JP2006125738A - Refrigeration unit - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、過冷却熱交換器を備えた冷凍装置に関する。 The present invention relates to a refrigeration apparatus including a supercooling heat exchanger.
一般に、圧縮機、熱源側熱交換器、減圧装置及び利用側熱交換器を備えた冷凍装置が知られている。この種のものでは、冷凍装置のCOP(成績係数)を増大させるため、減圧装置と利用側熱交換器との間に、過冷却回路(例えば、熱交換器)を備えたものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。また、この種のものでは、冷媒回路中の液管と、圧縮機の吸込管とをリキッド管で接続し、圧縮機の吐出温度が設定値を超えて大きく上昇した場合、圧縮機のモータ巻線を保護するため、リキッド管を通じて冷媒回路中の液冷媒を圧縮機の吸込管に戻して当該圧縮機を冷却するものが提案されている。
しかしながら、従来の構成では、COP(成績係数)の増大、並びに圧縮機の効果的な冷却を実現するため、上記冷媒回路中に、過冷却回路、並びにリキッド管等を設けなければならず、余分な配管、弁類が必要になり、それに伴い制御が煩雑化すると共に、製造コストが増大する等の問題があった。 However, in the conventional configuration, in order to realize an increase in COP (coefficient of performance) and effective cooling of the compressor, a supercooling circuit, a liquid pipe, and the like must be provided in the refrigerant circuit. Piping and valves are required, which causes problems such as complicated control and increased manufacturing costs.
そこで、本発明の目的は、上述した従来の技術が有する課題を解消し、配管類の簡素化を図った上で、COP(成績係数)の増大、並びに圧縮機の効果的な冷却を実現することができる冷凍装置を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to solve the problems of the conventional techniques described above, simplify piping, and increase COP (coefficient of performance) and effectively cool the compressor. An object of the present invention is to provide a refrigeration apparatus that can be used.
上記課題を解決するため、本発明は、圧縮機、熱源側熱交換器、減圧装置及び利用側熱交換器を備えた冷凍装置において、前記減圧装置と前記利用側熱交換器との間に、前記減圧装置を経た冷媒をそのまま利用側熱交換器に導く第1冷媒通路と、前記減圧装置を経て、更に別の膨張弁を経た冷媒を前記圧縮機の吸込管に導く第2冷媒通路とを含み、各冷媒通路を流れる冷媒間で熱交換させて、前記第1冷媒通路を流れる冷媒を過冷却する過冷却熱交換器を備え、前記圧縮機の吸込ガス過熱度に応じて前記別の膨張弁の弁開度を制御すると共に、前記圧縮機の吐出温度が予め設定された設定値に達した場合には、前記圧縮機の吸込ガス過熱度に係わらず、前記別の膨張弁の弁開度を増大させる制御手段を備えたことを特徴とする。 In order to solve the above problems, the present invention provides a refrigeration apparatus including a compressor, a heat source side heat exchanger, a decompression device, and a use side heat exchanger, and between the decompression device and the use side heat exchanger, A first refrigerant passage that guides the refrigerant that has passed through the decompression device to the use-side heat exchanger as it is, and a second refrigerant passage that guides the refrigerant that has passed through another expansion valve to the suction pipe of the compressor through the decompression device. Including a supercooling heat exchanger that supercools the refrigerant flowing through the first refrigerant passage by exchanging heat between the refrigerants flowing through the respective refrigerant passages, and the additional expansion according to the degree of superheat of the suction gas of the compressor When the valve opening degree of the valve is controlled and the discharge temperature of the compressor reaches a preset set value, the valve of the other expansion valve is opened regardless of the degree of superheat of the suction gas of the compressor. A control means for increasing the degree is provided.
また、本発明において、前記制御手段が、前記圧縮機の吐出温度の上昇に応じて前記膨張弁の弁開度を徐々に増大させる制御を行うようにしてもよい。 In the present invention, the control means may perform control to gradually increase the valve opening of the expansion valve in accordance with an increase in the discharge temperature of the compressor.
さらに、本発明において、前記制御手段が、前記圧縮機の吸込ガス過熱度の上昇に応じて前記膨張弁の弁開度を徐々に増大させる制御を行うようにしてもよい。 Furthermore, in the present invention, the control means may perform control to gradually increase the valve opening of the expansion valve in accordance with an increase in the suction gas superheat degree of the compressor.
