WO2013014896A1 - コンデンシングユニットセット - Google Patents

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WO2013014896A1
WO2013014896A1 PCT/JP2012/004628 JP2012004628W WO2013014896A1 WO 2013014896 A1 WO2013014896 A1 WO 2013014896A1 JP 2012004628 W JP2012004628 W JP 2012004628W WO 2013014896 A1 WO2013014896 A1 WO 2013014896A1
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WO
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heat source
unit
refrigerant
discharge pressure
source unit
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Application number
PCT/JP2012/004628
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English (en)
French (fr)
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竹上 雅章
覚 阪江
宏一 北
鉄也 白▲崎▼
隆司 武内
Original Assignee
ダイキン工業株式会社
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B49/00Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F25B49/02Arrangement or mounting of control or safety devices for compression type machines, plants or systems
    • F25B49/027Condenser control arrangements
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B6/00Compression machines, plants or systems, with several condenser circuits
    • F25B6/02Compression machines, plants or systems, with several condenser circuits arranged in parallel
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2400/00General features or devices for refrigeration machines, plants or systems, combined heating and refrigeration systems or heat-pump systems, i.e. not limited to a particular subgroup of F25B
    • F25B2400/07Details of compressors or related parts
    • F25B2400/075Details of compressors or related parts with parallel compressors
    • F25B2400/0751Details of compressors or related parts with parallel compressors the compressors having different capacities
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2700/00Sensing or detecting of parameters; Sensors therefor
    • F25B2700/19Pressures
    • F25B2700/195Pressures of the condenser

Definitions

  • the present invention relates to a condensing unit set in which refrigerants supplied from a plurality of heat source units are used in combination, and more particularly, to drive control when a heat source unit that is insufficient in refrigerant occurs.
  • a so-called multi-outdoor unit type air conditioner including a condensing unit set that joins refrigerants supplied from a plurality of heat source units (outdoor units) and uses them for air conditioning is known (Patent Documents below). 1).
  • the condensing unit set divides the refrigerant sent from the indoor unit (indoor unit), sends it to each of the plurality of heat source units, and merges the heat-exchanged refrigerant supplied from each of the heat source units. Then, the condensing unit set circulates the merged refrigerant to the indoor unit.
  • air conditioning is performed.
  • condensing unit set for example, a phenomenon in which the amount of refrigerant circulating in each heat source unit differs due to a difference in the pressure of refrigerant discharged from the compressor between the respective heat source units during cooling operation (refrigeration cycle), for example. Occurs.
  • the liquefied refrigerant is biased and accumulated in the heat source unit where the pressure of the refrigerant discharged from the compressor is low, and the heat source unit where the pressure of the refrigerant discharged from the compressor is high is insufficient.
  • the heat source unit having a high pressure of the refrigerant discharged from the compressor is in a so-called out-of-gas state where the refrigerant is insufficient
  • the heat source unit in the out-of-gas state has sufficient air conditioning performance due to the lack of the refrigerant. It cannot be obtained, and the compressor is also burdened.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-107860
  • An object of the present invention is to avoid occurrence of refrigerant shortage in each heat source unit in a condensing unit set used in a refrigeration cycle by combining refrigerants supplied from a plurality of heat source units, and to operate the compressor by operating in a refrigerant shortage state. It is to protect the compressor from the burden on it.
  • a condensing unit set includes a plurality of heat source units (2a to 2c), and condensing units used in a refrigeration cycle by combining refrigerants supplied from the plurality of heat source units (2a to 2c).
  • the heat source unit (2a to 2c) in the set (2) includes a heat exchanger (25) and a compressor (21) that discharges refrigerant toward the heat exchanger (25), respectively.
  • a fan mechanism section (28) for supplying air used for heat exchange to the heat exchanger (25) by rotation of the fan, and a discharge pressure that is a pressure of a refrigerant discharged from the compressor (21).
  • a control unit (200) for controlling the driving of the plurality of heat source units (2a to 2c).
  • the control unit (200) includes: Based on the discharge pressures output from the discharge pressure detectors (201) included in the heat source units (2a to 2c), the discharge pressures of the heat source units (2a to 2c) are changed to other heat sources.
  • a determination unit (210) that determines whether or not the discharge pressure of the unit is higher, and a heat source unit (2a to 2c) that is in a refrigerant shortage state among the plurality of heat source units (2a to 2c).
  • the state determining unit (220) for determining and the determining unit (210) determine that the discharge pressure is higher than the discharge pressure of other heat source units, and the state determining unit (220) is in a refrigerant shortage state.
  • a control unit (230) that drives and controls the fan mechanism unit (28) of the heat source unit (2a to 2c) to increase the rotational speed of the fan for the heat source unit determined to be present; Characterized in that it is included.
  • FIG. 1 shows the schematic of the refrigerant circuit with which the refrigeration apparatus provided with the condensing unit set which concerns on one Embodiment of this invention is provided.
  • the refrigeration apparatus 1 is used for cooling a product in a refrigerated product or a store for frozen products.
  • the refrigeration apparatus 1 includes a condensing unit set 2 including a plurality (three in this embodiment) of air-cooling heat source units 2a to 2c, and a plurality (two in this embodiment) of indoor units 3a and 3b.
  • the heat source units 2a to 2c and the indoor units 3a and 3b, which are use side units, are connected by a liquid side pipe 4 and a gas side pipe 5.
  • the indoor units 3a and 3b may be used for any of a showcase, a refrigerator, a freezer, and an indoor unit in an air conditioner installed in a supermarket.
  • the refrigeration apparatus 1 once merges the heat exchanged refrigerant discharged from each of the indoor units 3a and 3b. Then, the refrigeration apparatus 1 divides the merged refrigerant and sends it to each of the plurality of heat source units 2a to 2c, and merges the heat exchanged refrigerant supplied from each of the heat source units 2a to 2c. Then, the refrigeration apparatus 1 diverts the merged refrigerant and returns it to each of the indoor units 3a and 3b. In this way, the refrigeration apparatus 1 performs a refrigeration cycle.
  • One of the heat source units 2a, 2b, 2c provided in the condensing unit set 2 functions as a master unit (details will be described later). In the present embodiment, the heat source unit 2a will be described as a parent device.
  • the indoor unit 3a is mainly composed of an indoor expansion valve 31a, an indoor heat exchanger 32a, and a pipe connecting them.
  • the indoor expansion valve 31a is an electric expansion valve for adjusting the pressure of the refrigerant, adjusting the flow rate of the refrigerant, and the like.
  • the indoor expansion valve 31a is provided in a pipe on the liquid side pipe 4 side (hereinafter referred to as a liquid side) of the indoor heat exchanger 32a.
  • the indoor heat exchanger 32a is a cross fin tube type heat exchanger and performs heat exchange with indoor air.
  • the indoor unit 3a includes an indoor fan (not shown) for taking in indoor air into the indoor unit 3a and sending out air from the indoor unit 3a. When the indoor fan is driven, heat is exchanged between the indoor air and the refrigerant flowing through the indoor heat exchanger 32a.
  • the indoor unit 3b mainly includes an indoor expansion valve 31b, an indoor heat exchanger 32b, and a pipe connecting them.
  • the indoor expansion valve 31b is an electric expansion valve for adjusting the pressure of the refrigerant, adjusting the flow rate of the refrigerant, and the like.
  • the indoor heat exchanger 32b is provided on the liquid side pipe of the indoor heat exchanger 32b.
  • the indoor heat exchanger 32b is a cross fin tube type heat exchanger, and performs heat exchange with indoor air.
  • the indoor unit 3b includes an indoor fan (not shown) for taking in indoor air into the indoor unit 3b and sending out air from the indoor unit 3b. When the indoor fan is driven, heat is exchanged between the indoor air and the refrigerant flowing through the indoor heat exchanger 32b.
  • FIG. 2 is a diagram showing a schematic configuration of the heat source units 2a to 2c. Since the heat source units 2a to 2c have the same configuration, the heat source unit 2a will be described below as an example. In addition to FIG. 2, the refrigeration apparatus 1 will be described.
  • the refrigeration apparatus 1 includes a refrigerant circuit 20 that circulates refrigerant between the indoor units 3a and 3b and the heat source units 2a to 2c.
  • the refrigerant circuit 20 includes a use side part (indoor units 3a and 3b), a heat source side part (heat source units 2a to 2c), a liquid side pipe 4, and a gas side pipe 5.
  • the heat source side portion in the refrigerant circuit 20 includes a compression mechanism 21.
  • the compression mechanism 21 includes a variable capacity type variable capacity compressor 22 and a plurality (two in the present embodiment) constant capacity type constant capacity compressors 23 and 24. The compression mechanism 21 performs a refrigerant compression operation.
  • the variable capacity compressor 22 is a variable capacity compressor that compresses the sucked refrigerant.
  • the variable capacity compressor 22 changes the capacity of the refrigerant to be compressed by inverter control.
  • the constant capacity compressors 23 and 24 are compressors that compress the sucked refrigerant with a constant capacity.
  • the heat source side portion in the refrigerant circuit 20 includes an outdoor heat exchanger 25, a receiver 26, an intermediate injection circuit 27, and a fan mechanism portion 28.
  • the fan mechanism section 28 takes in ambient air and sends it to the outdoor heat exchanger 25 in the heat source unit 2a.
  • the amount of air sent to the outdoor heat exchanger 25 is changed by controlling the rotational speed of the fan motor of the fan mechanism 28.
  • heat exchange is performed between the air sent by the fan mechanism unit 28 and the refrigerant flowing in the outdoor heat exchanger 25.
  • the outdoor heat exchanger 25 is configured by a cross fin tube type heat exchanger.
  • the liquid side pipe 4 connects the liquid side pipes of the indoor heat exchangers 32a and 32b of the indoor units 3a and 3b and the liquid side pipe 20d of the outdoor heat exchangers of the heat source units 2a to 2c.
  • the gas side pipe 5 connects a pipe on the gas side pipe 5 side (hereinafter referred to as a gas side) of the indoor heat exchangers 32a and 32b of the indoor units 3a and 3b and a compression mechanism 21 of the heat source units 2a to 2c. Yes.
  • a discharge pressure sensor 201 that detects a discharge pressure, which is a pressure of the refrigerant compressed by the compression mechanism 21, and the compressors 22, 23, and 24 are discharged to a discharge side pipe (discharge pipe) of the compression mechanism 21.
  • a discharge temperature sensor 202 for detecting the temperature of the refrigerant.
  • the discharge temperature sensor 202 is provided in the discharge pipe of each compressor 22, 23, 24.
  • oil separators 221, 231, 241 are provided in the discharge pipes of the compressors 22, 23, 24, respectively.
  • the refrigerant that has passed through the oil separators 221, 231, 241 is merged and sent to the outdoor heat exchanger 25.
  • the receiver 26 is provided on the downstream side of the outdoor heat exchanger 25.
  • the receiver 26 stores the refrigerant condensed by the outdoor heat exchanger 25 after being compressed by the compression mechanism 21.
  • the receiver 26 temporarily stores the refrigerant in order to adjust the flow rate of the refrigerant flowing through the heat source side portion in the refrigerant circuit 20 according to the cooling load.
  • the intermediate injection circuit 27 is provided so as to branch from a pipe 20d provided on the downstream side of the receiver 26 and connecting the receiver 26 and the shut-off valve.
  • the intermediate injection circuit 27 includes a branch circuit 20a, an economizer heat exchanger 271 and an electric expansion valve 272.
