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JP2012515890A - Refrigeration cycle equipment - Google Patents

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JP2012515890A
JP2012515890A JP2011529408A JP2011529408A JP2012515890A JP 2012515890 A JP2012515890 A JP 2012515890A JP 2011529408 A JP2011529408 A JP 2011529408A JP 2011529408 A JP2011529408 A JP 2011529408A JP 2012515890 A JP2012515890 A JP 2012515890A
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refrigerant
electric motor
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refrigeration cycle
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賢宣 和田
寛 長谷川
雄一 藥丸
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Panasonic Corp
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
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    • F25B9/06Compression machines, plants or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point using expanders
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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Abstract

冷凍サイクル装置は、第1電動機(12)を有する膨張機一体型圧縮機(1)と、第2電動機(22)を有する第2圧縮機(2)と、制御手段(7)を含む。制御手段(7)は、外気温度等に基づいて、起動運転用の第1電動機(12)の目標回転数F1と第2電動機22の目標回転数F2を決定するとともに起動動運転時にインジェクションバルブ(61)の開度Xが全開状態であるべきか全閉状態であるべきかを決定する。そして、制御手段(7)は、インジェクションバルブ(61)の開度Xを全開状態または全閉状態に保ったままで第1電動機(12)および第2電動機(22)の回転数f1,f2を決定した目標回転数F1,F2に制御することにより起動運転を行う。The refrigeration cycle apparatus includes an expander-integrated compressor (1) having a first electric motor (12), a second compressor (2) having a second electric motor (22), and control means (7). The control means (7) determines the target rotational speed F1 of the first electric motor (12) for start-up operation and the target rotational speed F2 of the second electric motor 22 based on the outside air temperature and the like, and at the time of start-up operation, the injection valve ( 61) It is determined whether the opening degree X should be fully open or fully closed. Then, the control means (7) determines the rotational speeds f1 and f2 of the first electric motor (12) and the second electric motor (22) while keeping the opening X of the injection valve (61) in the fully open state or the fully closed state. The start-up operation is performed by controlling the target rotational speeds F1 and F2.

Description

本発明は、給湯機や空調機などに用いられる、膨張機構と複数の圧縮機構を含む冷凍サイクル装置に関する。   The present invention relates to a refrigeration cycle apparatus including an expansion mechanism and a plurality of compression mechanisms that are used in a water heater, an air conditioner, and the like.

近年、より効率的な性能を実現するための冷凍サイクル装置として、動力回収式の冷凍サイクル装置が提案されている。この種の冷凍サイクル装置では、冷媒が膨張する過程でその圧力エネルギーを機械的エネルギーとして回収し、回収された動力の量だけ圧縮機構の駆動に要する電力を低減するために、膨張弁に代えて膨張機構が用いられる。このような冷凍サイクル装置は、電動機、圧縮機構、および膨張機構がシャフトにより互いに連結された膨張機一体型圧縮機を含む。   In recent years, a power recovery type refrigeration cycle apparatus has been proposed as a refrigeration cycle apparatus for realizing more efficient performance. In this type of refrigeration cycle apparatus, the pressure energy is recovered as mechanical energy in the process of expansion of the refrigerant, and instead of the expansion valve, the power required for driving the compression mechanism is reduced by the amount of recovered power. An expansion mechanism is used. Such a refrigeration cycle apparatus includes an expander-integrated compressor in which an electric motor, a compression mechanism, and an expansion mechanism are connected to each other by a shaft.

膨張機一体型圧縮機は、シャフトによって互いに連結された圧縮機構と膨張機構を含むので、圧縮機構に吸入される冷媒の密度と膨張機構に吸入される冷媒の密度との比が、それらの吸入容積によって決定される一定比に固定されるという、いわゆる「密度比一定の制約」を受ける。このため、ある運転条件下では、圧縮機構の押しのけ量または膨張機構の押しのけ量が不足することがある。圧縮機構の押しのけ量の不足を生じさせ得る運転条件でも回収動力を確保して冷凍サイクル装置の成績係数(COP)を高く保つために、膨張機一体型圧縮機に加えて第2の圧縮機を含む冷凍サイクル装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。   Since the expander-integrated compressor includes a compression mechanism and an expansion mechanism that are connected to each other by a shaft, the ratio of the density of the refrigerant sucked into the compression mechanism and the density of the refrigerant sucked into the expansion mechanism is determined by the suction of the suction mechanism. There is a so-called “constant density ratio constraint” that is fixed at a constant ratio determined by the volume. For this reason, under certain operating conditions, the displacement of the compression mechanism or the displacement of the expansion mechanism may be insufficient. In order to maintain the recovery power and keep the coefficient of performance (COP) of the refrigeration cycle device high even under operating conditions that may cause the displacement of the compression mechanism to be insufficient, a second compressor is added to the expander-integrated compressor. A refrigeration cycle apparatus including the same has been proposed (see, for example, Patent Document 1).

図8は、特許文献1に記載された冷凍サイクル装置の構成を示す図である。この冷凍サイクル装置は冷媒回路140を含み、その中に、第1圧縮機としての膨張機一体型圧縮機100の第1圧縮機構101と第2圧縮機110の第2圧縮機構111が並列に配置されている。具体的には、第1圧縮機構101および第2圧縮機構111は、第1配管141で放熱器120と接続されるとともに、第4配管144で蒸発器130と接続されている。膨張機一体型圧縮機100の膨張機構103は、第2配管142で放熱器120と接続されるとともに、第3配管143で蒸発器130と接続されている。この特許文献1の冷凍サイクル装置では、膨張機構103に流入する冷媒の量の過不足を防ぐために、膨張機一体型圧縮機100の第1電動機102の回転数と第2圧縮機110の第2電動機112の回転数が外気温度等に応じてそれぞれ決定され得る。   FIG. 8 is a diagram showing the configuration of the refrigeration cycle apparatus described in Patent Document 1. As shown in FIG. This refrigeration cycle apparatus includes a refrigerant circuit 140, in which a first compression mechanism 101 of an expander-integrated compressor 100 as a first compressor and a second compression mechanism 111 of a second compressor 110 are arranged in parallel. Has been. Specifically, the first compression mechanism 101 and the second compression mechanism 111 are connected to the radiator 120 through the first pipe 141 and are connected to the evaporator 130 through the fourth pipe 144. The expansion mechanism 103 of the expander-integrated compressor 100 is connected to the radiator 120 through a second pipe 142 and is connected to the evaporator 130 through a third pipe 143. In the refrigeration cycle apparatus of Patent Document 1, in order to prevent an excessive or insufficient amount of refrigerant flowing into the expansion mechanism 103, the rotation speed of the first motor 102 of the expander-integrated compressor 100 and the second speed of the second compressor 110 are set. The rotation speed of the electric motor 112 can be determined according to the outside air temperature or the like.

さらに、特許文献1に記載された冷凍サイクル装置には、膨張機構103をバイパスするためのバイパス路160と、膨張機構103に冷媒の膨張過程でさらに冷媒を供給するためのインジェクション路150とが設けられている。これらのバイパス路160とインジェクション路150には、冷媒の流量を調整するためにバイパスバルブ161とインジェクションバルブ151がそれぞれ設けられている。この特許文献1の冷凍サイクル装置では、冬期に、バイパスバルブ161が閉じられ、インジェクションバルブ151が開かれる。インジェクションバルブ151の開度は、外気温度等に基づいて決定される。この構成により、冷凍サイクル装置は膨張機構103の押しのけ量の不足に対応できるようになっている。   Furthermore, the refrigeration cycle apparatus described in Patent Document 1 is provided with a bypass passage 160 for bypassing the expansion mechanism 103 and an injection passage 150 for further supplying refrigerant to the expansion mechanism 103 during the expansion process of the refrigerant. It has been. The bypass passage 160 and the injection passage 150 are provided with a bypass valve 161 and an injection valve 151, respectively, for adjusting the flow rate of the refrigerant. In the refrigeration cycle apparatus of Patent Document 1, the bypass valve 161 is closed and the injection valve 151 is opened in winter. The opening degree of the injection valve 151 is determined based on the outside air temperature or the like. With this configuration, the refrigeration cycle apparatus can cope with an insufficient amount of displacement of the expansion mechanism 103.

特開2007−132622号公報JP 2007-132622 A

上記の圧縮機構が並列に配置された冷凍サイクル装置においては、膨張機一体型圧縮機の第1電動機と第2圧縮機の第2電動機とを同回転数で回転させることが考えられる。   In the refrigeration cycle apparatus in which the compression mechanisms are arranged in parallel, it is conceivable to rotate the first electric motor of the expander-integrated compressor and the second electric motor of the second compressor at the same rotational speed.

一般に、冷凍サイクル装置においては、例えば図9に示すように、冬期の低圧側圧力は春や秋などの中間期の低圧側圧力よりも低くなる。冷凍サイクルの低圧は、外気温度が低くなるにつれて低下する。例えば、冷凍サイクル装置が、水を加熱して湯を生成するためのヒートポンプユニットとして給湯機に用いられる場合は、加熱する水の温度(例えば、20℃)および生成する湯の温度(例えば、90℃)があまり変わらないために、膨張機構に吸入される冷媒の状態が略一定となる。その結果、外気温度が低くなるにつれて、膨張機一体型圧縮機の第1電動機および第2圧縮機の第2電動機の回転数が増加し、これと同時に、膨張機構に必要な見掛け上の吸入容積も低下する。それ故に、外気温度が低くなるにつれてインジェクションバルブの開度が小さくされる。   In general, in the refrigeration cycle apparatus, for example, as shown in FIG. 9, the low-pressure side pressure in winter is lower than the low-pressure side pressure in intermediate periods such as spring and autumn. The low pressure of the refrigeration cycle decreases as the outside air temperature decreases. For example, when the refrigeration cycle apparatus is used in a water heater as a heat pump unit for heating water to generate hot water, the temperature of water to be heated (for example, 20 ° C.) and the temperature of hot water to be generated (for example, 90 ° (° C.) does not change so much, the state of the refrigerant sucked into the expansion mechanism becomes substantially constant. As a result, as the outside air temperature decreases, the rotational speeds of the first electric motor of the expander-integrated compressor and the second electric motor of the second compressor increase, and at the same time, the apparent suction volume necessary for the expansion mechanism. Also decreases. Therefore, the opening degree of the injection valve is made smaller as the outside air temperature becomes lower.

