WO2021240615A1

WO2021240615A1 - 冷凍サイクル装置

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Publication number: WO2021240615A1
Application number: PCT/JP2020/020605
Authority: WO
Inventors: 康太鈴木; 悠介有井; 洋貴佐藤
Original assignee: 三菱電機株式会社
Priority date: 2020-05-25
Filing date: 2020-05-25
Publication date: 2021-12-02
Also published as: JP7309063B2; JPWO2021240615A1

Abstract

冷凍サイクル装置（１００）は、圧縮機（１１）に吸入される冷媒の圧力である吸入圧力を検出する吸入圧力センサ（４１）と、吸入圧力センサ（４１）によって検出された吸入圧力と起動圧力Ｐｏｎおよび停止圧力Ｐｃｕｔとを比較した結果に基づいて圧縮機（１１）を起動および停止する制御装置（３）とを備える。制御装置（３）は、冷凍サイクル装置（１００）の運転履歴を記憶する記憶部（３ａ）と、冷凍サイクル装置（１００）の運転履歴に基づいて起動圧力Ｐｏｎおよび停止圧力Ｐｃｕｔを調整する演算部（３ｂ）とを備える。

Description

冷凍サイクル装置

　本開示は、少なくとも１つの圧縮機を用いた冷凍サイクル装置に関する。

　一般的に、冷凍サイクル装置における熱源側ユニットの動力として、圧縮機が用いられている。圧縮機には、積算運転時間および発停（起動および停止）の回数をパラメータとした交換時期が定められている場合がある。交換時期に達した圧縮機に対しては、オーバーホールあるいは新品への交換が推奨されている。

　冷凍サイクル装置のなかには、圧縮機が備えられる熱源側ユニットの制御装置が、蒸発器が備えられる負荷側ユニットと通信接続されるものも存在する。このような冷凍サイクル装置においては、熱源側ユニットの制御装置が、負荷側ユニットが設置される室内あるいは倉庫内の温度（以下「負荷温度」ともいう）の情報を負荷側ユニットから取得し、取得された負荷温度の情報に応じて圧縮機の駆動周波数を制御することができる。

　また、冷凍サイクル装置の熱源側ユニットにおいて、複数の圧縮機が備えられる場合がある。たとえば、特許第３０８２７５５号公報（特許文献１）には、複数の圧縮機を備える冷凍サイクル装置において、各圧縮機の積算運転時間が均等になるように、各圧縮機の積算運転時間に基づいて、起動する圧縮機をローテーションさせる技術が記載されている。

特許第３０８２７５５号公報

　熱源側ユニットの制御装置が負荷側ユニットと通信接続されていない場合、一般的に、熱源側ユニットの制御装置は、圧縮機に吸入される低圧の冷媒圧力（以下「圧縮機の吸入圧力」あるいは単に「吸入圧力」ともいう）を検出し、検出された吸入圧力と予め設定された目標圧力との差分に基づいて、圧縮機を制御している。この場合、熱源側ユニットの制御装置は負荷温度に応じた圧縮機の駆動周波数制御を実施することができないため、負荷側ユニットにて冷却過多防止を目的とした電動弁による冷媒遮断などが実施される。負荷側ユニットによる冷媒遮断などの影響で圧縮機の吸入圧力が低下すると、熱源側ユニットの圧縮機が停止に至る場合がある。圧縮機の停止後、指定された時間が経過したこと、あるいは、吸入圧力が回復したことによって、圧縮機が再度起動される。このような圧縮機の停止と起動とが頻繁に繰り返されると、圧縮機の寿命が短くなることが懸念される。

　また、複数の圧縮機を備える冷凍サイクル装置においては、特許第３０８２７５５号公報（特許文献１）に開示されているように、各圧縮機の積算運転時間が均等になるように、起動する圧縮機をローテーションさせる技術が公知である。しかしながら、積算運転時間のみをパラメータとするローテーション制御では、各圧縮機の積算運転時間は均等にされるが、たとえば冬期および中間期（春期および秋期）など負荷の小さい時期において圧縮機の吸入圧力が圧縮機の発停を行なうしきい圧力近傍となる運転が継続すると、一部の圧縮機が発停を繰り返す状態に陥ることがある。そのため、積算運転時間のパラメータのみでは一部の圧縮機の発停回数が増加してその圧縮機の寿命が短くなることが懸念される。

