CN1169771A - 空调机及其清洗运转控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明所述的空调机在制冷剂回路内容易产生积存积油的部分,例如压缩机(1)、储液器(5)、接收器(12)等的底部设置有抽取－充填制冷剂的出口(port)(22、23、24)。而且,还配备有控制制冷剂回路的清洗运转的控制部分(50)。制冷剂回路清洗时,在该控制部分(50)的控制下,例如按照排出配管(2)内的温度变得大于预定值来提高压缩机(1)的频率,同时按照预定时间连续进行清洗运转后,停止运转,经一定时间后再开始清洗运转。该空调机通过在预定时间内按预定次数对压缩机(1)反复进行启动－停止运转,可高效率地进行有效的制造剂回路的清洗。清洗后,更换制冷剂及油。通过出口(22、23、24)可简单地进行这种更换。

Description

空调机及其清洗运转控制方法

本发明涉及能够进行清洗运转以除去制冷剂回路内杂质的空调机及其清洗运转控制方法。

过去，由于空调机和冷冻机中使用了含有氯的氟里昂22(氯二氟甲烷)(CHClF₂)等制冷剂，近年来臭氧层的破坏正成为突出的问题。因此，作为防止破坏臭氧层的对策，正在用不含氯的HFC(氟碳氢化合物)系的代换制冷剂取代氟里昂22HCFc22。

可是，有必要使用与一起使用的制冷剂对应的冷冻机油。作为所述HFC系制冷剂用的冷冻机油可为合成油(例如，酯、醚、烷基苯油等)。

因此，若使用这种合成油作冷冻机油，与从前使用的矿物油不同，必须注意冷冻机油和制冷剂之外的残留杂质(所谓杂质(污染物)是指制冷回路内残留的切削油、轧制油、扩管油、加工油等的残留油，及金属磨损粉，聚合物等的残留异物)。其理由是这些残留杂质会产生堵塞减压器(例如：毛细管、电动膨胀阀等细管类)等缺陷。因此，为除去HFC系制冷剂/合成油装置系统内的残留杂质，就要进行冲洗操作，即对系统制冷回路进行清洗操作。

但是，因为迄今为止还没有建立有效的清洗运转方法，也没有具有象清洗运转模式那样的专用运转模式的装置，因此，从前用强制制冷运转模式或强制供暖运转模式，仅在适当的时间进行连续清洗运转。而且，清洗运转—结束从装置上卸下压缩机等容易积存油(油内含有许多残留杂质)的部件，从装置上拆卸下的部件中通过取出油而带出残留杂质，同时重新充填新油，最好把卸下的部件再次组装回装置中。但是，排出的残留杂质不太多时，常常认为制冷剂回路的清洗不充分，此时为除去残留杂质使其达到管理基准以下，就要对上述一连串操作反复进行几次。

这样，由于以往的制冷剂回路清洗可以说是不规范的，大多要用长时间进行大量的清洗操作，因而存在清洗花费太多时间的问题。而且，每次残留杂质的排出，也就是说换油，都必须麻烦地进行部件的拆卸。再组装的作业。结果，为了除去残留杂质，必须花费很多时间。再有，以往的方法，每进行一次清洗运转，就要换油，即要进行包括上述除去残留杂质作业的多个工序，因而有成本高的问题。在这些问题之外，在以往的方法中，还存在其它的一些问题，特别是可靠性、评价试验等的开发试验工时多等问题。

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种能克服上述缺点的空调机及其清洗运转控制方法，能在短时间内高效地进行清洗运转，同时简单地进行清除杂质的操作，并且提高清洗效果和可靠性。

为实现上述目的，本发明提供的空调机中依次连接压缩机、冷凝器、膨胀机构和蒸发器，形成封闭的制冷剂回路，制冷剂在所述制冷剂回路中循环。其特征在于在所述制冷剂回路中容易积存油的部分设置了为抽取充填油用的出口。

根据本发明，由于在容易积存油的部分设置了抽取充填油用的专用出口，除去杂质所涉及的换油作业比以往容易，作业时间也缩短了。

而且，容易积存油的典型的部分为压缩机储液器、接收器等的底部。

还有，本发明提供的清洗运转控制方法用于下列空调机，该空调机中顺序连接压缩机、冷凝器、膨胀机构和蒸发器，形成封闭的制冷剂回路，制冷剂在所述制冷剂回路中循环。该方法的特征在于清洗运转时，在预定时间内重复进行预定次数的压缩机运转的启动·停止。

