JPH04116349A - 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】 「発明の１」的丁 （産業上の利用分野） この発明は、至りｌユニットおよび室内ユニットからな
り、工作ユニソ１〜に複数の圧縮機を白する空気調和機
に関する。

（従来の技術） 般に、１台の工作ユニットおよび複数台のｈイ内ユニッ
トからなるマルチタイプの空気調化機では、（（数台の
室内ユニットの同１１．５運転を考慮（。

（’ｒＪｌユニットの能力１１Ｊ変幅を大きくとる８四
があり、このため￥外ユニットに複数の圧縮機を１ｑよ
、これら圧縮機の運転台数および能力を各至内ユニソ１
〜の升求スＪト力に応して割肌することがｊＩなわれる
。

このよ・）な空気調和機において、複数の圧縮機を並シ
リに接続して使用（５ている場合、各圧縮機の吐油量と
返油量とか完全には一致し７ないため、運転時間の経過
とともに１台の圧ｍＢ内では油量が漸増し、他の圧縮機
内で（Ｊ油量が漸減するといった巾ずルでか先生ずる。

圧縮機内の油量は′１−ス内の曲面レヘルと（２て現わ
れ、その油面しヘルには基準油面しヘルおよび限界油面
しヘルかある。

油面か限界油面しヘルよりＦかると、圧縮機の各機４１
．ｉ部への給油力用υｉたれ、いわゆるオーｒル十りや
ロックを牛し、圧縮機か損錫して（〜まう。

そこで、従来、各圧縮機の用亙間に均油管を連通［７て
設置ｊ１運転中に各圧縮機の能力を相ダ・Ｊ的に変化さ
せる均油運転機能を（ｉｉｉｌえたものかある。

これは、各圧縮機内に圧力差をもたせ、均油管を通し７
て各圧縮機内の浦を流通させるものである。

（発明か解決しようとする課題） （７かし、なから、上５己の均油運転ては、３至内ユニ
ツトのザ求能力を無視して圧縮機の能力を変化さピーて
いるため、′６至内ユニット・＼の冷媒ｆ、！！、給量
に過不足か発生し、８室内ユニツトで能力変動か生じた
り、冷凍サイクルか不安疋になるという新たムー不具菖
かある。

この発明は上記の串情を考慮したもので、その１−１的
とするところは、各室内ユニットての能力変動や冷凍サ
イクルの不安定化を生しることなく、各圧縮機内の曲面
レヘルを適干デよ状態に保つことかてきる空気調和機を
提（」１、することにある。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） この発明は、複数の圧縮機を（−ｊ−する室Ｍ　、−１
−ニット、および室内ユニットを６ｉｉｉ　；：、この
室内ユツトの要求能力に応して前記各圧縮機の運転台数
や能力を制御部する空気７７１１１ＪＩｌ機においで、
前記外圧縮機の用万間に連通１−て設けた均油管と、搬
送り向か順）ｊ向と逆方向に切換可能で月−つ前記均油
盾に設けた冷す４１ポンプと、前記呂圧稲機の運転台数
か複数台のときに前Ｖ己冷媒ポンプの順す向運転と逆方
向運転を交−ｆｌに夫ｆ−ｊする均油運転手段とを（１
］ｈえる。

（作用） 均油運φ１、では、冷媒ポンプの順方向運転と逆方向運
転を受力に白ない、各圧縮機内の浦を均油管を通して相
Ｂに流通させ−る。

（実施例） 以ト″、この定明の一実施例について図面を参］ｊ（、
（−て説明する。

第１図に示すように、Ｙ外ユニノｈＡに分岐ユニッｌ−
Ｂを介１．て複数台の室内ユニットＣ１Ｃ２，ＣＢを接
続する。

室外ユニノｈＡは２劇の能力可変圧縮機１．り２をｆｉ
ｉηえ、その圧縮機１．２を逆ＩＩ−弁３，３を介して
並列に接続する。

この圧縮機］、２の吐１”１４［１に、オ、記逆１１弁
３３および１ＪＩｌ　、）ｉ弁４を介して室外熱交換器
５を接続し７、その室外熱交換器５に暖房用膨張弁６と
冷房ザイクル形成用遊山弁７の並列体を介ｌ−てリギッ
トタンク８を接続する。

リギノトタンク８に、電動式流量調整弁１ユ２１．３１
、および冷房用膨張弁１２．２２′３２と暖房サイクル
形成用達１１−弁１３．２３３３の並列体を介して室内
熱交換器１４．２４３４を接続する。これら室内熱交換
器１．４．２４３４の近傍に室内ファン］　５．２５．
−．３５を設ける。

