JP6849036B1 - 熱源ユニットおよび冷凍装置 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、実施形態により冷凍装置(1)の構成を例示する。冷凍装置(1)は、熱源ユニット(10)と、1つまたは複数の利用ユニット(15)とを備える。熱源ユニット(10)と1つまたは複数の利用ユニット(15)とがガス連絡配管(P11)と液連絡配管(P12)により接続されて冷媒回路(100)が構成される。
熱源ユニット(10)には、熱源回路(11)と、熱源ファン(12)と、冷却ファン(13)と、熱源制御部(14)とが設けられる。利用ユニット(15)には、利用回路(16)と、利用ファン(17)と、利用制御部(18)とが設けられる。そして、熱源回路(11)のガス端と利用回路(16)のガス端とがガス連絡配管(P11)により接続され、熱源回路(11)の液端と利用回路(16)の液端とが液連絡配管(P12)により接続される。これにより、冷媒回路(100)が構成される。
熱源回路(11)は、圧縮要素(20)と、切換ユニット(30)と、熱源熱交換器(40)と、レシーバ(41)と、冷却熱交換器(42)と、中間冷却器(43)と、第1熱源膨張弁(44a)と、第2熱源膨張弁(44b)と、冷却膨張弁(45)と、ガス抜き弁(46)と、圧力逃がし弁(RV)とを有する。また、熱源回路(11)には、第1〜第8熱源通路(P41〜P48)が設けられる。例えば、第1〜第8熱源通路(P41〜P48)は、冷媒配管により構成される。
圧縮要素(20)は、冷媒を吸入し、吸入した冷媒を圧縮して吐出する。この例では、圧縮要素(20)は、複数の圧縮機を有する。具体的には、圧縮要素(20)は、第1圧縮機(21)と、第2圧縮機(22)と、第3圧縮機(23)とを有する。なお、この例では、圧縮要素(20)は、二段圧縮式であり、第1圧縮機(21)と第2圧縮機(22)が低段側の圧縮機であり、第3圧縮機(23)が高段側の圧縮機である。また、第1圧縮機(21)は、室内ユニット(15a)に対応し、第2圧縮機(22)は、冷設ユニット(15b)に対応する。
切換ユニット(30)は、第1ポート(Q1)と第2ポート(Q2)と第3ポート(Q3)と第4ポート(Q4)を有し、第1〜第4ポート(Q1〜Q4)の間の連通状態が切り換えられる。第1ポート(Q1)は、第3吐出通路(P26)により圧縮要素(20)の出口である第3圧縮機(23)の吐出ポートに接続される。第2ポート(Q2)は、第1吸入通路(P21)により第1圧縮機(21)の吸入ポートに接続される。第3ポート(Q3)は、第1熱源通路(P41)の一端に接続され、第1熱源通路(P41)の他端は、第1ガス連絡配管(P13)の一端に接続される。第4ポート(Q4)は、第2熱源通路(P42)の一端に接続され、第2熱源通路(P42)の他端は、熱源熱交換器(40)のガス端に接続される。
熱源ファン(12)は、熱源熱交換器(40)の近傍に配置され、熱源熱交換器(40)に空気(この例では室外空気)を搬送する。熱源熱交換器(40)は、熱源熱交換器(40)を流れる冷媒と熱源ファン(12)により熱源熱交換器(40)に搬送される空気とを熱交換させる。例えば、熱源熱交換器(40)は、フィンアンドチューブ式の熱交換器である。
レシーバ(41)は、冷媒を貯留し、冷媒をガス冷媒と液冷媒とに分離させる。例えば、レシーバ(41)は、圧力容器により構成される。また、レシーバ(41)は、防熱構造を有する。例えば、レシーバ(41)の周壁には、断熱材で構成された断熱層が設けられる。
