CN102597659A

CN102597659A - 空调机

Info

Publication number: CN102597659A
Application number: CN2010800510254A
Authority: CN
Inventors: 加藤央平; 齐藤信; 涌田尚季
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2009-11-11
Filing date: 2010-11-08
Publication date: 2012-07-18
Anticipated expiration: 2030-11-08
Also published as: EP2500675A4; CN102597659B; AU2010317326B2; US9528733B2; AU2010317326A1; EP2500675B1; ES2869850T3; US20120210742A1; HK1170019A1; WO2011058726A1; JP2011102674A; EP2500675A1

Abstract

本发明得到一种空调机，其通过适当地判断制冷剂积存于压缩机的状态，来抑制空调机在停止期间的电力消耗。控制装置（31）在判定为压缩机温度变化率Rc1大于制冷剂温度变化率Rr1时，判断为在压缩机（1）内的润滑油（100）中含有的液态制冷剂已全部气化，使向电动机部（62）的通电停止，结束压缩机（1）的加热动作。

Description

空调机

技术领域

本发明涉及一种具有压缩机的空调机，特别是涉及对运转停止期间的压缩机进行加热的机构的控制。

背景技术

在空调机等搭载有冷冻循环的装置中，在该装置停止的期间，有时制冷剂会积存于压缩机。例如，如空调机那样，在作为其构成要素的换热器设置在室外的情况下，在压缩机内的润滑油中溶入有积存于压缩机的制冷剂，从而使润滑油的粘度与润滑油浓度一同降低。若在该状态下启动压缩机，则低粘度的润滑油被供给向压缩机的旋转轴及压缩部，存在由于润滑不良而引起烧伤的危险。另外，在由于制冷剂的溶入而使压缩机内的润滑油的液面上升时，压缩机的启动负荷增加，在空调机启动时产生过电流，发生空调机无法启动的问题。

作为解决这些问题的方法，有如下方法：对停止期间的压缩机进行加热，抑制制冷剂进入压缩机。作为对压缩机进行加热的方法，具有如下方法：向缠绕于压缩机的电热器通电的方法，或者，向设置于压缩机的电动机的线圈施加高频率的低电压，使电动机不旋转，利用由线圈产生的焦耳热进行加热的方法。

即，在上述的方法中，为了防止在停止期间制冷剂积存于压缩机而对压缩机进行加热，因此，在空调机的停止期间也消耗电力。作为该问题的对策，公开了如下控制方法：利用由设置于空气调节装置的温度检测机构检测到的外部空气温度来判断是否需要对压缩机进行加热，在判断为不需要对压缩机进行加热时停止对压缩机进行加热，由此抑制为了防止制冷剂进入压缩机而消耗的电能（例如，参照专利文献1）。具体而言，在外部空气温度为制冷剂有可能积存于压缩机的规定温度以下且为能够设想为压缩机不进行运转的规定温度以下时，实施对压缩机的加热。

另外，还公开了如下控制方法：利用由设置于空调机的温度检测机构检测到的压缩机排出温度和由压力检测机构检测到的压缩机排出压力来推测压缩机的制冷剂状态，判断是否需要对压缩机进行加热，在判断为不需要对压缩机进行加热时停止对压缩机进行加热，由此抑制为了防止制冷剂进入压缩机而消耗的电能（例如，参照专利文献2）。具体而言，由压缩机排出压力换算制冷剂饱和温度，在压缩机排出温度为制冷剂饱和温度以下时判断为制冷剂液化并积存于压缩机，实施对压缩机的加热。

专利文献1：日本特开2000-292014号公报

专利文献2：日本特开平9-113039号公报

在此，为了使制冷剂积存于压缩机，需要使压缩机内的气态制冷剂冷凝。并且，制冷剂的冷凝例如在覆盖压缩机的壳体的温度低于压缩机内的制冷剂温度的情况下，由压缩机壳体与制冷剂之间的温差而引起。相反地，若压缩机壳体温度高于制冷剂温度，则制冷剂不会发生冷凝，因此不需要对压缩机进行加热。

但是，在专利文献1中，虽然考虑到了代表制冷剂温度的外部空气温度，但若压缩机壳体的温度高于外部空气温度，制冷剂也不会冷凝，因此尽管制冷剂未积存于压缩机，还是对压缩机进行加热，存在消耗无用的电力这样的问题点。

另外，以上说明了如下情况：在制冷剂积存于压缩机时，润滑油浓度及粘度降低，压缩机的轴存在烧伤的危险，但实际上在压缩机的旋转轴或压缩部发生烧伤时，润滑油浓度必须降低至规定值。即，若润滑油浓度较高、积存的制冷剂为规定值以下，则压缩机不会成为烧伤的状态。

但是，在专利文献2中，根据排出温度及由排出压力换算出的制冷剂饱和温度来判断制冷剂的液化，无论润滑油浓度是否高，都对压缩机进行加热，仍然存在消耗无用的电力这样的问题点。