例えば、図10は、第1電動機と第2電動機が同回転数で回転すると仮定したときの、外気温度が2℃、7℃、12℃、16℃のときの第1電動機および第2電動機の回転数ならびにインジェクションバルブの開度を示す。図10のデータは、冷凍サイクル装置の制御手段に予めテーブルの形で記憶され得る。制御手段は、このテーブルを参照して、起動運転のために第1電動機および第2電動機の回転数ならびにインジェクションバルブの開度をどのように設定すべきかを決定する。実際の外気温度がテーブル中の2つの温度の間にある場合は、回転数および開度のそれぞれはその2つの温度に対応する2つの値を使用した比例配分則により決定される。すなわち、図10のテーブルを用いた場合には、インジェクションバルブの開度が外気温度に応じて連続的に変化するように決定される。   For example, FIG. 10 shows the first motor and the second motor when the outside air temperature is 2 ° C., 7 ° C., 12 ° C., and 16 ° C., assuming that the first motor and the second motor rotate at the same rotational speed. The number of rotations and the opening of the injection valve are shown. The data shown in FIG. 10 can be stored in advance in the form of a table in the control means of the refrigeration cycle apparatus. The control means refers to this table to determine how to set the rotation speeds of the first motor and the second motor and the opening of the injection valve for the start-up operation. When the actual outside air temperature is between two temperatures in the table, the rotation speed and the opening degree are each determined by a proportional distribution rule using two values corresponding to the two temperatures. That is, when the table of FIG. 10 is used, the opening degree of the injection valve is determined so as to continuously change according to the outside air temperature.

一方、インジェクション路を備えた冷凍サイクル装置では、インジェクション路を流れる冷媒は、インジェクションバルブが全開でない限り、インジェクションバルブにおいてある程度膨張される。そのため、膨張エネルギーの一部が回収できない。   On the other hand, in the refrigeration cycle apparatus provided with the injection path, the refrigerant flowing through the injection path is expanded to some extent in the injection valve unless the injection valve is fully opened. Therefore, a part of the expansion energy cannot be recovered.

図11は、インジェクション路を備えた冷凍サイクル装置において、冷媒がインジェクションバルブを通過する際の圧力降下により生じるエネルギー損失(以下「インジェクション損失」という。)の実験的な測定結果を示すグラフである。図11において、横軸はインジェクション流量(すなわち、インジェクション路を流れる冷媒の流量)を表し、縦軸はインジェクション損失を表す。図11に示すように、インジェクション流量が減少する、すなわちインジェクションバルブの開度が減少するにつれて、あるいはインジェクション流量が増大する、すなわちインジェクションバルブの開度が増大するにつれて、インジェクション損失が減少する。   FIG. 11 is a graph showing experimental measurement results of energy loss (hereinafter referred to as “injection loss”) caused by pressure drop when refrigerant passes through an injection valve in a refrigeration cycle apparatus having an injection path. In FIG. 11, the horizontal axis represents the injection flow rate (that is, the flow rate of the refrigerant flowing through the injection path), and the vertical axis represents the injection loss. As shown in FIG. 11, the injection loss decreases as the injection flow rate decreases, that is, as the opening degree of the injection valve decreases, or as the injection flow rate increases, that is, as the opening degree of the injection valve increases.

これらの結果は、インジェクション損失が、インジェクション流量、すなわちインジェクションバルブの開度に依存して大きく変化することを示す。このため、インジェクションバルブの開度は全閉状態または全開状態であることが好ましい。起動運転時にも、インジェクションバルブの開度は全閉状態または全開状態であることが好ましい。   These results indicate that the injection loss varies greatly depending on the injection flow rate, that is, the opening degree of the injection valve. For this reason, it is preferable that the opening degree of the injection valve is in a fully closed state or a fully open state. Even during the start-up operation, it is preferable that the opening of the injection valve is in a fully closed state or a fully open state.

しかしながら、図10に示すテーブルを用いた場合には、インジェクションバルブの開度が外気温度に応じて連続的に変化するように決定され、起動運転時にインジェクションバルブが決定した開度を持つように制御される。このため、起動運転時にインジェクション損失が発生する。   However, when the table shown in FIG. 10 is used, the opening degree of the injection valve is determined so as to change continuously according to the outside air temperature, and the injection valve is controlled to have the determined opening degree during start-up operation. Is done. For this reason, an injection loss occurs during the start-up operation.

本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、膨張機構と複数の圧縮機構を含み、かつ、インジェクション路を備えた冷凍サイクル装置において、起動運転時にインジェクション損失を小さく抑えることである。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to reduce injection loss during start-up operation in a refrigeration cycle apparatus including an expansion mechanism and a plurality of compression mechanisms and including an injection path. It is to suppress.

上記の課題を解決するために、本発明は、
冷媒を圧縮するための第1圧縮機構と、膨張する冷媒から動力を回収するための膨張機構と、シャフトにより前記第1圧縮機構および前記膨張機構と連結された第1電動機と、前記第1圧縮機構、前記膨張機構、および前記第1電動機を収容するための第1密閉容器と、を含む第1圧縮機と、
冷媒を圧縮するための第2圧縮機構であって冷媒回路中で前記第1圧縮機構と並列に接続された第2圧縮機構と、シャフトにより前記第2圧縮機構と連結された第2電動機と、前記第2圧縮機構および前記第2電動機を収容するための第2密閉容器と、を含む第2圧縮機と、
前記第1圧縮機構および前記第2圧縮機構から吐出される冷媒を放熱させるための放熱器と、
前記膨張機構から吐出される冷媒を蒸発させるための蒸発器と、
前記第1圧縮機構および前記第2圧縮機構から前記放熱器に冷媒を導くための第1配管と、
前記放熱器から前記膨張機構に冷媒を導くための第2配管と、
前記膨張機構から前記蒸発器に冷媒を導くための第3配管と、
前記蒸発器から前記第1圧縮機構および前記第2圧縮機構に冷媒を導くための第4配管と、
前記第2配管から分岐した、膨張過程の前記膨張機構にさらに冷媒を供給するためのインジェクション路と、
前記インジェクション路に設けられた、開度調整可能なインジェクションバルブと、
外気温度を検出するための外気温度センサと、
前記外気温度センサで検出された外気温度に基づいて、起動運転用の前記第1電動機の目標回転数と前記第2電動機の目標回転数を決定するとともに起動動運転時に前記インジェクションバルブの開度が全開状態であるべきか全閉状態であるべきかを決定し、前記インジェクションバルブの開度を全開状態または全閉状態に保ったままで前記第1電動機および前記第2電動機の回転数を決定した目標回転数に制御することにより起動運転を行うための制御手段と、
を備えた冷凍サイクル装置を提供する。
In order to solve the above problems, the present invention provides:
A first compression mechanism for compressing the refrigerant; an expansion mechanism for recovering power from the expanding refrigerant; a first electric motor coupled to the first compression mechanism and the expansion mechanism by a shaft; and the first compression A first compressor including a mechanism, the expansion mechanism, and a first hermetic container for housing the first electric motor;
A second compression mechanism for compressing the refrigerant, wherein the second compression mechanism is connected in parallel with the first compression mechanism in the refrigerant circuit; and a second electric motor connected to the second compression mechanism by a shaft; A second compressor including the second compression mechanism and a second sealed container for housing the second electric motor;
A radiator for dissipating heat from the refrigerant discharged from the first compression mechanism and the second compression mechanism;
An evaporator for evaporating the refrigerant discharged from the expansion mechanism;
A first pipe for guiding a refrigerant from the first compression mechanism and the second compression mechanism to the radiator;
A second pipe for guiding the refrigerant from the radiator to the expansion mechanism;
A third pipe for guiding the refrigerant from the expansion mechanism to the evaporator;
A fourth pipe for guiding the refrigerant from the evaporator to the first compression mechanism and the second compression mechanism;
An injection path branched from the second pipe for supplying a refrigerant to the expansion mechanism in the expansion process;
An injection valve provided in the injection path and having an adjustable opening;
An outside temperature sensor for detecting the outside temperature;
Based on the outside air temperature detected by the outside air temperature sensor, the target rotational speed of the first electric motor and the target rotational speed of the second electric motor for start-up operation are determined, and the opening degree of the injection valve is determined during the start-up operation. A target for determining whether to be in a fully open state or a fully closed state, and determining the rotation speeds of the first motor and the second motor while maintaining the opening degree of the injection valve in a fully open state or a fully closed state Control means for performing start-up operation by controlling the number of revolutions;
A refrigeration cycle apparatus comprising:

ここで、全閉状態とは、インジェクションバルブにより冷媒の流れが実質的に遮断される状態、例えば開度が5%以下の状態をいう。全開状態とは、インジェクションバルブにより冷媒の流れが実質的に阻害されない状態、例えば開度が95%以上の状態をいう。   Here, the fully closed state means a state where the flow of the refrigerant is substantially blocked by the injection valve, for example, a state where the opening degree is 5% or less. The fully open state refers to a state in which the refrigerant flow is not substantially inhibited by the injection valve, for example, a state where the opening degree is 95% or more.

上記のような構成により、本発明の冷凍サイクル装置は、起動運転時にインジェクション損失を小さく抑えることができる。   With the configuration as described above, the refrigeration cycle apparatus of the present invention can suppress injection loss at the time of start-up operation.

図1は、本発明の一実施形態に係る冷凍サイクル装置の概略図である。FIG. 1 is a schematic view of a refrigeration cycle apparatus according to an embodiment of the present invention. 図2は、設定吐出温度、水温度および外気温度と関連して第1電動機および第2電動機の目標回転数ならびにインジェクションバルブの開度を有する、本発明の前記実施形態で用いられる複数のテーブルを説明するための図である。FIG. 2 shows a plurality of tables used in the embodiment of the present invention having the target rotational speeds of the first motor and the second motor and the opening degree of the injection valve in relation to the set discharge temperature, the water temperature and the outside air temperature. It is a figure for demonstrating. 図3は、図2のテーブルのうちで、設定吐出温度が110℃、水温度が20℃の場合のテーブルを示す。FIG. 3 shows a table when the set discharge temperature is 110 ° C. and the water temperature is 20 ° C. in the table of FIG. 図4は、設定吐出温度が110℃、水温度が20℃の場合の定常運転テーブルを示す。FIG. 4 shows a steady operation table when the set discharge temperature is 110 ° C. and the water temperature is 20 ° C. 図5は、図3のテーブルの値をプロットすることにより得られたグラフを示す。FIG. 5 shows a graph obtained by plotting the values in the table of FIG. 図6A〜図6Cは、起動運転時に第1電動機および第2電動機の回転数をどのように変化させるかを説明するための図である。6A to 6C are diagrams for explaining how the rotation speeds of the first motor and the second motor are changed during the start-up operation. 図7は、制御手段が行う起動運転のフローチャートである。FIG. 7 is a flowchart of the starting operation performed by the control means. 図8は、従来の冷凍サイクル装置の概略図である。FIG. 8 is a schematic view of a conventional refrigeration cycle apparatus. 図9は、中間期および冬期を表すモリエル線図である。FIG. 9 is a Mollier diagram representing the intermediate period and the winter period. 図10は、第1電動機と第2電動機が同回転数で回転すると仮定したときの、外気温度に関連して第1電動機および第2電動機の回転数ならびにインジェクションバルブの開度を有する、従来の冷凍サイクル装置のテーブルを示す図である。FIG. 10 shows the conventional motor having the rotation speed of the first motor and the second motor and the opening degree of the injection valve in relation to the outside air temperature when it is assumed that the first motor and the second motor rotate at the same rotation speed. It is a figure which shows the table of a refrigerating-cycle apparatus. 図11は、インジェクション流量とインジェクション損失の関係を示す図である。FIG. 11 is a diagram showing the relationship between the injection flow rate and the injection loss.

