図面 (/)

技術 マルチ形空気調和機

出願人 三菱重工サーマルシステムズ株式会社
発明者 加藤隆博吉田純一中野学
出願日 2014年2月20日 (6年10ヶ月経過) 出願番号 2014-030829
公開日 2015年8月27日 (5年4ヶ月経過) 公開番号 2015-155775
状態 特許登録済
技術分野 気液分離装置、除霜装置、制御または安全装置 空調制御装置 不可逆サイクルによる圧縮式冷凍機械
主要キーワード 分岐ガス 室内コントローラ 積算運転 油回収運転 部分流 高圧保護 冷媒配管長 室外コントローラ
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2015年8月27日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (5)

課題

保護機能が作用するような高外気温下でも、油戻し制御の不成立が繰り返される事態を確実に解消し得るマルチ形空気調和機を提供することを目的とする。

解決手段

1台の室外機2に複数台室内機3A,3Bが並列に接続され、油戻し条件が満たされたとき、冷房サイクルにより圧縮機10の回転数および膨張弁31の開度を制御して油戻し運転を行う油戻し制御部40を備えたマルチ形空気調和機1において、油戻し制御部40は、油戻し運転時、圧縮機10の回転数が所要の油戻し回転数よりも低い回転数で運転されている場合、サーモON中の室内機3A,3Bの一部をサーモOFFさせて負荷を低減し、油戻し運転を行わせる負荷低減手段42,42Aを備えている。

概要

背景

ビル等の空調に供されるマルチ形空気調和機では、複数台室内機室外機とを接続する冷媒配管の長さが長くなる。このため、空気調和機運転中に、圧縮機から冷媒回路側に冷媒に伴われて流出された潤滑油が冷媒回路側に滞留し易くなることで、圧縮機側において油不足となる事態に陥りやすい。そこで、かかる空気調和機においては、圧縮機から冷媒回路側に流出した油を圧縮機内回収すべく、空気調和機の運転時間を積算して所定時間毎に、あるいは圧縮機からの油の流出量を算出し、それが所定量に達したことを検出して、油戻し運転を行うようにしている。

油戻し運転は、一般に冷凍サイクル冷房サイクルとし、室内機側冷房用膨張弁開度を上げるとともに、圧縮機の回転数を上げて冷媒の循環量および流速を増大させ、いわゆる液バック気味運転とすることにより行っており、これによって、熱交換器や冷媒配管等の冷媒回路中に滞留していた油を冷媒と共に圧縮機側へと洗い流し、圧縮機内に回収するようにしている(例えば、特許文献1,2参照)。

特許文献1には、圧縮機の停止時間を検出し、連続または積算での停止時間が所定時間以上となったとき、次の起動時に油回収運転を行うことにより、効果的かつ効率的に油回収を行い、冷凍サイクルの信頼性を向上したマルチ形空気調和機が示されている。
一方、特許文献2には、高外気温時において、高圧保護等により長時間に亘り油戻し運転が不成立となるのを解消するため、外気温設定値以上に上昇したとき、前もって強制的に油戻し運転を実行させるようにしたものが開示されている。

概要

保護機能が作用するような高外気温下でも、油戻し制御の不成立が繰り返される事態を確実に解消し得るマルチ形空気調和機を提供することを目的とする。1台の室外機2に複数台の室内機3A,3Bが並列に接続され、油戻し条件が満たされたとき、冷房サイクルにより圧縮機10の回転数および膨張弁31の開度を制御して油戻し運転を行う油戻し制御部40を備えたマルチ形空気調和機1において、油戻し制御部40は、油戻し運転時、圧縮機10の回転数が所要の油戻し回転数よりも低い回転数で運転されている場合、サーモON中の室内機3A,3Bの一部をサーモOFFさせて負荷を低減し、油戻し運転を行わせる負荷低減手段42,42Aを備えている。

目的

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、保護機能が作用するような高外気温下でも、油戻し制御の不成立が繰り返される事態を確実に解消し得るマルチ形空気調和機を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
1件

この技術が所属する分野

ライセンス契約や譲渡などの可能性がある特許掲載中! 開放特許随時追加・更新中 詳しくはこちら

請求項1

1台の室外機複数台室内機並列に接続され、油戻し条件が満たされたとき、冷房サイクルにより圧縮機回転数および膨張弁開度を制御して油戻し運転を行う油戻し制御部を備えているマルチ形空気調和機において、前記油戻し制御部は、油戻し運転時、前記圧縮機回転数が所要の油戻し回転数よりも低い回転数で運転されている場合、サーモON中の前記室内機の一部をサーモOFFさせて負荷を低減し、油戻し運転を行わせる負荷低減手段を備えていることを特徴とするマルチ形空気調和機。

請求項2

前記負荷低減手段は、油戻し運転の開始時、保護制御等により前記圧縮機回転数が所要の前記油戻し回転数よりも低い場合、サーモON中の前記室内機の一部をサーモOFFさせて負荷を低減し、前記圧縮機回転数を所要の前記油戻し回転数以上とした後、油戻し運転を開始する構成とされていることを特徴とする請求項1に記載のマルチ形空気調和機。