  • the intermediate injection circuit 27 exchanges heat between the refrigerant flowing through the pipe 20d and the refrigerant flowing through the branch circuit 20a branched from the pipe 20d.
  • the refrigerant after the heat exchange flowing through the branch circuit 20a is returned to the intermediate injection portion which is an intake port provided between the suction side and the discharge side of each compressor 22, 23, 24.
  • the economizer heat exchanger 271 performs heat exchange between the refrigerant flowing through the pipe 20d and the refrigerant flowing through the branch circuit 20a branched from the pipe 20d.
  • the electric expansion valve (open / close valve) 272 is provided on the upstream side of the economizer heat exchanger 271 in the branch circuit 20a.
  • the electric expansion valve 272 is a valve whose opening degree can be adjusted.
  • the opening degree of the electric expansion valve 272 When the opening degree of the electric expansion valve 272 is changed, the degree of expansion of the refrigerant that returns to the intermediate injection portion of each compressor 22, 23, 24 through heat exchange by the economizer heat exchanger 271 changes.
  • the opening degree of the electric expansion valve 272 is controlled to an opening degree according to the cooling load by the outdoor side control unit 200 described later.
  • the piping between the branch circuit 20a and the intermediate injection portions of the compressors 22, 23, and 24 is provided with an electric valve 222 that can be adjusted in opening degree and electromagnetic valves 232 and 242 that perform opening and closing operations. .
  • Control of whether or not the refrigerant is returned from the intermediate injection circuit 27 to the compressors 22, 23, and 24 by operation control of the electric valve 222 and the electromagnetic valves 232 and 242, and the amount of refrigerant returned to the compressors 22, 23, and 24 Change control is performed.
  • a liquid backflow prevention valve 29 is provided downstream of the branch point of the branch circuit 20a.
  • a refrigerant pipe 20 c that returns the refrigerant to the receiver 26 is connected to the downstream side of the liquid backflow prevention valve 29 in the pipe 20 d.
  • a refrigerant temperature sensor 203 that detects the temperature of the refrigerant flowing in the pipe 20d is provided downstream of the branch point of the branch circuit 20a in the pipe 20d.
  • the refrigeration apparatus 1 performs a vapor compression refrigeration cycle in which the refrigerant is circulated while changing the phase.
  • the refrigerant compressed by the compression mechanism 21 of each heat source unit 2a, 2b, 2c provided in the condensing unit set 2 flows through the discharge pipe of each of the three compression mechanisms 21. After joining.
  • the merged refrigerant flows into the outdoor heat exchanger 25.
  • heat exchange is performed between the refrigerant flowing in and the air supplied by the fan mechanism unit 28, and the refrigerant dissipates heat to the outdoor air and condenses.
  • the refrigerant condensed in the outdoor heat exchanger 25 is temporarily stored by the receiver 26 according to the cooling load. Thereby, the flow volume of the refrigerant
  • the refrigerant flowing out from the receiver 26 is cooled (supercooled) by heat exchange in the economizer heat exchanger 271 of the intermediate injection circuit 27, and then flows through the liquid side pipe 4 and into the indoor units 3a and 3b. Further, a part of the refrigerant flowing through the pipe 20d flows through the economizer heat exchanger 271, then flows through the circuit 20a and returns to the intermediate injection section of each compressor 22, 23, 24.
  • the refrigerant that has flowed into the indoor units 3a and 3b through the liquid side pipe 4 passes through the indoor expansion valves 31a and 31b, and then flows into the indoor heat exchangers 32a and 32b.
  • the opening degree of the indoor expansion valves 31a and 31b is adjusted to a predetermined opening degree by the control unit 230 of the outdoor side control unit 200 described later.
  • the refrigerant absorbs heat from the indoor air and evaporates. That is, the refrigerant flowing into the indoor units 3a and 3b evaporates in the indoor heat exchangers 32a and 32b, and as a result, the indoor air is cooled.
  • the refrigerant discharged from each of them merges, passes through the gas side pipe 5, and flows into the heat source units 2a, 2b and 2c. Thereafter, the refrigerant is sucked by the compressors 22, 23 and 24. The compressors 22, 23, and 24 compress the sucked refrigerant and discharge it again. In the refrigerant circuit 20, such circulation of the refrigerant is repeated.
  • FIG. 3 is a block diagram showing a schematic configuration of a control system and main mechanisms of the refrigeration apparatus 1.
  • the heat source units 2a, 2b, and 2c each include an outdoor side control unit (an example of a control unit) 200.
  • the outdoor control unit 200 includes an inverter control circuit 225 for driving the compressor and drive control circuits 235 and 245 provided in the heat source units 2a, 2b, and 2c, respectively.
  • the discharge temperature sensor 202, the refrigerant temperature sensor 203, the discharge pressure sensor 201, the fan mechanism 28, and the electric expansion valve 272 are electrically connected.
  • the outdoor side control unit 200 includes a microcomputer, a memory, and the like, and manages operation control of each operation mechanism provided in each heat source unit. Moreover, the outdoor side control part 200 transmits / receives a control signal etc. via the transmission line 8 between the below-mentioned indoor side control parts 300 each provided in indoor unit 3a, 3b, for example.
  • the inverter control circuit 225 appropriately changes the drive frequency (Hz) of the variable capacity compressor 22 of the inverter control system, and drives the compressor 22 while changing the compression capacity that is the capacity of the refrigerant compressed by the compressor 22.
  • the drive control circuit 235 is a control circuit that controls the drive of the compressor 23 having a constant compression capacity.
  • the drive control circuit 245 is a control circuit that controls the drive of the compressor 24 having a constant compression capacity.
  • a discharge pressure sensor (an example of a discharge pressure detection unit) 201 is a pressure of the refrigerant after being compressed by the compression mechanism 21 (in this embodiment, the refrigerant joined after discharge from the compressors 22, 23, and 24).
  • a control signal indicating the discharge pressure is output to the outdoor control unit 200.
  • the outdoor side control unit 200 of the heat source unit 2a which is the master unit stores the value of the discharge pressure indicated by the control signal input from the discharge pressure sensor 201.
  • the outdoor side control units 200 of the heat source units 2b and 2c as the slave units respectively send out the discharge pressure values indicated by the control signals input from the respective discharge pressure sensors 201 toward the heat source unit 2a of the parent unit.
  • a discharge temperature sensor (an example of a discharge temperature detection unit) 202 outputs a control signal indicating the temperature of the refrigerant (that is, the refrigerant discharged from the compressors 22, 23, and 24) after being compressed by the compression mechanism 21 to the outdoor side. Output to the control unit 200.
  • the refrigerant temperature sensor (an example of the refrigerant temperature detection unit) 203 outputs a control signal indicating the temperature of the refrigerant after flowing through the intermediate injection circuit 27 to the outdoor control unit 200.
  • the outdoor side control unit 200 of the heat source unit 2a that is the master unit stores the temperature value indicated by the control signal input from the discharge temperature sensor 202 and the pressure value indicated by the control signal input from the discharge pressure sensor 201. .
  • the outdoor control units 200 of the heat source units 2b and 2c which are slave units, indicate the temperature values indicated by the control signals input from the discharge temperature sensors 202 and the control signals input from the discharge pressure sensors 201, respectively.
  • the pressure value is sent toward the heat source unit 2a of the master unit.
  • the electric expansion valve 272 expands the refrigerant flowing through the branch circuit 20a in the intermediate injection circuit 27.
  • the opening degree of the electric expansion valve 272 is changed and controlled by the outdoor side controller 200 according to the cooling load.
  • the fan mechanism unit 28 that sends air to the outdoor heat exchanger 25 is electrically connected to the outdoor control unit 200.
  • the fan mechanism 28 is driven and controlled by the outdoor control unit 200.
  • the fan mechanism unit 28 includes a fan 282 and a fan drive mechanism 281 including a fan motor that is a drive source of the fan 282 and a drive control circuit for the fan motor.
  • each of the indoor units 3a and 3b includes an indoor-side control unit 300 that controls each operation mechanism of each indoor unit.
  • the indoor side control unit 300 includes a microcomputer, a memory, and the like, and is connected to the outdoor side control unit 200 provided in each of the heat source units 2a, 2b, and 2c through the transmission line 8.
  • the indoor side control unit 300 transmits and receives control signals to and from the outdoor side control units 200.
  • the outdoor side control unit 200 of the heat source unit that is the master unit is configured as a processing unit that executes a plurality of functions, as indicated by broken lines in FIG. 3.
  • the function of the outdoor side control unit 200 includes a determination unit. 210, a state determination unit 220, an on-off valve control unit 240, and a control unit 230 are included.
  • the heat source unit 2a which is a parent device, controls the driving of the heat source units 2b, 2c as child devices in accordance with the cooling load.
  • the determination unit 210 acquires the value of the discharge pressure indicated by the control signal output from each discharge pressure sensor 201 provided in each heat source unit 2a, 2b, 2c, and discharges each heat source unit 2a, 2b, 2c. It is determined whether or not the pressure is higher than the discharge pressure of the other heat source unit.
  • the state discriminating unit 220 discriminates a heat source unit that is in a refrigerant shortage state among the heat source units 2a, 2b, and 2c. Details of the determination method will be described later.
  • the opening / closing valve control unit 240 controls the opening / closing operation of the electric expansion valve 272.
  • the control unit 230 determines, for the heat source unit that has been determined by the determination unit 210 that the discharge pressure is higher than the discharge pressure of the other heat source unit and that has been determined by the state determination unit 220 to be in a refrigerant shortage state,
  • the drive control etc. which raise the rotation speed of the fan 282 of the provided fan mechanism part 28 are performed.
  • FIG. 4 is a flowchart showing the control operation when the refrigerant shortage occurs in the refrigeration apparatus 1.
  • the outdoor-side control unit 200 of the heat source unit that has determined that it is set performs the processing after step S2.
  • the parent device is the heat source unit 2a.
  • the outdoor side control unit 200 of the heat source units 2b and 2c which has been determined that it is not set as the parent device, ends the control processing when the refrigerant shortage occurs in the refrigeration apparatus 1, and the heat source unit 2a is the parent device. Wait for instructions.
  • the determination unit 210 of the heat source unit 2a which is the master unit receives the value of the discharge pressure (the refrigerant after compression by the compression mechanism 21 in each heat source unit) from the discharge pressure sensor 201 of each of the heat source units 2a, 2b and 2c including itself. Pressure value). And the said determination part 210 is based on the value of each acquired discharge pressure, the discharge pressure of each heat-source unit 2a, 2b, 2c (regardless of a main
  • the state determination unit 220 of the master unit determines whether or not the high-pressure heat source unit is in a refrigerant shortage state (step S3).
  • the determination of the refrigerant shortage state of the high-pressure heat source unit by the state determination unit 220 is performed by any of the following methods (1) to (3).
  • the state determination unit 220 determines that only the high-pressure heat source unit determined to be in a refrigerant shortage state by a plurality of methods (1) to (3) is in a refrigerant shortage state. You may judge.
  • the state determination unit 220 acquires the refrigerant temperature value from the refrigerant temperature sensor 203 of the high-pressure heat source unit and also acquires the discharge pressure value from the discharge pressure sensor 201 of the heat source unit. And when the temperature difference (subcool) between the acquired refrigerant temperature and the saturation temperature of the refrigerant determined by the acquired discharge pressure reaches a predetermined value (for example, 10 ° C.), or When the difference between the subcool in the high-pressure heat source unit and the subcool in the other unit reaches a predetermined value (for example, 10 ° C.), it is determined that the high-pressure heat source unit is in a refrigerant shortage state. .