以下、本発明の実施の形態について、添付の図面を参照しながら説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

図1は、本発明の一実施形態に係る冷凍サイクル装置を示す。この冷凍サイクル装置は、冷媒回路30を含む。冷媒回路30は、第1圧縮機としての膨張機一体型圧縮機1、第2圧縮機2、放熱器4、蒸発器5、およびこれらの機器を接続するための第1〜第4配管(冷媒配管)3a〜3dを含む。   FIG. 1 shows a refrigeration cycle apparatus according to an embodiment of the present invention. This refrigeration cycle apparatus includes a refrigerant circuit 30. The refrigerant circuit 30 includes an expander-integrated compressor 1 as a first compressor, a second compressor 2, a radiator 4, an evaporator 5, and first to fourth pipes (refrigerants) for connecting these devices. Piping) 3a-3d are included.

膨張機一体型圧縮機1は、第1シャフト15により互いに連結された第1圧縮機構11、第1電動機12、および膨張機構13を収容するための第1密閉容器10を有している。第2圧縮機2は、第2シャフト25により互いに連結された第2圧縮機構21および第2電動機22を収容するための第2密閉容器20を有している。第1圧縮機構11および第2圧縮機構21は、2本の枝管およびこれに接続された本管を有する第1配管3aを介して放熱器4に接続されている。放熱器4は、第2配管3bを介して膨張機構13に接続されている。膨張機構13は、第3配管3cを介して蒸発器5に接続されている。蒸発器5は、本管およびこれに接続された2本の枝管を有する第4配管3dを介して第1圧縮機構11および第2圧縮機構21に接続されている。冷媒回路30中には、第1圧縮機構11と第2圧縮機構21とが並列に配置されている。換言すれば、冷媒回路30中では、第1圧縮機構11と第2圧縮機構21とが互いに並列に接続されている。   The expander-integrated compressor 1 includes a first sealed container 10 for housing a first compression mechanism 11, a first electric motor 12, and an expansion mechanism 13 that are connected to each other by a first shaft 15. The second compressor 2 has a second hermetic container 20 for housing a second compression mechanism 21 and a second electric motor 22 connected to each other by a second shaft 25. The first compression mechanism 11 and the second compression mechanism 21 are connected to the radiator 4 via a first pipe 3a having two branch pipes and a main pipe connected thereto. The radiator 4 is connected to the expansion mechanism 13 via the second pipe 3b. The expansion mechanism 13 is connected to the evaporator 5 via the third pipe 3c. The evaporator 5 is connected to the first compression mechanism 11 and the second compression mechanism 21 via a fourth pipe 3d having a main pipe and two branch pipes connected to the main pipe. In the refrigerant circuit 30, the first compression mechanism 11 and the second compression mechanism 21 are arranged in parallel. In other words, in the refrigerant circuit 30, the first compression mechanism 11 and the second compression mechanism 21 are connected in parallel to each other.

第1圧縮機構11で圧縮された冷媒および第2圧縮機構21で圧縮された冷媒は、それぞれ第1圧縮機構11および第2圧縮機構21から第1配管3aに吐出され、その後に第1配管3aにおいて合流する。合流した冷媒は、放熱器4に導かれる。圧縮機構11,21で圧縮された冷媒は、いったん密閉容器10,20内に別々に吐出され、その後に密閉容器10,20から第1配管3aに排出されてもよい。放熱器4に導かれた冷媒は、ここで放熱し、その後に第2配管3bを通って膨張機構13に導かれる。膨張機構13に導かれた冷媒は、ここで膨張する。このとき、膨張機構13は、膨張する冷媒から動力を回収する。膨張した冷媒は、第3配管3cを通って蒸発器5に導かれる。蒸発器5に導かれた冷媒は、ここで吸熱し、その後に第4配管3dにおいて第1圧縮機構11および第2圧縮機構21に導かれる2つの流れに分かれる。   The refrigerant compressed by the first compression mechanism 11 and the refrigerant compressed by the second compression mechanism 21 are respectively discharged from the first compression mechanism 11 and the second compression mechanism 21 to the first pipe 3a, and then the first pipe 3a. Join in. The merged refrigerant is guided to the radiator 4. The refrigerant compressed by the compression mechanisms 11 and 21 may be once discharged separately into the sealed containers 10 and 20 and then discharged from the sealed containers 10 and 20 to the first pipe 3a. The refrigerant guided to the radiator 4 radiates heat here, and then is guided to the expansion mechanism 13 through the second pipe 3b. The refrigerant guided to the expansion mechanism 13 expands here. At this time, the expansion mechanism 13 recovers power from the expanding refrigerant. The expanded refrigerant is guided to the evaporator 5 through the third pipe 3c. The refrigerant led to the evaporator 5 absorbs heat here, and then is divided into two flows led to the first compression mechanism 11 and the second compression mechanism 21 in the fourth pipe 3d.

第1圧縮機構11の押しのけ容積は第2圧縮機構21の押しのけ容積と同じであることが好ましい。この場合、第1圧縮機構11と第2圧縮機構21とを共通の部材で構成することができ、これによりコストが低減する。   The displacement volume of the first compression mechanism 11 is preferably the same as the displacement volume of the second compression mechanism 21. In this case, the 1st compression mechanism 11 and the 2nd compression mechanism 21 can be comprised with a common member, and, thereby, cost reduces.

さらに、冷凍サイクル装置は、第2配管3bから分岐した、膨張機構13に冷媒の膨張過程でさらに冷媒を供給するためのインジェクション路6を含む。このインジェクション路6の途中には、流量を調整するための開度調整可能なインジェクションバルブ61が設けられている。   Further, the refrigeration cycle apparatus includes an injection path 6 that is branched from the second pipe 3b and for supplying the refrigerant to the expansion mechanism 13 in the expansion process of the refrigerant. In the middle of the injection path 6, an injection valve 61 capable of adjusting the opening is provided for adjusting the flow rate.

本実施形態の冷凍サイクル装置は、貯湯タンク200に貯えられた湯を給湯栓201に供給するための給湯機に、水を加熱して湯を生成するためのヒートポンプユニットとして用いられる。具体的に、放熱器4は、水と冷媒との間で熱交換して水を加熱するための熱交換器として機能し、冷媒が流れる冷媒経路41と、水(流体)が流れる水経路(流体経路)42とを含む。水経路42を流れる水は、冷媒経路41を流れる冷媒から熱を受け取る。冷凍サイクル装置は、貯湯タンク200から水経路42に水を供給するための供給管91と、水経路42から貯湯タンク200に水(湯)を戻すための戻し管92とをさらに含む。   The refrigeration cycle apparatus of this embodiment is used as a heat pump unit for heating water to generate hot water in a hot water supply device for supplying hot water stored in the hot water storage tank 200 to the hot water tap 201. Specifically, the radiator 4 functions as a heat exchanger for exchanging heat between water and the refrigerant to heat the water. The refrigerant path 41 through which the refrigerant flows and the water path through which water (fluid) flows ( Fluid path) 42. The water flowing through the water path 42 receives heat from the refrigerant flowing through the refrigerant path 41. The refrigeration cycle apparatus further includes a supply pipe 91 for supplying water from the hot water storage tank 200 to the water path 42 and a return pipe 92 for returning water (hot water) from the water path 42 to the hot water storage tank 200.

冷凍サイクル装置は、主に第1電動機12および第2電動機22の回転数ならびにインジェクションバルブ61の開度を制御するための制御手段7を含む。本実施形態では、制御手段7は、外気温度を検出するための外気温度センサ82、供給管91を流れる水の温度を検出するための流体温度センサ93、および第1配管3aを通じて放熱器4に導かれる冷媒の温度(より詳しくは、合流した冷媒の温度)を検出するための冷媒温度センサ81と接続されている。   The refrigeration cycle apparatus mainly includes control means 7 for controlling the rotation speeds of the first motor 12 and the second motor 22 and the opening degree of the injection valve 61. In this embodiment, the control means 7 is connected to the radiator 4 through the outside air temperature sensor 82 for detecting the outside air temperature, the fluid temperature sensor 93 for detecting the temperature of the water flowing through the supply pipe 91, and the first pipe 3a. It is connected to a refrigerant temperature sensor 81 for detecting the temperature of the introduced refrigerant (more specifically, the temperature of the merged refrigerant).

冷媒回路30には、高圧側(具体的に、第1圧縮機構11および第2圧縮機構21から放熱器4を経て膨張機構13に至る経路)において超臨界状態となる冷媒が充填されている。本実施形態では、そのような冷媒として冷媒回路30に二酸化炭素(CO2)が充填されている。ただし、冷媒の種類は特に限定されるものではない。冷媒は、運転時に超臨界状態とならない冷媒(例えばフロン系冷媒)であってもよい。 The refrigerant circuit 30 is filled with a refrigerant that is in a supercritical state on the high-pressure side (specifically, a path from the first compression mechanism 11 and the second compression mechanism 21 to the expansion mechanism 13 through the radiator 4). In the present embodiment, carbon dioxide (CO 2 ) is filled in the refrigerant circuit 30 as such a refrigerant. However, the type of refrigerant is not particularly limited. The refrigerant may be a refrigerant that does not enter a supercritical state during operation (for example, a fluorocarbon refrigerant).

