JPH085167A

JPH085167A - 空気調和装置

Info

Publication number: JPH085167A
Application number: JP13458294A
Authority: JP
Inventors: Koichi Endo; 浩一遠藤
Original assignee: NipponDenso Co Ltd
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1994-06-16
Filing date: 1994-06-16
Publication date: 1996-01-12
Anticipated expiration: 2018-11-17
Also published as: JP3467837B2

Abstract

(57)【要約】【目的】運転中の室内熱交換器１１の能力低下を抑え
るとともに、冷凍サイクルのバランスの崩れを小さくし
て空調フィーリングを向上させること。【構成】室外ユニット２に設けられたオイル還流手段
は、冷凍機油と冷媒とを分離するためのオイル分離器２
６と、このオイル分離器２６より冷媒圧縮機４へ冷凍機
油を戻すための第１オイル還流管２７および第２オイル
還流管２８とから成る。第１オイル還流管２７は、一端
がオイル分離器２６の底面に開口し、第２オイル還流管
２８は、一端が第１オイル還流管２７の開口位置よりも
高いオイル分離器２６の側面に開口する。また、第１オ
イル還流管２７および第２オイル還流管２８には、それ
ぞれの還流管２７、２８を通ってオイル分離器２６より
冷媒圧縮機４へ還流する冷凍機油量を検出する油量検出
手段としての温度センサ２９、３０が設置されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、一台の室外ユニットに
対して複数台の室内ユニットを備える多室形の空気調和
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、図６に示すように、一台の室
外ユニット１００に対して複数台の室内ユニット２００
が並列に分岐接続された多室形空気調和装置が知られて
いる。この多室形空気調和装置は、冷媒圧縮機１１０よ
り吐出された冷媒の循環方向を四方弁１２０により切り
替えることで、室内ユニット２００の室内熱交換器２１
０を冷媒蒸発器として使用する冷房運転、および冷媒凝
縮器として使用する暖房運転を行なうことができる。

【０００３】しかし、この空気調和装置では、運転を停
止する室内ユニット２００がある場合に、以下の不具合
を生じる。例えば、一つの室内ユニット２００の運転が
停止される場合を考えると、暖房運転時では、室内熱交
換器２１０がガス側配管３００および四方弁１２０を介
して冷媒圧縮機１１０の冷媒吐出側と連通しているた
め、冷媒圧縮機１１０より吐出された高圧ガス冷媒が停
止中の室内熱交換器２１０内で凝縮滞留するとともに、
冷媒中に含まれる冷凍機油も冷媒と一緒に滞留する。

【０００４】冷房運転時では、液側配管４００に設けら
れた電磁開閉弁２２０が閉じることで、液側配管４００
中の液冷媒に冷凍機油が溶けて滞留する。また、電磁開
閉弁２２０の漏れによって室内熱交換器２１０へ液冷媒
が浸入する場合は、室内熱交換器２１０がガス側配管３
００および四方弁１２０を介して冷媒圧縮機１１０の冷
媒吸入側と連通しているため、冷媒はそのまま冷媒圧縮
機１１０に吸引されるが、電磁開閉弁２２０の漏れによ
る冷媒の流速は非常に小さいため、粘性の大きい冷凍機
油は冷媒圧縮機１１０に吸引されることなく、室内熱交
換器２１０のパイプ内壁に付着して滞留することにな
る。

【０００５】このような冷媒の滞留によるガス欠運転、
および冷凍機油の滞留による冷媒圧縮機の潤滑不足を解
消するために、特開平５−７７９４５号公報では、冷房
運転時に膨脹機構として作用する電動弁を設け、室内ユ
ニットの停止時間が一定時間経過した時に、前記電動弁
を所定時間だけ開弁する技術が開示されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記公報に
開示された従来技術では、冷媒配管の長さ、および空気
調和装置の施行状態等により、停止中の室内熱交換器へ
の時間当たりの冷凍機油滞留量が変化する。また、上記
のような多室形空気調和装置では、冷凍サイクル中にオ
イルセパレータを設置するのが通例であり、このオイル
セパレータでの分離性能が、負荷条件により、あるいは
オイルセパレータ内の初期貯油量の違いにより変化する
ため、停止中の室内熱交換器への時間当たりの滞油量が
大きく異なる。