請求項3

前記負荷低減手段は、油戻し運転時に、前記圧縮機回転数が所要の前記油戻し回転数に未達の場合、サーモON中の前記室内機の一部をサーモOFFさせて負荷を低減した後、油戻し運転をリトライさせる構成とされていることを特徴とする請求項1に記載のマルチ形空気調和機。

請求項4

前記負荷低減手段は、サーモON中の前記室内機の一部をサーモOFFさせる際、前記室内機を1台ずつサーモOFFさせて負荷を漸次低減し、リトライ運転させる構成とされていることを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載のマルチ形空気調和機。

請求項5

前記負荷低減手段は、サーモON中の前記室内機の一部をサーモOFFさせる際、前記室内機を一定割合ずつサーモOFFさせて負荷を漸次低減し、リトライ運転させる構成とされていることを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載のマルチ形空気調和機。

請求項6

前記リトライ運転は、前記室内機の一部をサーモOFFさせて負荷を低減した後、一定の時間通常の冷房運転をし、運転を安定化した後に実行される構成とされていることを特徴する請求項4または5に記載のマルチ形空気調和機。

技術分野

0001

本発明は、冷媒回路側に流出した潤滑油回収し、圧縮機内に所定量の油を確保する油戻し運転を行わせる油戻し制御部を備えたマルチ形空気調和機に関するものである。

背景技術

0002

ビル等の空調に供されるマルチ形空気調和機では、複数台室内機室外機とを接続する冷媒配管の長さが長くなる。このため、空気調和機の運転中に、圧縮機から冷媒回路側に冷媒に伴われて流出された潤滑油が冷媒回路側に滞留し易くなることで、圧縮機側において油不足となる事態に陥りやすい。そこで、かかる空気調和機においては、圧縮機から冷媒回路側に流出した油を圧縮機内に回収すべく、空気調和機の運転時間を積算して所定時間毎に、あるいは圧縮機からの油の流出量を算出し、それが所定量に達したことを検出して、油戻し運転を行うようにしている。

0003

油戻し運転は、一般に冷凍サイクル冷房サイクルとし、室内機側冷房用膨張弁開度を上げるとともに、圧縮機の回転数を上げて冷媒の循環量および流速を増大させ、いわゆる液バック気味運転とすることにより行っており、これによって、熱交換器や冷媒配管等の冷媒回路中に滞留していた油を冷媒と共に圧縮機側へと洗い流し、圧縮機内に回収するようにしている(例えば、特許文献1,2参照)。

0004

特許文献1には、圧縮機の停止時間を検出し、連続または積算での停止時間が所定時間以上となったとき、次の起動時に油回収運転を行うことにより、効果的かつ効率的に油回収を行い、冷凍サイクルの信頼性を向上したマルチ形空気調和機が示されている。
一方、特許文献2には、高外気温時において、高圧保護等により長時間に亘り油戻し運転が不成立となるのを解消するため、外気温設定値以上に上昇したとき、前もって強制的に油戻し運転を実行させるようにしたものが開示されている。

先行技術

0005

特許第3418287号公報
特開2011−149659号公報

発明が解決しようとする課題

0006

上記のように、外気温が異常上昇したり、室外機が熱のり易い場所に設置されて使用されたりしていた場合、油戻し制御が実行されて圧縮機の回転数が上昇すると、冷媒の圧力が高圧圧力スイッチの設定値を超えてしまい、保護制御等により油戻し制御が不成立に終ることがある。このため、特許文献2のように、前もって強制的に油戻し運転を実行することも、長時間に亘る油戻し制御の不成立を解消する上での有効な対策の1つとなる。

0007

しかし、空気調和機が長時間継続して運転されることにより、油戻し制御が実行されることがある。この場合、高外気温下では、高圧または電流保護制御等により圧縮機の回転数が所要の油戻し回転数よりも低い運転状態から油戻し制御が実行されるため、圧縮機回転数が所要の油戻し回転数に到達せず、油戻し制御が不成立に終り、短時間の後に再び油戻し制御がリトライされ、それが繰り返される事態が発生し、効率の低下や信頼性および快適性の低下に繋がる等の課題があった。

0008

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、保護機能が作用するような高外気温下でも、油戻し制御の不成立が繰り返される事態を確実に解消し得るマルチ形空気調和機を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0009

上記した課題を解決するために、本発明のマルチ形空気調和機は、以下の手段を採用している。
すなわち、本発明に係るマルチ形空気調和機は、1台の室外機に複数台の室内機が並列に接続され、油戻し条件が満たされたとき、冷房サイクルにより圧縮機回転数および膨張弁開度を制御して油戻し運転を行う油戻し制御部を備えているマルチ形空気調和機において、前記油戻し制御部は、油戻し運転時、前記圧縮機回転数が所要の油戻し回転数よりも低い回転数で運転されている場合、サーモON中の前記室内機の一部をサーモOFFさせて負荷を低減し、油戻し運転を行わせる負荷低減手段を備えていることを特徴とする。

