JP2012225630A - Heat source-side unit and refrigerating cycle device - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、圧縮機、凝縮器、絞り装置、および蒸発器を配管接続して冷媒回路を構成する冷凍サイクル装置が有する冷凍機等の熱源側ユニット等に係るものである。特に圧縮機を起動する際の負荷低減等に関するものである。 The present invention relates to a heat source side unit, such as a refrigerator, included in a refrigeration cycle apparatus that configures a refrigerant circuit by connecting a compressor, a condenser, a throttle device, and an evaporator. In particular, it relates to a reduction in load when starting the compressor.
例えば、従来、冷凍機を有し、冷媒回路を構成する冷凍システムにおいて、冷媒回路の高圧側の圧力が、ある圧力値以上のときに圧縮機を起動させようとした場合、圧縮機起動時の負荷が大きくなり、過電流が流れ、圧縮機が起動できず、起動不良となる場合がある。そこで、圧縮機を起動させる際の負荷低減を目的として、圧縮機の吐出側に設けた吐出逆止弁の上流部分の配管(高圧側)と圧縮機の吸入側に設けたアキュムレータ下流配管部分の配管(低圧側)との間を配管で圧縮機と並列に接続し、バイパス管路を形成するものがあった(例えば、特許文献1参照)。そして、バイパス管路には電磁弁を配置し、圧縮機を起動させる前の所定時間のみ、この電磁弁を開として高圧側と低圧側とを連通させた後に圧縮機を起動することで圧縮機起動時の負荷を低減させ、圧縮機の起動不良を防ぐようにしていた。 For example, in a conventional refrigeration system having a refrigerator and constituting a refrigerant circuit, when the compressor is started when the pressure on the high pressure side of the refrigerant circuit is equal to or higher than a certain pressure value, In some cases, the load becomes large, an overcurrent flows, and the compressor cannot be started, resulting in a start-up failure. Therefore, for the purpose of reducing the load when starting the compressor, the upstream pipe (high pressure side) of the discharge check valve provided on the discharge side of the compressor and the downstream pipe part of the accumulator provided on the suction side of the compressor Some pipes (low pressure side) are connected in parallel with the compressor by pipes to form a bypass pipe (for example, see Patent Document 1). An electromagnetic valve is arranged in the bypass line, and the compressor is started only after a predetermined time before starting the compressor by opening the solenoid valve and communicating the high pressure side and the low pressure side. The load at the time of starting was reduced, and the starting failure of the compressor was prevented.
圧縮機起動前にバイパス電磁弁を開いてから起動させる場合、圧縮機の吐出側と吐出逆止弁との間の圧力は大きく低下する。吐出逆止弁を設置した場合、低圧側に流れるのは、圧縮機の吐出側から吐出逆止弁までの範囲の容積(以下、吐出側容積という)内にある冷媒である。吐出側容積は蒸発器などを含む低圧側容積と比較するとかなり小さな容積であるため、吐出側容積における圧力の低下は低圧側(吸入側)の圧力の上昇よりも大きく、低圧側の圧力に近づき、圧力差がなくなるからである。 When the bypass solenoid valve is opened before the compressor is started, the pressure between the discharge side of the compressor and the discharge check valve is greatly reduced. When the discharge check valve is installed, the refrigerant flowing in the low pressure side is a refrigerant within a volume (hereinafter referred to as a discharge side volume) in a range from the discharge side of the compressor to the discharge check valve. Since the discharge side volume is considerably smaller than the low pressure side volume including the evaporator, etc., the pressure drop in the discharge side volume is larger than the pressure increase on the low pressure side (suction side) and approaches the pressure on the low pressure side. This is because the pressure difference disappears.
ここで、圧力差は冷媒回路を循環する冷媒によって異なり、例えばR410A冷媒の場合、例えば吐出側圧力3.733MPa(飽和温度60℃)と吸入側圧力0.037MPa(飽和温度−45℃)との差は約3.7MPaとなる。従来、冷媒として採用していたR404A冷媒の吐出側圧力2.770MPa(飽和温度60℃)と吸入側圧力0.004MPa(飽和温度−45℃)との差が約2.7MPaであることと比較すると、R410A冷媒の場合の変化幅が大きくなっている。したがって、R410A冷媒においては、起動前にバイパス電磁弁を開いた場合に圧力が低下した状態と起動後に圧縮機の運転を開始して圧力が上昇した状態との圧力変化は、R22冷媒やR404A冷媒よりも大きくなる。
Here, the pressure difference varies depending on the refrigerant circulating in the refrigerant circuit. For example, in the case of R410A refrigerant, for example, the discharge side pressure is 3.733 MPa (
また、通常、圧縮機の吐出側から吐出逆止弁までの間には、冷媒と共に圧縮機を出た冷凍機油(潤滑油)を分離して圧縮機に戻すオイルセパレータ(油分離器)を設置している。例えば、フロート式オイルセパレータの場合はオイルセパレータ内にフロート弁等が設置されている。例えばフロート弁の場合には、オイルセパレータ内に冷凍機油がたまっていくと、フロートが浮力により浮いていき、弁が開くことにより、油分離器内の冷凍機油が圧力差により圧縮機吸入側流路へ移動する。このとき、フロート周囲の圧力変動幅が大きく、繰り返し回数が大きいほどフロートが破損しやすくなる。 Normally, an oil separator (oil separator) is installed between the discharge side of the compressor and the discharge check valve to separate the refrigeration oil (lubricating oil) from the compressor together with the refrigerant and return it to the compressor. is doing. For example, in the case of a float type oil separator, a float valve or the like is installed in the oil separator. For example, in the case of a float valve, when the refrigeration oil accumulates in the oil separator, the float floats due to buoyancy, and the valve opens, causing the refrigeration oil in the oil separator to flow into the compressor suction side flow due to the pressure difference. Move to the road. At this time, the pressure fluctuation range around the float is large, and the larger the number of repetitions, the easier the float breaks.