【０００７】このため、安全をみて短サイクル時間で電
動弁を開弁し、且つ開弁時間を長くする必要が生じるこ
とから、電動弁の開弁時に停止中の室内熱交換器に冷媒
が流れ込むことによる運転中の室内熱交換器の能力低下
が大きくなるとともに、電動弁の開閉に伴って冷凍サイ
クルのバランスが頻繁に崩れることにより、空調フィー
リングの悪化を招くという問題がある。本発明は、上記
事情に基づいて成されたもので、その目的は、運転中の
室内熱交換器の能力低下を抑えるとともに、冷凍サイク
ルのバランスの崩れを小さくして空調フィーリングを向
上させることのできる空気調和装置の提供にある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、以下の技術的手段を備える。請求項１で
は、一台または複数台の冷媒圧縮機に対して並列に分岐
接続された複数の室内熱交換器を有するとともに、個々
の前記室内熱交換器に通じる各冷媒配管にそれぞれ介在
されて、開状態の時に前記冷媒配管を開き、閉状態の時
に前記冷媒配管を閉じる複数の開閉手段を備えた冷凍サ
イクルと、この冷凍サイクルで前記冷媒圧縮機の冷媒吐
出側に介在されて、前記冷媒圧縮機より吐出された冷媒
に含まれる冷凍機油を冷媒より分離して、前記冷媒圧縮
機へ還流させるオイル還流手段と、このオイル還流手段
により前記冷媒圧縮機へ還流する冷凍機油量を検出する
油量検出手段と、この油量検出手段の検出値を設定値と
比較する比較判定手段と、前記冷媒圧縮機の運転時に、
複数の前記開閉手段のうち閉状態の前記開閉手段がある
か否かを判定する閉状態判定手段と、この閉状態判定手
段で閉状態の前記開閉手段があると判定された場合にお
いて、前記比較判定手段で前記油量検出手段の検出値が
前記設定値以下であると判定された場合は、閉状態の前
記開閉手段のうち少なくとも１つを開状態とする開制御
を行なう制御手段とを備える。

【０００９】また、前記制御手段は、前記開制御を実行
した後、前記比較判定手段で前記油量検出手段の検出値
が前記設定値より大きいと判定された場合は、前記開制
御によって開状態となった前記開閉手段を再び閉状態と
する閉制御を行なうことを特徴とする。

【００１０】前記オイル還流手段は、冷媒と冷凍機油と
を分離して、その分離した冷凍機油を貯留するオイル分
離器と、一端が前記オイル分離器内に開口して他端が前
記冷媒圧縮機の冷媒吸入口に連絡されたオイル還流管と
を有し、前記油量検出手段は、前記オイル還流管を流れ
る冷凍機油の温度を検出する油温検出手段を有し、この
油温検出手段の検出値に基づいて前記オイル分離器より
前記冷媒圧縮機へ還流する冷凍機油量を検出することを
特徴とする。

【００１１】前記オイル還流管は、前記オイル分離器に
貯留された冷凍機油が所定量減少した時に、冷凍機油と
ともにガス冷媒が前記オイル分離器より流出するよう
に、前記一端が前記オイル分離器の底面より所定の高さ
位置に開口することを特徴とする。

【００１２】前記油量検出手段は、前記オイル分離器に
貯留された冷凍機油の液面を検出する液面検出手段を有
し、この液面検出手段の検出値に基づいて前記オイル分
離器より前記冷媒圧縮機へ還流する冷凍機油量を検出す
ることを特徴とする。

【００１３】前記室内熱交換器は、内部を流れる低温低
圧の冷媒との熱交換によって通過する空気を冷却する冷
房用熱交換器であることを特徴とする。また、前記室内
熱交換器は、内部を流れる高温高圧の冷媒との熱交換に
よって通過する空気を加熱する暖房用熱交換器であるこ
とを特徴とする。

【００１４】前記冷凍サイクルは、冷房運転と暖房運転
との切り替えに応じて前記冷媒圧縮機より吐出された冷
媒の循環方向を切り替える循環方向切替手段を有し、前
記室内熱交換器は、前記冷房運転の時に低温低圧の冷媒
が供給されて、その低温低圧の冷媒との熱交換によって
通過する空気を冷却する冷房用熱交換器として機能し、
前記暖房運転の時に高温高圧の冷媒が供給されて、その
高温高圧の冷媒との熱交換によって通過する空気を加熱
する暖房用熱交換器として機能することを特徴とする。