また、前記制御手段が、前記圧縮機の吐出温度が予め設定された温度を超えた場合は、前記膨張弁の弁開度を増大させる制御を行い、前記圧縮機の吐出温度が予め設定された温度以下であり、かつ、前記圧縮機の吸込ガス過熱度が、予め設定された過熱度を超えた場合は、前記膨張弁の弁開度を増大させる制御を行い、前記圧縮機の吐出温度が予め定められた温度以下であり、かつ、前記圧縮機の吸込ガス過熱度が予め設定された過熱度以下であった場合は、前記膨張弁の弁開度を減少させる制御を行うようにしてもよい。 Further, when the discharge temperature of the compressor exceeds a preset temperature, the control means performs control to increase the valve opening of the expansion valve, and the discharge temperature of the compressor is preset. When the temperature is equal to or lower than the temperature and the suction gas superheat degree of the compressor exceeds a preset superheat degree, control is performed to increase the valve opening of the expansion valve, and the discharge temperature of the compressor is If the suction gas superheat degree of the compressor is equal to or lower than a predetermined temperature and the superheat degree is equal to or lower than a preset superheat degree, control may be performed to reduce the valve opening of the expansion valve. Good.
本発明によれば、2重管によって、室外熱交換器から室内ユニットへ供給される冷媒を冷却するとともに、この2重管の外管を通った冷媒を圧縮機に戻すことで、圧縮機を冷却することができる。これにより、圧縮機を冷却するためのリキッド管を別途設ける必要がなくなるので、配管の簡略化を実現できる。 According to the present invention, the refrigerant supplied from the outdoor heat exchanger to the indoor unit is cooled by the double pipe, and the refrigerant passing through the outer pipe of the double pipe is returned to the compressor. Can be cooled. This eliminates the need to separately provide a liquid pipe for cooling the compressor, thereby simplifying the piping.
以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について説明する。
図1において、1は空気調和装置(冷凍装置)を示す。この空気調和装置1は、複数台(2台)の室外ユニット2A、2Bと、複数台(2台)の室内ユニット3A、3Bとを備えている。この空気調和装置1では、室外ユニット2A、2Bと室内ユニット3A、3Bとを接続する冷媒配管5が、低圧ガス管6と、高圧ガス管7と、液管8とから構成され、室内ユニット3A、3Bを同時に冷房運転若しくは暖房運転可能とし、または、これらの冷房運転(ドライ運転を含む)と暖房運転とを混在して実施可能としている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
In FIG. 1, 1 shows an air conditioning apparatus (refrigeration apparatus). The air conditioner 1 includes a plurality (two) of
室内ユニット3Aは、室内熱交換器(利用側熱交換器)10と膨張弁11とを備えて構成され、この室内熱交換器10の一端は、膨張弁11を介して液管8に配管接続されている。また、室内熱交換器10の他端には、分岐管12が接続され、この分岐管12は、高圧ガス分岐管12Aと低圧ガス分岐管12Bとに分岐し、一方の高圧ガス分岐管12Aは第1開閉弁(例えば、電磁弁)13を介して高圧ガス管7に接続され、他方の低圧ガス分岐管12Bは第2開閉弁(例えば、電磁弁)14を介して低圧ガス管6に接続されている。また、室内ユニット3Aには、室外熱交換器21の出入口温度や室温を検出する温度センサ等が配置される他、これらセンサの検出結果を入力してこの室内ユニット3Aの制御を行う室内制御装置(図示せず)を備えている。
