專利名稱：制冷裝置及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種適合于辦公樓或公寓等的大型建筑物的制冷裝置，所述制冷裝置
在室外單元配備有并聯(lián)連接的第一壓縮機(jī)和第二壓縮機(jī)至少兩臺(tái)壓縮機(jī)，更具體地說，本 發(fā)明涉及一種設(shè)置有回油管道的制冷裝置及其控制方法，所述回油管道用于冷凍機(jī)油分別 從第一壓縮機(jī)向第二壓縮機(jī)返回，以及從第二壓縮機(jī)向第一壓縮機(jī)返回。
背景技術(shù)：
在辦公樓或公寓等的大型建筑物的空調(diào)設(shè)備中，采用從一臺(tái)室外單元向建筑 物內(nèi)設(shè)置的多臺(tái)室內(nèi)單元供給制冷劑的所謂多聯(lián)式空調(diào)系統(tǒng)(multi airconditioning system)。而且，在這種大規(guī)模系統(tǒng)中，室外單元為多臺(tái)。 在多聯(lián)式空調(diào)系統(tǒng)中，因室內(nèi)單元的運(yùn)行臺(tái)數(shù)不同，所要求的制冷能力或制暖能 力不同。于是，為了能夠與此相對(duì)應(yīng)，在室外單元中搭載多臺(tái)壓縮機(jī)。 關(guān)于壓縮機(jī)為兩臺(tái)的情況進(jìn)行說明，通常，第一壓縮機(jī)使用逆變器控制或變頻控 制(inverter control)的轉(zhuǎn)速可變型的壓縮機(jī)，第二壓縮機(jī)使用轉(zhuǎn)速一定的定速型壓縮 機(jī)。 在達(dá)到預(yù)定能力前，將第二壓縮機(jī)設(shè)為停止?fàn)顟B(tài)，僅僅第一壓縮機(jī)由變頻控制轉(zhuǎn) 速運(yùn)行。與之相對(duì)，在要求預(yù)定能力以上情況下，定速型的第二壓縮機(jī)與第一壓縮機(jī)一同運(yùn) 行。 如此，不管是僅僅第一壓縮機(jī)運(yùn)行場(chǎng)合，還是第一、第二壓縮機(jī)一同運(yùn)行場(chǎng)合，在 各個(gè)壓縮機(jī)內(nèi)都必須使得不發(fā)生冷凍機(jī)油的過量或不足。 作為其對(duì)策的一個(gè)例子，在專利文獻(xiàn)1 (日本專利申請(qǐng)公開2001-324230號(hào)公報(bào)) 記載的發(fā)明中，第一壓縮機(jī)的冷凍機(jī)油儲(chǔ)存部和第二壓縮機(jī)的吸入管經(jīng)由具有減壓裝置的 回油管道連接，第二壓縮機(jī)的冷凍機(jī)油儲(chǔ)存部和第一壓縮機(jī)的吸入管經(jīng)由具有減壓裝置的 回油管道連接。 根據(jù)上述專利文獻(xiàn)1記載的發(fā)明，在兩臺(tái)壓縮機(jī)一同運(yùn)行的情況下，剩余的冷凍 機(jī)油分別從第一壓縮機(jī)向第二壓縮機(jī)返回，從第二壓縮機(jī)向第一壓縮機(jī)返回，在僅僅一臺(tái) 壓縮機(jī)運(yùn)行的情況下，由于剩余的冷凍機(jī)油向本機(jī)返回，因此，在各壓縮機(jī)內(nèi)保持適當(dāng)量的 冷凍機(jī)油。 然而，在各回油管道中，由于設(shè)置了作為減壓裝置的毛細(xì)管，因此，在各壓縮機(jī)停 止情況下，在其排出側(cè)和吸入側(cè)不一定為均壓。 在第一壓縮機(jī)(逆變器壓縮機(jī)或變頻式壓縮機(jī))重新啟動(dòng)時(shí)，這特別成為問題。 