JP2000002468A

JP2000002468A - 冷凍サイクルの潤滑油制御装置

Info

Publication number: JP2000002468A
Application number: JP18561898A
Authority: JP
Inventors: Kanji Haneda; 完爾羽根田; Akira Fujitaka; 章藤高; Hironao Numamoto; 浩直沼本; Narihiro Sato; 成広佐藤; Yukio Watanabe; 幸男渡邊; Yoshinori Kobayashi; 義典小林; Yuichi Kusumaru; 雄一薬丸
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1998-06-16
Filing date: 1998-06-16
Publication date: 2000-01-07

Abstract

(57)【要約】【課題】潤滑油が不足した場合に、圧縮機から冷凍サ
イクル中に吐出される潤滑油量を減少させ、圧縮機内の
摺動部の潤滑に支障をきたすことを防止する。【解決手段】圧縮機、凝縮器、絞り装置、蒸発器をそ
れぞれ配管を介して環状に接続し、前記圧縮機内の潤滑
油量を検出するオイル検出手段を設けた冷凍サイクルで
あって、前記オイル検出手段が潤滑油不足を検出したと
き、前記圧縮機をあらかじめ定めた低速回転で所定時間
運転する潤滑油制御手段を設けた冷凍サイクルの潤滑油
制御装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、潤滑油の圧縮機か
らの吐出量を減少させ、また潤滑油の回収を行う冷凍サ
イクルの潤滑油制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】冷凍サイクル中に流出して溜まり込んだ
潤滑油を圧縮機に回収するための潤滑油回収に関して
は、下記のような発明が従来提案されている。例えば、
特開平５−１５７３８０号公報に記載の発明は、定期的
に圧縮機の運転周波数を高めて運転することによって、
油回収運転を行うものである。また、この油回収運転を
確実に行うために、冷凍サイクルの低圧側圧力を検知
し、この低圧側圧力が設定値以下の場合には、冷凍サイ
クル中に多量の潤滑油が溜まり込んでいると判断し、油
回収運転の時間間隔を短縮するか、実行時間を延長する
ものである。また特開平８−２２６７１６号公報に記載
の発明は、潤滑油回収の運転時に圧縮機の回転数を高く
するとともに、減圧装置の流量抵抗を小さくして運転す
ることによって、冷媒循環量を増加させ、滞留している
潤滑油を移動しやすくして回収するものである。また特
開平６−１８１０４号公報に記載の発明は、暖房運転時
における油回収運転時に蒸発器側のファンの風量を低下
させることによって、蒸発器の冷媒圧力を確実に低下さ
せることができ、圧縮機の吐出側の高圧圧力を低下さ
せ、高負荷時においても油回収運転を確実に行うことが
できるものである。また特開平６−７４５８０号公報に
記載の発明は、冷房運転時における油回収運転時に凝縮
器側のファンを停止させることによって、圧縮機の吐出
側の高圧圧力を上昇させることで圧縮機の吸入側の低圧
圧力を上昇させることができ、特に低外気温の冷房運転
時に生じる可能性のあるオイルフォーミング等を確実に
防止し、圧縮機内の潤滑油が不足することを防止するこ
とができるものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】特開平５−１５７３８
０号公報や特開平８−２２６７１６号公報に記載の発明
は、確かに冷媒の循環量を増加させることで、冷凍サイ
クル中に滞留している潤滑油の回収は促進される。ま
た、特開平６−１８１０４号公報に記載の発明によれ
ば、このような潤滑油の回収運転を高負荷時においても
行うことが可能となる。しかし、圧縮機の回転数を上げ
ることは、圧縮機内の潤滑油の吐出量をも増加させてし
まう。従って、回収量よりも吐出量が増加してしまうと
圧縮機内の潤滑油は更に不足してしまい、圧縮機内の摺
動部の潤滑に支障をきたし、圧縮機の寿命を低下させ、
信頼性を低下させてしまうという問題を生じてしまう。
一方、特開平６−７４５８０号公報に記載の発明は、潤
滑油の回収運転時の圧縮機からの潤滑油の吐出を減少さ
せることに着目したものではあるが、特に低外気温の冷
房運転時に生じる可能性が高い、オイルフォーミングの
防止に着目したものにすぎない。