この例では、第1熱源通路(P41)は、圧縮要素(20)の出口と室内ユニット(15a)の利用回路(16)のガス端とを連通させるために設けられる通路である。第2熱源通路(P42)は、圧縮要素(20)の出口と熱源熱交換器(40)のガス端とを連通させるために設けられる通路である。第3熱源通路(P43)は、熱源熱交換器(40)の液端とレシーバ(41)の入口とを連通させるために設けられる通路である。第4熱源通路(P44)は、レシーバ(41)の液出口と室内ユニット(15a)および冷設ユニット(15b)の利用回路(16)の液端とを連通させるために設けられる通路である。第5熱源通路(P45)は、レシーバ(41)の液出口と熱源熱交換器(40)の液端とを連通させるために設けられる通路である。第6熱源通路(P46)は、第4熱源通路(P44)を流れる冷媒の一部を圧縮要素(20)の入口(この例では第3圧縮機(23)の吸入ポート)に供給するために設けられる通路(インジェクション通路)である。第7熱源通路(P47)は、レシーバ(41)内に貯留されたガス冷媒をレシーバ(41)から排出するために設けられる通路(ガス抜き通路)である。第8熱源通路(P48)は、室内ユニット(15a)の利用回路(16)の液端とレシーバ(41)の入口とを連通させるために設けられる通路である。
冷却熱交換器(42)は、第4熱源通路(P44)と第6熱源通路(P46)とに接続され、第4熱源通路(P44)を流れる冷媒と第6熱源通路(P46)を流れる冷媒とを熱交換させる。この例では、冷却熱交換器(42)は、第4熱源通路(P44)に組み込まれる第1冷媒通路(42a)と、第6熱源通路(P46)に組み込まれる第2冷媒通路(42b)とを有し、第1冷媒通路(42a)を流れる冷媒と第2冷媒通路(42b)を流れる冷媒とを熱交換させる。具体的には、第1冷媒通路(42a)は、第4熱源通路(P44)においてレシーバ(41)と第1中途部(Q41)との間に配置される。第2冷媒通路(42b)は、第6熱源通路(P46)において第6熱源通路(P46)の一端(第4熱源通路(P44)の第2中途部(Q42))と中途部(Q60)との間に配置される。例えば、冷却熱交換器(42)は、プレート式の熱交換器である。
冷却ファン(13)は、中間冷却器(43)の近傍に配置され、中間冷却器(43)に空気(この例では室外空気)を搬送する。中間冷却器(43)は、中間通路(P27)に設けられ、中間通路(P27)を流れる冷媒と冷却ファン(13)により中間冷却器(43)に搬送される空気とを熱交換させる。これにより、中間通路(P27)を流れる冷媒が冷却される。例えば、中間冷却器(43)は、フィンアンドチューブ式の熱交換器である。
第1熱源膨張弁(44a)は、第3熱源通路(P43)に設けられ、冷媒を減圧する。この例では、第1熱源膨張弁(44a)は、第3熱源通路(P43)において第1中途部(Q31)と第2中途部(Q32)との間に配置される。なお、第1熱源膨張弁(44a)は、開度が調節可能である。例えば、第1熱源膨張弁(44a)は、電子膨張弁(電動弁)である。
第2熱源膨張弁(44b)は、第5熱源通路(P45)に設けられ、冷媒を減圧する。なお、第2熱源膨張弁(44b)は、開度が調節可能である。例えば、第2熱源膨張弁(44b)は、電子膨張弁(電動弁)である。
冷却膨張弁(45)は、第6熱源通路(P46)に設けられ、冷媒を減圧する。この例では、冷却膨張弁(45)は、第6熱源通路(P46)において第6熱源通路(P46)の一端(第4熱源通路(P44)の第2中途部(Q42))と冷却熱交換器(42)との間に配置される。なお、冷却膨張弁(45)は、開度が調節可能である。例えば、冷却膨張弁(45)は、電子膨張弁(電動弁)である。
ガス抜き弁(46)は、第7熱源通路(P47)に設けられる。ガス抜き弁(46)は、開度が調節可能である。例えば、冷却膨張弁(45)は、電動弁である。なお、ガス抜き弁(46)は、開状態と閉状態とに切換可能な開閉弁(電磁弁)であってもよい。
圧力逃がし弁(RV)は、レシーバ(41)内の圧力(RP)が予め定められた作動圧力を上回ると作動する。この例では、圧力逃がし弁(RV)は、レシーバ(41)に設けられ、圧力逃がし弁(RV)が作動すると、レシーバ(41)内の冷媒が圧力逃がし弁(RV)を通じてレシーバ(41)から排出される。