0010

本発明によれば、油戻し運転時、保護制御等により圧縮機回転数が所要の油戻し回転数よりも低い回転数で運転されている場合、サーモON中の室内機の一部をサーモOFFさせて負荷を低減し、油戻し運転を行わせる負荷低減手段を備えているため、高外気温下での高圧または電流保護制御等によって、圧縮機回転数が所要の油戻し回転数よりも低い回転数で運転されていた場合、システムとしては高負荷状態から油戻し制御が行われることとなり、この場合、保護制御によって圧縮機回転数が所要の油戻し回転数に達しない場合が発生し、油戻し制御不成立により油戻し制御が繰り返されることになるが、かかる場合でも、負荷低減手段によりサーモON中の室内機の一部をサーモOFFさせて負荷を低減することによって、圧縮機の回転数を所要の油戻し回転数を超える回転数とし、油戻し制御を成立させることができる。従って、油戻し制御が不成立により油戻し制御が繰り返される事態を回避し、運転効率の向上と信頼性の向上を図ることができるとともに、空調フィーリングの悪化を抑制することができる。

0011

さらに、本発明のマルチ形空気調和機は、上記のマルチ形空気調和機において、前記負荷低減手段は、油戻し運転の開始時、保護制御等により前記圧縮機回転数が所要の前記油戻し回転数よりも低い場合、サーモON中の前記室内機の一部をサーモOFFとして負荷を低減し、前記圧縮機回転数を所要の前記油戻し回転数以上とした後、油戻し運転を開始する構成とされていることを特徴とする。

0012

本発明によれば、負荷低減手段が、油戻し運転の開始時、保護制御等により圧縮機回転数が所要の油戻し回転数よりも低い場合、サーモON中の室内機の一部をサーモOFFとして負荷を低減し、圧縮機回転数を所要の油戻し回転数以上とした後、油戻し運転を開始する構成とされているため、高圧または電流保護制御等により圧縮機回転数が所要の油戻し回転数よりも低い運転状態から油戻し運転が開始される場合でも、負荷低減手段によりサーモON中の室内機の一部をサーモOFFとして負荷を低減し、圧縮機回転数を所要の油戻し回転数を超える回転数とした後、油戻し制御を実行することができる。従って、確実に所要の油戻し回転数に到達させ、油を洗い流すのに必要な冷媒の流速を確保して油戻し運転を行うことができ、油戻し制御不成立による油戻し制御の繰り返しを回避ないし低減することができる。

0013

さらに、本発明のマルチ形空気調和機は、上記のマルチ形空気調和機において、前記負荷低減手段は、油戻し運転時に、前記圧縮機回転数が所要の前記油戻し回転数に未達の場合、サーモON中の前記室内機の一部をサーモOFFとして負荷を低減した後、油戻し運転をリトライさせる構成とされていることを特徴とする。

0014

本発明によれば、負荷低減手段が、油戻し運転時に、圧縮機回転数が所要の油戻し回転数に未達の場合、サーモON中の室内機の一部をサーモOFFとして負荷を低減した後、油戻し運転をリトライさせる構成とされているため、高外気温下での高圧または電流保護制御等により圧縮機回転数が低い運転状態から油戻し運転が開始されることで、圧縮機回転数が所要の油戻し回転数に到達せずに油戻し運転が終了し、油戻し制御が不成立に終ったとしても、負荷低減手段によりサーモON中の室内機の一部をサーモOFFとして負荷を低減した後、リトライ運転することができる。これによって、リトライ運転時、圧縮機回転数を所要の油戻し回転数に到達させて油戻し制御を行わせることができ、油戻し制御不成立による油戻し制御の繰り返しを抑制することができる。

0015

さらに、本発明のマルチ形空気調和機は、上述のいずれかのマルチ形空気調和機において、前記負荷低減手段は、サーモON中の前記室内機の一部をサーモOFFさせる際、前記室内機を1台ずつサーモOFFさせて負荷を漸次低減し、リトライ運転させる構成とされていることを特徴とする。

0016

本発明によれば、負荷低減手段が、サーモON中の室内機の一部をサーモOFFさせる際、サーモON中の室内機を1台ずつサーモOFFさせて負荷を漸次低減し、リトライ運転させる構成とされているため、圧縮機回転数が所要の油戻し回転数に到達せず、サーモON中の室内機の一部をサーモOFFさせてリトライ運転する際、サーモON中の室内機を1台ずつサーモOFFさせて負荷を漸次低減し、サーモOFFさせる室内機台数を最少化しながら、圧縮機回転数を所要の油戻し回転数に到達させて、油戻し制御を成立させることができる。従って、空調フィーリングの悪化を抑制しつつ、徒な油戻し制御の繰り返しを防止することができる。

0017

さらに、本発明のマルチ形空気調和機は、上述のいずれかのマルチ形空気調和機において、前記負荷低減手段は、サーモON中の前記室内機の一部をサーモOFFさせる際、前記室内機を一定割合ずつサーモOFFさせて負荷を漸次低減し、リトライ運転させる構成とされていることを特徴とする。

0018

本発明によれば、負荷低減手段が、サーモON中の室内機の一部をサーモOFFさせる際、サーモON中の室内機を一定割合ずつサーモOFFさせて負荷を漸次低減し、リトライ運転させる構成とされているため、圧縮機回転数が所要の油戻し回転数に到達せず、サーモON中の室内機の一部をサーモOFFさせてリトライ運転する際、サーモON中の室内機を一定割合ずつサーモOFFさせて負荷を漸次低減することにより、より少ないリトライ回数で圧縮機回転数を所要の油戻し回転数に到達させ、油戻し制御を成立させることができる。従って、油戻し制御のリトライ回数を最小化しつつ、徒な油戻し制御の繰り返しを防止することができる。