上述したように、従来採用していたR22冷媒やR404A冷媒では圧縮機運転中、停止中での圧縮機の吐出側圧力と吸入側圧力の圧力変化幅は2.0MPa以上となることはほとんどなかった。しかし、R410A冷媒を採用すると、圧縮機の起動前にバイパス電磁弁を開いた後に起動させる場合の圧縮機の吐出側圧力と吸入側圧力との圧力変化幅が2.0MPa以上となる場合が多くなるのでフロートが破損する可能性が高くなる。 As described above, with the conventionally employed R22 refrigerant and R404A refrigerant, the pressure change width between the discharge side pressure and the suction side pressure of the compressor during operation and when the compressor is stopped is hardly 2.0 MPa or more. It was. However, when the R410A refrigerant is employed, the pressure change width between the discharge side pressure and the suction side pressure of the compressor when the bypass electromagnetic valve is started after opening the compressor before starting the compressor is often 2.0 MPa or more. Therefore, the possibility of breakage of the float increases.
フロートが破損するとオイルセパレータ内に冷凍機油がたまってもフロートの浮力が発生しなくなる。よってフロート弁を開くことができず、冷凍機油が返油されなくなる可能性がある。最悪の場合、圧縮機内の冷凍機油が枯渇して圧縮機の破損が発生する。以上のように、フロートの周囲の圧力変動の変動幅が大きいほど、また、繰り返し回数が多いほどフロートの破損、圧縮機の油枯渇が発生する可能性が高くなる。 If the float breaks, the buoyancy of the float does not occur even if refrigeration oil accumulates in the oil separator. Therefore, the float valve cannot be opened, and the refrigerating machine oil may not be returned. In the worst case, the compressor oil in the compressor is depleted and the compressor is damaged. As described above, the greater the fluctuation range of the pressure fluctuation around the float and the greater the number of repetitions, the higher the possibility of breakage of the float and the oil exhaustion of the compressor.
また、起動前にバイパス電磁弁を開いて吐出側から冷媒が流入すると、圧縮機の吸入側圧力は運転中の圧力よりも上昇する。このため、圧縮機を運転開始した後に、停止前の圧力まで圧縮機の吸入側圧力を下げる必要がある。起動前の吸入側圧力が高いほど、停止前までに運転していた圧力まで圧力を下げる動力(消費電力)がかかる。 Further, when the bypass solenoid valve is opened before starting and refrigerant flows in from the discharge side, the suction side pressure of the compressor rises higher than the operating pressure. For this reason, after starting the operation of the compressor, it is necessary to reduce the suction side pressure of the compressor to the pressure before the stop. The higher the suction side pressure before startup, the more power (power consumption) is used to reduce the pressure to the pressure that was operating before the stop.
また、起動前にバイパス電磁弁を開いて吐出側の圧力を下げる動作を常に一定時間実施する。そして、最も厳しい条件でも、必要な圧力まで低下させるための十分な時間が必要となる。この間、冷凍機を運転していないため庫内温度(冷却対象空間内の温度)が上昇し、空間内の冷却物を傷める可能性が高くなる。また庫内温度が上昇すると、再度、庫内を冷却するための余分な電力を消費する。 In addition, the operation of opening the bypass solenoid valve and reducing the pressure on the discharge side is always performed for a certain time before starting. And even under the most severe conditions, sufficient time is required to reduce the pressure to the required level. During this time, since the refrigerator is not operated, the internal temperature (temperature in the space to be cooled) rises, and the possibility of damaging the coolant in the space increases. Further, when the internal temperature rises, extra power for cooling the internal space is consumed again.
この発明は、上記の課題を解決するためになされたもので、圧縮機の起動時における負荷低減、起動不良の防止をはかり、また、オイルセパレータが有するフロート弁等の破損を防ぎ、返油不良の防止する等により冷媒回路の信頼性をはかることができる熱源側ユニット等を得ることを目的とする。 The present invention was made to solve the above-mentioned problems, and is intended to reduce the load at the time of starting the compressor, to prevent the starting failure, to prevent breakage of the float valve etc. of the oil separator, An object of the present invention is to obtain a heat source side unit or the like that can improve the reliability of the refrigerant circuit by preventing the above.