发明内容

本发明是为了解除上述那样的问题点而做成的，其目的在于得到如下空调机：适当地判断制冷剂积存于压缩机的状态，抑制空调机在停止期间的电力消耗。

本发明的空调机的特征在于，具有：制冷剂回路，其利用制冷剂配管呈环状依次连接压缩机、热源侧换热器、膨胀阀及利用侧换热器；压缩机加热机构，其对上述压缩机进行加热；压缩机温度检测机构，其检测上述压缩机的表面温度（以下称作压缩机温度）；制冷剂温度检测机构，其检测上述压缩机内的制冷剂温度；控制装置，其控制上述压缩机加热机构对上述压缩机的加热动作，上述控制装置根据上述压缩机温度算出每规定时间的上述压缩机温度的变化率（以下，称作压缩机温度变化率），并根据上述制冷剂温度算出每规定时间的上述制冷剂温度的变化率（以下，称作制冷剂温度变化率），在上述压缩机处于停止期间的状态下，在上述压缩机温度变化率大于上述制冷剂温度变化率时，不进行上述压缩机加热机构对上述压缩机的加热动作。

根据本发明的空调机，在压缩机处于停止期间的状态下，在压缩机温度变化率大于制冷剂温度变化率时，判断为在压缩机内的润滑油中含有的液态制冷剂已全部气化，结束对压缩机的加热动作，因此能够防止无论在压缩机内的润滑油中含有的液态制冷剂是否全部气化，都对压缩机进行加热的情况，能够抑制空调机在停止期间的电力、即待机电力的消耗。

附图说明

图1是本发明的实施方式的空调机50的整体结构图。

图2是本发明的实施方式1的空调机50的压缩机1的内部结构图。

图3是表示本发明的实施方式1的空调机50的停止期间的压缩机1的压缩机温度、压缩机1内的制冷剂温度及液态制冷剂量的随时间的变化的图。

图4是表示本发明的实施方式1的空调机50的压缩机1的加热控制动作的流程图。

图5是表示饱和压力与饱和温度之间的关系的座标图。

图6是表示本发明的实施方式2的空调机50的停止期间的压缩机1的压缩机温度、压缩机1内的液态制冷剂量及润滑油100的粘度的随时间的变化的图。

图7是表示本发明的实施方式2的空调机50的压缩机1的制冷剂温度和压缩机温度的随时间的变化的图。

图8是表示相对于制冷剂温度变化量ΔTr的进入压缩机1内的液态制冷剂量Mr的图。

图9是表示对压缩机1进行加热时的加热时间dTh与蒸发的液态制冷剂量Mr之间的关系的图。

图10是表示本发明的实施方式2的空调机50的压缩机1的加热控制动作的流程图。

图11是表示制冷剂相对于润滑油100的溶解特性的图。

具体实施方式

实施方式1

（空调机50的整体结构）

图1是本发明的实施方式的空调机50的整体结构图。

如图1所示，空调机50具有室外机51及室内机52，且具有供制冷剂在该室外机51及室内机52内循环的流通回路、即制冷剂回路40。

制冷剂回路40由如下部分构成：室外机51所具有的作为热源侧制冷剂回路的室外制冷剂回路41、室内机52所具有的作为利用侧制冷剂回路的室内制冷剂回路42、以及连接该室外制冷剂回路41及室内制冷剂回路42的液体侧连接配管6及气体侧连接配管7。

室外制冷剂回路41至少由如下部分构成：压缩机1、四通阀2、室外换热器3、膨胀阀4、液体侧封闭阀8及气体侧封闭阀9、以及连接它们的制冷剂配管。在该室外制冷剂回路41中，按气体侧封闭阀9、四通阀2、压缩机1、四通阀2、室外换热器3、膨胀阀4、液体侧封闭阀8的顺序利用制冷剂配管进行连接。在该室外制冷剂回路41中，在与压缩机1的制冷剂的吸入部连接的制冷剂配管上设置有用于检测制冷剂压力的压力传感器25。

另外，室外换热器3及压力传感器25分别相当于本发明的“热源侧换热器”及“制冷剂压力检测机构”。

压缩机1压缩吸入的气态制冷剂并使其成为高温高压的气态制冷剂而排出。在该压缩机1上设置有对压缩机1进行加热的压缩机加热部10、检测压缩机1的表面温度即压缩机温度的压缩机温度传感器21、以及检测压缩机1内的制冷剂温度的制冷剂温度传感器22。

