冷冻装置制造方法
冷冻装置制造方法
【专利摘要】本发明提供能实现合适的油量管理的冷冻装置。冷冻装置(1)具有将二氧化碳用作制冷剂而进行冷冻循环运转的制冷剂回路(10)，该制冷剂回路(10)具有：压缩机(11)，其在壳体(12)内积存油，并将该油和制冷剂一起向高压排出管(21)排出；油分离器(22)，其设在高压排出管(21)上；以及回油管(28)，其使由油分离器(22)分离的油返回壳体(12)内，所述冷冻装置具有：油位传感器(31)，其用于检测压缩机(11)内的油位；以及显示面板(51)，其根据该油位传感器(31)的检测信号，显示该压缩机(11)内的油位状态。
【专利说明】冷冻装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种具有回油管的冷冻装置，利用该回油管使油分离器捕捉到的油返回压缩机内。
【背景技术】
[0002]一般，人们公知如下一种冷冻装置，具有:多级式(例如2级式)压缩机，其对吸入的制冷剂进行多级压缩而排出；油分离器，其设在该压缩机的高压排出管上；以及回油管，通过其使该油分离器捕捉到的油返回压缩机(例如参照专利文献I)。在这种冷冻装置中，压缩机壳体内为中间压力或低压，且在回油管上设置电磁开闭阀，在壳体内的油量减至下限时，通过开闭该电磁开闭阀，利用排出制冷剂(高压)和壳体内(中间压力或低压)之间的差压使油返回壳体内。
[0003]现有技术中文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献1:日本发明专利公开公报特开2008-144643号
【发明内容】
[0006]发明要解决的问题
[0007]然而，压缩机壳体内的油量不足时，由于产生容纳于壳体内的压缩要素的润滑不良，所以壳体内的油量管理很重要。因而，在使用氟利昂(包含替代氟利昂，也称为碳氟化合物系制冷剂)的冷冻装置中，为了把握压缩机壳体内的油量，以往在壳体上设有检视窗。
[0008]然而，在将二氧化碳(CO2)用作制冷剂的冷冻装置中，与使用氟利昂的冷冻装置相t匕，存在如下问题，即、由于工作压力较高，因而难以在压缩机的壳体上安装检视窗，难以进行设置冷冻机后填充油时的油量管理以及服务和检查时的油量管理。
[0009]本发明鉴于上述问题而做出，其目的是提供能实现合适的油量管理的冷冻装置。
[0010]解决问题的方法
[0011]为了解决上述问题，本发明所述的冷冻装置具有将二氧化碳用作制冷剂而进行冷冻循环运转的制冷剂回路，该制冷剂回路具有:压缩机，其在壳体内积存油，并将该油和制冷剂一起向高压排出管排出；油分离器，其设在所述高压排出管上；以及回油管，其使由所述油分离器分离的油返回所述壳体内，所述冷冻装置的特征在于，具有:油位检测单元，其用于检测所述压缩机内的油位；以及显示单元，其根据该油位检测单元的检测信号，显示该压缩机内的油位状态。
[0012]采用该结构，由于具有:油位检测单元，其用于检测压缩机内的油位；以及显示单元，其根据该油位检测单元的检测信号，显示该压缩机内的油位状态。因而，即使对于将二氧化碳用作制冷剂的压缩机，也能容易地判别压缩机内的油位，能实现合适的油量管理。
[0013]在该结构中，也可以是，所述显示单元的结构为具有配置成大致8字形的7个发光二极管节段，所述冷冻装置具有显示控制单元，该显示控制单元使基于所述油位检测单元的检测信号的油位、和发光二极管节段的点亮位置相互对应而显示。
[0014]另外，还可以是，所述油位检测单元的结构为能检测出上限位和下限位，所述显示控制单元进行如下控制:油位低于下限位时，点亮发光二极管节段中最下段位置的节段，油位超过下限位且低于上限位时，点亮发光二极管节段中中段位置的节段，油位超过上限位时，点亮发光二极管节段中最上段位置的节段。
[0015]发明效果
[0016]采用本发明，即使对于将二氧化碳用作制冷剂的压缩机，也能容易地判别压缩机内的油位，能实现合适的油量管理。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1是表示本实施方式所述的冷冻装置的回路结构图。
[0018]图2是表示油位传感器的工作状态的概略图，A表示油位超过上限位的状态，B表示油位超过下限位且低于上限位的状态，C表示油位低于下限位的状态。
[0019]图3是表示显示面板的结构的说明图。
[0020]图4是表示回油控制动作的流程图。
[0021]图5是表示显示面板的显示方式的说明图，A表示油位低于下限位的状态，B表示油位超过下限位且低于上限位的状态，C表示油位超过上限位的状态。
[0022]图6是表示运转停止控制动作的流程图。
【具体实施方式】
[0023]下面参照【专利附图】
【附图说明】本发明的一实施方式。
[0024]图1是表示本实施方式所述的冷冻装置的回路结构图。
[0025]冷冻装置I具有冷冻机单元3和多台(例如2台)陈列柜单元5A、5B，这些冷冻机单元3和各陈列柜单元5A、5B通过液态制冷剂配管7和气态制冷剂配管9连结而构成进行冷冻循环运转的制冷剂回路10。
[0026]该制冷剂回路10的高压侧使用呈超临界压力的二氧化碳(CO2)制冷剂。由于二氧化碳制冷剂的臭氧破坏系数为O并且地球变暖系数为1，因而对环境的负担较小，无毒并且不具有可燃性，安全并且价格低廉。另外，除了二氧化碳制冷剂以外，制冷剂配管中还加入有用于润滑制冷剂回路10内的压缩机11的油。在图1中，实线箭头表示制冷剂的流动，虚线箭头表示油的流动。
[0027]冷冻机单元3具有并列地用配管连接的2台压缩机11。这2台压缩机11是各自壳体12内呈中间压力的内部中间压力型转动式两级压缩机。各压缩机11的壳体12的内部配置有电动机部(省略图示)和被该电动机部驱动的低级压缩要素11A、高级压缩要素IlB0低级压缩要素IIA将通过气态制冷剂配管9吸入压缩机11的低压制冷剂升压至中间压力并排出，高级压缩要素IlB将被上述低级压缩要素IlA压缩的中间压力的制冷剂进一步升压至高压并排出。另外，压缩机11是频率可变型压缩机，通过改变电动机部的运转频率就能调整低级压缩要素IlA和高级压缩要素IlB的转速。
[0028]压缩机11的壳体12上形成有与低级压缩要素IlA连通的低级侧吸入口 12A和低级侧排出口 12B、以及与高级压缩要素IlB连通的高级侧吸入口 12C和高级侧排出口 12D。各压缩机11的各自的低级侧吸入口 12A上分别连接有低压吸入管13，这两个低压吸入管13在两个低级压缩要素IlA的上游侧汇合，通过单个储气筒14与单个气态制冷剂配管9连接。另外，低压吸入管13上设有吸入压力传感器15和吸入温度传感器16，它们分别用于检测在该低压吸入管13中流动的制冷剂的吸入压力和吸入温度。
[0029]各低级侧排出口 12B上分别连接有中间压力排出管17，该两个中间压力排出管17在两个低级压缩要素IlA的下游侧汇合并连接在中间冷却器18的一端。该中间冷却器18用于冷却从低级压缩要素IlA排出的中间压力的制冷剂，该中间冷却器18的另一端连接有中间压力吸入管19，该中间压力吸入管19分叉为2个后各与高级侧吸入口 12C连接。另夕卜，中间压力吸入管19上设有中间压力压力传感器20，用于检测在该中间压力吸入管19中流动的制冷剂的中间压力。在该结构中，高级侧吸入口 12C通过壳体12内空间与高级压缩要素IlB连通，压缩机11运转中，该壳体12内保持中间压力。