【０００４】そこで本発明は、潤滑油が不足した場合
に、圧縮機から冷凍サイクル中に吐出される潤滑油量を
減少させ、圧縮機内の摺動部の潤滑に支障をきたすこと
を防止することを一つの目的とする。また本発明は、上
記の目的を達成しつつ、潤滑油の回収量を増加させるこ
とを一つの目的とする。また本発明は、パス数変更な熱
交換器を用いる場合に、この熱交換器内に滞留する潤滑
油を有効に回収することを一つの目的とする。また本発
明は、潤滑油の粘性に着目して、冷凍サイクル中に滞留
する潤滑油を有効に回収することを一つの目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の本発明の
冷凍サイクルの潤滑油制御装置は、圧縮機、凝縮器、絞
り装置、蒸発器をそれぞれ配管を介して環状に接続し、
前記圧縮機内の潤滑油量を検出するオイル検出手段を設
けた冷凍サイクルであって、前記オイル検出手段が潤滑
油不足を検出したとき、前記圧縮機をあらかじめ定めた
低速回転で所定時間運転する潤滑油制御手段を設けたこ
とを特徴とする。請求項２記載の本発明の冷凍サイクル
の潤滑油制御装置は、圧縮機、凝縮器、絞り装置、蒸発
器をそれぞれ配管を介して環状に接続し、前記圧縮機内
の潤滑油量を検出するオイル検出手段を設けた冷凍サイ
クルであって、前記オイル検出手段が潤滑油不足を検出
したとき、前記圧縮機を検出時の回転数よりも低速の回
転数で所定時間運転する潤滑油制御手段を設けたことを
特徴とする。請求項３記載の本発明の冷凍サイクルの潤
滑油制御装置は、圧縮機、凝縮器、絞り装置、蒸発器を
それぞれ配管を介して環状に接続し、前記圧縮機内の潤
滑油量を検出するオイル検出手段を設けた冷凍サイクル
であって、前記オイル検出手段が潤滑油不足を検出した
とき、前記圧縮機があらかじめ定めた所定の回転数以上
で運転している場合には、前記圧縮機の回転数を低速の
回転数とし、前記圧縮機があらかじめ定めた所定の回転
数より低い回転数で運転している場合には、前記圧縮機
の回転数を高速の回転数とする潤滑油制御手段を設けた
ことを特徴とする。請求項４記載の本発明は、請求項１
から請求項３のいずれかに記載の冷凍サイクルの潤滑油
制御装置において、前記潤滑油制御手段は、オイル検出
手段が潤滑油不足を検出したとき、前記絞り装置をあら
かじめ定めた大きな開度に所定時間保持することを特徴
とする。請求項５記載の本発明は、請求項１から請求項
３のいずれかに記載の冷凍サイクルの潤滑油制御装置に
おいて、前記潤滑油制御手段は、前記オイル検出手段が
潤滑油不足を検出したとき、前記絞り装置を検出時より
も大きな開度に所定時間保持することを特徴とする。請
求項６記載の本発明の冷凍サイクルの潤滑油制御装置
は、圧縮機、凝縮器、絞り装置、蒸発器をそれぞれ配管
を介して環状に接続し、前記圧縮機内の潤滑油量を検出
するオイル検出手段を設けた冷凍サイクルであって、前
記オイル検出手段が潤滑油不足を検出したとき、前記凝
縮器又は前記蒸発器のパス数を所定時間減らす潤滑油制
御手段を設けたことを特徴とする。請求項７記載の本発
明の冷凍サイクルの潤滑油制御装置は、圧縮機、凝縮
器、絞り装置、蒸発器をそれぞれ配管を介して環状に接
続し、前記圧縮機内の潤滑油量を検出するオイル検出手
段を設けた冷凍サイクルであって、前記オイル検出手段
が潤滑油不足を検出したとき、前記凝縮器の放熱に用い
る凝縮器ファンをあらかじめ定めた低速回転で所定時間
運転する潤滑油制御手段を設けたことを特徴とする。請
求項８記載の本発明の冷凍サイクルの潤滑油制御装置
は、圧縮機、凝縮器、絞り装置、蒸発器をそれぞれ配管
を介して環状に接続し、前記圧縮機内の潤滑油量を検出
するオイル検出手段を設けた冷凍サイクルであって、前
記オイル検出手段が潤滑油不足を検出したとき、前記凝
縮器の放熱に用いる凝縮器ファンを検出時の回転数より
も低速の回転数で所定時間運転する潤滑油制御手段を設
けたことを特徴とする。請求項９記載の本発明の冷凍サ
イクルの潤滑油制御装置は、圧縮機、凝縮器、絞り装
置、蒸発器をそれぞれ配管を介して環状に接続し、前記
圧縮機内の潤滑油量を検出するオイル検出手段を設けた
冷凍サイクルであって、前記オイル検出手段が潤滑油不
足を検出したとき、前記凝縮器の放熱に用いる凝縮器フ
ァンを所定時間停止する潤滑油制御手段を設けたことを
特徴とする。請求項１０記載の本発明の冷凍サイクルの
潤滑油制御装置は、圧縮機、凝縮器、絞り装置、蒸発器
をそれぞれ配管を介して環状に接続し、前記圧縮機内の
潤滑油量を検出するオイル検出手段を設けた冷凍サイク
ルであって、前記オイル検出手段が潤滑油不足を検出し
たとき、前記蒸発器の吸熱に用いる蒸発器ファンをあら
かじめ定めた高速回転で所定時間運転する潤滑油制御手
段を設けたことを特徴とする。請求項１１記載の本発明
の冷凍サイクルの潤滑油制御装置は、圧縮機、凝縮器、
絞り装置、蒸発器をそれぞれ配管を介して環状に接続
し、前記圧縮機内の潤滑油量を検出するオイル検出手段
を設けた冷凍サイクルであって、前記オイル検出手段が
潤滑油不足を検出したとき、前記蒸発器の吸熱に用いる
蒸発器ファンを検出時の回転数よりも高速の回転数で所
定時間運転する潤滑油制御手段を設けたことを特徴とす
る。