室内ユニット3Bは、室内ユニット3Aと略同一の構成であるため、同一の部分に同一の符号を付して示し、重複する説明は省略する
The indoor unit 3 </ b> A includes an indoor heat exchanger (use side heat exchanger) 10 and an expansion valve 11, and one end of the
Since the
図2は、室外ユニット2Aの構成を拡大して示す回路図である。なお、室外ユニット2Bは略同様の構成であり、その説明を省略する。
室外ユニット2Aは、能力可変型の圧縮機(DCインバータ圧縮機)20Aと、能力一定型の圧縮機(AC圧縮機)20B1、20B2と、オイルセパレータ25と、室外熱交換器(熱源側熱交換器)21と、膨張弁(減圧装置)26と、レシーバタンク23等から概略構成されている。以下、各圧縮機20A、20B1、20B2を特に区別する必要がない場合は、圧縮機20と表記する。
FIG. 2 is an enlarged circuit diagram showing the configuration of the
The
各圧縮機20A、20B1、20B2は、圧縮動作時に内部が高圧となる高圧容器の圧縮機であり、一の圧縮機20の高圧部(高圧容器内)と他の圧縮機20の低圧部(吸込管内)とがオイル管61で連結され、このオイル管61にはキャピラリーチューブ(絞り)62が設けられている。
Each of the
各圧縮機20A、20B1、20B2は、並列接続され、各圧縮機20A、20B1、20B2の吸込口に共通接続された吸込管30が、アキュムレータ24を介して低圧ガス管6に接続される。また、各圧縮機20A、20B1、20B2の吐出口に接続された吐出管31は、オイルセパレータ25を経て延出し、2つに分岐し、一方の冷媒吐出分岐管31Aが高圧ガス管7に接続され、他方の冷媒吐出分岐管31Bが室外熱交換器21に接続されている。
The
ここで、上記冷媒吐出分岐管31Bには、切換弁40が設けられ、この切換弁40が開くと、圧縮機20の吐出冷媒が、室外熱交換器21に供給される。
上記切換弁40と室外熱交換器21の間には、一つのポートAが塞がれた、四方弁41が設けられ、この四方弁41は、室外熱交換器21の一端と、切換弁40につながる管路31Bとを連通し、或いは、室外熱交換器21の一端と、圧縮機20の吸込管30につながる管路32とを連通する。
Here, the refrigerant
Between the
補助冷却回路(過冷却熱交換器)28は、いわゆる2重管式熱交換器であり、内管には、レシーバタンク23と液管8とに接続される配管(第1冷媒通路)33が連通し、外管には、配管33から分岐して冷媒吸込管30に接続される分岐管(第2冷媒通路)34が連通する。分岐管34には、後述する電動膨張弁(別の膨張弁)29が配設される。
The auxiliary cooling circuit (supercooling heat exchanger) 28 is a so-called double pipe heat exchanger, and a pipe (first refrigerant passage) 33 connected to the
後述するように、室内ユニット3A、3Bの冷房運転に対応して、室外ユニット2Aにおいて圧縮機20から吐出された冷媒が室外熱交換器21を通り、液管8を介して室内ユニット3A、3Bに流れる場合、補助冷却回路28の内管には、レシーバタンク23から液管8に流れる冷媒が通る。一方、補助冷却回路28の外管には電動膨張弁29を通って膨張した冷媒が通り、内管を通る冷媒との間で熱交換され、内管を通る冷媒が冷却される。
As will be described later, in response to the cooling operation of the
これにより、レシーバタンク23から液管8に流れる冷媒が冷却されるので、例えばこの冷媒が気体と液体の2相であった場合、冷却により液体1相となって、液管8を通る際の圧力損失が減少し、COPの改善に寄与する。これは、補助冷却回路28の冷却容量を、レシーバタンク23から液管8に流れる冷媒が液体1相となるよう設計すれば、容易に実現できる。
As a result, the refrigerant flowing from the
また、補助冷却回路28の外管を通った冷媒は、冷媒配管(第2冷媒通路)35を介して圧縮機20の冷媒吸込管30に戻される。これにより、圧縮機20の吸込口に低温の冷媒が流入するので、圧縮機20が冷却される。
電動膨張弁29は、ステッピングモータ(図示略)を備え、このステッピングモータの動作により開閉される膨張弁である。電動膨張弁29が備えるステッピングモータは、室外制御装置100から入力されるパルスに従って所定角度ずつ回転し、電動膨張弁29の弁開度を全閉から全開まで調節する。この電動膨張弁29の弁開度が調節されることにより、分岐管34から補助冷却回路28の外管に流れる冷媒の量が調節される。
The refrigerant that has passed through the outer pipe of the
The
