CN107429949B - 制冷循环装置 - Google Patents

Abstract

具备：制冷剂回路，所述制冷剂回路具备压缩机、冷凝器、节流装置以及蒸发器；第1检测部，所述第1检测部设于压缩机，并对压缩机的温度进行检测；第2检测部，所述第2检测部设于制冷剂回路的压缩机与节流装置之间，并对制冷剂的温度或制冷剂的压力进行检测；以及控制部，所述控制部基于第1检测部的检测温度和第2检测部的检测温度或检测压力，对压缩机的频率以及节流装置的开度中的至少一方进行控制，以使压缩机内的溶解于制冷剂的冷冻机油的浓度和压缩机内的冷冻机油的油面高度处在预先设定的范围。

Description

制冷循环装置

技术领域

本发明涉及制冷循环装置，特别是涉及确保压缩机内的冷冻机油的浓度以及压缩机内的冷冻机油的油面的高度的制冷循环装置。

背景技术

制冷循环装置例如具备：对制冷剂进行压缩而排出的压缩机、作为使制冷剂散热的散热器(冷凝器)发挥功能的热交换器、使制冷剂减压的节流装置、以及作为使制冷剂蒸发的蒸发器发挥功能的热交换器等。

另外，压缩机例如具备：构成外部轮廓的密闭容器、包括被固定在密闭容器内的定子和转子在内的电动机构部、以及由电动机构部驱动并对制冷剂进行压缩的压缩机构部等。

如果压缩机例如为回转型压缩机，则每当对制冷剂进行压缩时，活塞在压缩机的压缩机构部的缸体上滑动。当该缸体以及活塞滑动时，两者会产生磨损，导致压缩机的可靠性下降。即，由于压缩机具备各种滑动零件，所以这些滑动零件会产生磨损，导致可靠性下降。因此，在压缩机的密闭容器内封入有作为润滑油发挥功能的冷冻机油。冷冻机油与制冷剂一起流入到缸体与活塞之间，对缸体以及活塞进行润滑。

此处，由于在密闭容器内冷冻机油混合地存在于制冷剂中，所以在密闭容器内的液体制冷剂的量增大(回液量增大)时，密闭容器内的冷冻机油的浓度下降，存在润滑不良的情况。因此，提出了在回液量增大时使压缩机暂时停止的制冷循环装置(制冷机)(例如，参照专利文献1)。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2011－169475号公报

发明内容

发明要解决的课题

例如，存在如下情况：即使保持冷冻机油的浓度，如果压缩机内的冷冻机油的油面高度的位置低，则也难以对压缩机构部进行润滑。例如，在油面的高度位置过低的情况下，存在于压缩机内的冷冻机油的量少，对压缩机构部进行润滑的冷冻机油会被认为是已枯竭。

另外，例如即使油面的高度位置高，如果由于回液等而压缩机内的液体制冷剂的量增大，由此油面高度上升，则冷冻机油的浓度也会下降。这样，即使油面高度高，如果冷冻机油的浓度低，则也难以对压缩机构部进行润滑。

这样，如果冷冻机油的浓度以及油面高度未处在合适的范围，则存在难以对压缩机构部进行润滑而压缩机的可靠性下降的课题。

本发明是为了解决如上所述的课题而作出的，其目的在于提供一种能够抑制难以对压缩机构部进行润滑而压缩机的可靠性下降的情形的制冷循环装置。

用于解决课题的手段

本发明的制冷循环装置具备：制冷剂回路，所述制冷剂回路具备压缩机、冷凝器、节流装置以及蒸发器；第1检测部，所述第1检测部设于压缩机，并对压缩机的温度进行检测；第2检测部，所述第2检测部设于制冷剂回路的压缩机与节流装置之间，并对制冷剂的温度或制冷剂的压力进行检测；以及控制部，所述控制部基于第1检测部的检测温度和第2检测部的检测温度或检测压力，对压缩机的频率以及节流装置的开度中的至少一方进行控制，以使压缩机内的溶解于制冷剂的冷冻机油的浓度和压缩机内的冷冻机油的油面高度处在预先设定的范围。

发明效果

根据本发明的制冷循环装置，由于具备上述结构，所以能够抑制难以对压缩机构部进行润滑而压缩机的可靠性下降的情形。

附图说明

图1是本发明的实施方式1的制冷循环装置100的制冷剂回路结构的一个例子。

图2是示意性地表示本发明的实施方式1的制冷循环装置100的压缩机1的结构的图。

图3是表示压缩机1的冷冻机油的油面高度与从压缩机1带出的冷冻机油的量的关系的曲线图。

图4是表示压缩机1的冷冻机油的油面高度与热交换器的传热性能的关系的曲线图。

图5是表示冷冻机油的溶解度与制冷剂压力以及制冷剂温度的关系的曲线图。

图6示出了油面高度位置比第1温度检测部1A1低的状态。

图7示出了油面高度位于第1温度检测部1A1与第2温度检测部1A2之间的状态。

图8示出了油面高度比第2温度检测部1A2高的状态。

图9是本发明的实施方式1的制冷循环装置100的控制流程的一个例子。

图10是本发明的实施方式2的制冷循环装置102的制冷剂回路结构的一个例子。

图11是本发明的实施方式2的制冷循环装置102的控制流程的一个例子。

图12是本发明的实施方式3的制冷循环装置103的制冷剂回路结构的一个例子。

图13示出了经由油分离器7而将从压缩机1排出的制冷剂供给到冷凝器的状态。

图14示出了将从压缩机1排出的制冷剂不经由油分离器7地直接供给到冷凝器的状态。

图15是本发明的实施方式3的制冷循环装置103的控制流程的一个例子。

具体实施方式

以下，参照附图，对本发明的制冷循环装置的实施方式进行说明。此外，本发明并不限定于以下说明的实施方式。另外，包括图1在内，在以下的附图中，存在各结构构件的大小关系与实际的大小关系不同的情况。

实施方式1.