　本開示は、上述の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、圧縮機を制御する制御装置が、負荷温度の情報を用いなくても、圧縮機の発停回数を適切に低減できるようにすることである。

　本開示による冷凍サイクル装置は、少なくとも１つの圧縮機、凝縮器、減圧装置、および蒸発器を接続する循環流路を冷媒が循環する冷凍サイクル装置である。この冷凍サイクル装置は、少なくとも１つの圧縮機に吸入される冷媒の圧力である吸入圧力を検出する圧力センサと、圧力センサによって検出された吸入圧力としきい圧力とを比較した結果に基づいて少なくとも１つの圧縮機を起動および停止する制御装置とを備える。制御装置は、冷凍サイクル装置の運転履歴を記憶する記憶部と、冷凍サイクル装置の運転履歴に基づいてしきい圧力を調整する演算部とを備える。

　本開示によれば、圧縮機を制御する制御装置が、負荷温度の情報を用いなくても、圧縮機の発停回数を適切に低減することができる。

冷凍サイクル装置の構成の一例を示す概略図（その１）である。制御装置の演算部が行なう圧縮機の発停制御の処理手順の一例を示すフローチャートである。制御装置の演算部がしきい圧力を調整する際に行なう処理手順の一例を示すフローチャートである。冷凍サイクル装置の構成の一例を示す概略図（その２）である。制御装置の演算部が実施するローテーション制御の処理手順の一例を示すフローチャートである。

　以下、本開示の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。以下では、複数の実施の形態について説明するが、各実施の形態で説明された構成を適宜組合わせることは出願当初から予定されている。なお、図中同一又は相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。

　実施の形態１．
　（冷凍サイクル装置の構成）
　図１は、本実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１００の構成の一例を示す概略図である。冷凍サイクル装置１００は、熱源側ユニット（第１ユニット）１と、負荷側ユニット（第２ユニット）２とを備える。熱源側ユニット１と負荷側ユニット２とは冷媒配管１０ｃ，１０ｄで接続される。これにより、熱源側ユニット１内の圧縮機１１、凝縮器１２、および負荷側ユニット２内の減圧装置２１、蒸発器２２を冷媒が循環する主回路（循環流路）が形成される。

　なお、図１に示す例では１台の負荷側ユニット２が設けられているが、これに限られず、例えば、複数の負荷側ユニット２を熱源側ユニット１に対して並列に接続してもよい。また、複数の負荷側ユニット２を設ける場合、複数の負荷側ユニット２の容量は同一であってもよいし、異なっていてもよい。

　熱源側ユニット１は、圧縮機ユニット１ａ、凝縮器ユニット１ｂおよび制御装置３を備えている。圧縮機ユニット１ａと凝縮器ユニット１ｂとは、冷媒配管１０ａ，１０ｂによって接続されている。

　圧縮機ユニット１ａは、圧縮機１１、レシーバ１３、過冷却熱交換器１４および流量調整装置１５を有している。凝縮器ユニット１ｂは、凝縮器１２およびファン１２ａを有している。

　圧縮機１１は、低温低圧の冷媒を吸入し、吸入された冷媒を圧縮して高温高圧の状態にするものである。圧縮機１１は、スクロール圧縮機であり、圧縮室の中間圧部にインジェクションポート１１ａが設けられている。インジェクションポート１１ａには、インジェクション回路４のバイパス配管１６が接続されている。インジェクション回路４は、主回路における過冷却熱交換器１４の出口側の部分（主回路における凝縮器１２と減圧装置２１との間の部分）から分岐して、圧縮機１１のインジェクションポート１１ａに接続される。

　なお、図１に示す例では、１台の圧縮機１１が設けられているが、これに限られず、例えば、負荷側ユニット２の負荷に応じて、２台以上の圧縮機１１を並列に接続してもよい。

　圧縮機１１として、例えば、駆動周波数を変化させることにより、単位時間あたりの冷媒送出量である容量を制御することが可能なインバータ圧縮機が用いられる。この場合、熱源側ユニット１には、駆動周波数を変更するための圧縮機インバータ基板（図示せず）が搭載され、圧縮機１１の発停および駆動周波数は、制御装置３によって制御される。