另外，压缩机加热部10、压缩机温度传感器21及制冷剂温度传感器22分别相当于本发明的“压缩机加热机构”、“压缩机温度检测机构”及“制冷剂温度检测机构”。

四通阀2根据空调机50作为制冷装置进行动作的情况和作为制热装置进行动作的情况来切换制冷剂回路40中的制冷剂的流通路径。在空调机50作为制冷装置进行动作的情况下，四通阀2切换制冷剂路径，从而使制冷剂依次流经气体侧封闭阀9、四通阀2、压缩机1、四通阀2、室外换热器3、膨胀阀4、以及液体侧封闭阀8。另一方面，在空调机50作为制热装置进行动作的情况下，四通阀2切换制冷剂路径，从而使制冷剂依次流经液体侧封闭阀8、膨胀阀4、室外换热器3、四通阀2、压缩机1、四通阀2、以及气体侧封闭阀9。

另外，在空调机例如作为制冷装置专用或制热装置专用而使用的情况等、不需要切换制冷剂回路40的路径的情况下，也可以采用不具有四通阀2的结构。

室外换热器3例如为翅片管式换热器，用于进行流通的制冷剂与外部空气之间的热交换。并且，在室外换热器3的附近设置有用于促进热交换的室外风扇11。

膨胀阀4用于对流入的制冷剂进行减压，使制冷剂成为容易在室外换热器3或后述的室内换热器5中气化的状态。

液体侧封闭阀8及气体侧封闭阀9用于打开或关闭制冷剂路径，在设置空调机50后分别成为打开状态。并且，液体侧封闭阀8与上述的液体侧连接配管6连接，气体侧封闭阀9与上述的气体侧连接配管7连接。

室外机51除具有上述室外制冷剂回路41外，还具有控制装置31。

控制装置31具有运算装置32，并且，该控制装置31与上述的压缩机加热部10、压缩机温度传感器21、制冷剂温度传感器22及压力传感器25连接。另外，控制装置31根据压缩机温度传感器21、制冷剂温度传感器22及压力传感器25的检测值来控制空调机50的运转控制及如后述那样的压缩机加热部10的加热动作。另外，控制装置31构成为：在空调机50的停止期间、即压缩机1的停止期间，以缺相状态向后述的压缩机1的电动机部62通电。具体而言，以缺相状态通电了的电动机部62不旋转，电流流向线圈，由此产生焦耳热，能够对压缩机1进行加热。即，在空调机50的停止期间，电动机部62成为上述的压缩机加热部10。

另外，压缩机加热部10并不限于作为电动机部62的结构，也可以采用另外设置的电热器。

室内制冷剂回路42至少由如下部分构成，即：室内换热器5、使上述的气体侧连接配管7及液体侧连接配管6与该室内换热器5连接的制冷剂配管。

另外，室内换热器5相当于本发明的“利用侧换热器”。

室内换热器5例如为翅片管式换热器，用于进行流通的制冷剂与室内空气之间的热交换。并且，在室内换热器5的附近设置有用于促进热交换的室内风扇12。

（压缩机1的内部结构及动作）

如图2所示，压缩机1例如为全封闭式压缩机，至少由如下部分构成，即：作为压缩机1的外壳的压缩机壳体部61、使后述的压缩部63进行制冷剂的压缩动作的电动机部62、压缩制冷剂的压缩部63、伴随着电动机部62的旋转动作而旋转的旋转轴64、从压缩部63排出被压缩了的气态制冷剂的排出部65、以及向压缩部63吸入制冷剂的吸入部66。并且，在压缩机壳体部61上设置有用于检测其表面温度的压缩机温度传感器21，在压缩机1的内部储存有润滑油100，该润滑油100被供给到压缩部63及旋转轴64，用于动作的润滑。

电动机部62由三相电动机构成，通过变频器（inverter）（未图示）供给电力。若该变频器的输出频率发生变化，则电动机部62的转速发生变化，压缩部63的压缩容量发生变化。

从吸入部66吸入的制冷剂在被吸引到压缩部63后被压缩。经该压缩部63压缩了的制冷剂暂时被放出到压缩机壳体部61内部，之后从排出部65排出。此时，压缩机1内部成为高压状态。

（压缩机1的加热动作的状态量的随时间的变化）

在空调机50停止期间，制冷剂回路40中的制冷剂在该制冷剂回路的构成要素中的温度最低的部分冷凝并积存于该部分。因此，若压缩机1的温度低于制冷剂的温度，则制冷剂有可能积存于压缩机1。若制冷剂在压缩机1内冷凝而积存于压缩机1，则由于制冷剂溶于润滑油100而使润滑油100的浓度降低，粘度也降低。若在该状态下启动压缩机1，则低粘度的润滑油100被供给到压缩部63及旋转轴64，存在由于润滑不良而引起烧伤的危险。另外，在由于制冷剂的积存而使压缩机1内的润滑油100的液面上升时，压缩机1的启动负荷增加，在空调机50启动时产生过电流，产生无法启动空调机50的问题。

因此，在空调机50停止期间、即压缩机1的停止期间，控制装置31控制压缩机加热部10而对压缩机1进行加热，由此，通过溶入到压缩机1内的润滑油100中的液态制冷剂的蒸发，使溶入润滑油100的制冷剂的量减少，从而能够抑制润滑油100的浓度降低。