  • a predetermined value for example, 10 ° C.
  • the state discriminating unit 220 can take the value of the opening of the electric expansion valve 272 output from the open / close valve control unit 240 of the high-pressure heat source unit as a predetermined value (when there is insufficient refrigerant). When the value reaches a predetermined value (for example, 400 pls), it is determined that the high-pressure heat source unit is in a refrigerant shortage state.
  • a predetermined value for example, 400 pls
  • the average value of the compressed refrigerant temperature (discharge pipe temperature) output from the discharge temperature sensor 202 of the high-pressure heat source unit is a predetermined temperature (the refrigerant is insufficient).
  • a predetermined value for example, 110 ° C.
  • the state determination unit 220 is not limited to the average value of the compressed refrigerant temperature (discharge pipe temperature) output from the discharge temperature sensor 202 of the high pressure heat source unit.
  • discharge pipe temperature discharge pipe temperature
  • the high-pressure heat source unit is in a refrigerant shortage state. You may comprise so that it may judge.
  • step S3 When the state determination unit 220 determines that the high-pressure heat source unit is in a refrigerant shortage state (YES in step S3), the control unit 230 of the heat source unit 2a that is the master unit displays the high-pressure heat source in the refrigerant shortage state. Unit drive control processing is performed (step S4).
  • step S2 if there is no high pressure heat source unit in step S2 (NO in step S2), or if the high pressure heat source unit is not in a refrigerant shortage state in step S3 (NO in step S3), the master unit
  • the outdoor side control unit 200 of the heat source unit 2a ends the control process when the refrigerant shortage occurs in the refrigeration apparatus 1 without performing the process of step S4.
  • FIG. 5 is a flowchart showing the drive control operation of the high-pressure heat source unit in a refrigerant shortage state.
  • the heat source unit 2a that is the master unit starts driving control of the high-pressure heat source unit in the refrigerant shortage state shown in FIG.
  • the heat source unit 2a that is the master unit increases the air volume of the fan mechanism unit 28 or the fan mechanism unit 28 according to the state of the high-pressure heat source unit. The process to stop the increase in airflow is performed.
  • control unit 230 of the heat source unit 2a that is the master unit first performs control to increase the air volume of the fan mechanism unit 28 with respect to the high-pressure heat source unit. It is determined whether or not it is being performed (step S11).
  • control unit 230 uses the drive circuit of the fan mechanism unit 28 of the heat source unit.
  • the rotation speed of the fan motor is gradually increased at a predetermined increase rate (for example, about 10%) (step S12). That is, the control unit 230 performs control for increasing the amount of air supplied to the outdoor heat exchanger 25 by the fan mechanism unit 28.
  • the condensation capacity of the outdoor heat exchanger 25 increases, so that among the refrigerant circulating in the refrigerant circuit of the entire refrigeration apparatus 1, the amount of refrigerant drawn into the high-pressure heat source unit increases, and the refrigerant accumulates in the receiver 26. The amount increases.
  • step S11 when the control unit 230 has already performed control to increase the air volume of the fan mechanism unit 28 with respect to the high-pressure heat source unit (NO in step S11), the discharge pressure of the high-pressure heat source unit is Whether or not the state is higher than the discharge pressure of the other heat source unit continues for a predetermined time t1 (for example, 30 seconds), and whether or not the high-pressure heat source unit is in a refrigerant shortage state. Judgment is made (step S13).
  • the control unit 230 keeps the state where the discharge pressure of the heat source unit is higher than the discharge pressure of the other heat source units for a predetermined time t1, and the heat source unit is in a state of insufficient refrigerant. If it is determined (YES in step S13), the drive circuit of the fan mechanism 28 of the heat source unit further increases the rotation speed of the fan motor at the predetermined increase rate (step S12). That is, in the situation where YES is determined in step S13 by the control unit 230, the outdoor heat exchanger 25 has insufficient capability to draw the refrigerant circulating in the refrigerant circuit 20 into the high-pressure heat source unit. For this reason, the control unit 230 further improves the condensation capacity of the outdoor heat exchanger 25.
  • step S13 the control unit 230 continues the predetermined time t1 such that the discharge pressure of the high-pressure heat source unit is higher than a predetermined discharge pressure lower than the discharge pressure of the other heat source units.
  • the control unit 230 determines that the state in which the discharge pressure of the high-pressure heat source unit is higher than the discharge pressure of the other heat source units does not continue for the predetermined time t1, or the high-pressure heat source unit If it is determined that the refrigerant is not in a shortage state (NO in step S13), the control for increasing the rotational speed of the fan motor of the fan mechanism unit 28, which has already been performed at this time, is performed at a predetermined time t2 (for example, , 5 minutes) It is determined whether or not the process continues (step S14).
  • a predetermined time t2 for example, , 5 minutes
  • control unit 230 determines that the time during which the control for increasing the rotation speed of the fan motor of the fan mechanism unit 28 is continued is within the predetermined time t2 (YES in step S14). Then, the control for increasing the rotational speed of the fan motor is continued (step S12). The control by the control unit 230 here is control for maintaining the fan motor rotational speed. On the other hand, when the control unit 230 determines that the time during which the control for increasing the rotational speed of the fan motor of the fan mechanism unit 28 is continued exceeds the predetermined time t2 (in step S14). NO), the control to increase the rotation speed of the fan motor is stopped (step S15). That is, the control unit 230 performs drive control of the fan mechanism unit 28 during normal operation.
  • FIG. 6 is a flowchart showing a further drive control operation for the high-pressure heat source unit in a refrigerant shortage state.
  • the control unit 230 of the master unit After the drive control of the high-pressure heat source unit in the refrigerant shortage state shown in FIG. 5 is performed for a certain time or a certain number of times, the control unit 230 of the master unit performs the high-pressure heat source unit by the same processing as Step S2 and Step S3. It is determined whether or not the discharge pressure continues to be higher than the discharge pressures of the other heat source units, and the high-pressure heat source unit is in a refrigerant shortage state.
  • step S21 determines that the discharge pressure of the high-pressure heat source unit is higher than the discharge pressure of the other heat source units, and determines that the high-pressure heat source unit is short of refrigerant (step S21). As shown below, further control is performed to lower the load of the compression mechanism 21 of the high-pressure heat source unit that continues to be in a high-pressure state.
  • control unit 230 determines that the two conditions that the discharge pressure of the high-pressure heat source unit is higher than the discharge pressure of the other heat source unit and the high-pressure heat source unit is in a state of refrigerant shortage are not satisfied. If so (NO in step S21), the process is terminated without performing the subsequent processes.
  • step S21 the control unit 230 determines the degree of refrigerant shortage as compared with the value used in the control shown in FIG. 4 as a value used for determining whether or not the high-pressure heat source unit is in a refrigerant shortage state. Is used, for example, when the opening degree of the electric expansion valve 272 is used, 250 pls, which is a value indicating that the degree of refrigerant shortage is larger than the above, is used. It is preferable to determine whether the subsequent high-pressure heat source unit is short of refrigerant.
  • control unit 230 of the heat source unit 2a that is the master unit first compresses the high-pressure heat source unit that continues in the high-pressure state. It is determined whether or not the control for reducing the load of the mechanism 21 is performed (step S22).
  • control unit 230 When the control unit 230 has not performed control to lower the load of the compression mechanism 21 on the high-pressure heat source unit that continues to be in a high pressure state (YES in step S22), the control unit 230 compresses the high-pressure heat source unit that continues to be in the high pressure state.
  • the compression capacity of the compressor 22 provided in the mechanism 21 is gradually reduced at a predetermined reduction rate (for example, about 5%) by the inverter control circuit 225 (step S23).
  • the control for reducing the load of the compression mechanism 21 can be performed for only one or all of the compressors 22, 23, and 24 constituting the compression mechanism 21, and the compressor 22 is performed as necessary.
  • the compression capacity may be reduced. For the compressors 23 and 24, only drive or drive stop control can be performed.
  • control unit 230 performs control to increase the load of the compression mechanism 21 provided for each of the heat source units other than the high pressure heat source unit in which the high pressure state continues (step S24). That is, the compression capacity of the compressor 22 of the compression mechanism 21 of the other heat source unit is gradually increased at a predetermined increase rate (for example, about 5%) by the inverter control circuit 225.
  • the control for increasing the load of the compression mechanism 21 can be performed for only one or all of the compressors 22, 23, and 24 constituting the compression mechanism 21, and the compressor 22 can be performed as necessary.
  • the compression capacity may be increased. However, for the compressors 23 and 24, only driving or driving stop control can be performed.
  • Step S23 and Step S24 reduce the flow rate of the refrigerant in the high-pressure heat source unit that continues to be in the high pressure state, while increasing the flow rate of the refrigerant in other heat source units other than the high-pressure heat source unit that continues to be in the high pressure state.
  • step S24 may not be performed.
  • step S28 to be described later may not be performed (steps S24 and S28 may be omitted in the same manner when steps S23 and S27 below are executed).
  • control unit 230 determines whether or not the state in which the discharge pressure of the heat source unit is higher than the discharge pressures of the other heat source units continues for a predetermined time t3 (for example, 30 seconds) (step S25).
  • a predetermined time t3 for example, 30 seconds
  • step S25 the load of the compression mechanism 21 of the high-pressure heat source unit that continues to be in the high-pressure state is further lowered at a predetermined reduction rate (step S23), and the load of the compression mechanism 21 of the other heat source unit is increased. Control (step S24) is performed.
  • step S25 the control unit 230 determines that the discharge pressure of the high-pressure heat source unit that continues to be in a high-pressure state is higher than a predetermined discharge pressure that is lower than the discharge pressure of other heat source units. It may be determined whether or not the time t3 continues. That is, once the further drive control (FIG. 6) is started for the high-pressure heat source unit in the refrigerant shortage state, the control unit 230 lowers the load of the compression mechanism 21 and continues the high-pressure state. The further drive control (FIG. 6) for the high-pressure heat source unit in the refrigerant shortage state is continued until the discharge pressure decreases to a pressure lower than the discharge pressure of the other heat source units.
  • step S25 determines that the state in which the discharge pressure of the heat source unit that continues to be in a high pressure state is higher than the discharge pressure of other heat source units does not continue for the predetermined time t3 (step S25). NO), it is determined whether or not the control for reducing the load of the compression mechanism 21 is continued for a predetermined time t4 (for example, 2 minutes) (step S26).
  • a predetermined time t4 for example, 2 minutes
  • control unit 230 determines that the time during which the control for reducing the load of the compression mechanism 21 is continued is within a predetermined time t4 (YES in step S26).
  • the control unit 230 loads the compression mechanism 21.
  • the control for lowering (step S23) and the control for increasing the load of the compression mechanism 21 of the other heat source unit (step S24) are continued.
  • the control by the control unit 230 is control for maintaining the compression capacity of the compression mechanism 21.
  • control unit 230 determines that the time during which the control for reducing the load of the compression mechanism 21 is continued exceeds a predetermined time t4 (NO in step S26), the high-pressure heat source in which the high-pressure state continues. Control for lowering the load of the compression mechanism 21 of the unit is stopped (step S27), and control for increasing the load of the compression mechanism 21 of the other heat source unit is also stopped (step S28). That is, the control unit 230 performs drive control of the compression mechanism 21 during normal operation.
  • the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made.
  • the control unit 230 is in a state where the discharge pressure of the high-pressure heat source unit is higher than the discharge pressure of the other heat source units. If it is determined that the refrigerant is in shortage and the high pressure state continues, control for lowering the load of the compression mechanism 21 of the heat source unit is further performed (FIG. 6).