オイルセパレータ25には、オイルセパレータ25に溜められたオイル量が所定量以上の場合に、余剰のオイル(潤滑油)を圧縮機20の吸込管30に戻す冷媒戻し管45と、当該オイルセパレータ25と他の室外ユニット2Bのオイルセパレータ25とを接続するためのオイルバランス管46とが接続される。冷媒戻し管45にはキャピラリーチューブ36が配設され、オイルバランス管46にはキャピラリーチューブ37、バランス弁42、および逆止弁48が直列に配設されている。
The
オイルバランス管46は、図1に示すように、オイル管47を介して他の室外ユニット2Bのオイルセパレータ25と接続されると共に、このオイルバランス管46から分岐する分岐管45Aを介して冷媒戻し管45に接続される。この分岐管45Aには、開閉弁44が設けられる。このため、オイルバランス管46の開閉弁42が開き、オイル分岐管45Aの開閉弁44が閉じると、オイルセパレータ25に貯留されたオイルが他の室外ユニット2Bに供給される。また、開閉弁42が閉じ、開閉弁44が開くと、他の室外ユニット2Bから供給されたオイルが、逆止弁48により止められてオイル分岐管45Aへ流れ、分岐管45Aを介して冷媒戻し管45に供給され、これによって、室外ユニット2A、2B間をオイルが行き来可能に構成されている。
As shown in FIG. 1, the
さらに、オイルバランス管46には、バランス弁42と逆止弁48との間において、冷媒吐出分岐管31Aから分岐する冷媒吐出分岐管31Cが接続される。冷媒吐出分岐管31Cにはバイパス弁43が配設され、このバイパス弁43が開くと、冷媒吐出分岐管31Cからオイルバランス管46に高圧の冷媒が流入する。上述のようにオイルバランス管46の開閉弁42を開き、オイル分岐管45Aの開閉弁44を閉じて、オイルセパレータ25内のオイルを他の室外ユニット2Bに供給する場合に、バイパス弁43が開くと、高圧の冷媒によってオイルバランス管46内のオイルがオイル管47へ押し流され、他の室外ユニット2Bに速やかにオイルが供給される。
Further, a refrigerant
また、レシーバタンク23の上部には分岐管51の一端が接続される。分岐管51の他端は二股に分岐して、その一方は、開閉弁50およびキャピラリーチューブ52を介して低圧ガス管6に接続され、他方は、キャピラリーチューブ54および開閉弁53を介して、冷媒吐出分岐管31Aに接続される。レシーバタンク23の内部には気体の冷媒と液体の冷媒とが存在するが、レシーバタンク23に分岐管51が接続される部分は気体の冷媒に接する位置となっている。
One end of the
開閉弁53が開放されると、冷媒吐出分岐管31Aからの高圧の冷媒がキャピラリーチューブ54を介してレシーバタンク23に流入し、レシーバタンク23内の冷媒が液管8に向けて押し出される。例えば、室内ユニット3A、3Bにおいて冷媒不足が生じた場合に、開閉弁53を開放すると、レシーバタンク23内に貯留された冷媒が室内ユニット3A、3Bに供給され、冷媒不足を解消できる。
When the on-off
一方、開閉弁50が開放されると、レシーバタンク23内の気体の冷媒が分岐管51を介して低圧ガス管6に流出する。例えば、空気調和装置1の運転を停止する際に、空気調和装置1を循環する冷媒をレシーバタンク23に集めようとする場合、キャピラリーチューブ52を開放すると、レシーバタンク23内の高圧の冷媒ガスが低圧ガス管6に供給され、室内ユニット3A、3B内の冷媒が室外ユニット2A、2Bに向けて押し流されるので、冷媒をレシーバタンク23に集めることができる。
On the other hand, when the on-off
室外ユニット2Aにおいて、各圧縮機20A、20B1、20B2には、それぞれ、吐出ガスの圧力を検出する圧力センサSB1、SB2、SB3と、吐出ガスの温度を検出する温度センサSP1、SP2、SPが配設される。また、冷媒吸込管30には、圧縮機20の吸込ガス圧力を検出する圧力センサSA1と、吸込ガス温度を検出するSP4とが配設される。さらに、室外熱交換器21には、室外熱交換器21の出入口温度を検出する温度センサSO1、SO2が配設される。これらの圧力センサおよび温度センサは、いずれも室外制御装置100に接続され、室外制御装置100は、これら各センサにより検出された圧力または温度を取得する。なお、室外ユニット2Aにおいて、さらに別の圧力センサまたは温度センサを備えることは勿論可能である。
In the
100は、室外制御装置である。
この空気調和装置1は、図示を省略したリモートコントローラを備え、室外ユニット2A、2Bのいずれかの室外制御装置100が、リモートコントローラを介して入力したユーザ指示等に応じて、他の室外制御装置100や室内制御装置と通信し、この空気調和装置1全体の運転制御を行う。具体的には、室外制御装置100は、ユーザにより指示された動作を実現するため、自ユニットが備える圧力センサ、温度センサにより検出された圧力および温度に基づき、各種弁を開閉・切換する制御を行う。
The air conditioner 1 includes a remote controller (not shown), and the
