JPH01273956A - 空気調和装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は空気調和装置の冷凍サイクル及び制御装置に
関するものである。

〔従来の技術〕

従来この種の装置として、第３図に示すものがある。

冷房運転時、圧縮機（１）より吐出された高温、高圧の
冷媒と冷凍機油は切換弁（２）を経て非利用側熱交換器
（３）に到り、熱交換して高温、高圧の液となリ、デイ
ストリビューター（４）を経て、膨張弁（５）で減圧さ
れて、接続配ｇ（６）を経て利用側熱交換器（７）で蒸
発し、接続配管（８）を経て切換え弁（２）、アキュム
レータ（９）を経て再び圧縮機（１）に吸入される循環
サイクルを形成している。

〔発明が解決しようとする課題〕

この発明に係る空気調和装置では、特に圧縮機（］）の
起動時に、冷凍機油中に寝込んでいた冷媒がフォーミン
グを起こし、大量の冷凍機油が吐出され、又連続運転時
もたえず少量の冷凍機油は吐出され、吐出された冷凍機
油は上記循環サイクルによって、圧縮機（１）の吸入側
に戻って来るが、接続配管（６）　、　（８）が特に長
くなった場合、吐出された冷凍機油が循環して戻って来
るまでに時間がかかり、圧縮機（１）内の冷凍機油が少
なくなり、圧縮機の潤滑不良を起こし摺動部の焼付不良
を起こすことになる。又、容量制御を行なったり低負荷
運転時冷媒循環量が低下し、配管内を流れる冷媒スピー
ドが低下する為、冷凍機油の戻りが悪くなり同様に圧縮
機（１）の潤滑不良を起こすという欠点を有していた。

又、アキュムレータ内に余剰冷媒が溜まっている場合、
冷媒回路内より戻ってきた冷凍機油が冷媒内に溶は込み
、圧縮機への冷凍機油の戻りが悪くなり、同様に圧縮機
（１）の潤滑不良を起こすという欠点を有していた。

これは暖房時も同様である。

またデフロスト時は、圧縮機（１）より吐出された高温
、高圧の冷媒は、切換え弁（２）を経て非利用側熱交換
器（３）に到り、デフロストを行い熱交換をして高温、
高圧の液となり、デイストリビューター（４）を経て膨
張弁（５）で減圧され接続配管（６）を経て、利用側熱
交換器（７）、接続配管（８）、切換え弁（２）、アキ
ュムレータ（９）を経て、再び圧縮機（１）に吸入され
る循環サイクルを形成する。このデフロスト時において
は利用側熱交換器（７）用ファン（図示せず）は、運転
すると冷風が吹出すため停止する様にしている。従って
、膨張弁（５）で減圧された低温、低圧の冷媒は、利用
側熱交換器（７）で熱交換されないため低圧ガスの圧力
が下がり、かつ、そのままアキュムレータ（９）に入り
、液冷媒が溜りこんでしまうために冷媒循環量が減少し
て、デフロスト時間が長くなるという欠点を有していた
。

この発明は上記の如き従来装置における欠点を除去する
為になされたものであり、利用側熱交換器と非利用側熱
交換器との設置距離をきわめて長くすることが出来、又
、容量可変圧縮機などによる冷媒吐出量が大巾に低下し
ても容易に冷凍機油が圧縮機に戻ることができる装置を
得ることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この発明に係る空気調和装置は、圧縮機より吐出された
冷媒の流れの向きを切換えることにより冷房運転、暖房
運転、或は、デフロスト運転を行なう切換え弁と、上記
切換え弁を経由し、上記圧縮機より供給される冷媒と被
熱交換空気とを熱交換させる非利用側熱交換器と、上記
切換え弁を経由し上記圧縮機より供給される冷媒と被熱
交換流体とを熱交換させる利用側熱交換器と、上記切換
え弁と上記圧縮機の吐出側とを接続する吐出側冷媒配管
途中に設けられ、上記圧縮機より吐出される冷媒と冷凍
機油とを分離する油分離器と、上記切換え弁と上記圧縮
機の吸入側とを接続する吸入配管途中にそれぞれ直列に
接続された第１．第２のアキュムレータと、電磁弁を介
して、上記油分離器と上記第１．第２のアキュムレータ
間を接続する接続配管、または上記第２のアキュムレー
タとを接続する第１のバイパス路と流量調節装置を介し
て、上記油分膿器と上記圧縮機の吸入側、あるいは上記
第２のアキュムレータと上記圧縮機の吸入側とを接続す
る吸入側冷媒配管途中に接続する第２のバイパス路、及
び圧縮機起動後の所定時間、上記電磁弁を開路させる制
御手段とを設けたものである。