また、熱源回路(11)には、第1〜第7逆止弁(CV1〜CV7)が設けられる。第1逆止弁(CV1)は、第1吐出通路(P24)に設けられる。第2逆止弁(CV2)は、第2吐出通路(P25)に設けられる。第3逆止弁(CV3)は、第3吐出通路(P26)に設けられる。第4逆止弁(CV4)は、第3熱源通路(P43)に設けられ、第3熱源通路(P43)において第1熱源膨張弁(44a)と第2中途部(Q32)との間に配置される。第5逆止弁(CV5)は、第4熱源通路(P44)に設けられ、第4熱源通路(P44)の第1分岐通路(P44b)において主通路(P44a)と第1分岐通路(P44b)と第2分岐通路(P44c)との接続部と第3中途部(Q43)との間に配置される。第6逆止弁(CV6)は、第5熱源通路(P45)に設けられ、第5熱源通路(P45)において第5熱源通路(P45)の一端(第4熱源通路(P44)の第1中途部(Q31))と第2熱源膨張弁(44b)との間に配置される。第7逆止弁(CV7)は、第8熱源通路(P48)に設けられる。第1〜第7逆止弁(CV1〜CV7)の各々は、図1に示す矢印の方向の冷媒の流れを許容し、その逆方向の冷媒の流れを禁止する。
また、熱源回路(11)には、油分離回路(50)が設けられる。油分離回路(50)は、油分離器(60)と、第1油戻し管(61)と、第2油戻し管(62)と、第1油量調節弁(63)と、第2油量調節弁(64)とを有する。油分離器(60)は、第3吐出通路(P26)に設けられ、圧縮要素(20)(具体的には第3圧縮機(23))から吐出された冷媒から油を分離する。第1油戻し管(61)の一端は、油分離器(60)に接続され、第1油戻し管(61)の他端は、第1吸入通路(P21)に接続される。第2油戻し管(62)の一端は、油分離器(60)に接続され、第2油戻し管(62)の他端は、第2吸入通路(P22)に接続される。第1油量調節弁(63)は、第1油戻し管(61)に設けられ、第2油量調節弁(64)は、第2油戻し管(62)に設けられる。
また、熱源ユニット(10)には、圧力センサや温度センサなどの各種センサが設けられる。これらの各種センサにより検出される物理量の例としては、冷媒回路(100)の高圧冷媒の圧力および温度、冷媒回路(100)の低圧冷媒の圧力および温度、冷媒回路(100)の中間圧冷媒の圧力および温度、熱源熱交換器(40)の冷媒の圧力および温度、熱源ユニット(10)に吸い込まれる空気(この例では室外空気)の温度などが挙げられる。
熱源制御部(14)は、熱源ユニット(10)に設けられた各種センサ(具体的にはレシーバ圧力センサ(S41)、レシーバ温度センサ(S42)、第1吸入圧力センサ(S21)、第2吸入圧力センサ(S22)、吐出圧力センサ(S23)など)と通信線により接続される。また、熱源制御部(14)は、熱源ユニット(10)の各部(具体的には圧縮要素(20)、切換ユニット(30)、第1熱源膨張弁(44a)、第2熱源膨張弁(44b)、冷却膨張弁(45)、ガス抜き弁(46)、熱源ファン(12)、冷却ファン(13)など)と通信線により接続される。そして、熱源制御部(14)は、熱源ユニット(10)に設けられた各種センサの検出信号(各種センサの検出結果を示す信号)や外部からの信号(例えば運転指令など)に基づいて熱源ユニット(10)の各部を制御する。例えば、熱源制御部(14)は、プロセッサと、プロセッサを動作させるためのプログラムや情報を記憶するメモリとにより構成される。
利用回路(16)は、利用熱交換器(70)と、利用膨張弁(71)とを有する。また、利用回路(16)には、利用ガス通路(P70)と、利用液通路(P71)とが設けられる。利用ガス通路(P70)と利用液通路(P71)は、例えば、冷媒配管により構成される。
利用ファン(17)は、利用熱交換器(70)の近傍に配置され、利用熱交換器(70)に空気(この例では室内空気または庫内空気)を搬送する。利用熱交換器(70)は、利用熱交換器(70)を流れる冷媒と利用ファン(17)により利用熱交換器(70)に搬送される空気とを熱交換させる。例えば、利用熱交換器(70)は、フィンアンドチューブ式の熱交換器である。
利用膨張弁(71)は、利用液通路(P71)が設けられ、冷媒を減圧する。なお、利用膨張弁(71)は、開度が調節可能である。例えば、利用膨張弁(71)は、電子膨張弁(電動弁)である。