【０００６】

【発明の実施の形態】本発明の第１から第５の実施の形
態は、圧縮機内の潤滑油が不足した場合に、圧縮機を低
速の回転数で運転して、冷凍サイクル中に吐出される潤
滑油量を減少させるものである。このように冷凍サイク
ル中に吐出される潤滑油の量を減少させることで、少な
い回収量でも圧縮機内の潤滑油量を増加させることがで
きる。なお、潤滑油が不足ている状態での圧縮機の回転
数を低速とするので、摺動部の摩耗などを防止すること
ができ、圧縮機の寿命低下や信頼性の低下を有効に防止
することができる。本発明の第１の実施の形態は、オイ
ル検出手段が潤滑油不足を検出したとき、圧縮機をあら
かじめ定めた低速回転で所定時間運転する潤滑油制御手
段を設けたものである。本発明の第２の実施の形態は、
オイル検出手段が潤滑油不足を検出したとき、圧縮機を
検出時の回転数よりも低速の回転数で所定時間運転する
潤滑油制御手段を設けたものである。本発明の第３の実
施の形態は、圧縮機の回転数が高速である場合に潤滑油
が不足した時には、低速運転として圧縮機からの潤滑油
の吐出量を減少させ、また圧縮機の回転数が低速である
場合に潤滑油が不足したときには、高速運転として冷凍
サイクルからの回収量を増加させるものである。このよ
うに圧縮機の運転状態に応じて、潤滑油の吐出量を減少
させ、又は回収量を増加させることで、圧縮機内の潤滑
油の不足を回避することができる。

【０００７】本発明の第４の実施の形態は、オイル検出
手段が潤滑油不足を検出したとき、絞り装置をあらかじ
め定めた大きな開度に所定時間保持するものである。本
発明の第５の実施の形態は、オイル検出手段が潤滑油不
足を検出したとき、絞り装置を検出時よりも大きな開度
に所定時間保持するものである。第４及び第５の実施の
形態は、このような潤滑油制御装置を設けることによ
り、絞り装置を開くことで、冷凍サイクル中を流れる冷
媒速度を速くすることができる。そして冷凍サイクル中
の冷媒速度を速くすれば、冷凍サイクル中に滞留してい
る潤滑油を冷媒とともに循環させることができ、圧縮機
に回収することができる。従って、圧縮機からの吐出量
を減少させるとともに回収量を増加させることができ
る。

【０００８】本発明の第６の実施の形態は、オイル検出
手段が潤滑油不足を検出したとき、凝縮器又は蒸発器の
パス数を所定時間減らす潤滑油制御手段圧縮機を設けた
ものである。本実施の形態は、このような潤滑油制御装
置を設けることにより、パス数を減らすことで、パス数
を減らした凝縮器又は蒸発器内の配管を流れる冷媒速度
を速くすることができる。そして凝縮器又は蒸発器内の
冷媒速度を速くすれば、凝縮器又は蒸発器内に滞留して
いる潤滑油を冷媒とともに循環させることができ、凝縮
器又は蒸発器内に滞留している潤滑油を流出させること
ができる。

【０００９】本発明の第７から第１１の実施の形態は、
圧縮機内の潤滑油が不足した場合に、冷凍サイクル中の
温度を上昇させることによって、潤滑油の粘性を低くし
て冷凍サイクル中を流れやすくし、冷凍サイクル中に吐
出されている潤滑油を圧縮機に回収するものである。本
発明の第７の実施の形態は、オイル検出手段が潤滑油不
足を検出したとき、凝縮器の放熱に用いる凝縮器ファン
をあらかじめ定めた低速回転で所定時間運転する潤滑油
制御手段を設けたものである。本発明の第８の実施の形
態は、オイル検出手段が潤滑油不足を検出したとき、凝
縮器の放熱に用いる凝縮器ファンを検出時の回転数より
も低速の回転数で所定時間運転する潤滑油制御手段を設
けたものである。本発明の第９の実施の形態は、オイル
検出手段が潤滑油不足を検出したとき、凝縮器の放熱に
用いる凝縮器ファンを所定時間停止する潤滑油制御手段
を設けたものである。第７、第８及び第９の実施の形態
は、このような潤滑油制御装置を設けることにより、凝
縮器での放熱量を減少して、凝縮器内の温度を上昇させ
ることで、凝縮器内に滞留している潤滑油の粘性を低く
することができる。そして潤滑油の粘性を低くすれば、
潤滑油は配管内を流れやすくなり、冷媒とともに循環さ
せることができ、圧縮機に回収することができる。

【００１０】本発明の第１０の実施の形態は、オイル検
出手段が潤滑油不足を検出したとき、蒸発器の吸熱に用
いる蒸発器ファンをあらかじめ定めた高速回転で所定時
間運転する潤滑油制御手段を設けたものである。本発明
の第１１の実施の形態は、オイル検出手段が潤滑油不足
を検出したとき、蒸発器の吸熱に用いる蒸発器ファンを
検出時の回転数よりも高速の回転数で所定時間運転する
潤滑油制御手段を設けたものである。第１０及び第１１
の実施の形態は、このような潤滑油制御装置を設けるこ
とにより、蒸発器での吸熱量を増加して、蒸発器内の温
度を上昇させることで、蒸発器内に滞留している潤滑油
の粘性を低くすることができる。そして潤滑油の粘性を
低くすれば、潤滑油は配管内を流れやすくなり、冷媒と
ともに循環させることができ、圧縮機に回収することが
できる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の一実施例による冷凍サイクル
の潤滑油制御装置を図面に基づいて説明する。図１は、
同実施例を説明するための冷凍サイクル図である。同図
に示すように、圧縮機１、四方弁２、室内熱交換器３、
絞り装置４、室外熱交換器５は、それぞれ配管を介して
環状に接続されている。ここで室内熱交換器３には室内
熱交換器ファン６が、室外熱交換器５には室外熱交換器
ファン７がそれぞれ設けられている。室内熱交換器３は
暖房運転時には凝縮器として機能し、冷房運転時には蒸
発器として機能する。また室外熱交換器５は暖房運転時
には蒸発器として機能し、冷房運転時には凝縮器として
機能する。従って、室内熱交換器ファン６は暖房運転時
には凝縮器ファン、冷房運転時には蒸発器ファンとして
機能し、室外熱交換器ファン７は暖房運転時には蒸発器
ファン、冷房運転時には凝縮器ファンとして機能する。
図中、オイル検出手段８は圧縮機１内の潤滑油量を検出
するものであり、潤滑油制御手段９はオイル検出手段８
からの信号を受けて圧縮機１、絞り装置４、室内熱交換
器ファン６、又は室外熱交換器ファン７を制御するもの
である。