また、デフロスト運転中、上記電磁弁を常時開路させる
制御手段を設けることにより上記目的を達成するもので
ある。

〔作用〕

この発明においては、圧縮機の吐出側と切換え弁との間
に油分離器を設けると共に、その油分離器より電磁弁を
介して、それぞれ直列に接続された第１．第２のアキュ
ムレータ間を接続する接続配管または第２のアキュムレ
ータに到る第１のバイパス路と、上記油分離器より毛細
管等の流量調節装置を介して、上記冷媒圧縮機の吸入側
或は上記アキュムレーターと上記圧縮機の吸入側とを接
続する吸入側冷媒配管に接続された第２のバイパス路と
を設け、上記電磁弁を介しては比較的多量の冷凍機油を
、第１．第２をアキュムレータ間を接続する接続配管を
経由して、或は直接用２のアキュムレータに戻し、毛細
管を介しては比較的少量の冷凍機油を吸入側冷媒配管、
或は圧縮機に戻すことにより冷凍機油不足による圧縮機
の故障を防ぐことができる空気調和装置を提供するもの
である。

〔実施例〕

以下、この発明の一実施例を第１．第２図を参照して説
明する。（１）〜（３）は第３図に示す従来装置と全く
同一または相当部分を示す。第１図において（９）は第
１のアキュムレータ、αＱは油分離器、（ロ）は第１の
バイパス路、（２）は電磁弁、（至）は第２のアキュム
レータ、　Ｑ４）は第２のバイパス路、（ト）は流量調
節装置であり、この実施例では、毛細管を使用している
。ＯＱは第１．第２のアキュムレータ（９）。

（至）を接続する配管、Ｑηは上記第２のアキュムレー
タ側と上記圧縮機（１）の吸入側とを接続する吸入側冷
媒配管である。

即ち第１図に図示するように圧縮機（１）の吐出側と切
換え弁（２）との間に油分離器ＱＧを設け、核油分離器
四より電磁弁＠を介して第１．＠２のアキュムレータ（
９）　０３間を接続する接続配管ＯＱに到る第１のバイ
パス路ａυを、また毛細管（２）等の流量調節装置を介
し、上記第１のバイパス路αυｌこ並列に上記油分離器
αＱと上記第２のアキュムレータ■りと上記圧縮機（１
）の吸入側とを接続する吸入側冷媒配管Ｑ７）の途中に
接続された第２のバイパス路α４を設ける。

α場は制御手段であり、上記ｒＰｔ磁弁＠をＯＮ、ＯＦ
Ｆ制御するものである。

上記の構成において、この発明の詳細な説明する。

第１図において実線の矢印は冷房、デフロスト運転時の
冷媒の流れであり、破線の矢印は暖房運転時における冷
媒の流れを示し、又−点鎖線はバイパス路中の冷媒、冷
凍機油の流れを表わすものである。

冷房運転時、圧縮機（１）より吐出された高温、高圧の
冷媒と冷凍機油は油分離器αｑの上部より入り冷凍機油
は分離され、油分離器ＱＧの底部に貯溜される。冷凍機
油と分離したガス状冷媒は油分離器ＯＱの上部より出て
切換え弁（２〕非利用側熱交換器（３）に到り熱交換し
て高温、高圧の液となり、デイストリビューター（４）
を経て膨張弁（５）で減圧され接続配管（６）を経て、
利用側熱交換器（７）で蒸発し、接続配管（８）を経て
切換え弁（２）、第１のアキュムレータ（９）、第２の
アキュムレーター（至）を経て再び圧縮機（１）に帰る
。

なおこの運転中、第２のバイパス路α◆の途中にある毛
細管（ト）等の流量調節装置より、絶えず圧縮機（１）
より吐出される冷凍機油の吐出量に見合う冷凍機油が流
れ、第２のバイパス路α肴を経由して絶えず吸入側冷媒
配管αηから圧縮機（１）に返される。

