JPH03158664A

JPH03158664A - 空気調和装置

Info

Publication number: JPH03158664A
Application number: JP29816189A
Authority: JP
Inventors: Seijiro Kondo; 近藤　誠二郎
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 1989-11-16
Filing date: 1989-11-16
Publication date: 1991-07-08
Anticipated expiration: 2010-06-05
Also published as: JPH0752047B2

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、再熱コイルを備えた空気調和装置に係り、特
に、圧縮機の油切れ防止対策に関する。

（従来の技術）一般に、空気調和装置における冷凍回路の一例として特
開昭５９−１２５３６０号公報に示されるように再熱コ
イルを備えたものがある。この種の冷凍回路は、室内機
内部に配設された蒸発器と並列に、再熱コイルを設け、
この再熱コイルの冷媒上流側を圧縮機の吐出口直下流に
接続する一方、冷媒下流側を前記蒸発器の冷媒上流側に
接続して成り、上記再熱コイルによって吹出空気温度を
調節するようにしている。つまり、上記空気調和装置に
おいて、除湿能力を向上させるために圧縮機をフルロー
ドで運転させて、前記蒸発器で１次側空気中に含まれて
いる水蒸気をドレン水として回収すると同時に、このま
までは室内温度が低下してしまうので、前記再熱コイル
に流れる吐出ガスによって吹出空気の温度を上昇させる
ようにしている。

（発明が解決しようとする課題）しかしながら、このような装置では、再熱コイルの容量
が蒸発器に比べて小さ過ぎると、この再熱コイルを通過
する空気を十分に温度上昇させることができない。この
点に鑑みて、再熱コイルの容量を大きくし、該再熱コイ
ルへの冷媒流入量を増大し、再熱コイルによる空調空気
の加熱を促進させるようにすることが考えられる。しか
し、このように、再熱コイルの容量を大きくすると、室
外機の凝縮器に流れる冷媒の流量が著しく減少すること
になり、この凝縮器を流れる冷媒の流通速度が極端に低
下し、圧縮機から冷凍回路中に流出した油を円滑に回収
することができず、圧縮機が浦切れ状態になるおそれが
あった。また、このような油切れ状態の解消に関する従
来技術として、特開昭５８−２０８５４５号公報に示さ
れるような油戻し制御装置があるが、これは単に圧縮機
の低能力運転状態が所定時間連続した場合に、圧縮機を
高能力運転状態とするものであり、これでは前述したよ
うに再熱コイルの運転状態によって圧縮機の油切れが生
じるおそれがあった。

そこで、本発明は、この様な再熱コイルを備えた冷凍回
路において、圧縮機の油切れを防止することを目的とす
る。

（課題を解決するための手段）上記の目的を達成するために、本発明は、再熱コイルが
所定容量以上で且つ所定時間以上作動した場合に、油戻
し運転を行わせるようにした。そして、その具体的な手
段を以下に述べる。

先ず、請求項（１）の発明は、第１図に示すように、容
量可変な圧縮機（４）と熱源側熱交換器（５）と減圧機
構（６）と利用側熱交換器（７）とが冷媒配管（１３）
〜（１６）によって直列に接続されて主冷媒回路（１ａ
）が構成されている一方、該主冷媒回路（１ａ）の圧縮
機（４）の吐出側から分岐されて前記減圧機構（６）と
利用側熱交換器（７）との間に連通ずるバイパス回路（
１ｂ）が設けられ、該バイパス回路（１ｂ）には前記利
用側熱交換器（７）の空気流通下流側に配置された再熱
コイル（９）、　　（１０）が介設されると共に、前記
バイパス回路（１ｂ）の冷媒流通量を制御して再熱コイ
ル（９）、　　（１０）の運転容量を制御するバイパス
制御手段（１１）、　　（１２）が設けられた空気調和
装置を対象としている。そして、前記再熱コイル（９）
、　　（１０）の運転状態を検出して該再熱コイル（９
）、　　（１０）が予め設定された所定の容量運転状態
になると状態信号を発する運転状態検出手段（２２）と
、該運転状態検出手段（２２）が発する状態信号を受け
、上記再熱コイル（９）、　　（１０）が所定の容量運
転状態を所定時間継続すると、継続運転信号を出力する
運転状態判別手段（２３）と、該運転状態判別手段（２
３）が継続運転信号を出力すると前記圧縮機（４）を最
大容量運転に制御すると共に上記バイパス回路（１ｂ）
が閉鎖するようにバイパス制御手段（１１）、　　（１
２）を駆動制御する油回収運転手段（２４）とを備えた
構成としている。