　凝縮器１２は、冷媒配管１０ａを介して圧縮機１１の吐出側に接続される。凝縮器１２は、主回路を流れる冷媒と、流体（水および空気、冷媒またはブライン等）との間で熱交換を行い、冷媒を凝縮させるように構成される。

　ファン１２ａは、凝縮器１２に対して送風するように構成される。ファン１２ａの回転数は、制御装置３によって制御される。

　レシーバ１３は、冷媒配管１０ｂを介して凝縮器１２の出口側に接続されている。レシーバ１３は、凝縮器１２から流出した冷媒を一時的に貯留するとともに、液冷媒とガス冷媒とを分離させる。

　過冷却熱交換器１４は、冷媒配管１０ｂおよびレシーバ１３を介して凝縮器１２の出口側に接続される。過冷却熱交換器１４は、凝縮器１２から流出して主回路を流れる冷媒と、主回路から分岐してインジェクション回路４を流れる冷媒との間で熱交換を行うことによって、凝縮器１２から流出して主回路を流れる冷媒を過冷却する。なお、過冷却熱交換器１４については、冷媒回路の構成に無くてもよい。

　流量調整装置１５は、制御装置３の制御に基づき、過冷却熱交換器１４の出口側からインジェクション回路４へ分岐する冷媒の流量を調整する。流量調整装置１５として、例えば電子式膨張弁が用いられる。

　熱源側ユニット１は、吸入圧力センサ４１をさらに備えている。吸入圧力センサ４１は、圧縮機１１の吸入側に設けられ、圧縮機１１に吸入される冷媒の圧力（吸入圧力）を検出し、検出結果を制御装置３に送信する。

　負荷側ユニット２は、熱源側ユニット１の圧縮機ユニット１ａと冷媒配管１０ｃ，１０ｄによって接続されている。負荷側ユニット２は、減圧装置２１および蒸発器２２を有している。

　減圧装置２１は、過冷却熱交換器１４で過冷却された冷媒を減圧して膨張させるとともに、冷媒流量を調整する。減圧装置２１として、例えば電子式膨張弁もしくは温度式膨張弁が用いられる。蒸発器２２は、主回路を流れる冷媒と、流体（水および空気、冷媒またはブライン等）との間で熱交換を行うことによって、減圧装置２１で減圧および膨張された冷媒を吸熱して蒸発させる。蒸発器２２として、例えば伝熱管と多数のフィンとを有するフィンアンドチューブ型熱交換器が用いられる。

　制御装置３は、記憶部３ａと、演算部３ｂと、各種信号を入出力するための入出力バッファ（図示せず）等を含んで構成される。

　記憶部３ａには、制御装置３の処理手順が記されたプログラム、および冷凍サイクル装置１００の運転履歴などが記憶される。

　演算部３ｂは、吸入圧力センサ４１によって検出された吸入圧力、および記憶部３ａに記憶されている情報に基づいて、熱源側ユニット１内の各機器（圧縮機１１、ファン１２ａ、流量調整装置１５）の制御を実行する。また、演算部３ｂは、冷凍サイクル装置１００の運転状態を示す情報を記憶部３ａに記録する。冷凍サイクル装置１００の運転状態の記録は、冷凍サイクル装置１００の運転履歴として記憶部３ａに蓄積される。これらの制御については、ソフトウェアによる処理に限られず、専用のハードウェア（電子回路）で処理することも可能である。なお、演算部３ｂが、熱源側ユニット１内の各機器に加えて、負荷側ユニット２内の減圧装置２１を制御するようにしてもよい。

　また、冷凍サイクル装置１００内を循環する冷媒の種類は、例えば、Ｒ２２およびＲ１３４ａ等の単一冷媒、Ｒ４１０ＡおよびＲ４０４Ａ等の擬似共沸混合冷媒、または、Ｒ４０７Ｃ等の非共沸混合冷媒等を使用してもよい。その他にも、化学式内に二重結合を含み、地球温暖化係数が比較的小さい値とされている冷媒（例えば、ＣＦ３およびＣＦ＝ＣＨ２等）もしくはその混合物、または、二酸化炭素およびプロパン等の自然冷媒が使用されてもよい。