[0030]各高级侧排出口 12D上分别连接有高压排出管21，该两个高压排出管21在两个高级压缩要素IlB的下游侧汇合而成为单个高压排出管21A。高压排出管21A通过单个油分离器22、气体冷却器(放热器)23和过冷却热交换器24与液态制冷剂配管7连接。另外，两个高级侧排出口 12D上各自设有排出压力传感器25和排出温度传感器26，它们分别用于检测从两个高级压缩要素IlB排出的制冷剂的排出压力和排出温度。
[0031]油分离器22用于分离从压缩机11排出的高压的排出制冷剂中的油和制冷剂并对油进行捕捉，该油分离器22上连接有用于使捕捉到的油返回压缩机11的回油管28。该回油管28上设有用于冷却捕捉到的油的油冷却器27，在该油冷却器27的下游侧，回油管28分叉为2个系统的回油管(每个压缩机11的回油管)28A，它们分别通过过滤器29和流量调整阀等电动阀30连接在压缩机11的壳体12上。如上所述，由于压缩机11的壳体12内能保持为中间压力，所以捕捉到的油因油分离器22内的高压(与高压排出管21A内的压力相同)和壳体12内的中间压力之间的差压而返回该壳体12内。
[0032]然而，本冷冻装置I由于使用二氧化碳制冷剂，所以与使用碳氟化合物系制冷剂的情况相比工作压力较高，出于需要确保耐压强度的需要，油分离器22的容积受到制约。这会导致油分离器22的油分离效率下降，未能分离的油流向位于冷冻循环的低压侧的蒸发器(壳体热交换器43A、43B)并滞留在蒸发器内，导致导热性能下降和压缩机润滑不良。另外，不能使分离出的油充分地积存在油分离器22内，制冷剂混入向压缩机11返回的油中，导致冷冻装置I的效率明显下降，或者因返回压缩机11的油量不足而导致润滑不良。
[0033]对此，在本实施方式中，设置具有规定容积的用于积存油分离器22分离的油的单个油箱61，通过两个回油管28A使积存在该油箱61中的油返回两个压缩机11的壳体12内。
[0034]该油箱61由高度比油分离器22还低的小型(小容积)耐热容器形成，具有能承受本冷冻装置I的较高工作压力的足够的耐压强度，与油分离器22相邻设置。
[0035]用于连接油分离器22和油箱61的油配管28B的一端在油分离器22内的底部附近开口，通过上述差压将底部附近的油引入油配管28B内并引入油箱61内。该油箱61上连接有与两个压缩机11相连的单个回油管28的一端，油箱61内的油因上述差压被吸入回油管28内而返回两个压缩机11的壳体12内。
[0036]采用该结构，油分离器22分离的油因两个压缩机11的壳体12内的负压而流入并积存在油箱61内，可以相应地降低油分离器22内的油面。由此，不仅能确保较大的油分离空间(用于从气态制冷剂和油雾的混合流中分离油的空间)而提高油分离效率，还能确保油箱61内有足够的油量。
[0037]压缩机11的壳体12上设有油位传感器(油位检测单元)31，用于检测积存在该壳体12内的油位(油量)。
[0038]油位传感器31是能检测出上限位和下限位的2触点式物位传感器，如图2A?图2C所示，具有与壳体12连通的传感器壳体131，该传感器壳体131内的油位根据压缩机11的壳体12内的油位变动。另外，传感器壳体131内配置有:浮子132，其对应于油位的变动而上下浮动；以及浮子开关135，其具有根据所述浮子132的高度位置的变动而开闭的上触点133和下触点134。在该浮子开关135中，在浮子132上配置磁铁，配置在不同高度的上触点133和下触点134根据该磁铁的磁力而开闭。
[0039]具体地讲，如图2A所示，壳体12内的油位超过上限位时上触点133接通，如图2B所示，低于该上限位时上触点133断开。另外，壳体12内的油位超过下限位时下触点断开，如图2C所示，低于该下限位时下触点接通。
[0040]气体冷却器23用于冷却从压缩机11排出的高压的排出制冷剂，在本结构中，气体冷却器23与上述中间冷却器18和油冷却器27并排设置。这些气体冷却器23、中间冷却器18和油冷却器27上，相邻设有向该气体冷却器23、中间冷却器18和油冷却器27送风的冷却风扇32。
[0041]制冷剂被气体冷却器23冷却，并且从气体冷却器23通过高压排出管21A和液态制冷剂配管7流向陈列柜单元5A、5B所具有的第一膨胀阀(第一节流单元)42A、42B，过冷却热交换器24利用在该气体冷却器23的出口侧分叉的分叉制冷剂对上述制冷剂进行过冷却。在气体冷却器23的出口侧由高压排出管21分叉而成的分叉配管33通过第二膨胀阀34，连接在上述过冷却热交换器24的分叉制冷剂流路入口上，分叉制冷剂流路出口连接在中间冷却器18的出口侧的中间压力吸入管19上。另外，高压排出管21上设有入口温度传感器35和出口温度传感器36，它们分别用于检测在高压排出管21中流动的制冷剂温度且位于过冷却热交换器24的入口侧和出口侧。
[0042]另外，冷冻机单元3具有用于控制冷冻装置I的整体动作的主控制装置50。主控制装置50不仅根据陈列柜单元5A、5B的冷冻负荷来调整两个压缩机11的运转频率，还根据由排出温度传感器26检测出的高级压缩要素IlB的制冷剂排出温度调整第二膨胀阀34的开度。此外，还可以根据作为过冷却热交换器24的中间压力的分叉制冷剂的出口温度、过冷却热交换器24的制冷剂的出入口温差等来调整所述第二膨胀阀34的开度。
[0043]另外，主控制装置50执行从油分离器22向各压缩机11的回油控制，执行该回油控制时，根据各压缩机11的运转频率来调整各电动阀30的阀开度。此外，执行回油控制时，根据各油位传感器31检测出的油位来修正阀开度。在本实施方式中，主控制装置50不仅起到根据两个压缩机11的运转频率来调整两个电动阀30的阀开度的阀开度调整单元的作用，还起到根据油位来修正阀开度的阀开度修正单元的作用。
[0044]再有，主控制装置50具有根据油位传感器31的检测信号来显示壳体12内的油位的显示面板(显示单元)51。该显示面板51设在主控制装置50的前表面，对该主控制装置50进行保养和检查作业时能看到该显示面板51。[0045]陈列柜单元5A、5B分别设置在店铺内等，分别并列连接在液态制冷剂配管7和气态制冷剂配管9上，各陈列柜单元5A、5B具有用于连接液态制冷剂配管7和气态制冷剂配管9的壳体制冷剂配管40A、40B，这些壳体制冷剂配管40A、40B上分别设有过滤器41A和41B、第一膨胀阀(第一节流单元)42A和42B以及壳体热交换器43A和43B。所述壳体热交换器43A、43B上，相邻设有向该壳体热交换器43A、43B送风的壳体风扇44A、44B。
[0046]另外，陈列柜单元5A、5B具有用于控制该陈列柜单元5A、5B的各部动作的壳体控制装置45A、45B，该壳体控制装置45A、45B能与主控制装置50进行通信。壳体控制装置45A、45B根据壳体热交换器43A、43B的出入口温差(过热度)来分别调整第一膨胀阀42A、42B的开度。
[0047]接下来说明显示面板51。
[0048]如图3所示,该显示面板51的结构为4组显示元件52排列成能显示4位数字,该显示元件52是将7个发光二极管节段配置成大致8字形而构成。具体地讲，4组显示元件52中，左侧2组显示元件52对应于一方压缩机(第一压缩机)11而配置，右侧2组显示元件52对应于另一方压缩机(第二压缩机)11而配置。
[0049]显示元件52具有使高度位置不同且水平延伸的3个发光二极管节段(以下简称为节段)SGl?SG3，在显示面板51的缘部的对应于最下段位置的节段SGl的高度位置，印刷或刻有油位“低”的字样。同样，对应于中段位置的节段SG2的高度位置，印刷或刻有油位“中”的字样，对应于最上段位置的节段SG3的高度位置，印刷或刻有油位“高”的字样。