【００１５】前記開閉手段は、冷媒の流れ方向において
前記室内熱交換器の上流側に設置されたことを特徴とす
る。また、前記開閉手段は、弁開度に応じて通過する冷
媒流量を調節する流量調節機能を有し、この流量調節機
能によって冷房運転時に前記室内熱交換器へ供給される
冷媒を減圧膨脹することを特徴とする。

【００１６】

【作用および発明の効果】上記構成より成る本発明の空
気調和装置は、冷媒圧縮機の運転時に閉状態（冷媒配管
を閉じた状態）の開閉手段があると判定された場合に、
冷媒圧縮機へ還流する冷凍機油量が設定値以下の場合
は、冷凍機油がサイクル内（特に停止中の室内熱交換器
内）に滞留していると判断して、閉状態の開閉手段を開
状態とする。これにより、停止中の室内熱交換器にも冷
媒が流れることにより、サイクル内に滞留していた冷凍
機油を冷媒圧縮機へ戻すことができる。この時、閉状態
の開閉手段が２つ以上ある場合は、閉状態の開閉手段を
すべて開状態としても良いが、少なくとも１つの開閉手
段を開状態としても良い。

【００１７】また、閉状態の開閉手段を開状態とした
後、冷媒圧縮機へ還流する冷凍機油量が増加して油量検
出手段の検出値が設定値より大きくなった場合は、サイ
クル内に滞留する冷凍機油量が少ない、あるいは滞留し
ていないと判断して、開状態となった開閉手段を再び閉
状態とする。

【００１８】このように、本発明では、冷媒圧縮機へ還
流する冷凍機油量に基づいて開閉手段の開閉制御を行な
うことにより、停止中の室内熱交換器に対応する開閉手
段を必要な時（冷凍機油が滞留していると判断した時）
だけ開状態とすることができる。従って、従来のよう
に、停止時間が一定時間経過した時に一律に電動弁を開
弁する場合と比較して、開閉手段を開状態とする頻度が
少なくなる。その結果、停止中の室内熱交換器に対応す
る開閉手段が開状態となることで生じる冷凍サイクルの
バランスの崩れを小さくすることができるため、空調フ
ィーリングの向上を図ることができる。

【００１９】また、冷媒圧縮機へ還流する冷凍機油量の
増加に伴って油量検出手段の検出値が設定値より大きく
なった場合に、開閉手段を再び閉状態とすることによ
り、開閉手段を開状態とする時間を必要最小限に留める
ことが可能となる。従って、停止中の室内熱交換器に冷
媒が流れることにより生じる運転中の室内熱交換器の能
力低下の程度を小さく抑えることができる。

【００２０】なお、本発明の空気調和装置は、室内熱交
換器を冷房用熱交換器として使用する冷房サイクル、室
内熱交換器を暖房用熱交換器として使用する暖房サイク
ル、あるいは、冷媒圧縮機より吐出された冷媒の循環方
向を切り替えることにより、冷房運転時に室内熱交換器
を冷房用熱交換器として使用し、暖房運転時に室内熱交
換器を暖房用熱交換器として使用するヒートポンプサイ
クルとして適用することができる。

【００２１】

【実施例】次に、本発明の空気調和装置の一実施例を図
１〜５に基づいて説明する。図１は空気調和装置の全体
模式図である。本実施例の空気調和装置１は、冷凍サイ
クルを構成する室外ユニット２と室内ユニット３とを備
え、一台の室外ユニット２に対して複数台（本実施例で
は２台）の室内ユニット３が設置されている。

【００２２】室外ユニット２は、冷媒圧縮機４、オイル
還流手段（後述する）、四方弁５、室外熱交換器６、室
外絞り７、アキュムレータ８、およびこれらの各部品を
接続する冷媒配管（ガス側配管９と液側配管１０）より
構成されている。室内ユニット３は、室内熱交換器１
１、室内絞り１２、第１電磁弁１３（本発明の開閉手
段）、第２電磁弁１４（本発明の開閉手段）、第１逆止
弁１５、第２逆止弁１６、およびこれらの各部品を接続
する冷媒配管（ガス側配管１７と液側配管１８：共に本
発明の冷媒配管）より構成されている。

【００２３】冷媒圧縮機４は、外部の駆動源（図示しな
い）によって回転駆動されることにより、吸入したガス
冷媒を圧縮して吐出する。オイル還流手段は、冷媒圧縮
機４より吐出された冷媒に含まれる冷凍機油を冷媒より
分離して冷媒圧縮機４へ還流させるものである。このオ
イル還流手段の構造および作用については後述する。

