JP5586880B2

JP5586880B2 - 冷凍装置

Info

Publication number: JP5586880B2
Application number: JP2009148458A
Authority: JP
Inventors: 英孝佐々木; 賢川久保; 雅久大竹; 説長谷川
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 2009-06-23
Filing date: 2009-06-23
Publication date: 2014-09-10
Anticipated expiration: 2029-06-23
Also published as: JP2011007351A

Description

本発明は、オイルセパレータで捕捉されたオイルを圧縮機内に戻すオイル戻し管を備えた冷凍装置に関する。

一般に、吸入した冷媒を多段階に圧縮して吐出する多段式（例えば２段式）の圧縮機と、この圧縮機の高圧吐出管に設けられたオイルセパレータと、このオイルセパレータで捕捉されたオイルを圧縮機に戻すオイル戻し管とを備える冷凍装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。この種の冷凍装置では、圧縮機のケース内が中間圧もしくは低圧となるように構成するとともに、オイル戻し管に電磁開閉弁を備え、ケース内のオイル量が下限まで減少した際に、この電磁開閉弁を開閉することにより、吐出冷媒（高圧）とケース内（中間圧もしくは低圧）との差圧を利用してオイルをケース内に戻す構成とするものがある。
特開２００８−１４４６４３号公報

ところで、圧縮機から冷媒とともに吐出されるオイル量は、当該圧縮機の運転周波数に応じて変動するのに対し、ケース内に戻るオイル量は、吐出冷媒（高圧）とケース内（中間圧もしくは低圧）との差圧の大きさによって決定される。特に、ＣＯ_２（二酸化炭素）冷媒を利用した構成では、フロン（代替フロンを含む）を用いたものに比べて、上記差圧が著しく大きくなるため、電磁開閉弁を一度開放した際にケース内に戻されるオイル量を調整することが難しい。このため、吐出されるオイル量と戻されるオイル量とのバランスを取ることが難しく、ケース内のオイル量の制御が困難となっていた。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、ケース内のオイル量の制御を容易に行うことができる冷凍装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決するため、本発明は、ケース内が中間圧となる多段式の圧縮機と、この圧縮機の高圧吐出管に設けられたオイルセパレータと、このオイルセパレータで捕捉したオイルを前記ケース内に戻すオイル戻し管と、このオイル戻し管に設けられた電動弁と、前記圧縮機の運転周波数が大きくなった際に前記電動弁の弁開度を拡大調整し、前記圧縮機の運転周波数が小さくなった際に前記電動弁の弁開度を縮小調整する弁開度調整手段と、前記ケース内のオイルレベルを検出するオイルレベル検出手段とを備えると共に、前記オイルレベル検出手段で検出したオイルレベルが上限レベルを上回った場合には、前記弁開度調整手段で調整された前記弁開度を補正するための補正係数を所定時間ごとに段階的に増加して設定し、該弁開度を段階的に縮小するように補正し、当該オイルレベルが下限レベルを下回った場合には、前記補正係数を所定時間ごとに段階的に減少して設定し、当該弁開度調整手段で調整された弁開度を段階的に拡大するように補正する弁開度補正手段を備えることを特徴とする。
この構成によれば、電動弁の弁開度を圧縮機の運転周波数に応じて調整する弁開度調整手段を備えるため、圧縮機から吐出されるオイル量と圧縮機のケース内に戻されるオイル量とのバランスを図ることができ、当該ケース内のオイル量を容易に制御することができる。また、この構成によれば、オイルの吐出量に応じて、ケース内に戻されるオイル量を制御できるため、安定したオイル戻し制御が可能となる。また、この構成によれば、ケース内のオイルレベルに応じて、弁開度調整手段で調整された電動弁の弁開度を補正するため、ケース内のオイル量を過不足なく制御することができる。

また、前記弁開度調整手段は、前記電動弁の弁開度を、所定の周波数幅ごとに段階的に調整する構成としても良い。この構成によれば、電動弁の弁開度制御の頻度を抑えることができ、この電動弁の耐久性を向上させることができる。