この発明に係る熱源側ユニットは、吸入した冷媒を圧縮して吐出する圧縮機と、熱交換により冷媒を凝縮させる凝縮器と、内部にフロートを有し、圧縮機と凝縮器との間に設けられ、圧縮機が吐出した冷媒から冷凍機油を分離して溜めておき、油面に基づいて変位するフロートの位置に基づいて溜まった冷凍機油を圧縮機の吸入側に戻すオイルセパレータと、オイルセパレータと凝縮器との間に設けられ、冷媒の逆流を防止する逆止弁と、圧縮機の吐出側と逆止弁との間の配管と、圧縮機の吸入側の配管とを接続するバイパス配管と、バイパス配管に冷媒を通過させるか否かを制御する開閉装置とを備え、検知手段の検知に係る圧縮機を起動する前の吐出側における圧力が所定の圧力より高い場合に開閉装置を開き、所定の圧力以下となると電磁弁を閉じて圧縮機を起動させるものである。 The heat source side unit according to the present invention includes a compressor that compresses and discharges the sucked refrigerant, a condenser that condenses the refrigerant by heat exchange, a float inside, and is provided between the compressor and the condenser. An oil separator that separates and stores the refrigerating machine oil from the refrigerant discharged from the compressor and returns the accumulated refrigerating machine oil to the suction side of the compressor based on the position of the float that is displaced based on the oil level; And a bypass pipe that connects a check valve that prevents the backflow of refrigerant, a pipe between the discharge side of the compressor and the check valve, and a pipe on the suction side of the compressor And an opening / closing device that controls whether or not the refrigerant passes through the bypass pipe, and opens the opening / closing device when the pressure on the discharge side before starting the compressor related to detection by the detection means is higher than a predetermined pressure. When the pressure falls below the specified pressure It is intended to start the compressor by closing the solenoid valve.
この発明によれば、上記のような構成を有することで、圧縮機の起動時における負荷低減、起動不良等を防ぐことができる。そして、圧縮機の吐出側に設置されたオイルセパレータが有するフロートの破損を防ぎ、返油不良を防ぐことができる。また、起動前の圧縮機吸入側回路の不要な圧力上昇を防ぎ、圧縮機の吸入側における圧力を必要な圧力まで下げるための運転、消費電力を少なくすることができる。そして、起動前にバイパス電磁弁を開く時間を短くすることができ、例えば不要な庫内温度の上昇を防ぎ、庫内温度を安定させることができ不要な冷やしこみを少なくすることができる。 According to the present invention, by having the above-described configuration, it is possible to prevent a load reduction, a starting failure, and the like when starting the compressor. And the breakage | float of the float which the oil separator installed in the discharge side of a compressor has can be prevented, and a bad oil return can be prevented. Further, it is possible to prevent an unnecessary pressure increase in the compressor suction side circuit before starting, and to reduce the operation and power consumption for reducing the pressure on the suction side of the compressor to a necessary pressure. And the time which opens a bypass solenoid valve before starting can be shortened, for example, an unnecessary rise in the internal temperature can be prevented, the internal temperature can be stabilized, and unnecessary cooling can be reduced.
実施の形態1.
図1はこの発明の実施の形態1における冷凍サイクル装置となる冷凍システムの構成を表す図である。図1に示すように、本実施の形態における冷凍システムは、熱源側ユニットとなる冷凍機16と利用側ユニットとなるユニットクーラ17とを配管接続して構成している。ここで、以下で説明する温度、圧力の高低については、特に絶対的な値との関係で高低等が定まっているものではなく、装置等における状態、動作等において相対的に定まる関係に基づいて表記しているものとする。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a refrigeration system serving as a refrigeration cycle apparatus according to