即，在逆變器壓縮機(jī)或變頻式壓縮機(jī)的情況下，重新啟動(dòng)時(shí)排出側(cè)和吸入側(cè)的壓力差大的 情況下，由于給電機(jī)造成過大的負(fù)荷，因此，電機(jī)的保護(hù)電路工作，啟動(dòng)有失敗的風(fēng)險(xiǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明就是鑒于上述以往技術(shù)所存在的問題而提出來的，本發(fā)明的課題在于，第一壓縮機(jī)和第二壓縮機(jī)并聯(lián)連接運(yùn)行，設(shè)置具有減壓裝置的回油管道，該回油管道使 得冷凍機(jī)油分別從第一壓縮機(jī)向第二壓縮機(jī)返回、從第二壓縮機(jī)向第一壓縮機(jī)返回，即使 在變頻式氣體壓縮機(jī)用于第一壓縮機(jī)的情況下，仍能夠確保執(zhí)行運(yùn)行停止后第一壓縮機(jī)的 重新啟動(dòng)。 為了解決上述課題，本發(fā)明提供一種制冷裝置，室外單元配備有并聯(lián)連接的第一 壓縮機(jī)和第二壓縮機(jī)至少兩臺(tái)壓縮機(jī)，在所述各壓縮機(jī)的排出管設(shè)有油分離器，所述第一 壓縮機(jī)側(cè)的第一油分離器經(jīng)由具有減壓裝置的第一回油管道連接到所述第二壓縮機(jī)的吸 入管，并且，所述第二壓縮機(jī)側(cè)的第二油分離器經(jīng)由具有減壓裝置的第二回油管道連接到 所述第一壓縮機(jī)的吸入管，所述第一壓縮機(jī)為變頻控制的轉(zhuǎn)速可變型壓縮機(jī)，所述第二壓 縮機(jī)為轉(zhuǎn)速一定的定速型壓縮機(jī)；其特征在于 與所述第一回油管道的所述減壓裝置并聯(lián)地連接有電磁閥，該電磁閥選擇地形成 相對(duì)所述減壓裝置的旁路。 又，作為更優(yōu)選的形態(tài)，取代上述第一回油管道上的上述減壓裝置和上述電磁閥 的并聯(lián)電路，也可以使用電子膨脹閥。 再有，本發(fā)明提供一種制冷裝置的控制方法，所述制冷裝置在室外單元配備有并 聯(lián)連接的第一壓縮機(jī)和第二壓縮機(jī)至少兩臺(tái)壓縮機(jī)，在所述各壓縮機(jī)的排出管設(shè)有油分離 器，所述第一壓縮機(jī)側(cè)的第一油分離器經(jīng)由具有減壓裝置的第一回油管道連接到所述第二 壓縮機(jī)的吸入管，并且，所述第二壓縮機(jī)側(cè)的第二油分離器經(jīng)由具有減壓裝置的第二回油 管道連接到所述第一壓縮機(jī)的吸入管，所述第一壓縮機(jī)為變頻控制的轉(zhuǎn)速可變型壓縮機(jī)， 所述第二壓縮機(jī)為轉(zhuǎn)速一定的定速型壓縮機(jī)；其特征在于 與所述第一回油管道的所述減壓裝置并聯(lián)地連接電磁閥，該電磁閥選擇地形成相 對(duì)所述減壓裝置的旁路，在所述第一、第二壓縮機(jī)的運(yùn)行停止后，在重新啟動(dòng)所述第一壓縮 機(jī)時(shí)，將所述電磁閥設(shè)為打開，形成所述旁路，在使得所述第一壓縮機(jī)的排出側(cè)和吸入側(cè)為 大致均壓狀態(tài)之后，重新啟動(dòng)所述第一壓縮機(jī)。 在本發(fā)明的制冷裝置的控制方法中，更優(yōu)選的是，可以取代所述第一回油管道上 的所述減壓裝置和所述電磁閥的并聯(lián)電路，使用電子膨脹閥，在所述第一、第二壓縮機(jī)的運(yùn) 行停止后，在重新啟動(dòng)所述第一壓縮機(jī)時(shí)，使得所述電子膨脹閥為全打開，在所述第一壓縮 機(jī)的排出側(cè)和吸入側(cè)為大致均壓狀態(tài)之后，重新啟動(dòng)所述第一壓縮機(jī)。 根據(jù)本發(fā)明，第一壓縮機(jī)(逆變器壓縮機(jī)或變頻式壓縮機(jī))側(cè)的第一油分離器經(jīng) 由具有減壓裝置的第一回油管道連接到第二壓縮機(jī)(定速型壓縮機(jī))的吸入管，并且，第二 壓縮機(jī)側(cè)的第二油分離器經(jīng)由具有減壓裝置的第二回油管道連接到第一壓縮機(jī)的吸入管， 在此結(jié)構(gòu)中，與第一回油管道的減壓裝置并聯(lián)地設(shè)置電磁閥，該電磁閥選擇地形成相對(duì)該 減壓裝置的旁路，如果在各壓縮機(jī)的運(yùn)行停止時(shí)將電磁閥設(shè)為"打開"，則第一壓縮機(jī)的排 出側(cè)和吸入側(cè)成為均壓狀態(tài)，因此，能可靠地重新啟動(dòng)第一壓縮機(jī)。