  • FIG. 6 instead of this, only drive control of the high-pressure heat source unit in the refrigerant shortage state shown in FIG. 5 may be performed. In this case, after the drive control of the high-pressure heat source unit in the refrigerant shortage state shown in FIG. 5 is performed for a certain time or a certain number of times, the control returns to the control shown in FIG.
  • the control unit (230) causes the determination unit (210) to change the discharge pressure, which is the pressure of the refrigerant compressed by the compressor (21), to another heat source.
  • the discharge pressure which is the pressure of the refrigerant compressed by the compressor (21)
  • the state determination unit (220) determines whether the refrigerant is in a refrigerant shortage state.
  • the fan mechanism (28) of the high pressure heat source unit is driven and controlled to increase the rotational speed of the fan. Thereby, the condensation capacity of the heat exchanger (25) in the heat source unit increases, and the amount of refrigerant drawn into the heat source unit among the circulating refrigerant increases.
  • the condensing unit set 2 of the present embodiment in the condensing unit set used for the refrigeration cycle by merging the refrigerant supplied from the plurality of heat source units, the occurrence of refrigerant shortage in each heat source unit is avoided,
  • the compressor can be protected from the burden on the compressor by the operation in the refrigerant shortage state.
  • each of the plurality of heat source units (2a to 2c) may pass a part of the refrigerant that has passed through the economizer heat exchanger (271) to the suction side of the compressor (21).
  • An intermediate injection circuit (27) that returns to the intermediate injection section that is the middle of the discharge side, and a refrigerant temperature detection section that detects the temperature of the refrigerant after passing through the heat exchanger (25) and the economizer heat exchanger (271) (203), and the state determination unit (220) includes the refrigerant temperature output from the refrigerant temperature detection unit (203) and the discharge pressure output from the discharge pressure detection unit (201).
  • the refrigerant temperature detector (203) determines that the heat source unit including the discharge pressure detection unit (201) is in a refrigerant shortage state.
  • the state determination unit (220) outputs the refrigerant temperature that has passed through the economizer heat exchanger (271) of the intermediate injection circuit (27) and the discharge pressure output from the discharge pressure detection unit (201). Based on the above, it is determined that the heat source unit is in a refrigerant shortage state. Therefore, it is possible to accurately determine whether or not the refrigerant is insufficient.
  • each of the plurality of heat source units (2a to 2c) may pass a part of the refrigerant that has passed through the economizer heat exchanger (271) to the suction side of the compressor (21).
  • An intermediate injection circuit (27) that returns to the intermediate injection section that is the middle of the discharge side, an on-off valve (272) that adjusts the amount of refrigerant from the intermediate injection circuit (27) toward the compressor (21), and the on-off valve
  • An opening / closing valve control unit (240) for controlling the opening degree of the opening / closing valve, and the state determination unit (220) is configured so that the opening degree of the opening / closing valve (272) output from the opening / closing valve control unit (240) is in advance.
  • the set value it is preferable to determine that the heat source unit including the on-off valve (272) is in a refrigerant shortage state.
  • the state determination unit (220) outputs the refrigerant temperature that has passed through the economizer heat exchanger (271) of the intermediate injection circuit (27) and the discharge pressure output from the discharge pressure detection unit (201). Based on the above, it is determined that the heat source unit is in a refrigerant shortage state. Therefore, it is possible to accurately determine whether or not the refrigerant is insufficient.
  • each of the plurality of heat source units (2a to 2c) includes a discharge temperature detection unit (202) that detects the temperature of the refrigerant discharged from the compressor (21), When the temperature output from the discharge temperature detection unit (202) reaches a predetermined temperature, the state determination unit (220) has a heat source unit including the discharge temperature detection unit (202) as a refrigerant. It is preferable to determine that the state is insufficient.
  • the state determination unit (220) outputs the refrigerant temperature that has passed through the economizer heat exchanger (271) of the intermediate injection circuit (27) and the discharge pressure output from the discharge pressure detection unit (201). Based on the above, it is determined that the heat source unit is in a refrigerant shortage state. Therefore, it is possible to accurately determine whether or not the refrigerant is insufficient.
  • control unit (230) determines that the discharge pressure is higher than the discharge pressure of another heat source unit by the determination unit (210), and the state determination unit For the heat source unit determined to be in a refrigerant shortage state by (220), it is preferable to further drive-control the compressor (21) of the heat source unit to reduce its compression capacity.
  • the control unit (230) reduces the compression capacity of the compressor (21) of the heat source unit that is in a refrigerant shortage state. Therefore, the refrigerant is circulated by the refrigerant being compressed by the heat source unit in the refrigerant shortage state, compared to before the control for reducing the compression capacity of the compressor (21) of the heat source unit in the refrigerant shortage state.
