JP2014020661A

JP2014020661A - 空気調和装置

Info

Publication number: JP2014020661A
Application number: JP2012159222A
Authority: JP
Inventors: Toshiya Maruoka; 俊也丸岡
Original assignee: Panasonic Corp
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2012-07-18
Filing date: 2012-07-18
Publication date: 2014-02-03

Abstract

【課題】タイマーにより一義的に時間を設定しているので、オイル吐出量が減少した運転状態でも吐出ガスをオイルセパレータに通過させることになり、吐出ガスの圧力損失を生じ、冷凍性能が低下するといった課題を有していた。
【解決手段】本発明の空気調和装置は、圧縮機１から吐出する吐出ガスの過熱度により、オイルセパレータ２を通過する冷媒回路８ａと、オイルセパレータ２を通過しない冷媒回路７ａと、を選択可能とすることにより、圧力損失による性能低下に繋がるオイルセパレータ２を通過する運転時間を必要最小限に抑えることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、オイルセパレータを搭載する空気調和装置に関し、特に圧縮機からの吐出ガスの過熱度により、吐出ガスをオイルセパレータに通過させるか否かを選択可能にするものに関する。

従来、この種の空気調和装置では、圧縮機の起動時の油上がりを防止するために、タイマーを用いて起動時の一定時間だけ切り換え弁により吐出ガス（冷媒）がオイルセパレータを通過するよう冷凍機オイル（以下「オイル」という。）を圧縮機に戻すようにしている（例えば、特許文献１参照）。

実開昭６０−１９７８２号公報

しかしながら、前記従来の構成では、タイマーにより時間を一定に設定しているので、設定時間は一義的なものであり、前もって検討した中で最長の時間に設定しなければならず、場合によってはオイル吐出量が減少した運転状態でも吐出ガスをオイルセパレータに通過させることになり、吐出ガスの圧力損失を生じ、冷凍性能が低下するといった課題を有していた。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、起動後の吐出冷媒状態を把握し、オイル吐出量が減少した運転となれば電磁弁によりオイルセパレータを通過しない冷媒回路とすることで、圧力損失による性能低下に繋がるオイルセパレータを通過する運転時間を必要最小限に抑えることができる空気調和装置を提供することを目的とする。

前記従来の課題を解決するために、本発明の空気調和装置は、冷媒を圧縮する圧縮機と、冷房運転と暖房運転を切換える四方弁と、前記圧縮機と前記四方弁の間に配したオイルセパレータと、オイルセパレータと併設されたバイパス回路と、前記バイパス回路中に配した第１電磁弁と、前記オイルセパレータから圧縮機へオイルを戻すためのオイル戻し回路と、前記オイル戻し回路中に配した第２電磁弁と、前記オイルセパレータの手前に配した第３電磁弁と、前記圧縮機の吐出管に配した吐出圧力検出手段と、前記吐出管に配した吐出温度検出手段と、を備えた空気調和装置であって、前記吐出温度検出手段により検出した吐出温度と、前記吐出圧力検出手段により検出した吐出圧力により算出した吐出ガス飽和温度との差、すなわち吐出ガスの過熱度により、前記オイルセパレータを通過する冷媒回路と、前記オイルセパレータを通過しない冷媒回路とを選択可能に制御する制御装置を具備することにより、圧力損失による性能低下に繋がるオイルセパレータを通過する運転時間を必要最小限に抑えることができる。

本発明は、吐出ガスの過熱度が低くオイル吐出量の多い時はオイルセパレータを通過する冷媒回路と、吐出ガスの過熱度が高くオイル吐出量の少ない時はオイルセパレータを通過しない冷媒回路と、を選択可能とすることにより、圧力損失による性能低下に繋がるオイルセパレータを通過する運転時間を必要最小限に抑えることができる。

本発明の実施の形態１における冷凍サイクルの構成図本発明の実施の形態１におけるフローチャート本発明の実施の形態２における冷凍サイクルの構成図本発明の実施の形態２におけるフローチャート

第１の発明の空気調和装置は、冷媒を圧縮する圧縮機と、冷房運転と暖房運転を切換える四方弁と、前記圧縮機と前記四方弁の間に配したオイルセパレータと、オイルセパレータと併設されたバイパス回路と、前記バイパス回路中に配した第１電磁弁と、前記オイルセパレータから圧縮機へオイルを戻すためのオイル戻し回路と、前記オイル戻し回路中に配した第２電磁弁と、前記オイルセパレータの手前に配した第３電磁弁と、前記圧縮機の吐出管に配した吐出圧力検出手段と、前記吐出管に配した吐出温度検出手段とを備えた空気調和装置であって、前記吐出温度検出手段により検出した吐出温度と、前記吐出圧力検出手段により検出した吐出圧力により算出した吐出ガス飽和温度との差、すなわち吐出ガスの過熱度により、前記オイルセパレータを通過する冷媒回路と、前記オイルセパレータを通過しない冷媒回路とを選択可能に制御する制御装置を具備する。