圖1是表示本發(fā)明實(shí)施形態(tài)涉及的制冷裝置的整體結(jié)構(gòu)的制冷劑回路圖。
圖2是表示在上述制冷裝置中包含的室外單元的壓縮機(jī)構(gòu)部的放大圖。
具體實(shí)施形態(tài)
下面，根據(jù)圖l及圖2說明本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)，在以下所述實(shí)施形態(tài)中，技術(shù)上對(duì) 構(gòu)成要素，種類，組合，相對(duì)安裝等作了各種限定，但這些僅僅是例舉，本發(fā)明并不局限于 此。 首先，參照?qǐng)Dl，該制冷裝置配備有室外單元100和室內(nèi)單元200。室外單元100 中，包含壓縮機(jī)構(gòu)部101、四通閥(流路切換閥)130、具有室外風(fēng)扇141的室外熱交換器 140、室外膨脹閥150、蓄積器160。 在室內(nèi)單元200中，分別具有室內(nèi)膨脹閥211的多臺(tái)(在此例子中圖示為3臺(tái))室 內(nèi)熱交換器210并聯(lián)連接在液體側(cè)管道11和氣體側(cè)管道12之間。在各室內(nèi)熱交換器210 中附設(shè)室內(nèi)風(fēng)扇，圖示省略。 下面，參照?qǐng)D2，根據(jù)此實(shí)施形態(tài)，在壓縮機(jī)構(gòu)部101中，相對(duì)于排出側(cè)氣體管道13 設(shè)置并聯(lián)連接的第一、第二兩臺(tái)壓縮機(jī)110、120。 在此實(shí)施形態(tài)中，第一壓縮機(jī)110使用逆變器控制或變頻控制的轉(zhuǎn)速可變型壓縮 機(jī)(逆變器壓縮機(jī)或變頻式壓縮機(jī))，第二壓縮機(jī)120使用轉(zhuǎn)速一定的定速型壓縮機(jī)。
第一壓縮機(jī)110、第二壓縮機(jī)120可以是回轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)或渦旋式壓縮機(jī)的任意一 種，然而，在此實(shí)施形態(tài)中，第一壓縮機(jī)110為回轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)，第二壓縮機(jī)120為渦旋式壓縮 機(jī)。 第一壓縮機(jī)110的制冷劑排出管110a經(jīng)由油分離器111及止回閥112連接到排 出側(cè)氣體管道13，第二壓縮機(jī)120的制冷劑排出管120a經(jīng)由油分離器121及止回閥122連 接到排出側(cè)氣體管道13。 油分離器111U21分別分離在高壓排出氣體制冷劑中含有的冷凍機(jī)油，止回閥 112、122分別阻止來自其它機(jī)器的高壓排出氣體制冷劑進(jìn)入本機(jī)。 蓄積器160設(shè)置在各壓縮機(jī)110U20的制冷劑的吸入側(cè)，完成工作的制冷劑返回 其中。低壓制冷劑氣體的主吸入管161從蓄積器160引出，在其端部設(shè)置分支管162。