图1是本实施方式1的制冷循环装置100的制冷剂回路结构的一个例子。参照图1，对制冷循环装置100的结构进行说明。

对本实施方式1的制冷循环装置100施加了如下改良，即能够抑制难以对压缩机构部23进行润滑而压缩机1的可靠性下降的情形。

[关于制冷循环装置100的结构]

制冷循环装置100例如能够由冰箱以及空气调节装置等构成。在本实施方式1中，作为一个例子，对制冷循环装置100为空气调节装置的情况进行说明。

制冷循环装置100具备例如设置在屋外等的室外机100A和对空气调节对象空间(例如室内、大厦的一个房间、仓库等)供给空调空气的室内机100B。室外机100A与室内机100B经由制冷剂配管连接。

制冷循环装置100具备：压缩机1，所述压缩机1对制冷剂进行压缩，并使制冷剂成为高温、高压状态而排出；流路切换装置2，所述流路切换装置2对制冷剂回路C的流路进行切换；以及室内热交换器3，所述室内热交换器3在制热运转时作为冷凝器发挥功能，在制冷运转时作为蒸发器发挥功能。

另外，制冷循环装置100具备：节流装置4，所述节流装置4使制冷剂减压；室外热交换器5，所述室外热交换器5在制热运转时作为蒸发器发挥功能，在制冷运转时作为冷凝器发挥功能；以及储液器6，所述储液器6储存液体制冷剂。

而且，制冷循环装置100具备：室内送风机3A，所述室内送风机3A附设于室内热交换器3，向室内热交换器3供给空气；以及室外送风机5A，所述室外送风机5A附设于室外热交换器5，向室外热交换器5供给空气。

在室外机100A装载有压缩机1、流路切换装置2、节流装置4、室外热交换器5、室外送风机5A以及储液器6。在室内机100B装载有室内热交换器3以及室内送风机3A。

制冷循环装置100具备：温度检测部1A，所述温度检测部1A检测压缩机1的温度；高压检测部3B，所述高压检测部3B用于检测冷凝器的压力(中间压力)；高压检测部5B，所述高压检测部5B用于检测冷凝器的压力(中间压力)；以及控制部50，所述控制部50基于温度检测部1A、高压检测部3B以及高压检测部5B的检测结果来控制压缩机1的频率等。温度检测部1A对应于第1检测部，高压检测部3B以及高压检测部5B对应于第2检测部。压缩机1内的冷冻机油的油面高度能够基于第1检测部的检测温度而得到。另外，溶解于制冷剂的冷冻机油的浓度能够基于第1检测部的检测温度和第2检测部的检测温度或检测压力而得到。

压缩机1的制冷剂吸入侧连接于储液器6，制冷剂排出侧经由流路切换装置2而连接于冷凝器。压缩机1具备后述的压缩机构部23等，能够对制冷剂进行压缩(参照图2)。该压缩机构部23包括缸体25以及活塞26这样的构件。活塞26在缸体25上滑动，并进行旋转运动。因此，为了抑制由活塞26与缸体25的摩擦引起的磨损，冷冻机油与制冷剂一起存在于压缩机1内。用图2对压缩机1的结构进行详细的说明。

储液器6的制冷剂流入侧经由流路切换装置2而连接于蒸发器，制冷剂流出侧连接于压缩机1的制冷剂吸入侧。储液器6具有储存液体制冷剂并向压缩机1供给气体制冷剂的功能。

流路切换装置2在制热运转时将压缩机1的制冷剂排出侧与作为冷凝器发挥功能的室内热交换器3连接，并将压缩机1的制冷剂吸入侧(储液器6的制冷剂流入侧)与作为蒸发器发挥功能的室外热交换器5连接。流路切换装置2在制冷运转时将压缩机1的制冷剂排出侧与作为冷凝器发挥功能的室外热交换器5连接，并将压缩机1的制冷剂吸入侧(储液器6的制冷剂流入侧)与作为蒸发器发挥功能的室内热交换器3连接。流路切换装置2例如能够由四通阀等构成。

室内热交换器3的一方连接于流路切换装置2，另一方连接于节流装置4。在制热运转时，室内热交换器3的一方与压缩机1的制冷剂排出侧连通。在制冷运转时，室内热交换器3的一方与压缩机1的制冷剂吸入侧(储液器6的制冷剂流入侧)连通。

室外热交换器5的一方连接于节流装置4，另一方连接于流路切换装置2。在制冷运转时，室外热交换器5的一方与压缩机1的制冷剂排出侧连通。在制热运转时，室外热交换器5的一方与压缩机1的制冷剂吸入侧(储液器6的制冷剂流入侧)连通。

室内热交换器3以及室外热交换器5例如能够由翅片管道热交换器构成，所述翅片管道热交换器具备：板状的翅片，所述板状的翅片并列地配置有多个；以及传热管(管道)，所述传热管供制冷剂流过，并连接于多个翅片。

节流装置4的一方连接于室内热交换器3，另一方连接于室外热交换器5。节流装置4可以由能够控制开度的电磁阀等构成。

温度检测部1A设于压缩机1。温度检测部1A例如能够由温度传感器和固定机构等构成，所述温度传感器由热电偶(日文：熱伝対)等构成，所述固定机构将温度传感器固定于压缩机1的密闭容器21的外周面。在压缩机1设有多个温度检测部1A。在本实施方式1中，关于在压缩机1设有3个温度检测部的方式，对一个例子进行说明。按高度位置从低到高的顺序，在压缩机1设有第1温度检测部1A1、第2温度检测部1A2以及第3温度检测部1A3。

