JP2001133017A

JP2001133017A - 空気調和装置

Info

Publication number: JP2001133017A
Application number: JP31082999A
Authority: JP
Inventors: Yoshihito Tajima; 祥人田島; Keiji Wada; 圭司和田; Kazuo Kumehara; 一夫粂原; Akira Shindo; 章進藤; Takami Azuma; 孝美東; Ryota Hirata; 亮太平田; Yoshihiro Nakamura; 由浩中村; Junji Matsue; 準治松栄
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 1999-11-01
Filing date: 1999-11-01
Publication date: 2001-05-18
Anticipated expiration: 2019-11-01
Also published as: JP3754249B2

Abstract

(57)【要約】【課題】室内ユニットからのオイル回収を短時間で実
行することのできる空気調和装置を提供する。【解決手段】複数台の室外ユニット１ａ，１ｂと複数
台の室内ユニット３ａ〜３ｆとを同一系統の冷媒配管で
接続した空気調和装置において、室内ユニット３ａ〜３
ｆからのオイル回収条件が成立した場合、運転中の室外
ユニットの運転を継続すると共に、室内ユニットをグル
ープ化して同一グループＧに入るすべての室内ユニット
３ａ〜３ｆの室内電動式膨脹弁３５を開放して、これら
室内ユニットのオイルを運転中の室外ユニットに回収す
るものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数台の室外ユニ
ットを室内ユニットから延びるユニット間配管に並列に
つないだ空気調和装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、室外熱交換器と圧縮機とオイル
セパレータとを有し、このオイルセパレータで分離され
たオイルを戻し管を介して前記圧縮機に戻す室外ユニッ
トを複数台備え、これらの室外ユニットを複数台の室内
ユニットから延びるユニット間配管に並列につなぐと共
に、各室外ユニットにおけるオイル量を計測し、いずれ
かの室外ユニットのオイル量が不足した場合、他の室外
ユニットからオイルを回収して各室外ユニット間のオイ
ル量をバランスさせる手段を備えた空気調和装置が知ら
れている（特開平５−２４０５２０号公報）。

【０００３】この種のオイル回収制御では、他の室外ユ
ニットに余剰のオイルが存在しなければならず、他の室
外ユニットにも余剰のオイルが存在しない場合、従来、
複数台の室内ユニットから順にオイルを回収している。

【０００４】この場合、運転中の室外ユニットの運転を
継続し、一台の室内ユニットの室内側電動弁を開放し、
この一台の室内ユニットからオイル回収をした後、つぎ
の一台の室内ユニットの室内側電動弁を開放して、この
一台の室内ユニットからオイルを回収し、このような制
御を繰り返すことによって、すべての室内ユニットから
オイルを順に回収するようにしている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
構成では、室内ユニット１台当たりのオイル回収に要す
る時間が約３０分かかるため、例えば室内ユニット６台
のシステムでは合計１８０分の時間がかかるといった問
題がある。

【０００６】そこで、本発明の目的は、上述した従来の
技術が有する課題を解消し、室内ユニットからのオイル
回収を短時間で実行することのできる空気調和装置を提
供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
複数台の室外ユニットと複数台の室内ユニットとを同一
系統の冷媒配管で接続した空気調和装置において、室内
ユニットからのオイル回収条件が成立した場合、運転中
の室外ユニットの運転を継続すると共に、室内ユニット
をグループ化して同一グループに入るすべての室内ユニ
ットの室内電動式膨脹弁を開放し、これら室内ユニット
のオイルを運転中の室外ユニットに一度に回収するオイ
ル回収制御手段を備えたことを特徴とするものである。

【０００８】請求項２記載の発明は、複数台の室外ユニ
ットと複数台の室内ユニットとを同一系統の冷媒配管で
接続した空気調和装置において、運転中の室外ユニット
にオイル不足が発生し、残りの室外ユニットのすべてが
オイル不足であった場合、運転中の室外ユニットの運転
を継続すると共に、室内ユニットをグループ化して同一
グループに入るすべての室内ユニットの室内電動式膨脹
弁を開放し、これら室内ユニットのオイルを運転中の室
外ユニットに一度に回収するオイル回収制御手段を備え
たことを特徴とするものである。