また、前記オイル戻し管には、前記電動弁に直列に固定絞りが設けられた構成としても良い。この構成によれば、固定絞りにより、電動弁の上流側（一次側）と下流側（二次側）との差圧を小さくできるため、高低圧力差の大きな冷媒を用いた場合であっても安定したオイル戻しを実現できる。

本発明によれば、電動弁の弁開度を圧縮機の運転周波数に応じて調整する弁開度調整手段を備えるため、圧縮機から吐出されるオイル量と圧縮機のケース内に戻されるオイル量とのバランスを図ることができ、当該ケース内のオイル量を容易に制御することができる。

以下、本発明の実施の形態を添付の図面を参照しながら説明する。
図１は、本実施形態に係る冷凍装置の冷媒回路を示す回路構成図である。
冷凍装置１は、冷凍機ユニット３と複数台（例えば２台）のショーケースユニット５Ａ，５Ｂとを備え、これら冷凍機ユニット３と各ショーケースユニット５Ａ，５Ｂとが、液冷媒配管７及びガス冷媒配管９により連結されて冷凍サイクルを構成する。この冷凍サイクルには、高圧側が超臨界圧力となるＣＯ_２（二酸化炭素）冷媒が使用される。ＣＯ_２冷媒は、オゾン破壊係数が０で、地球温暖化係数が１であるため、環境への負荷が小さく、毒性、可燃性がなく安全で安価である。

冷凍機ユニット３は、並列に配置された２台の圧縮機１１，１１を備える。この圧縮機１１は、ケース１２内が中間圧となる内部中間圧型のロータリ式二段圧縮機であり、ケース１２内部に電動機部（図示略）と、この電動機部により駆動される低段圧縮要素１１Ａ及び高段圧縮要素１１Ｂとが配置されている。低段圧縮要素１１Ａは、ガス冷媒配管９を通じて圧縮機１１に吸い込まれる低圧の冷媒を中間圧まで昇圧して吐出し、高段圧縮要素１１Ｂは、上記低段圧縮要素１１Ａで圧縮された中間圧の冷媒を更に高圧まで昇圧して吐出する。また、圧縮機１１は、周波数可変型の圧縮機であり、電動機部の運転周波数を変更することにより、低段圧縮要素１１Ａ及び高段圧縮要素１１Ｂの回転数が調整可能となっている。
圧縮機１１のケース１２には、低段圧縮要素１１Ａに連通する低段側吸込口１２Ａ及び低段側吐出口１２Ｂと、高段圧縮要素１１Ｂに連通する高段側吸込口１２Ｃ及び高段側吐出口１２Ｄとが形成されている。各圧縮機１１，１１の低段側吸込口１２Ａ，１２Ａには、それぞれ低圧吸入管１３，１３が接続され、これら低圧吸入管１３，１３は低段圧縮要素１１Ａ，１１Ａの上流側で合流し、アキュームレータ１４を介して、ガス冷媒配管９に接続される。また、低圧吸入管１３には、この低圧吸入管１３を流れる冷媒の吸込圧力と吸込温度とをそれぞれ検出する吸込圧力センサー１５と吸込温度センサー１６とが設けられている。

各低段側吐出口１２Ｂ，１２Ｂには、それぞれ中間圧吐出管１７，１７が接続され、この中間圧吐出管１７，１７は低段圧縮要素１１Ａ，１１Ａの下流側で合流して中間冷却器１８の一端に接続される。この中間冷却器１８は、低段圧縮要素１１Ａから吐出された中間圧の冷媒を冷却するものであり、当該中間冷却器１８の他端には、中間圧吸入管１９が接続され、この中間圧吸入管１９は２つに分岐した後に高段側吸込口１２Ｃ，１２Ｃに接続される。また、中間圧吸入管１９には、この中間圧吸入管１９を流れる冷媒の中間圧力を検出する中間圧力センサー２０が設けられている。本構成では、高段側吸込口１２Ｃは、ケース１２内空間を介して高段圧縮要素１１Ｂに連通しており、圧縮機１１の運転中、当該ケース１２内は中間圧に保たれる。