また、デフロスト運転時も同様である。

なお、暖房運転時には、切換え弁（２）の切換えにより
、圧縮機（１）より吐出された高温、高圧の冷媒と冷凍
機油は、油分離器αｑで冷凍機油が分離され、ガス冷媒
は切換え弁（２）、接続配管（８）、利用側熱交換器（
７）に到り高温高圧の液冷媒となり、接続配管（６）を
経て、膨張弁（５）で減圧され、ディストリビュータ（
４）を経て非利用側熱交換器（３）に流入し蒸発して低
圧のガス冷媒となる。更に、切換え弁＜２１、第１のア
キュムレータ（９）、第２のアキュムレータ（至）を経
て、低圧のガス冷媒は圧縮機（１）に帰る。また、第２
のバイパス路ｑ◆の途中にある流量調整装置（イ）より
、圧縮＃！　（１）から吐出される冷媒機部は、絶えず
吸入側冷媒配管（ロ）を経て圧縮機（１）に返る。

次に、第２図に示す電気回路、特にその制御手段θ１に
基づき、第１のバイパス路（６）に設けられた電磁弁（
２）の動作につき説明する。第２図において、交流電線
Ｅの電源ラインＬ、、　、　Ｌ、間には、圧縮機（１）
の運転を制御する圧縮機運転出力接点翰および圧縮機（
１）の電磁接触器（財）が接続されている。＠は電磁接
触器りに並列に接続された遅延タイマーであり・遅延常
閉接点（２６ｂ）を有する。３やは暖房時に閉路し、冷
房時に開路する冷暖切換接点、（至）は通常暖房運転時
に接点四との直列回路を構成して、切換弁コイル（財）
に電源供給し、デフロスト運転時に接点（イ）との直列
回路を構成して電磁弁コイル（２）に電源供給するデフ
ロスト出力接点である。土泥構成において、冷房運転時
には、冷暖切換接点（財）は開路した状態より、圧縮機
運転出力接点翰が閉路すると、電磁接触器（イ）は励磁
し圧縮機（１）が起動すると共に、遅延タイマー（至）
に通電され設定時間、例えば１分間のカウントを開始す
る。遅延タイマー（１）のタイムカウント中、電磁弁コ
イル（ハ）は圧縮機運転出力接点（１）、遅延常閉接点
（２６ｂ）を介して通電されるので電磁弁（２）は開路
する。次いで、遅延タイマー（ホ）が所定時間のタイム
カウントを終了すると遅延常閉接点（２６ｂ）が開路す
るので、電磁弁コイル（ハ）の通電が解除され、電磁弁
四が閉路して、以後閉路状態で圧縮機Ｑ）の運転は継続
される。

また、暖房運転時には、冷暖切換接点なｐが閉路してお
り圧縮機運転出力接点翰が閉路すると、接点（１）シυ
四を介して切換え弁コイル■が通電されるので切換え弁
（２）が切換わり暖房運転サイクルとなる。また、電磁
弁コイル（２）は冷房運転時同様に、圧縮機（１）の電
磁接触器（ト）励磁後、遅延タイマー（２）の設定時間
だけ、通電されるので、電磁弁（２）は起動時の設定時
間開路する。尚、前記運転状態より、非利用側熱交換器
（３）への着用が進行した場合には、デフロスト出力接
点に）が切換り、切換え弁コイル（ハ）は通電が解除さ
れるので、冷房運転サイクルとなる一方、電磁弁コイル
に）が接点（イ）＠（２）を介して通電されるので、電
磁弁（２）は開路する。このデフロスト運転が終了した
場合には、デフロスト出力接点に）が切換わるので、切
換え弁コイル■は励磁、電磁弁コイル（２）は消磁し、
再度通常の暖房運転サイクルに房る。

従って、圧縮機（１）の起動時に所定時間電磁弁（２）
が開路す茗ので停止中に冷凍機油に寝込んでいた冷媒の
フォーミング作用により、多量の冷凍機油が吐出された
場合でも、第１のバイパス路（ロ）を介して、油分離器
αＱ内部に貯溜した冷凍機油が第２のアキュムレータ勾
に流入し、短時間で圧縮機（１）に戻る。また、上記油
分離器（ＩＱ内部に冷凍機油と共に溜った液冷媒も、第
１のバイパス路（６）を介して、第２のアキュムレータ
（資）に流入するので直接圧縮機（１）に戻ることなく
、徐々に戻るため、液ハンマー等に起因する圧縮機（１
）の故障を防止できる。