高压检测部3B附设于室内热交换器3，高压检测部5B附设于室外热交换器5。对于制冷循环装置100而言，为了对作为冷凝器发挥功能的热交换器的压力(高压)进行检测，在制热运转时基于高压检测部3B的检测结果来检测高压，在制冷运转时基于高压检测部5B的检测结果来检测高压。高压检测部3B以及高压检测部5B例如能够由压力传感器等构成。

控制部50控制压缩机1的频率以及节流装置4的开度，以使压缩机1内的冷冻机油的浓度成为预先确定的规定浓度以上，并使压缩机1内的冷冻机油的油面高度处于预先确定的下限值(下限高度)以上且小于上限值(上限高度)的范围。控制部50连接于高压检测部3B、高压检测部5B以及温度检测部1A，并基于它们的输出来执行预先确定的运算。接下来对其进行说明。

控制部50基于温度检测部1A的检测结果来计算压缩机1内的油面高度。控制部50基于具备多个(在本实施方式1中为3个)温度传感器的温度检测部1A的检测结果，进行油面高度的计算。用后述的图6～图8对其进行说明。

此外，在本实施方式1中，作为例子，对制冷循环装置100具备高压检测部3B、高压检测部5B以及温度检测部1A的方式进行了说明，但并不限定于此。也可以是制冷循环装置100从外部获取高压信息(油面浓度的信息)以及温度信息(油面高度的信息)的方式。例如，也可以如空气调节系统的集中控制器等那样，与制冷循环装置100的控制部50分开地设有对各制冷循环装置100进行控制的集成控制部。并且，在集中控制器中收集有高压信息以及温度信息等。集成控制部构成为从外部获取从集中控制器输出的高压信息以及温度信息即可。

控制部50基于高压检测部3B或高压检测部5B的检测结果，计算从压缩机1排出且被节流装置4减压前的压力(高压)。然后，控制部50基于根据高压检测部3B或高压检测部5B的检测结果计算出的高压和温度检测部1A的检测结果来计算冷冻机油的浓度。

如上所述，控制部50计算压缩机1内的冷冻机油的油面高度，并计算压缩机1内的冷冻机油的浓度。然后，控制部50基于这些计算结果，对压缩机1的频率以及节流装置4的开度进行控制，以使浓度成为规定浓度以上，并使油面高度成为下限值以上。用后述的图9对与压缩机1的频率以及节流装置4的开度的控制相关的事项进行说明。

[压缩机1的结构]

图2是示意性地表示本实施方式1的制冷循环装置100的压缩机1的结构的图。参照图2，对压缩机1的结构进行说明。

如图2所示，压缩机1具有密闭容器21、电动机构部22、压缩机构部23、储存液体制冷剂的储液器6。另外，压缩机1具有将储液器6与密闭容器21连接的吸入管31。

密闭容器21收容有电动机构部22以及压缩机构部23。在密闭容器21经由各种配管连接有储液器6。密闭容器21具有有底筒状的主体部21A和上壳21B，所述上壳21B被安装在形成于下部容器的上部的开口部。上壳21B被压入到主体部21A，例如通过焊接而与主体部21A连接。在密闭容器21的主体部21A形成有供吸入管31插入的开口部。在上壳21B连接有排出管29，所述排出管29将由压缩机构部23压缩的制冷剂排出。

在密闭容器21的外周面设有温度检测部1A。具体而言，在主体部21A的底部设有第1温度检测部1A1。第1温度检测部1A1例如被配置在比压缩机构部23靠下侧的位置。另外，在主体部21A的高度位置的中间部设有第2温度检测部1A2。第2温度检测部1A2例如被配置在与电动机构部22的下部对应的高度位置。而且，在上壳21B设有第3温度检测部1A3。

电动机构部22例如具有固定于密闭容器21的内周面的定子22A和旋转自如地设在定子22A的内侧的转子22B。定子22A例如卷绕有供电流流过的绕组。另外，转子22B连接后述的压缩机构部23的驱动轴24。

压缩机构部23具有：缸体25，所述缸体25具有对制冷剂气体进行压缩的空间；驱动轴24，所述驱动轴24传递电动机构部22的驱动力；上轴承27以及下轴承28，所述上轴承27以及所述下轴承28支承驱动轴24；以及活塞26，所述活塞26嵌合于驱动轴24所具有的偏心部，并在缸体25内旋转。

缸体25连接吸入管31的一方的端部。向缸体25供给储液器6内的制冷剂。并且，在缸体25设有活塞26，通过使该活塞26旋转，从而将制冷剂压缩。驱动轴24的上端侧连接于转子22B，下端侧连接于上轴承27以及下轴承28。驱动轴24向活塞26传递电动机构部22的驱动力。上轴承27设置于缸体25的上表面部，下轴承28设置于缸体25的下表面部。

储液器6用于储存液体制冷剂，并向压缩机构部23供给气体制冷剂，在储液器6的上部连接有制冷剂流入管24A。另外，在储液器6的下部连接有吸入管31。

吸入管31的一方连接于密闭容器21内的缸体25，另一方连接于储液器6。

[关于从压缩机1带出的冷冻机油的量等]

图3是表示压缩机1的冷冻机油的油面高度与从压缩机1带出的冷冻机油的量的关系的曲线图，图4是表示压缩机1的冷冻机油的油面高度与热交换器的传热性能的关系的曲线图。

(1)在压缩机1内的油面高度过高时，与从排出管29排出的制冷剂一起，冷冻机油也被排出。如图3所示，可知在油面高度超过上限位置时，从压缩机1带出的冷冻机油的量急剧地增大。在压缩机1为回转压缩机的情况下，图3所示的上限位置对应于电动机构部22的下部的高度位置。这是因为，在电动机构部22的转子22B旋转时，会产生将制冷剂以及冷冻机油卷起的作用。