【００２４】四方弁５は、ガス側配管９に介在されて、
冷媒圧縮機４より吐出された冷媒の循環方向を運転モー
ド（冷房モード、暖房モード）に応じて切り替えるもの
である。なお、図１に冷房運転時の冷媒の流れを実線矢
印Ｃで示し、暖房運転時の冷媒の流れを破線矢印Ｈで示
す。室外熱交換器６は、室外熱交換器６の前面に配され
た室外ファン１９の送風を受けて外気と冷媒との熱交換
を行なうもので、冷房運転時には冷媒凝縮器として機能
し、暖房運転時には冷媒蒸発器として機能する。

【００２５】室外絞り７は、液側配管１０に設けられ
て、冷房運転時に室外熱交換器６より流出する冷媒、お
よび暖房運転時に室外熱交換器６へ流入する冷媒を減圧
膨脹させるものであり、本実施例ではキャピラリチュー
ブを使用する。アキュムレータ８は、冷媒圧縮機４の冷
媒吸入側でガス側配管９に介在されて、冷媒圧縮機４へ
還流する冷媒を気液分離して液冷媒を貯留し、気相冷媒
のみを冷媒圧縮機４へ送り出すものである。

【００２６】室内熱交換器１１は、内部を流れる冷媒と
室内ファン２０より送風された空気との熱交換を行なう
もので、冷房運転時には冷媒蒸発器として機能し、暖房
運転時には冷媒凝縮器として機能する。室内絞り１２
は、液側配管１８に設けられて、冷房運転時に室内熱交
換器１１へ流入する冷媒、および暖房運転時に室内熱交
換器１１より流出する冷媒を減圧膨脹させるものであ
り、本実施例ではキャピラリチューブを使用する。

【００２７】第１電磁弁１３は、液側配管１８に介在さ
れて、通電を受けて（ＯＮ）開弁する（本発明で言う開
状態）ことで液側配管１８を開き、通電が停止されて
（ＯＦＦ）閉弁する（本発明で言う閉状態）ことで液側
配管１８を閉じる。なお、この第１電磁弁１３と室内熱
交換器１１との間に室内絞り１２が設けられている。第
２電磁弁１４は、ガス側配管１７に介在されて、第１電
磁弁１３と同様に、通電を受けて開弁することでガス側
配管１７を開き、通電が停止されて閉弁することでガス
側配管１７を閉じる。なお、第１電磁弁１３および第２
電磁弁１４は、それぞれ制御装置２１（図３参照）によ
って通電制御される。

【００２８】第１逆止弁１５は、第１電磁弁１３を迂回
する第１迂回路２２に配されて、暖房運転時に室内熱交
換器１１より流出して室内絞り１２で減圧された冷媒を
通過させることができる（冷媒の流れ方向を矢印で示
す）。第２逆止弁１６は、第２電磁弁１４を迂回する第
２迂回路２３に配されて、冷房運転時に室内熱交換器１
１より流出した冷媒を通過させることができる（冷媒の
流れ方向を矢印で示す）。

【００２９】各室内ユニット３は室外ユニット２に対し
て、液側の連絡配管２４およびガス側の連絡配管２５に
より並列に分岐接続されている。

【００３０】上述のオイル還流手段は、図２に示すよう
に、冷媒圧縮機４の冷媒吐出側に接続されるガス側配管
９に介在されたオイル分離器２６と、このオイル分離器
２６と冷媒圧縮機４の冷媒吸入側に接続されるガス側配
管９とを連絡する２本のオイル還流管（第１オイル還流
管２７と第２オイル還流管２８）より構成される。

【００３１】オイル分離器２６は、冷媒と冷凍機油とを
遠心分離する分離室２６ａと、この分離室２６ａで分離
された冷凍機油を貯留する貯留室２６ｂとから成る。分
離室２６ａには、冷媒圧縮機４より吐出されたガス冷媒
が流入する流入口２６ｃと、この分離室２６ａで冷凍機
油を分離したガス冷媒が流出する流出口２６ｄとが設け
られている。貯留室２６ｂは、分離室２６ａの下方に位
置し、分離室２６ａでガス冷媒より分離した冷凍機油が
自重により落下して貯留される。

【００３２】第１オイル還流管２７は、一端がオイル分
離器２６の底面に開口して、他端がガス側配管９に連絡
されている。第２オイル還流管２８は、一端が第１オイ
ル還流管２７の開口位置よりも高いオイル分離器２６の
側面に開口して、他端がガス側配管９に連絡されてい
る。