【０００９】請求項３記載の発明は、複数台の室外ユニ
ットと複数台の室内ユニットとを同一系統の冷媒配管で
接続した空気調和装置において、所定時間が経過した場
合、運転中の室外ユニットの運転を継続すると共に、室
内ユニットをグループ化して同一グループに入るすべて
の室内ユニットの室内電動式膨脹弁を開放し、これら室
内ユニットのオイルを運転中の室外ユニットに一度に回
収するオイル回収制御手段を備えたことを特徴とするも
のである。

【００１０】請求項４記載の発明は、前記室内ユニット
のグループ化は前回のオイル回収時にオイル回収が行わ
れていない室内ユニットを優先してグループ化すること
を特徴とするものである。

【００１１】請求項５記載の発明は、前記室内ユニット
のグループ化はグループ化される室内ユニットの総合能
力が一定能力を超えないようにグループ化することを特
徴とするものである。

【００１２】請求項６記載の発明は、請求項５記載のも
のにおいて、前記グループ化される室内ユニットの総合
能力の算出は、停止中の室内ユニットは全能力を加算
し、運転中の室内ユニットは全能力の半分を加算して算
出することを特徴とするものである。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を添付
の図面を参照して説明する。

【００１４】図１において、１ａ，１ｂは室外ユニット
を示し、３ａ〜３ｆは室内ユニットを示している。室外
ユニット１ａは、アキュームレータ１０ａと、ガスエン
ジン駆動による圧縮機１１ａと、オイルセパレータ１２
ａと、四方弁１３ａと、室外熱交換器１４ａと、室外電
動式膨脹弁１５ａとで構成されている。なお、１７ａは
室外熱交換器１４ａのファンである。

【００１５】室外ユニット１ｂについては、以下の構成
を含めて、室外ユニット１ａと同じであるので、説明を
省略する。

【００１６】また、室内ユニット３ａは、室内熱交換器
３４ａと、室内電動式膨脹弁３５ａ（以下「室内メカ弁
３５ａ」という。）とで構成されている。なお、室内ユ
ニット３ｂ〜３ｆについては、以下の構成を含めて、室
内ユニット３ａと同じであるので、説明を省略する。各
室内ユニット３ａ〜３ｆは例えばそれぞれ能力が異なる
ものとする。この室内ユニット３ａ，３ｂからは、ガス
管５及び液管７からなるユニット間配管が延び出し、こ
のユニット間配管には、室外ユニット１ａ，１ｂが並列
に接続されている。

【００１７】オイルセパレータ１２ａは、圧縮機１１ａ
から吐出される冷媒中の潤滑油を分離するものであり、
ここで分離された潤滑油は常時オイル戻し管２１ａと強
制オイル戻し管２２ａとを通じて圧縮機１１ａに戻され
る。常時オイル戻し管２１ａにはキャピラリーチューブ
２４ａが設けられ、このキャピラリーチューブ２４ａに
よって圧縮機１１ａに戻されるオイルに流路抵抗がかけ
られる。この常時オイル戻し管２１ａはオイルセパレー
タ１２ａの中程につながれ、これがつながれた位置より
もオイルセパレータ１２ａ内のオイルの油面が上回る限
りにおいて、この常時オイル戻し管２１ａを通じてオイ
ルが常時圧縮機１１ａの吸込管に戻される。強制オイル
戻し管２２ａには開閉弁２３ａ，２５ａが設けられる。
この強制オイル戻し管２２ａは、オイルセパレータ１２
ａの底部につながれ、開閉弁２３ａ，２５ａを開くこと
によってオイルセパレータ１２ａ内のオイルが強制的に
圧縮機１１ａの吸込管に戻される。

【００１８】室外ユニット１ａ，１ｂの強制オイル戻し
管２２ａ，２２ｂどうしは、バランス管５１によりつな
がれる。このバランス管５１は、第３の補助管５３ａを
通じて、四方弁１３ａとチェッキ弁１８ａとの間につな
がれ、第３の補助管５３ａには第３の開閉弁５５ａが設
けられる。