各高段側吐出口１２Ｄ，１２Ｄには、それぞれ高圧吐出管２１，２１が接続され、この高圧吐出管２１，２１は高段圧縮要素１１Ｂ，１１Ｂの下流側で合流し、オイルセパレータ２２、ガスクーラー（放熱器）２３及び過冷却熱交換器２４を介して、液冷媒配管７に接続される。また、高段側吐出口１２Ｄ，１２Ｄには、高段圧縮要素１１Ｂ，１１Ｂから吐出された冷媒の吐出圧力と吐出温度とをそれぞれ検出する吐出圧力センサー２５と吐出温度センサー２６とが設けられている。
オイルセパレータ２２は、圧縮機１１から吐出された高圧の吐出冷媒中に含まれるオイルを冷媒と分離して捕捉するものであり、このオイルセパレータ２２には、捕捉したオイルを圧縮機１１に戻すオイル戻し管２８が接続されている。このオイル戻し管２８には、捕捉したオイルを冷却するオイルクーラー２７が設けられ、このオイルクーラー２７の下流側で、オイル戻し管２８は２系統に分岐され、それぞれストレーナ２９及び流量調整弁等の電動弁３０を介して圧縮機１１のケース１２に接続される。圧縮機１１のケース１２内は、上述のように中間圧に保たれるため、捕捉されたオイルは、オイルセパレータ２２内の高圧とケース１２内の中間圧との差圧によって当該ケース１２内に戻される。また、圧縮機１１のケース１２には、このケース１２内に保有するオイルのレベルを検出するオイルレベルセンサ（オイルレベル検出手段）３１が設けられている。

オイルレベルセンサ３１は、上限レベル及び下限レベルを検出できる２接点式のレベルセンサであり、図示は省略するが、ケース１２に連通するセンサケースを備え、このセンサケース内のオイルレベルは、圧縮機１１のケース１２内のオイルレベルに応じて変動する。また、センサケース内には、オイルレベルの変動に応じて上下に浮遊するフロートと、このフロートの高さ位置が変動することによって開閉される上接点及び下接点とを備えるフロートスイッチが配置されている。このフロートスイッチでは、フロートに磁石が配置され、この磁石の磁力によって、異なる高さに配置された上接点及び下接点が開閉される。
具体的には、ケース１２内のオイルレベルが上限レベルを上回ると上接点がオンし、この上限レベルを下回ると上接点がオフする。また、ケース１２内のオイルレベルが下限レベル上回ると下接点がオフし、この下限レベルを下回ると下接点がオンする。

ガスクーラー２３は、圧縮機１１から吐出された高圧の吐出冷媒を冷却するものであり、本構成では、ガスクーラー２３は、上記した中間冷却器１８及びオイルクーラー２７に並設されている。これらガスクーラー２３、中間冷却器１８及びオイルクーラー２７には、当該ガスクーラー２３、中間冷却器１８及びオイルクーラー２７に向けて送風する冷却ファン３２が隣接して設けられている。
過冷却熱交換器２４は、ガスクーラー２３で冷却され、ガスクーラー２３から高圧吐出管２１及び液冷媒配管７を通じて、ショーケースユニット５Ａ，５Ｂが備える第一膨張弁（第一絞り手段）４２Ａ，４２Ｂへ向かう冷媒を、このガスクーラー２３の出口側で分岐された分岐冷媒を用いて過冷却するものである。この過冷却熱交換器２４には、ガスクーラー２３の出口側で高圧吐出管２１から分岐された分岐配管３３が、第二膨張弁３４を介して、中間冷却器１８の出口側の中間圧吸入管１９に接続されている。また、高圧吐出管２１には、過冷却熱交換器２４の入口側及び出口側に、それぞれ高圧吐出管２１を流れる冷媒温度を検出する入口温度センサー３５及び出口温度センサー３６が設けられている。