【００３３】この第１オイル還流管２７および第２オイ
ル還流管２８には、オイル分離器２６より冷媒圧縮機４
へ最適量の冷凍機油が戻るように、それぞれ抵抗２７
ａ、２８ａが設けられている。但し、第２オイル還流管
２８より第１オイル還流管２７の方が流通抵抗が小さく
なるように（つまり第２オイル還流管２８より第１オイ
ル還流管２７の方が流れやすい）、それぞれの抵抗２７
ａ、２８ａが設定されている。

【００３４】また、オイル分離器２６の側面に開口する
第２オイル還流管２８の開口径は、オイル分離器２６の
底面に開口する第１オイル還流管２７の開口径に比べて
大きく設定してある。なお、第２オイル還流管２８の開
口位置（オイル分離器２６の底面からの高さＨ）および
開口径は、空気調和装置１の使用し得る負荷条件、およ
び空気調和装置１の大きさにより決定されている。

【００３５】さらに、第１オイル還流管２７および第２
オイル還流管２８には、本発明の油量検出手段として、
それぞれ第１オイル還流管２７および第２オイル還流管
２８を流れる冷凍機油の温度を検出する温度センサ２
９、３０が設けられている。

【００３６】制御装置２１は、マイクロコンピュータ
（図示しない）を内蔵するもので、操作パネル３１（図
３参照）で設定された所望の空調状態が得られるよう
に、四方弁５、室外ファン１９、室内ファン２０、第１
電磁弁１３、および第２電磁弁１４の通電制御を行なう
とともに、何方か一台（３台以上の場合は少なくとも１
台）の室内ユニット３の運転が停止された場合に、冷凍
機油のサイクル内での滞留を防止するための冷凍機油滞
留防止制御（後述する）を実行する。なお、室内ユニッ
ト３の運転を停止するとは、室内ファン２０の作動を停
止するとともに、室内熱交換器１１に冷媒が流れないよ
うに、第１電磁弁１３または第２電磁弁１４の通電制御
を行なうことである。

【００３７】次に、本実施例の作動を説明する。イ）冷房モード冷房モード時は、冷媒圧縮機４より吐出された冷媒が、
オイル分離器２６→四方弁５→室外熱交換器６へ導かれ
て、この室外熱交換器６で室外ファン１９の送風を受け
て凝縮液化される。その後、室外熱交換器６→室外絞り
７→第１電磁弁１３（この時第１電磁弁１３：ＯＮ）→
室内絞り１２→室内熱交換器１１へ送られる。この室内
熱交換器１１では、室外絞り７および室内絞り１２で減
圧膨脹された低温低圧の冷媒が室内ファン２０により送
風された空気との熱交換によって蒸発し、室内熱交換器
１１を通過する空気を冷却する。その後、室内熱交換器
１１→第２逆止弁１６（この時第２電磁弁１４：ＯＦ
Ｆ）→四方弁５→アキュムレータ８を順に流れて、再び
冷媒圧縮機４に吸引される。

【００３８】ロ）暖房モード暖房モード時は、冷媒圧縮機４より吐出された冷媒が、
オイル分離器２６→四方弁５→第２電磁弁１４（この時
第２電磁弁１４：ＯＮ）→室内熱交換器１１へ導かれ
て、この室内熱交換器１１で室内ファン２０の送風を受
けて凝縮液化し、室内熱交換器１１を通過する空気を加
熱する。その後、室内熱交換器１１→室内絞り１２→第
１逆止弁１５（この時第１電磁弁１３：ＯＦＦ）→室外
絞り７→室外熱交換器６へ送られる。この室外熱交換器
６では、室内絞り１２および室外絞り７で減圧膨脹され
た低温低圧の冷媒が室外ファン１９により送風された空
気（外気）との熱交換によって蒸発する。その後、室外
熱交換器６→四方弁５→アキュムレータ８を順に流れ
て、再び冷媒圧縮機４に吸引される。

【００３９】上記の作動において、冷媒圧縮機４より吐
出されたガス冷媒に含まれる冷凍機油は、オイル分離器
２６でガス冷媒と分離されるが、完全に分離されること
はなく、少量の冷凍機油がガス冷媒とともに冷凍サイク
ルを循環して再び冷媒圧縮機４へ戻ることになる。この
ため、何方か一方の室内ユニット３の運転を停止する
と、その運転停止の室内ユニット３に冷凍機油が滞留し
て冷凍機油不足を招く。