また、請求項（２）の発明では、室内ユニット（２）に
容量可変な圧縮機（４）と減圧機構（６）と利用側熱交
換器（７）と第１再熱コイル（９）及び第２再熱コイル
（１０）を備え、室外ユニット（３）に熱源側熱交換器
（５）を備え、前記圧縮機（４）、熱源側熱交換器（５
）、減圧機構（６）及び利用側熱交換器（７）が冷媒配
管（１３）〜（１６）によって直列に接続されて主冷媒
回路（１ａ）が構成されている一方、前記圧縮機（４）
の直下流から分岐されて減圧機構（６）と利用側熱交換
器（７）との間に連通ずる第１及び第２バイパス回路（
１ｂ）、　　（１ｂ）が設けられ、該各バイパス回路（
１ｂ）、　　（１ｂ）には前記利用側熱交換器（７）の
空気流通下流側に並列に配置された前記再熱コイル（９
）、　　（１０）が介設されると共に、該バイパス回路
（１ｂ）を開閉制御して各再熱コイル（９）、　　（１
０）の運転をオン・オフ制御する電磁弁（１１）、（１
２）が介設されて成る空気調和装置を対象としている。

そして、前記電磁弁（１１）、（１２）の開閉状態を検
出し、該各電磁弁（１１）、（１２）が全開状態になる
と状態信号を発する運転状態検出手段（２２）と、該運
転状態検出手段（２２）が発する状態信号を受け、両電
磁弁（１１）、　　（１２）の全開状態が所定時間継続
すると継続運転信号を出力する運転状態判別手段（２３
）と、該運転状態判別手段（２３）が継続運転信号を出
力すると前記圧縮機（４）を最大容量運転に制御すると
共に上記両電磁弁（１１）、　　（１２）を全閉状態に
制御する油回収運転手段（２４）を備えた構成としてい
る。

（作用）上記の構成による本発明の作用を以下に述べる。

先ず、請求項（１）の発明では、主冷媒回路（１ａ）に
冷媒を流すと、利用側熱交換器（７）において、冷媒と
空気との間で熱交換を行う一方、主冷媒回路（１ａ）中
を流れる冷媒の一部をバイパス制御手段（１１）、　　
（１２）によってバイパス回路（１ｂ）に流し、再熱コ
イル（９）、　　（１０）において、前記利用側熱交換
器（７）で熱交換された空気を加熱し、空調空気の温度
を調整する。そして、この再熱コイル（９）、　　（１
０）の運転状態を運転状態検出手段（２２）が検出して
おり、該再熱コイル（９）、　　（１０）が予め設定さ
れた所定の容量運転状態になると、状態信号を出力する
。この状態信号を運転状態判別手段（２３）が受信し、
再熱コイル（９）、　　（１０）が所定の容量運転を継
続し、上記状態信号が所定時間継続すると、継続運転信
号を出力する。そして、この継続運転信号を油回収運転
手段（２４）が受信し、圧縮機（４）を最大容量運転に
制御すると同時にバイパス制御手段（１１）、　　（１
２）を制御してバイパス回路（１ｂ）を閉じ、再熱コイ
ル（９）。

（１０）の容量運転を停止する。具体的に、請求項（２
に係る発明では、２つのバイパス回路（１ｂ）（１ｂ）
に設けられた電磁弁（１１）、（１２）が共に所定時間
開放されていると、油回収運転手段（２４）が両電磁弁
（１１）、　　（１２）を閉動し、圧縮機（４）を最大
容量運転に制御する。これにより、冷媒は高速度で主冷
媒回路（１ａ）中を流れると同時に、熱源側熱交換器（
５）を高速度で流れ、主冷媒回路（１ａ）中に流出され
ている浦を圧縮機（４）に回収する。従って、圧縮機（
４）の油切れが防止される。

（実施例）次に、本発明における一実施例を図面に沿って説明する
。

第２図に示すように、本例に係る空気調和装置（１）は
、室内ユニット（２）と室外ユニット（３）とから成り
、室内ユニット（２）は、圧縮機（４）、減圧機構とし
ての膨張弁（６）、利用側熱交換器としての蒸発器（７
）、アキュームレータ（８）、第１及び第２再熱コイル
（９）。