補助膨張弁(72)は、補助通路(P72)に設けられ、冷媒を減圧する。なお、補助膨張弁(72)は、開度が調節可能である。例えば、補助膨張弁(72)は、電子膨張弁(電動弁)である。
室内ユニット(15a)の利用回路(16)において、第8逆止弁(CV8)は、利用液通路(P71)に設けられ、利用液通路(P71)において熱源熱交換器(40)の液端と利用膨張弁(71)との間に配置される。第9逆止弁(CV9)は、補助通路(P72)に設けられ、補助通路(P72)において補助膨張弁(72)と第1液連絡配管(P14)の他端との間に配置される。第8逆止弁(CV8)および第9逆止弁(CV9)の各々は、図1に示す矢印の方向の冷媒の流れを許容し、その逆方向の冷媒の流れを禁止する。
また、利用ユニット(15)には、圧力センサや温度センサなどの各種センサ(図示を省略)が設けられる。これらの各種センサにより検出される物理量の例としては、冷媒回路(100)の高圧冷媒の圧力および温度、冷媒回路(100)の低圧冷媒の圧力および温度、利用熱交換器(70)の冷媒の圧力および温度、利用ユニット(15)に吸い込まれる空気(この例では室内空気または庫内空気)の温度などが挙げられる。
利用制御部(18)は、利用ユニット(15)に設けられた各種センサ(具体的には圧力センサ、温度センサなど)と通信線により接続される。また、利用制御部(18)は、利用ユニット(15)の各部(具体的には、利用膨張弁(71)、補助膨張弁(72)、利用ファン(17)など)と通信線により接続される。そして、利用制御部(18)は、利用ユニット(15)に設けられた各種センサの検出信号(各種センサの検出結果を示す信号)や外部からの信号(例えば運転指令など)に基づいて利用ユニット(15)の各部を制御する。例えば、利用制御部(18)は、プロセッサと、プロセッサを動作させるためのプログラムや情報を記憶するメモリとにより構成される。
また、この冷凍装置(1)では、熱源制御部(14)と1つまたは複数(この例では2つ)の利用制御部(18)とが制御部(200)を構成する。制御部(200)は、冷凍装置(1)に設けられた各種センサの検出信号や外部からの信号に基づいて冷凍装置(1)の各部を制御する。これにより、冷凍装置(1)の動作が制御される。
図1に示した冷凍装置(1)では、冷設稼働運転、冷房運転、冷房兼冷設稼働運転、暖房運転、暖房兼冷設稼働運転などの各種運転が行われる。
次に、図2を参照して、冷設稼働運転について説明する。冷設稼働運転では、冷設ユニット(15b)が稼働し、室内ユニット(15a)が停止する。冷設稼働運転では、熱源熱交換器(40)が放熱器となり、冷設ユニット(15b)の利用熱交換器(70)が蒸発器となる冷凍サイクルが行われる。
次に、図3を参照して、冷房運転について説明する。冷房運転では、室内ユニット(15a)が室内の冷房を行い、冷設ユニット(15b)が停止する。冷房運転では、熱源熱交換器(40)が放熱器となり、室内ユニット(15a)の利用熱交換器(70)が蒸発器となる冷凍サイクルが行われる。
次に、図4を参照して、冷房兼冷設稼働運転について説明する。冷房兼冷設稼働運転では、室内ユニット(15a)が室内の冷房を行い、冷設ユニット(15b)が稼働する。冷房兼冷設稼働運転では、熱源熱交換器(40)が放熱器となり、室内ユニット(15a)の利用熱交換器(70)および冷設ユニット(15b)の利用熱交換器(70)が蒸発器となる冷凍サイクルが行われる。
次に、図5を参照して、暖房運転について説明する。暖房運転では、室内ユニット(15a)が室内の暖房を行い、冷設ユニット(15b)が停止する。暖房運転では、室内ユニット(15a)の利用熱交換器(70)が放熱器となり、熱源熱交換器(40)が蒸発器となる冷凍サイクルが行われる。
次に、図6を参照して、暖房兼冷設稼働運転について説明する。暖房兼冷設稼働運転では、室内ユニット(15a)が室内の暖房を行い、冷設ユニット(15b)が稼働する。暖房兼冷設稼働運転では、室内ユニット(15a)の利用熱交換器(70)が放熱器となり、熱源熱交換器(40)および冷設ユニット(15b)の利用熱交換器(70)が蒸発器となる冷凍サイクルが行われる。