分支管162為兩分支，其一方與第一壓縮機(jī)110的吸入管163連接，另一方與第二 壓縮機(jī)120的吸入管164連接。在此實(shí)施形態(tài)中，第一壓縮機(jī)110是要求回液量更少的回 轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)，因此，在第一壓縮機(jī)110的吸入側(cè)，設(shè)置副蓄積器113。 第一壓縮機(jī)110側(cè)的油分離器111經(jīng)由具有作為減壓裝置的毛細(xì)管115的回油管 道114連接至第二壓縮機(jī)120的吸入管164。 同樣地，第二壓縮機(jī)120側(cè)的油分離器121經(jīng)由具有作為減壓裝置的毛細(xì)管125 的回油管道124連接至第一壓縮機(jī)110的吸入管163。 在本發(fā)明中，在從第一壓縮機(jī)110側(cè)至第二壓縮機(jī)120側(cè)的回油管道114，相對(duì)于 毛細(xì)管115并聯(lián)地設(shè)置電磁閥116。 電磁閥116由室外單元100的圖中未表示的控制部控制，在第一壓縮機(jī)110運(yùn)行 時(shí)"關(guān)閉(斷開，off)"，在第一壓縮機(jī)110運(yùn)行停止時(shí)"打開(接通，on)"，由此，形成繞過 毛細(xì)管115的旁路。 而且，回油管道114的對(duì)于吸入管164的連接位置設(shè)為從回油管道114向第二壓
縮機(jī)120側(cè)供給的冷凍機(jī)油能靠重力落下的位置。例如，在吸入管164中存在朝向分支管
162側(cè)形成向下坡度的傾斜部的情況下，使得回油管道114連接至該傾斜部。 據(jù)此，吸入管163和吸入管164由于在分支管162部分相互連通，因此，當(dāng)?shù)诙?br> 5縮機(jī)120處于運(yùn)行停止?fàn)顟B(tài)時(shí)，從回油管道114向第二壓縮機(jī)側(cè)供給的冷凍機(jī)油被吸入到 第一壓縮機(jī)110，當(dāng)?shù)诙嚎s機(jī)120處于運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，從回油管道114向第二壓縮機(jī)120側(cè) 供給的冷凍機(jī)油原樣地吸入到第二壓縮機(jī)120。 下面，說明該制冷裝置的運(yùn)行動(dòng)作。在達(dá)到預(yù)定能力前，第二壓縮機(jī)120設(shè)為停止 狀態(tài)，僅僅第一壓縮機(jī)IIO由變頻控制轉(zhuǎn)速運(yùn)行。與之相對(duì)，在要求預(yù)定能力以上的情況 下，定速型的第二壓縮機(jī)120與第一壓縮機(jī)110 —同運(yùn)行。 制冷運(yùn)行時(shí)，四通閥130切換為圖1的實(shí)線狀態(tài)。由此，從壓縮機(jī)構(gòu)部101排出的 氣體制冷劑從四通閥130到達(dá)室外熱交換器140，與外部氣體熱交換而冷凝(制冷運(yùn)行時(shí)， 室外熱交換器140起著作為冷凝器作用)。 在室外熱交換器140冷凝的液體制冷劑通過相對(duì)于室外膨脹閥150并聯(lián)連接的止 回閥151，供給至室內(nèi)單元200。 在室內(nèi)單元200側(cè)，液體制冷劑在各室內(nèi)膨脹閥211被減壓到預(yù)定壓力之后，在室 內(nèi)熱交換器210與室內(nèi)空氣進(jìn)行熱交換而蒸發(fā)，由此，室內(nèi)空氣被冷卻(制冷運(yùn)行時(shí)，室內(nèi) 熱交換器210起著作為蒸發(fā)器作用)。 在室內(nèi)熱交換器210蒸發(fā)的氣體制冷劑經(jīng)由四通閥130進(jìn)入蓄積器160，液體制冷 劑被分離之后，返回壓縮機(jī)構(gòu)部101。 制暖運(yùn)行時(shí)，四通閥130切換為圖1的虛線狀態(tài)。由此，從壓縮機(jī)構(gòu)部101排出的 氣體制冷劑從四通閥130到達(dá)室內(nèi)熱交換器210，與室內(nèi)空氣熱交換而冷凝，由此，室內(nèi)空 氣變暖(制暖運(yùn)行時(shí)，室內(nèi)熱交換器210起著作為冷凝器作用)。 