本実施の形態の冷凍機16は、圧縮機1、オイルセパレータ2、凝縮器3、バイパス配管6、バイパス電磁弁7、凝縮器用ファン9、冷凍機用コントローラ10、低圧センサ11、高圧センサ12、逆止弁14及び受液器15を有している。圧縮機1は、吸入した冷媒を圧縮して吐出する。特に限定するものではないが、例えば、圧縮機1としては、インバータ装置等を備え、運転周波数を任意に変化させることにより、圧縮機1の容量(単位時間あたりの冷媒を送り出す量)を細かく変化させることができるものであることが望ましい。ここでは、圧縮機1はインバータ装置を備えるものとする。
The
図2はオイルセパレータ2のフロート弁の構成の概略を表す図である。オイルセパレータ(油分離器)2は、圧縮機1が吐出した冷媒に混入した冷凍機油(潤滑油)を冷媒と分離し、冷凍機油が所定量溜まると、油戻し配管を介して圧縮機1の吸入側の配管に送る。特に本実施の形態では、オイルセパレータ2はフロート弁を有するフロート式オイルセパレータであるものとして説明する。図2において、フロート41は、オイルセパレータ2内に溜まった冷凍機油の油面の位置に基づいて浮力により変位する。弁42はフロート41の位置によって開閉する。例えばオイルセパレータ2内の冷凍機油が多くなり、油面が上がると開いて、オイルセパレータ2内と油戻し配管とが連通するようにし、冷凍機油が油戻し配管に流れるようにする。そして、オイルセパレータ2内の冷凍機油が流れて少なくなり、油面が下がると閉じてオイルセパレータ2内と油戻し配管との間を遮断する。
FIG. 2 is a diagram schematically illustrating the configuration of the float valve of the
図3にフロート41の変位繰り返し回数とフロート41が破損する圧力変動幅との関係の一例を示す。図3に示すように、圧力変動幅が約2MPa以下の場合は、繰り返し回数が多くなってもフロートの破損は生じないが、約2MPaより圧力変動幅が大きくなると、繰り返しが続くことによりフロートが破損する場合がある(圧力変動によるフロート破損を防ぐためフロート41を厚くするとフロートが重くなるので、浮力によって弁42を開くことができなくなる)。例えばR410冷媒の場合に、運転中起こりうる最高圧力が4.15MPa(設計圧力)であると考えると、4.15MPa−2MPa=2.15MPa以上で起動させれば、必ず圧力変動幅は2MPa以下となる。
FIG. 3 shows an example of the relationship between the number of repetitions of displacement of the
低圧側に冷媒が漏れると圧縮機1の発停が多くなり、圧縮機1の信頼性を損ねることとなる。逆止弁14は、圧縮機1の停止時に冷媒が逆流し、圧縮機1の吐出弁漏れにより低圧側に漏れる冷媒を最小限とするために設けている。ここで、オイルセパレータ2はマフラーも兼ねており、圧縮機1の吐出脈動を低減している。このため、オイルセパレータ2の下流側に逆止弁14を配置することで、吐出脈動による逆止弁14から発せられる騒音(チャタリング音)を低減できる。凝縮器3は、圧縮機1において圧縮された冷媒と例えば屋外の空気(外気)との熱交換を行い、冷媒を凝縮して液化させる。また、凝縮器用ファン9は、凝縮器3に外気を送り込み、凝縮器3を流れる冷媒との熱交換を促す。受液器15は余剰冷媒を溜めておくものである。
If the refrigerant leaks to the low pressure side, the
バイパス配管6は、圧縮機1の吐出側と接続する配管(吐出側配管)と吸入側と接続する配管(吸入側配管)とを配管接続し、バイパス管路を形成する。開閉装置となるバイパス電磁弁7は、バイパス配管6による冷媒流路上に設けられ、開閉によりバイパス配管6の冷媒通過を制御する。
The
高圧センサ12は、圧縮機1の吐出側圧力(高圧側圧力)を検知し、検知に係る信号を送信する検知手段である。また、低圧センサ11は、圧縮機1の吸入側圧力(低圧側圧力)を検知し、検知に係る信号を送信する検知手段である。冷凍機用コントローラ10は、冷凍機16内の各機器、手段等を制御するための制御手段(制御装置)である。特に本実施の形態においては、低圧センサ11及び高圧センサ12の検知に係る信号に基づいて吐出側圧力及び低圧側圧力の値を判断し、バイパス電磁弁7を開閉させる制御を行う。そして、圧縮機1の起動制御を行う。
The high pressure sensor 12 is a detection unit that detects a discharge side pressure (high pressure side pressure) of the
また、本実施の形態のユニットクーラ17は、絞り弁4、蒸発器5、蒸発器用ファン8及び蒸発器用電磁弁13を有している。絞り装置となる絞り弁(膨張弁)4は、開度を変化させて通過する冷媒の流量等を調整し、蒸発器5における冷媒の圧力を調整する。また、蒸発器(冷却器)5は、絞り弁4によって低圧状態になった冷媒と空気との熱交換を行う。蒸発器5内の冷媒は空気の熱を奪い、蒸発して気化し、空気を冷却する。さらに、蒸発器用ファン8は、例えば蒸発器5を通過させて空調対象空間に送り出す空気の流れを形成する。そして、蒸発器用電磁弁13は、システムが運転を停止したときに、蒸発器5に冷媒を流入させず、冷媒が冷媒回路を循環しないように流路を閉止するための弁である。場合によっては、蒸発器用電磁弁13を有していない場合もある。
The unit cooler 17 of the present embodiment includes the
次に冷凍システムの動作について説明する。圧縮機1で圧縮された高温高圧のガス冷媒は、逆止弁14、オイルセパレータ2を介して凝縮器3に流入する。凝縮器3において凝縮器用ファン9によって送られた外気との熱交換により放熱して凝縮する。凝縮した高圧液冷媒は、例えば一部が受液器15に貯留され、冷凍機16から流出し、配管を介してユニットクーラ17に流入する。