この冷凍装置(1)では、熱源回路(11)は、ガス通路(P1)と、開閉弁(V1)と、連絡通路(P2)と、熱源膨張弁(44)とを有する。
ガス通路(P1)は、圧縮要素(20)の入口とレシーバ(41)を連通させる通路である。この例では、ガス通路(P1)は、第6熱源通路(P46)の一部と第7熱源通路(P47)により構成される。具体的には、ガス通路(P1)は、第6熱源通路(P46)の中途部(Q60)から第6熱源通路(P46)の他端(第6熱源通路(P46)と第3吸入通路(P23)との接続部)までの部分と第7熱源通路(P47)とにより構成される。そして、ガス通路(P1)は、圧縮要素(20)の入口の一例である第3圧縮機(23)の吸入ポートとレシーバ(41)のガス出口とを連通させる。
開閉弁(V1)は、ガス通路(P1)に設けられる弁である。開閉弁(V1)は、開状態と閉状態とに切り換え可能である。この例では、開閉弁(V1)は、ガス抜き弁(46)により構成される。
連絡通路(P2)は、熱源熱交換器(40)とレシーバ(41)を連通させる通路である。この例では、連絡通路(P2)は、第3熱源通路(P43)により構成される。そして、連絡通路(P2)は、熱源熱交換器(40)の液端とレシーバ(41)の入口とを連通させる。
熱源膨張弁(44)は、連絡通路(P2)に設けられる弁である。また、熱源膨張弁(44)は、開度が調節可能である。この例では、熱源膨張弁(44)は、第1熱源膨張弁(44a)により構成される。
また、この冷凍装置(1)では、熱源制御部(14)は、圧縮要素(20)が停止状態である場合に、レシーバ(41)内の圧力(RP)が予め定められた第1圧力(Pth1)を上回ると、第1動作を行う。第1動作では、熱源制御部(14)は、圧縮要素(20)の入口とレシーバ(41)とを連通させて圧縮要素(20)を駆動状態にする。言い換えると、第1動作では、熱源制御部(14)は、熱源回路(11)の状態を、圧縮要素(20)の入口とレシーバ(41)とが連通して圧縮要素(20)が駆動する状態にする。
図7に示すように、第1動作では、熱源ユニット(10)において、第2三方弁(32)が第1状態となる。例えば、熱源制御部(14)は、必要に応じて、第2三方弁(32)を第1状態に切り換える。これにより、切換ユニット(30)の第1ポート(Q1)と第4ポート(Q4)とが連通し、圧縮要素(20)の出口(この例では第3圧縮機(23)の吐出ポート)と熱源熱交換器(40)のガス端とが連通する。また、熱源制御部(14)は、開閉弁(V1)(この例ではガス抜き弁(46))を開状態にする。これにより、圧縮要素(20)の入口(この例では第3圧縮機(23)の吸入ポート)とレシーバ(41)のガス出口とが連通する。また、熱源制御部(14)は、熱源膨張弁(44)(この例では第1熱源膨張弁(44a))の開度を適宜調節する。これにより、熱源熱交換器(40)の液端とレシーバ(41)の入口とが連通する。また、熱源制御部(14)は、圧縮要素(20)を駆動状態にする。この例では、熱源制御部(14)は、第3圧縮機(23)を駆動状態にし、第1圧縮機(21)および第2圧縮機(22)を停止状態に維持する。
また、この冷凍装置(1)では、熱源制御部(14)は、圧縮要素(20)が停止状態になる前に、ポンプダウン動作を行う。ポンプダウン動作では、熱源制御部(14)は、利用熱交換器(70)内の冷媒が熱源回路(11)に回収されるように冷媒回路(100)を制御する。
次に、図8を参照して、圧縮要素(20)の停止中に行われる熱源制御部(14)の動作制御について説明する。
まず、熱源制御部(14)は、レシーバ(41)内の圧力(RP)が第1圧力(Pth1)を上回るか否かを判定する。例えば、レシーバ(41)内の圧力(RP)は、レシーバ圧力センサ(S41)により検出される。熱源制御部(14)は、レシーバ圧力センサ(S41)により検出された圧力が第1圧力(Pth1)を上回るか否かを判定してもよい。また、レシーバ(41)内の圧力(RP)は、レシーバ温度センサ(S42)により検出される温度(レシーバ(41)内の温度)に基づいて導出されてもよい。熱源制御部(14)は、レシーバ(41)内の温度に基づいて導出されたレシーバ(41)内の圧力(RP)が第1圧力(Pth1)を上回るか否かを判定してもよい。レシーバ(41)内の圧力(RP)が第1圧力(Pth1)を上回るまでステップ(ST11)の処理が繰り返され、レシーバ(41)内の圧力(RP)が第1圧力(Pth1)を上回ると、ステップ(ST12)の処理が行われる。