实行这种清洗运转控制方法的空调机，配有为在预定时间内重复进行预定次数的启动·停止控制所述压缩机的控制部件。

可是，本发明者在完成本发明之前，以制冷剂回路中的运转时间、启动·停止次数及排出液温度等作为参量，对制品清洗效果进行了调查。结果发现，启动·停止次数多的比运转时间长的一方清洗效果要好。本发明正是基于此调查结果而产生的。因此，根据本发明，就可能在比以往更短的时间内除去制冷剂回路内的残留杂质，同时还能够提高清洗效果。由于能够使清洗时间缩短，就可能降低成本。而且，通过提高清洗效果，就可能谋求提高毛细管、电动膨胀阀等减压器的可靠性及实现压缩机的保护。

再有，根据本发明者进行的调查结果可知，若排出液压力(可以换算成排出液温度)升高，由于压缩机的高压侧与低压侧的压差与其成比例地增大，就能容易地挤出压缩机马达内积存的残留杂质。依据此调查结果与实施例有关的清洗运转控制方法是：在所述制冷剂回路内的预定位置检测出压力或温度对一次运转，按照所述压力或温度比预定值大那样来控制压缩机的运转频率，同时，按预定时间连续进行压缩机运转后，预定时间停止。

作为在上述预定位置的压力或温度，可以使用与上述压缩机连接的排出配管内的压力或温度，或者使用上述冷凝器内的压力或温度。在一实施例中，检测与上述压缩机连接的排出配管内的压力或温度、以及上述冷凝器内的压力或温度，按照上述配管或上述冷凝器两者之一的压力或温度比所述预定值大那样控制压缩机的频率。

为实施这种清洗运转控制方法，一实施例的空调机中，配置有排出配管或/和冷凝器的温度或压力检测传感器。为了使温度和压力能够相互换算，使用的传感器是温度传感器或压力传感器。对于这种空调机，上述控制部分有从上述传感器的输出判断是否大于预定值的第1判别装置，以及当该第1判别装置从上述传感器的输出判断为小于上述预定值时有控制运转频率控制装置，使压缩机的运转频率上升的运转频率控制装置。而且，压缩机从运转开始经过预定时间的连续运转后，控制部分有停止一定时间运转的启动·停止控制装置。这样，该空调机的控制部分，依靠第1判别装置、运转频率控制装置和启动停止控制装置，对1次运转，按照使制冷剂回路的预定位置的压力或温度比预定值大那样，控制压缩机频率，同时压缩机按预定时间连续运转后，就停止一段时间的运转。利用启动·停止控制装置，压缩机运转的启动·停止仅重复进行预定次数。

而且，其他实施例的清洗运转控制方法，是求出压缩机的高压一侧压力与低压一侧压力的压差，对一次运转，虽然按照上述压差变得大于预定值来控制压缩机频率，但是，按预定时间连续进行压缩机的运转后，按照预定时间停止。

实施该方法的空调机，配有检出上述压缩机的高压一侧压力和低压一侧压力的传感器。而且，该空调机的控制部分，配有从上述传感器接收的输出，判断上述高压一侧压力和低压一侧压力的压差是否大于预定值的第2判别装置，以及在上述第2判别装置判断出上述压差在预定值以下时，控制运转频率控制装置使压缩机运转频率升高的运转频率控制装置。而且，压缩机从运转开始经过预定时间连续运转后该控制部分有使其停止一段时间的启动·停止控制装置。这样，该空调机的控制部分，依靠第2判别装置，运转频率控制装置和启动·停止控制装置，对一次运转，按照压缩机高压一侧压力与低压一侧压力的压差变得大于预定值，控制压缩机的频率，同时压缩机按预定时间连续进行运转后，就停止一段时间的运转。利用启动·停止控制装置，压缩机运转的启动·停止仅反复进行预定次数。

