制冷裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種制冷裝置，尤其涉及包括壓縮機(jī)、加熱器及控制部在內(nèi)的制冷裝置，其中，上述壓縮機(jī)具有將由壓縮元件壓縮后的制冷劑在排出至形成有貯存冷凍機(jī)油的儲(chǔ)油部的殼體的內(nèi)部空間之后輸送至殼體外的結(jié)構(gòu)，上述加熱器對(duì)貯存于儲(chǔ)油部的冷凍機(jī)油進(jìn)行加熱，上述控制部對(duì)加熱器進(jìn)行控制。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，作為制冷裝置，存在通過進(jìn)行蒸汽壓縮式的制冷循環(huán)來進(jìn)行高樓等的室內(nèi)的制冷制熱的空調(diào)裝置。
[0003]在這種制冷裝置中，當(dāng)在制冷裝置停止過程中的壓縮機(jī)內(nèi)的制冷劑的壓力一定的條件下冷凍機(jī)油的溫度較低時(shí)，制冷劑溶解在壓縮機(jī)內(nèi)的冷凍機(jī)油中的量較多。當(dāng)同時(shí)又滿足制冷裝置的長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)中止、制冷劑的溫度(或室外溫度)的變化等條件時(shí)，會(huì)產(chǎn)生被稱為所謂滯流的現(xiàn)象而使較多的制冷劑溶解在壓縮機(jī)內(nèi)的冷凍機(jī)油中。當(dāng)制冷劑在冷凍機(jī)油中滯流而導(dǎo)致冷凍機(jī)油的濃度降低時(shí)，冷凍機(jī)油的粘度降低而可能產(chǎn)生壓縮機(jī)的潤(rùn)滑不足。
[0004]對(duì)此，目前，為了防止制冷劑在壓縮機(jī)內(nèi)滯流，采用了一種在壓縮機(jī)的外周安裝加熱器、并在制冷裝置的停止過程中加熱壓縮機(jī)內(nèi)的冷凍機(jī)油以不使制冷劑滯流的對(duì)策。另夕卜，也可能通過朝電動(dòng)機(jī)的缺相通電(日文:欠相通電)來加熱壓縮機(jī)內(nèi)的冷凍機(jī)油。
[0005]但是，當(dāng)為了在制冷裝置停止過程中加熱壓縮機(jī)內(nèi)的冷凍機(jī)油而朝加熱器進(jìn)行通電時(shí)，作為待機(jī)電力會(huì)消耗一定的電力，從而增加了在制冷裝置中消耗的電力量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為了削減這種制冷裝置的待機(jī)電力，例如在專利文獻(xiàn)1、2(日本專利特開2001-73952號(hào)公報(bào)、日本專利特許第4111246號(hào)公報(bào))中，記載了根據(jù)制冷劑溫度和外部氣體溫度在壓縮機(jī)停止過程中(即制冷裝置停止過程中)控制加熱器的內(nèi)容。另外，在專利文獻(xiàn)3(日本專利特開平9-170826號(hào)公報(bào))中，記載了根據(jù)壓縮機(jī)內(nèi)的冷凍機(jī)油的濃度在制冷裝置停止過程中控制加熱器的內(nèi)容。
[0007]根據(jù)專利文獻(xiàn)I?3這樣的加熱器控制，與在制冷裝置停止過程中始終加熱壓縮機(jī)內(nèi)的冷凍機(jī)油的情況相比，能削減待機(jī)電力。
[0008]但是，在外部氣體溫度較低的條件下，即便能利用專利文獻(xiàn)I?3這樣的加熱器控制維持制冷裝置停止過程中的冷凍機(jī)油的濃度(粘度)，由于壓縮機(jī)內(nèi)的冷凍機(jī)油的溫度、壓縮機(jī)的殼體的溫度較低，因此也會(huì)顯著地產(chǎn)生在制冷裝置運(yùn)轉(zhuǎn)開始時(shí)從壓縮制冷劑的壓縮元件排出至殼體的內(nèi)部空間的制冷劑在被輸送至殼體外之前、在內(nèi)部空間中冷凝的圓頂內(nèi)冷凝。此處，圓頂內(nèi)冷凝是指以下現(xiàn)象:在壓縮機(jī)采用將由壓縮元件壓縮后的制冷劑在排出至形成有貯存冷凍機(jī)油的儲(chǔ)油部的殼體的內(nèi)部空間之后輸送至殼體外的結(jié)構(gòu)的情況下，在制冷裝置運(yùn)轉(zhuǎn)開始時(shí)，從壓縮元件排出至殼體的內(nèi)部空間的制冷劑在被輸送至殼體外為止的路徑中被冷卻而成為飽和狀態(tài)，并在貯存于儲(chǔ)油部的冷凍機(jī)油的油面及其周邊的殼體的壁面處冷凝。此外，當(dāng)因這種圓頂內(nèi)冷凝而產(chǎn)生的液體制冷劑溶解在貯存于儲(chǔ)油部的冷凍機(jī)油中時(shí)，在制冷裝置運(yùn)轉(zhuǎn)開始時(shí)，冷凍機(jī)油的濃度(粘度)降低，產(chǎn)生壓縮機(jī)的潤(rùn)滑不足，可能會(huì)損害壓縮機(jī)的可靠性。