Next, the operation of the refrigeration system will be described. The high-temperature and high-pressure gas refrigerant compressed by the
そして、ユニットクーラ17に流入した液冷媒は、蒸発器用電磁弁13を通過し、絞り弁4により減圧されて低圧二相冷媒となる。この低圧二相冷媒は、蒸発器5において冷却対象となる空気等の負荷から吸熱して低圧ガス冷媒となってユニットクーラ17から流出する。ユニットクーラ17から流出した低圧ガス冷媒は配管を通って冷凍機16に流入し、再び圧縮機1に吸入される。このような一連の動作により、負荷から吸熱し、外気に放熱する冷凍サイクルが形成されることになる。
Then, the liquid refrigerant that has flowed into the unit cooler 17 passes through the evaporator
図4は圧縮機1の吐出側圧力と吸入側圧力の圧力変化の状況の一例を示す図である。次に停止している圧縮機1を起動させる際の動作について説明する。通常、冷凍機は運転中にユニットクーラ17の蒸発器用電磁弁13を閉じることで冷媒を受液器15に回収し、低圧がある値以下に低下したことを低圧センサ11で検知した時点で停止させる。冷凍機16が停止している間は、停止したときの圧力状態がほぼ維持される。例えばR410Aを冷媒とするシステムの場合、停止時における冷媒回路内の圧力は、一般的に最高で3.70MPa程度となる。また、低圧側の圧力は−45℃で運転した場合、0.037MPa程度となる。
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a change in pressure between the discharge side pressure and the suction side pressure of the
そして、低圧センサ11の検知に係る値から0.05MPa程度吸入側が上昇し、また、一定時間(数十秒から数分)経過したものと判断すると、圧縮機1を起動可能とする。ただし、圧縮機1の吐出側圧力が高い場合には、圧縮機1の起動時における負荷が大きくなるため、圧縮機1を正常に起動できない(起動不良となる)場合がある。このため、圧縮機1を起動可能とするには、吐出側圧力が所定の圧力(例えば2.4MPa。圧力は圧縮機によって異なる)未満にする必要がある。そこで、冷凍機用コントローラ10は、圧縮機1の起動不良を防ぐため、起動前において、吐出側圧力が2.4MPa以上と判断すると、バイパス電磁弁7を開く制御を行う。
When it is determined that the suction side has increased by about 0.05 MPa from the value related to detection by the low-
図5は実施の形態1に係る圧縮機1の運転中、停止中での圧縮機吐出側圧力と吸入側圧力の圧力変化の状況の一例を示す図である。この例では飽和温度を同じ値とし、図5(a)に示すR410A冷媒の場合と図5(b)に示すR404A冷媒の場合とで比較している。圧力変化幅は1.55MPa(R404A冷媒)から2.20MPa(R410A冷媒)に増加している。図5のように、バイパス電磁弁7を開くと、吐出側容積における冷媒が圧縮機1吸入側に流れ、圧縮機1の吐出側圧力が低下し、圧縮機1の吸入側圧力が上昇する。
FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a change in pressure between the compressor discharge side pressure and the suction side pressure during operation and stop of the
そして、高圧センサ12の検知に基づいて、冷凍機用コントローラ10は、吐出側圧力が起動不良の発生しない圧力である2.4MPa未満であり、オイルセパレータ2の破損を防ぐための圧力変動幅となる2.15MPa以上の圧力となったかどうかを判断する。吐出側圧力が2.4MPa未満、2.15MPa以上であると判断すると、バイパス電磁弁7を閉じる制御を行う(図4)。これにより、圧縮機1の吐出側圧力の必要以上の圧力低下を防ぎ、また吸入側圧力の必要以上の圧力上昇を防ぐことができる。
And based on the detection of the high pressure sensor 12, the
次に、冷凍システムにおける油回収運転について説明する。圧縮機1から冷媒と共に吐出し、オイルセパレータ2で採取しきれなかった冷凍機油は、冷媒と同様に、冷凍機16から流出し、ユニットクーラ17を通過して、再度冷凍機16に戻る。冷凍機16に戻った冷凍機油は圧縮機1に吸入される。
Next, oil recovery operation in the refrigeration system will be described. The refrigerating machine oil discharged from the
例えば本実施の形態のように、インバータ装置を有する圧縮機1の場合、冬場など負荷が小さい場合は、運転周波数が低い状態で運転を継続して行う場合がある。例えば運転周波数がある値以下の場合、冷媒流速が小さいため、冷凍機油が圧縮機1に戻らず、蒸発器5や配管内に滞留する場合がある。そこで、一定時間運転周波数が小さい運転を継続した場合、一旦圧縮機1を停止させた後、運転周波数を増速させて冷媒の流速を上げ、冷凍機16外に流出した冷凍機油を回収する油回収運転を行う場合がある。
For example, in the case of the
この油回収運転を行う場合には、起動前における圧縮機1の吐出側圧力が2.4MPa以下であっても、冷凍機用コントローラ10は、例えば所定の時間、バイパス電磁弁7を開くように制御し、圧縮機1の吸入側圧力が高くなるようにする。ここで、所定の時間については、オイルセパレータ2の破損を防ぐための圧力変動幅が2.00Mpaより低くならないようにする。また、ここでは、時間に基づく制御を行っているが、高圧センサ12、低圧センサ11の検知に係る圧力に基づくようにしてもよい。これにより、油回収運転時の圧縮機1の吸入側圧力が高くなり、吸入側圧力を必要な圧力まで下げるために、バイパス電磁弁7を開かない場合よりも吸入側圧力を目標まで下げるための能力が必要となり、運転周波数が上がるため、冷媒流量を多くすることができ、蒸発器5、配管内に滞留した冷凍機油をより確実に圧縮機1に戻すことができる。