全ての室内ユニット3A、3Bを同時に冷房運転する場合、各室外ユニット2A、2Bでは、切換弁40が開くと共に四方弁41が切換制御され、また、各室内ユニット3A、3Bでは第1開閉弁13が閉じ、第2開閉弁14が開く。この場合、圧縮機20の吐出冷媒が、オイルセパレータ25を介して室外熱交換器21に供給され、ここで放熱・凝縮して液冷媒となり、レシーバタンク23及び補助冷却回路28を経て液管8に供給される。
そして、室内ユニット3A、3Bにおいては、液管8を介して液冷媒が膨張弁11を介して室内熱交換器10に供給され、ここで吸熱・蒸発し、低温低圧のガス冷媒となり、第2開閉弁14を介して低圧ガス管6に供給される。
この低圧ガス管6に供給されたガス冷媒は、室外ユニット2A、2Bの吸込管30を介して圧縮機20で再び圧縮される。これによって、全ての室内ユニット3A、3Bで同時に冷房運転が可能になる。
When all the
In the
The gas refrigerant supplied to the low-
一方、全ての室内ユニット3A、3Bを同時に暖房運転する場合、各室外ユニット2A、2Bでは、切換弁40が閉じると共に四方弁41が切換制御され、各室内ユニット3A、3Bでは第1開閉弁13が開き、第2開閉弁14が閉じる。この場合、圧縮機20が吐出した高温高圧のガス冷媒が、オイルセパレータ25を介して高圧ガス管7に供給される。そして、室内ユニット3A、3Bにおいては、高圧ガス管7を介してガス冷媒が室内熱交換器10に供給され、ここで、放熱・凝縮して液冷媒となった後、膨張弁11を介して液管8に供給される。この液管8に供給された液冷媒は、室外ユニット2A、2Bの冷媒配管33及びレシーバタンク23を介して室外熱交換器21に供給され、ここで、吸熱・蒸発し、ここで低温低圧のガス冷媒となり、吸込管30を介して圧縮機20で再び圧縮される。これによって、全ての室内ユニット3A、3Bで同時に暖房運転が可能になる。
On the other hand, when all the
また、暖房運転と冷房運転の混在運転を行う場合、例えば、室内ユニット3Aを暖房運転し、室内ユニット3Bを冷房運転する場合、室外ユニット2A、2Bが上記同時暖房運転の場合と同様に制御される一方、室内ユニット3Aにおいては、第1開閉弁13が閉じ、第2開閉弁14が開き、室内ユニット3Bにおいては、第1開閉弁13が開き、第2開閉弁15が閉じる。この場合、各室外ユニット2A、2Bから高温高圧のガス冷媒が高圧ガス管7に供給され、室内ユニット3Aにおいては、高圧ガス管7を介してガス冷媒が室内熱交換器10に供給され、ここで放熱・凝縮して液冷媒となった後、膨張弁11を介して液管8に供給される。この液管8に供給された液冷媒の一部は室外ユニット2A、2Bへ戻り、室外熱交換器21で吸熱・蒸発し、低温低圧のガス冷媒となる。
Further, when performing a mixed operation of heating operation and cooling operation, for example, when the
一方、液管8に供給された液冷媒の残りは、室内ユニット3Bの室内熱交換器10に供給され、ここで吸熱・蒸発し、低温低圧のガス冷媒となった後、第2開閉弁14を介して低圧ガス管6に供給される。
そして、低圧ガス管6に供給された冷媒は、室外熱交換器21を経た上記ガス冷媒と共に、吸込管30を介して圧縮機20で再び圧縮される。これによって、室内ユニット3A、3B毎に暖房運転と冷房運転とが可能になる。
On the other hand, the remainder of the liquid refrigerant supplied to the liquid pipe 8 is supplied to the
The refrigerant supplied to the low-
ここで、室外ユニット2Aにおいて、室内ユニット3A、3Bの冷房運転に対応した動作をする場合、すなわち、切換弁40が開くと共に四方弁41が切換制御され、圧縮機20の吐出冷媒が室外熱交換器21およびレシーバタンク23を経て液管8に供給される場合における、電動膨張弁29の制御について説明する。
Here, in the
図3は、室外制御装置100による電動膨張弁29の弁開度制御に係る動作を示すフローチャートである。
この図3に示す動作に先立って、室外ユニット2Aにおいては、予め、圧縮機20の吐出温度および圧縮機20の吸込ガスの過熱度について設定が行われ、室外制御装置100は、設定された値を記憶する。
FIG. 3 is a flowchart showing an operation related to the valve opening degree control of the
Prior to the operation shown in FIG. 3, in the outdoor unit 2 </ b> A, the discharge temperature of the compressor 20 and the superheat degree of the suction gas of the compressor 20 are set in advance, and the