【００４０】そこで、本実施例では、何方か一方の室内
ユニット３の運転を停止した場合に、制御装置２１によ
り以下の冷凍機油滞留防止制御が行なわれる。この冷凍
機油滞留防止制御について、図４に示すフローチャート
に基づいて説明する。

【００４１】まず、制御装置２１の閉状態判定手段によ
り、何方か一方の室内ユニット３の運転が停止されたか
否かを判定する（ステップＳ１）。この判定は、操作パ
ネル３１より出力される操作信号によって判定すること
ができるが、室内ファン２０の通電状態で判断しても良
いし、冷房運転時であれば第１電磁弁１３、暖房運転時
であれば第２電磁弁１４の通電状態で判定しても良い。
つまり、室内ファン２０がＯＦＦ、冷房運転時であれば
第１電磁弁１３がＯＦＦ、暖房運転時であれば第２電磁
弁１４がＯＦＦの時に室内ユニット３の運転が停止され
たと判定することができる。

【００４２】この判定結果がＮＯの場合、つまり２台の
室内ユニット３が共に運転されている場合は、冷凍機油
滞留防止制御を実行する必要がないため、処理を停止す
る。ステップＳ１の判定結果がＹＥＳの場合、つまり何
方か一方の室内ユニット３の運転が停止された場合は、
制御装置２１の比較判定手段により、温度センサ２９と
温度センサ３０の各検出値の差（Ｔａ−Ｔｂ）が設定値
Ｔ1 より大きいか否かを判定する（ステップＳ２）。

【００４３】ここで、運転を停止した室内ユニット３に
冷凍機油が滞留していくと、オイル分離器２６の貯留室
２６ｂに貯留された冷凍機油量が除々に減少していく。
そして、貯留室２６ｂの冷凍機油面（図２のＡ位置）が
第２オイル還流管２８の開口上端位置（図２のＢ位置）
まで下がると、第２オイル還流管２８より流出する冷凍
機油にガス冷媒が混在する。一方、オイル分離器２６の
底面に開口する第１オイル還流管２７には、冷凍機油の
みが流出する。

【００４４】冷凍機油に混在して流れるガス冷媒は、第
２オイル還流管２８に設けられた抵抗２８ａによって減
圧されて温度が低下するため、冷凍機油のみが流出する
第１オイル還流管２７に設置された温度センサ２９の検
出値Ｔａより第２オイル還流管２８に設置された温度セ
ンサ３０の検出値Ｔｂの方が低くなる。さらに、冷凍機
油面がＢ→Ｃ→Ｄと下がるに連れて、第２オイル還流管
２８に混在するガス冷媒の割合が多くなることから、図
５に示すように、温度センサ３０の検出値Ｔｂは除々に
低くなり、温度センサ２９の検出値Ｔａとの差は拡大す
る。その後、貯留室２６ｂの冷凍機油面が第２オイル還
流管２８の開口下端位置（図２のＤ位置）より低下する
と、温度センサ３０の検出値Ｔｂが第２オイル還流管２
８を流れるガス冷媒の温度で一定となる。

【００４５】このため、温度センサ２９と温度センサ３
０の各検出値の差（Ｔａ−Ｔｂ）が設定値Ｔ1 以上とな
る場合は、第２オイル還流管２８よりガス冷媒が冷凍機
油に混在して流出していると判断することができる。そ
こで、ステップＳ２の判定結果がＹＥＳの場合は、ステ
ップＳ３の処理（本発明の開制御）で運転を停止した室
内ユニット３の第１電磁弁１３（冷房運転時）または第
２電磁弁１４（暖房運転時）を一旦ＯＮすることによ
り、運転停止の室内ユニット３の室内熱交換器１１に冷
媒を流して、滞留していた冷凍機油を冷媒とともに冷媒
圧縮機４へ還流させることができる。なお、ステップＳ
２の判定結果がＮＯの場合は、判定結果がＹＥＳになる
までステップＳ２を繰り返す。

【００４６】続いて、ステップＳ３を実行した後、比較
判定手段により、温度センサ２９の検出値Ｔａと温度セ
ンサ３０の検出値Ｔｂとの差が設定値Ｔ2 （但しＴ1 ＞
Ｔ2）より小さいか否かを判定する（ステップＳ４）。
この判定結果がＹＥＳの場合、つまりＴａ−Ｔｂ＜Ｔ2
の場合は、第１電磁弁１３または第２電磁弁１４の開弁
に伴って、運転停止中の室内ユニット３に滞留していた
冷凍機油が還流し、オイル分離器２６内の冷凍機油面が
上昇していると判断することができる。

