JPH02287060A - 空気調和機 - 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機の冷凍サイクル及び制御装置に関
するものであり、特に圧縮容量調整ｉｉＪ能な圧縮機を
用いた空気調和機の運転範囲の拡大に関するものである
。

〔従来の技術〕

従来この挿の装置として、第４図に示すものがある０図
において、（１）は圧縮機、（２）は油分離器、（３）
は四方弁、（４）は室外熱交換器、（５）は減圧装置、
（６）は室内熱交換器、（７）はアキュムレータ、０υ
は流量調整装置ｆ８１（以下を細管という）を介して前
記油分離器（２）底部より前記圧縮機０１の吸入配管に
接続された第１のバイパス路、賭は電磁弁Ａ（９）を介
して前記油分離器（２）底部よりｆｆｉ前記アキュムレ
ータ（７）の流入配管に接続された第２のバイパス路で
ある。図中、実線矢印は冷房運転時の冷媒流れ方向を、
また破線矢印は暖房運転時の冷媒流れ方向を７１＜シて
いる。

次に、冷房運転時の動作についζ説明する。圧縮機（１
，１でガス冷媒を圧縮し、吐出された高温高圧のガス冷
媒と冷凍機油は、油分＃Ｉ　２′！、　（２１に流入し
て冷凍機油が分離され、高温高圧のガス冷媒は四方弁（
３）を介して室外熱交換器（４）に流入し、室り＋空気
に放熱する一方、冷媒は凝縮し２て高圧の液冷媒となり
、減圧装置（５）で減圧され、低圧の気液混合冷媒とな
って室内熱交換器（６）に供給される。室内熱交換器（
６）では、室内空気より採熱して冷房する一方、冷媒は
蒸発して低圧のガス冷媒となり、四方弁を介してアキュ
ムレータ（７）に流入する。アキ１ムレータ（７）では
、室内熱交換器（６）で蒸発し切れなかった液冷媒とガ
ス冷媒を分離して圧縮機（１）に吸入させる。　次に、
暖房運転時の動作について説明する。圧縮機（１）でガ
ス冷媒を圧縮し、吐出された高温高圧のガス冷媒は、油
分離器（２）および四方弁（３）を介して室内熱交換器
（６）に供給され、室内空気に放熱して暖房する一方、
冷媒は凝縮して高圧の液冷媒となる。この液冷媒は、減
圧装置（５）で減圧され低圧の気液混合冷媒となり室外
熱交換器（４）に供給され、室外空気より採熱して、低
圧のガス冷媒となって、四方弁（３）およびアキ１ムレ
ータ（７）を介して圧縮機（１１に吸入される。

また、油分離器（２）で分離された冷凍機油はｔ細管（
８）を介して圧縮１機（１）の吸入配管に常時返油され
圧！ｉｆ機・０）内の油量を適正に確保される。また、
第２のバイパス路（２）に設けられた電磁弁Ａ（９）は
、室内外空気温度の変化に伴う高圧圧力の上昇などがあ
った場合に開路して、圧力１−譬を抑制して、圧縮機ｔ
１．ｌの運転ｍｕを可能とするものである。更に、圧縮
機（１）の起動時とか、暖房運転時に冷房サイクルに切
換えて室外熱交換器（４）にイ・１着Ｌ７た霜を溶かず
デフロスト運転時には、圧縮機（１）から多量の冷凍機
油が流出するので、電磁弁Ａ（９）を開路して素すくア
キュムレータ（７）に冷凍機油を回収するように制ｊｎ
されている。

（発明が解決しようとする！［） 以ｌ−のように、従来の空気調和機では、第２のバイパ
ス路側が油分離器（２）の底部よりアキュムレタ（７）
の流入配管に接続されているので、高圧圧力の上昇に伴
い１ｉ磁弁Ａ（９）が開路した場合には、油分Ｍ器（２
１で分離された冷凍機油はアキュムレータ（７）に流入
するので、アキュムレータ（７）内の余剰冷媒液で希釈
され、結果的に圧縮機＋ｔ＋への返油が遅れるという問
題がある。

尚、空気調和機に使用する圧縮機（１）を容量可変形と
し、室内熱交換器（６）を複数とする多室形空気調和機
の場合には、電磁弁Ａ（９）の開閉ｌｌ１１？１１によ
る圧縮機Ｏ）の運転ｍ続を図る必要性が高く、容量制御
範囲を拡大しようとすればする程、電磁弁Ａ（９）の開
閉回数が多くなり、信頼性の低下という問題がある。