また、定電運転中においては、第２のバイパス路ａ４を
介して、圧縮機（１）より吐出された冷凍機油を吸入側
冷媒配管０ηに戻すようにしているので、接続配管（６
）　（８）が長い時でも、圧縮機（１）の冷凍機油不足
を起こすことがない。また、冷媒回路中の余剰液冷媒は
、第１のアキュムレータ（９）に流入し、徐々に第２の
アキュムレータ口に移動するため、第２のアキュムレー
タ□□□内の停滞液量は、第１のアキュムレータ（９）
内の停滞液量に比べて少１となる。そこで、油分離器α
Ｑから第１のバイパス路（ロ）を介しで、第２のアキュ
ムレータ（至）に流入した多量の冷凍機油は、液冷媒に
より希釈されることなく、圧縮機（１）に返油されるの
で、冷凍機油不足に起因する軸受部等の焼付を防止する
ことができる。

更に、暖房運転時にデフロスト運転になると、切換え弁
（２）の切換わりにより、利用側熱交換器（７）内の高
圧冷媒が急激に第１のアキュムレータ（９）に流入し、
運転状態によっては、液冷媒が第１のアキュムレータ（
９）に直接流入した場合でも、第２のアキュムレータ０
３で液冷媒を回収し圧縮機（１）へ、液冷媒を戻すこと
がな（圧縮機（１）の不良事故を防止できる。また、デ
フロスト運転開始直後には、圧縮機（１）内部圧力が急
激に低下するので、冷凍機油中に溶は込んだ冷媒がフォ
ーミングを起こし、多量の冷凍機油を油分離器Ｑ□に流
出するが、電磁弁０４を開路しているので、大部分は第
１のバイパス路（ロ）を介して第２のアキュムレータ（
至）に返油し、油不足状態が防止できる。尚、デフロス
ト運転中に、電磁弁四を介して、冷凍機油と共１ζ高温
、高圧のガス冷媒を、第２のアキュムレータα葎に供給
するため、低圧圧力が上昇し、圧Ｒｓｅ　機（１）への
吸入ガス冷媒の比容積が小さくなり、圧縮機（１）の仕
事量が増加し１結果的に短時間でデフロスト運転を終了
することがわかる。

なお、上記実施例では、第１のバイパス路（６）、及び
第２のバイパス路ａ４を上記油分離型頭と上記第１．第
２のアキュムレータ間を接続する接続配管Ｑ・に連通ず
るものを示したが、第１のバイパス路（ロ）、及び第２
のバイパス路０噂を油分離器αＱと第２のアキュムレー
タ間に連通させても同様な効果を得ることができる。ま
た、上記実施例では圧縮機（１）が室外側にあるスプリ
ット型について説明したが、圧縮機（１）が室内側にあ
るリモート型においてもよく、また絞り装置として、膨
張弁を用いたが、毛細管でも電気式膨張弁でも、オリフ
ィスでもよく、取り相位置も、室内側熱交換器と室外側
熱交換器のどの位置に取りつけてもよい。

〔発明の効果〕

この発明は以上説明したとおり、圧縮機より吐出された
冷媒の流れの向きを切換えることにより冷房運転、暖房
運転成はデフロスト運転を行なう切換え弁と、上記切換
え弁を経由し上記圧縮機より供給される冷媒と被熱交換
空気とを熱交換させる非利用側熱交換器と、上記切換え
弁を経由し上記圧縮機より供給させる冷媒と液熱交換流
体とを熱交換される利用側熱交換器と、上記切換え弁と
上記圧縮機の吐出側とを接続する吐出側冷媒配管途中に
設けられ、上記圧縮機より吐出される冷媒と冷凍機油と
を分離する油分離器と、上記切換え弁と上記圧縮機の吸
入側とを接続する吸入側冷媒配管全学に、それぞれ直列
に設けられた第１．第２のアキュムレータと、電磁弁を
介して、上記油分離器と、上記第１．第２のアキュムレ
ータ間を接続する接続配管、または上記第２のアキュム
レータ間とを連通ずる第１のバイパス路と、流量調節装
置を介して、上記油分離器と上記第２のアキュムレータ
と圧縮機の吸入側とを接続する吸入側冷媒配管の途中に
接続する第２のバイパス路及び上記電磁弁をＯＮ、ＯＦ
Ｆ制御する制御手段とを設け、上記電磁弁を圧縮機起動
後の所定時間、開路することにより利用側熱交換器と非
利用側熱交換器との距離を長くすることが簡単にでき１
．容量可変圧縮機などによる冷媒吐出量が大巾に低下し
ても、容易に冷凍機油を圧縮機に戻すことができる。ま
た、それぞれ直列に第１．第２のアキュムレータを設け
てるので、運転条件により発生する余剰冷媒液は、上流
の第１のアキュムレータに溜えられるため、下流の第２
のアキュムレータ内には、余剰冷媒液がほとんどなく、
第１のバイパス路を介して、第２のアキュムレータに流
入した冷凍機油は、液冷媒に薄められることなく速やか
に圧縮機に戻るため、圧縮機内の油不足に伴う圧縮機事
故を防止することができる。