When performing this oil recovery operation, the
以上のように、実施の形態1における冷凍システムでは、冷凍機16において、停止している圧縮機1を起動する際、吐出側圧力が起動不良を起こす可能性がある所定の圧力以上である場合に、バイパス電磁弁7を開いて、バイパス配管6を介して吐出側容積における冷媒を圧縮機1の吸入側に流して、吐出側圧力を下げるようにしたので、圧縮機1の起動時の負荷低減、起動不良を防ぐことができる。このとき、オイルセパレータ2が有するフロート41が壊れないように起動前後の吐出側圧力の変化幅を極力小さくし、必要以上に吐出側圧力を下げないようにしたので、圧縮機1の吐出側に設置されたオイルセパレータ2の破損を防ぐこと、返油不良を防ぐことができる。
As described above, in the refrigeration system in the first embodiment, when starting the
また、起動前において、吸入側圧力を不要に圧力上昇させないようにしたので、圧縮機1の吸入側圧力を必要な圧力まで下げるための運転動力(消費電力)を少なくすることができる。
Further, since the suction side pressure is not increased unnecessarily before starting, the driving power (power consumption) for reducing the suction side pressure of the
さらに、起動前にバイパス電磁弁7を開く時間を短くできるため、例えば圧縮機1を起動させるまでの時間を短くすることで、冷却対象の不要な温度上昇を防ぎ、温度を安定させることができる。不要な冷やしこみを少なくすることができる冷凍機を得るものである。
Furthermore, since the time for opening the
また、油回収運転を行う際には、吐出側圧力にかかわらずバイパス電磁弁7を開くようにしたので、圧縮機1の起動時における運転周波数を多くすることで、冷媒回路を循環する冷媒の流速を速くし、蒸発器5や配管等に滞留した冷凍機油を冷媒によって押し流すことで、より確実に圧縮機1に戻すことができる。
Further, when the oil recovery operation is performed, the
実施の形態2.
図6はこの発明の実施の形態2における冷凍システムの構成を表す図である。次に、実施の形態2の冷凍システムについて説明する。実施の形態2のシステムでは、実施の形態1の構成に対して、冷凍機16とユニットクーラ17との間とを連携して動作させることができるように、ユニットクーラ用コントローラ18をユニットクーラ17に設置し、冷凍機用コントローラ10と通信可能に接続する。
FIG. 6 is a diagram showing the configuration of the refrigeration system according to
ユニットクーラ用コントローラ18は、ユニットクーラ17内の各機器、手段等を制御するための制御手段である。本実施の形態においては、冷凍機用コントローラ10からの指示に基づいて、圧縮機1の起動前に蒸発器用電磁弁13の開閉、絞り弁4の開度を制御する。これにより、圧縮機1の吐出側の圧力を低減させて負荷を低減し、起動不良を防ぐ。また、本実施の形態では、蒸発器用電磁弁13を開き、絞り弁4の開度を拡げることで、圧縮機1吐出側の冷媒を吸入側に流すようにして吐出側圧力を下げるようにすることで、実施の形態1において冷凍機16が有していたバイパス配管6、バイパス電磁弁7は設置不要である。ここで、本実施の形態ではユニットクーラ用コントローラ18を設けて蒸発器用電磁弁13の開閉、絞り弁4の開度を制御するようにしたが、例えば冷凍機用コントローラ10が行うようにしてもよい。
The unit
図7は実施の形態2に係る圧縮機1の運転中、停止中での圧縮機吐出側圧力と吸入側圧力の圧力変化の状況の一例を示す図である。次に動作について説明する。実施の形態2の冷凍システムにおいては、冷凍機用コントローラ10が、例えば冷凍機16が運転可能な状態となったかどうかを判断する。運転可能な状態であると判断すると、さらに高圧センサ12の検知に係る圧縮機1の吐出側圧力が、例えば圧縮機1を起動させると起動不良が発生する可能性がある2.4MPaより高いかどうかを判断する。2.4MPaより高いと判断すると、冷凍機用コントローラ10はユニットクーラ用コントローラ18に信号を送る。
FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a state of pressure change between the compressor discharge side pressure and the suction side pressure during operation and stop of the
この信号を受けたユニットクーラ用コントローラ18は、蒸発器用電磁弁13及び膨張弁4を開く。これにより、冷媒回路において、冷媒が高圧側から低圧側に流れ、圧力差が縮まり、圧縮機1の吐出側圧力が低下し、吸入側圧力が上昇する。
Upon receiving this signal, the unit
そして、冷凍機用コントローラ10は、高圧センサ12の検知に係る圧縮機1の吐出側圧力が、例えば圧縮機1を起動させても起動不良が発生しない圧力である2.4MPa以下、フロート41の破損が生じない2.15MPa以上となったものと判断すると、圧縮機1を起動させる。これにより、圧縮機1の吐出側圧力が必要以上に低下するのを防ぎ、また圧縮機1の吸入側圧力が必要以上に上昇するのを防ぐ。
And the
以上のように、実施の形態2における冷凍システムでは、冷凍機16において、停止している圧縮機1を起動する際、吐出側圧力が起動不良を起こす可能性がある所定の圧力以上である場合に、蒸発器用電磁弁13を開き、絞り弁4の開度を拡げることで、圧縮機1吐出側の冷媒を吸入側に流すようにして吐出側圧力を下げるようにすることで圧縮機1の起動時の負荷低減、起動不良を防ぐことができる。このとき、実施の形態1のように、バイパス配管6及びバイパス電磁弁7を設ける必要がないので、安価に構成することができる。
As described above, in the refrigeration system according to the second embodiment, when starting the
実施の形態3.