[0009]對(duì)于這種圓頂內(nèi)冷凝，在專利文獻(xiàn)4 (日本專利特開2000-130865號(hào)公報(bào))中記載了以下內(nèi)容:在壓縮機(jī)的殼體的壁面設(shè)置供從壓縮機(jī)排出的制冷劑流動(dòng)的壁面加熱通路，在壓縮機(jī)起動(dòng)時(shí)(即制冷裝置運(yùn)轉(zhuǎn)開始時(shí))，使從壓縮機(jī)排出的制冷劑在壁面加熱通路中流動(dòng)以對(duì)殼體的壁面進(jìn)行加熱。但是，在制冷裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)開始時(shí)從壓縮機(jī)排出的制冷劑的溫度較低，另外還接近飽和狀態(tài)，因此，即便設(shè)置有壁面加熱通路，在制冷裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)開始時(shí)，也不能獲得足以加熱殼體的壁面的加熱能力，從而難以抑制因圓頂內(nèi)冷凝而產(chǎn)生的冷凍機(jī)油的濃度(粘度)降低。
[0010]本發(fā)明的技術(shù)問題在于提供一種能考慮到因圓頂內(nèi)冷凝而產(chǎn)生的冷凍機(jī)油的濃度(粘度)的降低，并能同時(shí)實(shí)現(xiàn)制冷裝置的待機(jī)電力的最小化和壓縮機(jī)的可靠性的提高的制冷裝置。
[0011]第一技術(shù)方案的制冷裝置包括壓縮機(jī)、加熱器及控制部，其中，上述壓縮機(jī)具有將由壓縮元件壓縮后的制冷劑在排出至形成有貯存冷凍機(jī)油的儲(chǔ)油部的殼體的內(nèi)部空間之后輸送至殼體外的結(jié)構(gòu)，上述加熱器對(duì)貯存于儲(chǔ)油部的冷凍機(jī)油進(jìn)行加熱，上述控制部對(duì)加熱器進(jìn)行控制。此處，所謂“將由壓縮元件壓縮后的制冷劑在排出至形成有貯存冷凍機(jī)油的儲(chǔ)油部的殼體的內(nèi)部空間之后輸送至殼體外的結(jié)構(gòu)”，在具有單級(jí)壓縮的壓縮元件的壓縮機(jī)中，是指將由壓縮元件壓縮后的制冷劑在排出至形成有儲(chǔ)油部的殼體的內(nèi)部空間之后輸送至殼體外的被稱為“高壓圓頂型”的結(jié)構(gòu)。另外，在具有多級(jí)壓縮的壓縮元件的壓縮機(jī)中，是指將由中間級(jí)或最終級(jí)的壓縮元件壓縮后的制冷劑在排出至形成有儲(chǔ)油部的殼體的內(nèi)部空間之后輸送至殼體外的被稱為“中壓圓頂型”、“高壓圓頂型”的結(jié)構(gòu)。另外，“加熱器”是指從殼體的外周對(duì)貯存于儲(chǔ)油部的冷凍機(jī)油進(jìn)行加熱的曲柄箱加熱器、在利用缺相通電對(duì)貯存于儲(chǔ)油部的冷凍機(jī)油進(jìn)行加熱的情況下驅(qū)動(dòng)壓縮元件的電動(dòng)機(jī)。此外，控制部在制冷裝置停止過程中對(duì)加熱器進(jìn)行控制，以使貯存于儲(chǔ)油部的冷凍機(jī)油的溫度達(dá)到第一油溫目標(biāo)值，該第一油溫目標(biāo)值用于使因制冷裝置運(yùn)轉(zhuǎn)開始時(shí)的圓頂內(nèi)冷凝而產(chǎn)生的制冷劑的冷凝量達(dá)到能維持潤(rùn)滑壓縮機(jī)所需的冷凍機(jī)油的濃度或粘度的允許冷凝量以下。此處，“圓頂內(nèi)冷凝”是指制冷裝置運(yùn)轉(zhuǎn)開始時(shí)從壓縮元件排出至內(nèi)部空間的制冷劑在被輸送至殼體外之前在內(nèi)部空間中冷凝的現(xiàn)象。
