JPH03122460A - 冷凍装置の運転制御装置 - 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） 本発明は、油戻し通路を備えた冷凍装置の運転制御装置
に係り、特に、起動時における運転機能の向上対策に関
する。

（従来の技術） 従来より、例えば特開昭６３−７３０５９号公報に開示
される如く、圧縮機の吐出側から吸入側に減圧機構を介
して冷媒をバイパスさせる均圧用バイパス路を設け、圧
縮機の起動時に該均圧用バイパス路を開いて高圧と低圧
とを均圧化させることにより、圧縮機の起動時における
負荷を軽減する一方、圧縮機の吐出側に油分離器を設け
、該油分離器から圧縮機の吸入側に油を戻す油戻し通路
を設けることにより、装置の運転中油の混ざった冷媒を
圧縮機に戻して、圧縮機の油上りによる焼き付き等の事
故を防止しようとするものは公知の技術である。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記従来のもののように油分離器から圧
縮機に油を戻すようにしても、圧縮機の起動時において
は、必ずしも浦上りを防止することができない虞れがあ
る。

すなわち、圧縮機の起動時には通常高圧と低圧とが均圧
化されており、高低圧の差圧が小さいために、油戻し通
路の流量が少なく、油戻し通路を介して十分油が圧縮機
の吸入側に戻りにくい状態にある。したがって、特に圧
縮機の起動時の運転容量が小さく制御されるインバータ
付き圧縮機等、圧縮機の種類や運転状態によっては、圧
縮機の油上りを生じ、油不足による焼付き等を生じる虞
れがある。

本発明は斯かる点に鑑みてなされたものであり、その第
１の目的は、圧縮機の起動時における油戻し通路の流量
を増大させる手段を講することにより、圧縮機の起動時
における油上りを有効に防止し、信頼性の向上を図るこ
とにある。

また、本発明の第２の目的は、圧縮機の起動時における
油戻し機能と、圧縮機の停止時における均圧機能とを行
わせる手段を講することにより、上記従来のもののよう
な均圧用バイパス路を不要とすることにある。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するため本発明の解決手段は、第１図に
示すように（破線部分を含まず）、圧縮機（１）と、該
圧縮機（１）の吐出冷媒中の油を分離する油分離器（２
）と、該油分離器（２）から圧縮機（１）の吸入側に流
量絞り機構（３２）を介して油を戻す油戻し通路（３３
）とを備えた冷凍装置を前提とする。

そして、上記油戻し通路（３３）に上記流量絞り機構（
３２）をバイパスするよう油戻しバイパス路（３４）を
並列に設け、該油戻しバイパス路（３４）を開閉するバ
イパス開閉弁（３５）を設ける。

さらに、上記圧縮機（１）の起動時、所定時間の間上記
バイパス開閉弁（３５）を開くよう制御する運転制御手
段（１５）を設ける構成と【７たものである。

第２の解決手段は、第１図に示すように（破線部分を含
む）、上記第１の解決手段に加えて、油戻しバイパス路
（３４）に、バイパス量を絞るバイパス絞り機構（３６
）を介設したものである。

（作用） 以上の構成により、請求項（１）の発明では、運転制御
手段（１５）により、通常運転時にはバイパス開閉弁（
３５）が閉じるよう制御されて油分離器（４）から油戻
し通路（３３）を介して油の混ざった少量のガス冷媒が
圧縮機０）の吸入側に戻る一方、圧縮機（１）の起動時
には、一定時間バイパス開閉弁（３５）が開くよう制御
されて、通路の拡大により油の混ざった多量のガス冷媒
が油分離器（４）から油戻し通路（３３）及び油戻し用
バイパス路（３４）を介して圧縮機（１）の吸入側に戻
される。

したがって、圧縮機（１）の油不足を招くことなく、圧
縮機（１）の起動が行われ、焼付き等の事故が防止され
ることになる。

請求項（２）の発明では、上記請求項（１）の発明の作
用に加えて、バイパス開閉弁（３５）を開くことにより
高圧と低圧との均圧を行うことが可能となり、均圧用バ
イパス路を別途設ける必要がないので、コストの増大を
招くことなく上記請求項（１）の発明の作用が得られる
ことになる。

