning from such fan delay liquid back operation, but also the throttle device. Even in the excessive oil state of the
1 冷凍装置、11 室外領域、21 室内領域、31 室外ユニット、41 室内ユニット、51 圧縮機、52 油分離器、53 凝縮器、54 絞り装置、55 冷却器、56 気液分離器、56a 容器部、56b 入口配管、56c 出口配管、56d 吸込口、56e 返油穴、61 返油電磁弁、62 バイパス回路電磁弁、63 油分離器回路閉止弁、71 室外送風機、72 室内送風機、81 室外制御部、83 室内制御部、91 低圧センサ、92 吸入管温度センサ、93 高圧センサ、94 吐出管温度センサ、95 シェル下温度センサ、101 室内外連絡配管、103 返油管、105 圧縮機吸入管、106 圧縮機吐出管、107 バイパス回路、108 油分離器回路、200 被冷却物、201 吸入SH演算部、202 吐出SH演算部、203 シェル下SH演算部、205 液バック運転判定部、206 計時部、207 返油電磁弁開閉判定部、209 電磁弁開閉判定部、301 吸入SH特性曲線。
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記冷媒配管のうち、前記圧縮機の吸入側と、前記気液分離器との間に設けられた圧縮機吸入管と、
前記油分離器と前記圧縮機吸入管とに接続され、前記油分離器に貯留される前記油を前記圧縮機へ供給する返油管と、
前記返油管に設けられ、前記油の供給量を制御する返油電磁弁と、
前記冷却器に取り付けられたヒータと、
前記ヒータ、及び前記圧縮機に供給される油の供給量を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記返油電磁弁を開いた状態で前記ヒータを加熱して前記冷却器の除霜運転を行った後、前記圧縮機吸入管の温度である吸入管温度と、前記圧縮機吸入管の圧力である吸入圧力に対応した吸入圧力飽和温度と、に基づいて吸入過熱度を求め、
前記吸入過熱度が、予め設定された第1閾値以下となった後、前記第1閾値よりも大きく設定された第2閾値以上となったときに、前記返油電磁弁を閉じ、
前記返油電磁弁を閉じてから予め定めた時間閾値が経過したときに、前記返油電磁弁を開く
ことを特徴とする冷凍装置。 A refrigerating apparatus in which a compressor, an oil separator, a condenser, a throttling device, a cooler, and a gas-liquid separator are sequentially connected by a refrigerant pipe,
Among the refrigerant pipes, a compressor suction pipe provided between the suction side of the compressor and the gas-liquid separator;
An oil return pipe connected to the oil separator and the compressor suction pipe and supplying the oil stored in the oil separator to the compressor;
An oil return solenoid valve that is provided in the oil return pipe and controls a supply amount of the oil;
A heater attached to the cooler;
And a control unit for controlling the supply amount of oil supplied to the heater, and the compressor,
The controller is
The heater is heated with the oil return solenoid valve opened to perform the defrosting operation of the cooler, and then the suction pipe temperature, which is the temperature of the compressor suction pipe, and the pressure of the compressor suction pipe are used. The suction superheat degree is calculated based on the suction pressure saturation temperature corresponding to a certain suction pressure,
When the suction superheat degree becomes equal to or lower than a first threshold value set in advance and then becomes equal to or higher than a second threshold value set higher than the first threshold value, the oil return solenoid valve is closed,
The refrigeration apparatus , wherein the oil return solenoid valve is opened when a predetermined time threshold elapses after the oil return solenoid valve is closed .
前記冷媒配管のうち、前記圧縮機の吸入側と、前記気液分離器との間に設けられた圧縮機吸入管と、
前記冷媒配管のうち、前記圧縮機の吐出側に設けられた圧縮機吐出管と、
前記油分離器と前記圧縮機吸入管とに接続され、前記油分離器に貯留される前記油を前記圧縮機へ供給する返油管と、
前記返油管に設けられ、前記油の供給量を制御する返油電磁弁と、
前記冷却器に取り付けられたヒータと、
前記ヒータ、及び前記圧縮機に供給される油の供給量を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記返油電磁弁を開いた状態で前記ヒータを加熱して前記冷却器の除霜運転を行った後、前記圧縮機吐出管の温度である吐出管温度と、前記圧縮機吐出管の圧力である吐出圧力に対応した吐出圧力飽和温度と、に基づいて吐出過熱度を求め、
前記吐出過熱度が、予め設定された第1閾値以下となった後、前記第1閾値よりも大きく設定された第2閾値以上となったときに、前記返油電磁弁を閉じ、
前記返油電磁弁を閉じてから予め定めた時間閾値が経過したときに、前記返油電磁弁を開く
ことを特徴とする冷凍装置。 A refrigerating apparatus in which a compressor, an oil separator, a condenser, a throttling device, a cooler, and a gas-liquid separator are sequentially connected by a refrigerant pipe,
Among the refrigerant pipes, a compressor suction pipe provided between the suction side of the compressor and the gas-liquid separator;
Among the refrigerant pipes, a compressor discharge pipe provided on the discharge side of the compressor;
An oil return pipe connected to the oil separator and the compressor suction pipe and supplying the oil stored in the oil separator to the compressor;
An oil return solenoid valve that is provided in the oil return pipe and controls a supply amount of the oil;
A heater attached to the cooler;
And a control unit for controlling the supply amount of oil supplied to the heater, and the compressor,
The controller is
After heating the heater with the oil return solenoid valve opened and performing the defrosting operation of the cooler, the discharge pipe temperature which is the temperature of the compressor discharge pipe and the pressure of the compressor discharge pipe The discharge superheat degree is calculated based on the discharge pressure saturation temperature corresponding to a certain discharge pressure,
When the discharge superheat degree becomes equal to or lower than a first threshold value set in advance and then becomes equal to or higher than a second threshold value set larger than the first threshold value, the oil return solenoid valve is closed,
The refrigeration apparatus , wherein the oil return solenoid valve is opened when a predetermined time threshold elapses after the oil return solenoid valve is closed .