また、冷凍機ユニット３は、冷凍装置１全体の動作を制御する主制御装置５０を備える。この主制御装置５０は、ショーケースユニット５Ａ、５Ｂの冷凍負荷に応じて、圧縮機１１，１１の運転周波数を調整するとともに、吐出温度センサー２６が検出する高段圧縮要素１１Ｂの冷媒吐出温度に基づいて第二膨張弁３４の開度を調整する。なお、この第二膨張弁３４の開度は、過冷却熱交換器２４の中間圧となる分岐冷媒の出口温度、過冷却熱交換器２４の冷媒の出入口温度差等に基づいて調整しても良い。
また、主制御装置５０は、オイルセパレータ２２から各圧縮機１１，１１へのオイル戻し制御を実行し、このオイル戻し制御時に、各圧縮機１１，１１の運転周波数に基づいて、各電動弁３０，３０の弁開度を調整する。さらに、オイル戻し制御をする際に、各オイルレベルセンサ３１で検出したオイルレベルに基づいて、弁開度を補正する。この実施形態では、主制御装置５０は、圧縮機１１，１１の運転周波数に応じて、電動弁３０，３０の弁開度を調整する弁開度調整手段として機能するとともに、オイルレベルに応じて弁開度を補正する弁開度補正手段として機能する。

一方、ショーケースユニット５Ａ，５Ｂは、それぞれ店舗内等に設置され、液冷媒配管７及びガス冷媒配管９にそれぞれ並列に接続されている。各ショーケースユニット５Ａ，５Ｂは、液冷媒配管７とガス冷媒配管９とを連結するケース冷媒配管４０Ａ，４０Ｂを備え、これらケース冷媒配管４０Ａ，４０Ｂには、それぞれストレーナ４１Ａ，４１Ｂと、第一膨張弁（第一絞り手段）４２Ａ，４２Ｂとケース熱交換器４３Ａ，４３Ｂとが設けられている。このケース熱交換器４３Ａ，４３Ｂには、当該ケース熱交換器４３Ａ，４３Ｂに送風するケースファン４４Ａ，４４Ｂが隣接して設けられている。
また、ショーケースユニット５Ａ，５Ｂは、これらショーケースユニット５Ａ，５Ｂの各部の動作を制御するケース制御装置４５Ａ，４５Ｂを備え、このケース制御装置４５Ａ，４５Ｂは、主制御装置５０と通信可能に構成される。ケース制御装置４５Ａ，４５Ｂは、ケース熱交換器４３Ａ，４３Ｂの出入口温度差（過熱度）に基づいて、第一膨張弁４２Ａ，４２Ｂの開度をそれぞれ調整する。

次に、上記したオイル戻し制御時の動作について説明する。図２は、オイル戻し制御の動作を示すフローチャートである。
主制御装置５０は、冷凍装置１の冷却運転が開始されると、電動弁３０，３０の初期弁開度を取得（ステップＳ１）する。この初期弁開度は、冷凍装置１（すなわち圧縮機１１，１１）の運転起動時に設定される弁開度であり、本実施形態では、電動弁３０，３０を略閉じた状態とする弁開度（例えば３０パルス）に設定されている。
続いて、主制御装置５０は、電動弁３０，３０の弁開度を、それぞれ圧縮機１１，１１の運転周波数に応じて調整する（ステップＳ２）。この弁開度は、圧縮機１１，１１の運転周波数と、オイルレベルによって適宜変更される補正係数Ａとから算出される。この実施形態では、電動弁３０，３０の弁開度が、運転周波数の変化に追従してリニアに調整されることを抑制するために、所定の周波数幅（例えば５Ｈｚ）の不感帯を設け、運転周波数が所定の周波数幅を変化するごとに、当該弁開度を段階的に調整することが望ましい。