【００１２】上記のような冷凍サイクルに用いる冷媒と
しては、プロパンやイソブタンなどを主成分とするＨＣ
系の可燃性冷媒を用いる。また、圧縮機１内の潤滑油と
しては、ＨＣ系冷媒の冷媒液よりも比重が大きく、ＨＣ
系冷媒と非相溶又は相互溶解性が小さい潤滑油を用い
る。このような潤滑油としては、カーボネート化合物か
らなるものが有効であり、さらには構造的に炭酸エステ
ル結合を構成する炭素数がカーボネート化合物を構成す
る全炭素数の１０原子％以上占めるものがよい。ＨＣ系
冷媒と潤滑油との相互溶解性は、２５℃のもとで５ｗｔ
％以下の溶解性であることが好ましい。

【００１３】このような冷凍サイクルは、暖房運転時に
は、圧縮機１で圧縮された冷媒は、室内熱交換器３へ導
かれて放熱し、絞り装置４にて減圧され、室外熱交換器
５にて吸熱した後に圧縮機１に吸入される。また、冷房
運転時には、圧縮機１で圧縮された冷媒は、室外熱交換
器５、絞り装置４、室内熱交換器３の順に流れ、圧縮機
１に吸入される。

【００１４】以下に、オイル検出手段８及び潤滑油制御
手段９について説明する。まず、オイル検出手段８とし
ては、例えば潤滑油量に応じて浮き沈みするフロート等
を圧縮機１内の油溜部に設け、潤滑油量を直接検出する
ものが潤滑油不足の検出をリアルタイムで正確に検出す
る上で好ましい。ただし、圧縮機１の吐出温度や圧力、
又は室外熱交換器５や室内熱交換器３の温度や圧力の変
化により潤滑油の不足を間接的に検出するものであって
もよい。また、オイル検出手段８は、このような直接又
は間接的な物理的検出手段でなく、冷凍サイクルの運転
状態や運転経過を判断して検出するものでもよい。すな
わち、例えばある条件の下で除霜運転を所定時間行うと
圧縮機１から多量の潤滑油が吐出してしまうことが実験
的又は経験的に分かっているときには、このような運転
を行ったことを検出して潤滑油不足と判断するものであ
る。

【００１５】次に潤滑油制御手段９について説明する。
潤滑油制御手段９についての第１の実施例は、圧縮機１
を低速回転することにより、圧縮機１から冷凍サイクル
中に吐出される潤滑油量を減少させるものである。図中
の矢印ａは、圧縮機１へ出力する信号を示している。こ
のとき圧縮機１の回転速度は、あらかじめ設定し記憶さ
せておく。なお、設定回転数は必ずしも一つでなくても
よい。例えば、暖房運転時に用いる回転数と冷房運転時
に用いる回転数のようにそれぞれの運転サイクルに応じ
て複数設定しておいてもよい。また、室外温度や室内温
度、室内熱交換器３や室外熱交換器５の温度を検出して
冷凍サイクルの運転状況に応じた複数の回転数を設定し
ておいてもよい。また、オイル検出手段８からの信号を
オイルレベルに応じて出力できる信号とし、このオイル
レベルに応じた回転数を複数設定しておいてもよい。ま
た、上記のようにあらかじめ設定した回転数とせず、現
在の回転数を検出して、この回転数よりも例えば一定量
だけ遅い回転数に変更するものであってもよい。例えば
６０ヘルツの周波数で運転している場合には、５０ヘル
ツの周波数に変更し、また７０ヘルツの周波数で運転し
ている場合には、６０ヘルツの周波数に変更するような
制御方法である。なお、現在の回転数が一定値以上の場
合には、その回転数より一定量だけ遅い回転数とし、一
定値以下の場合には、あらかじめ設定した低速の回転数
とするような制御方法であってもよい。

【００１６】オイル検出手段８から潤滑油不足を検出し
た場合には、上記のように圧縮機１を低速の回転数に切
り替えて所定時間運転する。このとき所定時間とは、圧
縮機１に必要な潤滑油量が回収されるまでの時間であ
る。従って、オイル検出手段８によってこの必要な潤滑
油が回収されたか否かを検出して、必要な量が十分に回
収できたことを検出するまでの時間とすることが最も好
ましい。ただし、あらかじめ設定した時間であってもよ
い。この場合にも、設定時間は必ずしも一つでなくても
よい。例えば、暖房運転時に用いる設定時間と冷房運転
時に用いる設定時間のようにそれぞれの運転サイクルに
応じて複数設定しておいてもよい。また、室外温度や室
内温度、室内熱交換器３や室外熱交換器５の温度を検出
して冷凍サイクルの運転状況に応じた複数の設定時間を
設定しておいてもよい。また、オイル検出手段８からの
信号をオイルレベルに応じて出力できる信号とし、この
オイルレベルに応じた設定時間を複数設定しておいても
よい。また、上記のようにあらかじめ設定した設定時間
とせず、回転数に応じた設定時間とするものであっても
よい。さらに上記の組合せによって設定時間を決定して
もよい。上記のように、所定時間圧縮機１を低速で運転
して吐出量を減少させ、十分な潤滑油を圧縮機１内に回
収した後にはそれまでの通常の運転状態に復帰させる。
なお、潤滑油の回収のためには、第２の実施例以降の制
御をあわせて行うことが好ましい。