而且，实施例的空调机，在上述制冷剂回路中设有转换制冷运转和供暖运转的四通切换阀和检测室外温度的室外温度传感器。于是，所述控制部分，配备有从上述温度传感器的输出判别是否高于预定温度的第3判别装置以及根据该判别结果控制四通切换阀的运转模式的控制装置。当用第3判别装置判断出室外温度在预定值以上时，上述运转模式控制装置，控制上述四通切换阀，使清洗运转按制冷模式进行，而在判断出室外温度低于预定值时，控制上述四通切换阀，使清洗运转按供暖模式进行。

图1为本发明一实施例的空调机制冷剂回路图。

图2为根据本发明实施例所述的压缩机及储液器的抽取·充填出口(Port)的连接状态示意图。

图3为本发明实施例的接收器的抽取·充填出口(port)的连接状态示意图。

图4表示在图1的制冷剂回路以运转时间和启动·停止次数作为参量调查制品清洗效果结果的曲线。

图5为根据本发明实施例所述清洗运转控制的流程图。

图5A、5B分别为图5中步骤S5的变形例。

图6表示根据本发明实施例所述的室外单元装置的印刷电路配线基板。

图7表示以往的室外单元装置的印刷电路配线基板。

下面，针对本发明的空调机的具体实施例，参照有关附图进行详细说明。图1表示本实施例的制冷剂回路图。图中，用A表示室外设备单元，用B表示室内设备单元。

室外设备单元A中设置有压缩机1，并与变频器53连接。变频器52在控制部分50的控制下，控制压缩机1的运转频率。

压缩机1的排液配管2和吸入配管3与四通切换阀4连接。吸入配管3中配置有储液器5。四通切换阀4中，第1充气管6和第2充气管7被分别连接。第2充气管7连接着室外热交换器9，室外热交换器9中附设螺旋桨式风机10。而且，室外热交换器9中，第1液管11、接收器12、第2液管13顺序地连接，第1液管11中配置有电动膨胀阀14。还有，第2液管13中，顺序连接着液压封闭阀15和第1现场配管16。另一方面，第1充气管6中，顺序连接气压封闭阀8、第2现场配管17。第1现场配管16和第2现场配管17之间连接着室内热交换器18，室内热交换器18中附设有横向气流风机19。再有，第2液管13和第1液管11由除霜用的旁通管20连接着，除霜用的旁通管20中配置有电磁阀21。

还有，图1中25为逆止阀，26为毛细管，27、28为消音器，29、30为单联管接头，33为过滤器，M为电动机。而且，P1～P9为压力传感器，Te为测定室外温度的温度传感器，TC1及TC2为室外热交换器9及室内热交换器18上各自配置的温度传感器。如后文所述，来自P1 P9压力传感器的各输出中用于本实施例清洗运转控制的输出为来自设置在排液配管2的压力传感器P1的输出。来自其他压力传感器的输出用作清洗运转以外的运转控制。

上述制冷剂回路中，四通切换阀4转换到如图中用虚线箭头所示位置，利用压缩机1排出的制冷剂由构成冷凝器的室外热交换器9返回到构成蒸发器的室内热交换器18进行制冷运转。另一方面，排出的制冷剂与上述方向相反如图中实线箭头所示位置，从构成冷凝器的室内热交换器18返回到构成蒸发器的室外热交换器9进行供暖运转。

如图1制冷剂回路所示，压缩机1、储液器5、接收器12中分别连接着抽出·充填出口(port)22、23、24。这里，压缩机1及储液器5与抽出·充填出口(port)22、23的连接状态用图2表示，接收器12与抽出·充填出口24的连接状态用图3表示。图2中，在储液器5的上部形成的吸入出口31为与上述制冷剂回路连接的制冷剂的吸入出口，从储液器5的下部伸出的配管32的前端设有抽出·充填出口23。在压缩机1的上部形成的排液出口34为与上述制冷剂回路连接的制冷剂的排液出口，从压缩机1下面伸出的配管35的前端设置有抽出·充填出口22。而图3中，在接收器12上部形成的吸放出口37、38分别为与制冷剂回路连接的制冷剂的吸放出口，从接收器12下面伸出的配管39的前端设有抽出·充填出口24。

下面，说明图1中的冷却剂回路内也就是系统内残留杂质的除去方法。这里的杂质，如上所述，除冷冻机油以外，包括进入制冷剂内的切削油、轧制油、胀管油及加工油等残留油，还包含金属磨损粉、聚合物等残留异物。