【００１９】第３の開閉弁５５ａが開き、四方弁１３ａ
が図示の位置に切り替わると、バランス管５１は室外熱
交換器１４ａに連通する。

【００２０】この実施形態では、圧縮機１１ａ，１１ｂ
にフロートスイッチからなる油面センサＳａ、Ｓｂが取
り付けられ、各油面センサＳａ、Ｓｂによって室外ユニ
ット１ａ，１ｂにおけるオイル量を計測し、運転中のい
ずれかの室外ユニット１ａ，１ｂのオイル量が不足した
場合、余剰のオイルを保有する他の停止中を含む室外ユ
ニット１ａ，１ｂからオイルを回収して各室外ユニット
１ａ，１ｂ間のオイル量をバランスさせる制御が行われ
る。また、他の室外ユニット１ａ，１ｂに余剰のオイル
が無い場合、複数台の室内ユニット１ａ，１ｂからオイ
ルを順に回収する制御が実行される。

【００２１】このオイル回収制御について、図２のフロ
ーを参照して説明する。まずスタート（Ｓ１）して、冷
房運転が行われている時に（Ｓ２）、圧縮機１１ａのオ
イル量に不足があるか否かが判断される（Ｓ３）。この
判断は油面センサＳａからの信号に基づいて行われる。

【００２２】Ｓ３の判断がＮＯであれば、オイル不足は
ないから、そのまゝ冷房制御を継続し、ＹＥＳであれ
ば、オイル不足であるから、ほかに十分なオイル量を有
する室外ユニット１ｂが有るか否かを確認する（Ｓ
４）。Ｓ４の確認は、油面センサＳｂからの信号に基づ
いて行われる。

【００２３】ここで、十分なオイル量を有する室外ユニ
ット有りとなれば、その室外ユニットからオイルを回収
するための制御を実行する（Ｓ５）。例えば、一方の室
外ユニット１ａのオイル量が不足し、他方の室外ユニッ
ト１ｂからオイルを回収する場合、一方の室外ユニット
１ａの開閉弁２３ａを閉じ、開閉弁（オイル回収弁）２
５ａを開く。また、他方の室外ユニット１ｂの開閉弁
（バランス弁）２３ｂを開き、オイル回収弁２５ｂを閉
じ、第３の開閉弁（フラッシング弁）５５ｂを開く。そ
して、両室外ユニット１ａ，１ｂを運転する。

【００２４】すると、他方の室外ユニット１ｂにおける
オイルセパレータ１２ｂ内のオイルが、点線矢印で示す
ように、バランス弁２３ｂ、バランス管５１、さらには
一方の室外ユニット１ａにおけるオイル回収弁２５ａを
経て圧縮機１１ａの吸込管に回収される（Ｓ５）。

【００２５】その後、いわゆる高圧冷媒によるバイパス
管の洗い流し制御を実行する（Ｓ６）。この場合、他方
の室外ユニット１ｂにおけるフラッシング弁５５ｂを開
く。これが開かれると、高圧冷媒の圧力によって、バラ
ンス管５１内のオイルが一方の室外ユニット１ａに向け
て勢いよく押し流される。このＳ６の制御は、約１０秒
間程度実行され、これがタイムアウトすると（Ｓ７）、
Ｓ２の冷房制御に移行する。なお、図２において、フロ
ーは冷房時の流れを示しているが、暖房時の処理も同じ
である。

【００２６】これによれば、バランス管５１を通じて、
オイル量の多い方から少ない方にオイルを流して油量を
調整した後に、バランス管５１内に高圧冷媒が導かれ、
この高圧冷媒により、バランス管５１内に残留するオイ
ルが、圧縮器１１ａの戻し管２１ａに送り出されるの
で、オイル量の調整後に、オイルがバランス管５１内に
残留することはない。従って、開閉弁（電磁弁）の耐久
性は向上し、それが誤動作したり、液封が生じたりする
ことはない。また、高圧冷媒によるバイパス管５１の洗
い流し制御を実行するので、室外ユニット間の距離が長
いとしても、即ち、バイパス管５１の長さが長いとして
も、潤滑油が残留することはなく、上記の弊害を確実に
解消することができる。

【００２７】このような制御によって各室外ユニット１
ａ、１ｂ間のオイル量がバランスし、全体的なオイル量
バランス制御（Ｓ５〜Ｓ７）が終了する。

【００２８】Ｓ４にて、十分なオイル量を有する室外ユ
ニット無しとなれば、もはや室外ユニット１ａ，１ｂに
回収できるオイルは無いのであるから、「室内ユニッ
トからのオイル回収条件が成立した」（Ｓ８）とされ
て、以降、複数台の室内ユニット３ａ〜３ｆからオイル
を順に回収する制御が実行される。