　冷凍サイクル装置１００が運転を開始すると、まず圧縮機１１が駆動される。そして、圧縮機１１で圧縮された高温高圧のガス冷媒は、圧縮機１１から吐出され凝縮器１２に流入する。凝縮器１２では、流入したガス冷媒が空気または水等の流体と熱交換することで凝縮され、低温高圧の液冷媒となる。凝縮器１２から流出して主回路を流れる冷媒は、過冷却熱交換器１４にて、主回路から分岐したインジェクション回路４を流れる冷媒との間で熱交換を行う。インジェクション回路４を流れる冷媒は、圧縮機１１のインジェクションポート１１ａ部に流入される。インジェクション回路４から圧縮機１１のインジェクションポート１１ａ部に流入される冷媒量は、流量調整装置１５によって制御される。

　（圧縮機１１の発停）
　圧縮機１１の発停は、吸入圧力センサ４１によって検出された吸入圧力と、しきい圧力（後述の起動圧力Ｐｏｎおよび停止圧力Ｐｃｕｔ）とを比較した結果に基づいて制御されている。しきい圧力は、制御装置３の演算部３ｂによって設定され、制御装置３の記憶部３ａに記憶されている。

　図２は、制御装置３の演算部３ｂが行なう圧縮機１１の発停制御の処理手順の一例を示すフローチャートである。このフローチャートは、予め定められた条件が成立する毎（たとえば一定周期毎）に繰り返し実行される。

　演算部３ｂは、圧縮機１１が作動中であるか否かを判定する（ステップＳ１０）。圧縮機１１が作動中である場合（ステップＳ１０においてＹＥＳ）、演算部３ｂは、吸入圧力センサ４１によって検出された吸入圧力が停止圧力Ｐｃｕｔ未満であるか否かを判定する（ステップＳ１２）。吸入圧力が停止圧力Ｐｃｕｔ未満ではない場合（ステップＳ１２においてＮＯ）、演算部３ｂは、圧縮機１１を作動状態に維持したまま、処理をリターンへと移す。一方、吸入圧力が停止圧力Ｐｃｕｔ未満である場合（ステップＳ１２においてＹＥＳ）、演算部３ｂは、圧縮機１１の作動を停止する（ステップＳ１４）。その後、演算部３ｂは、処理をリターンへと移す。

　圧縮機１１が停止中である場合（ステップＳ１０においてＮＯ）、演算部３ｂは、吸入圧力センサ４１によって検出された吸入圧力が起動圧力Ｐｏｎを超えているか否かを判定する（ステップＳ１６）。吸入圧力が起動圧力Ｐｏｎを超えていない場合（ステップＳ１６においてＮＯ）、演算部３ｂは、圧縮機１１を停止状態に維持したまま、処理をリターンへと移す。一方、吸入圧力が起動圧力Ｐｏｎを超えている場合（ステップＳ１６においてＹＥＳ）、演算部３ｂは、圧縮機１１を起動する（ステップＳ１８）。その後、演算部３ｂは、処理をリターンへと移す。

　このように、制御装置３の演算部３ｂは、吸入圧力センサ４１によって検出された吸入圧力と、しきい圧力（後述の起動圧力Ｐｏｎおよび停止圧力Ｐｃｕｔ）とを比較した結果に基づいて、圧縮機１１の発停（起動および停止）を制御する。

　（圧縮機１１の発停回数の低減）
　演算部３ｂは、記憶部３ａに記憶されている冷凍サイクル装置１００の運転履歴に基づいて、上述のしきい圧力（起動圧力Ｐｏｎおよび停止圧力Ｐｃｕｔ）を調整することによって、圧縮機１１の発停回数を低減させる。

　図３は、制御装置３の演算部３ｂがしきい圧力（起動圧力Ｐｏｎおよび停止圧力Ｐｃｕｔ）を調整する際に行なう処理手順の一例を示すフローチャートである。このフローチャートは、予め定められた条件が成立する毎（たとえば一定周期毎）に繰り返し実行される。