（１０）、バイパス制御手段としての第１及び第２電磁
弁（１１）、　　（１２）を主要部として成っている。

一方、室外ユニット（３）には熱源側熱交換器としての
凝縮器（５）が配設されている。

そして、前記圧縮機（４）は、図示しないがアンローダ
機構を備え、アンロードとフルロードとに切換制御され
るように構成されており、該圧縮機（４）と凝縮器（５
）とが高圧ガス管（１３）によって接続され、凝縮器（
５）と膨張弁（６）とが高圧液管（１４）によって接続
され、膨張弁（６）と蒸発器（７）とが低圧液管（１５
）によって接続され、更に、蒸発器（７）とアキューム
レータ（８）と圧縮機（４）とが低圧ガス管（１６）に
よって順に接続されることで主冷媒回路（１ａ）が形成
されている。また、前記各再熱コイル（９）、（１０）
は、凝縮器（５）をバイパスするバイパス回路（１ｂ）
に介設され、各々その容量が前記蒸発器（７）の容量に
対して５０％程度に設定されている。そして、各再熱コ
イル（９）、（１０）の各冷媒上流側は前記高圧ガス管
（１３）から分岐されたバイパス回路（１ｂ）の高圧ガ
スバイパス管（１７ａ）、　　（１７ｂ）に接続され、
この高圧ガスバイパス管（１７ａ）。

（１７ｂ）には前記各電磁弁（１１）、（１２）が介設
されている。一方、各再熱コイル（９）。

（１０）の冷媒下流側はバイパス回路（１ｂ）の高圧液
バイパス管（１８ａ）、　　（１８ｂ）によって前記蒸
発１（７）と膨張弁（６）との間の低圧液管（１５）に
接続され、この高圧液バイパス管（１８ａ）、（１８ｂ
）にはキャピラリチューブ（１９ａ）、　　（１９ｂ）
が介設されている。

また、この空気調和装置（１）には、その運転を制御す
るコントローラ（２０）が設けられており、このコント
ローラ（２０）は、圧縮機（４）と、上記両電磁弁（１
１）、　　（１２）を制御して吹出空気温度を調節する
運転制御手段（２１）が設けられていると共に、再熱コ
イル（９）、　　（１０）の運転状態検出手段（２２）
及び運転状態判別手段（２３）と油回収運転手段（２４
）とが設けられている。上記運転制御手段（２１）は、
第１表に示すように、図示しない温度センサ及び湿度セ
ンサの検出信号に基づき冷房運転モードと除湿運転モー
ドとにおいて、状態■〜■に運転制御するように構成さ
れ、冷房及び除湿の負荷が小さい場合には圧縮機（４）
をアンロードに制御しく冷房運転モードの状態■〜■、
除湿運転モードの状態■〜■）、また、負荷が大きい場
合には圧縮機（４）をフルロードに制御（冷房運転モー
ドの状態■■、除湿運転モードの状態■〜■）するよう
に構成されている。更に、運転制御手段（２１）は吹出
空気温度が設定値になるように上記両電磁弁（１１）、
（１２）を開閉制御するように構成され、例えば、冷房
運転モードにおける状態■においては、両電磁弁（１１
）、（１２）を開き、両回熱コイル（９）、　　（１０
）にホットガスを流し、蒸発器（７）で冷却した空気を
設定温度になるように加熱している。

次に、各回路における冷房動作等について説明する。

先ず、主冷媒回路（１ａ）においては、圧縮機（４）に
よって、高温高圧の吐出ガスとなったガス冷媒は高圧ガ
ス管（１３）を経て室外ユニット（３）の凝縮器（５）
に送られ、該凝縮器（５）内で外気との間で熱交換され
て冷却される。その後、この冷却された冷媒は、高圧液
管（１４）から膨張弁（６）に送られ、該膨張弁（６）
で膨張した後、低圧液管（１５）を経て蒸発器（７）内
に流れる。そして、この冷媒は、蒸発機（７）内におい
て蒸発して室内ユニット（２）に具備された図示しない
送風ファンからの１次側空気を冷却及び除湿する。そし
て、この冷却及び除湿された空気は再熱コイル（９）、
　　（１０）を通った後、２次側空気としての空調空気
となって室内に吹出す。一方、蒸発器（７）で蒸発した
ガス冷媒はアキュームレータ（８）を通りで、再び圧縮
機（４）に送られてこの主冷媒回路（１ａ）内を循環す
る。