首先，以图1的制冷剂回路的运转时间、启动·停止次数及排液温度作为参量调查了清洗效果。

图4示出了仅有运转时间和启动·停止次数作为参量时，用残留杂质析出累积量(mg)形式表示的清洗效果。正如图4所看到的那样，延长运转时间不如增加启动·停止次数的清洗效果好。顺便说明一下，与在24小时运转期间进行启动·停止三次的重复3回的清洗运转相比，在2小时运转期间内进行20次启动·停止的重复3回的清洗运转的清洗效果更好。因而十分明显，利用多次的启动·停止，在制冷剂系统内能够用比以往更短的时间除去残留杂质。

而且，由于压缩机1的排液出口34(高压一侧)和储液器5的吸入出口31(低压一侧)的压差ΔP与排出的压力成比例，因此排出的压力-升高，积存在压缩机1的马达内(积层板间)的残留杂质就容易被挤出，因而，使排出的压力上升，压差ΔP变大，显然会使清洗效果更有效。

下面，利用图5所示的控制流程图说明实际的清洗运转。并且，正如图6所示，在室外单元A的印刷配线板40内设有清洗模式开关41，用此开关41的ON操作，对控制部分50(参照图1)进行以下的一连串的清洗运转控制。

进行清洗运转时，先把清洗运转模式开关41搬到ON(步骤S1)。与此同时，将对运转次数N进行计数的计数器(未示出)和测量运转时间t的计时器(未示出)初始化。

接着，对用温度传感器Te测量的室外温度Te与预定温度T1作比较(步骤S2)。步骤S2中，当室外温度Te在预定温度T1以上时，四通切换阀4切换到制冷运转一路，进行制冷模式的清洗运转(步骤S3)，而当室外温度Te在预定温度以下时，四通切换阀4切换到供暖运转一路，按供暖模式进行清洗运转(步骤S4)。

接着，进行步骤S5，对排出管温度Td及冷凝温度Tc分别与设定温度T2作比较，当排出管温度Td或冷凝温度Tc在设定温度T2以下的场合，就提高用变频器52控制的压缩机1的运转频率(步骤S6)。当排出管温度Td或冷凝温度Tc比设定温度T2高的场合，或者对于步骤S6中，运转频率上升使Td或是Tc比T2高的场合，就进入步骤S7。

而且，利用设置在排出配管2上的压力传感器P1检测的压力，通过把它换算为温度可以求出排出管的温度Td。用设置温度传感器代替压力传感器P1，能够直接测定直排管温度Td。而且，冷凝温度Tc为温度传感器TC1或TC2(制冷模式用TC1、供暖模式用TC2)检测出的室外热交换器9或室内热交换器18的温度。

在步骤S7中，对运转次数N等于1且运转时间t超过60分钟(N＝1，且t＞60(分钟))、或运转次数2≤N＜n1(n1为设定次数)且运转时间t＞10(分)进行判别。然后，在步骤S7中一判别为NO。立即返回步骤S5，在步骤S7中一判别为YES，就进入步骤S8。也就是说，运转次数N为1次的场合，为使制冷剂及油变热，要经过运转时间t为60分钟的连续运转，运转次数N为2以上的场合，为使制冷剂及油变热，要经过运转时间t为10分钟的连续运转。

在步骤S8中，停止运转3分钟后，进入步骤S9。在步骤S9中，运转次数N超过设定次数n1时，进入步骤S10，而运转次数N在设定次数n1以下时，返回步骤5，重复上述运转。

再有，上述设定次数n1，例如设定为20。

对于步骤S10用报警信号显示，然后在步骤S11，停止运转。

清洗运转一结束，在压缩机1、储液器5、接收器12上配置的抽取·充填出口22、23、24对油进行替换。而且，出厂时最好在抽取·充填出口22、23、24上放置活嘴(pinch-roll)等。

本实施例的空调机中，在制冷回路中的压缩机1、储液器5、接收器12等底部容易发生积油的部分上，由于设置为抽取·充填油的抽取·充填口22、23、24，就不必从空调机主体上取下压缩机、储液器5、接收器12本身，同时也不必再次组装，抽取·充填油的作业比以往容易，而且，这样一来，由于操作性提高，降低成本的意图是有可能的。