レシーバ(41)内の圧力(RP)が第1圧力(Pth1)を上回ると、熱源制御部(14)は、第1動作を開始する。この例では、熱源制御部(14)は、開閉弁(V1)の一例であるガス抜き弁(46)を開状態にし、圧縮要素(20)の第3圧縮機(23)を駆動状態にする。
次に、図9を参照して、第1動作中に行われる熱源制御部(14)の動作制御について説明する。
まず、熱源制御部(14)は、第1終了条件と第2終了条件と第3終了条件のうち少なくとも1つが満たされているか否かを判定する。
熱源制御部(14)は、第1動作を終了する。熱源制御部(14)は、圧縮要素(20)を駆動状態から停止状態にする。この例では、熱源制御部(14)は、第1動作の終了後に、熱源膨張弁(44)を全閉状態にする。
次に、図10を参照して、第1動作中に行われる熱源膨張弁(44)の制御について説明する。熱源制御部(14)は、第1動作中に、以下の処理を繰り返し行う。
まず、熱源制御部(14)は、圧縮要素(20)から吐出される冷媒の圧力(HP)が第3高圧圧力(HPth3)を上回るか否かを判定する。例えば、冷媒が二酸化炭素である場合、第3高圧圧力(HPth3)は、9.5MPaに設定される。圧縮要素(20)から吐出される冷媒の圧力(HP)が第3高圧圧力(HPth3)を上回るまでステップ(ST31)の処理が繰り返され、圧縮要素(20)から吐出される冷媒の圧力(HP)が第3高圧圧力(HPth3)を上回ると、ステップ(ST32)の処理が行われる。
圧縮要素(20)から吐出される冷媒の圧力(HP)が第3高圧圧力(HPth3)を上回ると、熱源制御部(14)は、熱源膨張弁(44)を開状態にする。具体的には、熱源制御部(14)は、熱源膨張弁(44)の開度を予め定められた初期開度に設定する。
次に、熱源制御部(14)は、第1条件および第2条件の両方が満たされているか否かを判定する。
熱源制御部(14)は、熱源膨張弁(44)の開度を減少させる。これにより、熱源膨張弁(44)における冷媒の減圧量を増加させることができるので、レシーバ(41)内の圧力(RP)の低下を促進させることができる。なお、第1動作中では、熱源膨張弁(44)の開度を減少させると熱源膨張弁(44)が全閉状態になる場合、熱源制御部(14)は、熱源膨張弁(44)の開度を減少させない。
一方、第1条件および第2条件の両方が満たされていない場合、熱源制御部(14)は、圧縮要素(20)から吐出される冷媒の圧力(HP)が第3高圧圧力(HPth3)を上回るか否かを判定する。圧縮要素(20)から吐出される冷媒の圧力(HP)が第3高圧圧力(HPth3)を上回る場合には、ステップ(ST36)の処理が行われ、そうでない場合には、処理を終了する。
熱源制御部(14)は、熱源膨張弁(44)の開度を増加させる。これにより、圧縮要素(20)から吐出される冷媒の圧力(HP)を低下させることができるので、圧縮要素(20)を高温破壊から保護することができる。
以上のように、この実施形態の熱源ユニット(10)は、冷凍装置(1)の熱源ユニット(10)であって、圧縮要素(20)と熱源熱交換器(40)とレシーバ(41)とを有する熱源回路(11)と、圧縮要素(20)が停止状態である場合に、レシーバ(41)内の圧力(RP)が予め定められた第1圧力(Pth1)を上回ると、第1動作を行う熱源制御部(14)とを備える。熱源制御部(14)は、第1動作において、圧縮要素(20)の入口とレシーバ(41)とを連通させて圧縮要素(20)を駆動状態にする。
この実施形態の熱源ユニット(10)では、熱源回路(11)は、圧縮要素(20)の入口とレシーバ(41)とを連通させるガス通路(P1)と、ガス通路(P1)に設けられる開閉弁(V1)とを有する。熱源制御部(14)は、第1動作において、開閉弁(V1)を開状態にする。