室内熱交換器１４．２４．３４に上記四ノｊ弁４を介し
てアキュームレータ９を接続し、そのアキコームレータ
０をＴ１；縮機］、２の吸込口に接続する。

こうして、ヒ−トポンプ式冷凍ザ・ｒクルを昂１成して
おり、冷１刃運転時は図・ｊ（実線矢印の方向に冷媒を
流し′Ｃ冷υノサイクルをｊ［ユ成し、暖房運転時は四
ｈ″弁４のｊ；ｌＪ換換作−より図示破線矢印の／ｊ−
向に冷媒を流して暖房サイクルを形成する。

冷ル、°用膨張弁４９．２′、）、３Ｑはそれぞれ懇〆
１１、（筒１７２ａ、　　２２ａ、３２ａを（”Ｔ　し
ており、これら感温筒を室内熱交換器１４．２４．３４
から四カ弁４にかけてのカス側冷媒配管にそれぞれ取イ
；ｊける。

冷房用膨張弁１−２．２２．３２は、感温筒の感知７，
１４度と［７１芽を通る冷媒の温度との壇か一定の範囲
内に収まるよう、自身の開度を調節する機能を有する。

室外熱交換器５の近傍に室外−ノアン］０を設ける。

￥内４ノー交換器１４，２４．　　′３４のそれぞれ近
傍こ室内ファン１．５．２５□　３５を設ける。

ぞし−Ｃ１圧縮氏］、２のケースの用！１間を均油；ｑ
　４　（〕て連通し７、その均油？″１４　Ｑに冷媒ポ
ンプ４］を設ける。

この場合、第′３図に示すように、ｎ−縮機１，２のケ
ースには最適な基準曲面レヘルおよびシ′）答最低限の
限界油面レベルかあり、そのム（ベイ”曲面レベルとほ
ぼ同Ｌ：：　＋：’４ｘさの位置に均油′ｉ″ｉ４０を
取りイ＼１（ｙる。

］４謁冷媒ポンプ４１は、搬送方向か順方向と逆方向に
切換１１ｉＪ能で、しかもＬＬ縮機］、２の内部圧力に
打ち勝、って油を流すことのできる揚程をｆｊ゛する。

制御回路を第２（ヌ１に示す。

室外ユニソｌ−Ａは、マイクロコンピュータおよびその
周辺回路からなるＹ外制御部５０をイ」する。

この室外制御部５０に、室外ファンモータ１０Ｍ、四方
弁、４１、ｔ０媒ポンプ４１、インノ＼−夕回路５１．
，５２、およびタイマ回路５４を接続する。

インバータ回路５１．５２は、交流電源５−３の電圧を
整流し、そ才１を室外制御部５０の指令に応した１％、
ｌ波数しよびＬ／ヘルの交流’ｉｌｉ　＋土に変換し、
出力するもの一〇ある。この出力は１圧縮機モーターＭ
″２Ｍにそれぞ４′１駆動電力として供給する。

り・ｒマ回路５４は、均油運転−Ｃの時間制御ｌ＋に用
いるものである。

分岐ユニットＢは、マイクロコンピュータおよびその周
辺回路からなる分岐制御部６０を何する。

この分岐制御部６０に、流量調整弁１１．．２１′：３
１を接ｔｊｌこする。

室内ユニソｈｃ、、ｃ、、ｃ３は、マイクロコンピュー
タおよびその周辺回路からなる室内制御部７〔］を釘す
る。

こイユら室内制御部７０に、運転操作部７１、Ｙ内７１
１左度センザ７２、および室内ファンモーター６Ｍ　　
２６Ｍ、３６Ｍをそれぞれ接続する。

ぞして、￥内制御部７０は次の機能手段を（ｉｉｉｉえ
ている。

■運転］・ψ件部゛７］の操作に基つく運転モート指令
をろ）岐ユニットＢに送る手段。

■運転操作部７１の設定温度と室内温度センリーフ２の
検知温度との差を空調負イ’、ｉＩとして求め、求めた
空調負荷に７・１応する周波数設定信号ｆ１ｆ、、ｆ、
を要求能力とし−Ｃ分岐ユニツｌ−Ｂに送る手段。