【００２９】複数台の室内ユニットからオイルを回収す
るに先だって、運転中の室外ユニットの運転を継続し、
例えばその圧縮機の回転数を低速回転とすると共に（Ｓ
９）、複数台の室内ユニットを以下のようにグループ化
する（Ｓ１０）。なお、圧縮機の回転数は必ずしも低速
回転とする必要はない。

【００３０】グループ化に当たっては前回のオイル回
収時にオイル回収が行われていない室内ユニットを優先
してグループ化する。グループ化される室内ユニット
の総合能力が一定能力を超えないようにグループ化す
る。この一定能力とは、例えば一台の室外ユニットの能
力に相当する能力とする。グループ化される室内ユニ
ットの総合能力の算出は、停止中の室内ユニットはその
まま全能力を加算し、運転中の室内ユニットは全能力の
半分を加算して算出する。

【００３１】停止中の室内ユニットには回収すべきオイ
ルが能力相当分だけ寝込んでいるのに対し、運転中の室
内ユニットには回収すべきオイルが能力相当分だけ寝込
んでいないと推定されるからである。

【００３２】例えば、の条件に従って、前回のオイル
回収時に４台の室内ユニット３ａ〜３ｄのオイル回収が
行われていない場合、これら室内ユニット３ａ〜３ｄを
優先して、オイル回収すべき室内ユニットをグループ化
する。この場合、の条件に従って、グループ化される
室内ユニットの総合能力が一定能力を超えないようにグ
ループ化される。さらに、の条件に従って、４台の室
内ユニット３ａ〜３ｄの総合能力が算出される。

【００３３】ここで２台の室内ユニット３ａ、３ｂが停
止中で、他の室内ユニット３ｃ、３ｄが運転中であると
すると、まず、停止中のもの（冷媒の寝込みが多い。）
を優先して、室内ユニット３ａの能力（Ｘ１）と室内ユ
ニット３ｂの能力（Ｘ２）とを合計する。この合計値
（Ｘ１＋Ｘ２）が、一台の室外ユニットの能力Ｙに満た
ない場合、運転中の室内ユニット３ｃの半分の能力１／
２（Ｘ３）を加算する。この合計値（Ｘ１＋Ｘ２＋１／
２（Ｘ３））が、一台の室外ユニットの能力Ｙに満たな
い場合、さらに運転中の室内ユニット３ｄの半分の能力
１／２（Ｘ４）を加算する。この合計値（Ｘ１＋Ｘ２＋
１／２（Ｘ３）＋１／２（Ｘ４））が、一台の室外ユニ
ットの能力Ｙを超えた場合、加算する前の３台の室内ユ
ニット３ａ〜３ｃでグループ化する。

【００３４】つぎに、複数台の室内ユニット（例えば、
３台の室内ユニット３ａ〜３ｃ）がグループ化された場
合、同一グループＧに入るすべての室内ユニット３の室
内電動式膨脹弁３５が開放され、オイル回収が実行され
る（Ｓ１１）。

【００３５】この室内電動式膨脹弁３５の弁開度は、停
止中の室内ユニットの室内電動（パルスモータ）式膨脹
弁にあっては、所定の弁開度（例えば、全開を４８０パ
ルスとした場合、１００パルス程度。）に設定され、運
転中の室内ユニットの室内電動式膨脹弁にあっては、運
転時の弁開度に一定の開度を加えた弁開度（例えば、運
転時の弁開度＋αパルス。）に設定する。

【００３６】上記グループＧ内のオイル回収が実行さ
れ、それが終了すると、他の室内ユニット３すべてのオ
イル回収制御が終了したか否かが判定される（Ｓ１
２）。これが終了していない場合、すべての室内ユニッ
トのオイル回収を終了するまで、室内ユニットのグルー
プ化を含めて上記制御が繰り返される。

【００３７】以上説明した図２に示すオイル回収制御
は、図示を省略したコントローラ（オイル回収制御手
段）が司る。

【００３８】この実施形態では、グループ化された室内
ユニットは一度にオイル回収されるので、一回あたりの
時間が従来通り３０分であったとしても、例えば二回の
グループに分けてオイル回収が実行されたとすれば、合
計６０分の時間で終了するので、従来のものに比べて短
時間で実行することができる。