室外制御装置100は、まず、温度センサSP1、SP2、SP3により検出される圧縮機20の吐出温度を取得し、圧縮機20の吐出ガスの温度が、予め設定された値を超えたか否かを判別する(ステップS1)。このステップS1で、室外制御装置100は、温度センサSB1、SB2、SB3のうちいずれか一つにより検出された温度が設定値を超えていた場合は、吐出ガスの温度が設定値を超えたと判別する。このため、ステップS1では、3つの圧縮機20A、20B1、20B2のうち、少なくとも1台の圧縮機における吐出ガス温度が設定値を超えた場合、Yesとなる。
The
ここで、圧縮機20の吐出温度が設定値を超えていた場合(ステップS1;Yes)、室外制御装置100は電動膨張弁29を制御して、現在の状態よりもさらに開かせる(ステップS2)。このステップS2で、室外制御装置100は、電動膨張弁29が備えるステッピングモータ(図示略)に対して所定数のパルスを送出し、電動膨張弁29を開く方向に、所定の角度だけステッピングモータを回転させる。これにより、電動膨張弁29の弁開度が、現在の状態よりも増大する。
このステップS2の後、室外制御装置100はステップS1の動作に戻る。
Here, when the discharge temperature of the compressor 20 exceeds the set value (step S1; Yes), the
After this step S2, the
また、圧縮機20の吐出温度が設定値を超えていなかった場合(ステップS1;No)、室外制御装置100は、圧縮機20の吸込ガスの過熱度が、予め設定された値を超えたか否かを判別する(ステップS3)。このステップS3で、室外制御装置100は、圧力センサSA1により検出された、圧縮機20の吸込ガスの圧力をもとに飽和温度を算出し、算出した飽和温度と、温度センサSP4により検出された実際の吸込ガスの温度との温度差に基づいて、吸込ガスの過熱度を求める。そして、求めた過熱度が設定値を超えているか否かを判別する。
When the discharge temperature of the compressor 20 does not exceed the set value (step S1; No), the
ここで、吸込ガスの過熱度が設定値を超えていた場合(ステップS3;Yes)、室外制御装置100は、ステップS2に移行して、電動膨張弁29を開く制御を行う。
また、吸込ガスの過熱度が設定値を超えていなかった場合には(ステップS3;No)、室外制御装置100は、電動膨張弁29を、現在の状態よりもさらに閉じる制御を行う(ステップS4)。このステップS4で、室外制御装置100は、電動膨張弁29が備えるステッピングモータ(図示略)に対して所定数のパルスを送出し、電動膨張弁29を閉じる方向に、所定の角度だけステッピングモータを回転させる。これにより、電動膨張弁29の弁開度が、現在の状態よりも減少する。
このステップS4の後、室外制御装置100はステップS1の動作に戻る。
Here, if the superheat degree of the suction gas exceeds the set value (step S3; Yes), the
When the superheat degree of the suction gas does not exceed the set value (step S3; No), the
After step S4, the
図3に示す動作によれば、圧縮機20の吸込ガスの過熱度が設定値以下の場合、電動膨張弁29の弁開度を減少させる制御が行われ、圧縮機20の吸込ガスの過熱度が設定値を超えた場合は、電動膨張弁29の弁開度を増大させる制御が行われるので、液圧縮を起こす可能性が高まらない範囲において、圧縮機20に冷媒が供給される。さらに、圧縮機20の吐出温度が設定値よりも高い場合には、圧縮機20の吸込ガスの過熱度に係わらず電動膨張弁29の弁開度を増大させる制御が行われ、圧縮機20が冷却される。
また、空気調和装置1の運転中に図3に示す動作を繰り返し実行することで、室外制御装置100により、圧縮機20の吐出温度の上昇に応じて電動膨張弁29の弁開度を徐々に増大させ、また、圧縮機20の吸込ガス過熱度の上昇に応じて電動膨張弁29の弁開度を徐々に増大させるように、制御が行われる。
According to the operation shown in FIG. 3, when the superheat degree of the suction gas of the compressor 20 is equal to or less than the set value, the valve opening degree of the
Further, by repeatedly executing the operation shown in FIG. 3 during the operation of the air conditioner 1, the