分岐制御部６０は、次の機能手段をｆ６ｉえている。

Ｏ）室内ユニットＣ１からの運転モート指令に基つき、
か一つ各室内ユニットＣ１の要求能力に基つき、流量調
整弁１１の開度を制御する手段。

■軍内コニノ）・Ｃ２からの運転モー１〜指令にノ□（
つム、かつ各至内ユニノｌ□ｃ２のＰ）求能力に基つき
、流量調整弁２１の開度を制御する手段。

■室内ユニットＣ５からの運転モート指令に基つき、か
つ各室内ユニソ＋−Ｃ３の要求能力に基つき、流量調整
弁′３１の開度を制御する手段。

（Ｊ）室内ユニソｌ−Ｃ，，Ｃ２，Ｃ３の要求能力の総
和を求め、求めた総和にｔ・Ｊ応する周波数設定信号ｆ
　Ｌｌを室夕Ｉユニッｌ−Ａに送る手段。

室外制御部５０は、次の機能手段を１１；ｈえている。

０）分岐ユニノｈＢからの運転モート指令か“冷房″の
とき、圧縮機１，２の１台運転またはン台運転を設定［
，５、冷房１）−イクルを形成して冷ＪＡ運転を実行す
る手段。

■分岐ユニットＢからの運転モード指令か“暖υノ″の
とき、圧縮葭１．２の１台運転または２台運転を設定し
、かつ四方弁４を切換作動し２、暖房−リイクルを形成
して暖房運転を実行する手段。

■運転時、室内ユニソｈｃ１．Ｃ２，Ｃ３の要求能力の
総和に応して圧縮（幾１，２の運転台数および運転周波
数（−能力）を制御する手段。

■圧縮機］、、２の２台運転時、タイマ回路５４の粁１
１１Ｊに基つく一定時間ことに、冷媒ポンプ４］の順方
向運転と逆方向運転を受方に実行する均油運転手段。

つきに、上記の（１１１成におい一〇作用を説明する。

いま、全ての室内ユニットて冷房運転を４＋なっている
ものとする。

このとき、室内ユニットＣ１の室内制御部７０は、γ内
温反セノザ７２の険′１．ｌｌ温度と運転操作部７１て
′・とめられた設定温度との差を冷房負（を工とし］０ て求め、その冷房負荷に夕・Ｊ応する周波数設定信号ｆ
１を要求冷房能力として分岐制御部６０に転送する。

同しく、室内ユニソｌ−Ｃ，，Ｃ；のγ内制御部７し）
も、周波数設定信号ｆ、、ｆ、を要求冷房能力として分
岐制御部６０に転送する。

分岐制御部６０は、転送されてくる周波数設定（，１死
から各１ｉ内ユニツトの要求冷房能力を求め、その総和
に対応する周波数設定信号ｆ。を室夕（制御部５〔］に
転送する。

Ｙ外制御部５０は、転送されてくる周波数設定伝号ｆ。

に基ついて圧縮機］、２の運転台数および運転周波数（
インバータ回路５１．、’５２の出力周波数）を制御す
る。

この場ハ、室外制御部５０は、要求冷房能力の総和か大
きくなるに従い圧縮機１の１台運転から圧縮機］、２の
２台運転に移行する。

なお、分岐制御部６〔−〕は、至円内ニソｈ　Ｃ１Ｃ，
、Ｃ３の要求冷房能力にそれぞれ応して流量ｒＦ、Ｉ整
弁１１．２１．３１の開度を制御し、室内熱１　］ 交換器１　／１　、　２４　、　−３４−＼の冷媒流量
を調節する。

また、暖房運転においては、冷媒の流れを逆に設定［２
、同様の能力制御を行なう。

ところで、圧縮機１，２の２台運転時、圧縮機］側て吐
油量より返油量か犬となり、圧縮機ン側ては反χ・１に
吐７１１］量より返油量か小となる傾向かあると仮定す
る。

このまＪ・の運転が続くと、圧縮機〕内の油面１ノベル
か上Ｊｉｌ、　Ｌ、圧縮機、２内の油面レベルは下降す
るようになる。やか゛Ｃ１圧縮機２内の浦■Ｉレベルは
限Ｉ厚油面しヘルよりも１・かり、危険な状態となる。

そこで、室外制御部５０は、運転開始からの経過１１．
ｌｒ間を内部タイマてカランｌ−Ｌ、、一定時間が経過
したところで第４図および第５図に示す制御部をイアな
う。

すなわち、圧縮機］、２の２台運転を実行中であれは、
タイマ回路５４によるタイムカラン１−　ｔを開始し、
そのタイムカランｌ−ｔに基つく均油運転を夫行する。

］　２ まず、１１時間たけ冷媒ポンプ４］を順方向運転Ｌ１次
の１１時間は冷媒ポンプ４１を逆方向運転する。そして
、この順方向運転と逆ｈ゛向蓮転を１２時間ことに繰り
返し７て行なう。

