JPH062962A - 空気調和機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は圧縮機の吸入管（吸入流体）の温度
変化範囲を所定値内に収め、かつ、起動時に圧縮機への
液戻りのない空気調和機を提供することを目的とする。 【構成】 本発明は圧縮機の吸入側にアキュムレータを
配すると共に圧縮機の吐出側にオイルセパレータを配
し、同オイルセパレータで分離された油を油戻し回路を
介して圧縮機吸入管へ戻すようにした空気調和機におい
て、前記アキュムレータをその出口管に対してアキュム
レータ底部から開閉弁及び流量調整管を有する油戻し管
を接続した構成とすると共に、同開閉弁を前記油戻し回
路の圧縮機吸入管への接続部の前後の温度を検出しその
温度差に応じて開閉する制御手段を具備してなることを
特徴とする空気調和機を構成とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は空気調和機に関する。

【０００２】

【従来の技術】図３は従来の空気調和機の冷媒回路であ
る。図において、従来の空気調和機は圧縮機１、オイル
セパレータ２、オイルセパレータ入口管２ａ、油分離部
２ｂ、オイルセパレータ出口管２ｃ、オイルセパレータ
の油戻し管２ｄ、流量調整管２ｅ、四方弁３、室内熱交
換器４、膨張機構５、逆止弁６、膨張機構７、室外熱交
換器８、アキュムレータ９、アキュムレータの入口管９
ａ、アキュムレータのＵ字管９ｄ、アキュムレータの油
戻し穴９ｅ、吸入管１０よりなっている。冷房運転時は
圧縮機１から吐出された高温・高圧の冷凍機油を含んだ
冷媒ガスは、オイルセパレータ入口管２ａからオイルセ
パレータ２に入る。油分離部２ｂで冷凍機油が分離され
オイルセパレータ２の底部にたまる。ガス冷媒はオイル
セパレータ出口管２ｃから四方弁３を通り室外熱交換器
８に入る。ここで放熱凝縮して液冷媒となって逆止弁６
を通り、膨張機構５に入る。ここで減圧して低圧の二相
冷媒となって、室内熱交換器４に入る。ここで吸熱蒸発
して四方弁３を通り、アキュムレータの入口管９ａから
アキュムレータ９に入る。ここで未蒸発冷媒は分離され
底部に溜る。ガス冷媒はＵ字管９ｄを通り、吸入管１０
から圧縮機１に吸込まれ圧縮される。一方、アキュムレ
ータ９の底部に溜った冷凍機油を含む液冷媒は油戻し穴
９ｅから適量Ｕ字管９ｄ内に吸込まれ、圧縮機１の吸入
管１０を介して圧縮機１に吸込まれ、潤滑に供する。一
方、オイルセパレータ２の底部に溜った冷凍機油は油戻
し管２ｄから流量調整管２ｅを通って、圧縮機１の吸入
管１０に合流し圧縮機１に吸込まれる。このようにオイ
ルセパレータ２とアキュムレータ９の油戻し機能によ
り、圧縮機１の冷凍機油が不足しないようなっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の空気調和機
には解決すべき次の課題があった。

【０００４】即ち、従来の空気調和機においては、アキ
ュムレータ９の油戻し穴９ｅは大きさが一定のため、油
戻し穴９ｅから戻る液冷媒の量は変化が少い。一方、オ
イルセパレータ２で分離された冷凍機油は、ほぼ吐出ガ
ス温度に近く、高温である。アキュムレータ９からの液
冷媒とオイルセパレータ２からの冷凍機油は、吸入管１
０で合流して圧縮機１に吸込まれる。このため、高負荷
運転時は吐出ガス温度が高いため、吸入管１０の温度が
上昇し圧縮機１が異常過熱する。また、低負荷時は吐出
ガス温度が低く、吸入管１０の温度が低下し圧縮機１の
内部温度が過度に低下する欠点があった。

【０００５】一方、圧縮機１が停止中はアキュムレータ
９の下方にある油戻し穴９ｅからアキュムレータ９内の
液冷媒がアキュムレータのＵ字管９ｄ内に入り込むた
め、圧縮機１の起動時、アキュムレータのＵ字管９ｄ内
に溜った液冷媒が圧縮機１に吸込まれ液圧縮による故障
や、圧縮機１内の冷凍機油が希釈され焼き付く欠点があ
る。