また、バイパス回路（１ｂ）の各電磁弁（１１）（１２
）は運転制御手段（２１）で制御され、両電磁弁（１１
）、　　（１２）が開動すると圧縮機（４）から吐出さ
れたガス冷媒の一部は高圧ガスバイパス管（１７ａ）、
　　（１７ｂ）を経て再熱コイル（９）、　　（１０）
に向って流れ、この再熱コイル（９）、（１０）内で高
温高圧のガス冷媒が前記蒸発器（７）から流出した空気
との間で熱交換を行って、この空気の温度を上昇させて
液冷媒となる。そして、この液冷媒は高圧液バイパス管
（１８ａ）、　　（１８ｂ）を流れ、キャピラリチュー
ブ（１９ａ）、（１９ｂ）で減圧された後、低圧液管（
１５）に流入して主冷媒回路（１ａ）に戻る。

次に、本例における空気調和装置（１）の運転制御動作
について第３図のフローチャートに沿って説明する。

先ず、空気調和装置（１）の温調運転制御が開始される
と、ステップＳ１において冷房運転モード若しくは除湿
運転モードを決定し、例えば、室内温度及び室内湿度に
基づいて運転モードを決定する。そして、ステップＳ２
において室内の温度及び湿度の状態に応じて制御状態■
〜■を決定し、具体的には、運転制御手段（２１）が上
述した第１表の如く、圧縮機（４）及び両電磁弁（１１
）　。

（１２）を制御し、各運転モードにおいて圧縮機（４）
をアンロードとフルロードとに切換制御する一方、両電
磁弁（１１）、　　（１２）を開閉制御して吹出空気温
度を制御している。その後、ステップＳ３に移り、運転
状態検出手段（２２）によって制御状態が状態■か否か
を判定する。即ち、両電磁弁（１１）、　　（１２）が
閉状態か否かを判定する。ここで、制御状態が状態■で
ないと判定した場合には、ステップＳ４に移り、制御状
態が冷房運転モードの状態■若しくは、除湿運転モード
の状態■、■、■のどれかに当てはまるか否かを判定す
る。即ち、この各制御状態では冷房運転モードの状態■
、■、■または除湿運転モードの状態■、■のうちの何
れがであるとステップＳ１に戻り、上述したステップ８
１〜Ｓ４の動作を繰返し、温調運転を行う。つまり、冷
房運転モードの状態■などにおいては、凝縮器（５）に
冷媒が所定の流速で流れているので、圧縮機（４）に所
定の油が戻ることになり、温調運転を継続する。

一方、上記ステップＳ４において、上述した制御状態に
該当すると、ステップＳ５に移る。そして、このステッ
プＳ５で運転状態判別手段（２３）のカウントに１を加
え、ステップＳ６に移る。このステップＳ６では運転状
態判別手段（２３）のカウントが１０００に達したか否
かを判定しており、１０００に達していなければステッ
プＳＩに戻り、カウントが１０００に達するまでこのス
テップ８１〜Ｓ６の動作を繰返す。

そして、運転状態判別手段（２３）のカウントが１００
０に達すると、即ち、凝縮器（５）に流れる冷媒の流速
が遅い状態が所定時間継続すると（例えばカウント１０
００に達する時間を３時間に設定する）、ステップＳ７
に移って油回収運転手段（２４）の作動により所定時間
（例えば３０分間）空気調和装置（１）の制御状態を強
制的に状態■にする。即ち、圧縮機（４）をフルロード
に設定すると同時に電磁弁（１１）、　　（１２）を閉
動することにより、冷媒が主冷媒回路（１ａ）を品速度
で循環し、圧縮機（４）から主冷媒回路（１ａ）へ流出
された油を再び圧縮機（４）内へ回収する。その後、上
記ステップＳ３において、状態■を判定すると、ステッ
プＳ８に移り運転状態判別手段（２３）のカウントを０
にリセットして、ステップＳｌに戻り、上述の動作を繰
返す。

このように、本発明では、凝縮器（５）への冷媒流速が
遅い状態が所定時間継続すると、強制的に油回収運転に
切換えることによって、圧縮機（４）は油切れ状態とな
ることが回避される。