【００１７】潤滑油制御手段９についての第２の実施例
は、圧縮機１を高速回転することにより、冷凍サイクル
中を流れる冷媒の流速を速くして、冷凍サイクル中に滞
留している潤滑油を回収するものである。図中の矢印ａ
は、圧縮機１へ出力する信号を示している。このとき圧
縮機１の回転速度は、あらかじめ設定し記憶させてお
く。なお、設定回転数は必ずしも一つでなくてもよい。
例えば、暖房運転時に用いる回転数と冷房運転時に用い
る回転数のようにそれぞれの運転サイクルに応じて複数
設定しておいてもよい。また、室外温度や室内温度、室
内熱交換器３や室外熱交換器５の温度を検出して冷凍サ
イクルの運転状況に応じた複数の回転数を設定しておい
てもよい。また、オイル検出手段８からの信号をオイル
レベルに応じて出力できる信号とし、このオイルレベル
に応じた回転数を複数設定しておいてもよい。また、上
記のようにあらかじめ設定した回転数とせず、現在の回
転数を検出して、この回転数よりも例えば一定量だけ速
い回転数に変更するものであってもよい。例えば２０ヘ
ルツの周波数で運転している場合には、６０ヘルツの周
波数に変更し、また３０ヘルツの周波数で運転している
場合には、７０ヘルツの周波数に変更するような制御方
法である。なお、現在の回転数が一定値以下の場合に
は、あらかじめ設定した高速の回転数とし、一定値以上
の場合には、その回転数より一定量だけ速い回転数とす
るような制御方法であってもよい。

【００１８】オイル検出手段８から潤滑油不足を検出し
た場合で、圧縮機の回転数が第１の実施例による制御を
必要としない所定の回転数より低い回転数で運転してい
る場合には、上記のように圧縮機１を高速の回転数に切
り替えて所定時間運転する。このとき所定時間とは、圧
縮機１に必要な潤滑油量が回収されるまでの時間であ
る。従って、オイル検出手段８によってこの必要な潤滑
油が回収されたか否かを検出して、必要な量が十分に回
収できたことを検出するまでの時間とすることが最も好
ましい。ただし、あらかじめ設定した時間であってもよ
い。この場合にも、設定時間は必ずしも一つでなくても
よい。例えば、暖房運転時に用いる設定時間と冷房運転
時に用いる設定時間のようにそれぞれの運転サイクルに
応じて複数設定しておいてもよい。また、室外温度や室
内温度、室内熱交換器３や室外熱交換器５の温度を検出
して冷凍サイクルの運転状況に応じた複数の設定時間を
設定しておいてもよい。また、オイル検出手段８からの
信号をオイルレベルに応じて出力できる信号とし、この
オイルレベルに応じた設定時間を複数設定しておいても
よい。また、上記のようにあらかじめ設定した設定時間
とせず、回転数に応じた設定時間とするものであっても
よい。さらに上記の組合せによって設定時間を決定して
もよい。上記のように、所定時間圧縮機１を高速で運転
し、十分な潤滑油を圧縮機１内に回収した後にはそれま
での通常の運転状態に復帰させる。

【００１９】潤滑油制御手段９の第３の実施例は、絞り
装置４の開度を大きくすることにより、冷凍サイクル中
を流れる冷媒の流速を速くして、冷凍サイクル中に滞留
している潤滑油を回収するものである。図中の矢印ｂ
は、絞り装置４へ出力する信号を示している。この絞り
装置４の開度は、あらかじめ設定し記憶させておく。な
お、設定値は必ずしも一つでなくてもよい。例えば、暖
房運転時に用いる開度と冷房運転時に用いる開度のよう
にそれぞれの運転サイクルに応じて複数設定しておいて
もよい。また、室外温度や室内温度、室内熱交換器３や
室外熱交換器５の温度を検出して冷凍サイクルの運転状
況に応じた複数の開度を設定しておいてもよい。また、
オイル検出手段８からの信号をオイルレベルに応じて出
力できる信号とし、このオイルレベルに応じた開度を複
数設定しておいてもよい。また、上記のようにあらかじ
め設定した開度とせず、現在の開度を検出して、この開
度よりも例えば一定量だけ開いた開度に変更するもので
あってもよい。

【００２０】オイル検出手段８から潤滑油不足を検出し
た場合には、上記のように絞り装置４の開度を大きくし
て所定時間運転する。このとき所定時間とは、圧縮機１
に必要な潤滑油量が回収されるまでの時間である。従っ
て、オイル検出手段８によってこの必要な潤滑油が回収
されたか否かを検出して、必要な量が十分に回収できた
ことを検出するまでの時間とすることが最も好ましい。
ただし、あらかじめ設定した時間であってもよい。この
場合にも、設定時間は必ずしも一つでなくてもよい。例
えば、暖房運転時に用いる設定時間と冷房運転時に用い
る設定時間のようにそれぞれの運転サイクルに応じて複
数設定しておいてもよい。また、室外温度や室内温度、
室内熱交換器３や室外熱交換器５の温度を検出して冷凍
サイクルの運転状況に応じた複数の設定時間を設定して
おいてもよい。また、オイル検出手段８からの信号をオ
イルレベルに応じて出力できる信号とし、このオイルレ
ベルに応じた設定時間を複数設定しておいてもよい。ま
た、上記のようにあらかじめ設定した設定時間とせず、
開度に応じた設定時間とするものであってもよい。さら
に上記の組合せによって設定時間を決定してもよい。上
記のように、所定時間絞り装置４の開度を大きくして運
転し、十分な潤滑油を圧縮機１内に回収した後にはそれ
までの通常の運転状態に復帰させる。