前記冷媒配管のうち、前記圧縮機の吸入側と、前記気液分離器との間に設けられた圧縮機吸入管と、
前記油分離器と前記圧縮機吸入管とに接続され、前記油分離器に貯留される前記油を前記圧縮機へ供給する返油管と、
前記返油管に設けられ、前記油の供給量を制御する返油電磁弁と、
前記冷却器に取り付けられたヒータと、
前記ヒータ、及び前記圧縮機に供給される油の供給量を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記返油電磁弁を開いた状態で前記ヒータを加熱して前記冷却器の除霜運転を行った後、前記圧縮機の外郭の下方の温度であるシェル下温度と、前記圧縮機吸入管の圧力である低圧圧力に対応した低圧圧力飽和温度と、に基づいてシェル下過熱度を求め、
前記シェル下過熱度が、予め設定された第1閾値以下となった後、前記第1閾値よりも大きく設定された第2閾値以上となったときに、前記返油電磁弁を閉じ、
前記返油電磁弁を閉じてから予め定めた時間閾値が経過したときに、前記返油電磁弁を開く
ことを特徴とする冷凍装置。 A refrigerating apparatus in which a compressor, an oil separator, a condenser, a throttling device, a cooler, and a gas-liquid separator are sequentially connected by a refrigerant pipe,
Among the refrigerant pipes, a compressor suction pipe provided between the suction side of the compressor and the gas-liquid separator;
An oil return pipe connected to the oil separator and the compressor suction pipe and supplying the oil stored in the oil separator to the compressor;
An oil return solenoid valve that is provided in the oil return pipe and controls a supply amount of the oil;
A heater attached to the cooler;
And a control unit for controlling the supply amount of oil supplied to the heater, and the compressor,
The controller is
After the heater is heated with the oil return solenoid valve opened to perform the defrosting operation of the cooler, the temperature below the shell, which is the temperature below the outer shell of the compressor, and the suction pipe of the compressor Based on the low pressure saturation temperature corresponding to the low pressure that is the pressure, the superheat degree under the shell is obtained,
After the degree of superheat under the shell is equal to or lower than a first threshold value set in advance, the oil return solenoid valve is closed when the value becomes equal to or higher than a second threshold value set larger than the first threshold value,
The refrigeration apparatus , wherein the oil return solenoid valve is opened when a predetermined time threshold elapses after the oil return solenoid valve is closed .
前記圧縮機の吐出側と、前記油分離器の出口側との間を接続する配管に設けられ、前記油の迂回路であるバイパス回路を流れる前記油の供給を停止するバイパス回路電磁弁と、
を備え、
前記制御部は、
前記返油電磁弁を閉じるとき、さらに前記バイパス回路電磁弁を開くと共に前記油分離器回路閉止弁を閉じ、
前記返油電磁弁を閉じてから前記時間閾値が経過したときに、さらに前記バイパス回路電磁弁を閉じると共に前記油分離器回路閉止弁を開く
ことを特徴とする請求項1〜3の何れか一項に記載の冷凍装置。 An oil separator circuit that is provided in a pipe that connects between the discharge side of the compressor and the inlet side of the oil separator, and stops the supply of the oil flowing through the oil separator circuit that is the oil supply path A shut-off valve;
A bypass circuit solenoid valve for stopping supply of the oil flowing in the bypass circuit, which is provided in a pipe connecting the discharge side of the compressor and the outlet side of the oil separator;
With
The controller is
The oil return when closing the solenoid valve, closing the oil separator circuit closing valve further the bypass circuit electromagnetic valve with Open,
When the time threshold after closing the oil return solenoid valve has elapsed, further claim 1-3, characterized in that opening the bypass circuit closes the solenoid valve Rutotomoni the oil separator circuit shut-off valve The refrigeration apparatus according to one item.
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