この発明は、かかる問題点を解決するためになされたも
ので、高圧上昇時とか容憧凍少時においても十分な返油
量を確保すると共に、信頼性が高く、容量制御範囲の広
い空気調和機を得ることを目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

この発明に係わる空気調和機は、圧縮機、油分離器、四
方弁、室外熱交換器、減圧装置、室内熱交換器、アキュ
ムレータが配管接続された冷媒回路において、油分離器
の底部より流！調整装置を介して圧縮機の吸入配管に接
続された第１のバイパス路と、油分離器の底部より電磁
弁を介してア１′１ムＬ、−−−７の流入配管に接続さ
れた第２のバイパス路と、油分ａ器の流出配管より電磁
弁を介してアキュムレータの流入配管に接続された第３
のバイパス路と暖房運転時は上記冷媒回路の高圧側圧力
を検出し、冷房運転時は低圧側圧力を検出する圧力検出
１段と、圧縮機の運転容量を１ｔｉｌＩ御する運転制ｉ
ｎ手段及び圧縮機の運転容置が最小となった後に運転を
継続する必要がある場合に、第３のバイパス路に設けら
れた電磁弁を最初に開路し、次に第２のバイパス路に設
けられた電磁弁を開路するよ・うにした電磁弁制御１段
とを設けたものである。また、１−記電磁弁制御手段に
より、圧縮機起動後の所定時間、第２のバイパス路に設
けられた電磁弁を開閉制御するようにしたものである。

さらに、吐出温度構出Ｆ段からの温度検出信号に基づき
、吐出ガス温度が所定温１以Ｆとなったとき電磁弁制御
］−段により第２、第３のバイパス路に設けられた電磁
弁を開閉制」する。

〔作　用〕

この発明では、圧縮機運転容量が最小となった後に、圧
縮機の運転を継続する場合には、第３のバイパス路に設
けられたｔｔｎ弁を開路するようにしたので、油分離器
で分離された冷凍機油がアキュムレータに流入すること
なく圧縮ｉ−，の返油が１分に確保できる。更に、第３
のバイパス路の電磁弁開路後に、圧縮機の運転を継続す
る必要がある場合には、第２のバイパス路に設けられた
電磁弁を開路することにより運転継続がＤＪ能となり運
転容量範囲を広くすることができる。

〔実施例〕

第１図は、この発明の一実施例による空気調和機の全体
構成図である０図において、（１）〜（９）およびａ３
側は第４図に示す従来の空気調和機と同様のものであり
、Ｏｌは油分離器（２）と四方弁（３）を接続する配管
途中より電磁弁Ｂ　Ｑｌを介し”ζγキュ１、レーク（
７）の流入配管に接続された第３のバイパス路、（２）
は四方弁（３）と室内熱交換器（６）の接続配管に設け
られた冷媒ガスの圧力を検出する圧力検出手段、四は圧
縮機（１）の吐出配管に設けられた冷媒バスの温度を検
出する吐出温度検出手段、ＤＩ９は前記圧力積出手段圓
による検出圧力に基づき、圧縮＊　（１，１の運転容置
を夕日１する運転容量制御り段、０ηは第２、第３のバ
イパス路Ｑ３．Ｑ１に設けられた電磁弁Ａ（９）および
電磁弁ＢＯ，・の開閉制ｊ１を行う電磁弁手段であり１
−起用縮機ｉｌ＋の起動からの時間をｄ時づる機能をも
有する。面、図中実線矢印は冷房運転時および、デフロ
スト運転時の冷媒流れ方向を示し、破線矢印はＩｌｌ房
運転時の冷媒流れ方向を示す。また、圧縮機（１）は、
インバータ（図示せず）により運転周波数を変えること
により圧縮容置が６１変となっている。

冷房運転時並びに暖房運転時の冷媒側の動作については
第４図に示す従来の空気調和機と全く同様なので説明を
省略し、圧縮ｍ　ｆｌ）の運転容量制御および電磁弁Ａ
・１３　＋９１　、　Ｑｉの動作について説明する。

第２図は、暖房運転時の運転容量制０１手段ＯＩおよび
ｔｉｔｆｆｆ弁制御手段Ｑηの制ｉＢ状態を示すフロー
チャートである。ステップ（２１）で暖房運転が開始す
ると、圧力積出手段α（転）による検出圧力夏〕、が、
目標圧力Ｐ。に対して一定の範囲にあるか否かをステッ
プ（２２）で判定し、安定範囲内にある場合には圧縮機
（１）の運転周波数を維持する。ステップ（２２）で、
検出圧力Ｐｃが安定圧力上限の（ｐ、ｆｌ）より高い場
合には、ステップ（２３）に進み、現在の圧縮機ｆｉｌ
の運転周波数が最小となっ′ζいるか否かを判定し、最
小周波数でない場合には、ステップ（３２）に進んで周
波数を減少する。また、ステ、ブ（２３）で周波数が最
小値となっている場合には、ステ、ブ（２４）に進んで
、検出圧力Ｐ、が第３のバ・イバス路α湯に設けられた
電磁弁Ｂ　Ｑｌの制御圧力Ｉ）。