(2)另一方面，在压缩机1内的油面高度过低时，冷冻机油会枯竭，无法对压缩机构部23进行润滑。

(3)另外，如图3所示，在油面高度超过上限位置时，从压缩机1带出的冷冻机油的量急剧地增大，该被带出的冷冻机油例如会流入到室内热交换器3以及室外热交换器5等。因此，如图4所示，在油面高度超过上限位置时，滞留于室内热交换器3以及室外热交换器5的冷冻机油的量增加，室内热交换器3以及室外热交换器5的传热性能下降。此处，传热是指从制冷剂向空气的传热或从空气向制冷剂的传热。

因此，通过使压缩机1的油面高度处在合适的范围，(1)能够抑制由于冷冻机油被带出而导致的冷冻机油的浓度下降和压缩机构部23的润滑不良。(2)另外，能够抑制由于冷冻机油枯竭而导致的压缩机构部23的润滑不良。(3)而且，能够抑制热交换器的传热性能下降。

[关于冷冻机油向制冷剂的溶解度]

图5是表示冷冻机油的溶解度与制冷剂压力以及制冷剂温度的关系的曲线图。参照图5，对冷冻机油向制冷剂溶解的溶解度进行说明。

此处所说的溶解度是指：表示在某一压力和某一温度的制冷剂中溶解多少冷冻机油的程度。也就是说，冷冻机油的浓度可以说是与溶解度关联的量。例如，在冷冻机油在制冷剂中溶解至能够溶解于制冷剂的极限量的状态(饱和状态)下，冷冻机油的浓度成为与溶解度对应的值。此外，冷冻机油对应于溶质，制冷剂(液体制冷剂)对应于溶剂。

如图5的多条曲线所示，随着制冷剂温度上升，冷冻机油的溶解度变大。另外，如图5所示，随着制冷剂压力上升，冷冻机油的溶解度变大。此外，由图5可知，在将温度固定为一定值并使制冷剂压力变化的情况下，制冷剂压力越大，溶解度的增加的比例越慢。

控制部50构成为能够根据制冷剂压力以及制冷剂温度来计算压缩机1内的冷冻机油的浓度。另外，控制部50也可以是具备将制冷剂压力以及制冷剂温度与冷冻机油的浓度对应起来的表格的结构。此外，此处所说的制冷剂压力对应于高压检测部3B以及高压检测部5B的检测结果，制冷剂温度对应于温度检测部1A的检测结果。

如图5所示，由于冷冻机油的溶解度与制冷剂温度以及制冷剂压力相应地变化，所以在制冷剂温度以及制冷剂压力低的情况下，溶解度变低，相应地，能够溶解于制冷剂的冷冻机油的量被限制，成为导致冷冻机油的浓度下降的原因。

除此之外，还存在导致冷冻机油的浓度下降的原因。例如在起动压缩机1的情况以及产生了回液的情况等下，压缩机1内的液体制冷剂的储存量增加。这样，压缩机1内的冷冻机油溶解于压缩机1内的液体制冷剂而成为混合液，压缩机1内的冷冻机油的浓度下降。即，如上所述，除了制冷剂温度以及压力以外，冷冻机油的浓度也会因作为溶剂的制冷剂的增加而下降。

在冷冻机油的浓度下降时，会导致压缩机构部23的润滑不良。因此，本实施方式1的制冷循环装置100执行对压缩机1等的控制，以避免由于各种原因而导致压缩机1内的液体制冷剂的储存量增大等，使得冷冻机油的浓度下降到小于规定值的值。

[关于压缩机1的油面高度]

图6～图8是表示压缩机1内的冷冻机油的油面高度的图。图6示出了油面高度位置比第1温度检测部1A1低的状态。图7示出了油面高度位于第1温度检测部1A1与第2温度检测部1A2之间的状态。图8示出了油面高度比第2温度检测部1A2高的状态。此处，油面高度对应于从压缩机1的密闭容器21的底部到油面SF为止的距离。

图6所示的状态是油面高度位置比第1温度检测部1A1低且冷冻机油枯竭的状态。即，为油面高度过低、不论冷冻机油的浓度的大小如何压缩机构部23都会变得润滑不良的可能性高的状态。第1温度检测部1A1的高度位置对应于下限值。

在图7所示的状态下，油面高度位置位于第1温度检测部1A1与第2温度检测部1A2之间，就油面高度的观点而言，油面高度位置是合适的。对于冷冻机油的浓度而言，如果是合适的(规定值以上)，则能够更为可靠地对压缩机构部23进行润滑。第2温度检测部1A2的高度位置对应于上限值。

图8所示的状态是油面高度的位置比第2温度检测部1A2高、即油面高度过高的状态。具体而言，是油面高度过高、从压缩机1带出的冷冻机油的量增大的状态。

控制部50采用设于密闭容器21的外周面的温度检测部1A的检测结果作为温度的检测结果。由于制冷剂以及冷冻机油储存于密闭容器21的内侧的空间，所以温度检测部1A不直接与制冷剂以及冷冻机油接触。但是，由于密闭容器21是由热传导性良好的材质(例如，铁等)构成的，所以能够避免油面高度的检测精度降低。

控制部50在第1温度检测部1A1、第2温度检测部1A2以及第3温度检测部1A3的检测结果相同的情况下，计算为：油面高度小于下限值。控制部50在第3温度检测部1A3的检测结果比第1温度检测部1A1以及第2温度检测部1A2的检测结果大的情况下，计算为：油面高度为上限值以上。控制部50在第2温度检测部1A2以及第3温度检测部1A3的检测结果比第1温度检测部1A1大的情况下，计算为：油面高度处于下限值以上且小于上限值的范围。

[关于制冷循环装置100的控制]

图9是本实施方式1的制冷循环装置100的控制流程的一个例子。参照图9，对制冷循环装置100的控制进行说明。此外，压缩机1的吸入过热度对应于图9中的吸入SH(吸入过热)。

(步骤S1)