[0050]如此，在本实施方式中，通过使显示元件52中发光二极管节段的点亮位置、和基于油位传感器31的检测信号的油位相互对应而显示，使用者通过视觉就能把握各压缩机11内的油位。此时，主控制装置50起到使油位和发光二极管节段的点亮位置相互对应而显示的显示控制单元的功能。
[0051]接下来说明上述回油控制动作。图4是表示回油控制动作的流程图。此外，由于两个压缩机11的所述回油控制相同，所以只说明一方的压缩机11和相对应的电动阀30。
[0052]冷冻装置I开始运转后，主控制装置50获取电动阀30的初始开度(步骤SI)。该初始开度是冷冻装置I(即两个压缩机11)运转起动时设定的阀开度，在本实施方式中，设定为使电动阀30大致呈关闭状态的阀开度(例如30脉冲)。
[0053]接下来，主控制装置50分别根据压缩机11的运转频率来调整电动阀30的阀开度(步骤S2)。该阀开度可根据压缩机11的运转频率和根据油位适当变更的修正系数A来求出。具体地讲，将利用以运转频率为变量X的相关式f(x)而求出的值与修正系数A相乘而求出阀开度，运转频率高时增大阀开度，运转频率低时减小阀开度。
[0054]冷冻装置I起动而压缩机11开始运转后，主控制装置50将修正系数A设定为初始值(A = 2.0)(步骤S3)，并利用该值调整阀开度。由此，在冷冻装置I起动后，可根据压缩机11的运转频率来调整电动阀30的阀开度。因而可根据各压缩机11的运转频率来调整各电动阀30的阀开度，与现有技术中的用电动开闭阀来调整回油量的结构相比，可根据压缩机11的情况而细微调整回油量。
[0055]在此，修正系数A的初始值设定为用于获得相当于从压缩机11排出的油量的回油量的阀开度的值，例如可根据压缩机11的规格来设定。由此，能提高从各压缩机11排出的油量和返回各压缩机11的各壳体12内的油量之间的平衡，能使返回各压缩机11的回油量变得合适。
[0056]接下来，主控制装置50重置内置的计时器后(步骤S4)，判别两个压缩机11的浮子开关的下触点是否断开(步骤S5)。
[0057]在该判别中，如果浮子开关的下触点不是断开(步骤S5:否)时，即油位低于下限位时，判别是否经过了预先设定的第一等待时间(本实施方式中为30秒)(步骤S6)，如果没有经过该等待时间(步骤S6:否)，返回步骤S5的处理。
[0058]通过判断是否经过了该等待时间，能避免因压缩机运转时产生的油面变动而导致的油位误检。另外，已经过等待时间时(步骤S6:是)，即油位继续低于下限位时，由于判断为壳体12内的油量过少，所以主控制装置50将处理移至步骤S12而修正电动阀30的阀开度。
[0059]另外，如图5A所示，油位低于下限位时，主控制装置50只点亮显示面板51中显示元件52的最下段位置的节段SGl。
[0060]再返回图4，如果浮子开关的下触点是断开(步骤S5:是)时，即油位超过下限位时，主控制装置50重置内置的计时器后(步骤S7)，判别浮子开关的上触点是否断开(步骤
58)。
[0061]在步骤S8的判别中，如果浮子开关的上触点不是断开(步骤S5:否)时，即油位超过上限位时，判别是否经过了预先设定的第二等待时间(本实施方式中为30秒)(步骤
59)，如果没有经过该等待时间(步骤S9:否)，返回步骤S8的处理。由此，与上述情况一样，不仅能避免油位误检，而且在已经过等待时间时，即油位继续超过上限位时，由于判断为壳体12内的油量过多，所以主控制装置50将处理移至步骤S15而修正电动阀30的阀开度。
[0062]在此，如图5B所示，油位超过下限位且低于上限位时，主控制装置50使显示面板51中显示元件52的最下段位置的节段SGl和中段位置的节段SG2全部点亮。另外，如图5C所示，油位超过上限位时，主控制装置50使显示面板51中显示元件52的最下段位置的节段SG1、中段位置的节段SG2和最上段位置的节段SG3全部点亮。
[0063]如此，本结构中，由于具有将7个发光二极管节段配置成大致8字形而构成的显示元件52，使该显示元件52中节段的点亮位置和基于油位传感器31的检测信号的油位相互对应而显示，因而例如为了进行保养和检查，操作主控制装置50的作业员或使用者，即使对于将二氧化碳用作制冷剂的压缩机11，也能容易地判别压缩机11内的油位，能实现合适的油量管理。
[0064]再有，在图5B和图5C中，为方便说明而说明了第一压缩机和第二压缩机的油位同样变动的显示方式，但当然可以是各个压缩机11的油位适当变动而显示各自的显示方式。
[0065]另外，在本实施方式中，4个显示元件52横向并排配置，如图所示，如果明显是油位传感器31的上触点和下触点同时接通等误检时，相比各压缩机11的油位显示，主控制装置50优先显示错误信息。在图中，作为油位传感器31的异常编码而显示“E851”。该异常编码的“E85”表示油位传感器31异常，接下来的“I”表示压缩机11的编号。
[0066]如此，在通常运转时，在显示面板51上显示压缩机11的油位，另外在油位传感器31产生异常时，相比油位显示，优先显示错误编码，因而能及早向作业员或使用者提示产生了异常而使其能迅速对该错误进行对应。
[0067]再有，在本实施方式中，作为错误编码而例举了油位传感器31检测到的错误信息，但不限于此，当然也可以显示有关其他设备的异常情况。
[0068]再返回图4，如果浮子开关的上触点是断开(步骤S8:是)时，即油位低于上限位时，主控制装置50判别两个压缩机11是否停止(步骤S10)。在该判别中，如果压缩机11没有停止(步骤SlO:否)，将处理移至步骤S4，反复执行上述步骤S4?SlO所示的油位判定处理。
[0069]另外，如果压缩机11在停止(步骤SlO:是)，将电动阀30的阀开度设定为初始开度而结束处理(步骤SI I)。
[0070]如上所述，如果浮子开关的下触点不是断开的状态继续时(步骤S6:否)，由于判断为壳体12内的油量过少，所以进行使设在向该壳体12回油的回油管28A上的电动阀30的阀开度扩大的修正。具体地讲，主控制装置50将关于压缩机11的电动阀30的阀开度的修正系数A设定为增加规定量(本实施方式中为10% )(步骤S12)。由此，根据压缩机11的运转频率而调整的电动阀30的阀开度，被修正为根据壳体12内的油量而扩大。因而能增大返回壳体12内的油量，而能及早消除该壳体12内的油量过少的状态。
[0071]另外，主控制装置50判别修正系数A是否大于规定的上限值(本实施方式中为
6.0)(步骤S13)。该上限值是增加修正系数A时的上限值，如果修正系数A小于上限值(步骤S13:否)，使处理返回步骤S4。
[0072]相反，如果修正系数A超过上限值(步骤S13:是)时，将修正系数A设定为上限值(步骤S14)，使处理返回步骤S4。
[0073]如果浮子开关的上触点不是断开的状态继续时(步骤S9:否)，由于判断为壳体12内的油量过多，所以进行使电动阀30的阀开度缩小的修正。具体地讲，主控制装置50将关于压缩机11的电动阀30的阀开度的修正系数A设定为减少规定量(本实施方式中为约5% )(步骤S15)。由此，根据压缩机11的运转频率而调整的电动阀30的阀开度，被修正为根据壳体12内的油量而缩小。因而能减少返回壳体12内的油量，而能及早消除该壳体12内的油量过多的状态。
[0074]接下来，主控制装置50判别修正系数A是否小于规定的下限值(本实施方式中为
0.3)(步骤S16)。该下限值是减少修正系数A时的下限值，如果修正系数A在下限值以上(步骤S16:否)，使处理返回步骤S4。
[0075]相反，如果修正系数A低于下限值(步骤S16:是)时，将修正系数A设定为下限值(步骤S17)，使处理返回步骤S4。