より高いか否かを判定し、低い場合にはステップ（２６
）、　（２７）と進み、電磁弁Ｂα〔は閉路状態４維持
しステップ（２８）に進む、ステップ（２８）では、検
出圧力Ｐ３が第２のバイパス路−に設けられた電磁弁Ａ
（９）の制御圧力Ｐ！より高いか否かを判定する。

尚、制御圧力設定値Ｐ＋、Ｐｚの関係は（Ｐｌ　〈Ｐオ
）となっているため、ステップ（２８）よりステップ（
３０）、　（３１）と進む、また、ステップ（２４）で
検出圧力ＰＣが制御圧力Ｐ、より高い場合には、ステッ
プ（２５）に進んで電磁弁ＢＯωを開路し５、電磁弁Ｂ
　００開路後ステツプ（２６）で検出圧力Ｉ）３　が低
ドしているか否かを判定し、低下している場合には、ス
テップ（２７）で電磁６　Ｂ　０１は閉路し、低下して
いない場合には、ステップ（２８）に進んで、検出圧力
Ｐ１が制ｔｎ出力Ｐ、より高いか否かを判定し、高い場
合にはステップ（２９）で＠磁ブｆ、　Ａ　（９１を開
路し、ステップ（３０）に進む。

なお、ステップ（２２）で検出圧力Ｐ３が、安定圧力下
限の（ｐ、−１）より低い場合には、ステップ（３３）
に進んで電磁弁Ａ（９）および電磁弁Ｂ　Ｑｌを閉路し
て、ステップ（３４）に進み、圧縮機（１）の運転周波
数が最大周波数か否かを判定し、最大周波数でない場合
には、ステップ（３５）に進んで運転周波数を増加する
ように制御している。なお、冷房運転時には、圧力構出
手段ａａの検出圧力ｐ、は低圧圧力となり、低圧圧力が
一定となるよう運転容量制御手段Ｑｌで運転周波数が制
御されると共に、運転周波数が最小となった場合に、更
に検出圧力ＰＣが低下した場合には、電磁弁Ｂα１なら
びに電磁弁Ａ（９）を開路するように制御する。

次に、吐出温度検出手段０９による電磁弁制御手段Ｏｎ
の制御状態を第３図に基づき説明する０図中Ｔ、は吐出
温度検出手段０９による検出温度、Ｔおよび第２は電磁
弁ＢＯωおよび電磁弁Ａ（９）の制御温度であり、ｃ”
ｒ、　　＞Ｔ、　）となるように設定されている。ステ
ップ（４０）で、検出温度Ｔ、が制御温度Ｔ、より高い
か否かを判定し、低い場合にはステップ（４，２）、　
（４３）、　（４４）、　（４６）、　（，１７）に進
み、電磁弁Ｂ　Ｍおよび電磁弁Ａ（９）は閉路状態を維
持する。ステップ（４０）で検出温度Ｔ、が制御温度１
゛１より高い場合には、ステ、ブ（４１）に進み電磁弁
１３０１を開路して、高圧圧力を低Ｆさせて吐出温度の
１−昇を抑制する。更に、検出温ＩｆＴｃが高い場合に
は、ステップ（４２）、　（４４）に進んで、電４イｌ
弁Ａ（９）の制御Ｂ温度Ｔ８より高いか否かを判定し、
高い場合には、ステップ（４５）に進んで電磁弁Ａ（９
）を開路して吐出温度の上昇を抑制する。電ζＲ弁Ａ（
９）および、電磁弁Ｂ　０１１１の開路動作により、吐
出温度が低下し検出温度Ｔｃが低下して、制御ｎ温度（
′ｒ。

１０）または（Ｔ＊　　　１０）より低下した場合には
、ステップ（４２）または（４６）に進んで電磁弁Ａ（
９）および電磁弁Ｂ　０１が閉路するよう制御される。

また、電磁弁Ａ（９）を圧縮機ｉｌｌの起動後の所定時
間開路するようにした場合には、圧縮機（１１の起動に
伴うフォーミングによる多量の冷凍機油が油分離器（２
）に流入した場合でも素♀くアキュムレータ（７）を介
して圧縮機＋１１に返油することができる。

