专利名称：制冷装置及其控制方法
技术领域：
本发明涉及一种适合于办公楼或公寓等的大型建筑物的制冷装置，所述制冷装置
在室外单元配备有并联连接的第一压縮机和第二压縮机至少两台压縮机，更具体地说，本 发明涉及一种设置有回油管道的制冷装置及其控制方法，所述回油管道用于冷冻机油分别 从第一压縮机向第二压縮机返回，以及从第二压縮机向第一压縮机返回。
背景技术：
在办公楼或公寓等的大型建筑物的空调设备中，采用从一台室外单元向建筑 物内设置的多台室内单元供给制冷剂的所谓多联式空调系统(multi airconditioning system)。而且，在这种大规模系统中，室外单元为多台。 在多联式空调系统中，因室内单元的运行台数不同，所要求的制冷能力或制暖能 力不同。于是，为了能够与此相对应，在室外单元中搭载多台压縮机。 关于压縮机为两台的情况进行说明，通常，第一压縮机使用逆变器控制或变频控 制(inverter control)的转速可变型的压縮机，第二压縮机使用转速一定的定速型压縮 机。 在达到预定能力前，将第二压縮机设为停止状态，仅仅第一压縮机由变频控制转 速运行。与之相对，在要求预定能力以上情况下，定速型的第二压縮机与第一压縮机一同运 行。 如此，不管是仅仅第一压縮机运行场合，还是第一、第二压縮机一同运行场合，在 各个压縮机内都必须使得不发生冷冻机油的过量或不足。 作为其对策的一个例子，在专利文献1 (日本专利申请公开2001-324230号公报) 记载的发明中，第一压縮机的冷冻机油储存部和第二压縮机的吸入管经由具有减压装置的 回油管道连接，第二压縮机的冷冻机油储存部和第一压縮机的吸入管经由具有减压装置的 回油管道连接。 根据上述专利文献1记载的发明，在两台压縮机一同运行的情况下，剩余的冷冻 机油分别从第一压縮机向第二压縮机返回，从第二压縮机向第一压縮机返回，在仅仅一台 压縮机运行的情况下，由于剩余的冷冻机油向本机返回，因此，在各压縮机内保持适当量的 冷冻机油。 然而，在各回油管道中，由于设置了作为减压装置的毛细管，因此，在各压縮机停 止情况下，在其排出侧和吸入侧不一定为均压。 在第一压縮机(逆变器压縮机或变频式压縮机)重新启动时，这特别成为问题。 即，在逆变器压縮机或变频式压縮机的情况下，重新启动时排出侧和吸入侧的压力差大的 情况下，由于给电机造成过大的负荷，因此，电机的保护电路工作，启动有失败的风险。
发明内容
因此，本发明就是鉴于上述以往技术所存在的问题而提出来的，本发明的课题在于，第一压縮机和第二压縮机并联连接运行，设置具有减压装置的回油管道，该回油管道使 得冷冻机油分别从第一压縮机向第二压縮机返回、从第二压縮机向第一压縮机返回，即使 在变频式气体压縮机用于第一压縮机的情况下，仍能够确保执行运行停止后第一压縮机的 重新启动。 为了解决上述课题，本发明提供一种制冷装置，室外单元配备有并联连接的第一 压縮机和第二压縮机至少两台压縮机，在所述各压縮机的排出管设有油分离器，所述第一 压縮机侧的第一油分离器经由具有减压装置的第一回油管道连接到所述第二压縮机的吸 入管，并且，所述第二压縮机侧的第二油分离器经由具有减压装置的第二回油管道连接到 所述第一压縮机的吸入管，所述第一压縮机为变频控制的转速可变型压縮机，所述第二压 縮机为转速一定的定速型压縮机；其特征在于 与所述第一回油管道的所述减压装置并联地连接有电磁阀，该电磁阀选择地形成 相对所述减压装置的旁路。 又，作为更优选的形态，取代上述第一回油管道上的上述减压装置和上述电磁阀 的并联电路，也可以使用电子膨胀阀。 