【００２１】潤滑油制御手段９の第４の実施例は、凝縮
器の放熱に用いる凝縮器ファンを低速回転とするか又は
停止するものである。このように凝縮器ファンを低速回
転又は停止することにより、凝縮器での放熱量を減少さ
せ、凝縮器内の温度を上昇させることで、凝縮器内に滞
留している潤滑油の粘性を低くし、冷凍サイクル中に滞
留している潤滑油を回収するものである。図中の矢印ｃ
は、室内熱交換器ファン６へ出力する信号を、図中の矢
印ｄは、室外熱交換器ファン７へ出力する信号を示して
いる。なお、室内熱交換器ファン６は暖房運転時に、室
外熱交換器ファン７は冷房運転時に凝縮器ファンとな
る。このとき凝縮器ファンの回転速度は、あらかじめ設
定し記憶させておく。なお、設定回転数は必ずしも一つ
でなくてもよい。例えば、暖房運転時に用いる回転数と
冷房運転時に用いる回転数のようにそれぞれの運転サイ
クルに応じて複数設定しておいてもよい。また、室外温
度や室内温度、室内熱交換器３や室外熱交換器５の温度
を検出して冷凍サイクルの運転状況に応じた複数の回転
数を設定しておいてもよい。また、オイル検出手段８か
らの信号をオイルレベルに応じて出力できる信号とし、
このオイルレベルに応じた回転数を複数設定しておいて
もよい。また、上記のようにあらかじめ設定した回転数
とせず、現在の回転数を検出して、この回転数よりも例
えば一定量だけ遅い回転数に変更するものであってもよ
い。例えば７０ヘルツの周波数で運転している場合に
は、６０ヘルツの周波数に変更し、また６０ヘルツの周
波数で運転している場合には、５０ヘルツの周波数に変
更するような制御方法である。なお、現在の回転数が一
定値以上の場合には、あらかじめ設定した低速の回転数
とし、一定値以下の場合には、その回転数より一定量だ
け遅い回転数とするような制御方法であってもよい。

【００２２】オイル検出手段８から潤滑油不足を検出し
た場合には、上記のように凝縮器を低速の回転数又は停
止に切り替えて圧縮機１を所定時間運転する。このとき
所定時間とは、圧縮機１に必要な潤滑油量が回収される
までの時間である。従って、オイル検出手段８によって
この必要な潤滑油が回収されたか否かを検出して、必要
な量が十分に回収できたことを検出するまでの時間とす
ることが最も好ましい。ただし、あらかじめ設定した時
間であってもよい。この場合にも、設定時間は必ずしも
一つでなくてもよい。例えば、暖房運転時に用いる設定
時間と冷房運転時に用いる設定時間のようにそれぞれの
運転サイクルに応じて複数設定しておいてもよい。ま
た、室外温度や室内温度、室内熱交換器３や室外熱交換
器５の温度を検出して冷凍サイクルの運転状況に応じた
複数の設定時間を設定しておいてもよい。また、オイル
検出手段８からの信号をオイルレベルに応じて出力でき
る信号とし、このオイルレベルに応じた設定時間を複数
設定しておいてもよい。また、上記のようにあらかじめ
設定した設定時間とせず、回転数に応じた設定時間とす
るものであってもよい。さらに上記の組合せによって設
定時間を決定してもよい。上記のように、所定時間凝縮
器を低速の回転数又は停止に切り替えて圧縮機１を運転
し、十分な潤滑油を圧縮機１内に回収した後にはそれま
での通常の運転状態に復帰させる。

【００２３】潤滑油制御手段９の第５の実施例は、蒸発
器の吸熱に用いる蒸発器ファンを高速回転とするもので
ある。このように蒸発器ファンを高速回転することによ
り、蒸発器での吸熱量を増加させ、蒸発器内の温度を上
昇させることで、蒸発器内に滞留している潤滑油の粘性
を低くし、冷凍サイクル中に滞留している潤滑油を回収
するものである。なお、室内熱交換器ファン６は冷房運
転時に、室外熱交換器ファン７は暖房運転時に蒸発器フ
ァンとなる。このとき蒸発器ファンの回転速度は、あら
かじめ設定し記憶させておく。なお、設定回転数は必ず
しも一つでなくてもよい。例えば、暖房運転時に用いる
回転数と冷房運転時に用いる回転数のようにそれぞれの
運転サイクルに応じて複数設定しておいてもよい。ま
た、室外温度や室内温度、室内熱交換器３や室外熱交換
器５の温度を検出して冷凍サイクルの運転状況に応じた
複数の回転数を設定しておいてもよい。また、オイル検
出手段８からの信号をオイルレベルに応じて出力できる
信号とし、このオイルレベルに応じた回転数を複数設定
しておいてもよい。また、上記のようにあらかじめ設定
した回転数とせず、現在の回転数を検出して、この回転
数よりも例えば一定量だけ速い回転数に変更するもので
あってもよい。例えば５０ヘルツの周波数で運転してい
る場合には、６０ヘルツの周波数に変更し、また６０ヘ
ルツの周波数で運転している場合には、７０ヘルツの周
波数に変更するような制御方法である。なお、現在の回
転数が一定値以下の場合には、あらかじめ設定した高速
の回転数とし、一定値以上の場合には、その回転数より
一定量だけ速い回転数とするような制御方法であっても
よい。