  • the ratio of the refrigerant quantity circulated by the refrigerant being compressed by the other heat source unit with respect to the refrigerant quantity is increased. That is, the amount of refrigerant drawn into the heat source unit that is in a refrigerant shortage state increases. For this reason, the refrigerant
  • the control unit (230) determines that the discharge pressure is higher than the discharge pressure of other heat source units by the determination unit (210), and the state When there is a heat source unit that is determined to be in a refrigerant shortage state by the determination unit (220), the compressor (21) of the heat source unit that is further determined not to be in a refrigerant shortage state by the state determination unit (220). It is preferable to increase the compression capacity by controlling the driving of.
  • control unit (230) increases the compression capacity of the compressor (21) of the heat source unit that is not in the refrigerant shortage state, that is, the heat source unit in which the refrigerant is accumulated, compared to the heat source unit in the refrigerant shortage state. . Therefore, the refrigerant accumulated in the heat source unit that is not in the refrigerant shortage state is discharged. As a result, the refrigerant circulation amount in each heat source unit can be made uniform, and the situation where the liquefied refrigerant is biased and accumulated in some heat source units can be solved.
  • Refrigeration apparatus Condensing unit set 2a, 2b, 2c Heat-source unit 3a, 3b Indoor unit 4 Liquid side piping 5 Gas side piping 20 Refrigerant circuit 20a Branch circuit 20b Circuit 20c Refrigerant piping 21 Compression mechanism 22, 23, 24 Compressor 25 Outdoor heat exchanger 26 Receiver 27 Intermediate injection circuit 271 Economizer heat exchanger 272 Electric expansion valve 28 Fan mechanism section 281 Fan mechanism section 200 Outdoor control section 201 Discharge pressure sensor 202 Discharge temperature sensor 203 Refrigerant temperature sensor 204 Refrigerant pressure sensor 210 Determination unit 220 State determination unit 230 Control unit 240 On-off valve control unit

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Abstract

 複数の熱源ユニットから供給される冷媒を合流して冷凍サイクルに用いるコンデンシングユニットセットは、各熱源ユニットが室外熱交換器と圧縮機構とファン機構部と圧縮機構から吐出された冷媒の吐出圧力を検出する吐出圧力センサを備え、吐出圧力が他の熱源ユニットの当該吐出圧力よりも高い熱源ユニットを判定する判定部と、冷媒不足状態の熱源ユニットを判別する状態判別部と、吐出圧力が他の熱源ユニットの吐出圧力よりも高いと判定されかつ冷媒不足状態であると判別された熱源ユニットのファン機構部を駆動制御してファンの回転数を上げる制御部を備える。

Description

コンデンシングユニットセット
 本発明は、複数の熱源ユニットから供給される冷媒を合流して用いるコンデンシングユニットセットに関し、特に、冷媒不足となる熱源ユニットが生じた場合における駆動制御に関する。
 従来から、複数の熱源ユニット(室外機)から供給される冷媒を合流して空気調和に用いるコンデンシングユニットセットを備えた、所謂マルチ室外機方式の空気調和装置が知られている(下記特許文献1参照)。コンデンシングユニットセットは、室内機(室内ユニット)から送られてくる冷媒を分流させて複数の各熱源ユニットに送り込み、各熱源ユニットのそれぞれから供給される熱交換された冷媒を合流させる。そして、コンデンシングユニットセットは、合流された冷媒を室内ユニットに循環させる。これによって、空気調和を行う。
 上記のコンデンシングユニットセットでは、例えば冷房運転(冷凍サイクル)時に、各熱源ユニット間において圧縮機から吐出された冷媒の圧力差が生じること等によって、各熱源ユニットにおいて、循環する冷媒量が異なる現象が生じる。例えば、圧縮機から吐出された冷媒の圧力が低い熱源ユニットに、液化した冷媒が偏って溜まり、圧縮機から吐出された冷媒の圧力が高い熱源ユニットでは冷媒が不足する。このように、圧縮機から吐出された冷媒の圧力が高い熱源ユニットが、冷媒が不足する所謂ガス欠状態になると、当該ガス欠状態になった熱源ユニットでは、冷媒の不足により十分な空調性能を得られなくなり、また、圧縮機にも負担がかかるようになる。
 特許文献1 特開2007-107860号公報
 本発明の目的は、複数の熱源ユニットから供給される冷媒を合流させて冷凍サイクルに用いるコンデンシングユニットセットにおいて、各熱源ユニットにおける冷媒不足の発生を回避し、冷媒不足状態での運転によって圧縮機にかかる負担から圧縮機を保護することである。
 本発明の一局面に従うコンデンシングユニットセットは、複数の熱源ユニット(2a~2c)を備え、これら複数の熱源ユニット(2a~2c)から供給される冷媒を合流して冷凍サイクルに用いるコンデンシングユニットセット(2)であって、前記複数の熱源ユニット(2a~2c)は、それぞれに、熱交換器(25)と、前記熱交換器(25)に向けて冷媒を吐出する圧縮機(21)と、前記熱交換器(25)に対して、熱交換に用いる空気をファンの回転により供給するファン機構部(28)と、前記圧縮機(21)から吐出された冷媒の圧力である吐出圧力を検出する吐出圧力検出部(201)と、前記複数の熱源ユニット(2a~2c)の駆動制御を行う制御ユニット(200)と、を備え、前記制御ユニット(200)には、前記各熱源ユニット(2a~2c)が備える前記吐出圧力検出部(201)から出力されてくる各々の吐出圧力に基づいて、前記各熱源ユニット(2a~2c)での吐出圧力が、他の熱源ユニットの吐出圧力よりも高くなっているか否かを判定する判定部(210)と、前記複数の熱源ユニット(2a~2c)の中で冷媒不足状態になっている熱源ユニット(2a~2c)を判別する状態判別部(220)と、前記判定部(210)により前記吐出圧力が他の熱源ユニットの前記吐出圧力よりも高いと判定され、かつ、前記状態判別部(220)によって冷媒不足状態であると判別された熱源ユニットについて、当該熱源ユニット(2a~2c)の前記ファン機構部(28)を駆動制御して前記ファンの回転数を上げる制御部(230)とが含まれることを特徴とする。
本発明の一実施形態に係るコンデンシングユニットセットを備えた冷凍装置が備える冷媒回路の概略図である。 複数の熱源ユニットの概略構成を示す図である。 冷凍装置の制御系及び主要機構の概略構成を示すブロック図である。 冷凍装置における冷媒不足発生時の制御の動作を示すフローチャートである。 冷媒不足状態にある高圧の熱源ユニットの駆動制御の動作を示すフローチャートである。 冷媒不足状態にある高圧の熱源ユニットに対する更なる駆動制御の動作を示すフローチャートである。
 以下、本発明を実施するための形態について図面を参照しながら詳細に説明する。図1は本発明の一実施形態に係るコンデンシングユニットセットを備えた冷凍装置が備える冷媒回路の概略図を示す。
 本実施形態に係る冷凍装置1は、冷蔵品又は冷凍品の販売店等において、商品を冷却するために使用されるものである。冷凍装置1は、複数(本実施形態では3台)の空冷式の熱源ユニット2a~2cを備えたコンデンシングユニットセット2と、複数(本実施形態では2台)の室内ユニット3a,3bとを備える。熱源ユニット2a~2cと、利用側ユニットである室内ユニット3a,3bとは、液側配管4及びガス側配管5により接続されている。尚、室内ユニット3a,3bは、スーパーマーケットに設置されるショーケース、冷蔵庫、冷凍庫、及び、空気調和装置における室内機のうち、何れに利用されるものであってもよい。
 冷凍装置1は、室内ユニット3a,3bのそれぞれから排出される熱交換された冷媒を一旦合流させる。そして、冷凍装置1は、合流された冷媒を分流して複数の熱源ユニット2a~2cのそれぞれに送り込み、各熱源ユニット2a~2cのそれぞれから供給される熱交換された冷媒を合流させる。そして、冷凍装置1は、合流された冷媒を分流して、室内ユニット3a,3bのそれぞれに戻す。このようにして、冷凍装置1は、冷凍サイクルを行う。尚、コンデンシングユニットセット2に備えられた熱源ユニット2a,2b,2cのうち、一台は親機として機能する(詳細は後述)。本実施形態では、熱源ユニット2aが親機であるものとして説明する。
 室内ユニット3aは、主に、室内膨張弁31aと、室内熱交換器32aと、これらを接続する配管とから構成されている。室内膨張弁31aは、冷媒の圧力の調節や冷媒の流量の調節等を行うための電動膨張弁である。室内膨張弁31aは、室内熱交換器32aの液側配管4側(以下液側とする)の配管に設けられている。室内熱交換器32aは、クロスフィンチューブ式の熱交換器であり、室内の空気との熱交換を行う。室内ユニット3aは、室内ユニット3a内に室内の空気を取り込む一方、室内ユニット3aから空気を送り出すための室内ファン(図示せず)を備えている。当該室内ファンが駆動すると、室内の空気と室内熱交換器32aを流れる冷媒との間で熱交換が行われる。
 室内ユニット3bは、主に、室内膨張弁31bと、室内熱交換器32bと、これらを接続する配管とから構成されている。室内膨張弁31bは、冷媒の圧力の調節や冷媒の流量の調節等を行うための電動膨張弁である。室内熱交換器32bは、室内熱交換器32bの液側の配管に設けられている。室内熱交換器32bは、クロスフィンチューブ式の熱交換器であり、室内の空気との熱交換を行う。室内ユニット3bは、室内ユニット3b内に室内の空気を取り込む一方、室内ユニット3bから空気を送り出すための室内ファン(図示せず)を備えている。当該室内ファンが駆動すると、室内の空気と室内熱交換器32bを流れる冷媒との間で熱交換が行われる。
 図2は熱源ユニット2a~2cの概略構成を示す図である。熱源ユニット2a~2cは同一の構成であるため、以下には、熱源ユニット2aを例として説明する。図2を参照に加えて冷凍装置1について説明を行う。
 冷凍装置1は、室内ユニット3a,3bと熱源ユニット2a~2cとの間で冷媒を循環させる冷媒回路20を備えている。冷媒回路20は、利用側部(室内ユニット3a,3b)と、熱源側部(熱源ユニット2a~2c)と、液側配管4と、ガス側配管5と、を備えている。冷媒回路20における熱源側部は、圧縮機構21を備えている。圧縮機構21は、1台の容量可変式の可変容量圧縮機22と、複数(本実施形態では2台)の容量一定式の定容量圧縮機23,24と、を備えている。圧縮機構21によって、冷媒の圧縮動作が行われる。
 可変容量圧縮機22は、吸入した冷媒を圧縮する容量可変式の圧縮機である。可変容量圧縮機22は、インバータ制御により圧縮する冷媒の容量を変更する。定容量圧縮機23,24は、吸入した冷媒を一定の容量で圧縮する圧縮機である。