続いて、主制御装置５０は、冷凍装置１が始動後、第１の所定時間（例えば２分）が経過しているか否かを判別する（ステップＳ３）。この第１の所定時間は、例えば、冷凍装置１が始動してから圧縮機１１が安定的に駆動されるのに十分な時間に設定されている。この判別において、冷凍装置１が始動後、第１の所定時間が経過していない（ステップＳ３；Ｎｏ）場合には、主制御装置５０は、上記した補正係数ＡをＡ＝１．５に設定（ステップＳ４）し、この値を用いて弁開度を調整する。これにより、冷凍装置１の始動直後に、電動弁３０，３０の弁開度を拡大することができ、圧縮機１１，１１に必要量のオイルを戻すことができ、圧縮機１１，１１のオイル不足を防止することができる。
一方、冷凍装置１が始動後、第１の所定時間が経過している（ステップＳ３；Ｙｅｓ）場合には、主制御装置５０は、補正係数ＡをＡ＝１．０に設定（ステップＳ５）し、この値を用いて弁開度を調整する。これにより、冷凍装置１が始動から所定時間経過した後には、電動弁３０，３０の弁開度が圧縮機１１，１１の運転周波数に応じて調整されるため、圧縮機１１，１１から吐出されるオイル量と、当該圧縮機１１，１１のケース１２，１２内に戻されるオイル量とのバランスを図ることができる。このため、圧縮機１１，１１のケース１２，１２内のオイル量が適正に制御される。

続いて、主制御装置５０は、前のステップが終了してから第２の所定時間（例えば３分）が経過したか否かを判別（ステップＳ６）し、この第２の所定時間が経過していなければ（ステップＳ６；Ｎｏ）、当該時間が経過するまで待機する。この第２の所定時間は、例えば、補正係数Ａを変更した際に、この変更がオイルの戻り量に反映されるのに必要な時間として設定される。主制御装置５０は、第２の所定時間が経過した（ステップＳ６；Ｙｅｓ）場合には、フロートスイッチの下接点がオフであるか否かを判別する（ステップＳ７）。
この判別において、フロートスイッチの下接点がオフでない（ステップＳ７；Ｎｏ）場合、すなわちオイルレベルが下限レベルを下回っている場合には、ケース内のオイル量が過少と判断されるため、処理をステップＳ１２に移行して電動弁３０の弁開度を補正する。
また、フロートスイッチの下接点がオフである（ステップＳ７；Ｙｅｓ）場合、すなわち、オイルレベルが下限レベルを上回っている場合には、主制御装置５０は、フロートスイッチの上接点がオフであるか否かを判別する（ステップＳ８）。

ステップＳ８の判別において、フロートスイッチの上接点がオフでない（ステップＳ８；Ｎｏ）場合、すなわちオイルレベルが上限レベルを上回っている場合には、ケース１２内のオイル量が過多と判断されるため、処理をステップＳ１５に移行して電動弁３０の弁開度を補正する。
また、フロートスイッチの上接点がオフである（ステップＳ８；Ｙｅｓ）場合、すなわち、オイルレベルが上限レベルを下回っている場合には、主制御装置５０は、圧縮機１１，１１が停止しているか否かを判別（ステップＳ９）する。この判別において、少なくとも一方の圧縮機１１が停止していない（ステップＳ９；Ｎｏ）場合には、当該圧縮機１１の電動弁３０の弁開度に関する補正係数ＡをＡ＝１．０に設定（ステップＳ１０）して、処理をステップＳ２に戻してこれら処理を繰り返し実行する。また、すべての圧縮機１１，１１が停止している（ステップＳ９；Ｙｅｓ）場合には、電動弁３０，３０の弁開度を初期弁開度に設定して処理を終了する。