在此，图3表示在空调机50停止期间利用压缩机加热部10对积存有液态制冷剂的压缩机1进行加热时的压缩机温度、制冷剂温度及液态制冷剂量的随时间的变化，在此，假设外部空气温度不变化且制冷剂温度保持恒定。如图3所示，状态I表示如下状态：从压缩机1开始被压缩机加热部10加热起，到润滑油100中的液态制冷剂全部气化为止的状态。并且，状态II表示润滑油100中的液态制冷剂全部气化后的状态。

在状态I中，在压缩机1内的润滑油100中溶入有液态制冷剂，由压缩机加热部10供给的热量几乎全部被用于该液态制冷剂的气化，因此由压缩机温度传感器21检测到的压缩机温度几乎不发生变化。但是，在液态制冷剂全部气化而成为状态II时，由压缩机加热部10供给的热量导致压缩机温度的上升，因此如图3所示，压缩机温度以规定的倾斜度增加。即，控制装置31能够根据在规定时间内的压缩机温度的变化率来判断在压缩机1内是否积存有液态制冷剂。

（压缩机1的加热控制动作）

（S11）

在空调机50停止后，控制装置31使电动机部62以缺相状态通电而使其作为压缩机加热部10进行动作，对压缩机1进行加热。

（S12）

控制装置31接收由压缩机温度传感器21检测到的压缩机温度及由制冷剂温度传感器22检测到的制冷剂温度。

（S13）

控制装置31的运算装置32根据接收到的压缩机温度算出规定时间内的压缩机温度变化率Rc1并根据接收到的制冷剂温度算出规定时间内的制冷剂温度变化率Rr1。

（S14）

控制装置31对由运算装置32算出的压缩机温度变化率Rc1及制冷剂温度变化率Rr1的大小进行判定。在该判定结果为压缩机温度变化率Rc1大于制冷剂温度变化率Rr1时，进入步骤S15。否则，返回步骤S11。

（S15）

控制装置31在判定压缩机温度变化率Rc1大于制冷剂温度变化率Rr1时，判断为在压缩机1内的润滑油100中含有的液态制冷剂已全部气化，使向电动机部62的通电停止，结束对压缩机1的加热动作。

（实施方式1的效果）

如以上的动作那样，控制装置31在判定压缩机温度变化率Rc1大于制冷剂温度变化率Rr1时，判断为在压缩机1内的润滑油100中含有的液态制冷剂已全部气化，使对压缩机1的加热动作结束，因此能够防止发生如下情况，即，无论压缩机1内的润滑油100中含有的液态制冷剂是否全部气化都对压缩机1进行加热的情况，从而能够抑制空调机50的停止期间的电力消耗、即待机电力的消耗。

另外，在上述的动作中，在图4的步骤S14中，控制装置31在判定压缩机温度变化率Rc1大于制冷剂温度变化率Rr1时，使压缩机1的加热动作结束，但并不限定于此，在压缩机温度高于制冷剂温度时，不会发生制冷剂进入压缩机1的情况，因此在步骤S14中，取代控制装置31判定压缩机温度变化率Rc1是否大于制冷剂温度变化率Rr1，或者在其基础上，判定压缩机温度是否大于制冷剂温度，在压缩机温度高于制冷剂温度时，不利用压缩机加热部10进行对压缩机1的加热。通过这样，即使在压缩机温度变化率Rc1或制冷剂温度变化率Rr1小而容易误检测的情况下，也能够防止发生如下动作，即，无论是否为压缩机1内的制冷剂不冷凝的条件都对压缩机1进行加热的动作，从而能够抑制空调机50在停止期间的电力消耗、即待机电力的消耗。

另外，在本实施方式中，在压缩机1处于停止期间时，制冷剂回路40内的压力在任何位置都一样（均压）。并且，制冷剂回路40为闭合回路，若在回路中存在液态制冷剂，则利用压力传感器25检测到的制冷剂压力为饱和压力，如图5所示，饱和压力Px能够换算成饱和温度Tx。并且，由于制冷剂回路40内的制冷剂温度成为饱和温度，因此在压缩机1停止期间，能够将如下值作为制冷剂温度使用，即，将由压力传感器25检测到的制冷剂的饱和压力换算成饱和温度而得到的值。此时，也可以将如下值作为压缩机1停止期间的制冷剂温度使用，即，将由设于制冷剂回路40的压力传感器25检测到的制冷剂的饱和压力换算成饱和温度而得到的值，通过这样，不需要直接检测压缩机1内的制冷剂温度，因此能够利用不需要制冷剂温度传感器22的简单结构进行压缩机1的加热控制。