 また、冷媒回路20における熱源側部は、室外熱交換器25と、レシーバ26と、中間インジェクション回路27と、ファン機構部28とを備えている。
 ファン機構部28は、周辺空気を取り込んで、熱源ユニット2a内の室外熱交換器25に送る。後述するように、ファン機構部28のファンモータの回転数が制御されることにより、室外熱交換器25に送られる風量が変更される。室外熱交換器25では、ファン機構部28により送られてきた空気と、室外熱交換器25内を流れる冷媒との間で熱交換が行われる。本実施形態では、室外熱交換器25は、クロスフィンチューブ式の熱交換器で構成されている。
 なお、液側配管4は、室内ユニット3a,3bの室内熱交換器32a,32bの液側の配管と、熱源ユニット2a~2cの室外熱交換器の液側の配管20dとを接続している。ガス側配管5は、室内ユニット3a,3bの室内熱交換器32a,32bのガス側配管5側(以下ガス側とする)の配管と、熱源ユニット2a~2cの圧縮機構21とを接続している。
 圧縮機構21の吐出側の配管(吐出管)には、圧縮機構21による圧縮後の冷媒の圧力である吐出圧力を検出する吐出圧力センサ201と、各圧縮機22,23,24から吐出された冷媒の温度を検出する吐出温度センサ202と、が設けられている。本実施形態では、吐出温度センサ202は、各圧縮機22,23,24の吐出管に設けられている。
 さらに、各圧縮機22,23,24の吐出管には、それぞれ油分離器221,231,241が備えられている。油分離器221,231,241を通過した冷媒は、合流されて室外熱交換器25に送られる。
 レシーバ26は、室外熱交換器25の下流側に設けられている。レシーバ26は、圧縮機構21により圧縮された後、室外熱交換器25で凝縮した冷媒を蓄える。レシーバ26は、冷媒回路20における熱源側部を流れる冷媒の流量を冷房負荷に応じて調節するために、一時的に冷媒を蓄える。
 中間インジェクション回路27は、レシーバ26の下流側に設けられた、レシーバ26と閉鎖弁とを接続する配管20dから分岐するように設けられている。中間インジェクション回路27は、分岐回路20aと、エコノマイザー熱交換器271と、電動膨張弁272とを備えている。中間インジェクション回路27は、配管20dを流れる冷媒と、配管20dから分岐した分岐回路20aを流れる冷媒との間で熱交換を行わせる。分岐回路20aを流れる熱交換後の冷媒は、各圧縮機22,23,24の吸入側と吐出側の中間に設けられた吸入口である中間インジェクション部に戻される。
 エコノマイザー熱交換器271は、配管20dを流れる冷媒と、配管20dから分岐した分岐回路20aを流れる冷媒との間での熱交換を行う。電動膨張弁(開閉弁)272は、分岐回路20aにおいて、エコノマイザー熱交換器271の上流側に設けられている。電動膨張弁272は、開度調節が可能な弁である。
 電動膨張弁272の開度が変更されると、エコノマイザー熱交換器271による熱交換を経て、各圧縮機22,23,24の中間インジェクション部に戻る冷媒の膨張の度合いが変化する。電動膨張弁272の開度は、後述する室外側制御部200により冷房負荷に応じた開度に制御される。
 分岐回路20aと各圧縮機22,23,24の中間インジェクション部との間の配管には、開度調節が可能な電動弁222と、開閉動作を行う電磁弁232,242とが設けられている。電動弁222、電磁弁232,242の動作制御により、中間インジェクション回路27から各圧縮機22,23,24に冷媒を戻すか否かの制御、及び各圧縮機22,23,24に戻す冷媒量の変更制御が行われる。
 なお、本実施形態では、中間インジェクション回路27から流出する冷媒が、各圧縮機22,23,24の吐出側の配管に接続された回路20bから戻る冷媒と合流する例を示している。また、配管20dにおいて、分岐回路20aの分岐点よりも下流側には、液逆流防止弁29が設けられている。さらに、配管20dにおいて液逆流防止弁29の下流側には、レシーバ26に冷媒を戻す冷媒配管20cが接続されている。
 また、例えば、配管20dにおいて分岐回路20aの分岐点よりも下流側には、当該配管20d内を流れる冷媒の温度を検出する冷媒温度センサ203が設けられている。
 次に、冷凍装置1の運転動作を説明する。冷凍装置1は、冷媒回路20において、冷媒を相変化させながら循環させる蒸気圧縮式の冷凍サイクルを行う。
 冷凍サイクルが行われている時、コンデンシングユニットセット2に備えられた各熱源ユニット2a,2b,2cの圧縮機構21で圧縮された冷媒は、当該3つの圧縮機構21のそれぞれの吐出管を流れた後に合流する。合流した冷媒は、室外熱交換器25に流入する。室外熱交換器25では、流入した冷媒とファン機構部28により供給される空気との間で熱交換が行われ、冷媒が室外空気へ放熱して凝縮する。この後、室外熱交換器25で凝縮した冷媒は、冷房負荷に応じて、レシーバ26により一旦蓄えられる。これにより、冷媒回路20の熱源側部を流れる冷媒の流量が冷房負荷に応じて調節される。
 レシーバ26から流出した冷媒は、中間インジェクション回路27のエコノマイザー熱交換器271における熱交換によって冷却(過冷却)された後、液側配管4を流れて室内ユニット3a,3bに流入する。また、配管20dを流れる冷媒の一部は、エコノマイザー熱交換器271を流れた後、回路20aを流れて各圧縮機22,23,24の中間インジェクション部に戻る。
 液側配管4を通って室内ユニット3a,3bに流入した冷媒は、室内膨張弁31a,31bを通過した後、室内熱交換器32a,32bに流入する。室内膨張弁31a,31bの開度は、後述する室外側制御部200の制御部230により、所定の開度に調節されている。このとき、室内熱交換器32a,32bでは、冷媒が室内空気から吸熱して蒸発する。つまり、室内ユニット3a,3bに流入した冷媒は、室内熱交換器32a,32bで蒸発し、その結果、室内空気が冷却される。
 室内熱交換器32a,32bで蒸発した後、それぞれから排出された冷媒は合流してガス側配管5を通り、熱源ユニット2a,2b,2cに流入する。その後、冷媒は、各圧縮機22,23,24によって吸入される。圧縮機22,23,24は、吸入した冷媒を圧縮して再び吐出する。冷媒回路20では、このような冷媒の循環が繰り返される。
 図3は冷凍装置1の制御系及び主要機構の概略構成を示すブロック図である。
 熱源ユニット2a,2b,2cは、それぞれ室外側制御部(制御ユニットの一例)200を備える。各熱源ユニット2a,2b,2cにおいて、室外側制御部200には、各熱源ユニット2a,2b,2cにそれぞれ備えられている、圧縮機駆動用のインバータ制御回路225と、駆動制御回路235,245と、吐出温度センサ202と、冷媒温度センサ203と、吐出圧力センサ201と、ファン機構部28と、電動膨張弁272とが電気的に接続されている。
 室外側制御部200は、マイクロコンピュータやメモリ等を有しており、各熱源ユニットに備えられた各動作機構の動作制御を司る。また、室外側制御部200は、例えば、室内ユニット3a,3bにそれぞれ設けられた後述の室内側制御部300との間で、伝送線8を介して制御信号等を送受信する。
 インバータ制御回路225は、インバータ制御方式の可変容量圧縮機22の駆動周波数(Hz)を適宜変更して、圧縮機22によって圧縮される冷媒の容量である圧縮容量を変えながら、圧縮機22を駆動制御する。駆動制御回路235は、圧縮容量一定の圧縮機23の駆動を制御する制御回路である。駆動制御回路245は圧縮容量一定の圧縮機24の駆動を制御する制御回路である。
 吐出圧力センサ(吐出圧力検出部の一例)201は、圧縮機構21によって圧縮された後の冷媒(本実施形態では、各圧縮機22,23,24からの吐出後に合流した冷媒)の圧力である吐出圧力を示す制御信号を室外側制御部200に出力する。
 親機である熱源ユニット2aの室外側制御部200は、吐出圧力センサ201から入力された制御信号が示す吐出圧力の値を記憶する。子機である熱源ユニット2b,2cの室外側制御部200は、それぞれ、各吐出圧力センサ201から入力された制御信号が示す吐出圧力の値を親機の熱源ユニット2aに向けて送出する。
 吐出温度センサ(吐出温度検出部の一例)202は、圧縮機構21によって圧縮された後の冷媒(すなわち、各圧縮機22,23,24から吐出された冷媒)の温度を示す制御信号を室外側制御部200に出力する。
 冷媒温度センサ(冷媒温度検出部の一例)203は、中間インジェクション回路27を流れた後の冷媒の温度を示す制御信号を室外側制御部200に出力する。
 親機である熱源ユニット2aの室外側制御部200は、吐出温度センサ202から入力された制御信号が示す温度の値、及び吐出圧力センサ201から入力された制御信号が示す圧力の値を記憶する。子機である熱源ユニット2b,2cの室外側制御部200は、それぞれ、各吐出温度センサ202から入力された制御信号が示す温度の値、及び各吐出圧力センサ201から入力された制御信号が示す圧力の値を親機の熱源ユニット2aに向けて送出する。
 電動膨張弁272は、中間インジェクション回路27において分岐回路20aを流れる冷媒を膨張させる。電動膨張弁272の開度は、室外側制御部200によって、冷房負荷に応じて変更制御される。
 室外熱交換器25に空気を送り込むファン機構部28は、室外側制御部200に電気的に接続されている。ファン機構部28は、室外側制御部200により駆動制御される。ファン機構部28は、ファン282と、ファン282の駆動源であるファンモータ及びファンモータの駆動制御回路を備えたファン駆動機構281と、を備える。
 なお、室内ユニット3a,3bは、それぞれ、各室内ユニットの各動作機構を制御する室内側制御部300を備えている。室内側制御部300は、マイクロコンピュータやメモリ等を有しており、各熱源ユニット2a,2b,2cにそれぞれ設けられた室外側制御部200と伝送線8で接続されている。室内側制御部300は、各室外側制御部200との間で制御信号の送受信等を行う。
 コンデンシングユニットセット2に備えられた熱源ユニット2a,2b,2cのうち、一台は親機として機能する。親機である熱源ユニットの室外側制御部200は、図3に破線で示すように、複数の機能を実行する処理部として構成されており、当該室外側制御部200の機能には、判定部210と、状態判別部220と、開閉弁制御部240と、制御部230とが含まれている。例えば親機である熱源ユニット2aは、子機としての熱源ユニット2b,2cの駆動を冷房負荷に応じて制御する。
 判定部210は、各熱源ユニット2a,2b,2cに備えられた各吐出圧力センサ201から出力されてくる制御信号が示す吐出圧力の値をそれぞれ取得し、各熱源ユニット2a,2b,2cの吐出圧力が、他の熱源ユニットの吐出圧力よりも高くなっているか否かを判定する。
 状態判別部220は、熱源ユニット2a,2b,2cの中で冷媒不足状態になっている熱源ユニットを判別する。当該判別方法の詳細は後述する。
 開閉弁制御部240は、電動膨張弁272の開閉動作を制御する。
 制御部230は、判定部210により吐出圧力が他の熱源ユニットの吐出圧力よりも高いと判定され、かつ、状態判別部220によって冷媒不足状態であると判別された熱源ユニットについて、当該熱源ユニットに備えられたファン機構部28のファン282の回転数を上げる駆動制御等を行う。
 次に、冷凍装置1における冷媒不足発生時の制御の動作を説明する。図4は冷凍装置1における冷媒不足発生時の制御の動作を示すフローチャートである。
 各熱源ユニット2a,2b,2cにおいて、それぞれの室外側制御部200は、内蔵するメモリ等に、自身が親機として設定されていることを示すフラグ=1が記憶されているかを判断する(ステップS1)。
 各熱源ユニット2a,2b,2cにおいて、いずれかの室外側制御部200が、内蔵するメモリ等にフラグ=1が記憶されていることを判断した場合(ステップS1でYES)、自身が親機として設定されていることを判断した熱源ユニットの室外側制御部200が、ステップS2以降の処理を行う。ここでは、親機が熱源ユニット2aであるものとして説明する。自身が親機として設定されていないと判断した熱源ユニット2b,2cの室外側制御部200は、冷凍装置1における冷媒不足発生時の制御の処理を終了し、親機である熱源ユニット2aからの指示に備えて待機する。
 親機である熱源ユニット2aの判定部210は、自身を含む各熱源ユニット2a,2b,2cの吐出圧力センサ201から、それぞれの吐出圧力の値(各熱源ユニットにおける圧縮機構21による圧縮後の冷媒の圧力の値)を取得する。そして、当該判定部210は、取得した各吐出圧力の値に基づいて、各熱源ユニット2a,2b,2c(親機又は子機を問わない)の吐出圧力が、他の熱源ユニットの吐出圧力よりも高くなっているか否かを判定する(ステップS2)。例えば、判定部210は、1つの熱源ユニットの吐出圧力センサ201により検出された吐出圧力が、他の熱源ユニットにおける吐出圧力よりも高くなっている場合に、当該1つの熱源ユニットは、吐出圧力が他の熱源ユニットよりも高くなっていると判定する。
 判定部210によって、吐出圧力が他の熱源ユニットの吐出圧力よりも高くなっていると判定された熱源ユニット(以下、高圧の熱源ユニットと称す)がある場合(ステップS2でYES)、続いて、親機の状態判別部220が、当該高圧の熱源ユニットが冷媒不足の状態になっているか否かを判断する(ステップS3)。
 状態判別部220による当該高圧の熱源ユニットの冷媒不足状態の判断は、下記(1)~(3)のいずれかの方法によって行われる。なお、状態判別部220は、(1)~(3)のうちの複数の方法によって、冷媒不足状態であると判断された高圧の熱源ユニットのみ、当該高圧の熱源ユニットが冷媒不足状態であると判断してもよい。