0019

さらに、本発明のマルチ形空気調和機は、上述のいずれかのマルチ形空気調和機において、前記リトライ運転は、前記室内機の一部をサーモOFFさせて負荷を低減した後、一定の時間通常の冷房運転をし、運転を安定化した後に実行される構成とされていることを特徴する。

0020

本発明によれば、リトライ運転が、室内機の一部をサーモOFFさせて負荷を低減した後、一定の時間通常の冷房運転をし、運転を安定化した後に実行される構成とされているため、サーモON室内機の一部を強制的にサーモOFFさせ、次の運転にリトライさせる際、室内側膨張弁の開度を安定化させる必要があるが、その間の略5分程の間、通常の冷房運転を行わせることにより、膨張弁開度を安定させることができ、これによって、油戻し運転のリトライを円滑に行わせることができる。

発明の効果

0021

本発明によると、保護制御等によって圧縮機回転数が所要の油戻し回転数よりも低い回転数で運転されていた場合、システムとしては高負荷状態から油戻し制御が行われることとなり、この場合、保護制御により圧縮機回転数が所要の油戻し回転数に達しない場合が発生し、油戻し制御不成立により油戻し制御が繰り返されることになるが、かかる場合においても、負荷低減手段によりサーモON中の室内機の一部をサーモOFFとして負荷を低減することによって、圧縮機の回転数を所要の油戻し回転数を超える回転数とし、油戻し制御を成立させることができるため、油戻し制御が不成立により油戻し制御が繰り返される事態を回避し、運転効率の向上、信頼性および快適性の確保を図ることができる。

図面の簡単な説明

0022

本発明の第1実施形態に係るマルチ形空気調和機の冷媒回路図である。
図1の示すマルチ形空気調和機の油戻し制御フロー図である。
本発明の第2実施形態に係る油戻し制御フロー図である。
図3に示す油戻し制御フローの変形例の制御フロー図である。

実施例

0023

以下に、本発明にかかる実施形態について、図面を参照して説明する。
[第1実施形態]
以下、本発明の第1実施形態について、図1および図2を用いて説明する。
図1には、本発明の第1実施形態に係るマルチ形空気調和機の冷媒回路図が示され、図2には、そのマルチ形空気調和機の油戻し制御フロー図が示されている。
マルチ形空気調和機1は、1台の室外機2に、複数台の室内機3A,3Bが並列に接続されたものである。複数台の室内機3A,3Bは、室外機2に接続されているガス側配管4と液側配管5との間に分岐器6を介して互いに並列に接続されている。

0024

室外機2は、冷媒を圧縮するインバータ駆動の圧縮機10と、冷媒ガス中から潤滑油を分離する油分離器11と、冷媒の循環方向切換え四方切換弁12と、冷媒と外気とを熱交換させる室外熱交換器13と、室外熱交換器13と一体的に構成されている過冷却コイル14と、暖房用膨張弁(EEVH)15と、液冷媒貯留するレシーバ16と、液冷媒に過冷却を与える過冷却熱交換器17と、過冷却熱交換器17に分流される冷媒量を制御する過冷却用膨張弁(EEVSC)18と、圧縮機10に吸入される冷媒ガスから液分を分離し、ガス分のみを圧縮機10側に吸入させるアキュームレータ19と、ガス操作弁20と、液側操作弁21とを備えている。

0025

室外機2側の上記各機器は、冷媒配管22を介して順次接続され、公知の室外側冷媒回路23を構成している。また、室外機2には、室外熱交換器13に対して外気を送風する室外ファン24が設けられている。さらに、油分離器11と圧縮機10の吸入配管との間には、油分離器11内で吐出冷媒ガスから分離された潤滑油を所定量ずつ圧縮機10側に戻すための油戻し回路25が設けられている。

0026

ガス側配管4および液側配管5は、室外機2のガス側操作弁20および液側操作弁21に接続される冷媒配管であり、現場での据え付け施工時に、室外機2とそれに接続される複数台の室内機3A,3Bとの間の距離に応じて、その配管長が適宜設定されるようになっている。ガス側配管4および液側配管5の途中には、複数の分岐器6が設けられ、該分岐器6を介して適宜台数の室内機3A,3Bが接続されている。これによって、密閉された1系統の冷凍サイクル(冷媒回路)7が構成されている。

0027

室内機3A,3Bは、室内空気を冷媒と熱交換させて冷却または加熱し、室内の空調に供する室内熱交換器30と、冷房用膨張弁(EEVC)31と、室内熱交換器30を介して室内空気を循環させる室内ファン32と、室内コントローラ33とを備えており、室内側の分岐ガス側配管4A,4Bおよび分岐液側配管5A,5Bを介して分岐器6に接続されている。このような構成のマルチ形空気調和機1は公知である。

0028

上記のマルチ形空気調和機1において、冷房運転は、以下のように行われる。
圧縮機10で圧縮され、吐出された高温高圧の冷媒ガスは、油分離器11で冷媒中に含まれている潤滑油が分離される。その後、冷媒ガスは、四方切換弁12により室外熱交換器13側に循環され、室外熱交換器13で室外ファン24により送風される外気と熱交換されて凝縮液化される。この液冷媒は、過冷却コイル14で更に冷却された後、暖房用膨張弁15を通過し、レシーバ16内にいったん貯留される。