[0076]图6是表示运转停止控制动作的流程图。在冷冻装置I开始冷却运转后，按规定的中断周期进行所述流程，与图4所示的回油控制并行实施。此外，该运转停止控制也是两个压缩机11 一样实施。
[0077]首先，主控制装置50重置内置的另一计时器后(步骤S21)，判别压缩机11的浮子开关的下触点是否断开(步骤S22)。
[0078]在该判别中，如果浮子开关的下触点不是断开(步骤S22:否)时，即油位低于下限位时，判别是否经过了等待时间(运转停止判断用等待时间)(步骤S23)，通过该等待时间能判断上述回油控制中油量不增的状态、即不能避免油不足的状态。该等待时间比回油控制用的上述第一和第二等待时间(本实施方式中为30秒)还长，设定为不给压缩机11带来较大的不良影响的时间内，本实施方式中设定为10分钟。[0079]如果没有经过等待时间(步骤S23:否)，主控制装置50返回步骤S22的处理。已经过等待时间时(步骤S23:是)，停止油位呈继续低于下限位的状态的压缩机11的运转(步骤S24)，返回步骤S22的处理。由此，能避免压缩机11在油量较少的状态下运转。
[0080]相反，如果浮子开关的下触点是断开(步骤S22:是)时，即油位超过下限位时，主控制装置50判别设有该浮子开关的压缩机11是否为停止中(步骤S25)，如果不是停止中(步骤S25:否)，返回步骤S21的处理。
[0081]压缩机11为停止中时(步骤S25:是)，主控制装置50判别是否有用于指示运转的运转信号，即判别运转指示是否继续中或有无新的运转指示(步骤S26)。如果有运转指示(步骤S26:是)，主控制装置50使压缩机11再次运转(步骤S27)。即，压缩机11运转停止后，油位超过下限位时，再次使压缩机11开始运转。
[0082]相反，如果没有运转指示(步骤S26:否)，主控制装置50结束该处理，使压缩机11保持停止状态。由此，继续避免压缩机11在油量较少的状态下运转。
[0083]在此，通过步骤S24的处理而使压缩机11停止时，为补偿因该压缩机11的停止运转而导致的运转能力下降，主控制装置50进行增大其他压缩机11的运转能力的控制。具体地讲，如果其他压缩机11为停止中，则使其他压缩机11开始运转，进行使其以停止的压缩机11的停止前的能力运转的控制，如果其他压缩机11为运转中，则提高其他压缩机11的运转能力，提高量为停止的压缩机11在停止前的运转能力。由此，能抑制运转能力下降，继续进行对应于外部负荷(冷冻负荷)的冷冻运转。
[0084]如以上说明那样，在本实施方式中，冷冻装置I具有将二氧化碳用作制冷剂而进行冷冻循环运转的制冷剂回路10，该制冷剂回路10具有:压缩机11，其在壳体12内积存油，并将该油和制冷剂一起向高压排出管21排出；油分离器22，其设在高压排出管21上；以及回油管28，其使油分离器22分离的油返回壳体12内，冷冻装置I具有:油位传感器31，其用于检测该压缩机11内的油位；以及显示面板51，其根据该油位传感器31的检测信号，显示该压缩机11内的油位状态。因而无需在工作压力较高的压缩机11上设置检视窗，即使对于将二氧化碳用作制冷剂的压缩机，也能容易地判别压缩机内的油位，能实现合适的油量管理。
[0085]采用本实施方式，由于显示面板51的结构为具有配置成大致8字形的7个发光二极管节段构成的显示元件52，主控制装置50使基于油位传感器31的检测信号的油位、和发光二极管节段的点亮位置相互对应而显示，因而，例如为了进行保养和检查，操作主控制装置50的作业员或使用者，即使对于将二氧化碳用作制冷剂的压缩机11，也能容易地判别压缩机11内的油位，能实现合适的油量管理。
[0086]另外，采用本实施方式，由于油位传感器的结构为能检测出上限位和下限位，主控制装置50如下进行控制，即，油位低于下限位时，点亮发光二极管节段中最下段位置的节段SG1，油位超过下限位且低于上限位时，点亮发光二极管节段中中段位置的节段SG2，油位超过上限位时，点亮发光二极管节段中最上段位置的节段SG3，因而无需另行设置发光二极管，能用较少的显示元件进行较多的状态表现。
[0087]以上说明了本发明的一实施方式。但本发明不被其限定，能进行各种变更实施。例如，在本实施方式中，说明了具有2台压缩机11的情况，但不限于此，可以是I台或3台以上。[0088]此时，为了在显示面板51上设置与台数相当的显示元件52，也可以采用向I台压缩机11分配I个显示元件52的结构。
[0089]另外，不限于壳体12内成中间压力的2级式压缩机11，也可适用内部积存油的公知的压缩机。
[0090]另外，在本实施方式中，说明了本发明适用于由作为热源侧设备的冷冻机单元3、和作为利用侧设备的陈列柜单元5A与5B构成的冷冻装置1，但也可以适用公知的冷冻装置的结构。
[0091]另外，在本实施方式中，说明了油位传感器31由能检测出上限位和下限位的2触点式物位传感器构成的情况，但不限于此，也可以由还能检测出上限位和下限位之间的中间位的物位传感器构成。
[0092]另外，在本实施方式中，其结构为，油位超过下限位且低于上限位时，点亮最下段位置的节段SGl和中段位置的节段SG2，油位超过上限位时，点亮最下段位置的节段SG1、中段位置的节段SG2和最上段位置的节段。但是也可以采用只点亮相应位置的节段的结构。
[0093]附图标记说明
[0094]I冷冻装置
[0095]3冷冻机单元(热源侧设备)
[0096]5A、5B陈列柜单元(利用侧设备)
[0097]10制冷剂回路
[0098]11压缩机
[0099]12 壳体
[0100]21高压排出管
[0101]22油分离器
[0102]23气体冷却器
[0103]27油冷却器
[0104]28、28A、28B 回油管
[0105]31油位传感器(油位检测单元)
[0106]50 主控制装置(阀开度调整单元、阀开度修正单元、运转控制单元、显示控制单元)
[0107]51显示面板(显示单元)
[0108]52显示元件
[0109]SGl最下段位置的节段
[0110]SG2中段位置的节段
[0111]SG3最上段位置的节段
【权利要求】
1.一种冷冻装置，具有将二氧化碳用作制冷剂而进行冷冻循环运转的制冷剂回路，该制冷剂回路具有:压缩机，其在壳体内积存油，并将该油和制冷剂一起向高压排出管排出；油分离器，其设在所述高压排出管上；以及回油管，其使由所述油分离器分离的油返回所述壳体内，所述冷冻装置的特征在于，具有: 油位检测单元，其用于检测所述压缩机内的油位；以及 显示单元，其根据该油位检测单元的检测信号，显示该压缩机内的油位状态。
2.如权利要求1所述的冷冻装置，其特征在于， 所述显示单元的结构为具有配置成大致8字形的7个发光二极管节段，所述冷冻装置具有显示控制单元，该显示控制单元使基于所述油位检测单元的检测信号的油位、和发光二极管节段的点亮位置相互对应而显示。
3.如权利要求2所述的冷冻装置，其特征在于， 所述油位检测单元的结构为能检测出上限位和下限位， 所述显示控制单元如下进行控制:油位低于下限位时，点亮发光二极管节段中最下段位置的节段，油位超过下限位且低于上限位时，点亮发光二极管节段中中段位置的节段，油位超过上限位时，点亮发光二极管节段中最上段位置的节段。
【文档编号】F25B47/02GK103946652SQ201180074883
【公开日】2014年7月23日 申请日期:2011年12月8日 优先权日:2011年11月18日
【发明者】川久保贤, 只野昌也, 小山清, 小林隆宽, 三原一彦, 西川弘, 佐佐木英孝, 大竹雅久, 长谷川说 申请人:三洋电机株式会社