再有，本发明提供一种制冷装置的控制方法，所述制冷装置在室外单元配备有并 联连接的第一压縮机和第二压縮机至少两台压縮机，在所述各压縮机的排出管设有油分离 器，所述第一压縮机侧的第一油分离器经由具有减压装置的第一回油管道连接到所述第二 压縮机的吸入管，并且，所述第二压縮机侧的第二油分离器经由具有减压装置的第二回油 管道连接到所述第一压縮机的吸入管，所述第一压縮机为变频控制的转速可变型压縮机， 所述第二压縮机为转速一定的定速型压縮机；其特征在于 与所述第一回油管道的所述减压装置并联地连接电磁阀，该电磁阀选择地形成相 对所述减压装置的旁路，在所述第一、第二压縮机的运行停止后，在重新启动所述第一压縮 机时，将所述电磁阀设为打开，形成所述旁路，在使得所述第一压縮机的排出侧和吸入侧为 大致均压状态之后，重新启动所述第一压縮机。 在本发明的制冷装置的控制方法中，更优选的是，可以取代所述第一回油管道上 的所述减压装置和所述电磁阀的并联电路，使用电子膨胀阀，在所述第一、第二压縮机的运 行停止后，在重新启动所述第一压縮机时，使得所述电子膨胀阀为全打开，在所述第一压縮 机的排出侧和吸入侧为大致均压状态之后，重新启动所述第一压縮机。 根据本发明，第一压縮机(逆变器压縮机或变频式压縮机)侧的第一油分离器经 由具有减压装置的第一回油管道连接到第二压縮机(定速型压縮机)的吸入管，并且，第二 压縮机侧的第二油分离器经由具有减压装置的第二回油管道连接到第一压縮机的吸入管， 在此结构中，与第一回油管道的减压装置并联地设置电磁阀，该电磁阀选择地形成相对该 减压装置的旁路，如果在各压縮机的运行停止时将电磁阀设为"打开"，则第一压縮机的排 出侧和吸入侧成为均压状态，因此，能可靠地重新启动第一压縮机。
图1是表示本发明实施形态涉及的制冷装置的整体结构的制冷剂回路图。
图2是表示在上述制冷装置中包含的室外单元的压縮机构部的放大图。
具体实施形态
下面，根据图l及图2说明本发明的实施形态，在以下所述实施形态中，技术上对 构成要素，种类，组合，相对安装等作了各种限定，但这些仅仅是例举，本发明并不局限于 此。 首先，参照图l，该制冷装置配备有室外单元100和室内单元200。室外单元100 中，包含压縮机构部101、四通阀(流路切换阀)130、具有室外风扇141的室外热交换器 140、室外膨胀阀150、蓄积器160。 在室内单元200中，分别具有室内膨胀阀211的多台(在此例子中图示为3台)室 内热交换器210并联连接在液体侧管道11和气体侧管道12之间。在各室内热交换器210 中附设室内风扇，图示省略。 下面，参照图2，根据此实施形态，在压縮机构部101中，相对于排出侧气体管道13 设置并联连接的第一、第二两台压縮机110、120。 在此实施形态中，第一压縮机110使用逆变器控制或变频控制的转速可变型压縮 机(逆变器压縮机或变频式压縮机)，第二压縮机120使用转速一定的定速型压縮机。
第一压縮机110、第二压縮机120可以是回转式压縮机或涡旋式压縮机的任意一 种，然而，在此实施形态中，第一压縮机110为回转式压縮机，第二压縮机120为涡旋式压縮 机。 第一压縮机110的制冷剂排出管110a经由油分离器111及止回阀112连接到排 出侧气体管道13，第二压縮机120的制冷剂排出管120a经由油分离器121及止回阀122连 接到排出侧气体管道13。 油分离器111U21分别分离在高压排出气体制冷剂中含有的冷冻机油，止回阀 112、122分别阻止来自其它机器的高压排出气体制冷剂进入本机。 蓄积器160设置在各压縮机110U20的制冷剂的吸入侧，完成工作的制冷剂返回 其中。低压制冷剂气体的主吸入管161从蓄积器160引出，在其端部设置分支管162。