上述したように、フロートスイッチの下接点がオフでない（ステップＳ７；Ｎｏ）場合には、ケース１２内のオイル量が過少と判断されるため、電動弁３０の弁開度を拡大するように補正する。具体的には、主制御装置５０は、圧縮機１１の電動弁３０の弁開度に関する補正係数Ａを、所定量（例えば５％）増加して設定する（ステップＳ１２）。これにより、圧縮機１１の運転周波数に応じて調整された電動弁３０の弁開度が、ケース１２内のオイル量に基づいて拡大するように補正される。このため、ケース１２内に戻されるオイル量を増大させることができ、当該ケース１２内のオイル量が過少である状態を早期に解消できる。
続いて、主制御装置５０は、補正係数Ａが所定の上限閾値（例えば２．０）よりも大きいか否かを判別する（ステップＳ１３）。この上限閾値は、補正係数Ａを増加する際の上限値を規定するものであり、補正係数Ａが上限閾値より小さい（ステップＳ１３；Ｎｏ）場合には、処理をステップＳ６に戻してこれら処理を繰り返し実行する。
一方、補正係数Ａが上限閾値以上（ステップＳ１３；Ｙｅｓ）に至った場合には、電動弁３０の弁開度を、補正係数Ａが上限閾値となるまで拡大しても、ケース１２内のオイル量が過少である状態が解消されないと判断されるため、主制御装置５０は、例えば、冷凍サイクル内に循環するオイル量が少ない、もしくは、フロートスイッチが故障しているとして、オイル制御異常を示す警報を発報して（ステップＳ１４）処理を終了する。

また、上述したように、フロートスイッチの上接点がオフでない（ステップＳ８；Ｎｏ）場合には、ケース１２内のオイル量が過多と判断されるため、電動弁３０の弁開度を縮小するように補正する。具体的には、主制御装置５０は、圧縮機１１の電動弁３０の弁開度に関する補正係数Ａを、所定量（例えば５％）減少して設定する（ステップＳ１５）。これにより、圧縮機１１の運転周波数に応じて調整された電動弁３０の弁開度が、ケース１２内のオイル量に基づいて縮小するように補正される。このため、ケース１２内に戻されるオイル量を減少させることができ、当該ケース１２内のオイル量が過多である状態を早期に解消できる。
続いて、主制御装置５０は、補正係数Ａが所定の下限閾値（例えば０．３）以下であるか否かを判別する（ステップＳ１６）。この下限閾値は、補正係数Ａを減少する際の下限値を規定するものであり、補正係数Ａが下限閾値より大きい（ステップＳ１６；Ｎｏ）場合には、処理をステップＳ６に戻してこれら処理を繰り返し実行する。
一方、補正係数Ａが下限閾値以下（ステップＳ１６；Ｙｅｓ）に至った場合には、電動弁３０の弁開度を、補正係数Ａが下限閾値となるまで縮小しても、ケース１２内のオイル量が過多である状態が解消されないと判断されるため、主制御装置５０は、例えば、フロートスイッチが故障しているとして、オイル制御異常を示す警報を発報して（ステップＳ１４）処理を終了する。

以上説明したように、本実施形態によれば、ケース１２内が中間圧となる２段式の圧縮機１１と、この圧縮機１１の高圧吐出管２１に設けられたオイルセパレータ２２と、このオイルセパレータ２２で捕捉したオイルをケース１２内に戻すオイル戻し管２８と、このオイル戻し管２８に設けられた電動弁３０と、この電動弁３０の弁開度を圧縮機１１の運転周波数に応じて調整する弁開度調整手段としての主制御装置５０とを備えるため、圧縮機１１から吐出されるオイル量と当該圧縮機１１のケース１２内に戻されるオイル量とのバランスを図ることができ、当該ケース１２内のオイル量を容易に制御することができる。

また、本実施形態によれば、主制御装置５０は、圧縮機１１の運転周波数が大きくなった際に電動弁３０の弁開度を拡大し、圧縮機１１の運転周波数が小さくなった際に電動弁３０の弁開度を縮小するため、当該圧縮機１１から吐出されるオイルの吐出量に応じて、ケース１２内に戻されるオイル量を制御できるため、安定したオイル戻し制御が可能となる。

また、本実施形態によれば、主制御装置５０は、電動弁３０の弁開度を、所定の周波数幅ごとに段階的に調整するため、電動弁３０の弁開度が、圧縮機１１の運転周波数の変化に追従してリニアに調整されることを防止でき、当該電動弁３０の弁開度制御の頻度を抑えることができる。