【００２４】オイル検出手段８から潤滑油不足を検出し
た場合には、上記のように蒸発器を高速の回転数に切り
替えて圧縮機１を所定時間運転する。このとき所定時間
とは、圧縮機１に必要な潤滑油量が回収されるまでの時
間である。従って、オイル検出手段８によってこの必要
な潤滑油が回収されたか否かを検出して、必要な量が十
分に回収できたことを検出するまでの時間とすることが
最も好ましい。ただし、あらかじめ設定した時間であっ
てもよい。この場合にも、設定時間は必ずしも一つでな
くてもよい。例えば、暖房運転時に用いる設定時間と冷
房運転時に用いる設定時間のようにそれぞれの運転サイ
クルに応じて複数設定しておいてもよい。また、室外温
度や室内温度、室内熱交換器３や室外熱交換器５の温度
を検出して冷凍サイクルの運転状況に応じた複数の設定
時間を設定しておいてもよい。また、オイル検出手段８
からの信号をオイルレベルに応じて出力できる信号と
し、このオイルレベルに応じた設定時間を複数設定して
おいてもよい。また、上記のようにあらかじめ設定した
設定時間とせず、回転数に応じた設定時間とするもので
あってもよい。さらに上記の組合せによって設定時間を
決定してもよい。上記のように、所定時間蒸発器を高速
の回転数に切り替えて圧縮機１を運転し、十分な潤滑油
を圧縮機１内に回収した後にはそれまでの通常の運転状
態に復帰させる。

【００２５】潤滑油制御手段９の第６の実施例を図２及
び図３を用いて説明する。図２は２パス状態にある室内
熱交換器３を、図３は１パス状態にある室内熱交換器３
を示している。本実施例は、室内熱交換器３又は室外熱
交換器５のパス数を減らすものである。図に示す配管３
０は、室内熱交換器３内において、切替装置３１によっ
て１パスと２パスに切り替えられる。図２の状態では、
配管３０Ａから流入した冷媒は、分岐部３２において２
方向に分割され、室内熱交換器３内を２つのルートで流
れる。そして合流部３３におい再び一つの流れとなって
配管３０Ｂから流出する。一方、図３の状態では、配管
３０Ａから流入した冷媒は、分岐部３２において分割さ
れず、室内熱交換器３内を１つのルートで流れる。そし
て合流部３３を経由して配管３０Ｂから流出する。図２
に示す２パスの状態と、図３に示す１パスの状態で比較
すると、室内熱交換器３内を流れる冷媒の流速は、図３
に示す１パスの状態の方が大きくなる。このようにパス
数を減らすことにより、室内熱交換器３又は室外熱交換
器５内を流れる冷媒速度を速くすることができ、室内熱
交換器３又は室外熱交換器５内に滞留している潤滑油を
回収することができる。

【００２６】オイル検出手段８から潤滑油不足を検出し
た場合には、上記のように室内熱交換器３又は室外熱交
換器５のパス数を減らして圧縮機１を所定時間運転す
る。このとき所定時間とは、圧縮機１に必要な潤滑油量
が回収されるまでの時間である。従って、オイル検出手
段８によってこの必要な潤滑油が回収されたか否かを検
出して、必要な量が十分に回収できたことを検出するま
での時間とすることが最も好ましい。ただし、あらかじ
め設定した時間であってもよい。この場合にも、設定時
間は必ずしも一つでなくてもよい。例えば、暖房運転時
に用いる設定時間と冷房運転時に用いる設定時間のよう
にそれぞれの運転サイクルに応じて複数設定しておいて
もよい。また、室外温度や室内温度、室内熱交換器３や
室外熱交換器５の温度を検出して冷凍サイクルの運転状
況に応じた複数の設定時間を設定しておいてもよい。ま
た、オイル検出手段８からの信号をオイルレベルに応じ
て出力できる信号とし、このオイルレベルに応じた設定
時間を複数設定しておいてもよい。また、上記のように
あらかじめ設定した設定時間とせず、回転数に応じた設
定時間とするものであってもよい。さらに上記の組合せ
によって設定時間を決定してもよい。上記のように、室
内熱交換器３又は室外熱交換器５のパス数を減らして所
定時間圧縮機１を運転し、十分な潤滑油を圧縮機１内に
回収した後にはそれまでの通常のパス数に復帰させる。
なお、本実施例では２パスを１パスに減少させる場合に
ついて説明したが、４パスを２パスに減少させる場合な
ど他のパス数変更であってもよい。また、室内熱交換器
３と室外熱交換器５とを同時に行うようにしてもよい。
なお、上記説明では、潤滑油制御手段９について、第１
から第６の実施例を別々の構成として説明したが、それ
ぞれの実施例で説明した構成を複数組み合わせることに
よって、さらに短時間に効率よく潤滑油を回収すること
ができる。

【００２７】

【発明の効果】本発明は、冷凍サイクル中に吐出される
潤滑油量を減少させるとともに、潤滑油を有効に回収し
て圧縮機内に戻すことにより、圧縮機内での潤滑油不足
の問題を解消するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が適用される冷凍サイクル図