控制部50基于多个温度检测部1A的检测结果来计算压缩机1内的油面高度。另外，控制部50基于高压检测部3B和温度检测部1A的检测结果来计算冷冻机油的浓度。此外，在计算冷冻机油的浓度时，既可以使用温度检测部1A中的任意一个温度检测部(例如，第1温度检测部1A1)，也可以使用所有温度检测部而采用平均值。

(步骤S2)

控制部50判定冷冻机油的浓度是否为规定值以上。

在为规定值以上的情况下，转移到步骤S3。

在小于规定值的情况下，转移到步骤S4。

(步骤S3)

控制部50判定油面高度是否为下限值以上。下限值对应于设有第1温度检测部1A1的高度位置。

在为下限值以上的情况下，返回到开始。

在小于下限值的情况下，转移到步骤S6。

(步骤S4)

控制部50判定油面高度是否为上限值以上。上限值对应于设有第2温度检测部1A2的高度位置。

在为上限值以上的情况下，转移到步骤S5。

在小于上限值的情况下，转移到步骤S6。

(步骤S5)

控制部50执行使压缩机1的频率增加的控制。之后，返回到开始。此处，在该步骤S5中，也可以是：除了进行使压缩机1的频率增加的控制之外，还减小节流装置4的开度。另外，在该步骤S5中，也可以减小节流装置4的开度，来代替使压缩机1的频率增加的控制。即，在该步骤S5中，执行使压缩机1的频率增加的控制以及减小节流装置4的开度的控制中的至少一方。

在液体制冷剂大量地滞留在压缩机1内时，液体制冷剂与冷冻机油混合，冷冻机油的浓度下降，油面高度上升。该步骤S5的冷冻机油的状态是滞留于压缩机1的液体制冷剂量多、冷冻机油的浓度低的状态。

在该步骤S5中，即使仅执行使压缩机1的频率增加的控制以及减小节流装置4的开度的控制中的一方，也能够减少滞留于压缩机1的液体制冷剂量。

在该步骤S5中，执行使压缩机1的频率增加并减小节流装置4的开度的控制，对应于执行使压缩机1的吸入过热度增大的控制。

此处，通过执行使压缩机1的频率增加的控制，从而有如下效果：减少作为液体而存在于压缩机1内的制冷剂。另外，通过执行减小节流装置4的开度的控制，从而有如下效果：减少返回到压缩机1的液体制冷剂的量。

(步骤S6)

控制部50执行使压缩机1的频率下降的控制。之后，转移到步骤S7。

此处，在该步骤S6中，也可以是：除了进行使压缩机1的频率下降的控制之外，还增大节流装置4的开度。另外，在该步骤S6中，也可以增大节流装置4的开度，来代替使压缩机1的频率下降的控制。即，在该步骤S6中，执行使压缩机1的频率下降的控制以及增大节流装置4的开度的控制中的至少一方。

该步骤S6的冷冻机油的状态为如下状态：虽然冷冻机油的浓度高，但油面高度低，冷冻机油枯竭(经由步骤S2以及步骤S3)；或为如下状态：虽然压缩机1内的液体制冷剂的量并非过多，但冷冻机油的浓度低(经由步骤S2以及步骤S4)。

在该步骤S6中，即使仅执行使压缩机1的频率下降的控制以及增大节流装置4的开度的控制中的一方，也能够使压缩机1内的冷冻机油的量增加，从而避免冷冻机油的枯竭状态，或者，能够提高冷冻机油的浓度。

在该步骤S6中，执行使压缩机1的频率下降并增大节流装置4的开度的控制，对应于为了使冷冻机油向压缩机1的返回量增加而执行增大吸入过热度的控制。

此处，通过执行使压缩机1的频率下降的控制，从而有如下效果：使从压缩机1带出的冷冻机油的量下降。另外，通过执行增大节流装置4的开度的控制，从而能够使冷冻机油向压缩机1的返回量增加。这是因为，由于冷冻机油与制冷剂一起被输送，所以只要增大节流装置4的开度，与制冷剂一起返回到压缩机1的冷冻机油的量就会增加。

(步骤S7)

控制部50判定压缩机1的频率是否为预先设定的下限频率以下。

在不为下限频率以下的情况下，返回到开始。

在为下限频率以下的情况下，转移到步骤S8。

(步骤S8)

控制部50使压缩机1停止。之后，转移到步骤S9。

(步骤S9)

控制部50与步骤S1分开地重新计算冷冻机油的浓度。计算手段与步骤S1相同即可。之后，转移到步骤S10。

(步骤S10)

控制部50判定冷冻机油的浓度是否为规定值以上、以及冷冻机油的油面高度是否为下限值以上。对于此处的规定值以及下限值而言，例如能够采用与步骤S2的规定值以及步骤S3的下限值同样的值。

在满足了两方的条件的情况下，转移到步骤S11。

在未满足两方的条件的情况下，返回到步骤S9。

(步骤S11)

控制部50使压缩机1再次开始运转。对于压缩机1的频率而言，例如既能够采用在步骤S8中停止时的频率，除此之外，还能够采用预先设定的频率。

步骤S8～步骤S11的控制通过经由步骤S6以及步骤S7而执行。

此处，经由步骤S6的情形是指，冷冻机油的状态为如下状态：虽然冷冻机油的浓度高，但油面高度低、冷冻机油枯竭(经由步骤S2以及步骤S3)；或为如下状态：虽然压缩机1内的液体制冷剂的量并非过多，但冷冻机油的浓度低(经由步骤S2以及步骤S4)。

另外，判定为“是”而经由步骤S7的情形是指：压缩机1的频率成为非常低的状态(在本实施方式1中为下限频率附近)的可能性高、从压缩机1带出的冷冻机油的量低的状态。步骤S8～步骤S11的控制的意图在于，虽然是被带出的冷冻机油的量低的状态，但如果是经由步骤S6而冷冻机油仍为枯竭等的状态，则在枯竭等状态恢复之前，使压缩机1暂时停止。