次に、制御手段7が行う制御について説明する。図6Aに示すように、制御手段7は、最初に起動運転を行い、その後に定常運転を行う。具体的に、制御手段7は、定常運転にスムーズに移行するように第1電動機12および第2電動機22を立ち上げる。これが起動運転である。課題の欄で図11を参照して説明したように、インジェクション損失を小さく抑えるためには、定常運転時だけでなく起動運転時にもインジェクションバルブ61の開度を全閉状態または全開状態であることが好ましい。このため、制御手段7は、以下の制御を行う。図7は、その制御のフローチャートである。   Next, the control performed by the control means 7 will be described. As shown in FIG. 6A, the control means 7 first performs a start-up operation and then performs a steady operation. Specifically, the control means 7 starts up the first electric motor 12 and the second electric motor 22 so as to smoothly shift to the steady operation. This is the start-up operation. As described with reference to FIG. 11 in the problem column, in order to suppress the injection loss small, the opening degree of the injection valve 61 is in a fully closed state or a fully open state not only during steady operation but also during start-up operation. Is preferred. For this reason, the control means 7 performs the following control. FIG. 7 is a flowchart of the control.

起動運転の直前に、制御手段7は、第1配管3aを通じて放熱器4に導かれる冷媒についての所定の設定吐出温度と、外気温度センサ82で検出された外気温度と、流体温度センサ93で検出された水温度を取得する(ステップS1)。そして、制御手段7は、取得した設定吐出温度、外気温度および水温度に基づいて、起動動運転用の第1電動機12の目標回転数F1と第2電動機22の目標回転数F2を決定するとともに起動動運転時にインジェクションバルブ61の開度Xが全閉状態であるべきか全開状態であるべきかを決定する(ステップS2〜S4)。   Immediately before the start-up operation, the control means 7 detects the predetermined set discharge temperature of the refrigerant guided to the radiator 4 through the first pipe 3 a, the outside temperature detected by the outside temperature sensor 82, and the fluid temperature sensor 93. The obtained water temperature is acquired (step S1). Then, the control means 7 determines the target rotational speed F1 of the first electric motor 12 and the target rotational speed F2 of the second electric motor 22 for start-up operation based on the acquired set discharge temperature, outside air temperature, and water temperature. It is determined whether the opening X of the injection valve 61 should be in a fully closed state or a fully open state during start-up operation (steps S2 to S4).

具体的に、制御手段7には、図2に示すように、各設定吐出温度(例えば、80℃から140℃まで5℃刻み)および各水温度(例えば、10℃から30℃まで2℃刻み)に対する複数のテーブルが予め記憶されている。図3は、そのテーブルの代表例として、設定吐出温度が110℃、水温度が20℃の場合のテーブルを示す。各テーブルでは、所定の各外気温度(本実施形態では、0℃、2℃、7℃、9℃、12℃、16℃)に対して、第1電動機12の目標回転数F1、第2電動機22の目標回転数F2、およびインジェクションバルブの開度X(本実施形態では0%または100%)が定められている。本実施形態の各テーブルでは、値の連続性が外気温度9℃で途切れている、すなわち9℃が閾値温度となっている。より具体的には、図5に示すように、温度9℃で、インジェクションバルブの開度Xが全閉状態から全開状態にまたはその逆に切り替わるとともに、第1電動機12の目標回転数F1と第2電動機22の目標回転数F2の関係が逆転する。テーブルは外気温度9℃に対して2つの欄を有している。外気温度が9℃のときは、左側の欄の値が使用される。外気温度が9℃を超えて12℃までの範囲にあるときは、右側の欄の値が第1電動機12および第2電動機22の目標回転数F1,F2を決定するために使用される。   Specifically, as shown in FIG. 2, the control means 7 includes each set discharge temperature (for example, in increments of 5 ° C. from 80 ° C. to 140 ° C.) and each water temperature (for example, in increments of 2 ° C. from 10 ° C. to 30 ° C.). ) Are stored in advance. FIG. 3 shows a table when the set discharge temperature is 110 ° C. and the water temperature is 20 ° C. as a representative example of the table. In each table, the target rotational speed F1 of the first electric motor 12, the second electric motor with respect to each predetermined outside air temperature (in this embodiment, 0 ° C., 2 ° C., 7 ° C., 9 ° C., 12 ° C., 16 ° C.). The target rotational speed F2 of 22 and the opening X of the injection valve (0% or 100% in this embodiment) are determined. In each table of this embodiment, the continuity of values is interrupted at an outside air temperature of 9 ° C., that is, 9 ° C. is the threshold temperature. More specifically, as shown in FIG. 5, at a temperature of 9 ° C., the opening X of the injection valve is switched from the fully closed state to the fully opened state or vice versa, and the target rotational speed F1 of the first motor 12 and the 2 The relationship of the target rotational speed F2 of the electric motor 22 is reversed. The table has two columns for an outside air temperature of 9 ° C. When the outside air temperature is 9 ° C., the value in the left column is used. When the outside air temperature is in the range from over 9 ° C. to 12 ° C., the values in the right column are used to determine the target rotational speeds F1 and F2 of the first electric motor 12 and the second electric motor 22.

設定吐出温度は、放熱器4で加熱すべき水の目標温度(生成すべき湯の温度)に関係する。設定吐出温度の所望の値が用途または環境に応じて予め選択され、この選択された値が制御手段7のメモリに記憶されている。例えば、90℃の湯を生成する場合、110℃の設定吐出温度が選択される。制御手段7は、メモリから設定吐出温度を読み込んでその温度を取得する。取得すべき設定吐出温度を、放熱器4で加熱すべき水の目標温度および外気温度に基づいてその都度決定することも可能である。   The set discharge temperature is related to the target temperature of water to be heated by the radiator 4 (temperature of hot water to be generated). A desired value of the set discharge temperature is selected in advance according to the application or environment, and the selected value is stored in the memory of the control means 7. For example, when producing 90 ° C. hot water, a set discharge temperature of 110 ° C. is selected. The control means 7 reads the set discharge temperature from the memory and acquires the temperature. It is also possible to determine the set discharge temperature to be acquired each time based on the target temperature of the water to be heated by the radiator 4 and the outside air temperature.

制御手段7は、起動運転を開始する直前に、前記テーブルのうちから取得した設定吐出温度に対応するテーブル群を特定する。さらに、制御手段7は、特定したテーブル群のうちから流体温度センサ93で検出された水温度に最も近い水温度のテーブルを選択する(ステップS2)。ついで、制御手段7は、選択したテーブルを使用し、外気温度センサ82で検出された外気温度に基づいて、起動動運転用の第1電動機12の目標回転数F1と第2電動機22の目標回転数F2を決定する(ステップS3)。検出された外気温度が選択したテーブルに挙げられた外気温度と一致する場合は、目標回転数F1,F2はこのテーブルに規定された値に決定される。検出された外気温度がテーブルに挙げられた2つの外気温度の間にある場合は、目標回転数F1,F2は、それぞれ、その2つの温度に対応する2つの値を使用した比例配分側により計算された値に決定される。検出された外気温度がテーブルに挙げられた外気温度の範囲外の場合は、目標回転数F1,F2は最も近い外気温度に関連するテーブルに規定された値に決定される。検出された外気温度がテーブルに挙げられた2つの外気温度の間にある場合は、2つの温度のうちの検出された温度に近い方に対応する値を目標回転数F1,F2の決定に採択してもよい。   The control means 7 specifies a table group corresponding to the set discharge temperature acquired from the table immediately before starting the startup operation. Further, the control means 7 selects a water temperature table closest to the water temperature detected by the fluid temperature sensor 93 from the identified table group (step S2). Next, the control means 7 uses the selected table and based on the outside air temperature detected by the outside air temperature sensor 82, the target rotation speed F1 of the first motor 12 for start-up operation and the target rotation of the second motor 22 are set. The number F2 is determined (step S3). When the detected outside air temperature matches the outside air temperature listed in the selected table, the target rotation speeds F1 and F2 are determined to values specified in this table. When the detected outside air temperature is between the two outside air temperatures listed in the table, the target rotation speeds F1 and F2 are respectively calculated by the proportional distribution side using two values corresponding to the two temperatures. Determined value. When the detected outside air temperature is outside the range of the outside air temperature listed in the table, the target rotation speeds F1 and F2 are determined to values defined in the table relating to the nearest outside air temperature. When the detected outside air temperature is between the two outside air temperatures listed in the table, the value corresponding to the one of the two temperatures closer to the detected temperature is adopted for determining the target rotational speeds F1 and F2. May be.

制御手段7は、起動動運転用の第1電動機12の目標回転数F1と第2電動機22の目標回転数F2を決定すると同時に、選択したテーブルを使用することにより、外気温度センサ82で検出された外気温度に基づいて、起動動運転時にインジェクションバルブ61の開度Xが全閉状態であるべきか全開状態であるべきかを決定する(ステップS4)。本実施形態では、検出された外気温度が9℃以下であれば、制御手段7はインジェクションバルブ61の開度Xが全閉状態(0%)であるべきと決定し、検出された外気温度が9℃よりも大きければ、制御手段7はインジェクションバルブ61の開度Xが全開状態(100%)であるべきと決定する。上記のように、検出された外気温度が閾値温度と一致する場合は、インジェクション路6における圧力損失を防止するために、インジェクションバルブ61の開度Xが全閉状態であるべきと決定することが好ましい。   The control means 7 determines the target rotational speed F1 of the first motor 12 for start-up operation and the target rotational speed F2 of the second motor 22, and at the same time uses the selected table to detect the target rotational speed F1. Based on the outside air temperature, it is determined whether the opening X of the injection valve 61 should be in a fully closed state or a fully open state during start-up operation (step S4). In the present embodiment, if the detected outside air temperature is 9 ° C. or less, the control means 7 determines that the opening X of the injection valve 61 should be fully closed (0%), and the detected outside air temperature is If it is greater than 9 ° C., the control means 7 determines that the opening X of the injection valve 61 should be fully open (100%). As described above, when the detected outside air temperature matches the threshold temperature, it is determined that the opening X of the injection valve 61 should be fully closed in order to prevent pressure loss in the injection passage 6. preferable.