〔発明の効果］ この発明は以上説明したように構成されているので、以
下に記載されるような効果を奏する。圧縮機運転容量が
最小となった場合に運転継続する必要がある場合には、
第３のバイパス路に設けられた電磁弁を最初に開路する
ので、油分離器で分離した冷凍機油がアキュムレータに
流入することがなく圧縮機への返油が遅れることなく圧
縮機を良好な状態で運転継続できる。また、第３のバイ
パス路の電磁弁開路状態でも、運転継続を行う必要があ
る場合には、第２のバイパス路に設けられた電磁弁を開
路するので空気調和機の運転範囲を拡大することが可能
となる。

また、圧縮機起動時に、第２のバイパス路に設けられた
電磁弁を開路した場合には、起動時に発生する圧縮機内
部のフォーミングに伴う冷凍機油の流出に対し効率よく
回収することができ圧縮機の信顛性向上が図れる。更に
、圧縮機の吐出ガス温度を検出し、吐出ガス温度が９Ｌ
冒した場合には、圧ｍ機運転容量に関係なく、第３のバ
イパス路あるいは第２のバイパス路に設けられた電磁ブ
「を開路するようにした場合には、吐出圧力を低下する
ことが可能となり、結果的に吐出ガス温度を抑制するこ
とができ、圧縮機の信輔性向上が図れると共に、空気調
和機の運転範囲を拡大することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の一実施例を示す空気調和機の全体
構成図、第２図は同じく圧縮機の運転容量制御手段によ
る暖房運転時のフローチャー１、第３図は同じく吐出温
度検出手段による電磁弁１ノＩ御手段によるフローチャ
ート、第４図は従来の空気調和機の全体構成図である。 図中、（］）は圧縮機、（２）は油分離器、（３）は四
方弁、（４）は室外熱交換器、（５）は減圧装置、（６
）は室内熱交換器、（７）はアキュムレータ、（８）は
流量調整装置、（９）および０ωは電磁弁、Ｑｌ）は第
１のバイパス路、側は第２のバイパス路、０（は第３の
バイパス路、α荀は圧力検出丁２段、ａすは吐出温度検
出ｆ１段、ｏｅは運転容置制御−に段１、ｏｎは電磁弁
制御１段である。 各図中、各図中同一符号は、同一または相当部分をン］
ミず。 代理人　　　　　大　　岩　　増　　雄圏ワＹ口Ｘ−２
１ □ 第２図 ［仲’　　−Ｊ’　、、、、、、、、、、、、、、、−
、：第１図 ｆ　）′ｉ＋ン；シイ（１； Ｎ　　第１のハイハ１ブｔシ ｌＯ１磁弁Ｂ 第３図 ↓

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）圧縮容量調整可能な圧縮機、油分離器、四方弁、
   室外熱交換器、減圧装置、室内熱交換器及びアキュムレ
   ータが配管接続された冷媒回路、上記油分離器の底部よ
   り流量調整装置を介して、上記圧縮機の吸入配管に接続
   された第１のバイパス路、上記油分離器の底部より電磁
   弁を介して上記アキュムレータの流入配管または上記ア
   キュムレータに接続された第２のバイパス路、上記油分
   離器の頂部、または上記油分離器と上記四方弁を接続す
   る配管途中より電磁弁を介して、上記アキュムレータの
   流入配管または上記アキュムレータに接続された第３の
   バイパス路、暖房運転時は上記冷媒回路の高圧側圧力を
   検出し、冷房運転時は低圧側圧力を検出する圧力検出手
   段、上記圧縮機の運転容量を制御する運転容量制御手段
   、及び上記運転容量制御手段により上記圧縮機の運転容
   量が最小となった後に運転を継続する必要がある場合に
   第３のバイパス路に設けられた電磁弁を開路し、更に運
   転を継続する必要がある場合には第２のバイパス路に設
   けられた電磁弁を開路するようにした電磁弁制御手段を
   設けたことを特徴とする空気調和機。
2. （２）電磁弁制御手段により圧縮機起動後の所定時間は
   、第２のバイパス路に設けられた電磁弁を開路するよう
   にしたことを特徴とする請求項１記載の空気調和機。
3. （３）圧縮機の吐出ガス温度を検出する吐出温度検出手
   段を設け、上記吐出温度検出手段からの温度検出信号に
   基づき、吐出ガス温度が所定温度以上の場合には電磁弁
   制御手段により第２、第３のバイパス路に設けられた電
   磁弁を開閉制御するようにしたことを特徴とする請求項
   １又は２記載の空気調和機。