【专利摘要】本发明提供能实现合适的油量管理的冷冻装置。冷冻装置(1)具有将二氧化碳用作制冷剂而进行冷冻循环运转的制冷剂回路(10)，该制冷剂回路(10)具有：压缩机(11)，其在壳体(12)内积存油，并将该油和制冷剂一起向高压排出管(21)排出；油分离器(22)，其设在高压排出管(21)上；以及回油管(28)，其使由油分离器(22)分离的油返回壳体(12)内，所述冷冻装置具有：油位传感器(31)，其用于检测压缩机(11)内的油位；以及显示面板(51)，其根据该油位传感器(31)的检测信号，显示该压缩机(11)内的油位状态。
【专利说明】冷冻装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种具有回油管的冷冻装置，利用该回油管使油分离器捕捉到的油返回压缩机内。
【背景技术】
[0002]一般，人们公知如下一种冷冻装置，具有:多级式(例如2级式)压缩机，其对吸入的制冷剂进行多级压缩而排出；油分离器，其设在该压缩机的高压排出管上；以及回油管，通过其使该油分离器捕捉到的油返回压缩机(例如参照专利文献I)。在这种冷冻装置中，压缩机壳体内为中间压力或低压，且在回油管上设置电磁开闭阀，在壳体内的油量减至下限时，通过开闭该电磁开闭阀，利用排出制冷剂(高压)和壳体内(中间压力或低压)之间的差压使油返回壳体内。
[0003]现有技术中文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献1:日本发明专利公开公报特开2008-144643号
【发明内容】
[0006]发明要解决的问题
[0007]然而，压缩机壳体内的油量不足时，由于产生容纳于壳体内的压缩要素的润滑不良，所以壳体内的油量管理很重要。因而，在使用氟利昂(包含替代氟利昂，也称为碳氟化合物系制冷剂)的冷冻装置中，为了把握压缩机壳体内的油量，以往在壳体上设有检视窗。
[0008]然而，在将二氧化碳(CO2)用作制冷剂的冷冻装置中，与使用氟利昂的冷冻装置相t匕，存在如下问题，即、由于工作压力较高，因而难以在压缩机的壳体上安装检视窗，难以进行设置冷冻机后填充油时的油量管理以及服务和检查时的油量管理。
[0009]本发明鉴于上述问题而做出，其目的是提供能实现合适的油量管理的冷冻装置。
[0010]解决问题的方法
[0011]为了解决上述问题，本发明所述的冷冻装置具有将二氧化碳用作制冷剂而进行冷冻循环运转的制冷剂回路，该制冷剂回路具有:压缩机，其在壳体内积存油，并将该油和制冷剂一起向高压排出管排出；油分离器，其设在所述高压排出管上；以及回油管，其使由所述油分离器分离的油返回所述壳体内，所述冷冻装置的特征在于，具有:油位检测单元，其用于检测所述压缩机内的油位；以及显示单元，其根据该油位检测单元的检测信号，显示该压缩机内的油位状态。
[0012]采用该结构，由于具有:油位检测单元，其用于检测压缩机内的油位；以及显示单元，其根据该油位检测单元的检测信号，显示该压缩机内的油位状态。因而，即使对于将二氧化碳用作制冷剂的压缩机，也能容易地判别压缩机内的油位，能实现合适的油量管理。
[0013]在该结构中，也可以是，所述显示单元的结构为具有配置成大致8字形的7个发光二极管节段，所述冷冻装置具有显示控制单元，该显示控制单元使基于所述油位检测单元的检测信号的油位、和发光二极管节段的点亮位置相互对应而显示。
[0014]另外，还可以是，所述油位检测单元的结构为能检测出上限位和下限位，所述显示控制单元进行如下控制:油位低于下限位时，点亮发光二极管节段中最下段位置的节段，油位超过下限位且低于上限位时，点亮发光二极管节段中中段位置的节段，油位超过上限位时，点亮发光二极管节段中最上段位置的节段。
[0015]发明效果
[0016]采用本发明，即使对于将二氧化碳用作制冷剂的压缩机，也能容易地判别压缩机内的油位，能实现合适的油量管理。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1是表示本实施方式所述的冷冻装置的回路结构图。
[0018]图2是表示油位传感器的工作状态的概略图，A表示油位超过上限位的状态，B表示油位超过下限位且低于上限位的状态，C表示油位低于下限位的状态。
[0019]图3是表示显示面板的结构的说明图。
[0020]图4是表示回油控制动作的流程图。
[0021]图5是表示显示面板的显示方式的说明图，A表示油位低于下限位的状态，B表示油位超过下限位且低于上限位的状态，C表示油位超过上限位的状态。
[0022]图6是表示运转停止控制动作的流程图。
【具体实施方式】
[0023]下面参照【专利附图】
【附图说明】本发明的一实施方式。
[0024]图1是表示本实施方式所述的冷冻装置的回路结构图。
[0025]冷冻装置I具有冷冻机单元3和多台(例如2台)陈列柜单元5A、5B，这些冷冻机单元3和各陈列柜单元5A、5B通过液态制冷剂配管7和气态制冷剂配管9连结而构成进行冷冻循环运转的制冷剂回路10。
[0026]该制冷剂回路10的高压侧使用呈超临界压力的二氧化碳(CO2)制冷剂。由于二氧化碳制冷剂的臭氧破坏系数为O并且地球变暖系数为1，因而对环境的负担较小，无毒并且不具有可燃性，安全并且价格低廉。另外，除了二氧化碳制冷剂以外，制冷剂配管中还加入有用于润滑制冷剂回路10内的压缩机11的油。在图1中，实线箭头表示制冷剂的流动，虚线箭头表示油的流动。
[0027]冷冻机单元3具有并列地用配管连接的2台压缩机11。这2台压缩机11是各自壳体12内呈中间压力的内部中间压力型转动式两级压缩机。各压缩机11的壳体12的内部配置有电动机部(省略图示)和被该电动机部驱动的低级压缩要素11A、高级压缩要素IlB0低级压缩要素IIA将通过气态制冷剂配管9吸入压缩机11的低压制冷剂升压至中间压力并排出，高级压缩要素IlB将被上述低级压缩要素IlA压缩的中间压力的制冷剂进一步升压至高压并排出。另外，压缩机11是频率可变型压缩机，通过改变电动机部的运转频率就能调整低级压缩要素IlA和高级压缩要素IlB的转速。
[0028]压缩机11的壳体12上形成有与低级压缩要素IlA连通的低级侧吸入口 12A和低级侧排出口 12B、以及与高级压缩要素IlB连通的高级侧吸入口 12C和高级侧排出口 12D。各压缩机11的各自的低级侧吸入口 12A上分别连接有低压吸入管13，这两个低压吸入管13在两个低级压缩要素IlA的上游侧汇合，通过单个储气筒14与单个气态制冷剂配管9连接。另外，低压吸入管13上设有吸入压力传感器15和吸入温度传感器16，它们分别用于检测在该低压吸入管13中流动的制冷剂的吸入压力和吸入温度。
[0029]各低级侧排出口 12B上分别连接有中间压力排出管17，该两个中间压力排出管17在两个低级压缩要素IlA的下游侧汇合并连接在中间冷却器18的一端。该中间冷却器18用于冷却从低级压缩要素IlA排出的中间压力的制冷剂，该中间冷却器18的另一端连接有中间压力吸入管19，该中间压力吸入管19分叉为2个后各与高级侧吸入口 12C连接。另夕卜，中间压力吸入管19上设有中间压力压力传感器20，用于检测在该中间压力吸入管19中流动的制冷剂的中间压力。在该结构中，高级侧吸入口 12C通过壳体12内空间与高级压缩要素IlB连通，压缩机11运转中，该壳体12内保持中间压力。
[0030]各高级侧排出口 12D上分别连接有高压排出管21，该两个高压排出管21在两个高级压缩要素IlB的下游侧汇合而成为单个高压排出管21A。高压排出管21A通过单个油分离器22、气体冷却器(放热器)23和过冷却热交换器24与液态制冷剂配管7连接。另外，两个高级侧排出口 12D上各自设有排出压力传感器25和排出温度传感器26，它们分别用于检测从两个高级压缩要素IlB排出的制冷剂的排出压力和排出温度。