0029

レシーバ16で循環量が調整された液冷媒は、過冷却熱交換器17を経て液冷媒配管側を流通される過程で、液冷媒配管から一部分流され、過冷却用膨張弁(EEVSC)18で断熱膨張された冷媒と熱交換されて過冷却度が付与される。この液冷媒は、液側操作弁21を経て室外機2から液側配管5へと導かれ、分岐器6を介して各室内機3A,3Bの分岐液側配管5A,5Bへと分流される。

0030

分岐液側配管5A,5Bに分流された液冷媒は、各室内機3A,3Bに流入し、冷房用膨張弁(EEVC)31で断熱膨張され、気液二相流となって室内熱交換器30に流入される。室内熱交換器30では、室内ファン32により循環される室内空気と冷媒とが熱交換され、室内空気は冷却されて室内の冷房に供される。一方、冷媒はガス化され、分岐ガス側配管4A,4Bを経て分岐器6に至り、他の室内機からの冷媒ガスとガス側配管4で合流される。

0031

ガス側配管4で合流された冷媒ガスは、再び室外機2に戻り、ガス側操作弁20、四方切換弁12を経て、過冷却熱交換器17からの冷媒ガスと合流された後、アキュームレータ19に導入される。アキュームレータ19では、冷媒ガス中に含まれている液分が分離され、ガス分のみが圧縮機10に吸入される。この冷媒は、圧縮機10において再び圧縮され、以上のサイクルを繰り返すことによって冷房運転が行われる。

0032

一方、暖房運転は、以下のように行われる。
圧縮機10により圧縮され、吐出された高温高圧の冷媒ガスは、油分離器11で冷媒中に含まれている潤滑油が分離された後、四方切換弁12を介してガス側操作弁20側に循環される。この高圧ガス冷媒は、ガス側操作弁20、ガス側配管4を経て室外機2から導出され、分岐器6、室内側の分岐ガス側配管4A,4Bを経て複数台の室内機3A,3Bに導入される。

0033

室内機3A,3Bに導入された高温高圧の冷媒ガスは、室内熱交換器30で室内ファン32を介して循環される室内空気と熱交換され、これにより加熱された室内空気は室内に吹出されて暖房に供される。一方、室内熱交換器30で凝縮液化された冷媒は、冷房用膨張弁(EEVC)31、分岐液側配管5A,5Bを経て分岐器6に至り、他の室内機からの冷媒と合流され、液側配管5を経て室外機2に戻る。なお、暖房時、室内機3A,3Bでは、凝縮器として機能する室内熱交換器30の冷媒出口温度(以下、熱交出口温度という。)または冷媒過冷却度制御目標値となるように、冷房用膨張弁(EEVC)31の開度が室内コントローラ33を介して制御される。

0034

室外機2に戻った冷媒は、液側操作弁21を経て過冷却熱交換器17に至り、冷房時の場合と同様に過冷却が付与された後、レシーバ16に流入され、いったん貯留されることにより循環量が調整される。この液冷媒は、暖房用膨張弁(EEVH)15に供給されて断熱膨張された後、過冷却コイル14を経て室外熱交換器13に流入される。

0035

室外熱交換器13では、室外ファン24から送風される外気と冷媒とが熱交換され、冷媒は外気から吸熱して蒸発ガス化される。この冷媒は、室外熱交換器13から四方切換弁12を経て、過冷却熱交換器17からの冷媒ガスと合流された後、アキュームレータ19に導入される。アキュームレータ19では、冷媒ガス中に含まれている液分が分離されてガス分のみが圧縮機10に吸入され、圧縮機10において再び圧縮される。以上のサイクルを繰り返すことによって暖房運転が行われる。

0036

ビル等の空調に適用されるマルチ形の空気調和機1では、室外機2と室内機3A,3Bとの間の冷媒配管長が非常に長くなる。このため、圧縮機10から冷凍サイクル(冷媒回路)7側に冷媒に伴われて流出された潤滑油が冷凍サイクル(冷媒回路)7内に滞留しやすく、圧縮機10側で潤滑油が不足する事態に陥りやすい。そこで、圧縮機10から冷凍サイクル(冷媒回路)7側に流出した潤滑油を圧縮機10内に回収するため、空気調和機1の運転を続けることによって、所定の油戻し条件が満たされたとき、油戻し運転(油戻し制御)を行うようにしている。

0037

この油戻し運転(油戻し制御)は、室外コントローラ26に設けられている油戻し制御部40が油戻し条件を満たしていることを検知したとき、四方切換弁12を介して冷凍サイクル(冷媒回路)7を冷房サイクルとすることにより行われ、その際に圧縮機10の回転数が所要の油戻し回転数に上昇されるとともに、室内機3A,3Bの冷房用膨張弁(EEVC)31の開度が室内コントローラ33を介して設定開度に開かれ、いわゆる液バック気味運転とすることにより行われる構成とされている。

0038

ここでの、油戻し条件は、
(A)空気調和機1の連続運転時間または積算運転時間をカウントし、それが所定時間に到達したとき。
(B)圧縮機10からの潤滑油流出量を算出し、それが所定量に到達したとき。
のいずれかまたはその両方であり、これらの条件(A),(B)を満たすことが油戻し条件検知手段41により検知されると、油戻し制御部40を介して油戻し運転が実行されるように構成されている。この油戻し条件は、従来から知られているものである。