インジェクションバルブ61の開度Xにとっての全閉状態と全開状態の間の切り替えポイントを規定する閾値温度は、必ずしも9℃である必要はない。閾値温度は適宜決定可能である。例えば、次のような方法で閾値温度を決めてもよい。図5に示すように、外気温度が0℃から上昇するにつれて、第1電動機12の目標回転数F1は上昇するが第2電動機22の目標回転数F2は減少する。それ故に、閾値温度は、第2電動機22の目標回転数F2に対する第1電動機12の目標回転数F1の比F1/F2が値Aを超える点での外気温度に決定されてもよい。これは、回転数比F1/F2をある程度に抑えて密閉容器10内の潤滑オイルと密閉容器20内の潤滑オイルとのバランスを保つことを目的とした方法である。あるいは、閾値温度は、第1電動機12の目標回転数F1が信頼性保証の観点から定まる回転数の上限値を超える直前の外気温度に決定されてもよい。   The threshold temperature that defines the switching point between the fully closed state and the fully open state for the opening degree X of the injection valve 61 is not necessarily 9 ° C. The threshold temperature can be determined as appropriate. For example, the threshold temperature may be determined by the following method. As shown in FIG. 5, as the outside air temperature rises from 0 ° C., the target rotational speed F1 of the first electric motor 12 increases, but the target rotational speed F2 of the second electric motor 22 decreases. Therefore, the threshold temperature may be determined as the outside air temperature at the point where the ratio F1 / F2 of the target rotational speed F1 of the first electric motor 12 to the target rotational speed F2 of the second electric motor 22 exceeds the value A. This is a method aimed at keeping the balance between the lubricating oil in the sealed container 10 and the lubricating oil in the sealed container 20 by suppressing the rotation speed ratio F1 / F2 to some extent. Alternatively, the threshold temperature may be determined to be the outside air temperature immediately before the target rotational speed F1 of the first electric motor 12 exceeds the upper limit value of the rotational speed determined from the viewpoint of reliability assurance.

以下に、前記複数のテーブルに規定された値を詳しく説明する。   Hereinafter, the values defined in the plurality of tables will be described in detail.

本実施形態では、テーブルにおける第2電動機22の各目標回転数F2は、設定吐出温度、外気温度および水温度から導き出される理想的な定常運転用の定常運転テーブルにおける対応する第2電動機22の回転数F2’よりも大きい。ここで、理想的な定常運転とは、第1電動機12の回転数が第2電動機22の回転数と同じであると仮定して最適化されたインジェクションバルブ61の開度X(図10参照)から開度Xが0%または100%となるまで第1電動機12と第2電動機22の一方の回転数を上げるとともに他方の回転数を下げたときの状態をいう。第1電動機12の回転数と第2電動機22の回転数のうちのどちらを上げるまたは下げるかは、最適化されたインジェクションバルブ61の開度Xに基づいて決定される。例えば、最適化されたインジェクションバルブ61の開度Xが50%未満のときは、開度Xを0%に近づけるように第1電動機12の回転数を上げるとともに第2電動機22の回転数を下げる。最適化されたインジェクションバルブ61の開度Xが50%以上のときは、開度Xを100%に近づけるように第1電動機12の回転数を下げるとともに第2電動機22の回転数を上げる。最適化されたインジェクションバルブ61の開度Xが0%または100%であれば、理想的な定常運転は第1電動機の回転数が第2電動機の回転数と同じである状態となる。   In the present embodiment, each target rotational speed F2 of the second electric motor 22 in the table corresponds to the rotation of the corresponding second electric motor 22 in the steady operation table for ideal steady operation that is derived from the set discharge temperature, outside air temperature, and water temperature. It is larger than the number F2 ′. Here, the ideal steady state operation is the opening degree X of the injection valve 61 optimized on the assumption that the rotation speed of the first motor 12 is the same as the rotation speed of the second motor 22 (see FIG. 10). The state when the rotational speed of one of the first motor 12 and the second motor 22 is increased and the other rotational speed is decreased until the opening X becomes 0% or 100%. Whether to increase or decrease the rotation speed of the first motor 12 or the rotation speed of the second motor 22 is determined based on the opening degree X of the optimized injection valve 61. For example, when the opening degree X of the optimized injection valve 61 is less than 50%, the rotation speed of the first motor 12 is increased and the rotation speed of the second motor 22 is decreased so that the opening degree X approaches 0%. . When the opening degree X of the optimized injection valve 61 is 50% or more, the rotation speed of the first electric motor 12 is decreased and the rotation speed of the second electric motor 22 is increased so that the opening degree X approaches 100%. If the opening degree X of the optimized injection valve 61 is 0% or 100%, the ideal steady state operation is a state where the rotation speed of the first motor is the same as the rotation speed of the second motor.

図4は、設定吐出温度が110℃、水温度が20℃の場合の定常運転テーブルを示す。以下では、制御手段7に記憶されたテーブルを、定常運転テーブルと区別するために、「起動運転テーブル」という。   FIG. 4 shows a steady operation table when the set discharge temperature is 110 ° C. and the water temperature is 20 ° C. Below, the table memorize | stored in the control means 7 is called "starting-up operation table", in order to distinguish from a steady operation table.

図3および図4に示すように、本実施形態の起動運転テーブルでは、第2電動機22の回転数のみが定常運転テーブル中のそれよりも大きくなっている。制御手段7に定常運転テーブルが記憶され、制御手段7が記憶された定常運転テーブルを使用することにより起動運転用の第1電動機12および第2電動機22の目標回転数F1,F2を決定できるようになっていてもよい。定常運転テーブルにおいてもインジェクションバルブの開度Xが0%または100%に設定されているので、定常運転テーブルを使用したとしても起動運転時にインジェクション損失を抑制することができる。しかしながら、本実施形態のように大きな第2電動機22の回転数を持つ起動運転テーブルを使用することにより、冷凍サイクルの高圧側と低圧側の圧力差を速やかにつけることができる。その結果、冷凍サイクル装置の高圧側の構成部材を早期に温めることができる。   As shown in FIGS. 3 and 4, in the start-up operation table of the present embodiment, only the rotation speed of the second motor 22 is larger than that in the steady operation table. A steady operation table is stored in the control means 7, and the target rotational speeds F1 and F2 of the first motor 12 and the second motor 22 for the start-up operation can be determined by using the steady operation table in which the control means 7 is stored. It may be. Even in the steady operation table, the opening X of the injection valve is set to 0% or 100%. Therefore, even if the steady operation table is used, the injection loss can be suppressed during the start-up operation. However, by using the start-up operation table having a large rotation speed of the second electric motor 22 as in this embodiment, the pressure difference between the high pressure side and the low pressure side of the refrigeration cycle can be quickly established. As a result, the constituent member on the high pressure side of the refrigeration cycle apparatus can be warmed up early.

冷凍サイクルの高圧側と低圧側の圧力差を速やかにつけるためには、第1電動機12の回転数も定常運転テーブル中のそれよりも大きくなった起動運転テーブルを使用してもよい。起動運転テーブルにおける第1電動機12の各目標回転数F1のこれと対をなす第2電動機22の目標回転数F2に対する比F1/F2は、対応する、定常運転テーブルにおける第2電動機22の回転数F2’に対する第1電動機12の回転数F1’の比F1’/F2’よりも小さいことが好ましい。この構成によれば、膨張機一体型圧縮機1の回転数を第2圧縮機2の回転数に比べて下げることができる。それ故に、圧膨張機構13の見かけの比容積が縮機構11,21の比容積に対して減少し、その結果冷凍サイクルの高圧側と低圧側の圧力差を速やかにつけることができる。   In order to quickly establish the pressure difference between the high pressure side and the low pressure side of the refrigeration cycle, a startup operation table in which the rotation speed of the first motor 12 is larger than that in the steady operation table may be used. The ratio F1 / F2 of the target rotational speed F1 of the first electric motor 12 in the start-up operation table to the target rotational speed F2 of the second electric motor 22 that is paired with the target rotational speed F1 is the rotational speed of the second electric motor 22 in the corresponding steady operation table. It is preferably smaller than the ratio F1 ′ / F2 ′ of the rotational speed F1 ′ of the first electric motor 12 with respect to F2 ′. According to this configuration, the rotational speed of the expander-integrated compressor 1 can be reduced as compared with the rotational speed of the second compressor 2. Therefore, the apparent specific volume of the pressure expansion mechanism 13 is reduced with respect to the specific volume of the contraction mechanisms 11 and 21, and as a result, a pressure difference between the high pressure side and the low pressure side of the refrigeration cycle can be quickly established.

あるいは、起動運転テーブルにおける第2電動機22の各目標回転数F2が定常運転テーブルにおける対応する第1電動機22の回転数F2’と等しくなるように維持された上で、起動運転テーブルにおける第1電動機12の各目標回転数F1が定常運転テーブルにおける対応する第1電動機12の回転数F1’よりも小さく設定されてもよい。少なくとも第2電動機22の回転数が定常運転テーブル中のそれよりも大きく設定された起動運転テーブルを使用することが、起動運転時に十分な冷媒量を冷媒回路30に循環させることができ、これにより冷凍サイクル装置の構成部材を早期に温めることができるという理由で好ましい。   Alternatively, the target motor speed F2 of the second motor 22 in the startup operation table is maintained to be equal to the corresponding rotation speed F2 ′ of the first motor 22 in the steady operation table, and then the first motor in the startup operation table. Each of the 12 target rotational speeds F1 may be set smaller than the rotational speed F1 ′ of the corresponding first electric motor 12 in the steady operation table. Using a startup operation table in which at least the rotation speed of the second electric motor 22 is set larger than that in the steady operation table can circulate a sufficient amount of refrigerant to the refrigerant circuit 30 during the startup operation. It is preferable because the constituent members of the refrigeration cycle apparatus can be warmed early.

起動運転テーブルにおける第1電動機12の各目標回転数F1とこれと対をなす第2電動機22の目標回転数F2との差は、どのような条件下でも(すなわち、どのような設定吐出温度、どのような水温度、およびどのような外気温度でも)運転許容範囲の上限値(例えば、40Hz)より小さいことが好ましい。さらに、起動運転テーブルにおける第1電動機12の各目標回転数F1のこれと対をなす第2電動機22の目標回転数F2に対する比F1/F2は、運転許容範囲の下限値(例えば、0.5)と上限値(例えば、2)の間の範囲内であることが好ましい。ここで、運転許容範囲とは、圧縮機構11,21の許容最低回転数および許容最高回転数や、第1電動機12の回転数と第2電動機22の回転数の相違から生じる密閉容器10内の潤滑オイルレベルと密閉容器20内の潤滑オイルレベルとのアンバランス度合等の、設計の観点から考慮されるべき要素に基づいて任意に決定される範囲をいう。   The difference between each target rotational speed F1 of the first electric motor 12 and the target rotational speed F2 of the second electric motor 22 that is paired with the target rotational speed F1 in the start-up operation table is under any condition (that is, any set discharge temperature, Any water temperature and any outside air temperature) is preferably smaller than the upper limit of the allowable operating range (for example, 40 Hz). Further, the ratio F1 / F2 of the target rotation speed F1 of the first motor 12 in the startup operation table to the target rotation speed F2 of the second motor 22 that is paired with the target rotation speed F1 is a lower limit value (for example, 0.5). ) And an upper limit (for example, 2). Here, the operation allowable range is the allowable minimum number of rotations and the maximum allowable number of rotations of the compression mechanisms 11, 21, or the difference in the number of rotations of the first motor 12 and the number of rotations of the second motor 22. A range that is arbitrarily determined based on factors that should be considered from the viewpoint of design, such as the degree of imbalance between the lubricating oil level and the lubricating oil level in the sealed container 20.