[0031]油分离器22用于分离从压缩机11排出的高压的排出制冷剂中的油和制冷剂并对油进行捕捉，该油分离器22上连接有用于使捕捉到的油返回压缩机11的回油管28。该回油管28上设有用于冷却捕捉到的油的油冷却器27，在该油冷却器27的下游侧，回油管28分叉为2个系统的回油管(每个压缩机11的回油管)28A，它们分别通过过滤器29和流量调整阀等电动阀30连接在压缩机11的壳体12上。如上所述，由于压缩机11的壳体12内能保持为中间压力，所以捕捉到的油因油分离器22内的高压(与高压排出管21A内的压力相同)和壳体12内的中间压力之间的差压而返回该壳体12内。
[0032]然而，本冷冻装置I由于使用二氧化碳制冷剂，所以与使用碳氟化合物系制冷剂的情况相比工作压力较高，出于需要确保耐压强度的需要，油分离器22的容积受到制约。这会导致油分离器22的油分离效率下降，未能分离的油流向位于冷冻循环的低压侧的蒸发器(壳体热交换器43A、43B)并滞留在蒸发器内，导致导热性能下降和压缩机润滑不良。另外，不能使分离出的油充分地积存在油分离器22内，制冷剂混入向压缩机11返回的油中，导致冷冻装置I的效率明显下降，或者因返回压缩机11的油量不足而导致润滑不良。
[0033]对此，在本实施方式中，设置具有规定容积的用于积存油分离器22分离的油的单个油箱61，通过两个回油管28A使积存在该油箱61中的油返回两个压缩机11的壳体12内。
[0034]该油箱61由高度比油分离器22还低的小型(小容积)耐热容器形成，具有能承受本冷冻装置I的较高工作压力的足够的耐压强度，与油分离器22相邻设置。
[0035]用于连接油分离器22和油箱61的油配管28B的一端在油分离器22内的底部附近开口，通过上述差压将底部附近的油引入油配管28B内并引入油箱61内。该油箱61上连接有与两个压缩机11相连的单个回油管28的一端，油箱61内的油因上述差压被吸入回油管28内而返回两个压缩机11的壳体12内。
[0036]采用该结构，油分离器22分离的油因两个压缩机11的壳体12内的负压而流入并积存在油箱61内，可以相应地降低油分离器22内的油面。由此，不仅能确保较大的油分离空间(用于从气态制冷剂和油雾的混合流中分离油的空间)而提高油分离效率，还能确保油箱61内有足够的油量。
[0037]压缩机11的壳体12上设有油位传感器(油位检测单元)31，用于检测积存在该壳体12内的油位(油量)。
[0038]油位传感器31是能检测出上限位和下限位的2触点式物位传感器，如图2A?图2C所示，具有与壳体12连通的传感器壳体131，该传感器壳体131内的油位根据压缩机11的壳体12内的油位变动。另外，传感器壳体131内配置有:浮子132，其对应于油位的变动而上下浮动；以及浮子开关135，其具有根据所述浮子132的高度位置的变动而开闭的上触点133和下触点134。在该浮子开关135中，在浮子132上配置磁铁，配置在不同高度的上触点133和下触点134根据该磁铁的磁力而开闭。
[0039]具体地讲，如图2A所示，壳体12内的油位超过上限位时上触点133接通，如图2B所示，低于该上限位时上触点133断开。另外，壳体12内的油位超过下限位时下触点断开，如图2C所示，低于该下限位时下触点接通。
[0040]气体冷却器23用于冷却从压缩机11排出的高压的排出制冷剂，在本结构中，气体冷却器23与上述中间冷却器18和油冷却器27并排设置。这些气体冷却器23、中间冷却器18和油冷却器27上，相邻设有向该气体冷却器23、中间冷却器18和油冷却器27送风的冷却风扇32。
[0041]制冷剂被气体冷却器23冷却，并且从气体冷却器23通过高压排出管21A和液态制冷剂配管7流向陈列柜单元5A、5B所具有的第一膨胀阀(第一节流单元)42A、42B，过冷却热交换器24利用在该气体冷却器23的出口侧分叉的分叉制冷剂对上述制冷剂进行过冷却。在气体冷却器23的出口侧由高压排出管21分叉而成的分叉配管33通过第二膨胀阀34，连接在上述过冷却热交换器24的分叉制冷剂流路入口上，分叉制冷剂流路出口连接在中间冷却器18的出口侧的中间压力吸入管19上。另外，高压排出管21上设有入口温度传感器35和出口温度传感器36，它们分别用于检测在高压排出管21中流动的制冷剂温度且位于过冷却热交换器24的入口侧和出口侧。
[0042]另外，冷冻机单元3具有用于控制冷冻装置I的整体动作的主控制装置50。主控制装置50不仅根据陈列柜单元5A、5B的冷冻负荷来调整两个压缩机11的运转频率，还根据由排出温度传感器26检测出的高级压缩要素IlB的制冷剂排出温度调整第二膨胀阀34的开度。此外，还可以根据作为过冷却热交换器24的中间压力的分叉制冷剂的出口温度、过冷却热交换器24的制冷剂的出入口温差等来调整所述第二膨胀阀34的开度。
[0043]另外，主控制装置50执行从油分离器22向各压缩机11的回油控制，执行该回油控制时，根据各压缩机11的运转频率来调整各电动阀30的阀开度。此外，执行回油控制时，根据各油位传感器31检测出的油位来修正阀开度。在本实施方式中，主控制装置50不仅起到根据两个压缩机11的运转频率来调整两个电动阀30的阀开度的阀开度调整单元的作用，还起到根据油位来修正阀开度的阀开度修正单元的作用。
[0044]再有，主控制装置50具有根据油位传感器31的检测信号来显示壳体12内的油位的显示面板(显示单元)51。该显示面板51设在主控制装置50的前表面，对该主控制装置50进行保养和检查作业时能看到该显示面板51。[0045]陈列柜单元5A、5B分别设置在店铺内等，分别并列连接在液态制冷剂配管7和气态制冷剂配管9上，各陈列柜单元5A、5B具有用于连接液态制冷剂配管7和气态制冷剂配管9的壳体制冷剂配管40A、40B，这些壳体制冷剂配管40A、40B上分别设有过滤器41A和41B、第一膨胀阀(第一节流单元)42A和42B以及壳体热交换器43A和43B。所述壳体热交换器43A、43B上，相邻设有向该壳体热交换器43A、43B送风的壳体风扇44A、44B。
[0046]另外，陈列柜单元5A、5B具有用于控制该陈列柜单元5A、5B的各部动作的壳体控制装置45A、45B，该壳体控制装置45A、45B能与主控制装置50进行通信。壳体控制装置45A、45B根据壳体热交换器43A、43B的出入口温差(过热度)来分别调整第一膨胀阀42A、42B的开度。
[0047]接下来说明显示面板51。
[0048]如图3所示,该显示面板51的结构为4组显示元件52排列成能显示4位数字,该显示元件52是将7个发光二极管节段配置成大致8字形而构成。具体地讲，4组显示元件52中，左侧2组显示元件52对应于一方压缩机(第一压缩机)11而配置，右侧2组显示元件52对应于另一方压缩机(第二压缩机)11而配置。
[0049]显示元件52具有使高度位置不同且水平延伸的3个发光二极管节段(以下简称为节段)SGl?SG3，在显示面板51的缘部的对应于最下段位置的节段SGl的高度位置，印刷或刻有油位“低”的字样。同样，对应于中段位置的节段SG2的高度位置，印刷或刻有油位“中”的字样，对应于最上段位置的节段SG3的高度位置，印刷或刻有油位“高”的字样。
[0050]如此，在本实施方式中，通过使显示元件52中发光二极管节段的点亮位置、和基于油位传感器31的检测信号的油位相互对应而显示，使用者通过视觉就能把握各压缩机11内的油位。此时，主控制装置50起到使油位和发光二极管节段的点亮位置相互对应而显示的显示控制单元的功能。