【図２】潤滑油制御手段の一実施例を示す室内熱交換器
の構成図

【図３】潤滑油制御手段の一実施例を示す室内熱交換器
の構成図

【符号の説明】

１圧縮機３室内熱交換器４絞り装置５室外熱交換器６室内熱交換器ファン７室外熱交換器ファン８オイル検出手段９潤滑油制御手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者沼本浩直大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (72)発明者佐藤成広大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (72)発明者渡邊幸男大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (72)発明者小林義典大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (72)発明者薬丸雄一大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】圧縮機、凝縮器、絞り装置、蒸発器をそ
れぞれ配管を介して環状に接続し、前記圧縮機内の潤滑
油量を検出するオイル検出手段を設けた冷凍サイクルで
あって、前記オイル検出手段が潤滑油不足を検出したと
き、前記圧縮機をあらかじめ定めた低速回転で所定時間
運転する潤滑油制御手段を設けたことを特徴とする冷凍
サイクルの潤滑油制御装置。
【請求項２】圧縮機、凝縮器、絞り装置、蒸発器をそ
れぞれ配管を介して環状に接続し、前記圧縮機内の潤滑
油量を検出するオイル検出手段を設けた冷凍サイクルで
あって、前記オイル検出手段が潤滑油不足を検出したと
き、前記圧縮機を検出時の回転数よりも低速の回転数で
所定時間運転する潤滑油制御手段を設けたことを特徴と
する冷凍サイクルの潤滑油制御装置。
【請求項３】圧縮機、凝縮器、絞り装置、蒸発器をそ
れぞれ配管を介して環状に接続し、前記圧縮機内の潤滑
油量を検出するオイル検出手段を設けた冷凍サイクルで
あって、前記オイル検出手段が潤滑油不足を検出したと
き、前記圧縮機があらかじめ定めた所定の回転数以上で
運転している場合には、前記圧縮機の回転数を低速の回
転数とし、前記圧縮機があらかじめ定めた所定の回転数
より低い回転数で運転している場合には、前記圧縮機の
回転数を高速の回転数とする潤滑油制御手段を設けたこ
とを特徴とする冷凍サイクルの潤滑油制御装置。
【請求項４】前記潤滑油制御手段は、オイル検出手段
が潤滑油不足を検出したとき、前記絞り装置をあらかじ
め定めた大きな開度に所定時間保持することを特徴とす
る請求項１から請求項３のいずれかに記載の冷凍サイク
ルの潤滑油制御装置。
【請求項５】前記潤滑油制御手段は、前記オイル検出
手段が潤滑油不足を検出したとき、前記絞り装置を検出
時よりも大きな開度に所定時間保持することを特徴とす
る請求項１から請求項３のいずれかに記載の冷凍サイク
ルの潤滑油制御装置。
【請求項６】圧縮機、凝縮器、絞り装置、蒸発器をそ
れぞれ配管を介して環状に接続し、前記圧縮機内の潤滑
油量を検出するオイル検出手段を設けた冷凍サイクルで
あって、前記オイル検出手段が潤滑油不足を検出したと
き、前記凝縮器又は前記蒸発器のパス数を所定時間減ら
す潤滑油制御手段を設けたことを特徴とする冷凍サイク
ルの潤滑油制御装置。
【請求項７】圧縮機、凝縮器、絞り装置、蒸発器をそ
れぞれ配管を介して環状に接続し、前記圧縮機内の潤滑
油量を検出するオイル検出手段を設けた冷凍サイクルで
あって、前記オイル検出手段が潤滑油不足を検出したと
き、前記凝縮器の放熱に用いる凝縮器ファンをあらかじ
め定めた低速回転で所定時間運転する潤滑油制御手段を
設けたことを特徴とする冷凍サイクルの潤滑油制御装
置。
【請求項８】圧縮機、凝縮器、絞り装置、蒸発器をそ
れぞれ配管を介して環状に接続し、前記圧縮機内の潤滑
油量を検出するオイル検出手段を設けた冷凍サイクルで
あって、前記オイル検出手段が潤滑油不足を検出したと
き、前記凝縮器の放熱に用いる凝縮器ファンを検出時の
回転数よりも低速の回転数で所定時間運転する潤滑油制
御手段を設けたことを特徴とする冷凍サイクルの潤滑油
制御装置。
【請求項９】圧縮機、凝縮器、絞り装置、蒸発器をそ
れぞれ配管を介して環状に接続し、前記圧縮機内の潤滑
油量を検出するオイル検出手段を設けた冷凍サイクルで
あって、前記オイル検出手段が潤滑油不足を検出したと
き、前記凝縮器の放熱に用いる凝縮器ファンを所定時間
停止する潤滑油制御手段を設けたことを特徴とする冷凍
サイクルの潤滑油制御装置。
【請求項１０】圧縮機、凝縮器、絞り装置、蒸発器を
それぞれ配管を介して環状に接続し、前記圧縮機内の潤
滑油量を検出するオイル検出手段を設けた冷凍サイクル
であって、前記オイル検出手段が潤滑油不足を検出した
とき、前記蒸発器の吸熱に用いる蒸発器ファンをあらか
じめ定めた高速回転で所定時間運転する潤滑油制御手段
を設けたことを特徴とする冷凍サイクルの潤滑油制御装
置。
【請求項１１】圧縮機、凝縮器、絞り装置、蒸発器を
それぞれ配管を介して環状に接続し、前記圧縮機内の潤
滑油量を検出するオイル検出手段を設けた冷凍サイクル
であって、前記オイル検出手段が潤滑油不足を検出した
とき、前記蒸発器の吸熱に用いる蒸発器ファンを検出時
の回転数よりも高速の回転数で所定時間運転する潤滑油
制御手段を設けたことを特徴とする冷凍サイクルの潤滑
油制御装置。