（実施例） 以下、本発明の実施例について、第２図以下の図面に基
づき説明する。

第２図は本発明の実施例に係るマルチ型空気調和装置の
冷媒配管系統を示し、（Ａ）は室外ユニット、（Ｂ）〜
（Ｆ）は該室外ユニット（Ａ）に並列に接続された室内
ユニットである。上記室外ユニット（Ａ）の内部には、
インバータ（２）により容量が調整される圧縮機（１）
と、該圧縮機（１）から吐出されるガス中の油をそれぞ
れ分離する油分離器（４）と、冷房運転時には図中実線
の如く切換わり暖房運転時には図中破線の如く切換イツ
る四路切換弁（５）と、冷房運転時に凝縮器、暖房運転
時に蒸発器となる室外熱交換器（６）および該室外熱交
換器（６）に付設された２台の室外ファン（６ａ）、（
６ｂ）と、冷房運転時には冷媒流量を調節し、暖房運転
時には冷媒の絞り作用を行う室外電動膨張弁（８）と、
液化した冷媒を貯蔵するレシーバ（９）と、吸入冷媒中
の液冷媒を除去するためのアキュムレータ（１０）とが
主要機器として内蔵されていて、該各機器（１）〜（１
０）は各々冷媒の連絡配管（１１）で冷媒の流通可能に
接続されている。また上記室内ユニット（Ｂ）〜（Ｆ）
は同一構成であり、各々、冷房運転時には蒸発器、暖房
運転時には凝縮器となる室内熱交換器（１２）、・・・
およびそのファン（１２ａ）、・・・を備え、かつ該室
内熱交換器（１２）、・・・の液冷媒分岐管（１１，ａ
）、・・・には、暖房運転時に冷媒流量を調節し、冷房
運転時に冷媒の絞り作用を行う室内電動膨張弁（１３）
、・・・がそれぞれ介設され、合流後手動閉鎖弁（１７
）。

（１７）を介し連絡配管（１ｌｂ　）によって室外ユニ
ット（Ａ）との間を接続されている。すなわち、以上の
各機器は冷媒配管（１１）により、冷媒の流通可能に接
続されていて、室外空気との熱交換により得た熱を室内
空気に放出するようにした主冷媒回路（１４）が構成さ
れている。

次に、（３３）は上記油分離器（４）から圧縮機（１）
に油を戻すための油戻し通路であって、該油戻し通路（
３３）には油戻し用キャピラリチューブ（３２）が介設
されている。

また、（１１ｅ　）は、吐出管と液管側とを吐出ガス（
ホットガス）のバイパス可能に接続する暖房過負荷制御
用バイパス路であって、該バイパス路（ｌｉｅ）には、
室外熱交換器（６）と共通の空気通路に設置された補助
熱交換器（２２）、キャピラリチューブ（２８）及び冷
媒の高圧時に開作動する電磁開閉弁（２４）が順次直列
にかつ室外熱交換器（６）とは並列に接続されており、
冷房運転時には常時、暖房運転時には高圧が過上昇時に
、上記電磁開閉弁（２４）がオンつまり開状態になって
、吐出ガスの一部を主冷媒回路（１４）から暖房過負荷
制御用バイパス路（１１ｅ）にバイパスするようにして
いる。このとき、吐出ガスの一部を補助熱交換器（２２
）で凝縮させて室外熱交換器（６）の能力を補助すると
ともに、キャピラリチューブ（２８）で室外熱交換器（
６）側の圧力損失とのバランスを取るようになされてい
る。

さらに、（１１ｇ　）は上記暖房過負荷バイノくス路（
１１ｅ　）の液冷媒側配管と主冷媒回路（１４）の吸入
ラインとの間を接続し、冷暖房運転時に吸入ガスの過熱
度を調節するためのリキ・ソドインジェクションバイパ
ス路であって、該バイパス路（１１ｇ　）には圧縮機（
１）のオン・オフと連動して開閉するインジェクション
用電磁弁（２９）と、キャピラリチューブ（３０）とが
介設されている。

なお、（３１）は、吸入管（１１）中の吸入冷媒と液管
（１１）中の液冷媒との熱交換により吸入冷媒を冷却さ
せて、連絡配管（ｌｌｂ）における冷媒の過熱度の上昇
を補償するための吸入管熱交換器、（Ｓ　Ｐ）はサービ
スポート、（ＧＰ）はゲージボートである。