[0051]接下来说明上述回油控制动作。图4是表示回油控制动作的流程图。此外，由于两个压缩机11的所述回油控制相同，所以只说明一方的压缩机11和相对应的电动阀30。
[0052]冷冻装置I开始运转后，主控制装置50获取电动阀30的初始开度(步骤SI)。该初始开度是冷冻装置I(即两个压缩机11)运转起动时设定的阀开度，在本实施方式中，设定为使电动阀30大致呈关闭状态的阀开度(例如30脉冲)。
[0053]接下来，主控制装置50分别根据压缩机11的运转频率来调整电动阀30的阀开度(步骤S2)。该阀开度可根据压缩机11的运转频率和根据油位适当变更的修正系数A来求出。具体地讲，将利用以运转频率为变量X的相关式f(x)而求出的值与修正系数A相乘而求出阀开度，运转频率高时增大阀开度，运转频率低时减小阀开度。
[0054]冷冻装置I起动而压缩机11开始运转后，主控制装置50将修正系数A设定为初始值(A = 2.0)(步骤S3)，并利用该值调整阀开度。由此，在冷冻装置I起动后，可根据压缩机11的运转频率来调整电动阀30的阀开度。因而可根据各压缩机11的运转频率来调整各电动阀30的阀开度，与现有技术中的用电动开闭阀来调整回油量的结构相比，可根据压缩机11的情况而细微调整回油量。
[0055]在此，修正系数A的初始值设定为用于获得相当于从压缩机11排出的油量的回油量的阀开度的值，例如可根据压缩机11的规格来设定。由此，能提高从各压缩机11排出的油量和返回各压缩机11的各壳体12内的油量之间的平衡，能使返回各压缩机11的回油量变得合适。
[0056]接下来，主控制装置50重置内置的计时器后(步骤S4)，判别两个压缩机11的浮子开关的下触点是否断开(步骤S5)。
[0057]在该判别中，如果浮子开关的下触点不是断开(步骤S5:否)时，即油位低于下限位时，判别是否经过了预先设定的第一等待时间(本实施方式中为30秒)(步骤S6)，如果没有经过该等待时间(步骤S6:否)，返回步骤S5的处理。
[0058]通过判断是否经过了该等待时间，能避免因压缩机运转时产生的油面变动而导致的油位误检。另外，已经过等待时间时(步骤S6:是)，即油位继续低于下限位时，由于判断为壳体12内的油量过少，所以主控制装置50将处理移至步骤S12而修正电动阀30的阀开度。
[0059]另外，如图5A所示，油位低于下限位时，主控制装置50只点亮显示面板51中显示元件52的最下段位置的节段SGl。
[0060]再返回图4，如果浮子开关的下触点是断开(步骤S5:是)时，即油位超过下限位时，主控制装置50重置内置的计时器后(步骤S7)，判别浮子开关的上触点是否断开(步骤
58)。
[0061]在步骤S8的判别中，如果浮子开关的上触点不是断开(步骤S5:否)时，即油位超过上限位时，判别是否经过了预先设定的第二等待时间(本实施方式中为30秒)(步骤
59)，如果没有经过该等待时间(步骤S9:否)，返回步骤S8的处理。由此，与上述情况一样，不仅能避免油位误检，而且在已经过等待时间时，即油位继续超过上限位时，由于判断为壳体12内的油量过多，所以主控制装置50将处理移至步骤S15而修正电动阀30的阀开度。
[0062]在此，如图5B所示，油位超过下限位且低于上限位时，主控制装置50使显示面板51中显示元件52的最下段位置的节段SGl和中段位置的节段SG2全部点亮。另外，如图5C所示，油位超过上限位时，主控制装置50使显示面板51中显示元件52的最下段位置的节段SG1、中段位置的节段SG2和最上段位置的节段SG3全部点亮。
[0063]如此，本结构中，由于具有将7个发光二极管节段配置成大致8字形而构成的显示元件52，使该显示元件52中节段的点亮位置和基于油位传感器31的检测信号的油位相互对应而显示，因而例如为了进行保养和检查，操作主控制装置50的作业员或使用者，即使对于将二氧化碳用作制冷剂的压缩机11，也能容易地判别压缩机11内的油位，能实现合适的油量管理。
[0064]再有，在图5B和图5C中，为方便说明而说明了第一压缩机和第二压缩机的油位同样变动的显示方式，但当然可以是各个压缩机11的油位适当变动而显示各自的显示方式。
[0065]另外，在本实施方式中，4个显示元件52横向并排配置，如图所示，如果明显是油位传感器31的上触点和下触点同时接通等误检时，相比各压缩机11的油位显示，主控制装置50优先显示错误信息。在图中，作为油位传感器31的异常编码而显示“E851”。该异常编码的“E85”表示油位传感器31异常，接下来的“I”表示压缩机11的编号。
[0066]如此，在通常运转时，在显示面板51上显示压缩机11的油位，另外在油位传感器31产生异常时，相比油位显示，优先显示错误编码，因而能及早向作业员或使用者提示产生了异常而使其能迅速对该错误进行对应。
[0067]再有，在本实施方式中，作为错误编码而例举了油位传感器31检测到的错误信息，但不限于此，当然也可以显示有关其他设备的异常情况。
[0068]再返回图4，如果浮子开关的上触点是断开(步骤S8:是)时，即油位低于上限位时，主控制装置50判别两个压缩机11是否停止(步骤S10)。在该判别中，如果压缩机11没有停止(步骤SlO:否)，将处理移至步骤S4，反复执行上述步骤S4?SlO所示的油位判定处理。
[0069]另外，如果压缩机11在停止(步骤SlO:是)，将电动阀30的阀开度设定为初始开度而结束处理(步骤SI I)。
[0070]如上所述，如果浮子开关的下触点不是断开的状态继续时(步骤S6:否)，由于判断为壳体12内的油量过少，所以进行使设在向该壳体12回油的回油管28A上的电动阀30的阀开度扩大的修正。具体地讲，主控制装置50将关于压缩机11的电动阀30的阀开度的修正系数A设定为增加规定量(本实施方式中为10% )(步骤S12)。由此，根据压缩机11的运转频率而调整的电动阀30的阀开度，被修正为根据壳体12内的油量而扩大。因而能增大返回壳体12内的油量，而能及早消除该壳体12内的油量过少的状态。
[0071]另外，主控制装置50判别修正系数A是否大于规定的上限值(本实施方式中为
6.0)(步骤S13)。该上限值是增加修正系数A时的上限值，如果修正系数A小于上限值(步骤S13:否)，使处理返回步骤S4。
[0072]相反，如果修正系数A超过上限值(步骤S13:是)时，将修正系数A设定为上限值(步骤S14)，使处理返回步骤S4。
[0073]如果浮子开关的上触点不是断开的状态继续时(步骤S9:否)，由于判断为壳体12内的油量过多，所以进行使电动阀30的阀开度缩小的修正。具体地讲，主控制装置50将关于压缩机11的电动阀30的阀开度的修正系数A设定为减少规定量(本实施方式中为约5% )(步骤S15)。由此，根据压缩机11的运转频率而调整的电动阀30的阀开度，被修正为根据壳体12内的油量而缩小。因而能减少返回壳体12内的油量，而能及早消除该壳体12内的油量过多的状态。
[0074]接下来，主控制装置50判别修正系数A是否小于规定的下限值(本实施方式中为
0.3)(步骤S16)。该下限值是减少修正系数A时的下限值，如果修正系数A在下限值以上(步骤S16:否)，使处理返回步骤S4。
[0075]相反，如果修正系数A低于下限值(步骤S16:是)时，将修正系数A设定为下限值(步骤S17)，使处理返回步骤S4。
[0076]图6是表示运转停止控制动作的流程图。在冷冻装置I开始冷却运转后，按规定的中断周期进行所述流程，与图4所示的回油控制并行实施。此外，该运转停止控制也是两个压缩机11 一样实施。