在室內(nèi)熱交換器210被冷凝的液體制冷劑通過閥門開度根據(jù)制暖能力控制的室 內(nèi)膨脹閥211，供給至室外單元100。 在室外單元IOO側(cè)，液體制冷劑在室外膨脹閥150被減壓到預(yù)定壓力之后，在室外 熱交換器140與外部空氣進(jìn)行熱交換而蒸發(fā)(制暖運(yùn)行時(shí)，室外熱交換器140起著作為蒸 發(fā)器作用)。 在室外熱交換器140被蒸發(fā)的氣體制冷劑經(jīng)由四通閥130進(jìn)入蓄積器160，液體制 冷劑被分離之后，返回壓縮機(jī)構(gòu)部101。 在第一、第二壓縮機(jī)110、120—同運(yùn)行時(shí)(此時(shí)，電磁閥116為"關(guān)閉")，由第一 壓縮機(jī)110側(cè)的油分離器111分離的冷凍機(jī)油經(jīng)由回油管道114供給至第二壓縮機(jī)120的 吸入管164，并且由第二壓縮機(jī)120側(cè)的油分離器121分離的冷凍機(jī)油經(jīng)由回油管道124供 給至第一壓縮機(jī)110的吸入管163，由此，各壓縮機(jī)110、 120內(nèi)的冷凍機(jī)油量大致均等化。
又，在僅僅第一壓縮機(jī)110運(yùn)行而第二壓縮機(jī)120停止的情況下(在此情況下，電 磁閥116也為"關(guān)閉")，從回油管道114向第二壓縮機(jī)120側(cè)供給的冷凍機(jī)油被吸入到第 一壓縮機(jī)110。 在各壓縮機(jī)110、120運(yùn)行被停止后、再次運(yùn)行時(shí)，首先，第一壓縮機(jī)(變頻式氣體 壓縮機(jī))110重新啟動(dòng)，在本發(fā)明中，在第一壓縮機(jī)110的重新啟動(dòng)之前，電磁閥116先設(shè)為 "打開"。 由此，繞過毛細(xì)管115的旁路形成，第一壓縮機(jī)110的排出管110a側(cè)和吸入管163 側(cè)直接地連接，第一壓縮機(jī)110的排出管110a側(cè)和吸入管163側(cè)成為大致均壓狀態(tài)，因此， 能夠可靠地啟動(dòng)第一壓縮機(jī)(變頻式氣體壓縮機(jī))110。
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作為其它的實(shí)施形態(tài)，也可以取代毛細(xì)管(減壓裝置)115和電磁閥116的并聯(lián)電 路，使用閥門開度能夠控制的電子膨脹閥，通常運(yùn)行時(shí)使得電子膨脹閥收縮至預(yù)定程度，重 新啟動(dòng)時(shí)使得電子膨脹閥完全打開。 在上述實(shí)施形態(tài)中，設(shè)為一臺(tái)第一壓縮機(jī)(變頻式氣體壓縮機(jī))和一臺(tái)第二壓縮 機(jī)(定速型壓縮機(jī))的組合，然而，本發(fā)明并不局限于此，即使第一、第二壓縮機(jī)均為多臺(tái)場(chǎng) 合，本發(fā)明仍然能夠適用。 上面參照

了本發(fā)明的實(shí)施例，但本發(fā)明并不局限于上述實(shí)施形態(tài)。在本 發(fā)明技術(shù)思想范圍內(nèi)可以作種種變更，它們都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