而且，本实施例的空调机中，在一定温度及一定时间内控制排出温度Td、冷凝温度Tc及运转时间t，依靠在一定的运转时间中按预定次数重复进行运转/停止的清洗运转控制，可以用比以往更短的时间除去制冷剂回路中存在的杂质，而且能够提高清洗效果。此外，由于清洗时间的缩短，降低成本的意图是可能的；由于清洗效果的改善，提高毛细管、电动膨胀阀等减压器的可靠性和保护压缩机的意图也是可能的。

以上对本发明的一个实施例进行了说明，但本发明不限于上述实施例。在本发明的范围内，能够实施各种改进方案。

例如，上述实施例中，在压缩机1，储液器5，接收器12的底部分别设置用于抽取·充填油的抽取·充填出口22、23、24，最好各设置一个这样的出口。在制冷剂回路其它容易产生油积存的部分，最好也设置这样的出口(port)。而且，出口22、23、24最好能够通过开和关进行油的抽取、充填。

而且，室外机的印刷电路配线板40上设置清洗运转模式开关41，用清洗运转模式进行清洗运转控制，如图7所示，在未设置清洗运转模式开关时，用现行室外机的印刷电路配线板42上的强制制冷或强制供暖运转模式进行上述一连串的清洗运转控制也行。

而且，本实施例中，对于图5中的步骤5来说，检测排出管温度Td和冷凝温度Tc两个温度，判断两个温度中任一个温度是否超过了预定的温度T2，但是，图5中的步骤S5可用图5A中的步骤S15或图5B中的步骤S25替换。即：也可以只检测排出管温度Td以代替检测排出管温度Td和冷凝管温度Tc两种温度，来判断这个Td是否超过预定温度T2。(图5A的步骤S15)，而且，代替这些最好从来自排出配管2的压力传感器P1的输出和来自吸入配管3的压力传感器P2的输出算出压缩机1高压侧与低压侧的压力差ΔP，判断此压差ΔP是否在预定值Vp以上(图5B的步骤S25)。

此外，也可用温度传感器替换本实施例中所用的各种压力传感器P1～P9。

本发明可用于有制冷剂回路的空调机和冷冻装置等设备。

Claims (19)

1.一种空调机，其中顺序连接压缩机(1)、冷凝器(9或18)、膨胀机构(14)和蒸发器(18或9)，形成封闭的制冷剂回路，在上述制冷剂回路中制冷剂进行循环，

其特征在于该空调机在上述制冷剂回路内容易产生油积存的部分，设置有抽取·充填油的出口(port)(22、23、24)。

2.如权利要求1所述的空调机，其特征在于上述出口(22、23、24)装在压缩机(1)、储液器(5)和接收器(12)中至少其中之一的底部。

3.一种空调机，其中顺序连接压缩机(1)、冷凝器(9或18)、膨胀机构(14)和蒸发器(18或9)，形成封闭的制冷剂回路，在上述制冷剂回路中制冷剂进行循环，

其特征在于该空调机对上述制冷剂回路清洗时，配有控制部分(50)，控制压缩机(1)在预定时间内按预定次数反复进行运转的启动·停止。

4.如权利要求3所述的空调机，其特征在于：

在上述制冷剂回路内的预定位置上还配有检测压力或温度的传感器(P1、TC1、TC2)，

上述控制部分(50)，配备有从上述传感器(P1、TC1、TC2)的输出判别是否大于预定值(T2)的第1判别装置(步骤S5、S15)，以及在上述第1判别装置从上述传感器(P1、TC1、TC2)的输出中判断出小于预定值(T2)时，配备有控制运转频率控制装置(52)，使压缩机(1)的运转频率上升的运转频率上升装置(步骤S6)。

5.如权利要求4所述的空调机，其特征在于上述控制部分(50)配备有在从运转开始经过预定时间压缩机(1)连续进行运转后，停止一定时间运转的启动·停止控制装置(S6、S8)。