【００４７】そこで、一旦ＯＮされた第１電磁弁１３
（冷房運転時）または第２電磁弁１４（暖房運転時）を
ＯＦＦして（ステップＳ５・本発明の閉制御）、通常の
運転モードに復帰する。なお、ステップＳ４の判定結果
がＮＯの場合は、ステップＳ３へ戻り、ステップＳ４の
判定結果がＹＥＳとなるまで、第１電磁弁１３または第
２電磁弁１４の開弁状態を保つ。

【００４８】このように、本実施例では、オイル分離器
２６より冷媒圧縮機４へ還流する冷凍機油の不足が検出
された時だけ第１電磁弁１３（冷房運転時）または第２
電磁弁１４（暖房運転時）の開閉制御を行なうことがで
きるため、第１電磁弁１３または第２電磁弁１４を開弁
する頻度が少なくなる。これにより、第１電磁弁１３ま
たは第２電磁弁１４が開弁した時の冷凍サイクルバラン
スの頻繁な崩れがなくなることで空調フィーリングが向
上する。

【００４９】また、本実施例では、負荷条件、配管長、
室内ユニット３の台数、空気調和装置１の施行状態等の
相違、および第１電磁弁１３、第２電磁弁１４の漏れの
ばらつきによらず、冷媒圧縮機４の冷凍機油不足を安
定、且つ未然に防止することができる。

【００５０】〔変形例〕本実施例では、オイル分離器２
６より冷媒圧縮機４へ還流する冷凍機油量の不足を２つ
の温度センサ２９、３０の検出値に基づいて判断した
が、オイル分離器２６内に貯留された冷凍機油の液面を
検出する液面検出手段を設けて、この液面検出手段の検
出値に基づいて冷凍機油量の不足を判断することもでき
る。

【００５１】本実施例では、運転モードに応じて冷媒圧
縮機４より吐出された冷媒の循環方向を四方弁５によっ
て切り替えるヒートポンプ式冷凍サイクルを説明した
が、本発明の冷凍サイクルは、室内熱交換器１１を冷房
用熱交換器（冷媒蒸発器）として使用する冷房サイク
ル、または室内熱交換器１１を暖房用熱交換器（冷媒凝
縮器）として使用する暖房サイクルに適用することもで
きる。

【００５２】本実施例では、室外絞り７と室内絞り１２
の２つの減圧手段を設けたが、第１電磁弁１３に減圧膨
脹機能を持たせることで、室外絞り７および室内絞り１
２を廃止することもできる。つまり、第１電磁弁１３
は、弁開度に応じて通過する冷媒流量を調節できる構造
として、この流量調節機能によって冷房運転時に室内熱
交換器１１へ供給される冷媒を減圧膨脹する。

【００５３】本実施例では、室内ユニット３を２台設置
した場合を例示したが、３台以上設置した場合におい
て、運転を停止した室内ユニット３が２台以上あって
も、少なくとも１台の室内ユニット３について冷凍機油
滞留防止制御を実行することができる。もちろん、運転
を停止したすべての室内ユニット３に対して冷凍機油滞
留防止制御を実行することで、早期に冷凍機油不足を解
消できることは言うまでもない。