　演算部３ｂは、記憶部３ａに記憶されている冷凍サイクル装置１００の運転履歴から、負荷側ユニット２の挙動を推定する（ステップＳ２０）。たとえば、演算部３ｂは、記憶部３ａに記憶されている冷凍サイクル装置１００の運転履歴のうち、直近の一定時間（たとえば２４時間）よりも前の運転状態と、直近の一定時間内の運転状態とを比較することで、負荷側ユニット２の挙動を推定する。

　次いで、演算部３ｂは、ステップＳ２０で推定された負荷側ユニット２の挙動から、しきい圧力（起動圧力Ｐｏｎおよび停止圧力Ｐｃｕｔ）を調整する（ステップＳ２２）。なお、このステップＳ２２において、起動圧力Ｐｏｎおよび停止圧力Ｐｃｕｔの双方を調整するようにしてもよいし、いずれか一方を調整するようにしてもよい。

　例えば、負荷側ユニット２の蒸発器２２の霜付きを解消させるために、図示しないヒータなどを用いてデフロスト運転が行なわれる場合を想定する。デフロスト運転は、負荷側ユニット２で定期的に実施されることが一般的である。この点に鑑み、演算部３ｂは、ステップＳ２０において、冷凍サイクル装置１００の運転履歴に基づいて、負荷側ユニット２の挙動としてデフロスト運転中であるか否かを推定する。そして、演算部３ｂは、ステップＳ２２において、負荷側ユニット２でデフロスト運転中であると推定された場合に、停止圧力Ｐｃｕｔを一時的に低下させる。これにより、圧縮機１１の作動中において、圧縮機１１を停止し難くすることができる。さらに、圧縮機１１の停止後において、熱源側ユニット１および負荷側ユニット２の止弁からのスローリークなどによって圧縮機１１の吸入圧力が上昇したとしても、圧縮機１１の停止時の吸入圧力が低い分、吸入圧力が起動圧力Ｐｏｎまで上昇するのに要する時間を遅らせることができるので、圧縮機１１を起動し難くすることができる。その結果、圧縮機１１の発停回数を適切に低減することができる。

　以上のように、本実施の形態による冷凍サイクル装置１００は、圧縮機１１に吸入される冷媒の圧力である吸入圧力を検出する吸入圧力センサ４１と、吸入圧力センサ４１によって検出された吸入圧力としきい圧力（起動圧力Ｐｏｎおよび停止圧力Ｐｃｕｔ）とを比較した結果に基づいて圧縮機１１を起動および停止する制御装置３とを備える。制御装置３は、冷凍サイクル装置１００の運転履歴を記憶する記憶部３ａと、冷凍サイクル装置の運転履歴に基づいてしきい圧力（起動圧力Ｐｏｎおよび停止圧力Ｐｃｕｔ）を調整する演算部３ｂとを備える。

　本実施の形態による冷凍サイクル装置１００によれば、冷凍サイクル装置１００の運転履歴（過去の運転状態）から、圧縮機１１の発停制御に用いられるしきい圧力（起動圧力Ｐｏｎおよび停止圧力Ｐｃｕｔ）を調整することによって、圧縮機の発停回数を抑制することができる。そのため、負荷側ユニット２の温度情報を用いなくても、圧縮機１１の発停回数を適切に低減することができる。

　また、本実施の形態による冷凍サイクル装置１００によれば、上述のように、負荷側ユニット２の温度情報を用いることなく、しきい圧力を調整する。そのため、特に、本実施の形態のように、蒸発器２２が熱源側ユニット１（第１ユニット）とは異なる別の負荷側ユニット２（第２ユニット）に備えられており、熱源側ユニット１の制御装置３が負荷側ユニット２からの負荷温度の情報を通信によって取得しない構成であっても、圧縮機１１の発停回数を適切に低減することができる。

　なお、上述の実施の形態においては熱源側ユニット１の制御装置３が推定した負荷側ユニット２の挙動に基づいてしきい圧を調整する例について説明したが、しきい圧の調整手法は、これに限定されるものではない。たとえば、リレーなどを用いた接点入力によってしきい圧を調整するようにしてもよい。また、負荷側ユニット２との通信によって取得された負荷側ユニット２の挙動情報（負荷温度とは異なる情報）によってしきい圧を調整するようにしてもよい。