図8はこの発明の実施の形態3における冷凍システムの構成を表す図である。次に実施の形態3の冷凍システムについて説明する。図8において、図1等と同じ符号を付している手段等については、基本的に同様の動作を行う。ここで、本実施の形態のバイパス配管6は、オイルセパレータ2(例えば、底面)と圧縮機1の吸入側配管とを配管接続しており、冷凍機油を圧縮機1に戻す(返油する)ための戻り配管としての役割も果たしている。
FIG. 8 is a diagram showing the configuration of the refrigeration system according to
図9は、実施の形態3に係るオイルセパレータ2の構成を表す図である。図9に示すように、本実施の形態のオイルセパレータ2は、フロート52の位置に基づいて油面が上限位置であるか否かを検知するための上側検知器51、下限位置であるか否かを検知するための下側検知器53を有している。このため、フロート52は、オイルセパレータ2に溜まった冷凍機油の量に基づいて上側検知器51と下側検知器53との間を変位する。そして、上側検知器51、下側検知器53は、フロート52と接触すると、冷凍機用コントローラ10にそれぞれ信号を送る。
FIG. 9 is a diagram illustrating the configuration of the
次に動作等について説明する。通常の動作においては、フロート52が上側検知器51に接触して送られた信号に基づいて、冷凍機用コントローラ10はバイパス電磁弁7を開く。これにより、冷凍機油はバイパス配管6を通過して圧縮機1の吸入側に流れ、圧縮機1に吸入されて戻る。オイルセパレータ2内の冷凍機油が少なくなっていって油面が低くなり、フロート52が下側検知器53と接触する。フロート52が下側検知器53に接触して送られた信号に基づいて、冷凍機用コントローラ10はバイパス電磁弁7を閉じる。
Next, the operation and the like will be described. In a normal operation, the
また、実施の形態2と同様に、圧縮機1の起動前において、冷凍機用コントローラ10は高圧センサ12の検知に係る圧縮機1の吐出側圧力が2.4MPaより高いかどうかを判断する。2.4MPaより高いと判断すると、バイパス電磁弁7を開く。
Similarly to the second embodiment, before the
例えばオイルセパレータ2内に冷凍機油が溜まっていれば、オイルセパレータ2内から冷凍機油が無くなった後、圧縮機1吐出側の冷媒がバイパス配管6を流れて圧縮機1吸入側に移動して圧縮機1の吐出側と吸入側との圧力差が縮まる。そして、冷凍機用コントローラ10は、高圧センサ12の検知に係る圧縮機1の吐出側圧力が、例えば圧縮機1を起動させても起動不良が発生しない圧力である2.4MPa以下、フロート41の破損が生じない2.15MPa以上となったものと判断すると、バイパス電磁弁7を閉じて圧縮機1を起動させる。これにより、圧縮機1の吐出側圧力が必要以上に低下するのを防ぐ。
For example, if refrigeration oil is accumulated in the
以上のように、実施の形態3の冷凍システムによれば、バイパス配管6を、オイルセパレータ2と圧縮機1の吸入側配管とを配管接続するようにし、冷凍機油を戻す際、吐出側圧力を下げる際にバイパス電磁弁7を開くようにしたので、冷凍機油を圧縮機1に戻す戻り配管としての役割とを兼用することができ、安価に構成することができる。
As described above, according to the refrigeration system of the third embodiment, the
上述した実施の形態では、冷凍システムへの適用について説明した。本発明は、これらの装置に限定することなく、例えば空気調和装置、給湯機等のヒートポンプ装置等、冷媒回路を構成する他の冷凍サイクル装置にも適用することができる。 In the embodiment described above, application to a refrigeration system has been described. The present invention is not limited to these devices, and can also be applied to other refrigeration cycle devices constituting a refrigerant circuit, such as an air conditioner, a heat pump device such as a water heater, and the like.