【０００６】本発明は上記課題解決のため、吸入管の温
度変化範囲を所定値に収めると共に、起動時に液戻りを
生じることのない空気調和機を提供することを目的とす
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題の解決
手段として、圧縮機の吸入側にアキュムレータを配する
と共に圧縮機の吐出側にオイルセパレータを配し、同オ
イルセパレータで分離された油を油戻し回路を介して圧
縮機吸入管へ戻すようにした空気調和機において、前記
アキュムレータをその出口管に対してアキュムレータ底
部から開閉弁及び流量調整管を有する油戻し管を接続し
た構成とすると共に、同開閉弁を前記油戻し回路の圧縮
機吸入管への接続部の前後の温度を検出しその温度差に
応じて開閉する制御手段を具備してなることを特徴とす
る空気調和機を提供しようとするものである。

【０００８】

【作用】本発明は上記のように構成されるので次の作用
を有する。

【０００９】即ち、アキュムレータをその出口管に対し
てアキュムレータ底部から開閉弁及び流量調整管を有す
る油戻し管を接続した構成とし、かつ、上記開閉弁を、
油戻し回路の圧縮機吸入管への接続部の前後の温度を検
出し、その温度差に応じて開閉する制御手段を備えるの
で、オイルセパレータ内の高温の冷凍機油は、油戻し
管、流量調整管を通り、圧縮機の吸入管に合流し、合流
後の吸入管温度が上昇し、合流前の吸入管温度と温度差
が生じると、この温度差をセンサで検知し、所定の温度
差となるように開閉弁を制御手段で制御して、アキュム
レータ底部から液冷媒を同開閉弁及び流量調整管を通し
吸入管に流す。

【００１０】流量調整管はそれぞれ所定の流量抵抗をも
っている。この結果、圧縮機の過度の昇温、降温が抑止
される。

【００１１】また、圧縮機の停止中は、開閉弁を閉とし
てアキュムレータ内の液冷媒をアキュムレータ出口管に
流入させない。圧縮機起動時は所定時間後に開とする。
これにより圧縮機の起動時の液戻りが防止される。

【００１２】

【実施例】本発明の第１、第２実施例を図１、図２によ
り説明する。なお、従来例と同様の構成部品には同符号
を付し、必要ある場合を除き説明を省略する。

【００１３】（第１実施例）第１実施例を図１により説
明する。図１は本実施例の空気調和機の冷媒回路図で、
図において、本実施例の理解を容易にするため、従来例
との相違点比較の形で説明すると、９Ａはアキュムレー
タで、従来のアキュムレータ９（図３）に比べると、従
来のＵ字管９ｄと油戻し穴９ｅとが廃止され、その代り
に本実施例においては、アキュムレータ９Ａの底部に油
戻し管９ｃ、出口管９ｂが設けられ、油戻し管９ｃから
は開閉弁１３、流量調整管１４が直列状に出口管９ｂ下
流に連通して設けられている点が異なる。油戻し管９ｃ
の入口はアキュムレータ９Ａの底部に近接して設けら
れ、かつ、流量調整管１４は所定の流量抵抗を付与され
ている。圧縮機１の吸入管１０には、流量調整管２ｅの
合流する前流側に温度センサ１２が、後流側に温度セン
サ１１がそれぞれ設けられ、別に設けられた、開閉弁１
３制御用の制御手段１５に配線結合されている。その他
の構成は図３の従来例と同様である。

【００１４】次に上記構成の作用について説明する。

【００１５】図１において、オイルセパレータ２内の高
温の冷凍機油は油戻し管２ｄ、流量調整管２ｅを通り圧
縮機１の吸入管１０に合流し、圧縮機１に吸込まれ潤滑
に使われる。一方、合流後の吸入管１０の温度は上昇す
るため、合流前の吸入管１０の温度と温度差が生じる。
これを温度センサ１１，１２で検知して、制御手段１５
に入力する。制御手段１５はこの入力値により所定の温
度差となるように開閉弁１３を制御し、アキュムレータ
９Ａ内の冷凍機油を含む液冷媒はアキュムレータ９Ａの
底部より油戻し管９ｃ、開閉弁１３、流量調整管１４を
通り、アキュムレータの出口管９ｂに合流する。そして
吸入管１０を通り圧縮機１に吸込まれる。上記温度差が
所定値より大きい時は、制御手段１５が開閉弁１３を
開、小さい時は閉とする。

【００１６】一方、圧縮機１の停止中は、制御手段１５
が開閉弁１３を閉として、アキュムレータ９Ａ内の液を
アキュムレータの出口管９ｂ内に流入させない。圧縮機
１の起動時は所定時間後に開閉弁１３を開として通常運
転とする。これにより起動時の圧縮機１への液もどりを
防止する。