この実施形態の熱源ユニット(10)では、第1動作において圧縮要素(20)から吐出された冷媒は、熱源熱交換器(40)に供給される。
この実施形態の熱源ユニット(10)では、熱源回路(11)は、熱源熱交換器(40)とレシーバ(41)とを連通させる連絡通路(P2)を有する。
この実施形態の熱源ユニット(10)では、熱源回路(11)は、連絡通路(P2)に設けられる熱源膨張弁(44)を有する。熱源制御部(14)は、第1動作において、熱源熱交換器(40)から流出した冷媒が熱源膨張弁(44)で減圧された後にレシーバ(41)に供給されるように熱源膨張弁(44)を制御する。
この実施形態の熱源ユニット(10)では、熱源回路(11)は、連絡通路(P2)に設けられる熱源膨張弁(44)を有する。熱源制御部(14)は、第1動作の終了後に、熱源膨張弁(44)を全閉状態にする。
この実施形態の熱源ユニット(10)では、熱源制御部(14)は、レシーバ(41)内の圧力(RP)が第1圧力(Pth1)よりも低い第2圧力(Pth2)を下回ると、第1動作を終了する。
この実施形態の熱源ユニット(10)では、熱源回路(11)は、レシーバ(41)内の圧力(RP)が予め定められた作動圧力を上回ると作動する圧力逃がし弁(RV)を有する。第1圧力(Pth1)は、作動圧力よりも低い。
この実施形態の熱源ユニット(10)では、熱源回路(11)は、利用熱交換器(70)を有する利用回路(16)と接続されて冷凍サイクルを行う冷媒回路(100)を構成する。熱源制御部(14)は、圧縮要素(20)が停止状態になる前に、利用熱交換器(70)内の冷媒が熱源回路(11)に回収されるように冷媒回路(100)を制御する。
この実施形態の熱源ユニット(10)では、圧縮要素(20)は、複数の圧縮機(21,22,23)を有する。熱源制御部(14)は、第1動作において、複数の圧縮機(21,22,23)のいずれか1つを駆動状態にする。
この実施形態の熱源ユニット(10)では、冷媒回路(100)(熱源回路(11))を流れる冷媒は、二酸化炭素である。
この実施形態の冷凍装置(1)は、上記の熱源ユニット(10)と、利用熱交換器(70)を有する利用回路(16)が設けられる利用ユニット(15)とを備える。
なお、以上の説明では、第1動作において第3圧縮機(23)の吸入ポートとレシーバ(41)の液出口とが連通するように熱源回路(11)が構成される場合を例に挙げたが、これに限定されない。例えば、第3圧縮機(23)が吸入ポートと中間ポートと吐出ポートとを有する場合、熱源回路(11)は、第1動作において第3圧縮機(23)の中間ポートとレシーバ(41)の液出口とが連通するように構成されてもよい。なお、吸入ポートは、第3圧縮機(23)の吸入行程において第3圧縮機(23)の圧縮室(低圧の圧縮室)と連通する。中間ポートは、第3圧縮機(23)の圧縮行程の途中において第3圧縮機(23)の圧縮室(中間圧の圧縮室)と連通する。吐出ポートは、第3圧縮機(23)の吐出行程において第3圧縮機(23)の圧縮室(高圧の圧縮室)と連通する。または、熱源回路(11)は、第1動作において第1圧縮機(21)の吸入ポートおよび/または第2圧縮機(22)の吸入ポートとレシーバ(41)の液出口とが連通するように構成されてもよい。この場合、熱源制御部(14)は、第1動作において第1圧縮機(21)と第2圧縮機(22)と第3圧縮機(23)を駆動状態にしてもよい。また、第1圧縮機(21)および/または第2圧縮機(22)が吸入ポートと中間ポートと吐出ポートとを有する場合、熱源回路(11)は、第1動作において第1圧縮機(21)の中間ポートおよび/または第2圧縮機(22)の中間ポートとレシーバ(41)の液出口とが連通するように構成されてもよい。
10 熱源ユニット
11 熱源回路
12 熱源ファン
13 冷却ファン
14 熱源制御部
15 利用ユニット
16 利用回路
17 利用ファン
18 利用制御部
20 圧縮要素
30 切換ユニット
40 熱源熱交換器