1 圧縮機、2 オイルセパレータ、3 凝縮器、4 絞り弁、5 蒸発器、6 バイパス配管、7 バイパス電磁弁、8 蒸発器用ファン、9 凝縮器用ファン、10 冷凍機用コントローラ、11 低圧センサ、12 高圧センサ、13 蒸発器用電磁弁、14 逆止弁、15 受液器、16 冷凍機、17 ユニットクーラ、18 ユニットクーラ用コントローラ、41 フロート、42 弁、51 上側検知器、52 フロート、53 下側検知器。
DESCRIPTION OF
Claims (5)
熱交換により前記冷媒を凝縮させる凝縮器と、
内部にフロートを有し、前記圧縮機と凝縮器との間に設けられ、前記圧縮機が吐出した冷媒から冷凍機油を分離して溜めておき、油面に基づいて変位するフロートの位置に基づいて溜まった冷凍機油を前記圧縮機の吸入側に戻すオイルセパレータと、
該オイルセパレータと前記凝縮器との間に設けられ、前記冷媒の逆流を防止する逆止弁と、
前記圧縮機の吐出側と前記逆止弁との間の配管と、前記圧縮機の吸入側の配管とを接続するバイパス配管と、
前記バイパス配管に前記冷媒を通過させるか否かを制御する開閉装置と
を備え、
検知手段の検知に係る前記圧縮機を起動する前の吐出側における圧力が所定の圧力より高い場合に前記開閉装置を開き、前記所定の圧力以下となると前記開閉装置を閉じて前記圧縮機を起動させることを特徴とする熱源側ユニット。 A compressor for compressing and discharging the sucked refrigerant;
A condenser for condensing the refrigerant by heat exchange;
Based on the position of the float that has a float inside, is provided between the compressor and the condenser, separates and accumulates refrigeration oil from the refrigerant discharged from the compressor, and is displaced based on the oil level An oil separator that returns the accumulated refrigeration oil to the suction side of the compressor;
A check valve provided between the oil separator and the condenser to prevent backflow of the refrigerant;
A bypass pipe connecting a pipe between the discharge side of the compressor and the check valve, and a pipe on the suction side of the compressor;
An opening and closing device that controls whether or not the refrigerant passes through the bypass pipe;
When the pressure on the discharge side before starting the compressor related to detection by the detection means is higher than a predetermined pressure, the opening / closing device is opened, and when the pressure falls below the predetermined pressure, the opening / closing device is closed and the compressor is started A heat source unit characterized in that
前記凝縮器の凝縮に係る冷媒を減圧させるための絞り装置と、
熱交換により減圧に係る冷媒を蒸発させる蒸発器とを配管接続して冷媒回路を構成することを特徴とする冷凍サイクル装置。 A compressor, a condenser and an oil separator of the heat source side unit according to claim 1 or 2,
A throttling device for depressurizing the refrigerant related to the condensation of the condenser;
A refrigeration cycle apparatus comprising a refrigerant circuit connected by piping to an evaporator for evaporating a refrigerant related to decompression by heat exchange.
熱交換により前記冷媒を凝縮させる凝縮器と、
凝縮に係る冷媒を減圧させるための絞り装置と、
熱交換により減圧に係る冷媒を蒸発させる蒸発器とを配管接続して冷媒回路を構成し、
内部にフロートを有し、前記圧縮機と凝縮器との間に設けられ、前記圧縮機が吐出した冷媒から冷凍機油を分離して溜めておき、油面に基づいて変位するフロートの位置に基づいて溜まった冷凍機油を前記圧縮機の吸入側に戻すオイルセパレータを備え、
前記冷媒回路において、検知手段の検知に係る前記圧縮機を起動する前の吐出側における圧力が所定の圧力より高い場合に前記絞り装置の開度を広げ、前記所定の圧力以下となると前記圧縮機を起動させることを特徴とする冷凍サイクル装置。 A compressor for compressing and discharging the sucked refrigerant;
A condenser for condensing the refrigerant by heat exchange;
A throttling device for depressurizing the refrigerant for condensation;
A refrigerant circuit is configured by connecting a pipe to an evaporator that evaporates the refrigerant related to decompression by heat exchange,
Based on the position of the float that has a float inside, is provided between the compressor and the condenser, separates and accumulates refrigeration oil from the refrigerant discharged from the compressor, and is displaced based on the oil level An oil separator for returning the accumulated refrigeration oil to the suction side of the compressor;
In the refrigerant circuit, when the pressure on the discharge side before starting the compressor related to detection by the detection means is higher than a predetermined pressure, the opening of the expansion device is widened, and when the pressure becomes equal to or lower than the predetermined pressure, the compressor The refrigeration cycle apparatus characterized by starting up.
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