制御手段7は、予め制御手段7に記憶された起動運転テーブルを使用することにより、起動動運転用の第1電動機12の目標回転数F1と第2電動機22の目標回転数F2を決定し、同時に起動動運転時にインジェクションバルブ61の開度Xが全閉状態であるべきか全開状態であるべきかを決定する。ついで、制御手段7は、第1電動機12および第2電動機22を駆動させ、起動運転を開始する(ステップS5)。そして、制御手段7は、起動運転のための予め定めた時間が経過するまで、第1電動機12および第2電動機22の回転数f1,f2をそれぞれ決定した目標回転数F1,F2に制御することにより起動運転を行う(ステップS6)。本実施形態では、制御手段7は、図6Aに示すように、第1電動機12および第2電動機22の回転数f1,f2をそれぞれ決定した目標回転数F1,F2まで連続的に増加させる。起動運転の間、制御手段7は、第1電動機12および第2電動機22の回転数f1,f2を決定した目標回転数F1,F2まで増加した後に、目標回転数F1,F2を一定時間維持してもよい。   The control means 7 determines the target rotational speed F1 of the first motor 12 and the target rotational speed F2 of the second electric motor 22 for the start-up operation by using the start-up operation table stored in the control means 7 in advance. At the same time, it is determined whether the opening X of the injection valve 61 should be fully closed or fully open during the start-up operation. Subsequently, the control means 7 drives the 1st electric motor 12 and the 2nd electric motor 22, and starts a starting operation (step S5). Then, the control means 7 controls the rotation speeds f1 and f2 of the first electric motor 12 and the second electric motor 22 to the determined target rotation speeds F1 and F2, respectively, until a predetermined time for starting operation elapses. The starting operation is performed by (Step S6). In the present embodiment, as shown in FIG. 6A, the control means 7 continuously increases the rotation speeds f1 and f2 of the first electric motor 12 and the second electric motor 22 to the determined target rotation speeds F1 and F2, respectively. During the start-up operation, the control means 7 increases the rotation speeds f1 and f2 of the first motor 12 and the second motor 22 to the determined target rotation speeds F1 and F2, and then maintains the target rotation speeds F1 and F2 for a certain time. May be.

しかも、制御手段7は、インジェクションバルブ61の開度が全閉状態であるべきと決定した場合は、インジェクションバルブ61の開度Xを全閉状態に保ったままで起動運転を行う。ただし、制御手段7は、インジェクションバルブ61の開度が全開状態であるべきと決定した場合は、インジェクションバルブ61の開度Xを全開状態に保ったままで起動運転を行う。制御手段7は、インジェクションバルブ61の開度が全開状態であるべきと決定した場合は、起動運転開始から一定時間はインジェクションバルブの開度を全閉状態に制御し、その後に全開状態に切り替えてもよい。この構成によれば、冷凍サイクルの高圧側と低圧側の圧力差を速やかにつけることができ、起動運転から定常運転へ移行するのに必要な時間を短縮することができる。   In addition, when it is determined that the opening degree of the injection valve 61 should be in a fully closed state, the control means 7 performs the starting operation while keeping the opening degree X of the injection valve 61 in a fully closed state. However, when it is determined that the opening degree of the injection valve 61 should be fully open, the control means 7 performs the starting operation while keeping the opening degree X of the injection valve 61 fully open. When the control means 7 determines that the opening degree of the injection valve 61 should be in a fully open state, the control means 7 controls the opening degree of the injection valve to be in a fully closed state for a certain period from the start of the starting operation, and then switches to the fully open state. Also good. According to this configuration, the pressure difference between the high-pressure side and the low-pressure side of the refrigeration cycle can be quickly established, and the time required for shifting from the startup operation to the steady operation can be shortened.

起動運転が完了した後は、制御手段7は、定常運転を行う。具体的に、制御手段7は、第1電動機12および第2電動機22の回転数f1,f2を、図4に示す定常運転テーブルに基づいて決定される回転数F1’,F2’にそれぞれ変更する(本実施形態では、第1電動機12の回転数はそのまま維持される)。その後、制御手段7は、フィードバック制御により冷凍サイクルの高圧が最適高圧に保たれ得るように、換言すれば冷媒温度センサ81で検出される冷媒温度が設定吐出温度と等しくなるように、インジェクションバルブ61の開度Xならびに第1電動機12および第2電動機22の回転数f1,f2を調整する。   After the start-up operation is completed, the control means 7 performs a steady operation. Specifically, the control means 7 changes the rotation speeds f1 and f2 of the first motor 12 and the second motor 22 to the rotation speeds F1 ′ and F2 ′ determined based on the steady operation table shown in FIG. (In the present embodiment, the rotational speed of the first electric motor 12 is maintained as it is). Thereafter, the control means 7 controls the injection valve 61 so that the high pressure of the refrigeration cycle can be maintained at the optimum high pressure by feedback control, in other words, the refrigerant temperature detected by the refrigerant temperature sensor 81 is equal to the set discharge temperature. And the rotation speeds f1 and f2 of the first motor 12 and the second motor 22 are adjusted.

上記のように、本実施形態の冷凍サイクル装置では、どのような条件下でもインジェクションバルブ61の開度Xが全閉状態または全開状態に保たれたままで起動運転が行われる。このため、起動運転時にインジェクション損失を小さく抑えることができる。特に、本実施形態のようにインジェクションバルブ61の開度Xを0%または100%に保つようにすれば、インジェクション損失を生じさせないようにすることができる。   As described above, in the refrigeration cycle apparatus of the present embodiment, the start-up operation is performed with the opening X of the injection valve 61 kept in the fully closed state or the fully open state under any conditions. For this reason, the injection loss can be kept small during the start-up operation. In particular, if the opening X of the injection valve 61 is kept at 0% or 100% as in the present embodiment, it is possible to prevent injection loss.

(変形例1)
前記実施形態では、制御手段7が図6Aに示すように第1電動機12および第2電動機22の回転数f1,f2を連続的に増加させる。しかしながら、制御手段7は、図6Bに示すように第1電動機12および第2電動機22の回転数f1,f2をステップ状に増加させてもよい。
(Modification 1)
In the embodiment, the control means 7 continuously increases the rotation speeds f1 and f2 of the first motor 12 and the second motor 22 as shown in FIG. 6A. However, the control means 7 may increase the rotation speeds f1 and f2 of the first electric motor 12 and the second electric motor 22 stepwise as shown in FIG. 6B.

具体的には、制御手段7は、起動運転の期間を時間に応じた複数の制御区間(例えば、180秒ごとに)に分割する。そして、制御手段7は、第1電動機12の回転数f1および第2電動機22の回転数f2の双方を増加させ、制御区間が切り替わるにつれて、第1電動機12および第2電動機22の回転数f1,f2の合計を決定した第1電動機12および第2電動機22の目標回転数F1,F2の合計に徐々に近づけていく。第1電動機12および第2電動機22の回転数f1,f2の急激な増加は、実際の冷媒の吐出温度が設定吐出温度を超えてしまう、いわゆるオーバーシュートを引き起こすことがある。これに対し、上記のように第1電動機12および第2電動機22の回転数f1,f2を徐々に増加させれば、そのようなオーバーシュートを防止することができる。   Specifically, the control means 7 divides the startup operation period into a plurality of control sections (for example, every 180 seconds) according to time. And the control means 7 increases both the rotation speed f1 of the 1st electric motor 12, and the rotation speed f2 of the 2nd electric motor 22, and the rotation speed f1, of the 1st electric motor 12 and the 2nd electric motor 22 is switched as a control area switches. The total of f2 is gradually approached to the total of the target rotational speeds F1 and F2 of the first electric motor 12 and the second electric motor 22 determined. The sudden increase in the rotation speeds f1 and f2 of the first motor 12 and the second motor 22 may cause a so-called overshoot in which the actual refrigerant discharge temperature exceeds the set discharge temperature. On the other hand, if the rotation speeds f1 and f2 of the first electric motor 12 and the second electric motor 22 are gradually increased as described above, such overshoot can be prevented.

制御手段7は、制御区間が切り替わる毎に、設定吐出温度と冷媒温度センサ81で検出された冷媒温度との差を算出し、この差が相対的に大きな値である場合は、第1電動機12の回転数f1と第2電動機22の回転数f2の合計を相対的に大きく増加させることが好ましい。この構成によれば、冷凍サイクルの高圧を早期に目標値に近づけることができ、起動運転時間を短くすることができる。   The control means 7 calculates the difference between the set discharge temperature and the refrigerant temperature detected by the refrigerant temperature sensor 81 every time the control section is switched. If the difference is a relatively large value, the first electric motor 12 It is preferable to relatively increase the sum of the rotational speed f1 of the second motor 22 and the rotational speed f2 of the second electric motor 22 relatively large. According to this configuration, the high pressure of the refrigeration cycle can be brought close to the target value at an early stage, and the startup operation time can be shortened.

(変形例2)
図6Bに示す例では、制御手段7は、第2電動機22の回転数f2に対する第1電動機12の回転数f1の比f1/f2を、決定した第2電動機22の目標回転数F2に対する決定した第1電動機12の目標回転数F1の比である決定比F1/F2と等しく保ったままで、制御区間が切り替わるにつれて第1電動機12および第2電動機22の回転数f1,f2を増加させている。しかしながら、制御手段7は、図6Cに示すように、回転数比f1/f2を、最初の制御区間では決定比F1/F2よりも小さく設定し、最初の制御区間に続く制御区間では制御区間が切り替わるにつれて、決定比F1/F2に徐々に近づけていくようにしてもよい。この構成によれば、膨張機一体型圧縮機1の回転数を第2圧縮機2の回転数に比べて下げることができる。それ故に、膨張機構13の見かけの比容積が圧縮機構11,21の比容積に対して減少し、その結果冷凍サイクルの高圧側と低圧側の圧力差を速やかにつけることができる。
(Modification 2)
In the example shown in FIG. 6B, the control means 7 determines the ratio f1 / f2 of the rotation speed f1 of the first motor 12 to the rotation speed f2 of the second motor 22 with respect to the determined target rotation speed F2 of the second motor 22. The rotational speeds f1 and f2 of the first electric motor 12 and the second electric motor 22 are increased as the control interval is switched while keeping the determination ratio F1 / F2 equal to the ratio of the target rotational speed F1 of the first electric motor 12. However, as shown in FIG. 6C, the control means 7 sets the rotational speed ratio f1 / f2 to be smaller than the determination ratio F1 / F2 in the first control section, and the control section is in the control section following the first control section. You may make it gradually approach the determination ratio F1 / F2 as it switches. According to this configuration, the rotational speed of the expander-integrated compressor 1 can be reduced as compared with the rotational speed of the second compressor 2. Therefore, the apparent specific volume of the expansion mechanism 13 is reduced with respect to the specific volume of the compression mechanisms 11 and 21, and as a result, a pressure difference between the high pressure side and the low pressure side of the refrigeration cycle can be quickly established.