分支管162为两分支，其一方与第一压縮机110的吸入管163连接，另一方与第二 压縮机120的吸入管164连接。在此实施形态中，第一压縮机110是要求回液量更少的回 转式压縮机，因此，在第一压縮机110的吸入侧，设置副蓄积器113。 第一压縮机110侧的油分离器111经由具有作为减压装置的毛细管115的回油管 道114连接至第二压縮机120的吸入管164。 同样地，第二压縮机120侧的油分离器121经由具有作为减压装置的毛细管125 的回油管道124连接至第一压縮机110的吸入管163。 在本发明中，在从第一压縮机110侧至第二压縮机120侧的回油管道114，相对于 毛细管115并联地设置电磁阀116。 电磁阀116由室外单元100的图中未表示的控制部控制，在第一压縮机110运行 时"关闭(断开，off)"，在第一压縮机110运行停止时"打开(接通，on)"，由此，形成绕过 毛细管115的旁路。 而且，回油管道114的对于吸入管164的连接位置设为从回油管道114向第二压
縮机120侧供给的冷冻机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侧形成向下坡度的倾斜部的情况下，使得回油管道114连接至该倾斜部。 据此，吸入管163和吸入管164由于在分支管162部分相互连通，因此，当第二压
5縮机120处于运行停止状态时，从回油管道114向第二压縮机侧供给的冷冻机油被吸入到 第一压縮机110，当第二压縮机120处于运行状态时，从回油管道114向第二压縮机120侧 供给的冷冻机油原样地吸入到第二压縮机120。 下面，说明该制冷装置的运行动作。在达到预定能力前，第二压縮机120设为停止 状态，仅仅第一压縮机IIO由变频控制转速运行。与之相对，在要求预定能力以上的情况 下，定速型的第二压縮机120与第一压縮机110 —同运行。 制冷运行时，四通阀130切换为图1的实线状态。由此，从压縮机构部101排出的 气体制冷剂从四通阀130到达室外热交换器140，与外部气体热交换而冷凝(制冷运行时， 室外热交换器140起着作为冷凝器作用)。 在室外热交换器140冷凝的液体制冷剂通过相对于室外膨胀阀150并联连接的止 回阀151，供给至室内单元200。 在室内单元200侧，液体制冷剂在各室内膨胀阀211被减压到预定压力之后，在室 内热交换器210与室内空气进行热交换而蒸发，由此，室内空气被冷却(制冷运行时，室内 热交换器210起着作为蒸发器作用)。 在室内热交换器210蒸发的气体制冷剂经由四通阀130进入蓄积器160，液体制冷 剂被分离之后，返回压縮机构部101。 制暖运行时，四通阀130切换为图1的虚线状态。由此，从压縮机构部101排出的 气体制冷剂从四通阀130到达室内热交换器210，与室内空气热交换而冷凝，由此，室内空 气变暖(制暖运行时，室内热交换器210起着作为冷凝器作用)。 在室内热交换器210被冷凝的液体制冷剂通过阀门开度根据制暖能力控制的室 内膨胀阀211，供给至室外单元100。 在室外单元IOO侧，液体制冷剂在室外膨胀阀150被减压到预定压力之后，在室外 热交换器140与外部空气进行热交换而蒸发(制暖运行时，室外热交换器140起着作为蒸 发器作用)。 在室外热交换器140被蒸发的气体制冷剂经由四通阀130进入蓄积器160，液体制 冷剂被分离之后，返回压縮机构部101。 在第一、第二压縮机110、120—同运行时(此时，电磁阀116为"关闭")，由第一 压縮机110侧的油分离器111分离的冷冻机油经由回油管道114供给至第二压縮机120的 吸入管164，并且由第二压縮机120侧的油分离器121分离的冷冻机油经由回油管道124供 给至第一压縮机110的吸入管163，由此，各压縮机110、 120内的冷冻机油量大致均等化。
又，在仅仅第一压縮机110运行而第二压縮机120停止的情况下(在此情况下，电 磁阀116也为"关闭")，从回油管道114向第二压縮机120侧供给的冷冻机油被吸入到第 一压縮机110。 在各压縮机110、120运行被停止后、再次运行时，首先，第一压縮机(变频式气体 压縮机)110重新启动，在本发明中，在第一压縮机110的重新启动之前，电磁阀116先设为 "打开"。 由此，绕过毛细管115的旁路形成，第一压縮机110的排出管110a侧和吸入管163 侧直接地连接，第一压縮机110的排出管110a侧和吸入管163侧成为大致均压状态，因此， 能够可靠地启动第一压縮机(变频式气体压縮机)110。