以上のように、本発明の実施の形態にかかる空気調和装置1によれば、室外ユニット2A、2Bにおいて、室外熱交換器21から膨張弁26を経て吐出される冷媒をそのまま室内ユニット3A、3Bが備える室内熱交換器10に導く配管33と、室外熱交換器21から膨張弁26を経て吐出される冷媒を、電動膨張弁29を経て圧縮機20の吸込口に導く分岐管34および冷媒配管35とに連通する補助冷却回路28において、各冷媒通路を流れる冷媒間で熱交換させる構成として、室外制御装置100により、圧縮機20の吸込ガス過熱度に応じて電動膨張弁29の弁開度を制御すると共に、圧縮機20の吐出温度が予め設定された設定値に達した場合には、圧縮機20の吸込ガス過熱度に係わらず、電動膨張弁29の弁開度を増大させるので、膨張弁26から液管8を介して室内ユニット3A、3Bへ流れる冷媒を過冷却するとともに、圧縮機20の吸込口に冷媒を供給して圧縮機20を冷却することができる。さらに、電動膨張弁29の弁開度を圧縮機20の吸込ガスの過熱度に基づいて制御することで、例えば、圧縮機20の吸込ガスの過熱度が低い場合、すなわち、圧縮機20が液圧縮を起こす可能性が高い場合に、電動膨張弁29の弁開度を減少させて、液圧縮を防止できる。
これにより、COPの増大を図るとともに、圧縮機20を効果的に冷却することが可能である。さらに、従来用いられてきた圧縮機20を冷却するためのリキッド管を備える必要がなく、配管類の簡素化を図ることが可能である。
As described above, according to the air conditioner 1 according to the embodiment of the present invention, in the
As a result, the COP can be increased and the compressor 20 can be effectively cooled. Furthermore, it is not necessary to provide a liquid pipe for cooling the compressor 20 that has been conventionally used, and the piping can be simplified.
また、図3を参照して説明したように、室外制御装置100により、温度センサSP1、SP2、SP3により検出される圧縮機20の吐出温度の上昇に基づいて、電動膨張弁29の弁開度が徐々に増大するように電動膨張弁29を制御するので、圧縮機20の過熱状態に応じた量の冷媒を圧縮機20に供給し、圧縮機20を効果的に、かつ十分に冷却することができる。
Further, as described with reference to FIG. 3, the valve opening degree of the
さらに、図3を参照して説明したように、室外制御装置100により、圧力センサSA1により検出される吸込ガスの圧力から飽和温度を算出し、算出した飽和温度と、温度センサSP4により検出される吸込ガスの温度とをもとに吸込ガスの過熱度を求め、求めた過熱度の上昇に応じて電動膨張弁29の弁開度が徐々に増大するよう電動膨張弁29を制御するので、多量の冷媒が冷媒配管35から圧縮機20に供給される状態で、圧縮機20が液圧縮を起こす可能性が高くなると、電動膨張弁29の弁開度が減少する。これにより、圧縮機20における液圧縮の発生を確実に防止し、効果的に圧縮機20を冷却できる。
Furthermore, as described with reference to FIG. 3, the
具体的には、室外制御装置100は、圧縮機20の吐出温度が予め設定された温度を超えた場合は、電動膨張弁29の弁開度を増大させる制御を行い、圧縮機20の吐出温度が予め設定された値以下であり、かつ、圧縮機20の吸込ガスの過熱度が、予め設定された値を超えた場合は、電動膨張弁29の弁開度を増大させる制御を行い、圧縮機20の吐出温度が予め定められた値以下であり、かつ、圧縮機20の吸込ガスの過熱度が予め設定された値以下であった場合は、電動膨張弁29の弁開度を減少させる制御を行う。これにより、圧縮機20を、液圧縮を防止しつつ十分に冷却することができる。
Specifically, the
なお、上述した実施の形態は、本発明の一実施態様を示すものであり、本発明の範囲内で任意に変形及び応用可能であることは勿論である。例えば、上述した実施の形態では、空気調和装置1が2台の室内ユニットと2台の室外ユニットとを備える構成としたが、本発明はこれに限定されず、室外ユニットの数および室内ユニットの数は任意であり、その他の細部構成についても任意に変更可能である。 The embodiment described above shows one embodiment of the present invention, and it is needless to say that the embodiment can be arbitrarily modified and applied within the scope of the present invention. For example, in the above-described embodiment, the air conditioner 1 is configured to include two indoor units and two outdoor units. However, the present invention is not limited to this, and the number of outdoor units and the number of indoor units are The number is arbitrary, and other details can be arbitrarily changed.