冷媒ポンプ４］か順ブＪ向運転すると、均油管４０を通
して圧縮機２から圧縮機１への流路が形成される。

冷媒ポンプ４］か逆方向運転すると、均油償４０を通し
て圧縮機］から圧縮機２への流路か形成される。

たとえは、第６図に示すように、圧縮機］内の／＋ｉ＋
　ｆ’、ｆ＋ｉレヘルか十ｙｌ′シ、圧ｆｒ？機２内の
曲面レベルは１・降した状態にあるとき、初めの順方向
運転では圧縮機２から圧縮機］への流路であるため第７
図のように圧縮機１，２内の油面レベルに変化はないか
、次の逆方向運転では月、縮機］から圧縮機２への流路
であるため第８図のように圧縮機１内の油か圧縮機２内
に流れる。

こうして、圧縮機］、２内の浦か均油管４０を通して相
互に流通し、圧縮機］、２内の油面レベ］３ ルか均一にしかも基準油面レベルにほぼ一致し５だ適Ｉ
Ｉ−な状態となる。

したかって、圧縮機］、２の各機構部のオイル上りやロ
ックを防くことかでき、ひいては圧縮機１．２の損傷を
防ぐことかできる。

特に、均油運転中は各室内ユニットの要求能力の総和と
圧縮機］、２の運転周波数との対応を保つので、各室内
ユニットての能力変動や冷凍ザイクルの不支定化を生［
７ることかない。

なお、上記実施例では、冷媒ポンプ４］の順方向運転と
逆方向運転をも２時間ごとに行なうようにしたか、第９
図に示すように初めのｔ　２１１．’ｊ間で順方向運転
を行ない、次のｔ　：！　ｌｌ−’ｊ間で逆方向運転を
行ない、これを繰り返すようにしてもよい。また、第１
（１図に示すように、紺、続的に順方向運転と逆方向運
転を繰り返すようにしてもよい。

［発明の効果］ 以］−述べたようにこの発明によれば、各圧縮機のｌ１
ｌｌｌ互間に連通して設けた均油管と、搬送方向か順方
向と逆方向に切換１１ｉＪ能で「１つ前記均油管に設け
た冷媒１！ンゾと、各圧縮機の運転台数か（夏数台のと
きに前記冷媒ポンプの順）ｊ向運転と逆り向運転を交互
に実ｊｉする均油運転手ｊ曳とを（ｉｉｉえたのて、各
室内ユニットての能力変動や冷凍ザイクルの不及電化を
）］−シることｒ、ｑ　＜　、各圧面機内の油面しベル
ヲ適正な状態に保−つことかできる空気１週刊機を提供
できる。

４　［７１面の筒中な説明 第１図はこの発明の一実施例の冷凍り゛イクルの＋ｆ／
ｊ成を示す図、第２図は同実施例の制御回路の＋１１４
成を小ず図、第３図は同実施例の要部の構成を小−４図
、第４１イ１は同実施例の均油運転時の冷媒ポンプの動
作を示すタイムヂャ−１・、第５図は同実施例の均油運
転の制御を示すフローチャー１・、第６図ないし第８図
はそれぞれ同実施例の各圧縮機の曲面レベルの変化の（
校定を示す図、第９図および第１０図はそＡ１それ同実
施例の均油運転時の冷媒ポンプの動伯の変形例を示すタ
イムチャートてあ２４．３４　　室内熱交換器、４０ 冷媒ボンゾ、５０　室外制御部。

均油管、 出１４ｆｉ人代理人 弁理」− 鈴汀武ら る。

１２　圧縮機、５　下外熱交換器、１．４１］　５ 第 図 第 図 第 図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数の圧縮機を有する室外ユニット、および室内
   ユニットを備え、この室内ユニットの要求能力に応じて
   前記各圧縮機の運転台数や能力を制御する空気調和機に
   おいて、前記各圧縮機の相互間に連通して設けた均油管
   と、搬送方向が順方向と逆方向に切換可能で且つ前記均
   油管に設けた冷媒ポンプと、前記各圧縮機の運転台数が
   複数台のときに前記冷媒ポンプの順方向運転と逆方向運
   転を交互に実行する均油運転手段とを具備したことを特
   徴とする空気調和機。
2. （２）冷媒ポンプは、各圧縮機の内部圧力に打ち勝って
   油を流すことのできる揚程を有することを特徴とする請
   求項１記載の空気調和機。