41 レシーバ
42 冷却熱交換器
43 中間冷却器
44 熱源膨張弁
45 冷却膨張弁
46 ガス抜き弁
70 利用熱交換器
71 利用膨張弁
100 冷媒回路
200 制御部
RV 圧力逃がし弁
P1 ガス通路
P2 連絡通路
V1 開閉弁
Claims (12)
- 冷凍装置(1)の熱源ユニットであって、
圧縮要素(20)と熱源熱交換器(40)とレシーバ(41)とを有する熱源回路(11)と、
前記圧縮要素(20)が停止状態である場合に、前記レシーバ(41)内の圧力(RP)が予め定められた第1圧力(Pth1)を上回るか否かを判定し、前記レシーバ(41)内の圧力(RP)が前記第1圧力(Pth1)を上回ると第1動作を行う熱源制御部(14)とを備え、
前記熱源制御部(14)は、前記第1動作において、前記圧縮要素(20)の入口と前記レシーバ(41)とを連通させて前記圧縮要素(20)を駆動状態にする
ことを特徴とする熱源ユニット。 - 請求項1において、
前記熱源回路(11)は、前記圧縮要素(20)の入口と前記レシーバ(41)とを連通させるガス通路(P1)と、前記ガス通路(P1)に設けられる開閉弁(V1)とを有し、
前記熱源制御部(14)は、前記第1動作において、前記開閉弁(V1)を開状態にする
ことを特徴とする熱源ユニット。 - 請求項1または2において、
前記第1動作において前記圧縮要素(20)から吐出された冷媒は、前記熱源熱交換器(40)に供給される
ことを特徴とする熱源ユニット。 - 請求項3において、
前記熱源回路(11)は、前記熱源熱交換器(40)と前記レシーバ(41)とを連通させる連絡通路(P2)を有する
ことを特徴とする熱源ユニット。 - 請求項4において、
前記熱源回路(11)は、前記連絡通路(P2)に設けられる熱源膨張弁(44)を有し、
前記熱源制御部(14)は、前記第1動作において、前記熱源熱交換器(40)から流出した冷媒が前記熱源膨張弁(44)で減圧された後に前記レシーバ(41)に供給されるように前記熱源膨張弁(44)を制御する
ことを特徴とする熱源ユニット。 - 請求項4において、
前記熱源回路(11)は、前記連絡通路(P2)に設けられる熱源膨張弁(44)を有し、
前記熱源制御部(14)は、前記第1動作の終了後に、前記熱源膨張弁(44)を全閉状態にする
ことを特徴とする熱源ユニット。 - 請求項1〜6のいずれか1つにおいて、
前記熱源制御部(14)は、前記レシーバ(41)内の圧力(RP)が前記第1圧力(Pth1)よりも低い第2圧力(Pth2)を下回ると、前記第1動作を終了する
ことを特徴とする熱源ユニット。 - 請求項1〜7のいずれか1つにおいて、
前記熱源回路(11)は、前記レシーバ(41)内の圧力(RP)が予め定められた作動圧力を上回ると作動する圧力逃がし弁(RV)を有し、
前記第1圧力(Pth1)は、前記作動圧力よりも低い
ことを特徴とする熱源ユニット。 - 請求項1〜8のいずれか1つにおいて、
前記熱源回路(11)は、利用熱交換器(70)を有する利用回路(16)と接続されて冷凍サイクルを行う冷媒回路(100)を構成し、
前記熱源制御部(14)は、前記圧縮要素(20)が停止状態になる前に、前記利用熱交換器(70)内の冷媒が前記熱源回路(11)に回収されるように前記冷媒回路(100)を制御する
ことを特徴とする熱源ユニット。 - 請求項1〜9のいずれか1つにおいて、
前記圧縮要素(20)は、複数の圧縮機(21,22,23)を有し、
前記熱源制御部(14)は、前記第1動作において、前記複数の圧縮機(21,22,23)のいずれか1つを駆動状態にする
ことを特徴とする熱源ユニット。 - 請求項1〜10のいずれか1つにおいて、
前記熱源回路(11)を流れる冷媒は、二酸化炭素である
ことを特徴とする熱源ユニット。 - 請求項1〜11のいずれか1つの熱源ユニットと、
利用熱交換器(70)を有する利用回路(16)が設けられる利用ユニット(15)とを備える
ことを特徴とする冷凍装置。
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