 (1)状態判別部220は、高圧の熱源ユニットの冷媒温度センサ203から冷媒温度の値を取得するとともに、当該熱源ユニットの吐出圧力センサ201から吐出圧力の値を取得する。そして、当該取得した冷媒温度と、当該取得した吐出圧力によって定まる冷媒の飽和温度と、の温度差(サブクール)が、予め定められた値(例えば、10℃)に達しているときに、又は、当該高圧の熱源ユニットにおけるサブクールと他のユニットにおけるサブクールとの差が、予め定められた値(例えば、10℃)に達しているときに、当該高圧の熱源ユニットが冷媒不足状態であると判断する。
 (2)状態判別部220は、高圧の熱源ユニットの開閉弁制御部240から出力された電動膨張弁272の開度の値が、予め定められた値(冷媒不足が生じている場合に取り得る値として予め定められた値。例えば、400pls)に達している場合に、当該高圧の熱源ユニットが冷媒不足状態であると判断する。
 (3)状態判別部220は、高圧の熱源ユニットの吐出温度センサ202から出力された圧縮後の冷媒の温度(吐出管温度)の平均値が、予め定められた温度(冷媒不足が生じている場合に取り得る値として予め定められた値。例えば、110℃)に達しているときに、当該高圧の熱源ユニットが冷媒不足状態であると判断する。
 尚、(3)の方法において、状態判別部220は、高圧の熱源ユニットの吐出温度センサ202から出力された圧縮後の冷媒の温度(吐出管温度)の平均値に限らず、高圧の熱源ユニットの吐出温度センサ202から出力された全ての吐出管温度、又は、少なくとも一つ以上の吐出管温度が、予め定められた温度に達しているときに、当該高圧の熱源ユニットが冷媒不足状態であると判断するように構成してもよい。
 状態判別部220によって、高圧の熱源ユニットが冷媒不足状態であると判断された場合(ステップS3でYES)、親機である熱源ユニット2aの制御部230は、当該冷媒不足状態にある高圧の熱源ユニットの駆動制御の処理を行う(ステップS4)。
 一方、ステップS2において、高圧の熱源ユニットが存在しなかった場合(ステップS2でNO)、又は、ステップS3において、高圧の熱源ユニットが冷媒不足状態ではなかった場合(ステップS3でNO)、親機である熱源ユニット2aの室外側制御部200は、ステップS4の処理を行うことなく、冷凍装置1における冷媒不足発生時の制御の処理を終了する。
 次に、冷媒不足状態にある高圧の熱源ユニットの駆動制御の動作を説明する。図5は冷媒不足状態にある高圧の熱源ユニットの駆動制御の動作を示すフローチャートである。
 上記のように、親機である熱源ユニット2aは、高圧の熱源ユニットが冷媒不足状態であると判別すると、図5に示す冷媒不足状態にある高圧の熱源ユニットの駆動制御を開始する。
 冷媒不足状態にある高圧の熱源ユニットの駆動制御において、親機である熱源ユニット2aは、当該高圧の熱源ユニットの状態に応じて、ファン機構部28の風量を増加させ、又は、ファン機構部28の風量増加を停止させる処理を行う。
 当該冷媒不足状態にある高圧の熱源ユニットの駆動制御において、親機である熱源ユニット2aの制御部230は、まず、高圧の熱源ユニットに対して、既にファン機構部28の風量を増加させる制御を行っているか否かを判断する(ステップS11)。
 制御部230は、当該高圧の熱源ユニットに対して、ファン機構部28の風量を増加させる制御を行っていない場合は(ステップS11でYES)、当該熱源ユニットのファン機構部28の駆動回路によって、ファンモータの回転数を、予め定められた増加率(例えば、約10%)で次第に増加させる(ステップS12)。すなわち、制御部230は、ファン機構部28によって室外熱交換器25に供給される風量を増加させるための制御を行う。これにより、室外熱交換器25の凝縮能力が増大するため、冷凍装置1全体の冷媒回路を循環する冷媒のうち、当該高圧の熱源ユニットに引き込まれる冷媒の量が多くなり、レシーバ26に溜まる冷媒量が増加する。
 一方、制御部230は、当該高圧の熱源ユニットに対して、既にファン機構部28の風量を増加させる制御を行っている場合には(ステップS11でNO)、当該高圧の熱源ユニットの吐出圧力が、他の熱源ユニットの吐出圧力よりも高い状態が、予め定められた時間t1(例えば、30秒)継続しており、且つ、当該高圧の熱源ユニットが冷媒不足の状態になっているか否かを判断する(ステップS13)。
 ここで、制御部230は、当該熱源ユニットの吐出圧力が、他の熱源ユニットの吐出圧力よりも高い状態が予め定められた時間t1継続しており、且つ、当該熱源ユニットが冷媒不足の状態になっていると判断した場合(ステップS13でYES)、当該熱源ユニットのファン機構部28の駆動回路によって、ファンモータの回転数を、上記予め定められた増加率で更に増加させる(ステップS12)。すなわち、制御部230によりステップS13でYESと判断される状況では、冷媒回路20を循環する冷媒を当該高圧の熱源ユニットに引き込むには、室外熱交換器25の能力が不十分である。このため、制御部230は、更に室外熱交換器25の凝縮能力を向上させる。
 なお、ステップS13において、制御部230は、高圧の熱源ユニットの吐出圧力が他の熱源ユニットの吐出圧力よりも低い予め定められた吐出圧力よりも高い状態が、上記予め定められた時間t1継続しており、且つ、当該高圧の熱源ユニットが、冷媒不足の状態になっているか否かを判断するようにしてもよい。すなわち、一旦、冷媒不足状態にある高圧の熱源ユニットの駆動制御を開始した後は、制御部230は、ファン機構部28による風量を増加させて、当該高圧の熱源ユニットの吐出圧力が、他の熱源ユニットの吐出圧力よりも更に低い圧力に下がるまで、当該冷媒不足状態にある高圧の熱源ユニットの駆動制御を継続するようにしてもよい。
 制御部230は、高圧の熱源ユニットの吐出圧力が、他の熱源ユニットの吐出圧力よりも高い状態が上記予め定められた時間t1継続していないと判断した場合、又は、当該高圧の熱源ユニットが冷媒不足の状態になっていないと判断した場合(ステップS13でNO)、この時点で既に行っている、ファン機構部28のファンモータの回転数を増加させる制御を予め定められた時間t2(例えば、5分)継続しているか否かを判断する(ステップS14)。
 制御部230は、上記のファン機構部28のファンモータの回転数を増加させる制御を継続している時間が、上記予め定められた時間t2以内であると判断した場合は(ステップS14でYES)、ファンモータの回転数を増加させる制御を継続する(ステップS12)。尚、ここでの制御部230による制御は、ファンモータ回転数を維持する制御である。一方、制御部230は、上記のファン機構部28のファンモータの回転数を増加させる制御を継続している時間が、上記予め定められた時間t2を超えたと判断した場合には(ステップS14でNO)、当該ファンモータの回転数を増加させる制御を中止する(ステップS15)。すなわち、制御部230は、通常運転時のファン機構部28の駆動制御を行う。
 上記の冷媒不足状態にある高圧の熱源ユニットの駆動制御が行われたにも関わらず、当該高圧の熱源ユニットの吐出圧力が、他の熱源ユニットの吐出圧力よりも高い状態が続いている場合は、当該高圧の熱源ユニットに対して更なる駆動制御が行われる。図6は冷媒不足状態にある高圧の熱源ユニットに対する更なる駆動制御の動作を示すフローチャートである。
 図5に示した冷媒不足状態にある高圧の熱源ユニットの駆動制御を一定時間又は一定回数行った後、親機の制御部230は、ステップS2及びステップS3と同様の処理により、高圧の熱源ユニットの吐出圧力が他の熱源ユニットの吐出圧力よりも高い状態が続き、かつ、当該高圧の熱源ユニットが冷媒不足の状態であるか否かを判断する。
 制御部230は、当該高圧の熱源ユニットの吐出圧力が他の熱源ユニットの吐出圧力よりも高い状態が続き、かつ、当該高圧の熱源ユニットが冷媒不足の状態であると判断した場合は(ステップS21でYES)、以下に示すように、高圧の状態が続く当該高圧の熱源ユニットの圧縮機構21のロードをダウンさせる制御を更に行う。
 一方、制御部230は、当該高圧の熱源ユニットの吐出圧力が他の熱源ユニットの吐出圧力よりも高い状態、及び当該高圧の熱源ユニットが冷媒不足の状態であるという2つの条件を満たさないと判断した場合は(ステップS21でNO)、以降の処理は行わずに処理を終了する。
 なお、当該ステップS21において、制御部230は、高圧の熱源ユニットが冷媒不足の状態にあるか否かの判断に用いる値として、図4に示した制御で用いた値よりも、冷媒不足の度合いが大きいことを示す値(例えば、電動膨張弁272の開度を用いる場合には、上記よりも冷媒不足の度合いが大きいことを示す値である250plsを用いる等)を用いて、当該高圧状態が続く高圧の熱源ユニットが冷媒不足か否かの判断を行うことが好ましい。
 図6に示す冷媒不足状態にある高圧の熱源ユニットに対する更なる駆動制御においては、親機である熱源ユニット2aの制御部230は、まず、高圧状態が続く高圧の熱源ユニットに対して、既に圧縮機構21のロードをダウンさせる制御を行っているか否かを判断する(ステップS22)。
 制御部230は、高圧状態が続く高圧の熱源ユニットに対して、圧縮機構21のロードをダウンさせる制御を行っていない場合は(ステップS22でYES)、当該高圧状態が続く高圧の熱源ユニットの圧縮機構21に備えられた圧縮機22の圧縮容量を、インバータ制御回路225によって予め定められた低減率(例えば、約5%)で次第に低減させる(ステップS23)。なお、当該圧縮機構21のロードをダウンさせる制御は、圧縮機構21を構成する圧縮機22,23,24のいずれかのみ又は全てを対象として行うことも可能であり、必要に応じて圧縮機22の圧縮容量を低減させてよい。圧縮機23,24については、駆動又は駆動の停止の制御のみ行うことができる。
 さらに制御部230は、当該高圧状態が続く高圧の熱源ユニット以外の他の熱源ユニットに対しては、それぞれに設けられた圧縮機構21のロードをアップさせる制御を行う(ステップS24)。つまり、当該他の熱源ユニットの圧縮機構21の圧縮機22の圧縮容量を、インバータ制御回路225によって予め定められた増加率(例えば、約5%)で次第に増加させる。なお、当該圧縮機構21のロードをアップさせる制御は、圧縮機構21を構成する圧縮機22,23,24のいずれかのみ又は全てを対象として行うことも可能であり、必要に応じて圧縮機22の圧縮容量を増加させてよい。ただし、圧縮機23,24については、駆動又は駆動の停止の制御のみ行うことができる。
 ステップS23及びステップS24により、高圧状態が続く高圧の熱源ユニットにおける冷媒の流量が減少する一方で、高圧状態が続く高圧の熱源ユニット以外の他の熱源ユニットにおける冷媒の流量が増加する。これによって、冷凍装置1全体の冷媒回路20を循環する冷媒のうち、当該高圧状態が続く高圧の熱源ユニットに引き込まれる冷媒の量が多くなり、レシーバ26に溜まる冷媒量が増加する。但し、ステップS24を行わないようにしてもよい。同様に、後述するステップS28も行わないようにしてもよい(以下のステップS23及びステップS27を実行する場合においても同様に、ステップS24及びステップS28を省略してよい)。
 一方、制御部230は、高圧状態が続く高圧の熱源ユニットに対して、既に圧縮機構21のロードをダウンさせる制御を行っている場合には(ステップS22でNO)、当該高圧状態が続く高圧の熱源ユニットの吐出圧力が他の熱源ユニットの吐出圧力よりも高い状態が、予め定められた時間t3(例えば、30秒)継続しているか否かを判断する(ステップS25)。ここで、制御部230は、当該高圧状態が続く高圧の熱源ユニットの吐出圧力が、他の熱源ユニットの吐出圧力よりも高い状態が予め定められた時間t3継続していると判断した場合には(ステップS25でYES)、当該高圧状態が続く高圧の熱源ユニットの圧縮機構21のロードを予め定められた低減率で更にダウンさせ(ステップS23)、他の熱源ユニットの圧縮機構21のロードをアップさせる制御(ステップS24)を行う。
 なお、ステップS25において、制御部230は、高圧状態が続く高圧の熱源ユニットの吐出圧力が、他の熱源ユニットの吐出圧力よりも低い予め定められた吐出圧力よりも高い状態が、上記予め定められた時間t3継続しているか否かを判断するようにしてもよい。すなわち、一旦、冷媒不足状態にある高圧の熱源ユニットに対する更なる駆動制御(図6)を開始した後は、制御部230は、圧縮機構21のロードをダウンさせて、当該高圧状態が続く熱源ユニットの吐出圧力が、他の熱源ユニットの吐出圧力よりも更に低い圧力に下がるまで、当該冷媒不足状態にある高圧の熱源ユニットに対する更なる駆動制御(図6)を継続する。
 また、制御部230は、高圧状態が続く熱源ユニットの吐出圧力が、他の熱源ユニットの吐出圧力よりも高い状態が上記予め定められた時間t3継続していないと判断した場合には(ステップS25でNO)、上記の圧縮機構21のロードをダウンさせる制御を予め定められた時間t4(例えば、2分)継続しているか否かを判断する(ステップS26)。
 制御部230は、上記の圧縮機構21のロードをダウンさせる制御を継続している時間が予め定められた時間t4以内であると判断した場合(ステップS26でYES)、当該圧縮機構21のロードをダウンさせる制御と(ステップS23)、他の熱源ユニットの圧縮機構21のロードをアップさせる制御(ステップS24)とを継続する。尚、ここでの制御部230による制御は、圧縮機構21の圧縮容量を維持する制御である。
 制御部230は、上記の圧縮機構21のロードをダウンさせる制御を継続している時間が予め定められた時間t4を超えたと判断した場合(ステップS26でNO)、当該高圧状態が続く高圧の熱源ユニットの当該圧縮機構21のロードをダウンさせる制御を中止し(ステップS27)、他の熱源ユニットの圧縮機構21のロードをアップさせる制御も中止する(ステップS28)。すなわち、制御部230は、通常運転時の圧縮機構21の駆動制御を行う。