另外，即使使压缩机1停止，也会在制冷剂回路C中产生压差，所以能够使从压缩机1排出的制冷剂回路C中的冷冻机油返回到压缩机1中。由此，能够增大冷冻机油的浓度，避免冷冻机油的枯竭。在冷冻机油的浓度为规定值以上的情况下，使压缩机1再次开始运转。

[本实施方式1的制冷循环装置100所具有的效果]

本实施方式1的制冷循环装置100具备制冷剂回路C，所述制冷剂回路C包括压缩机1、冷凝器、节流装置4以及蒸发器，所述制冷剂回路C是由制冷剂配管将上述压缩机1、冷凝器、节流装置4以及蒸发器连接而构成的。并且，本实施方式1的制冷循环装置100具备控制部50，所述控制部50基于压缩机1内的冷冻机油的浓度以及压缩机1内的冷冻机油的油面高度，对压缩机1的频率以及节流装置4的开度中的至少一方进行控制，所以能够抑制难以对压缩机构部23进行润滑而压缩机1的可靠性下降的情形。

[实施方式1的变形例1]

此外，在本实施方式1中，采用了高压检测部3B以及高压检测部5B作为第2检测部，但并不限定于此。制冷循环装置100例如也可以设置对从压缩机1排出的制冷剂压力进行检测的压力传感器，来代替高压检测部3B以及高压检测部5B。

另外，制冷循环装置100例如既可以将对冷凝器的温度进行检测的中间温度传感器作为第2检测部，来代替高压检测部3B以及高压检测部5B，也可以将对从压缩机1排出的制冷剂温度进行检测的排出温度传感器作为第2检测部，来代替高压检测部3B以及高压检测部5B。在采用中间温度传感器的情况下，控制部50能够根据冷凝器的温度(中间温度)的检测结果来换算饱和温度，并计算高压。另外，在采用排出温度传感器的情况下，控制部50能够根据从压缩机1排出的制冷剂温度(排出温度)的检测结果来换算饱和温度，并计算高压。

[实施方式1的变形例2]

另外，在本实施方式1中，以冷冻机油溶解于制冷剂的量存在极限的情况为一个例子进行了说明，但并不限定于此。即使在冷冻机油无限地溶解于制冷剂的情况下，也能够得到与本实施方式1的制冷循环装置100同样的效果。

在冷冻机油如本变形例2的方式那样无限地溶解于制冷剂的情况下，为了确保吸入过热度，例如也可以在减小节流装置4的开度之后，对压缩机1内的油面高度进行检测。也就是说，也可以在步骤S1之前设置其它步骤，在该步骤中减小节流装置4的开度。

实施方式2.

图10是本实施方式2的制冷循环装置102的制冷剂回路结构的一个例子。在本实施方式2中，对与实施方式1共用的结构标注相同的附图标记，以与实施方式1的不同点为中心进行说明。

[关于制冷循环装置102的结构]

首先，对本实施方式2的制冷循环装置102的结构进行说明。

本实施方式2的制冷循环装置102具备：油分离器7，所述油分离器7连接于压缩机1的制冷剂排出侧，将制冷剂与冷冻机油分离；返油管8，所述返油管8将油分离器7与压缩机1的制冷剂吸入侧连接，使储存于油分离器7的冷冻机油返回；以及油量调整阀8A，所述油量调整阀8A设于返油管8，用于返油管8的流路的开闭。

此外，由于在压缩机1的吸入侧连接有储液器6，所以返油管8的一端连接于油分离器7，另一端经由储液器6而连接于压缩机1的吸入侧。如果在制冷循环装置102未设有储液器6，则返油管8的另一端直接连接于压缩机1的吸入侧。

油量调整阀8A例如既可以由能够对打开状态以及关闭状态这两个状态进行切换的电磁阀构成，也可以由能够对开度进行调整的电磁阀构成。在本实施方式2中，关于油量调整阀8A由能够对开度进行调整的电磁阀构成的情况，对一个例子进行说明。

另外，本实施方式2的制冷循环装置102的控制部50在基于温度检测部1A的检测结果来计算压缩机1内的油面高度、基于高压检测部3B以及高压检测部5B和温度检测部1A的检测结果来计算冷冻机油的浓度这点，与实施方式1相同。在本实施方式2中，控制部50构成为对压缩机1的频率、节流装置4的开度以及油量调整阀8A的开度中的至少一个进行控制，以使浓度成为规定浓度以上，并使油面高度处于下限值以上且小于上限值的范围。

[关于制冷循环装置102的控制]

图11是本实施方式2的制冷循环装置102的控制流程的一个例子。接下来，对本实施方式2的制冷循环装置102的控制进行说明。

在本实施方式2中，与实施方式1相比，步骤S4的不等号相反。因此，本实施方式2的步骤S6对应于实施方式1的步骤S5，本实施方式2的步骤S5对应于实施方式1的步骤S6。因此，如果在本实施方式2的步骤S3中判定为“否”，则不转移到步骤S6，而转移到步骤S5。对本实施方式2的步骤S5以及步骤S6进行说明。

(步骤S5)

在冷冻机油的浓度为规定浓度以上且油面高度小于下限值的情况或冷冻机油的浓度小于规定浓度且油面高度小于上限值的情况下，控制部50执行使冷冻机油的返回量增加的控制。即，控制部50执行使压缩机1的频率下降的控制、增大节流装置4的开度的控制以及增大油量调整阀8A的开度的控制中的至少一个。

在该步骤S5中，通过增大油量调整阀8A的开度，从而能够使冷冻机油高效地返回到压缩机1中。这是因为，在油分离器7内会储存大量的从压缩机1排出的冷冻机油。因此，在该步骤S5中，也可以实施增大油量调整阀8A的开度的控制，并根据状况来补充性地执行使压缩机1的频率下降的控制以及增大节流装置4的开度的控制。