また、装置には多くのセンサ類が配置されていて、（Ｔ
ＨＩ）、・・・は各室内温度を検出する室温サーモスタ
ット、（ＴＨ２）、・・・および（ＴＨ３）・・・は各
々室内熱交換器（１２）、・・・の液側およびガス側配
管における冷媒の温度を検出する室内液温センサ及び室
内ガス温センサ、（ＴＨ４）は圧縮機（１）の吐出管温
度を検出する吐出管センサ、（ＴＨ５）は暖房運転時に
室外熱交換器（６）の出口温度から着霜状態を検出する
デフロストセンサ、（ＴＨ６）は上記吸入管熱交換器（
３１）の下流側の吸入管（１１）に配置され、吸入管温
度を検出する吸入管センサ、（ＴＨ７）は室外熱交換器
（６）の空気吸込口に配置され、吸込空気温度を検出す
る外気温センサ、（Ｐｌ）は冷房運転時には冷媒圧力の
低圧つまり蒸発圧力相当飽和温度を、暖房運転時には高
圧つまり凝縮圧力相当飽和温度を検出する圧力センサ、
（ＨＰＳ）は圧縮機保護用の高圧圧力開閉器である。

そして、上記各電磁弁およびセンサ類は各主要機器と共
に装置の運転を制御する室外制御ユニツト（１５）に直
接或いは室内制御ユニット（図示せず）を介して信号線
で接続され、該室外制御ユニット（１５）により、室外
ユニット（Ａ）の各機器を制御するようになされている
。

ここで、本発明の特徴として、上記油戻し通路（３３）
には、上記油戻し用キャピラリチューブ（３２）をバイ
パスするよう並列に油戻しバイパス路（３４）が設けら
れていて、該油戻しバイパス路（３４）には、油戻しバ
イパス路（３４）を開閉するバイパス開閉弁（３５）と
、油戻しバイパス路（３４）を流れる冷媒の流量を絞る
バイパス絞り機構としてのバイパス用キャピラリチュー
ブ（３６）とが設けられている。

第２図において、空気調和装置の冷房運転時、四路切換
弁（２）が図中実線側に切換わり、補助熱交換器（２２
）の電磁開閉弁（２４）が常時開いて、圧縮機（１）で
圧縮された冷媒が室外熱交換器（６）及び補助熱交換器
（２２）で凝縮され、連絡配管（１ｌｂ　）を経て各室
内ユニット（Ｂ）〜（Ｆ）に分岐して送られる。そして
、各室内ユニット（Ｂ）〜（Ｆ）では、各室内電動膨張
弁（１，３）、・・・で減圧され、各室内熱交換器（１
２）・・・で蒸発した後合流して、室外ユニット（Ａ）
にガス状態で戻り、圧縮機（１）に吸入されるように循
環する。

一方、暖房運転時には、四路切換弁（５）が図中破線側
に切換わり、冷媒の流れは上記冷房運転時と逆となって
、圧縮機（］）で圧縮された冷媒が各室内熱交換器（１
２）、・・・で凝縮され、合流して液状態で室外ユニッ
ト（Ａ）に流れて室外電動膨張弁（８）により減圧され
、室外熱交換器（６）で蒸発した後圧縮機（１）に戻る
ように循環する。

ここで、上記空気調和装置の運転中、上記室外制御ユニ
ット（１５）により、各室内ユニット（Ｂ）〜（Ｆ）が
いずれもサーモオフのときには、上記圧縮機（１）が停
止する一方、各室内ユニット（Ｂ）〜（Ｆ）のうち少な
くとも一台がサーモオン状態に回復したときには、圧縮
機（１）が再起動するよう制御される。

そして、上記バイパス開閉弁（３５）は通常閉じられて
いて、油の混ざった少量のガス冷媒を常時油戻し通路（
３３）のみを介して圧縮機（１）の吸入側に戻す一方、
圧縮機（１）のサーモオフ状態からサーモオンへ回復或
いは装置の運転開始による圧縮機（１）の起動時のみ、
上記バイパス開閉弁（３５）を開いて、浦の混ざった多
量のガス冷媒を油戻し通路（３３）及び油戻しバイパス
路（３４）を介して油分離器（４）から圧縮機（１）の
吸入側に戻すようになされている。すなわち、上記室外
制御ユニット（１５）は、圧縮機（１）の起動時のみバ
イパス開閉弁（３５）を開くよう制御する運転制御手段
としての機能を有するものである。

さらに、圧縮機（１）の停止時、上記バイパス開閉弁（
３５）を一定時間の間開いて高圧と低圧との均圧を行う
ことにより、高低差圧が大きいことによる圧縮機（１）
の起動不良が生じないようになされている。

したがって、請求項（１）の発明では、室外制御ユニッ
ト（運転制御手段）（１５）により、通常はバイパス開
閉弁（３５）が閉じるよう制御されるので、油分離器（
４）から油戻し通路（３３）を介して浦の混ざった少量
のガス冷媒が圧縮機（１）の吸入側に戻される。