この場合、制御手段7は、制御区間が切り替わる毎に、設定吐出温度と冷媒温度センサ81で検出された冷媒温度との差を算出し、この差が相対的に大きな値である場合は、回転数比f1/f2を緩やかな割合で増加させることが好ましい。この構成によれば、起動運転時に十分な冷媒量を冷媒回路30に循環させることができ、また高圧側と低圧側の圧力差を速やかにつけることができる。それ故に、冷凍サイクル装置の構成部材を早期に温めることができ、これにより実際の冷媒の吐出温度を素早く設定吐出温度まで上昇させることができる。   In this case, the control means 7 calculates the difference between the set discharge temperature and the refrigerant temperature detected by the refrigerant temperature sensor 81 every time the control section is switched. If this difference is a relatively large value, the control means 7 It is preferable to increase the number ratio f1 / f2 at a moderate rate. According to this configuration, a sufficient amount of refrigerant can be circulated through the refrigerant circuit 30 during start-up operation, and a pressure difference between the high pressure side and the low pressure side can be quickly established. Therefore, the constituent members of the refrigeration cycle apparatus can be warmed early, whereby the actual refrigerant discharge temperature can be quickly raised to the set discharge temperature.

(その他の変形例)
前記実施形態では、制御手段7が予め定めた時間が経過したときに起動運転を終了する。しかしながら、制御手段7は、実際の冷媒の吐出温度が設定吐出温度を超えたときに起動運転を終了してもよい。さらに、制御手段7は、起動運転を何度も続けて行ってもよい。この場合は、各起動運転ごとに起動運転テーブルを用意し、最初の起動運転が完了した後は、図7のステップS2からステップS6を繰り返すようにしてもよい。
(Other variations)
In the embodiment, the start-up operation is terminated when a predetermined time has elapsed by the control means 7. However, the control means 7 may end the start-up operation when the actual refrigerant discharge temperature exceeds the set discharge temperature. Furthermore, the control means 7 may perform the starting operation repeatedly. In this case, a start-up operation table may be prepared for each start-up operation, and after the first start-up operation is completed, step S2 to step S6 in FIG. 7 may be repeated.

前記実施形態では、制御手段7が、起動運転用の第1電動機12および第2電動機22の目標回転数F1,F2ならびにインジェクションバルブ61の開度Xを決定するために、設定吐出温度を使用する。しかしながら、制御手段7は、設定吐出温度の代わりに放熱器4で加熱すべき水の目標温度(生成すべき湯の温度)を使用してもよい。   In the embodiment, the control means 7 uses the set discharge temperature in order to determine the target rotational speeds F1 and F2 of the first electric motor 12 and the second electric motor 22 for starting operation and the opening X of the injection valve 61. . However, the control means 7 may use the target temperature of water to be heated by the radiator 4 (temperature of hot water to be generated) instead of the set discharge temperature.

さらに、前記実施形態では、冷凍サイクル装置が流体温度センサ93を含む。しかしながら、水温度は季節によって変わる値として予め制御手段7にインプットされてもよい。また、水温度は固定値であってもよい。   Furthermore, in the embodiment, the refrigeration cycle apparatus includes the fluid temperature sensor 93. However, the water temperature may be input to the control means 7 in advance as a value that varies depending on the season. The water temperature may be a fixed value.

前記実施形態では、放熱器4が冷媒と水との間で熱交換するための熱交換器として機能する。しかしながら、放熱器4は水以外の流体(例えば、空気)と冷媒との間で熱交換するための熱交換器であってもよい。   In the embodiment, the radiator 4 functions as a heat exchanger for exchanging heat between the refrigerant and water. However, the heat radiator 4 may be a heat exchanger for exchanging heat between a fluid other than water (for example, air) and a refrigerant.

冷凍サイクル装置は、空調機に用いられてもよい。この場合、放熱器4は、水経路42を有さず、冷媒から熱を大気中に逃がす。   The refrigeration cycle apparatus may be used for an air conditioner. In this case, the radiator 4 does not have the water path 42 and releases heat from the refrigerant to the atmosphere.

本発明の冷凍サイクル装置が備える冷媒回路は、冷媒が一方向にのみ流れることを許容するための冷媒回路30に限られず、冷媒の流れ方向が変更可能な冷媒回路、例えば四方弁を有することによって暖房運転および冷房運転の切り替えが可能な冷媒回路であってもよい。   The refrigerant circuit included in the refrigeration cycle apparatus of the present invention is not limited to the refrigerant circuit 30 for allowing the refrigerant to flow only in one direction, but includes a refrigerant circuit that can change the flow direction of the refrigerant, for example, a four-way valve. A refrigerant circuit capable of switching between heating operation and cooling operation may be used.

本発明の冷凍サイクル装置は、冷凍サイクルにおける冷媒の膨張エネルギーを機械的エネルギーとして回収するための動力回収システムとして有用である。   The refrigeration cycle apparatus of the present invention is useful as a power recovery system for recovering expansion energy of refrigerant in the refrigeration cycle as mechanical energy.

Claims (15)