尚、本例の空気調和装置は、２つの再熱コイルを備えた
ものであったが、本発明は、これに限るものではなく、
３つ以上の再熱コイルを配設してもよい。

（発明の効果）上述したように、本発明によれば、以下に述べるような
効果を有する。

請求項（１）及び（２）の発明では、熱源側熱交換器に
対する冷媒流速が遅い状態が所定時間継続すると、強制
的に油回収運転に切換えることによって、圧縮機は浦切
れ状態となることが回避され、再熱コイルを備えた空気
調和装置における運転の信頼性が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は請求項（１）の発明に対応した制御ブロック図
である。第２図及び第３図は本発明の一実施例を示し、
第２図は空気調和装置の冷媒回路図、第３図は空気調和
装置の運転制御内容を示すフローチャート図である。（１）・・・空気調和装置（１ａ）・・・主冷媒回路（１ｂ）・・・バイパス回路（２）・・・室内ユニット（３）・・・室外ユニット（４）・・・圧縮機（５）・・・凝縮器（熱源側熱交換器）（６）・・・膨
張弁（減圧機構）（７）・・・蒸発器（利用側熱交換器）（９）、（１０
）・・・再熱コイル（１１）、（１２）・・・電磁弁（バイパス制御手段）
（１３）・・・高圧ガス管（１４）・・・高圧液管（１５）・・・低圧液管（１６）・・・低圧ガス管（２２）・・・運転状態検出手段（２３）・・・運転状態判別手段（２４）・・・油回収運転手段

Claims

【特許請求の範囲】

（１）容量可変な圧縮機（４）と熱源側熱交換器（５）
と減圧機構（６）と利用側熱交換器（７）とが冷媒配管
（１３）〜（１６）によって直列に接続されて主冷媒回
路（１ａ）が構成されている一方、該主冷媒回路（１ａ
）の圧縮機（４）の吐出側から分岐されて前記減圧機構
（６）と利用側熱交換器（７）との間に連通するバイパ
ス回路（１ｂ）が設けられ、該バイパス回路（１ｂ）に
は前記利用側熱交換器（７）の空気流通下流側に配置さ
れた再熱コイル（９）、（１０）が介設されると共に、
前記バイパス回路（１ｂ）の冷媒流通量を制御して再熱
コイル（９）、（１０）の運転容量を制御するバイパス
制御手段（１１）、（１２）が設けられた空気調和装置
において、前記再熱コイル（９）、（１０）の運転状態を検出して
該再熱コイル（９）、（１０）が予め設定された所定の
容量運転状態になると状態信号を発する運転状態検出手
段（２２）と、該運転状態検出手段（２２）が発する状
態信号を受け、上記再熱コイル（９）、（１０）が所定
の容量運転状態を所定時間継続すると、継続運転信号を
出力する運転状態判別手段（２３）と、該運転状態判別
手段（２３）が継続運転信号を出力すると前記圧縮機（
４）を最大容量運転に制御すると共に上記バイパス回路
（１ｂ）が閉鎖するようにバイパス制御手段（１１）、
（１２）を駆動制御する油回収運転手段（２４）とを備
えていることを特徴とする空気調和装置。
（２）室内ユニット（２）に容量可変な圧縮機（４）と
減圧機構（６）と利用側熱交換器（７）と第１再熱コイ
ル（９）及び第２再熱コイル（１０）を備え、室外ユニ
ット（３）に熱源側熱交換器（５）を備え、前記圧縮機
（４）、熱源側熱交換器（５）、減圧機構（６）及び利
用側熱交換器（７）が冷媒配管（１３）〜（１６）によ
って直列に接続されて主冷媒回路（１ａ）が構成されて
いる一方、前記圧縮機（４）の直下流から分岐されて減
圧機構（６）と利用側熱交換器（７）との間に連通する
第１及び第２バイパス回路（１ｂ）、（１ｂ）が設けら
れ、該各バイパス回路（１ｂ）、（１ｂ）には前記利用
側熱交換器（７）の空気流通下流側に並列に配置された
前記再熱コイル（９）、（１０）が介設されると共に、
該バイパス回路（１ｂ）を開閉制御して各再熱コイル（
９）、（１０）の運転をオン・オフ制御する電磁弁（１
１）、（１２）が介設されて成る空気調和装置において
、前記電磁弁（１１）、（１２）の開閉状態を検出し、該
各電磁弁（１１）、（１２）が全開状態になると状態信
号を発する運転状態検出手段（２２）と、該運転状態検
出手段（２２）が発する状態信号を受け、両電磁弁（１
１）、（１２）の全開状態が所定時間継続すると継続運
転信号を出力する運転状態判別手段（２３）と、該運転
状態判別手段（２３）が継続運転信号を出力すると前記
圧縮機（４）を最大容量運転に制御すると共に上記両電
磁弁（１１）、（１２）を全閉状態に制御する油回収運
転手段（２４）を備えていることを特徴とする空気調和
装置。