0039

さらに、上記の条件により油戻し運転(油戻し制御)を開始した場合、例えば高外気温下で高圧または電流保護制御等により圧縮機10の回転数が油戻し運転時の所要油戻し回転数よりも低い状態で運転されており、その状態から回転数をアップさせることとなったとき、保護制御により所要の油戻し回転数に到達しない場合が発生し、油戻し制御不成立となり、短時間の後に再び油戻し制御が繰り返されることがある。

0040

本実施形態においては、油戻し制御部40に対して、保護制御等により圧縮機回転数が所要の油戻し回転数よりも低い運転状態から油戻し運転が開始される場合、もしくは油戻し運転時に、圧縮機回転数が所要の油戻し回転数に未到達の場合、サーモONしている室内機3A,3Bの一部をサーモOFFとして負荷を低減し、油戻し運転(油戻し制御)を行わせる負荷低減手段42を付設した構成とされている。

0041

本実施形態の負荷低減手段42は、図2に示されるように、ステップS1で冷房運転中に油戻し条件検知手段41により油戻し条件が検知されると、ステップS2に進み、高圧保護または電流保護制御中でないか否かが判断され、保護制御中でなければ「YES」と判定されてステップS3に進み、圧縮機10の回転数および冷房用膨張弁(EEVC)31の開度がそれぞれ設定回転数および設定開度に上昇され、そのまま油戻し制御が実行される。一方、ステップS2において、保護制御中のため「NO」と判定されると、ステップS4に進み、圧縮機10の回転数が所要の油戻し回転数以上で運転されているか否かが判定される。

0042

ここで、圧縮機回転数が所要の油戻し回転数以上と判定(YES)されると、ステップS3に進み、油戻し運転(油戻し制御)が実行されるが、「NO」と判定された場合、ステップS5に進み、サーモONしている室内機3A,3Bを、例えば1台サーモOFFとすることによって負荷を低減した後、ステップS1に戻る。この際、ステップS1では、サーモON室内機3A,3Bにおける冷房用膨張弁31の開度が安定するまでの間の概ね5分程度、通常の冷房運転を続けた後、ステップS2以下の動作を繰り返し、漸次サーモON中の室内機3A,3BをサーモOFFとして負荷を低減することにより、圧縮機10の回転数を所要の油戻し回転数以上とする。

0043

この繰り返しにより圧縮機10の回転数が所要の油戻し回転数以上になっているとステップS4において判定されると、ステップS3に進み、油戻し運転(油戻し制御)が実行される。なお、油戻し運転(油戻し制御)は、圧縮機10が所要の油戻し回転数、冷房用膨張弁(EEVC)31が所要の開度とされて実行され、予め設定されている既知の運転終了条件が満たされたときに終了される。油戻し運転(油戻し制御)が終了すると、ステップS6に進み、通常運転復帰されることになる。

0044

また、油戻し運転(油戻し制御)が終了時に、油戻し運転が「成功」または「失敗」を判定(例えば、圧縮機10の吸入過熱度SHが、所定値以下を所定時間連続した場合は成功と判定、それ以外や油戻し回転数未到達の場合は失敗と判定)し、「失敗」の場合は予め設定されている条件によりリトライ油戻し運転が実施されることになる。

0045

以上に説明の構成により、本実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
マルチ形空気調和機1が冷房または暖房運転中に、油戻し制御部40の油戻し条件検知手段41が油戻し条件を満たしていることを検知すると、油戻し制御部40は、冷凍サイクル(冷媒回路)7を冷房サイクルとし、室内機3A,3Bの冷房用膨張弁(EEVC)31の開度を室内コントローラ33により所要の開度に上げるとともに、圧縮機10の回転数(駆動周波数)を所要の油戻し回転数に上昇させることにより、油戻し運転(油戻し制御)を開始することになる。

0046

しかし、高外気温下で高圧または電流保護制御中である等の場合、圧縮機10の回転数が所要の油戻し回転数よりも低い回転数で運転されており、その状態から油戻し運転を開始しても、保護制御等により圧縮機10の回転数を所要の油戻し回転数に上昇されることができず、油戻し制御不成立となってリトライ運転を繰り返すことになる。そこで、本実施形態においては、保護制御中の場合、圧縮機10の回転数が所要の油戻し回転数以上か否かを判断し、所要の油戻し回転数以下のとき、負荷低減手段42を介してサーモON中の室内機3A,3Bの一部をサーモOFFとして負荷を低減することにより、圧縮機回転数を所要の油戻し回転数を超えるように上昇させた後、油戻し運転(油戻し制御)を開始するようにしている。

0047

つまり、高外気温下で高圧または電流保護制御中ということは、システムとしては高負荷運転状態と見ることができるので、サーモON中の室内機3A,3Bの一部をサーモOFFとして負荷を低減すれば、その負荷軽減分に応じて圧縮機10の回転数を上昇されることができる。これによって、圧縮機10の回転数を所要の油戻し回転数に到達させることができ、冷媒の循環量および流速を増大させた状態で油戻し運転を開始させることができることとなる。