　実施の形態２．
　図４は、本実施の形態２に係る冷凍サイクル装置１００Ａの構成の一例を示す概略図である。冷凍サイクル装置１００Ａは、熱源側ユニット１Ａと、負荷側ユニット２とを備える。熱源側ユニット１Ａは、圧縮機ユニット１Ａａ、凝縮器ユニット１ｂおよび制御装置３を備えている。圧縮機ユニット１Ａａは、上述の実施の形態１による圧縮機ユニット１ａの圧縮機１１を、第１圧縮機１１Ａおよび第２圧縮機１１Ｂに変更したものである。冷凍サイクル装置１００Ａのその他の構造は、上述の実施の形態１による冷凍サイクル装置１００と同じである。

　第１圧縮機１１Ａおよび第２圧縮機１１Ｂは、図４に示すように、互いに並列に接続される。このように、２台の圧縮機を設けるようにしてもよい。なお、圧縮機の数は２台に限られず、例えば、負荷側ユニット２の負荷に応じて、３台以上の圧縮機を並列に接続してもよい。

　互いに並列接続される２台の第１圧縮機１１Ａおよび第２圧縮機１１Ｂを備える冷凍サイクル装置１００Ａにおいては、各圧縮機１１Ａ，１１Ｂの積算運転時間が均等になるように、制御装置３による発停制御（上述の図２に示す制御）の対象となる圧縮機をローテーションさせることが圧縮機の寿命を延ばす上で有効である。しかしながら、積算運転時間のみをパラメータとしてローテーションさせると、各圧縮機１１Ａ，１１Ｂの積算運転時間は均等にすることはできるが、運転時期および運転環境によっては、一方の圧縮機が発停を頻繁に繰り返す状態に陥り、一方の圧縮機が他方の圧縮機よりも早期に寿命に至る可能性がある。

　そこで、本実施の形態２による制御装置３の演算部３ｂは、各圧縮機１１Ａ，１１Ｂの積算運転時間と発停回数とを組み込んだローテーション制御を実施する。

　図５は、本実施の形態２による制御装置３の演算部３ｂが実施するローテーション制御の処理手順の一例を示すフローチャートである。このフローチャートは、予め定められた条件が成立する毎（たとえば一定周期毎）に繰り返し実行される。

　演算部３ｂは、第１圧縮機１１Ａの積算運転時間ＴＡが、第２圧縮機１１Ｂの積算運転時間ＴＢにマージン時間Ｘを加えた第１基準時間（＝ＴＢ＋Ｘ）未満であるか否かを判定する（ステップＳ３０）。ここで、第１圧縮機１１Ａの積算運転時間ＴＡおよび第２圧縮機１１Ｂの積算運転時間ＴＢは、たとえば演算部３ｂによって計測されて記憶部３ａに記憶されている。また、マージン時間Ｘは予め設定しておくことができる。

　まず、ステップＳ３０において第１圧縮機１１Ａの積算運転時間ＴＡが第１基準時間（＝ＴＢ＋Ｘ）未満であると判定された場合（ステップＳ３０においてＹＥＳ）について説明する。この場合、演算部３ｂは、第１圧縮機１１Ａの発停回数ＮＡが、第２圧縮機１１Ｂの発停回数ＮＢにマージン回数Ｙを加えた第１基準回数（＝ＮＢ＋Ｙ）未満であるか否かを判定する（ステップＳ４０）。ここで、第１圧縮機１１Ａの発停回数ＮＡおよび第２圧縮機１１Ｂの発停回数ＮＢは、たとえば演算部３ｂによって計測されて記憶部３ａに記憶されている。また、マージン回数Ｙは予め設定しておくことができる。

　第１圧縮機１１Ａの発停回数ＮＡが第１基準回数（＝ＮＢ＋Ｙ）未満ではない場合（ステップＳ４０においてＮＯ）、演算部３ｂは、第２圧縮機１１Ｂの一定時間以内の発停回数ΔＮＢが基準回数Ｚを超えているか否かを判定する（ステップＳ４２）。