另外，在本实施方式中，室外换热器3为用于使制冷剂与外部空气进行热交换的换热器，因此与外部空气接触的表面的面积大。另外，室外换热器3通常例如由铝或铜等导热系数比较高的金属所构成的构件构成，其热容比较小。因此，在外部空气温度发生变化时，室外换热器3的温度也几乎同时发生变化。即，室外换热器3的温度为与外部空气温度大概相同的值，因此，在压缩机1停止期间能够作为制冷剂温度使用。因此，通过将如下温度作为压缩机1停止期间的压缩机1内的制冷剂温度使用，不需要直接检测压缩机1内的制冷剂温度，因此能够利用不需要制冷剂温度传感器22的简单结构进行压缩机1的加热控制，上述温度是利用已设于一般的空调机的用于检测周围温度及室外换热器3的表面温度中的至少一个温度的外部空气温度传感器（未图示）检测到的温度。

另外，在本实施方式中，如上述那样在压缩机1内滞留有润滑油100。即使润滑油100被压缩机加热部10加热，在润滑油100中溶入有制冷剂时，由于润滑油中的制冷剂的气化及润滑油100的比热的影响，润滑油100的温度也低于比润滑油100的油面高的压缩机1的表面温度，与比油面低的压缩机1的表面温度大致一致。相反地，在润滑油100中的制冷剂已全部气化时，润滑油100的温度与比润滑油100的油面高的压缩机1的表面温度大致一致。此时，可以将压缩机温度传感器21设置在比压缩机1内的润滑油100的油面低的位置，特别是，可以设置在压缩机1的壳体底表面。通过这样，能够利用压缩机温度传感器21检测与润滑油100的温度大致相同的温度，能够将压缩机温度视为润滑油100的温度，因此能够可靠地确认润滑油100内的制冷剂是否已气化。

此外，在本实施方式中，如图1所示那样，压力传感器25以能够检测到与压缩机1内、即压缩机壳体部61内的压力同等或接近的值的方式设置在制冷剂回路40中。在此，压缩机1的壳体内部根据压缩机的种类的不同而不同，例如被称作高压壳体型的压缩机1内的压力接近排出压力，被称作低压壳体型的压缩机1内的压力接近吸入压力。即，并不限定于图1所示的压力传感器25的设置结构，也可以采用在压缩机1的吸入口及排出口侧这两侧的制冷剂配管上设置压力传感器的结构。通过这样，能够根据压缩机1的种类检测压缩机1内的正确的压力。

实施方式2

在本实施方式中，以与实施方式1的空调机50不同的点为中心进行说明。

本实施方式的空调机50的结构与实施方式1的空调机50的结构相同。

（压缩机1的加热动作的状态量的随时间的变化）

如图6所示，在空调机50停止期间，在控制装置31通过压缩机加热部10对压缩机1进行加热时，压缩机1内的润滑油100中溶有的液态制冷剂量由于气化而减少。于是，由于液态制冷剂的气化，压缩机1内的润滑油100的浓度上升，与之相伴，粘度（以下，称作润滑油粘度）也上升。在此，在能够确保用于使压缩机1内不发生问题的润滑油粘度的液态制冷剂量Mrmax（在图6中，点P1所示的制冷剂量，以下，称作容许液态制冷剂量）确定时，只要为该容许液态制冷剂量Mrmax以下的制冷剂量即可，没有必要将压缩机1加热到成为压缩机1内的润滑油100中没有液态制冷剂量的状态（状态II）。此时，以下，将成为容许液态制冷剂量Mrmax时的润滑油100的浓度称作临界润滑油粘度（在图6中，点P2所示的粘度）。即，若能够推测压缩机1内的润滑油100中溶有的液态制冷剂量，则能够将压缩机1的加热量抑制为最小限。

（在压缩机1停止期间液态制冷剂进入的条件）

图7是表示本发明的实施方式2的空调机50的压缩机1的制冷剂温度和压缩机温度的随时间的变化的图。一边参照图7，一边说明在压缩机1停止期间液态制冷剂进入的现象。

外部空气温度周期性地发生变化，压缩机1停止期间的制冷剂温度也伴随着外部空气温度变化而发生变化，此时，压缩机温度的变化根据压缩机1的热容的不同而追随性不同。压缩机温度在压缩机1的热容的影响下相对于制冷剂温度以延迟的方式追随，热容小的压缩机1（例如，轻的压缩机1）容易追随制冷剂温度变化，热容大的压缩机1（例如，重的压缩机1）难以追随制冷剂温度变化，制冷剂温度与压缩机1温度之差变大。并且，在压缩机温度低于制冷剂温度时，在压缩机1内，气态制冷剂发生冷凝，液态制冷剂进入压缩机1内。例如，制冷剂温度如图7所示那样发生变化，在压缩机1的热容小时，在点P3之前的经过时间内，制冷剂温度＞压缩机温度，液态制冷剂进入压缩机1内，但在点P3之后的经过时间内，制冷剂温度＜压缩机温度，制冷剂不会进入压缩机1内。另一方面，在压缩机1的热容大时，在点P4之前的经过时间内，制冷剂温度＞压缩机温度，液态制冷剂进入压缩机1内，但在点P4之后的经过时间内，制冷剂温度＜压缩机温度，制冷剂不会进入压缩机1内。