0048

このため、保護制御中で圧縮機回転数が低下されているような場合であっても、負荷低減手段42を介してサーモON中の室内機3A,3Bの一部をサーモOFFとして負荷を低減することにより、圧縮機10の回転数を所要の油戻し回転数を超える回転数として油戻し運転を行い、油戻し制御を成立させることができる。
従って、油戻し制御が不成立となり油戻し制御が繰り返される事態を回避し、運転効率を向上することができるとともに、空気調和機としての信頼性、空調の快適性を確保することができる。

0049

また、負荷低減手段42は、油戻し運転の開始時、保護制御等により圧縮機10の回転数が所要の油戻し回転数よりも低い場合、サーモON中の室内機3A,3Bの一部をサーモOFFとして負荷を低減し、圧縮機回転数を所要の油戻し回転数以上とした後、油戻し運転を開始する構成とされているため、高圧または電流保護制御等により圧縮機10の回転数が所要の油戻し回転数よりも低い運転状態から油戻し運転が開始される場合でも、サーモON中の室内機3A,3Bの一部をサーモOFFとして負荷を低減し、圧縮機回転数を所要の油戻し回転数を超える回転数とした後、油戻し制御を実行することができる。

0050

これによって、油戻し制御時、確実に所要の油戻し回転数に到達させ、油を洗い流すのに必要な冷媒の流速と循環量を十分に確保して油戻し運転(油戻し制御)を行わせることができることとなり、油戻し制御不成立による油戻し制御の繰り返しを回避ないし低減することができる。

0051

さらに、負荷低減手段42は、サーモON中の室内機3A,3Bの一部をサーモOFFさせる際、サーモON中の室内機3A,3Bを1台ずつサーモOFFさせて負荷を漸次低減し、リトライ運転させる構成とされている。このため、圧縮機10の回転数が所要の油戻し回転数に到達せず、サーモON中の室内機3A,3Bの一部をサーモOFFさせてリトライ運転する際、サーモON中の室内機3A,3Bを1台ずつサーモOFFさせて負荷を漸次低減し、サーモOFFさせる室内機3A,3Bの台数を最少化しながら、圧縮機10の回転数を所要の油戻し回転数に到達させ、油戻し制御を成立させることができる。
従って、空調フィーリングの悪化を抑制しつつ、徒な油戻し制御の繰り返しを防止することができる。

0052

また、リトライ運転する際、室内機3A,3Bの一部をサーモOFFさせて負荷を低減した後、一定の時間通常の冷房運転をし、運転を安定化した後に実行させるようにしているため、サーモON室内機3A,3Bの一部を強制的にサーモOFFさせ、次の運転にリトライさせる際、室内側膨張弁31の開度を安定化させる必要があるが、その間の略5分程の間、通常の冷房運転を行わせることにより、室内側膨張弁31の開度を安定させることができ、これによって、油戻し運転のリトライを円滑に行わせることができる。

0053

[第2実施形態]
次に、本発明の第2実施形態について、図1図3および図4を用いて説明する。
上記第1実施形態の負荷低減手段42は、油戻し運転の開始時、保護制御等により圧縮機回転数が低い場合、順次サーモON室内機3A,3Bの一部をサーモOFFさせて負荷を低減し、圧縮機回転数を所要の油戻し回転数以上とした後、油戻し制御を開始するようにしたものであるが、本実施形態の負荷低減手段42Aは、油戻し制御を行い、圧縮機回転数が所要の油戻し回転数に達しなかった場合、一定割合でサーモON室内機3A,3BをサーモOFFさせて負荷を低減し、リトライ運転させる構成とされており、その機能が一部異なっている。

0054

以下に、図3および図4に示される制御フロー図に基づいて、その機能を説明する。
ステップS11において、冷房運転中に油戻し条件検知手段41により油戻し条件が検知されると、ステップS12に進み、油戻し運転(油戻し制御)を開始する。この油戻し運転(油戻し制御)時の圧縮機10の回転数をステップS13において監視し、所要の油戻し回転数に到達したか否かが判断される。圧縮機回転数が所要の油戻し回転数に到達しておれば、油戻し制御成立と判定(YES)され、ステップS14に進み、通常の運転状態に復帰される。一方、所要の油戻し回転数に未達の場合、「NO」と判定され、ステップS15に進み、5分程度の通常運転(冷房)を行い、室内側膨張弁31の開度を安定化した後、ステップS16またはステップS16Aに進む。

0055

図3に示す例では、ステップS16において、サーモON中の室内機3A,3Bを全体の例えば「20%×n」の割合でサーモOFFさせて負荷を低減する処理を行った後、ステップS17に進み、再び油戻し運転(油戻し制御)させるようにしている。一方、図4に示す例では、ステップS16Aにおいて、サーモON中の室内機3A,3Bを容量ベースで例えば「1/n(1/2→1/3・・・)」となるような割合でサーモOFFさせて負荷を低減する処理を行った後、ステップS17に進み、再び油戻し運転(油戻し制御)させるようにしている。

0056

ステップS17では、油戻し運転(油戻し制御)がリトライされることになり、この際の圧縮機回転数がステップS18において監視され、所要の油戻し回転数に到達したか否かが判断される。ステップS18において、「YES」と判定されると、ステップS14に進み、通常の運転状態に復帰されるが、「NO」と判定されると、ステップS19に進む。ステップS19では、いったんサーモON室内機3A,3Bを100%の状態に戻す処理がされた後、ステップS20の進み、ここで、nがインクリメントされてステップS15に戻り、以下同様の動作が繰り返されることになる。