また、本実施形態によれば、ケース１２内のオイルレベルを検出するオイルレベルセンサ３１を備え、主制御装置５０は、オイルレベルセンサ３１で検出したオイルレベルが上限レベルを上回った場合には、圧縮機１１の運転周波数に応じて調整された電動弁３０の弁開度を縮小するように補正し、当該オイルレベルが下限レベルを下回った場合には、当該弁開度を拡大するように補正するため、ケース１２内のオイル量が過少または過多となった状態をすみやかに解消することができ、当該ケース１２内のオイル量を過不足なく制御することができる。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、種々の変更実施が可能である。例えば、図３に示すように、オイル戻し管２８には、電動弁３０に直列にキャピラリチューブ（固定絞り）３８が設けられた構成としても良い。この構成によれば、キャピラリチューブ３８で減圧されることにより、電動弁３０の一次側（入口側）と二次側（出口側）との差圧を小さくできるため、ＣＯ_２（二酸化炭素）のような高低圧力差の大きな冷媒を用いた場合であっても安定したオイル戻しを実現できる。
この場合、特に、キャピラリチューブ３８を電動弁３０の一次側（入口側）に設けると、電動弁３０の制御性が向上するため、より好適である。なお、キャピラリチューブ３８を電動弁３０の二次側（出口側）に設けても良いことは勿論である。
また、本実施形態では、インバータ等により運転周波数を可変な圧縮機を採用する構成としているが、これに限るものではなく周波数固定型の圧縮機を用いても良い。
また、本実施形態では、所定の周波数帯を不感帯として、電動弁３０の弁開度の制御を段階的に行う構成としたが、これに限るものではなく、電動弁３０の弁開度を圧縮機１１の運転周波数に応じて、リニアに制御する構成としても良い。

本実施形態に係る冷凍装置の冷媒回路を示す回路構成図である。オイル戻し制御の動作を示すフローチャートである。変形例にかかる冷凍装置の冷媒回路を示す回路構成図である。

１冷凍装置
３冷凍機ユニット
５Ａ，５Ｂショーケースユニット
１１圧縮機
１２ケース
２１高圧吐出管
２２オイルセパレータ
２３ガスクーラー
２７オイルクーラー
２８オイル戻し管
３０電動弁
３１オイルレベルセンサ（オイルレベル検出手段）
３８キャピラリチューブ（固定絞り）
５０主制御装置（弁開度調整手段、弁開度補正手段）
Ａ補正係数

Claims

ケース内が中間圧となる多段式の圧縮機と、この圧縮機の高圧吐出管に設けられたオイルセパレータと、このオイルセパレータで捕捉したオイルを前記ケース内に戻すオイル戻し管と、このオイル戻し管に設けられた電動弁と、前記圧縮機の運転周波数が大きくなった際に前記電動弁の弁開度を拡大調整し、前記圧縮機の運転周波数が小さくなった際に前記電動弁の弁開度を縮小調整する弁開度調整手段と、前記ケース内のオイルレベルを検出するオイルレベル検出手段とを備えると共に、
前記オイルレベル検出手段で検出したオイルレベルが上限レベルを上回った場合には、前記弁開度調整手段で調整された前記弁開度を補正するための補正係数を所定時間ごとに段階的に増加して設定し、該弁開度を段階的に縮小するように補正し、当該オイルレベルが下限レベルを下回った場合には、前記補正係数を所定時間ごとに段階的に減少して設定し、当該弁開度調整手段で調整された弁開度を段階的に拡大するように補正する弁開度補正手段を備えることを特徴とする冷凍装置。
前記弁開度調整手段は、前記電動弁の弁開度を、所定の周波数幅ごとに段階的に調整することを特徴とする請求項１に記載の冷凍装置。
前記オイル戻し管には、前記電動弁に直列に固定絞りが設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の冷凍装置。