6.如权利要求4所述的空调机，其特征在于上述传感器(P1)可测出与压缩机(1)连接的排出配管(2)内的压力或温度。

7.如权利要求4所述的空调机，其特征在于上述传感器可测出上述冷凝器(9或18)内的压力或温度。

8.如权利要求4所述的空调机，其特征在于：

上述传感器包括可测出与上述压缩机(1)连接的排出配管(2)内的压力或温度的第1传感器(P1)，和可测出上述冷凝器(9或18)内的压力或温度的第2传感器(TC1、TC2)，

上述运转频率上升装置(步骤S6)，是用上述第1判别装置(步骤15)从上述第1传感器(P1)或第2传感器(TC1、TC2)的任一个输出中判断为在预定值(T2)以下时，控制运转频率控制装置(52)，使压缩机(1)的运转频率上升。

9.如权利要求3所述的空调机，其特征在于：

还配备有可检测上述压缩机(1)的高压一侧压力和低压一侧压力的传感器(P1、P2)，

上述控制部分配备有接收上述传感器(P1，P2)的输出，判别上述高压一侧压力与低压一侧压力的压差(ΔP)是否大于预定值(Vp)的第2判别装置(步骤S25)以及当上述第2判别装置(步骤S25)判断出上述压差(ΔP)在预定值(Vp)以下时，控制运转频率控制装置(52)使压缩机(1)的运转频率上升的运转频率上升装置(步骤S6)。

10.如权利要求9所述的空调机，其特征在于上述控制部分配备有从运转开始至预定时间压缩机(1)进行连续运转后，停止一定时间运转的启动·停止控制装置。

11.如权利要求3所述的空调机，其特征在于：

在上述制冷剂回路中还装有切换冷气运转和热气运转的四通切换阀；

配备有测出室外温度的室外温度传感器(Te)；

上述控制部分，配备有从上述温度传感器(Te)的输出中判别是否在预定温度(T1)以上的第3判别装置(步骤S2)，和上述第3判别装置(步骤S2)判断出上述室外温度在预定值以上时，按制冷模式进行清洗运转，而当判断出上述温度小于预定值时，按供暖模式进行清洗运转方式控制上述四通切换阀(4)的运转模式的控制装置。

12.如权利要求3所述的空调机，其特征在于设置有用以开始进行清洗运转的清洗运转模式开关(41)。

13.空调机的清洗运转控制方法：顺序连接压缩机(1)、冷凝器(9或18)、膨胀机构(14)和蒸发器(18或9)而形成封闭的制冷剂回路，使制冷剂在上述制冷剂回路中进行循环的，空调机用的清洗运转控制方法的特征在于清洗运转时，在预定时间内仅按预定次数重复进行压缩机(1)运转的启动·停止。

14.如权利要求13所述的清洗运转控制方法，其特征在于：

在上述制冷剂回路内的预定位置上测出压力或温度；

对1次运转，按照上述压力或温度变得大于预定值(T2)来控制压缩机(1)的运转频率，同时在按预定时间压缩机(1)连续运转后，在预定时间停止。

15.如权利要求14所述的清洗运转控制方法，其特征在于在上述预定位置的压力或温度为与上述压缩机(1)连接的排出配管(2)内的压力或温度。

16.如权利要求14所述的清洗运转控制方法，其特征在于在上述预定位置中的压力或温度为测出的上述冷凝器(9或18)内的压力或温度。

17.如权利要求14所述的清洗运转控制方法，其特征在于：

在上述位置上的压力或温度为测出的与上述压缩机(1)连接的排出配管(2)内的压力或温度和上述冷凝器(9或18)内的压力或温度；

按照上述排出配管(2)或上述冷凝器(9或18)的其中任何一个的压力或温度变得大于上述预定值(T2)来控制压缩机(1)的频率。

18.如权利要求13所述的清洗运转控制方法，其特征在于：

求出上述压缩机(1)的高压一侧压力与低压一侧压力的压差(ΔP)；

对1次运转，按照上述压差(ΔP)变得大于预定值(Vp)来控制压缩机(1)的频率，同时按预定时间压缩机(1)连续运转后，在预定时间停止。

19.如权利要求13所述的清洗运转控制方法，其特征在于：

测出室外温度；

把测出的室外温度(Te)与预定值(T1)作比较；

当上述室外温度(Te)在预定值(T1)以上时，按制冷模式进行清洗运行，当上述室外温度小于预定值时，按供暖模式进行清洗运转。

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