[0077]首先，主控制装置50重置内置的另一计时器后(步骤S21)，判别压缩机11的浮子开关的下触点是否断开(步骤S22)。
[0078]在该判别中，如果浮子开关的下触点不是断开(步骤S22:否)时，即油位低于下限位时，判别是否经过了等待时间(运转停止判断用等待时间)(步骤S23)，通过该等待时间能判断上述回油控制中油量不增的状态、即不能避免油不足的状态。该等待时间比回油控制用的上述第一和第二等待时间(本实施方式中为30秒)还长，设定为不给压缩机11带来较大的不良影响的时间内，本实施方式中设定为10分钟。[0079]如果没有经过等待时间(步骤S23:否)，主控制装置50返回步骤S22的处理。已经过等待时间时(步骤S23:是)，停止油位呈继续低于下限位的状态的压缩机11的运转(步骤S24)，返回步骤S22的处理。由此，能避免压缩机11在油量较少的状态下运转。
[0080]相反，如果浮子开关的下触点是断开(步骤S22:是)时，即油位超过下限位时，主控制装置50判别设有该浮子开关的压缩机11是否为停止中(步骤S25)，如果不是停止中(步骤S25:否)，返回步骤S21的处理。
[0081]压缩机11为停止中时(步骤S25:是)，主控制装置50判别是否有用于指示运转的运转信号，即判别运转指示是否继续中或有无新的运转指示(步骤S26)。如果有运转指示(步骤S26:是)，主控制装置50使压缩机11再次运转(步骤S27)。即，压缩机11运转停止后，油位超过下限位时，再次使压缩机11开始运转。
[0082]相反，如果没有运转指示(步骤S26:否)，主控制装置50结束该处理，使压缩机11保持停止状态。由此，继续避免压缩机11在油量较少的状态下运转。
[0083]在此，通过步骤S24的处理而使压缩机11停止时，为补偿因该压缩机11的停止运转而导致的运转能力下降，主控制装置50进行增大其他压缩机11的运转能力的控制。具体地讲，如果其他压缩机11为停止中，则使其他压缩机11开始运转，进行使其以停止的压缩机11的停止前的能力运转的控制，如果其他压缩机11为运转中，则提高其他压缩机11的运转能力，提高量为停止的压缩机11在停止前的运转能力。由此，能抑制运转能力下降，继续进行对应于外部负荷(冷冻负荷)的冷冻运转。
[0084]如以上说明那样，在本实施方式中，冷冻装置I具有将二氧化碳用作制冷剂而进行冷冻循环运转的制冷剂回路10，该制冷剂回路10具有:压缩机11，其在壳体12内积存油，并将该油和制冷剂一起向高压排出管21排出；油分离器22，其设在高压排出管21上；以及回油管28，其使油分离器22分离的油返回壳体12内，冷冻装置I具有:油位传感器31，其用于检测该压缩机11内的油位；以及显示面板51，其根据该油位传感器31的检测信号，显示该压缩机11内的油位状态。因而无需在工作压力较高的压缩机11上设置检视窗，即使对于将二氧化碳用作制冷剂的压缩机，也能容易地判别压缩机内的油位，能实现合适的油量管理。
[0085]采用本实施方式，由于显示面板51的结构为具有配置成大致8字形的7个发光二极管节段构成的显示元件52，主控制装置50使基于油位传感器31的检测信号的油位、和发光二极管节段的点亮位置相互对应而显示，因而，例如为了进行保养和检查，操作主控制装置50的作业员或使用者，即使对于将二氧化碳用作制冷剂的压缩机11，也能容易地判别压缩机11内的油位，能实现合适的油量管理。
[0086]另外，采用本实施方式，由于油位传感器的结构为能检测出上限位和下限位，主控制装置50如下进行控制，即，油位低于下限位时，点亮发光二极管节段中最下段位置的节段SG1，油位超过下限位且低于上限位时，点亮发光二极管节段中中段位置的节段SG2，油位超过上限位时，点亮发光二极管节段中最上段位置的节段SG3，因而无需另行设置发光二极管，能用较少的显示元件进行较多的状态表现。
[0087]以上说明了本发明的一实施方式。但本发明不被其限定，能进行各种变更实施。例如，在本实施方式中，说明了具有2台压缩机11的情况，但不限于此，可以是I台或3台以上。[0088]此时，为了在显示面板51上设置与台数相当的显示元件52，也可以采用向I台压缩机11分配I个显示元件52的结构。
[0089]另外，不限于壳体12内成中间压力的2级式压缩机11，也可适用内部积存油的公知的压缩机。
[0090]另外，在本实施方式中，说明了本发明适用于由作为热源侧设备的冷冻机单元3、和作为利用侧设备的陈列柜单元5A与5B构成的冷冻装置1，但也可以适用公知的冷冻装置的结构。
[0091]另外，在本实施方式中，说明了油位传感器31由能检测出上限位和下限位的2触点式物位传感器构成的情况，但不限于此，也可以由还能检测出上限位和下限位之间的中间位的物位传感器构成。
[0092]另外，在本实施方式中，其结构为，油位超过下限位且低于上限位时，点亮最下段位置的节段SGl和中段位置的节段SG2，油位超过上限位时，点亮最下段位置的节段SG1、中段位置的节段SG2和最上段位置的节段。但是也可以采用只点亮相应位置的节段的结构。
[0093]附图标记说明
[0094]I冷冻装置
[0095]3冷冻机单元(热源侧设备)
[0096]5A、5B陈列柜单元(利用侧设备)
[0097]10制冷剂回路
[0098]11压缩机
[0099]12 壳体
[0100]21高压排出管
[0101]22油分离器
[0102]23气体冷却器
[0103]27油冷却器
[0104]28、28A、28B 回油管
[0105]31油位传感器(油位检测单元)
[0106]50 主控制装置(阀开度调整单元、阀开度修正单元、运转控制单元、显示控制单元)
[0107]51显示面板(显示单元)
[0108]52显示元件
[0109]SGl最下段位置的节段
[0110]SG2中段位置的节段
[0111]SG3最上段位置的节段
【权利要求】
1.一种冷冻装置，具有将二氧化碳用作制冷剂而进行冷冻循环运转的制冷剂回路，该制冷剂回路具有:压缩机，其在壳体内积存油，并将该油和制冷剂一起向高压排出管排出；油分离器，其设在所述高压排出管上；以及回油管，其使由所述油分离器分离的油返回所述壳体内，所述冷冻装置的特征在于，具有: 油位检测单元，其用于检测所述压缩机内的油位；以及 显示单元，其根据该油位检测单元的检测信号，显示该压缩机内的油位状态。
2.如权利要求1所述的冷冻装置，其特征在于， 所述显示单元的结构为具有配置成大致8字形的7个发光二极管节段，所述冷冻装置具有显示控制单元，该显示控制单元使基于所述油位检测单元的检测信号的油位、和发光二极管节段的点亮位置相互对应而显示。
3.如权利要求2所述的冷冻装置，其特征在于， 所述油位检测单元的结构为能检测出上限位和下限位， 所述显示控制单元如下进行控制:油位低于下限位时，点亮发光二极管节段中最下段位置的节段，油位超过下限位且低于上限位时，点亮发光二极管节段中中段位置的节段，油位超过上限位时，点亮发光二极管节段中最上段位置的节段。
【文档编号】F25B47/02GK103946652SQ201180074883
【公开日】2014年7月23日 申请日期:2011年12月8日 优先权日:2011年11月18日
【发明者】川久保贤, 只野昌也, 小山清, 小林隆宽, 三原一彦, 西川弘, 佐佐木英孝, 大竹雅久, 长谷川说 申请人:三洋电机株式会社
相关技术
网友询问留言
已有0条留言
- 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞！
1