【図面の簡単な説明】

【図１】空気調和装置の全体模式図である。

【図２】オイル還流手段の模式図である。

【図３】本実施例の制御系に係わるブロック図である。

【図４】本実施例の作動を示すフローチャートである。

【図５】オイル分離器内の冷凍機油面の位置とセンサ温
度との関係を示すグラフである。

【図６】従来技術に係わる空気調和装置の模式図であ
る。

【符号の説明】

１空気調和装置４冷媒圧縮機５四方弁（循環方向切替手段）１１室内熱交換器１３第１電磁弁（開閉手段）１４第２電磁弁（開閉手段）１７ガス側配管（冷媒配管）１８液側配管（冷媒配管）２１制御装置（制御手段）２６オイル分離器（オイル還流手段）２７第１オイル還流管（オイル還流手段）２８第２オイル還流管（オイル還流手段）２９温度センサ（油量検出手段）３０温度センサ（油量検出手段）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ａ）一台または複数台の冷媒圧縮機に対し
て並列に分岐接続された複数の室内熱交換器を有すると
ともに、個々の前記室内熱交換器に通じる各冷媒配管に
それぞれ介在されて、開状態の時に前記冷媒配管を開
き、閉状態の時に前記冷媒配管を閉じる複数の開閉手段
を備えた冷凍サイクルと、ｂ）この冷凍サイクルで前記冷媒圧縮機の冷媒吐出側に
介在されて、前記冷媒圧縮機より吐出された冷媒に含ま
れる冷凍機油を冷媒より分離して、前記冷媒圧縮機へ還
流させるオイル還流手段と、ｃ）このオイル還流手段により前記冷媒圧縮機へ還流す
る冷凍機油量を検出する油量検出手段と、ｄ）この油量検出手段の検出値を設定値と比較する比較
判定手段と、ｅ）前記冷媒圧縮機の運転時に、複数の前記開閉手段の
うち閉状態の前記開閉手段があるか否かを判定する閉状
態判定手段と、ｆ）この閉状態判定手段で閉状態の前記開閉手段がある
と判定された場合において、前記比較判定手段で前記油
量検出手段の検出値が前記設定値以下であると判定され
た場合は、閉状態の前記開閉手段のうち少なくとも１つ
を開状態とする開制御を行なう制御手段とを備えた空気
調和装置。
【請求項２】前記制御手段は、前記開制御を実行した
後、前記比較判定手段で前記油量検出手段の検出値が前
記設定値より大きいと判定された場合は、前記開制御に
よって開状態となった前記開閉手段を再び閉状態とする
閉制御を行なうことを特徴とする請求項１記載の空気調
和装置。
【請求項３】前記オイル還流手段は、冷媒と冷凍機油と
を分離して、その分離した冷凍機油を貯留するオイル分
離器と、一端が前記オイル分離器内に開口して他端が前
記冷媒圧縮機の冷媒吸入口に連絡されたオイル還流管と
を有し、前記油量検出手段は、前記オイル還流管を流れる冷凍機
油の温度を検出する油温検出手段を有し、この油温検出
手段の検出値に基づいて前記オイル分離器より前記冷媒
圧縮機へ還流する冷凍機油量を検出することを特徴とす
る請求項１または２記載の空気調和装置。
【請求項４】前記オイル還流管は、前記オイル分離器に
貯留された冷凍機油が所定量減少した時に、冷凍機油と
ともにガス冷媒が前記オイル分離器より流出するよう
に、前記一端が前記オイル分離器の底面より所定の高さ
位置に開口することを特徴とする請求項３記載の空気調
和装置。
【請求項５】前記油量検出手段は、前記オイル分離器に
貯留された冷凍機油の液面を検出する液面検出手段を有
し、この液面検出手段の検出値に基づいて前記オイル分
離器より前記冷媒圧縮機へ還流する冷凍機油量を検出す
ることを特徴とする請求項３または４記載の空気調和装
置。
【請求項６】前記室内熱交換器は、内部を流れる低温低
圧の冷媒との熱交換によって通過する空気を冷却する冷
房用熱交換器であることを特徴とする請求項１〜５の何
れかに記載の空気調和装置。
【請求項７】前記室内熱交換器は、内部を流れる高温高
圧の冷媒との熱交換によって通過する空気を加熱する暖
房用熱交換器であることを特徴とする請求項１〜５の何
れかに記載の空気調和装置。
【請求項８】前記冷凍サイクルは、冷房運転と暖房運転
との切り替えに応じて前記冷媒圧縮機より吐出された冷
媒の循環方向を切り替える循環方向切替手段を有し、前記室内熱交換器は、前記冷房運転の時に低温低圧の冷
媒が供給されて、その低温低圧の冷媒との熱交換によっ
て通過する空気を冷却する冷房用熱交換器として機能
し、前記暖房運転の時に高温高圧の冷媒が供給されて、
その高温高圧の冷媒との熱交換によって通過する空気を
加熱する暖房用熱交換器として機能することを特徴とす
る請求項１〜５の何れかに記載の空気調和装置。
【請求項９】前記開閉手段は、冷媒の流れ方向において
前記室内熱交換器の上流側に設置されたことを特徴とす
る請求項１〜８の何れかに記載の空気調和装置。
【請求項１０】前記開閉手段は、弁開度に応じて通過す
る冷媒流量を調節する流量調節機能を有し、この流量調
節機能によって冷房運転時に前記室内熱交換器へ供給さ
れる冷媒を減圧膨脹することを特徴とする請求項６また
は８記載の空気調和装置。