（润滑油100中的液态制冷剂量的算出方法）

接下来，对压缩机1内的润滑油100中溶有的液态制冷剂量Mr与压缩机1内的制冷剂温度Tr及压缩机1的压缩机温度Ts之间的关系进行说明。在此，设想制冷剂进入压缩机1的情况，假设压缩机温度Ts为比制冷剂温度Tr小的状态。

压缩机1内的制冷剂与压缩机1之间的热交换量Qr、制冷剂温度Tr及压缩机温度Ts之间的关系由下述的式（1）表示。

Qr＝A·K·（Tr－Ts）（1）

在此，A为压缩机1与压缩机1内的制冷剂进行热交换的传热面积，K表示压缩机1与压缩机1内的制冷剂的传热系数。

另一方面，由于压缩机温度Ts与制冷剂温度Tr的温差而使压缩机1内的制冷剂冷凝，因此，若将制冷剂潜热设为dH，则热交换量Qr与时间变化dt内的润滑油100的液态制冷剂量变化dMr之间的关系由下述的式（2）表示。

Qr＝dMr·dH／dt （2）

在此，制冷剂潜热dH为由制冷剂的物性决定的值。

根据上述的式（1）及式（2），时间变化dt内的液态制冷剂量变化dMr、制冷剂温度Tr及压缩机温度Ts的关系由下述的式（3）表示。

dMr／dt＝F·（Tr－Ts）（3）

当Ts＜Tr的状态从某一时刻T1（将此时的液态制冷剂量设为Mr1）持续到时刻T2（将此时的液态制冷剂量设为Mr2）时，根据上述的式（3），进入到压缩机1的液态制冷剂量Mr（＝M2－M1）由下述的式（4）表示。

Mr＝Mr2－Mr1＝∫F·（Tr－Ts）·dt （4）

在此，F为固定值，是传热面积A与传热系数K之积除以制冷剂潜热dH而得到的值。另外，在压缩机1的种类为高压壳体型的情况下，若将停止时的液态制冷剂量设为初期液态制冷剂量并将该初期液态制冷剂量设为液态制冷剂量Mr1，则由于即将停止之前的压缩机1为高温高压，因此不存在液态制冷剂，所以液态制冷剂量Mr1为0。即，进入压缩机1内的液态制冷剂量与压缩机温度Ts变得低于制冷剂温度Tr（Ts＜Tr）的状态的时间及其温差成比例，能够根据上述的式（4）推测。

另外，如上述说明的那样，进入压缩机1的液态制冷剂量Mr根据上述的式（4）推测，但并不限定于此，例如，也可以如以下那样进行推测。

图8是表示相对于制冷剂温度变化量ΔTr而进入压缩机1内的液态制冷剂量Mr的图。如图7所示，伴随着制冷剂温度变化的压缩机温度变化根据压缩机1的热容的不同而不同，压缩机1的热容越大则压缩机温度与制冷剂温度之差越大，因此进入压缩机1的液态制冷剂量Mr增多。并且，制冷剂温度变化量ΔTr越大，压缩机温度低于制冷剂温度的状态、即液态制冷剂进入压缩机1内的时间持续得越长，因此，如图8所示那样进入压缩机1的液态制冷剂量Mr增多。即，通过预先掌握制冷剂温度变化量ΔTr与进入压缩机1内的液态制冷剂量Mr之间的关系，能够推测进入相应的压缩机1内的液态制冷剂量Mr。

（压缩机加热部10的加热量Qh及加热时间dTh的算出方法）

另一方面，利用压缩机加热部10的加热量Qh及加热时间dTh，以下述的式（5）表示使压缩机1内的液态制冷剂量Mr2向液态制冷剂量Mr1变化（若为全部气化的情况则Mr1＝0）所需要的热量。

Qh·dTh＝（Mr2－Mr1）·dH （5）

如上述那样，制冷剂潜热dH的值由制冷剂的物性决定，因此，通过操作压缩机加热部10的加热量Qh及加热时间dTh，能够将压缩机1内的润滑油100的液态制冷剂量Mr调整为规定量。例如，在加热量Qh一定时，能够以上述的式（5）成立的方式决定加热时间dTh。并且，如图9所示，蒸发的液态制冷剂量Mr越多，加热时间dTh越长。

（压缩机1的加热控制）

（S21）

在空调机50停止期间，控制装置31不向电动机部62通电，不利用压缩机加热部10对压缩机1加热。

（S22）

控制装置31接收由压缩机温度传感器21检测到的压缩机温度Ts及由制冷剂温度传感器22检测到的制冷剂温度Tr。并且，控制装置31的运算装置32计算Ts＜Tr的状态的经过时间dT。