1 空気調和装置(冷凍装置)
2A、2B 室外ユニット
3A、3B 室内ユニット
5 冷媒配管
10 室内熱交換器(利用側熱交換器)
20A、20B1、20B2 圧縮機
21 室外熱交換器(熱源側熱交換器)
22 膨張弁
23 レシーバタンク
24 アキュムレータ
25 オイルセパレータ
26 膨張弁(減圧装置)
28 補助冷却回路(過冷却熱交換器)
29 電動膨張弁(別の膨張弁)
30 冷媒吸込管
31 冷媒吐出管
31A、31B、31C 冷媒吐出分岐管
32 暖房経路用配管
33 配管(第1冷媒通路)
34 分岐管(第2冷媒通路)
35 冷媒配管(第2冷媒通路)
100 室外制御装置(制御手段)
SA1 圧力センサ
SP1、SP2、SP3、SP4 温度センサ
1 Air conditioning equipment (refrigeration equipment)
2A,
20A, 20B1,
22
28 Auxiliary cooling circuit (supercooling heat exchanger)
29 Electric expansion valve (another expansion valve)
30
34 Branch pipe (second refrigerant passage)
35 Refrigerant piping (second refrigerant passage)
100 Outdoor control device (control means)
SA1 Pressure sensor SP1, SP2, SP3, SP4 Temperature sensor
Claims (4)
前記減圧装置と前記利用側熱交換器との間に、前記減圧装置を経た冷媒をそのまま利用側熱交換器に導く第1冷媒通路と、前記減圧装置を経て、更に別の膨張弁を経た冷媒を前記圧縮機の吸込管に導く第2冷媒通路とを含み、各冷媒通路を流れる冷媒間で熱交換させて、前記第1冷媒通路を流れる冷媒を過冷却する過冷却熱交換器を備え、
前記圧縮機の吸込ガス過熱度に応じて前記別の膨張弁の弁開度を制御すると共に、前記圧縮機の吐出温度が予め設定された設定値に達した場合には、前記圧縮機の吸込ガス過熱度に係わらず、前記別の膨張弁の弁開度を増大させる制御手段を備えたこと、
を特徴とする冷凍装置。 In a refrigeration apparatus comprising a compressor, a heat source side heat exchanger, a decompression device and a use side heat exchanger,
A first refrigerant passage that guides the refrigerant that has passed through the pressure reducing device to the user side heat exchanger as it is between the pressure reducing device and the use side heat exchanger, and a refrigerant that has passed through the pressure reducing device and another expansion valve. And a second refrigerant passage that leads to a suction pipe of the compressor, and includes a supercooling heat exchanger that causes heat exchange between the refrigerant flowing through each refrigerant passage and supercools the refrigerant flowing through the first refrigerant passage,
Control the valve opening of the other expansion valve according to the suction gas superheat degree of the compressor, and when the discharge temperature of the compressor reaches a preset set value, the suction of the compressor Regardless of the degree of gas superheating, provided with a control means for increasing the valve opening of the other expansion valve,
A refrigeration apparatus characterized by.
前記圧縮機の吐出温度が予め設定された温度を超えた場合は、前記膨張弁の弁開度を増大させる制御を行い、
前記圧縮機の吐出温度が予め設定された温度以下であり、かつ、前記圧縮機の吸込ガス過熱度が、予め設定された過熱度を超えた場合は、前記膨張弁の弁開度を増大させる制御を行い、
前記圧縮機の吐出温度が予め定められた温度以下であり、かつ、前記圧縮機の吸込ガス過熱度が予め設定された過熱度以下であった場合は、前記膨張弁の弁開度を減少させる制御を行うこと、
を特徴とする請求項1記載の冷凍装置。
The control means includes
When the discharge temperature of the compressor exceeds a preset temperature, control to increase the valve opening of the expansion valve,
When the discharge temperature of the compressor is equal to or lower than a preset temperature and the suction gas superheat degree of the compressor exceeds the preset superheat degree, the valve opening degree of the expansion valve is increased. Control
When the discharge temperature of the compressor is equal to or lower than a predetermined temperature and the suction gas superheat degree of the compressor is equal to or lower than a preset superheat degree, the valve opening degree of the expansion valve is decreased. Doing control,
The refrigeration apparatus according to claim 1.
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