また、圧縮機起動時、所定時間用１のバイパス路の電磁
弁を開路するようにしたので、起動時１こ発生する冷媒
のフォーミングに伴う冷凍機油の多量の流出に対しても
、速やかに油回収ができると共に、回収冷凍機油、液冷
媒を一旦第２のアキュムレータに供給するので、圧縮機
へ急激に冷凍機油、液冷媒を戻すことはなく、オイルハ
ンマー・液ハンマーに伴う圧縮機事故が防止でき、信頼
性の高い空気調和機が得られるという効果がある。

更に、第１のバイパス路の電磁弁をデフロスト運転中に
開路するようにしたので、デフロスト運転中の急激な低
圧圧力の低下を緩和しデフロスト能力を向上して、デフ
ロスト時間を短縮して省エネルギーを達成すると共に、
圧縮機内部の圧力低下に起因する急激な流出冷凍機油を
効率よく回収し冷凍油不足状態を防止することができる
。また、急激な液バツク現象に伴う第１のアキエム１．
／−タのオーバーフローが発生した場合でも、第２のア
キュムレータにより液冷媒を回収して、圧縮ｔ４へ直接
液冷媒を戻すこともない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す空気調和装置の冷媒回
路図、第２図は同じく要部電気回路図、第３図は従来の
空気調和装置の冷媒回路図である。 これらの図において、（１）は圧縮機、（２）は切換え
弁、（３）は非利用側熱交換器、（７）は利用側熱交換
器、（９）は第１のアキュムレータ、ＱＱは油分離器、
α旧よ第１のバイパス路、（２）は［磁弁、（６）は第
２のアキュムレータ、０４は第２のバイパス路、（至）
は流路調節装置、０１は接続配管、ａのは吸入側冷媒配
管１α９は制御手段、に）は電磁弁コイル、（至）は遅
延タイマーである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、圧縮機より吐出された冷媒の流れの向きを切換える
   ことにより、冷房運転、緩房運転或いは、デフロスト運
   転を行う切換弁を経由し、上記圧縮機より供給される冷
   媒と、被熱交換空気とを熱交換させる非利用側熱交換器
   、上記切換弁を経由し、上記圧縮機より供給される冷媒
   と、被熱交換流体とを熱交換させる利用側熱交換器、上
   記切換弁と上記圧縮機の吐出側とを接続する吐出側冷媒
   配管途中に設けられ、上記圧縮機より吐出される冷媒と
   冷凍機油とを分離する油分離器、上記切換弁と上記圧縮
   機の吸入側とを接続する吸入側冷媒配管途中に直列に接
   続された第１、第２のアキュムレータ、電磁弁を介して
   、上記油分離器と上記第１、第２のアキュムレータ間を
   接続する接続配管、または上記第２のアキュムレータと
   を接続する第１のバイパス路、流量調節装置を介して上
   記油分離器と、上記圧縮機の吸入側、或は、上記第２の
   アキュムレータと、上記圧縮機の吸入側とを接続する上
   記吸入側冷媒配管途中に接続された第２のバイパス路、
   及び上記電磁弁を上記圧縮機起動後の所定時間開路させ
   る制御手段を備えたことを特徴とする空気調和装置。 ２、制御手段は、第１のバイパス路の電磁弁を、デフロ
   スト運転中常時開路するようにしたことを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載の空気調和装置。