（S23）

控制装置31的运算装置32基于压缩机温度Ts、制冷剂温度Tr及经过时间dT，根据上述的式（4）算出液态制冷剂量Mr。

（S24）

控制装置31对液态制冷剂量Mr和压缩机1内的容许液态制冷剂量Mrmax进行比较。在该比较结果被判定为液态制冷剂量Mr为容许液态制冷剂量Mrmax以下的情况下，由于润滑油100的浓度高，所以判断为不需要利用压缩机加热部10对压缩机1加热，返回步骤S21。另一方面，在判定为液态制冷剂量Mr大于容许液态制冷剂量Mrmax的情况下，判断为润滑油100的浓度低而需要利用压缩机加热部10对压缩机1加热，进入步骤S25。

（S25）

控制装置31使电动机部62以缺相状态通电，利用压缩机加热部10对压缩机1加热。此时，压缩机加热部10对压缩机1的加热量Qh固定。

（S26）

控制装置31的运算装置32基于在步骤S23中算出并推测出的液态制冷剂量Mr、作为目标的液态制冷剂量Mr*、加热量Qh及制冷剂潜热dH，由上述的式（5）决定加热时间dTh。

（S27）

控制装置31计算从压缩机加热部10开始对压缩机1加热起的加热经过时间，并判定该加热经过时间是否超过了加热时间dTh。在该判定结果为加热经过时间为加热时间dTh以下的情况下，判断为需要继续进行压缩机加热部10对压缩机1的加热动作，返回步骤S25。另一方面，在加热经过时间超过了加热时间dTh的情况下，判断为不需要进行压缩机加热部10对压缩机1的加热动作，进入步骤S28。

（S28）

控制装置31使向电动机部62的通电停止，结束压缩机1的加热动作。

另外，在步骤S25及步骤S26中，进行了将加热量Qh固定并根据式（5）决定加热时间dTh的动作，但并不限定于此，也可以进行如下动作：使加热时间dTh固定，根据式（5）决定加热量Qh，通过该加热量Qh，对压缩机1加热作为固定值的加热时间dTh。

（实施方式2的效果）

如以上的动作那样，通过调整压缩机加热部10的加热量Qh或加热时间dTh来控制对压缩机1的加热动作，由此，在压缩机1内的润滑油100中溶有的液态制冷剂量减少，能够防止发生如下动作，即，无论是否不再需要对压缩机1进行加热，都对压缩机1进行加热，从而能够抑制空调机50在停止期间的电力消耗、即待机电力的消耗。

另外，在本实施方式中，液态制冷剂进入压缩机1内时，在满足压缩机温度Ts低于制冷剂温度Tr的条件的情况下，即在液态制冷剂积存在压缩机1内的条件下，判断为需要对压缩机1加热，在空调机50停止期间，利用控制装置31实施压缩机加热部10对压缩机1的加热动作，因此，能够抑制液态制冷剂积存在压缩机1内的情况。

另外，在本实施方式中，进行如下动作：利用由压缩机温度传感器21检测到的压缩机温度Ts及由制冷剂温度传感器22检测到的制冷剂温度Tr来推测液态制冷剂量Mr，但并不限定于此，也可以进行以下说明的动作：利用由压缩机温度传感器21检测到的压缩机温度及由压力传感器25检测到的制冷剂压力来推测液态制冷剂量。

图11是表示制冷剂相对于润滑油100的溶解特性的图。由该图11所示的溶解特性可知，压缩机1内的润滑油100的浓度能够根据由压缩机温度传感器21检测到的能够视为润滑油温度的压缩机温度及由压力传感器25检测到的制冷剂压力进行推测。并且，能够根据压缩机1内的润滑油100的量及上述推测出的润滑油100的浓度来推测液态制冷剂量。

另外，还可以进行根据该推测出的液态制冷剂量补正通过上述的步骤S23算出的液态制冷剂量的动作，在该情况下，能够高精度地推测压缩机1内的液态制冷剂量，由此，控制装置31能够高精度地控制压缩机加热部10对压缩机1的加热动作。

产业上的可利用性

作为本发明的应用例，能够应用于具有在停止期间对压缩机进行加热的机构的制冷装置。

附图标记说明

1压缩机，2四通阀，3室外换热器，4膨胀阀，5室内换热器，6液体侧连接配管，7气体侧连接配管，8液体侧封闭阀，9气体侧封闭阀，10压缩机加热部，11室外风扇，12室内风扇，21压缩机温度传感器，22制冷剂温度传感器，25压力传感器，31控制装置，32运算装置，40制冷剂回路，41室外制冷剂回路，42室内制冷剂回路，50空调机，51室外机，52室内机，61压缩机壳体部，62电动机部，63压缩部，64旋转轴，65排出部，66吸入部，100润滑油。