【００３９】このように短時間で実行できるので、上記
のように、圧縮機の回転数を低速回転に制御することが
可能になる（Ｓ９）。

【００４０】上記オイル回収制御にあっては、室内ユニ
ットから回収される冷媒が、液冷媒の状態でアキューム
レータを経て圧縮機に回収される。従って、一度に多量
のオイルを回収しようとすると、液バックを起こし、圧
縮機が破損するおそれがある。圧縮機の回転数を低速回
転に制御して、上記オイル回収制御を実行すれば、その
分だけ一度に多量の冷媒が圧縮機に戻されることがな
く、液バックが未然に防止され、圧縮機の破損が防止さ
れる。

【００４１】以上、一実施形態に基づいて本発明を説明
したが、本発明は、これに限定されるものでないことは
明らかである。

【００４２】上記実施形態では、運転中の室外ユニット
にオイル不足が発生し、残りの室外ユニットのすべてが
オイル不足であった場合、これを「室内ユニットからの
オイル回収条件が成立した」としているが、これに限定
されず、所定時間が経過した場合、すなわち定期的に、
図２のＳ９以降の制御を実行するようにしてもよいこと
は明らかである。

【００４３】

【発明の効果】本発明では、グループ化された室内ユニ
ットは一度にオイル回収されるので、一回あたりのオイ
ル回収時間が従来通りであったとしても、数回のグルー
プに分けてオイル回収が実行されることにより、従来の
ものに比べて短時間でオイル回収を実行することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による空気調和装置の一例を示す系統図
である。

【図２】一実施形態の処理を示すフローチャートであ
る。

【符号の説明】

１ａ，１ｂ室外ユニット３ａ〜３ｆ室内ユニット５ガス管７液管１１ａ，１１ｂ圧縮機１４ａ，１４ｂ室外熱交換器３５室内電動式膨脹弁

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者粂原一夫大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号三洋電機株式会社内 (72)発明者進藤章大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号三洋電機株式会社内 (72)発明者東孝美大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号三洋電機株式会社内 (72)発明者平田亮太大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号三洋電機株式会社内 (72)発明者中村由浩大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号三洋電機株式会社内 (72)発明者松栄準治大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号三洋電機株式会社内Ｆターム(参考） 3L060 AA01 AA02 CC19 DD01 EE09

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数台の室外ユニットと複数台の室内ユ
ニットとを同一系統の冷媒配管で接続した空気調和装置
において、室内ユニットからのオイル回収条件が成立した場合、運
転中の室外ユニットの運転を継続すると共に、室内ユニ
ットをグループ化して同一グループに入るすべての室内
ユニットの室内電動式膨脹弁を開放し、これら室内ユニ
ットのオイルを運転中の室外ユニットに一度に回収する
オイル回収制御手段を備えたことを特徴とする空気調和
装置。
【請求項２】複数台の室外ユニットと複数台の室内ユ
ニットとを同一系統の冷媒配管で接続した空気調和装置
において、運転中の室外ユニットにオイル不足が発生し、残りの室
外ユニットのすべてがオイル不足であった場合、運転中
の室外ユニットの運転を継続すると共に、室内ユニット
をグループ化して同一グループに入るすべての室内ユニ
ットの室内電動式膨脹弁を開放し、これら室内ユニット
のオイルを運転中の室外ユニットに一度に回収するオイ
ル回収制御手段を備えたことを特徴とする空気調和装
置。
【請求項３】複数台の室外ユニットと複数台の室内ユ
ニットとを同一系統の冷媒配管で接続した空気調和装置
において、所定時間が経過した場合、運転中の室外ユニットの運転
を継続すると共に、室内ユニットをグループ化して同一
グループに入るすべての室内ユニットの室内電動式膨脹
弁を開放し、これら室内ユニットのオイルを運転中の室
外ユニットに一度に回収するオイル回収制御手段を備え
たことを特徴とする空気調和装置。
【請求項４】前記室内ユニットのグループ化は前回の
オイル回収時にオイル回収が行われていない室内ユニッ
トを優先してグループ化す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空気調和装置。
【請求項５】前記室内ユニットのグループ化はグルー
プ化される室内ユニットの総合能力が一定能力を超えな
いようにグループ化することを特徴とする請求項１ない
し４のいずれかに記載の空気調和装置。
【請求項６】前記グループ化される室内ユニットの総
合能力の算出は、停止中の室内ユニットは全能力を加算
し、運転中の室内ユニットは全能力の半分を加算して算
出することを特徴とする請求項５記載の空気調和装置。