[0012]此處，在制冷裝置停止過程中，通過對(duì)貯存于儲(chǔ)油部的冷凍機(jī)油的溫度進(jìn)行加熱，以達(dá)到考慮了因制冷裝置運(yùn)轉(zhuǎn)開始時(shí)的圓頂內(nèi)冷凝而產(chǎn)生的冷凍機(jī)油的濃度(粘度)的降低之后的第一油溫目標(biāo)值為止，即便產(chǎn)生圓頂內(nèi)冷凝，也能在制冷裝置運(yùn)轉(zhuǎn)開始時(shí)維持潤(rùn)滑壓縮機(jī)所需的冷凍機(jī)油的濃度(粘度)。另外，通過將貯存于儲(chǔ)油部的冷凍機(jī)油的加熱程度限制為第一油溫目標(biāo)值，能削減加熱器的消耗電力以及制冷裝置的待機(jī)電力。
[0013]藉此，此處，能考慮到因圓頂內(nèi)冷凝而產(chǎn)生的冷凍機(jī)油的濃度(粘度)的降低，并能同時(shí)實(shí)現(xiàn)制冷裝置的待機(jī)電力的最小化和壓縮機(jī)的可靠性的提尚。
[0014]第二技術(shù)方案的制冷裝置是在第一技術(shù)方案的制冷裝置的基礎(chǔ)上，控制部根據(jù)制冷裝置停止過程中貯存于儲(chǔ)油部的冷凍機(jī)油的量確定允許冷凝量，并以因圓頂內(nèi)冷凝而產(chǎn)生的制冷劑的冷凝量達(dá)到允許冷凝量以下的方式確定第一油溫目標(biāo)值。
[0015]因圓頂內(nèi)冷凝而產(chǎn)生的冷凍機(jī)油的濃度(粘度)的降低程度是根據(jù)制冷裝置停止過程中貯存于儲(chǔ)油部的冷凍機(jī)油的量和因圓頂內(nèi)冷凝而產(chǎn)生的制冷劑的冷凝量來確定的。
[0016]因此，此處，如上所述，在根據(jù)制冷裝置停止過程中貯存于儲(chǔ)油部的冷凍機(jī)油的量確定允許冷凝量之后，確定第一油溫目標(biāo)值以使因圓頂內(nèi)冷凝而產(chǎn)生的制冷劑的冷凝量達(dá)到允許冷凝量以下。
[0017]藉此，此處，能獲得恰當(dāng)?shù)牡谝挥蜏啬繕?biāo)值。
[0018]第三技術(shù)方案的制冷裝置是在第一技術(shù)方案或第二技術(shù)方案的制冷裝置的基礎(chǔ)上，控制部確定第二油溫目標(biāo)值，并以貯存于儲(chǔ)油部的冷凍機(jī)油的溫度達(dá)到第一油溫目標(biāo)值及第二油溫目標(biāo)值中的任意較高的油溫目標(biāo)值的方式控制加熱器，其中，上述第二油溫目標(biāo)值是能在制冷裝置停止過程中將處于溶解平衡狀態(tài)的貯存于儲(chǔ)油部的冷凍機(jī)油的濃度或粘度維持為潤(rùn)滑壓縮機(jī)所需的冷凍機(jī)油的濃度或粘度的油溫目標(biāo)值。此外，“溶解平衡狀態(tài)”是指在殼體的內(nèi)部空間中的制冷劑的壓力下、貯存于儲(chǔ)油部的冷凍機(jī)油中的制冷劑達(dá)到飽和溶解度的狀態(tài)。
[0019]此處，在制冷裝置停止過程中，通過對(duì)貯存于儲(chǔ)油部的冷凍機(jī)油的溫度進(jìn)行加熱，以達(dá)到同時(shí)考慮了制冷裝置停止過程中的冷凍機(jī)油的濃度(粘度)的降低以及制冷裝置運(yùn)轉(zhuǎn)開始時(shí)的因圓頂內(nèi)冷凝而產(chǎn)生的冷凍機(jī)油的濃度(粘度)的降低之后的油溫目標(biāo)值(即第一油溫目標(biāo)值及第二油溫目標(biāo)值中的任意較高的油溫目標(biāo)值)，從而在制冷裝置停止過程中以及制冷裝置運(yùn)轉(zhuǎn)開始時(shí)，能維持潤(rùn)滑壓縮機(jī)所需的冷凍機(jī)油的濃度或粘度。
[0020]藉此，此處，能考慮到因圓頂內(nèi)冷凝而產(chǎn)生的冷凍機(jī)油的濃度(粘度)的降低以及制冷裝置停止過程中的冷凍機(jī)油的濃度(粘度)的降低，并能同時(shí)實(shí)現(xiàn)制冷裝置的待機(jī)電力的最小化和壓縮機(jī)的可靠性的提高。
【附圖說明】
[0021]圖1是作為本發(fā)明的制冷裝置的一實(shí)施方式的空調(diào)裝置的示意結(jié)構(gòu)圖。
[0022]圖2是壓縮機(jī)的示意縱剖圖。