例如，如果是储存在油分离器7内的冷冻机油的量变少的状况，则冷冻机油会流入到比油分离器7靠下游侧的配管等中。如果是该状况，则执行使压缩机1的频率下降的控制以及增大节流装置4的开度的控制即可。

此外，储存在油分离器7内的冷冻机油的量是否变少的判断可以采用与温度检测部1A相同要领的手段。即，在油分离器7的侧面以及底部等设置温度检测部7A即可。并且，控制部50基于温度检测部7A的检测结果，计算油分离器7的油面高度，并计算储存在油分离器7内的冷冻机油的量。

(步骤S6)

在冷冻机油的浓度小于规定浓度且油面高度为上限值以上的情况下，控制部50执行使吸入过热度增加的控制。即，控制部50执行使压缩机1的频率增加的控制和减小节流装置4的开度的控制中的至少一方。控制内容与实施方式1的步骤S5相同。

在本实施方式2中，新设有步骤S12以及步骤S13。对步骤S12以及步骤S13进行说明。

(步骤S12)

控制部50判定油面高度是否小于上限值。

在小于上限值的情况下，返回到开始。

在为上限值以上的情况下，转移到步骤S13。

(步骤S13)

控制部50执行使压缩机1的频率增大的控制、减小节流装置4的开度的控制以及使油量调整阀8A关闭的控制中的至少一个，以使冷冻机油以及制冷剂向压缩机1的返回量下降。

该步骤S13的冷冻机油的状态是如下状态：虽然冷冻机油的浓度高且浓度合适，但油面高度过高。在该状态下，意味着相对于压缩机构部23的润滑所需的冷冻机油的量，存在剩余量。因此，执行上述控制中的至少一个控制，使冷冻机油的返回量下降，防止油面高度进一步上升。此外，之所以使油量调整阀8A关闭，是为了将从压缩机1排出的剩余的冷冻机油储存在油分离器7内。

在该步骤S13中，通过使油量调整阀8A关闭，从而能够高效地使冷冻机油的返回量下降。这是因为，在油分离器7内会储存大量的从压缩机1排出的冷冻机油。因此，在该步骤S13中，也可以实施关闭油量调整阀8A的控制，并根据状况来补充性地执行使压缩机1的频率增大的控制以及减小节流装置4的开度的控制。

[本实施方式2的制冷循环装置102所具有的效果]

本实施方式2的制冷循环装置102能够得到与实施方式1的制冷循环装置100所具有的效果同样的效果。

实施方式3.

图12是本实施方式3的制冷循环装置103的制冷剂回路结构的一个例子。图13以及图14是本实施方式3的制冷循环装置103的制冷剂回路C的压缩机1及其周边的说明图。此外，图13示出了经由油分离器7而将从压缩机1排出的制冷剂供给到冷凝器的状态，图14示出了将从压缩机1排出的制冷剂不经由油分离器7地直接供给到冷凝器的状态。此处，在图12、图13以及图14中，作为一个例子，示出了进行制热运转的状态，所以冷凝器对应于室内热交换器3。在本实施方式3中，对与实施方式1、2共用的结构标注相同的附图标记，以与实施方式1、2的不同点为中心进行说明。

[关于制冷循环装置103的结构]

首先，对本实施方式3的制冷循环装置103的结构进行说明。

本实施方式3的制冷循环装置103还具备油分离切换阀9，所述油分离切换阀9连接于压缩机1的制冷剂排出侧以及油分离器7，对是否经由油分离器7地连接压缩机1与冷凝器进行切换。

该油分离切换阀9连接于压缩机1的制冷剂排出侧和油分离器7，并经由流路切换装置2而连接于冷凝器(室内热交换器3或室外热交换器5)。如果在制冷循环装置103未设有流路切换装置2，则油分离切换阀9直接连接于冷凝器。

本实施方式3的制冷循环装置103的控制部50构成为基于压缩机1内的冷冻机油的浓度以及压缩机1内的冷冻机油的油面高度，对压缩机1的频率、节流装置4的开度、油量调整阀8A的开度以及油分离切换阀9的连接进行控制。

[关于制冷循环装置103的控制]

图15是本实施方式3的制冷循环装置103的控制流程的一个例子。接下来，对本实施方式3的制冷循环装置103的控制进行说明。

在本实施方式3中，与实施方式2相比，新设有步骤S14以及步骤S15。首先，对步骤S14、步骤S14的后段的步骤S5以及步骤S14的后段的步骤S6进行说明。

(步骤S14)

在冷冻机油的浓度小于规定浓度的情况(经由步骤S2)或冷冻机油的浓度为规定浓度以上且油面高度小于下限值的情况(经由步骤S2以及步骤S3)下，控制部50执行接下来的控制。即，控制部50将油分离切换阀9的连接切换成经由油分离器7地连接压缩机1与冷凝器。

(步骤S5)

在冷冻机油的油面高度小于上限值的情况下，控制部50执行使冷冻机油的返回量增加的控制。即，控制部50执行使压缩机1的频率下降的控制、增大节流装置4的开度的控制以及增大油量调整阀8A的开度的控制中的至少一个。对于控制内容而言，与实施方式2的步骤S5相同。

在本实施方式3中，当在步骤S3中判定为“否”的情况下，不直接转移到步骤S5，这与实施方式2不同。在本实施方式3中，当在步骤S3中判定为“否”的情况下，转移到步骤S14。

(步骤S6)

在油面高度为上限值以上的情况下，控制部50执行使压缩机1的频率增加的控制以及减小节流装置4的开度的控制中的至少一方。该步骤S6与实施方式2的步骤S6相同。

接下来，对步骤S15进行说明。步骤S15是在压缩机1内的冷冻机油的浓度以及油面高度合适的情况下执行的控制。

在冷冻机油的浓度为规定浓度以上且冷冻机油的油面高度处于下限值以上且小于上限值的范围的情况下，控制部50执行接下来的控制。即，控制部50将油分离切换阀9的连接切换成不经由油分离器7地连接压缩机1与冷凝器。通过不经由油分离器7地输送制冷剂，能够抑制制冷剂回路C的制冷剂流量下降。