冷媒を圧縮するための第1圧縮機構と、膨張する冷媒から動力を回収するための膨張機構と、シャフトにより前記第1圧縮機構および前記膨張機構と連結された第1電動機と、前記第1圧縮機構、前記膨張機構、および前記第1電動機を収容するための第1密閉容器と、を含む第1圧縮機と、
冷媒を圧縮するための第2圧縮機構であって冷媒回路中で前記第1圧縮機構と並列に接続された第2圧縮機構と、シャフトにより前記第2圧縮機構と連結された第2電動機と、前記第2圧縮機構および前記第2電動機を収容するための第2密閉容器と、を含む第2圧縮機と、
前記第1圧縮機構および前記第2圧縮機構から吐出される冷媒を放熱させるための放熱器と、
前記膨張機構から吐出される冷媒を蒸発させるための蒸発器と、
前記第1圧縮機構および前記第2圧縮機構から前記放熱器に冷媒を導くための第1配管と、
前記放熱器から前記膨張機構に冷媒を導くための第2配管と、
前記膨張機構から前記蒸発器に冷媒を導くための第3配管と、
前記蒸発器から前記第1圧縮機構および前記第2圧縮機構に冷媒を導くための第4配管と、
前記第2配管から分岐した、膨張過程の前記膨張機構にさらに冷媒を供給するためのインジェクション路と、
前記インジェクション路に設けられた、開度調整可能なインジェクションバルブと、
外気温度を検出するための外気温度センサと、
前記外気温度センサで検出された外気温度に基づいて、起動運転用の前記第1電動機の目標回転数と前記第2電動機の目標回転数を決定するとともに起動動運転時に前記インジェクションバルブの開度が全開状態であるべきか全閉状態であるべきかを決定し、前記インジェクションバルブの開度を全開状態または全閉状態に保ったままで前記第1電動機および前記第2電動機の回転数を決定した目標回転数に制御することにより起動運転を行うための制御手段と、
を備えた冷凍サイクル装置。
A first compression mechanism for compressing the refrigerant; an expansion mechanism for recovering power from the expanding refrigerant; a first electric motor coupled to the first compression mechanism and the expansion mechanism by a shaft; and the first compression A first compressor including a mechanism, the expansion mechanism, and a first hermetic container for housing the first electric motor;
A second compression mechanism for compressing the refrigerant, wherein the second compression mechanism is connected in parallel with the first compression mechanism in the refrigerant circuit; and a second electric motor connected to the second compression mechanism by a shaft; A second compressor including the second compression mechanism and a second sealed container for housing the second electric motor;
A radiator for dissipating heat from the refrigerant discharged from the first compression mechanism and the second compression mechanism;
An evaporator for evaporating the refrigerant discharged from the expansion mechanism;
A first pipe for guiding a refrigerant from the first compression mechanism and the second compression mechanism to the radiator;
A second pipe for guiding the refrigerant from the radiator to the expansion mechanism;
A third pipe for guiding the refrigerant from the expansion mechanism to the evaporator;
A fourth pipe for guiding the refrigerant from the evaporator to the first compression mechanism and the second compression mechanism;
An injection path branched from the second pipe for supplying a refrigerant to the expansion mechanism in the expansion process;
An injection valve provided in the injection path and having an adjustable opening;
An outside temperature sensor for detecting the outside temperature;
Based on the outside air temperature detected by the outside air temperature sensor, the target rotational speed of the first electric motor and the target rotational speed of the second electric motor for start-up operation are determined, and the opening degree of the injection valve is determined during the start-up operation. A target for determining whether to be in a fully open state or a fully closed state, and determining the rotation speeds of the first motor and the second motor while maintaining the opening degree of the injection valve in a fully open state or a fully closed state Control means for performing start-up operation by controlling the number of revolutions;
A refrigeration cycle apparatus comprising:
前記放熱器は、冷媒によって流体を加熱するための熱交換器であり、前記冷媒が流れる冷媒経路と、前記流体が流れる流体経路とを有しており、
前記制御手段は、前記放熱器で加熱すべき流体の目標温度および前記外気温度センサで検出された外気温度に基づいて、起動運転用の前記第1電動機および前記第2電動機の目標回転数を決定するとともに起動運転時に前記インジェクションバルブの開度が全開状態であるべきか全閉状態であるべきかを決定し、前記インジェクションバルブの開度を全開状態または全閉状態に保ったままで前記第1電動機および前記第2電動機の回転数を決定した目標回転数に制御することにより起動運転を行う、請求項1に記載の冷凍サイクル装置。
The radiator is a heat exchanger for heating a fluid with a refrigerant, and has a refrigerant path through which the refrigerant flows and a fluid path through which the fluid flows.
The control means determines a target rotational speed of the first motor and the second motor for start-up operation based on a target temperature of the fluid to be heated by the radiator and an outside air temperature detected by the outside temperature sensor. And determining whether the opening of the injection valve should be in a fully open state or a fully closed state during start-up operation, and maintaining the opening of the injection valve in a fully open state or a fully closed state. 2. The refrigeration cycle apparatus according to claim 1, wherein the start-up operation is performed by controlling the rotation speed of the second electric motor to the determined target rotation speed.
前記放熱器は、冷媒によって流体を加熱するための熱交換器であり、前記冷媒が流れる冷媒経路と、前記流体が流れる流体経路とを有しており、
前記制御手段は、前記第1配管を通じて前記放熱器に導かれる冷媒についての設定吐出温度および前記外気温度センサで検出された外気温度に基づいて、起動運転用の前記第1電動機および前記第2電動機の目標回転数を決定するとともに起動運転時に前記インジェクションバルブの開度が全開状態であるべきか全閉状態であるべきかを決定し、前記インジェクションバルブの開度を全開状態または全閉状態に保ったままで前記第1電動機および前記第2電動機の回転数を決定した目標回転数に制御することにより起動運転を行う、請求項1に記載の冷凍サイクル装置。
The radiator is a heat exchanger for heating a fluid with a refrigerant, and has a refrigerant path through which the refrigerant flows and a fluid path through which the fluid flows.
The control means includes the first motor and the second motor for start-up operation based on a set discharge temperature of the refrigerant guided to the radiator through the first pipe and an outside air temperature detected by the outside air temperature sensor. And determining whether the opening of the injection valve should be fully open or fully closed during start-up operation, and maintaining the opening of the injection valve in a fully open state or a fully closed state. 2. The refrigeration cycle apparatus according to claim 1, wherein the start-up operation is performed by controlling the rotation speeds of the first electric motor and the second electric motor to a determined target rotation speed without any change.
前記流体経路に流体を供給するための供給管と、前記供給管を流れる流体温度を検出するための流体温度センサと、をさらに備え、
前記制御手段は、前記設定吐出温度および前記外気温度センサで検出された外気温度ならびに前記流体温度センサで検出された流体温度に基づいて、起動運転用の前記第1電動機の目標回転数と前記第2電動機の目標回転数を決定するとともに起動運転時に前記インジェクションバルブの開度が全開状態であるべきか全閉状態であるべきかを決定し、前記インジェクションバルブの開度を全開状態または全閉状態に保ったままで前記第1電動機および前記第2電動機の回転数を決定した目標回転数に制御することにより起動運転を行う、請求項3に記載の冷凍サイクル装置。
A supply pipe for supplying fluid to the fluid path; and a fluid temperature sensor for detecting a temperature of fluid flowing through the supply pipe;
The control means, based on the set discharge temperature, the outside air temperature detected by the outside air temperature sensor, and the fluid temperature detected by the fluid temperature sensor, the target rotational speed of the first motor for start-up operation and the first 2 Determine the target rotational speed of the motor, determine whether the opening of the injection valve should be fully open or fully closed during start-up operation, and set the opening of the injection valve to be fully open or fully closed 4. The refrigeration cycle apparatus according to claim 3, wherein the start-up operation is performed by controlling the rotation speeds of the first motor and the second motor to the determined target rotation speed while being maintained at a predetermined value.
前記制御手段には、設定吐出温度、外気温度および流体温度と関連して前記第1電動機および前記第2電動機の目標回転数ならびに前記インジェクションバルブの開度を有する複数のテーブルが記憶されており、
前記制御手段は、前記設定吐出温度および前記外気温度センサで検出された外気温度ならびに前記流体温度センサで検出された流体温度に基づいて、前記テーブルを使用することにより、起動運転用の前記第1電動機および前記第2電動機の目標回転数を決定するとともに起動運転時に前記インジェクションバルブの開度が全開状態であるべきか全閉状態であるべきかを決定する、請求項4に記載の冷凍サイクル装置。
The control means stores a plurality of tables having target rotational speeds of the first electric motor and the second electric motor and opening degrees of the injection valves in relation to a set discharge temperature, an outside air temperature, and a fluid temperature.
The control means uses the table based on the set discharge temperature, the outside air temperature detected by the outside air temperature sensor and the fluid temperature detected by the fluid temperature sensor, so that the first for start-up operation is used. 5. The refrigeration cycle apparatus according to claim 4, wherein a target rotational speed of the electric motor and the second electric motor is determined, and whether the opening of the injection valve should be fully open or fully closed during start-up operation. .
前記テーブルにおける第2電動機の各目標回転数は、設定吐出温度、外気温度および流体温度から導き出される理想的な定常運転用の定常運転テーブルにおける対応する第2電動機の回転数よりも大きい、請求項5に記載の冷凍サイクル装置。   Each target rotation speed of the 2nd motor in the said table is larger than the rotation speed of the corresponding 2nd motor in the steady operation table for ideal steady operation derived from setting discharge temperature, outside air temperature, and fluid temperature. 5. The refrigeration cycle apparatus according to 5. 前記テーブルにおける第1電動機の各目標回転数のこれと対をなす第2電動機の目標回転数に対する比は、対応する、前記定常運転テーブルにおける第2電動機の回転数に対する第1電動機の回転数の比よりも小さい、請求項6に記載の冷凍サイクル装置。   The ratio of each target rotational speed of the first motor in the table to the target rotational speed of the second motor that is paired with the target rotational speed of the first motor is the corresponding rotational speed of the first motor to the rotational speed of the second motor in the steady operation table. The refrigeration cycle apparatus according to claim 6, which is smaller than the ratio. 前記テーブルにおける第1電動機の各目標回転数とこれと対をなす第2電動機の目標回転数との差は、運転許容範囲の上限値より小さい、請求項5に記載の冷凍サイクル装置。   6. The refrigeration cycle apparatus according to claim 5, wherein a difference between each target rotational speed of the first motor in the table and a target rotational speed of the second motor paired therewith is smaller than an upper limit value of an allowable operation range. 前記テーブルにおける第1電動機の各目標回転数のこれと対をなす第2電動機の目標回転数に対する比は、運転許容範囲の下限値と上限値の間の範囲内である、請求項5に記載の冷凍サイクル装置。   6. The ratio of each target rotational speed of the first motor in the table to the target rotational speed of the second motor that is paired with the target rotational speed is within a range between a lower limit value and an upper limit value of the allowable operation range. Refrigeration cycle equipment. 前記制御手段は、前記起動運転の期間を時間に応じた複数の制御区間に分割し、起動運転時には、前記第1電動機および前記第2電動機の回転数の合計を、前記制御区間が切り替わるにつれて、決定した第1電動機および第2電動機の目標回転数の合計に徐々に近づけていく、請求項3〜9のいずれか一項に記載の冷凍サイクル装置。   The control means divides the start-up operation period into a plurality of control sections according to time, and at the start-up operation, the total number of rotations of the first motor and the second motor is changed as the control section is switched. The refrigeration cycle apparatus according to any one of claims 3 to 9, which gradually approaches the determined total target rotational speed of the first electric motor and the second electric motor. 前記第1配管を通じて前記放熱器に導かれる冷媒の温度を検出するための冷媒温度センサをさらに備え、
前記制御手段は、前記制御区間が切り替わる毎に、前記設定吐出温度と前記冷媒温度センサで検出された冷媒温度との差を算出し、この差が相対的に大きな値である場合は、前記第1電動機および前記第2電動機の回転数の合計を相対的に大きく増加させる、請求項10に記載の冷凍サイクル装置。
A refrigerant temperature sensor for detecting a temperature of the refrigerant guided to the radiator through the first pipe;
The control means calculates the difference between the set discharge temperature and the refrigerant temperature detected by the refrigerant temperature sensor every time the control section is switched, and if the difference is a relatively large value, The refrigeration cycle apparatus according to claim 10, wherein the total number of rotations of the first electric motor and the second electric motor is relatively increased.
前記制御手段は、前記起動運転の期間を時間に応じた複数の制御区間に分割し、起動運転時には、前記第2電動機の回転数に対する前記第1電動機の回転数の比を、前記制御区間の最初の制御区間では、決定した第2電動機の目標回転数に対する決定した第1電動機の目標回転数の比である決定比よりも小さく設定し、前記最初の制御区間に続く制御区間では制御区間が切り替わるにつれて、前記決定比に徐々に近づけていく、請求項3〜9のいずれか一項に記載の冷凍サイクル装置。   The control means divides the start-up operation period into a plurality of control sections according to time, and at the start-up operation, the ratio of the rotation speed of the first motor to the rotation speed of the second motor is set to In the first control section, a determination ratio that is a ratio of the determined target rotational speed of the first motor to the determined target rotational speed of the second electric motor is set to be smaller, and in the control section that follows the first control section, the control section has no control section. The refrigeration cycle apparatus according to any one of claims 3 to 9, which gradually approaches the determination ratio as it is switched. 前記第1配管を通じて前記放熱器に導かれる冷媒の温度を検出するための冷媒温度センサをさらに備え、
前記制御手段は、前記制御区間が切り替わる毎に、前記設定吐出温度と前記冷媒温度センサで検出された冷媒温度との差を算出し、この差が相対的に大きな値である場合は、前記第2電動機の回転数に対する前記第1電動機の回転数の比を緩やかな割合で増加させる、請求項12に記載の冷凍サイクル装置。
A refrigerant temperature sensor for detecting a temperature of the refrigerant guided to the radiator through the first pipe;
The control means calculates the difference between the set discharge temperature and the refrigerant temperature detected by the refrigerant temperature sensor every time the control section is switched, and if the difference is a relatively large value, The refrigeration cycle apparatus according to claim 12, wherein the ratio of the rotation speed of the first motor to the rotation speed of the two motors is increased at a moderate rate.
前記制御手段は、前記制御区間が切り替わるにつれて、前記第1電動機および前記第2電動機の回転数の双方を増加させる、請求項10〜13のいずれか一項に記載の冷凍サイクル装置。   The refrigeration cycle apparatus according to any one of claims 10 to 13, wherein the control unit increases both the number of rotations of the first motor and the second motor as the control section is switched. 前記制御手段は、前記インジェクションバルブの開度が全開状態であるべきと決定した場合は、起動運転開始から一定時間は前記インジェクションバルブの開度を全閉状態に制御し、その後に全開状態に切り替える、請求項1〜14のいずれか一項に記載の冷凍サイクル装置。   If the control means determines that the opening of the injection valve should be in a fully open state, the control means controls the opening of the injection valve to a fully closed state for a certain period from the start of startup operation, and then switches to the fully open state. The refrigeration cycle apparatus according to any one of claims 1 to 14.
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