ここで、圧縮機（１）の起動時には、高低圧の差圧が小
さくなるので、例えば上記実施例のようなインバータ（
２）により運転容量が調節される圧縮機（１）の場合に
は特に圧縮機（１）の起動時の運転容量が小さい（例え
ば上記実施例では３０Ｈｚ程度の値）ために、油戻し通
路（３３）における差圧不足により冷媒の流量が極度に
減少するので、圧縮機（１）の油不足による焼付き等の
事故を招く虞れが生じる。

それに対し、本発明では、圧縮機（１）の起動時には、
運転制御手段（１５）により、一定時間バイパス開閉弁
（３５）が開くよう制御されるので、浦の混ざった多量
のガス冷媒が油分離器（４）から油戻し通路（３３）及
び油戻し用バイパス路（３４）を介して圧縮機（１）の
吸入側に戻されることになり、上記のような圧縮機（］
−）の浦不足がｆ−Ｔ効に防止され、よって、信・頴性
の向上を図ることができるのである。

請求項（２１の発明では、上記請求項ｆｉ＋の発明にお
いて、油戻し用バイパス路（３４）にガス冷媒の流量を
絞るためのバイパス用キャピラリチューブ（３６）が介
設されているので、圧縮機（］）の停止時、バイパス開
閉弁（３５）を開いて油戻しバイパス路（３４）を介し
て高圧と低圧との均圧をすることができ、均圧用ホット
ガスバイパス路を別途設ける必要がない。よって、コス
トの増大を招くことなく、上記請求項（１）の発明の効
果を得ることができる。

なお。上記実施例では、圧縮機（４）をインバータ（２
）により運転容量を調節されるタイプのものとしたが、
本発明は係る実施例に限定されるものではなく、アンロ
ーダ機構により容量を、調節されるタイプのものや、容
量１退部機構を有しないものについても適用しつる。た
だし、上記実施例のようなインバータ（２）を使用する
ものでは、特に起動時の運転容量が小さいので、油の戻
り量が少なく圧縮機（１）の油不足を招き易い。１．た
がって、本発明の効果を顕著に発揮することができるも
のである。

（発明の効果） 以上説明したように、請求項（１）の発明によれば、油
分離器から圧縮機の吸入側に流量絞り機構を介して油を
戻す油戻し通路を設けるとともに、油戻し通路に流量絞
り機構をバイパスするよう並列にバイパス路を設け、圧
縮機の起動時、所定時間の間このバイパス路を開くよう
にしたので、起動時の油不足の虞れを有効に防止するこ
とができ、よって、信頼性の向上を図ることができる。

請求項（２）の発明によれば、上記請求項（１）の発明
において、バイパス路にバイパス流量ヲ絞るためのバイ
パス絞り機構を設けたので、バイパス路を＋１ＪＪｒＪ
ｔ、て圧縮機停止時の均圧化がｉｉＪ能となり、よって
、コストの増大を招くことなく、上記請求項（１）の発
明の効果を発揮することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を示すブロック図である。 第２図は本発明の実施例に係る空気調和装置の冷媒配管
系統図である。 １　　圧縮機 １５　室外制御ユニット （運転制御手段） ３２　油戻し用キャピラリチューブ （流量絞り機構） ３３　油戻し通路 ３４　曲戻しバイパス路 ３５　バイパス開閉弁 ３６　バイパス用キャピラリチューブ （バイパス絞り機構） 圧縮機 室外制御ユニット 油戻し用キャピラリチューブ （流量絞り機構） 油戻し通路 油戻しバイパス路 バイパス開閉弁 バイパス用キャピラリチューブ （バイパス絞り機構）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）圧縮機（１）と、該圧縮機（１）の吐出冷媒中の
   油を分離する油分離器（２）と、該油分離器（２）から
   圧縮機（１）の吸入側に流量絞り機構（３２）を介して
   油を戻す油戻し通路（３３）とを備えた冷凍装置におい
   て、 上記油戻し通路（３３）に上記流量絞り機構（３２）を
   バイパスするよう並列に設けられた油戻しバイパス路（
   ３４）と、該油戻しバイパス路（３４）を開閉するバイ
   パス開閉弁（３５）とを備えるとともに、 上記圧縮機（１）の起動時、所定時間の間上記バイパス
   開閉弁（３５）を開くよう制御する運転制御手段（１５
   ）を備えたことを特徴とする冷凍装置の運転制御装置。
2. （２）油戻しバイパス路（３４）には、バイパス量を絞
   るバイパス絞り機構（３６）が介設されていることを特
   徴とする請求項（１）記載の空気調和装置。