[本实施方式3的制冷循环装置103所具有的效果]

本实施方式3的制冷循环装置103具有与实施方式2的制冷循环装置102所具有的效果同样的效果。

附图标记说明

1：压缩机；1A：温度检测部；1A1：第1温度检测部；1A2：第2温度检测部；1A3：第3温度检测部；2：流路切换装置；3：室内热交换器；3A：室内送风机；3B：高压检测部；4：节流装置；5：室外热交换器；5A：室外送风机；5B：高压检测部；6：储液器；7：油分离器；7A：温度检测部；8：返油管；8A：油量调整阀；9：油分离切换阀；21：密闭容器；21A：主体部；21B：上壳；22：电动机构部；22A：定子；22B：转子；23：压缩机构部；24：驱动轴；24A：制冷剂流入管；25：缸体；26：活塞；27：上轴承；28：下轴承；29：排出管；31：吸入管；50：控制部；100：制冷循环装置；100A：室外机；100B：室内机；102：制冷循环装置；103：制冷循环装置；C：制冷剂回路。

Claims (9)

1.一种制冷循环装置，其中，所述制冷循环装置具备：

制冷剂回路，所述制冷剂回路具备压缩机、冷凝器、节流装置以及蒸发器；

第1检测部，所述第1检测部设于所述压缩机，并对所述压缩机的温度进行检测；

第2检测部，所述第2检测部设于所述制冷剂回路的所述压缩机与所述节流装置之间，并对制冷剂的温度或制冷剂的压力进行检测；

油分离器，所述油分离器连接于所述压缩机的制冷剂排出侧，将制冷剂与冷冻机油分离；

返油管，所述返油管将所述油分离器与所述压缩机的制冷剂吸入侧连接，使储存于所述油分离器的冷冻机油返回；

油量调整阀，所述油量调整阀设于所述返油管，对所述返油管的流路进行开闭，

油分离切换阀，所述油分离切换阀连接于所述压缩机的制冷剂排出侧以及所述油分离器，并切换成经由所述油分离器地连接所述压缩机与所述冷凝器或不经由所述油分离器地连接所述压缩机与所述冷凝器，以及

控制部，所述控制部基于所述第1检测部的检测温度和所述第2检测部的检测温度或检测压力，对所述压缩机的频率、所述节流装置的开度、所述油量调整阀的开度以及所述油分离切换阀的连接进行控制，以使所述压缩机内的溶解于制冷剂的冷冻机油的浓度和所述压缩机内的冷冻机油的油面高度处在预先设定的范围。

2.根据权利要求1所述的制冷循环装置，其中，

在冷冻机油的所述浓度为规定浓度以上且所述油面高度为上限值以上的情况下，所述控制部执行使所述压缩机的频率增加的控制、减小所述节流装置的开度的控制以及关闭所述油量调整阀的控制中的至少一个。

3.根据权利要求1或2所述的制冷循环装置，其中，

在冷冻机油的所述浓度小于规定浓度的情况或冷冻机油的所述浓度为规定浓度以上且所述油面高度小于下限值的情况下，所述控制部将所述油分离切换阀切换成经由所述油分离器地连接所述压缩机与所述冷凝器。

4.根据权利要求3所述的制冷循环装置，其中，

在所述油面高度为上限值以上的情况下，所述控制部执行使所述压缩机的频率增加的控制以及减小所述节流装置的开度的控制中的至少一方。

5.根据权利要求3所述的制冷循环装置，其中，

在所述油面高度小于上限值的情况下，所述控制部执行使所述压缩机的频率下降的控制、增大所述节流装置的开度的控制以及增大所述油量调整阀的开度的控制中的至少一个。

6.根据权利要求1或2所述的制冷循环装置，其中，

在冷冻机油的所述浓度为规定浓度以上且所述油面高度处于下限值以上且小于上限值的范围的情况下，所述控制部将所述油分离切换阀切换成不经由所述油分离器地连接所述压缩机与所述冷凝器。

7.根据权利要求4或5所述的制冷循环装置，其中，

在所述压缩机的频率为预先设定的下限频率以下的情况下，所述控制部暂时停止所述压缩机的运转，

在冷冻机油的所述浓度为规定浓度以上且所述油面高度为下限值以上时，所述控制部使所述压缩机再次开始运转。

8.根据权利要求1或2所述的制冷循环装置，其中，

所述压缩机包括：

密闭容器；

压缩机构部，所述压缩机构部被配置在所述密闭容器内；以及

电动机构部，所述电动机构部被配置在所述密闭容器内的所述压缩机构部的上侧，对所述压缩机构部进行驱动，

所述第1检测部包括：

第1温度检测部，所述第1温度检测部设置于所述密闭容器中的与所述压缩机构部的下侧对应的高度位置；

第2温度检测部，所述第2温度检测部设置于所述密闭容器中的与所述电动机构部的下部对应的高度位置；以及

第3温度检测部，所述第3温度检测部设置于所述密闭容器中的与所述电动机构部的上侧对应的高度位置。

9.根据权利要求8所述的制冷循环装置，其中，

在所述第1温度检测部、所述第2温度检测部以及所述第3温度检测部的检测温度相同的情况下，所述控制部计算为：所述油面高度小于下限值，

在所述第3温度检测部的检测温度比所述第1温度检测部以及所述第2温度检测部的检测温度大的情况下，所述控制部计算为：所述油面高度为上限值以上，

在所述第2温度检测部以及所述第3温度检测部的检测温度比所述第1温度检测部大的情况下，所述控制部计算为：所述油面高度处于下限值以上且小于上限值的范围。

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