　第１圧縮機１１Ａの発停回数ＮＡが第１基準回数（＝ＮＢ＋Ｙ）未満である場合（ステップＳ４０においてＹＥＳ）、あるいは、第２圧縮機１１Ｂの一定時間以内の発停回数ΔＮＢが基準回数Ｚを超えている場合（ステップＳ４２においてＹＥＳ）、演算部３ｂは、発停制御（上述の図２に示す制御）の対象となる圧縮機を第１圧縮機１１Ａとする（ステップＳ４４）。

　一方、第２圧縮機１１Ｂの一定時間以内の発停回数ΔＮＢが基準回数Ｚを超えていない場合（ステップＳ４２においてＮＯ）、演算部３ｂは、発停制御の対象となる圧縮機を第２圧縮機１１Ｂとする（ステップＳ５４）。

　次に、ステップＳ３０において第１圧縮機１１Ａの積算運転時間ＴＡが第１基準時間（＝ＴＢ＋Ｘ）未満であると判定されない場合（ステップＳ３０においてＮＯ）について説明する。この場合、演算部３ｂは、第２圧縮機１１Ｂの発停回数ＮＢが、第１圧縮機１１Ａの発停回数ＮＡにマージン回数Ｙを加えた第２基準回数（＝ＮＡ＋Ｙ）未満であるか否かを判定する（ステップＳ５０）。

　第２圧縮機１１Ｂの発停回数ＮＢが第２基準回数（＝ＮＡ＋Ｙ）未満ではない場合（ステップＳ５０においてＮＯ）、演算部３ｂは、第１圧縮機１１Ａの一定時間以内の発停回数ΔＮＡが基準回数Ｚを超えているか否かを判定する（ステップＳ５２）。

　第２圧縮機１１Ｂの発停回数ＮＢが第２基準回数（＝ＮＡ＋Ｙ）未満である場合（ステップＳ５０においてＹＥＳ）、あるいは、第１圧縮機１１Ａの一定時間以内の発停回数ΔＮＡが基準回数Ｚを超えている場合（ステップＳ５２においてＹＥＳ）、演算部３ｂは、発停制御の対象となる圧縮機を第２圧縮機１１Ｂとする（ステップＳ５４）。

　一方、第１圧縮機１１Ａの一定時間以内の発停回数ΔＮＡが基準回数Ｚ未満である場合（ステップＳ５２においてＮＯ）、演算部３ｂは、発停制御の対象となる圧縮機を第１圧縮機１１Ａとする（ステップＳ４４）。

　以上のようなローテンション制御によって、第１圧縮機１１Ａおよび第２圧縮機１１Ｂの寿命の均一化を図ることができる。たとえば、第１圧縮機１１Ａの積算運転時間ＴＡが第１基準時間（＝ＴＢ＋Ｘ）よりも短く、かつ第１圧縮機１１Ａの発停回数ＮＡが第１基準回数（＝ＮＢ＋Ｙ）よりも少ない場合は、発停制御の対象が第１圧縮機１１Ａに設定される。一方、たとえ第１圧縮機１１Ａの積算運転時間ＴＡが第１基準時間（＝ＴＢ＋Ｘ）よりも短かい場合であっても、第１圧縮機１１Ａの発停回数ＮＡが第１基準回数（＝ＮＢ＋Ｙ）よりも多い場合には、第２圧縮機１１Ｂの一定時間以内の発停回数ΔＮＢが基準回数Ｚを超えていないことを条件として、発停制御の対象が第２圧縮機１１Ｂに設定される。

　また、第１圧縮機１１Ａの積算運転時間ＴＡが第１基準時間（＝ＴＢ＋Ｘ）よりも長く、かつ第２圧縮機１１Ｂの発停回数ＮＢが第２基準回数（＝ＮＡ＋Ｙ）よりも少ない場合は、発停制御の対象が第２圧縮機１１Ｂに設定される。一方、たとえ第１圧縮機１１Ａの積算運転時間ＴＡが第１基準時間（＝ＴＢ＋Ｘ）よりも長い場合であっても、第２圧縮機１１Ｂの発停回数ＮＢが第２基準回数（＝ＮＡ＋Ｙ）よりも多い場合には、第１圧縮機１１Ａの一定時間以内の発停回数ΔＮＡが基準回数Ｚを超えていないことを条件として、発停制御の対象が第１圧縮機１１Ａに設定される。