 図6に示す冷媒不足状態にある高圧の熱源ユニットに対する更なる駆動制御を一定時間又は一定回数行った後は、図4に示した制御に戻る。
 なお、本発明は上記実施形態に限られず、種々の変形実施形態を取ることもできる。例えば、上記実施形態では、図5に示した冷媒不足状態にある高圧の熱源ユニットの駆動制御後、制御部230が、高圧の熱源ユニットの吐出圧力が他の熱源ユニットの吐出圧力よりも高い状態が続き、かつ冷媒不足の状態であると判断した場合は、高圧の状態が続く当該熱源ユニットの圧縮機構21のロードをダウンさせる制御(図6)を更に行う。しかし、これに代えて、図5に示した冷媒不足の状態における高圧の熱源ユニットの駆動制御のみを行うようにしてもよい。この場合、図5に示した冷媒不足の状態における高圧の熱源ユニットの駆動制御を一定時間又は一定回数行った後は、図4に示した制御に戻るようにする。
 [実施の形態の概要]
 ここで、前記実施形態について概説する。
 (1)本実施形態のコンデンシングユニットセット2によれば、制御部(230)は、判定部(210)により、圧縮機(21)による圧縮後の冷媒の圧力である吐出圧力が他の熱源ユニットの吐出圧力よりも高いと判定された熱源ユニット(高圧の熱源ユニット)であって、かつ、状態判別部(220)によって冷媒不足状態であると判別された熱源ユニットについては、当該冷媒不足状態の高圧の熱源ユニットのファン機構部(28)を駆動制御してファンの回転数を上げる。これにより、当該熱源ユニットにおける熱交換器(25)の凝縮能力が増大して、循環する冷媒のうち、当該熱源ユニットに引き込まれる冷媒の量が多くなる。このため、複数の熱源ユニット(2a~2c)間において吐出圧力の高低差が生じることによって、吐出圧力の低い熱源ユニットに冷媒が偏って溜まっている場合であっても、吐出圧力の高い熱源ユニット側に冷媒を引き込んで、当該吐出圧力の高い熱源ユニットでの冷媒不足を解消できる。これによって、冷媒不足状態での運転によって圧縮機(21)にかかる負担から圧縮機(21)を保護することができる。
 つまり、本実施形態のコンデンシングユニットセット2によれば、複数の熱源ユニットから供給される冷媒を合流させて冷凍サイクルに用いるコンデンシングユニットセットにおいて、各熱源ユニットにおける冷媒不足の発生を回避し、冷媒不足状態での運転によって圧縮機にかかる負担から圧縮機を保護することができる。
 (2)前記コンデンシングユニットセットにおいて、前記複数の熱源ユニット(2a~2c)のそれぞれは、エコノマイザー熱交換器(271)を通過した冷媒の一部を前記圧縮機(21)の吸入側と吐出側の中間である中間インジェクション部に戻す中間インジェクション回路(27)と、前記熱交換器(25)及びエコノマイザー熱交換器(271)を通過した後の冷媒の温度を検出する冷媒温度検出部(203)とを備え、前記状態判別部(220)は、前記冷媒温度検出部(203)から出力されてくる前記冷媒温度と、前記吐出圧力検出部(201)から出力されてくる前記吐出圧力によって定まる飽和温度との温度差によって表されるサブクールが、予め定められた値に達しているときに、又は、当該冷媒温度検出部(203)及び吐出圧力検出部(201)を備える熱源ユニットにおけるサブクールと他の熱源ユニット(2a~2c)におけるサブクールとの差が、予め定められた値に達しているときに、当該冷媒温度検出部(203)及び吐出圧力検出部(201)を備える熱源ユニットが冷媒不足状態であると判別することが好ましい。
 この態様によれば、状態判別部(220)が、中間インジェクション回路(27)のエコノマイザー熱交換器(271)を通過した冷媒の温度及び吐出圧力検出部(201)から出力されてくる吐出圧力に基づいて、熱源ユニットが冷媒不足状態であると判別する。したがって、冷媒が不足しているか否かを的確に判別することが可能である。
 (3)前記コンデンシングユニットセットにおいて、前記複数の熱源ユニット(2a~2c)のそれぞれは、エコノマイザー熱交換器(271)を通過した冷媒の一部を前記圧縮機(21)の吸入側と吐出側の中間である中間インジェクション部に戻す中間インジェクション回路(27)と、当該中間インジェクション回路(27)から前記圧縮機(21)に向かう冷媒量を調節する開閉弁(272)と、当該開閉弁の開度を制御する開閉弁制御部(240)とを備え、前記状態判別部(220)は、前記開閉弁制御部(240)から出力されてくる前記開閉弁(272)の開度が予め定められた値に達しているときに、当該開閉弁(272)を備える熱源ユニットが冷媒不足状態であると判別することが好ましい。
 この態様によれば、状態判別部(220)が、中間インジェクション回路(27)のエコノマイザー熱交換器(271)を通過した冷媒の温度及び吐出圧力検出部(201)から出力されてくる吐出圧力に基づいて、熱源ユニットが冷媒不足状態であると判別する。したがって、冷媒が不足しているか否かを的確に判別することが可能である。
 (4)前記コンデンシングユニットセットにおいて、前記複数の熱源ユニット(2a~2c)のそれぞれは、前記圧縮機(21)から吐出された冷媒の温度を検出する吐出温度検出部(202)を備え、前記状態判別部(220)は、前記吐出温度検出部(202)から出力されてくる温度が予め定められた温度に達しているときに、当該吐出温度検出部(202)を備える熱源ユニットが冷媒不足状態であると判別することが好ましい。
 この態様によれば、状態判別部(220)が、中間インジェクション回路(27)のエコノマイザー熱交換器(271)を通過した冷媒の温度及び吐出圧力検出部(201)から出力されてくる吐出圧力に基づいて、熱源ユニットが冷媒不足状態であると判別する。したがって、冷媒が不足しているか否かを的確に判別することが可能である。
 (5)前記コンデンシングユニットセットにおいて、前記制御部(230)は、前記判定部(210)により前記吐出圧力が他の熱源ユニットの前記吐出圧力よりも高いと判定され、かつ、前記状態判別部(220)によって冷媒不足状態であると判別された熱源ユニットについて、更に、当該熱源ユニットの前記圧縮機(21)を駆動制御してその圧縮容量を低下させることが好ましい。
 この態様によれば、制御部(230)は、冷媒不足状態である熱源ユニットの圧縮機(21)の圧縮容量を低下させる。したがって、当該冷媒不足状態である熱源ユニットの圧縮機(21)の圧縮容量を低下させる制御を行う前に比して、当該冷媒不足状態である熱源ユニットにより冷媒が圧縮されることによって循環される冷媒量に対する、他の熱源ユニットにより冷媒が圧縮されることによって循環される冷媒量の割合が高くなる。つまり、当該冷媒不足状態である熱源ユニットに引き込まれる冷媒の量が多くなる。このため、各熱源ユニットでの冷媒循環量を均一に近付け、液化した冷媒が一部の熱源ユニットに偏って溜まる事態を解消できる。
 (6)また、前記コンデンシングユニットセットにおいて、前記制御部(230)は、前記判定部(210)により前記吐出圧力が他の熱源ユニットの前記吐出圧力よりも高いと判定され、かつ、前記状態判別部(220)によって冷媒不足状態であると判別された熱源ユニットがある場合に、更に、前記状態判別部(220)により冷媒不足状態ではないと判別された熱源ユニットの前記圧縮機(21)を駆動制御してその圧縮容量を増加させることが好ましい。
 この態様によれば、制御部(230)は、冷媒不足状態ではない熱源ユニット、すなわち、冷媒不足状態の熱源ユニットよりは冷媒が溜まっている熱源ユニットの圧縮機(21)の圧縮容量を増加させる。したがって、当該冷媒不足状態ではない熱源ユニットに溜まっている冷媒が排出される。これにより、各熱源ユニットでの冷媒循環量を均一に近付け、液化した冷媒が一部の熱源ユニットに偏って溜まる事態を解消できる。
1        冷凍装置
2        コンデンシングユニットセット
2a,2b,2c 熱源ユニット
3a,3b    室内ユニット
4        液側配管
5        ガス側配管
20       冷媒回路
20a      分岐回路
20b      回路
20c      冷媒配管
21       圧縮機構
22,23,24 圧縮機
25       室外熱交換器
26       レシーバ
27       中間インジェクション回路
271      エコノマイザー熱交換器
272      電動膨張弁
28       ファン機構部
281      ファン機構部
200      室外側制御部
201      吐出圧力センサ
202      吐出温度センサ
203      冷媒温度センサ
204      冷媒圧力センサ
210      判定部
220      状態判別部
230      制御部
240      開閉弁制御部

Claims (6)

  1.  複数の熱源ユニット(2a~2c)を備え、これら複数の熱源ユニット(2a~2c)から供給される冷媒を合流して冷凍サイクルに用いるコンデンシングユニットセット(2)であって、
     前記複数の熱源ユニット(2a~2c)のそれぞれは、
     熱交換器(25)と、
     前記熱交換器(25)に向けて冷媒を吐出する圧縮機(21)と、
     前記熱交換器(25)に対して、熱交換に用いる空気をファンの回転により供給するファン機構部(28)と、
     前記圧縮機(21)から吐出された冷媒の圧力である吐出圧力を検出する吐出圧力検出部(201)と、
     前記複数の熱源ユニット(2a~2c)の駆動制御を行う制御ユニット(200)と、を備え、
     前記制御ユニット(200)には、前記各熱源ユニット(2a~2c)が備える前記吐出圧力検出部(201)から出力されてくる各々の吐出圧力に基づいて、前記各熱源ユニット(2a~2c)での吐出圧力が、他の熱源ユニットの吐出圧力よりも高くなっているか否かを判定する判定部(210)と、
     前記複数の熱源ユニット(2a~2c)の中で冷媒不足状態になっている熱源ユニット(2a~2c)を判別する状態判別部(220)と、
     前記判定部(210)により前記吐出圧力が他の熱源ユニットの前記吐出圧力よりも高いと判定され、かつ、前記状態判別部(220)によって冷媒不足状態であると判別された熱源ユニットについて、当該熱源ユニット(2a~2c)の前記ファン機構部(28)を駆動制御して前記ファンの回転数を上げる制御部(230)と
    が含まれるコンデンシングユニットセット。
  2.  前記複数の熱源ユニット(2a~2c)のそれぞれは、エコノマイザー熱交換器(271)を通過した冷媒の一部を前記圧縮機(21)の吸入側と吐出側の中間である中間インジェクション部に戻す中間インジェクション回路(27)と、前記熱交換器(25)及びエコノマイザー熱交換器(271)を通過した後の冷媒の温度を検出する冷媒温度検出部(203)とを備え、
     前記状態判別部(220)は、前記冷媒温度検出部(203)から出力されてくる前記冷媒温度と、前記吐出圧力検出部(201)から出力されてくる前記吐出圧力によって定まる飽和温度との温度差によって表されるサブクールが、予め定められた値に達しているときに、又は、当該冷媒温度検出部(203)及び吐出圧力検出部(201)を備える熱源ユニットにおけるサブクールと他の熱源ユニット(2a~2c)におけるサブクールとの差が、予め定められた値に達しているときに、当該冷媒温度検出部(203)及び吐出圧力検出部(201)を備える熱源ユニットが冷媒不足状態であると判別する請求項1に記載のコンデンシングユニットセット。
  3.  前記複数の熱源ユニット(2a~2c)のそれぞれは、エコノマイザー熱交換器(271)を通過した冷媒の一部を前記圧縮機(21)の吸入側と吐出側の中間である中間インジェクション部に戻す中間インジェクション回路(27)と、当該中間インジェクション回路(27)から前記圧縮機(21)に向かう冷媒量を調節する開閉弁(272)と、当該開閉弁の開度を制御する開閉弁制御部(240)とを備え、
     前記状態判別部(220)は、前記開閉弁制御部(240)から出力されてくる前記開閉弁(272)の開度が予め定められた値に達しているときに、当該開閉弁(272)を備える熱源ユニットが冷媒不足状態であると判別する請求項1又は請求項2に記載のコンデンシングユニットセット。
  4.  前記複数の熱源ユニット(2a~2c)のそれぞれは、前記圧縮機(21)から吐出された冷媒の温度を検出する吐出温度検出部(202)を備え、
     前記状態判別部(220)は、前記吐出温度検出部(202)から出力されてくる温度が予め定められた温度に達しているときに、当該吐出温度検出部(202)を備える熱源ユニットが冷媒不足状態であると判別する請求項1乃至請求項3のいずれかに記載のコンデンシングユニットセット。
  5.  前記制御部(230)は、前記判定部(210)により前記吐出圧力が他の熱源ユニットの前記吐出圧力よりも高いと判定され、かつ、前記状態判別部(220)によって冷媒不足状態であると判別された熱源ユニットについて、更に、当該熱源ユニットの前記圧縮機(21)を駆動制御してその圧縮容量を低下させる請求項1乃至請求項4のいずれかに記載のコンデンシングユニットセット。
  6.  前記制御部(230)は、前記判定部(210)により前記吐出圧力が他の熱源ユニットの前記吐出圧力よりも高いと判定され、かつ、前記状態判別部(220)によって冷媒不足状態であると判別された熱源ユニットがある場合に、更に、前記状態判別部(220)により冷媒不足状態ではないと判別された熱源ユニットの前記圧縮機(21)を駆動制御してその圧縮容量を増加させる請求項1乃至請求項5のいずれかに記載のコンデンシングユニットセット。
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