【００１７】以上の通り、第１実施例によれば、運転
中、オイルセパレータ２からの油戻し管２ｄと吸入管１
０との合流点近傍の温度が、合流前後で所定値を越えた
場合は、温度センサ１１，１２でその温度（差）を入力
される制御手段１５が開閉弁１３を開閉制御して、温度
が適正範囲に収まるよう働くので、運転負荷の高低に拘
らず、圧縮機１が常に正常運転を維持できるという利点
がある。

【００１８】また、停止中は制御手段１５が開閉弁１３
を閉じるので、アキュムレータ９Ａ内の液は出口管９ｂ
内に入ることができず、起動時に圧縮機１への液もどり
がないので液圧縮による故障や、冷凍機油が希釈されて
焼付きを生じると云った不具合がなくなるという利点が
ある。

【００１９】（第２実施例）第２実施例を図２により説
明する。図２は本実施例のアキュムレータ９Ａ近傍の図
で、第１実施例では開閉弁１３、流量調整管１４が各１
個であったのに対し、本実施例では各２個が並列に設け
られている点のみが相違し、その他は第１実施例と同様
である。

【００２０】即ち、図２において、１３ａ，１３ｂは開
閉弁、１４ａ，１４ｂは流量調整管で、開閉弁１３ａと
流量調整管１４ａとは直列に油戻し管９ｃから出口管９
ｂの下流部に連通されており、これに並列して開閉弁１
３ｂと流量調整管１４ｂとが直列に連通されている。な
お、開閉弁１３ａ，１３ｂは図示しない制御手段１５に
配線結合されている。

【００２１】次に上記構成の作用について説明する。

【００２２】第１実施例と同様、制御手段１５が開閉弁
１３ａ、開閉弁１３ｂを開閉することにより、圧縮機１
に吸込まれる、冷凍機油を含んだ液冷媒の流量を巾広く
調整する。

【００２３】一方、圧縮機１の停止中は、開閉弁１３
ａ，１３ｂを閉として、アキュムレータ９Ａ内の液をア
キュムレータ出口管９ｂ内に流入させない。圧縮機１の
起動時は所定時間後に開閉弁１３ａ，１３ｂを開として
通常運転とする。これにより起動時の圧縮機１の液もど
りを防止する。

【００２４】本実施例の場合は液流量の調整範囲が広い
という利点がある。

【００２５】

【発明の効果】本発明は上記のように構成されるので次
の効果を有する。

【００２６】即ち、本発明の空気調和機においては、オ
イルセパレータからの油戻しにより圧縮機の吸入管が温
度上昇すると、吸入管上の油戻しの合流前後の温度差が
自動的に検知され、温度差が適正となるように、アキュ
ムレータから圧縮機へ戻る液量を調整するため、吐出ガ
ス温度が高い高負荷運転から吐出ガス温度が低い低負荷
時まで圧縮機の内部温度を適正に保つことができる。

【００２７】一方、圧縮機が停止中は、上記温度差が生
じないのでアキュムレータ油戻し管出口の開閉弁を閉と
するため、起動時に生じる圧縮機への液もどりがなく、
これにより液圧縮による故障や冷凍機油の希釈による焼
付きがなくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例の空気調和機の冷媒回路
図、

【図２】本発明の第２実施例の空気調和機の冷媒回路
図、

【図３】従来の空気調和機を示す冷媒回路図である。

【符号の説明】

１ 圧縮機 ２ オイルセパレータ ２ｄ 油戻し管 ２ｅ 流量調整管 ９Ａ アキュムレータ ９ｂ 出口管 ９ｃ 油戻し管 １０ 吸入管 １１，１２ 温度センサ １３，１３ａ，１３ｂ 開閉弁 １４，１４ａ，１４ｂ 流量調整管 １５ 制御手段

フロントページの続き (72)発明者 佐々倉 正彦 愛知県西春日井郡西枇杷島町字旭町３丁目 １番地 三菱重工業株式会社エアコン製作 所内 (72)発明者 小川 孝 愛知県名古屋市中村区岩塚町字九反所60番 地の１ 中菱エンジニアリング株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧縮機の吸入側にアキュムレータを配す
   ると共に圧縮機の吐出側にオイルセパレータを配し、同
   オイルセパレータで分離された油を油戻し回路を介して
   圧縮機吸入管へ戻すようにした空気調和機において、前
   記アキュムレータをその出口管に対してアキュムレータ
   底部から開閉弁及び流量調整管を有する油戻し管を接続
   した構成とすると共に、同開閉弁を前記油戻し回路の圧
   縮機吸入管への接続部の前後の温度を検出しその温度差
   に応じて開閉する制御手段を具備してなることを特徴と
   する空気調和機。