[0023]圖3是空調(diào)裝置的控制框圖。
[0024]圖4是表示空調(diào)裝置運(yùn)轉(zhuǎn)開始時(shí)(壓縮機(jī)起動(dòng)時(shí))儲(chǔ)油部貯存的冷凍機(jī)油的濃度(粘度)的歷時(shí)變化的圖。
[0025]圖5是考慮了圓頂內(nèi)冷凝之后的壓縮機(jī)內(nèi)的冷凍機(jī)油的加熱控制(第一油溫目標(biāo)值的確定)的流程圖。
[0026]圖6是考慮了圓頂內(nèi)冷凝后的壓縮機(jī)內(nèi)的冷凍機(jī)油的加熱控制(空調(diào)裝置停止過程中的加熱器控制)的流程圖。
[0027]圖7是表示在進(jìn)行考慮了圓頂內(nèi)冷凝之后的壓縮機(jī)內(nèi)的冷凍機(jī)油的加熱控制的情況下儲(chǔ)油部貯存的冷凍機(jī)油的濃度(粘度)的歷時(shí)變化的圖。
[0028]圖8是變形例I的壓縮機(jī)內(nèi)的冷凍機(jī)油的加熱控制(第一油溫目標(biāo)值及第二油溫目標(biāo)值的確定)的流程圖。
[0029]圖9是變形例I的壓縮機(jī)內(nèi)的冷凍機(jī)油的加熱控制(空調(diào)裝置停止過程中的加熱器控制)的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0030]以下，根據(jù)附圖對(duì)本發(fā)明的制冷裝置的實(shí)施方式及其變形例進(jìn)行說明。另外，本發(fā)明的制冷裝置的具體結(jié)構(gòu)并不限于下述實(shí)施方式及其變形例，能在不脫離發(fā)明要點(diǎn)的范圍內(nèi)進(jìn)行變更。
[0031](I)制冷裝置的基本結(jié)構(gòu)
[0032]圖1是作為本發(fā)明的制冷裝置的一實(shí)施方式的空調(diào)裝置I的示意結(jié)構(gòu)圖。空調(diào)裝置I是通過進(jìn)行蒸汽壓縮式的制冷循環(huán)來進(jìn)行高樓等的室內(nèi)的制冷制熱的裝置?？照{(diào)裝置I主要具有一臺(tái)室外單元2、多臺(tái)(此處為兩臺(tái))室內(nèi)單元5、6、以及將室外單元2和室內(nèi)單元5、6連接在一起的液體制冷劑連通管7及氣體制冷劑連通管8。S卩，空調(diào)裝置I的蒸汽壓縮式的制冷劑回路10是通過室外單元2、室內(nèi)單元5、6、液體制冷劑連通管7及氣體制冷劑連通管8連接在一起而構(gòu)成的。另外，室內(nèi)單元5、6的臺(tái)數(shù)并不限于兩臺(tái)，既可以是一臺(tái)，也可以是二臺(tái)以上。
[0033]<室內(nèi)單元>
[0034]通過埋入或懸掛于高樓等的室內(nèi)的天花板等方式或者通過掛在室內(nèi)的壁面上等方式來設(shè)置室內(nèi)單元5、6。室內(nèi)單元5、6經(jīng)由液體制冷劑連通管7及氣體制冷劑連通管8而與室外單元2連接，從而構(gòu)成制冷劑回路10的一部分。
[0035]接著，對(duì)室內(nèi)單元5、6的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。另外，室內(nèi)單元5和室內(nèi)單元6為相同的結(jié)構(gòu)，因此，在此僅說明室內(nèi)單元5的結(jié)構(gòu)，對(duì)于室內(nèi)單元6的結(jié)構(gòu)則分別標(biāo)注60號(hào)段的符號(hào)以代替表示室內(nèi)單元5各部分的50號(hào)段的符號(hào)，并省略各部分的說明。
[0036]室內(nèi)單元5主要具有室內(nèi)膨脹閥51和室內(nèi)熱交換器52。
[0037]室內(nèi)膨脹閥51是對(duì)在室內(nèi)單元5中流動(dòng)的制冷劑的壓力、流量等進(jìn)行調(diào)節(jié)的設(shè)備。室內(nèi)膨脹閥51的一端側(cè)與室內(nèi)熱交換器52的液體側(cè)連接，另一端側(cè)與液體制冷劑連通管7連接。此處，使用電動(dòng)膨脹閥以作為室內(nèi)膨脹閥5