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作为其它的实施形态，也可以取代毛细管(减压装置)115和电磁阀116的并联电 路，使用阀门开度能够控制的电子膨胀阀，通常运行时使得电子膨胀阀收縮至预定程度，重 新启动时使得电子膨胀阀完全打开。 在上述实施形态中，设为一台第一压縮机(变频式气体压縮机)和一台第二压縮 机(定速型压縮机)的组合，然而，本发明并不局限于此，即使第一、第二压縮机均为多台场 合，本发明仍然能够适用。 上面参照
了本发明的实施例，但本发明并不局限于上述实施形态。在本 发明技术思想范围内可以作种种变更，它们都属于本发明的保护范围。
权利要求
一种制冷装置，室外单元配备有并联连接的第一压缩机和第二压缩机至少两台压缩机，在所述各压缩机的排出管设有油分离器，所述第一压缩机侧的第一油分离器经由具有减压装置的第一回油管道连接到所述第二压缩机的吸入管，并且，所述第二压缩机侧的第二油分离器经由具有减压装置的第二回油管道连接到所述第一压缩机的吸入管，所述第一压缩机为变频控制的转速可变型压缩机，所述第二压缩机为转速一定的定速型压缩机；其特征在于与所述第一回油管道的所述减压装置并联地连接有电磁阀，该电磁阀选择地形成相对所述减压装置的旁路。
2. 按照权利要求l所述的制冷装置，其特征在于取代所述第一回油管道上的所述减压装置和所述电磁阀的并联电路，使用电子膨胀阀。
3. —种制冷装置的控制方法，所述制冷装置在室外单元配备有并联连接的第一压縮机 和第二压縮机至少两台压縮机，在所述各压縮机的排出管设有油分离器，所述第一压縮机 侧的第一油分离器经由具有减压装置的第一回油管道连接到所述第二压縮机的吸入管，并 且，所述第二压縮机侧的第二油分离器经由具有减压装置的第二回油管道连接到所述第一 压縮机的吸入管，所述第一压縮机为变频控制的转速可变型压縮机，所述第二压縮机为转 速一定的定速型压縮机；其特征在于与所述第一回油管道的所述减压装置并联地连接电磁阀，该电磁阀选择地形成相对 所述减压装置的旁路，在所述第一、第二压縮机的运行停止后，在重新启动所述第一压縮机 时，将所述电磁阀设为打开，形成所述旁路，在使得所述第一压縮机的排出侧和吸入侧为大 致均压状态之后，重新启动所述第一压縮机。
4. 按照权利要求3所述的制冷装置的控制方法，其特征在于取代所述第一回油管道上的所述减压装置和所述电磁阀的并联电路，使用电子膨胀 阀，在所述第一、第二压縮机的运行停止后，在重新启动所述第一压縮机时，使得所述电子 膨胀阀为全打开，在所述第一压縮机的排出侧和吸入侧为大致均压状态之后，重新启动所 述第一压縮机。
全文摘要
本发明涉及制冷装置及其控制方法，在制冷装置运行停止后，使得逆变器压缩机或变频式压缩机可靠地启动。制冷装置具有并联连接的第一压缩机(110)和第二压缩机(120)，在各压缩机的排出侧设有油分离器(111，121)，第一压缩机侧的第一油分离器(111)经由具有减压装置(115)的第一回油管道(114)连接到第二压缩机的吸入管(164)，第二压缩机侧的第二油分离器(121)经由具有减压装置(125)的第二回油管道(124)连接到第一压缩机的吸入管(163)，第一压缩机为变频式压缩机，第二压缩机为定速型压缩机，与第一回油管道的减压装置并联地连接电磁阀(116)，在第一压缩机重新启动之前，打开电磁阀，使得排出侧和吸入侧为大致均压。
文档编号F25B49/02GK101749890SQ20091025854
公开日2010年6月23日 申请日期2009年12月10日 优先权日2008年12月11日
发明者伊藤哲也, 富岡聪, 松永隆广, 田村秀哉, 真田慎太郎, 黑川贵光 申请人:株式会社富士通将军股份有限公司