　このように、本実施の形態においては第１圧縮機１１Ａおよび第２圧縮機１１Ｂの各々の積算運転時間および発停回数に基づいてローテーション制御を実施する。そのため、積算運転時間のみをパラメータとしてローテーション制御を実施する場合に比べて、第１圧縮機１１Ａおよび第２圧縮機１１Ｂの寿命を適切に均一化することができる。

　なお、図５に示す処理手順はあくまで一例であって、図５に示す手順に限定されるものではない。たとえば、図５では圧縮機の積算運転時間を判定した後に発停回数を判定しているが、発停回数を判定した後に積算運転時間を判定するようにしてもよい。積算運転時間と発停回数との優先度については、圧縮機の構造に応じて適宜設定することができる。

　また、圧縮機の寿命は、液バック回数および運転周波数にも影響する。液バック回数は、液圧縮による圧縮機構にダメージに繋がる。運転周波数は、周波数が高いと圧縮機の摺動部を潤滑する冷凍機油が圧縮機外に持ち出され潤滑不良となることによるダメージに繋がる。そのため、液バック回数および運転周波数もローテーション制御を行うかどうかのパラメータとして利用できる。

　今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本開示の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

　１，１Ａ　熱源側ユニット、１ａ，１Ａａ　圧縮機ユニット、１ｂ　凝縮器ユニット、２　負荷側ユニット、３　制御装置、３ａ　記憶部、３ｂ　演算部、４　インジェクション回路、１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ　冷媒配管、１１　圧縮機、１１Ａ　第１圧縮機、１１Ｂ　第２圧縮機、１１ａ　インジェクションポート、１２　凝縮器、１２ａ　ファン、１３　レシーバ、１４　過冷却熱交換器、１５　流量調整装置、１６　バイパス配管、２１　減圧装置、２２　蒸発器、４１　吸入圧力センサ、１００，１００Ａ　冷凍サイクル装置。

Claims

　少なくとも１つの圧縮機、凝縮器、減圧装置、および蒸発器を接続する循環流路を冷媒が循環する冷凍サイクル装置であって、
　前記少なくとも１つの圧縮機に吸入される冷媒の圧力である吸入圧力を検出する圧力センサと、
　前記圧力センサによって検出された前記吸入圧力としきい圧力とを比較した結果に基づいて前記少なくとも１つの圧縮機を起動および停止する制御装置とを備え、
　前記制御装置は、
　　前記冷凍サイクル装置の運転履歴を記憶する記憶部と、
　　前記冷凍サイクル装置の運転履歴に基づいて前記しきい圧力を調整する演算部とを備える、冷凍サイクル装置。
　前記少なくとも１つの圧縮機、前記凝縮器、前記圧力センサ、および前記制御装置は、第１ユニットに備えられ、
　前記減圧装置および前記蒸発器は、前記第１ユニットとは異なる第２ユニットに備えられる、請求項１に記載の冷凍サイクル装置。
　前記演算部は、前記冷凍サイクル装置の運転履歴に基づいて前記第２ユニットの挙動を推定し、推定結果に基づいて前記しきい圧力を調整する、請求項２に記載の冷凍サイクル装置。
　前記循環流路における前記凝縮器と前記減圧装置との間の部分から分岐し、前記凝縮器から流出した冷媒の一部を前記少なくとも１つの圧縮機に流入させるインジェクション回路と、
　前記凝縮器から流出した冷媒と前記インジェクション回路を流れる冷媒との間で熱交換を行なうことによって前記凝縮器から流出した冷媒を過冷却する過冷却熱交換器とをさらに備える、請求項１～３のいずれか１項に記載の冷凍サイクル装置。
　前記少なくとも１つの圧縮機は、互いに並列接続される複数の圧縮機を含み、
　前記演算部は、前記複数の圧縮機の各々の積算運転時間および発停回数に基づいて、前記複数の圧縮機のうちから前記制御装置による制御対象となる圧縮機を選択する、請求項１～４のいずれか１項に記載の冷凍サイクル装置。