Claims

1.一种空调机，其特征在于，具有：

制冷剂回路，其利用制冷剂配管呈环状地依次连接压缩机、热源侧换热器、膨胀阀及利用侧换热器；

压缩机加热机构，其在上述压缩机处于停止期间的状态下对上述压缩机进行加热；

压缩机温度检测机构，其检测上述压缩机的表面温度（以下，称作压缩机温度）；

制冷剂温度检测机构，其检测上述压缩机内的制冷剂温度；

控制装置，其控制上述压缩机加热机构对上述压缩机的加热动作，

上述控制装置根据上述压缩机温度算出每规定时间的上述压缩机温度的变化率（以下，称作压缩机温度变化率），并根据上述制冷剂温度算出每规定时间的上述制冷剂温度的变化率（以下，称作制冷剂温度变化率），

在上述压缩机处于停止期间的状态下，在上述压缩机温度变化率大于上述制冷剂温度变化率的情况下，不进行上述压缩机加热机构对上述压缩机的加热动作。

2.一种空调机，其特征在于，具有：

制冷剂温度检测机构，其检测上述压缩机内的制冷剂温度；

上述控制装置在上述压缩机温度小于上述制冷剂温度时，根据上述压缩机温度及上述制冷剂温度来推测上述压缩机内的液态制冷剂的量（以下，称作液态制冷剂量），

在上述压缩机处于停止期间的状态下，上述控制装置根据推测出的上述液态制冷剂量来控制上述压缩机加热机构对上述压缩机的加热动作。

3.一种空调机，其特征在于，具有：

制冷剂回路，该制冷剂回路利用制冷剂配管呈管状地依次连接压缩机、热源侧换热器、膨胀阀及利用侧换热器；

压缩机加热机构，该压缩机加热机构在上述压缩机处于停止期间的状态下对上述压缩机进行加热；

制冷剂温度检测机构，该制冷剂温度检测机构检测上述压缩机内的制冷剂温度；

控制装置，该控制装置控制上述压缩机加热机构对上述压缩机的加热动作，

上述控制装置根据上述制冷剂温度的变化量来推测上述压缩机内的液态制冷剂的量（以下，称作液态制冷剂量），

4.根据权利要求2所述的空调机，其特征在于，

具有检测上述压缩机内的制冷剂压力的制冷剂压力检测机构，

上述液态制冷剂溶入到储存于上述压缩机内的润滑油中，

上述控制装置根据上述液态制冷剂相对于上述润滑油的溶解特性、上述压缩机温度及上述制冷剂压力，对推测出的上述液态制冷剂量进行补正，最终推测上述液态制冷剂量。

5.根据权利要求2～权利要求4中的任意一项所述的空调机，其特征在于，

上述控制装置控制上述压缩机加热机构对上述压缩机的加热动作，从而使上述压缩机的液态制冷剂量从推测出的上述液态制冷剂量变成容许液态制冷剂量以下，上述容许液态制冷剂量是为了确保上述压缩机的正常动作所能容许的液态制冷剂量。

6.根据权利要求5所述的空调机，其特征在于，

上述控制装置根据上述压缩机加热机构所产生的规定的加热量，算出为了使上述压缩机的液态制冷剂量成为上述容许液态制冷剂量以下所需要的加热时间，

通过上述压缩机加热机构对上述压缩机进行上述加热时间的加热动作。

7.根据权利要求5所述的空调机，其特征在于，

上述控制装置根据上述压缩机加热机构的规定的加热时间，算出为了使上述压缩机的液态制冷剂量成为上述容许液态制冷剂量以下所需要的加热量，

以上述加热量使上述压缩机加热机构对上述压缩机进行上述加热时间的加热动作。

8.根据权利要求1、权利要求2或权利要求4所述的空调机，其特征在于，

在上述压缩机温度大于上述制冷剂温度时，上述控制装置不进行上述压缩机加热机构对上述压缩机的加热动作。

9.根据权利要求1～权利要求8中的任意一项所述的空调机，其特征在于，

代替上述制冷剂温度检测机构而具有外部空气温度检测机构，该外部空气温度检测机构检测上述热源侧换热器周围的温度及该热源侧换热器的表面温度中的至少一个，

上述制冷剂温度为上述外部空气温度检测机构检测到的温度。

10.根据权利要求1、权利要求2、权利要求4或权利要求8所述的空调机，其特征在于，

上述压缩机温度检测机构设置在比储存于上述压缩机内的润滑油的液面低的位置。

11.根据权利要求1所述的空调机，其特征在于，

代替该制冷剂温度检测机构，具有检测上述压缩机内的制冷剂压力的制冷剂压力检测机构，

上述控制装置利用由上述制冷剂压力换算出的制冷剂温度代替由上述制冷剂温度检测机构检测到的上述制冷剂温度，并控制上述压缩机加热机构对上述压缩机的加热动作。