第２の発明の空気調和装置は、冷媒を圧縮する圧縮機と、冷房運転と暖房運転を切換える四方弁と、前記圧縮機と前記四方弁の間に配したオイルセパレータと、オイルセパレータと併設されたバイパス回路と、前記バイパス回路中に配した第１電磁弁と、前記オイルセパレータから圧縮機へオイルを戻すためのオイル戻し回路と、前記オイル戻し回路中に配した第２電磁弁と、前記圧縮機の吐出管に配した吐出圧力検出手段と、前記吐出管に配した吐出温度検出手段とを備えた空気調和装置であって、前記吐出温度検出手段により検出した吐出温度と、前記吐出圧力検出手段により検出した吐出圧力により算出した吐出ガス飽和温度との差、すなわち吐出ガスの過熱度により、前記オイルセパレータを通過する冷媒回路と、前記オイルセパレータを通過しない冷媒回路とを選択可能に制御する制御装置を具備する。

前記の構成により、圧力損失による性能低下に繋がるオイルセパレータを通過する運転時間を必要最小限に抑えることができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は本発明の空気調和装置の冷凍サイクルの構成図である。図１に示すように、本実施の形態の空気調和装置は、１台の室外機１５と複数台の室内機２０が接続されて構成される多室形空気調和装置である。

本実施の形態１の室外機１５は、冷媒を圧縮する圧縮機１と、室外機熱交換器３と、室外機熱交換器３に送風する室外機送風機４と、室外機熱交換器３から出てきた冷媒の絞り度を調整する室外機電動膨張弁５と、冷房運転と暖房運転を切換える四方弁６と、圧縮機１と四方弁６の間に配したオイルセパレータ２と、オイルセパレータ２と併設されたバイパス回路（オイルセパレータを通過しない冷媒回路７ａ）と、オイルセパレータ２の手前に配したＡ電磁弁８（特許請求の範囲でいう「第３電磁弁」で、オイルセパレータ２を通過する冷媒回路８ａに設置）と、バイパス回路（オイルセパレータを通過しない冷媒回路７ａ）中に配したＢ電磁弁７（特許請求の範囲でいう「第１電磁弁」）と、オイルセパレータ２から圧縮機１へオイルを戻すためのオイル戻し回路と、オイル戻し回路中に配した
Ｃ電磁弁９（特許請求の範囲でいう「第２電磁弁」）と、外気の温度を検出する外気温度検出手段１０と、室外機熱交換器３の温度を検出する熱交換器温度検出手段１１と、吐出管に配した吐出圧力検出手段１２と、吐出管に配した吐出温度検出手段１３と、室外機１５の運転を制御する室外機制御装置１４と、を備える。

また、室内機２０は、室内機熱交換器１６と、室内機熱交換器１６に送風する室内機送風機１７と、冷媒の絞り度を調整する室内機電動膨張弁１８と、室外機制御装置１４と連携しながら、室内機２０の運転を制御する室内機制御装置１９と、を備える。

以上のように構成された空気調和装置において、以下、オイルセパレータ２の利用／非利用の切り換え運転方法について説明する。

図２は、本発明の実施の形態１における空気調和装置のフローチャートである。

まず、ステップＳＰ２１において、空気調和装置の運転を開始し、ステップＳＰ２２では、Ａ電磁弁８（特許請求の範囲でいう「第３電磁弁」）をＯＮ、Ｂ電磁弁７（特許請求の範囲でいう「第１電磁弁」）をＯＦＦ、Ｃ電磁弁９（特許請求の範囲でいう「第２電磁弁」）をＯＮとする。