一種制冷裝置，室外單元配備有并聯(lián)連接的第一壓縮機(jī)和第二壓縮機(jī)至少兩臺(tái)壓縮機(jī)，在所述各壓縮機(jī)的排出管設(shè)有油分離器，所述第一壓縮機(jī)側(cè)的第一油分離器經(jīng)由具有減壓裝置的第一回油管道連接到所述第二壓縮機(jī)的吸入管，并且，所述第二壓縮機(jī)側(cè)的第二油分離器經(jīng)由具有減壓裝置的第二回油管道連接到所述第一壓縮機(jī)的吸入管，所述第一壓縮機(jī)為變頻控制的轉(zhuǎn)速可變型壓縮機(jī)，所述第二壓縮機(jī)為轉(zhuǎn)速一定的定速型壓縮機(jī)；其特征在于與所述第一回油管道的所述減壓裝置并聯(lián)地連接有電磁閥，該電磁閥選擇地形成相對(duì)所述減壓裝置的旁路。
2. 按照權(quán)利要求l所述的制冷裝置，其特征在于取代所述第一回油管道上的所述減壓裝置和所述電磁閥的并聯(lián)電路，使用電子膨脹閥。
3. —種制冷裝置的控制方法，所述制冷裝置在室外單元配備有并聯(lián)連接的第一壓縮機(jī) 和第二壓縮機(jī)至少兩臺(tái)壓縮機(jī)，在所述各壓縮機(jī)的排出管設(shè)有油分離器，所述第一壓縮機(jī) 側(cè)的第一油分離器經(jīng)由具有減壓裝置的第一回油管道連接到所述第二壓縮機(jī)的吸入管，并 且，所述第二壓縮機(jī)側(cè)的第二油分離器經(jīng)由具有減壓裝置的第二回油管道連接到所述第一 壓縮機(jī)的吸入管，所述第一壓縮機(jī)為變頻控制的轉(zhuǎn)速可變型壓縮機(jī)，所述第二壓縮機(jī)為轉(zhuǎn) 速一定的定速型壓縮機(jī)；其特征在于與所述第一回油管道的所述減壓裝置并聯(lián)地連接電磁閥，該電磁閥選擇地形成相對(duì) 所述減壓裝置的旁路，在所述第一、第二壓縮機(jī)的運(yùn)行停止后，在重新啟動(dòng)所述第一壓縮機(jī) 時(shí)，將所述電磁閥設(shè)為打開，形成所述旁路，在使得所述第一壓縮機(jī)的排出側(cè)和吸入側(cè)為大 致均壓狀態(tài)之后，重新啟動(dòng)所述第一壓縮機(jī)。
4. 按照權(quán)利要求3所述的制冷裝置的控制方法，其特征在于取代所述第一回油管道上的所述減壓裝置和所述電磁閥的并聯(lián)電路，使用電子膨脹 閥，在所述第一、第二壓縮機(jī)的運(yùn)行停止后，在重新啟動(dòng)所述第一壓縮機(jī)時(shí)，使得所述電子 膨脹閥為全打開，在所述第一壓縮機(jī)的排出側(cè)和吸入側(cè)為大致均壓狀態(tài)之后，重新啟動(dòng)所 述第一壓縮機(jī)。
全文摘要
本發(fā)明涉及制冷裝置及其控制方法，在制冷裝置運(yùn)行停止后，使得逆變器壓縮機(jī)或變頻式壓縮機(jī)可靠地啟動(dòng)。制冷裝置具有并聯(lián)連接的第一壓縮機(jī)(110)和第二壓縮機(jī)(120)，在各壓縮機(jī)的排出側(cè)設(shè)有油分離器(111，121)，第一壓縮機(jī)側(cè)的第一油分離器(111)經(jīng)由具有減壓裝置(115)的第一回油管道(114)連接到第二壓縮機(jī)的吸入管(164)，第二壓縮機(jī)側(cè)的第二油分離器(121)經(jīng)由具有減壓裝置(125)的第二回油管道(124)連接到第一壓縮機(jī)的吸入管(163)，第一壓縮機(jī)為變頻式壓縮機(jī)，第二壓縮機(jī)為定速型壓縮機(jī)，與第一回油管道的減壓裝置并聯(lián)地連接電磁閥(116)，在第一壓縮機(jī)重新啟動(dòng)之前，打開電磁閥，使得排出側(cè)和吸入側(cè)為大致均壓。
文檔編號(hào)F25B49/02GK101749890SQ20091025854
公開日2010年6月23日 申請(qǐng)日期2009年12月10日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月11日
發(fā)明者伊藤哲也, 富岡聰, 松永隆廣, 田村秀哉, 真田慎太郎, 黑川貴光 申請(qǐng)人:株式會(huì)社富士通將軍股份有限公司