0057

これによって、圧縮機10の回転数が低い運転状態から油戻し運転(油戻し制御)が開始されることで、圧縮機回転数が所要の油戻し回転数に到達しなかった場合でも、負荷低減手段42Aを介してサーモON中の室内機3A,3Bを一定割合で順次サーモOFFさせて負荷を低減し、リトライ運転させることにより、圧縮機10の回転数を所要の油戻し回転数に到達させ、油を洗い流すのに必要な冷媒の流速と循環量を確保して油戻し制御を行わせることができる。

0058

つまり、高外気温下での高圧または電流保護制御等により圧縮機10の回転数が低くなっている運転状態から油戻し運転が開始された場合、圧縮機回転数が所要の油戻し回転数に到達せずに油戻し運転が終了し、油戻し制御が不成立に終り、この場合、リトライ運転が繰り返されることになるが、本実施形態によると、負荷低減手段42AによりサーモON中の室内機3A,3Bを一定割合でサーモOFFさせて負荷を低減し、リトライ運転させることができるため、リトライ運転により速やかに圧縮機回転数を所要の油戻し回転数に到達させて油戻し制御を行わせることができる。従って、油戻し制御不成立による油戻し制御の繰り返しを抑制することができる。

0059

また、本実施形態のように、サーモON中の室内機の一部をサーモOFFさせる際、サーモON中の室内機を一定割合ずつサーモOFFさせて負荷を漸次低減し、リトライ運転させる構成とすることによって、より少ないリトライ回数で圧縮機10の回転数を所要の油戻し回転数に到達させ、油戻し制御を成立させることができる。従って、油戻し制御のリトライ回数を最小化しつつ、徒な油戻し制御の繰り返しを防止することができる。

0060

なお、本発明は、上記実施形態にかかる発明に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、適宜変形が可能である。例えば、上記実施形態では、サーモON中の室内機3A,3Bの一部をサーモOFFさせて負荷を低減する際、1台ずつ順次サーモOFFさせたり、あるいは一定の割合でサーモOFFさせるため、「20%×n」の割合や「1/n(1/2→1/3・・・)」となるような割合で順次サーモOFFさせたりしているが、これに限定されるものではなく、適宜の台数、割合、その他方法でサーモOFFさせるようにしてもよいことはもちろんである。

0061

1マルチ形空気調和機
2室外機
3A,3B室内機
7冷凍サイクル(冷媒回路)
10圧縮機
31冷房用膨張弁(EEVC)
40 油戻し制御部
41 油戻し条件検知手段
42,42A負荷低減手段

ページトップへ

この技術を出願した法人

この技術を発明した人物

ページトップへ

関連する挑戦したい社会課題

関連する公募課題

該当するデータがありません

ページトップへ

技術視点だけで見ていませんか?

この技術の活用可能性がある分野

分野別動向を把握したい方- 事業化視点で見る -

(分野番号表示ON)※整理標準化データをもとに当社作成

ページトップへ

おススメ サービス

おススメ astavisionコンテンツ

新着 最近 公開された関連が強い技術

  • ダイキン工業株式会社の「 冷媒を含む組成物、その使用、並びにそれを有する冷凍機及びその冷凍機の運転方法」が 公開されました。( 2020/10/29)

    【課題】R410Aと同等の冷凍能力を有し、GWPが十分に小さく、かつアメリカ暖房冷凍空調学会(ASHRAE)の規格で微燃性(2Lクラス)である、という三種の性能を兼ね備える冷媒組成物の提供。【解決手段... 詳細

  • アイシン精機株式会社の「 空気調和装置」が 公開されました。( 2020/10/29)

    【課題】 室外熱交換器への着霜を回避することができる空気調和装置を提供すること。【解決手段】 空気調和装置(1)が備える制御装置(40)は、暖房運転時に冷媒温度センサ(61,62)により検出された... 詳細

  • ダイキン工業株式会社の「 着氷防止治具」が 公開されました。( 2020/10/29)

    【課題】空気調和装置で処理された空気の温度及び湿度の少なくとも一方を測定するセンサーが低温時に着氷を生じることを抑制する。【解決手段】0℃以下を含む所定の範囲で空気の温度を調節する温度調節部(10)と... 詳細

この 技術と関連性が強い技術

関連性が強い 技術一覧

この 技術と関連性が強い人物

関連性が強い人物一覧

この 技術と関連する社会課題

関連する挑戦したい社会課題一覧

この 技術と関連する公募課題

該当するデータがありません

astavision 新着記事

サイト情報について

本サービスは、国が公開している情報(公開特許公報、特許整理標準化データ等)を元に構成されています。出典元のデータには一部間違いやノイズがあり、情報の正確さについては保証致しかねます。また一時的に、各データの収録範囲や更新周期によって、一部の情報が正しく表示されないことがございます。当サイトの情報を元にした諸問題、不利益等について当方は何ら責任を負いかねることを予めご承知おきのほど宜しくお願い申し上げます。

主たる情報の出典

特許情報…特許整理標準化データ(XML編)、公開特許公報、特許公報、審決公報、Patent Map Guidance System データ