ステップＳＰ２３では、吐出圧力Ｐｄを検出し室外機制御装置１４で飽和温度Ｈｄを算出する。また吐出温度Ｔｄを検出し、室外機制御装置１４で吐出過熱度Ｄｓｈを算出する。

そして、ステップＳＰ２４で吐出過熱度Ｄｓｈが所定の吐出過熱度ΔＤを超えた場合はステップＳＰ２５へ進み、以下の場合はステップＳＰ２３へ戻る。

ステップＳＰ２５では、Ａ電磁弁８をＯＦＦ、Ｂ電磁弁７をＯＮ、Ｃ電磁弁９をＯＦＦとし、ステップＳＰ２６で通常運転に移行する。

以上のように、圧縮機１から吐出する吐出ガスの吐出過熱度に応じて電磁弁を切り換えることにより、起動初期のようなオイル吐出量の多い時はオイルセパレータ２を通過する冷媒回路８ａで運転し、オイル吐出量が減ってくればオイルセパレータ２を通過しない冷媒回路７ａで運転でき、圧力損失による性能低下に繋がるオイルセパレータ２を通過する運転時間を必要最小限に抑えることができる。

（実施の形態２）
図３は、本発明の実施の形態２における空気調和装置の冷凍サイクルの構成図である。本冷凍サイクルの構成図は実施の形態１における冷凍サイクルの構成図において、Ａ電磁弁８を取り除いた構成である。

図４は、本発明の実施の形態２における空気調和装置のフローチャートである。

本実施の形態２では、図２に示す実施の形態１におけるフローチャートにおいて、ステップＳＰ２２とステップＳＰ２５で行うＡ電磁弁の動作を取り除いたものであり、その他においては実施の形態１と同じ構成を取るため、実施の形態１と同じ符号を付して、その説明を省略する。

本実施の形態２においても電磁弁を１個少なくしながら、吐出過熱度により電磁弁を切り換えることにより、圧縮機１の起動初期のようなオイル吐出量の多い時はオイルセパレータ２を通過する冷媒回路８ａで運転し、オイル吐出量が減ってくればオイルセパレータ
２を通過しない冷媒回路７ａで運転でき、圧力損失による性能低下に繋がるオイルセパレータ２を通過する運転時間を必要最小限に抑えることができる。

本発明の空気調和装置は、多室型いわゆるマルチタイプの空気調和装置に限定されるものではなく、室内機・室外機が１対いわゆるシングルタイプの空気調和装置にも適用できる。

１圧縮機
２オイルセパレータ
３室外機熱交換器
４室外機送風機
５室外機電動膨張弁
６四方弁
７Ｂ電磁弁（第１電磁弁）
７ａオイルセパレータを通過しない冷媒回路
８Ａ電磁弁（第３電磁弁）
８ａオイルセパレータを通過する冷媒回路
９Ｃ電磁弁（第２電磁弁）
１０外気温度検出手段
１１熱交換器温度検出手段
１２吐出圧力検出手段
１３吐出温度検出手段
１４室外機制御装置
１５室外機
１６室内機熱交換器
１７室内機送風機
１８室内機電動膨張弁
１９室内機制御装置
２０室内機

Claims

冷媒を圧縮する圧縮機と、冷房運転と暖房運転を切換える四方弁と、前記圧縮機と前記四方弁の間に配したオイルセパレータと、オイルセパレータと併設されたバイパス回路と、前記バイパス回路中に配した第１電磁弁と、前記オイルセパレータから圧縮機へオイルを戻すためのオイル戻し回路と、前記オイル戻し回路中に配した第２電磁弁と、前記オイルセパレータの手前に配した第３電磁弁と、前記圧縮機の吐出管に配した吐出圧力検出手段と、前記吐出管に配した吐出温度検出手段とを備えた空気調和装置であって、前記吐出温度検出手段により検出した吐出温度と、前記吐出圧力検出手段により検出した吐出圧力により算出した吐出ガス飽和温度との差、すなわち吐出ガスの過熱度により、前記オイルセパレータを通過する冷媒回路と、前記オイルセパレータを通過しない冷媒回路とを選択可能に制御する制御装置を具備することを特徴とする空気調和装置。
冷媒を圧縮する圧縮機と、冷房運転と暖房運転を切換える四方弁と、前記圧縮機と前記四方弁の間に配したオイルセパレータと、オイルセパレータと併設されたバイパス回路と、前記バイパス回路中に配した第１電磁弁と、前記オイルセパレータから圧縮機へオイルを戻すためのオイル戻し回路と、前記オイル戻し回路中に配した第２電磁弁と、前記圧縮機の吐出管に配した吐出圧力検出手段と、前記吐出管に配した吐出温度検出手段とを備えた空気調和装置であって、前記吐出温度検出手段により検出した吐出温度と、前記吐出圧力検出手段により検出した吐出圧力により算出した吐出ガス飽和温度との差、すなわち吐出ガスの過熱度により、前記オイルセパレータを通過する冷媒回路と、前記オイルセパレータを通過しない冷媒回路とを選択可能に制御する制御装置を具備することを特徴とする空気調和装置。