JP2005180810A

JP2005180810A - 空気調和機

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Publication number: JP2005180810A
Application number: JP2003422914A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Kishino; 正裕岸野; Nobuhiro Nakagawa; 信博中川; Shunji Moriwaki; 俊二森脇
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 2003-12-19
Filing date: 2003-12-19
Publication date: 2005-07-07
Anticipated expiration: 2023-12-19
Also published as: JP3934601B2; KR100557760B1; KR20050062352A

Abstract

【課題】圧縮機の液バックによる破損と、潤滑油への冷媒の溶け込みによる摺動部の摩耗とを確実に防止して圧縮機の運転効率の向上を図り、冷房運転を効率的に行う。
【解決手段】空気調和機１は、圧縮機２の底部内の潤滑油の温度を制御する油温制御装置１３が、圧縮機２の底部内の潤滑油の温度を検出する（油温検出手段）１１と、圧縮機２の吸入圧力を検出する圧力センサ（吸入圧力検出手段）１２と、圧力センサ１２と温度センサ１１の出力信号に応じて圧縮機２の底部内の潤滑油の温度の制御範囲を演算する油温範囲演算手段１４と、油温範囲演算手段１４で演算した油温制御範囲と温度センサ１１の出力信号とを比較する油温判定手段１５と、油温判定手段１５の出力信号に応じて室外熱交換器４から出た冷媒を圧縮機２に流入させるバイパス配管（バイパス回路）９の流量調整手段１０の開閉動作を制御する駆動手段１６とを備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は、圧縮機の信頼性を確保しながらその効率を向上させ、安定した効率的な運転を可能とする空気調和機に関するものである。

従来、圧縮機、凝縮器、冷媒液溜、膨張弁、冷却器を冷媒循環用の配管で接続して冷凍サイクルを構成した冷却装置において、前記圧縮機内の潤滑油の温度を検出して、その検出温度が第１の所定温度を超えた場合、前記凝縮器に付設した凝縮器ファンの全速運転を行い、冷凍機の機械室内温度が所定温度を超えた場合、前記凝縮器ファンの運転に加えて機械室換気ファンを運転して機械室内の排熱を行って冷媒の凝縮温度を下げることにより、また、前記冷媒液溜から前記圧縮機の吸入配管に連通するバイパス配管に電磁弁を設けて、前記検出温度が前記第１の所定温度を超えた場合、前記電磁弁を開いて前記冷媒液溜から前記圧縮機の吸入配管へ冷媒液を流して圧縮機の吸入ガス温度を低下させることにより、冷媒の凝縮温度の上昇に伴う前記圧縮機内の潤滑油の温度上昇を防止すると共に、前記検出温度が所定の上限値を超えた場合や、前記検出温度が所定の下限値より低くなり、液バックコントローラにより圧縮機が液バック状態を起こしていると判断された場合は、圧縮機を停止させて該圧縮機に過剰な圧力が発生するのを防止することにより、圧縮機の信頼性を向上させるようにした冷凍装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開平１０−３１１６１２号公報

しかしながら、上記従来の冷凍装置では、前記圧縮機内の潤滑油の温度のみにもとづいて、前記凝縮器ファンや機械室換気ファンの運転を制御したり、冷媒液溜から圧縮機への液冷媒の流入を制御して冷媒の凝縮温度の調節を行って前記潤滑油の過剰な上昇と下降を防止するものであるが、圧縮機から吐出する冷媒の吐出温度や吐出圧力にもとづいた冷凍サイクルの制御を行っておらず、圧縮機の液バック状態の効果的な防止を行うことができない上に、前記潤滑油の温度の過剰な上昇、下降時には圧縮機の運転が停止されるので、常時、圧縮機を高効率に運転させることができず、冷凍装置を安定して効率的に運転することができない問題がある。
また、前記圧縮機としてシェル型圧縮機を使用した場合、圧縮機内の潤滑油は冷媒が溶け込むことにより希釈されるが、その希釈度を常に、確実に抑制することができないので、潤滑油の潤滑性能が低下して圧縮機の摺動部分が摩耗するおそれがある。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、圧縮機の液バックによる破損と、圧縮機の潤滑油の冷媒希釈による摺動部の摩耗とを確実に防止すると共に、圧縮機の運転効率の向上を図って冷暖房運転を効率的に行える空気調和機を提供することを目的とする。

本発明は、前記課題を解決するために、以下の点を特徴としている。
すなわち、請求項１に係る空気調和機は、圧縮機、四方弁、室外熱交換器、暖房用減圧装置、冷房用減圧装置、室内熱交換器を冷媒循環用の配管で接続して冷凍サイクルを構成すると共に、前記暖房用減圧装置と前記冷房用減圧装置とを接続する配管と、前記四方弁と前記圧縮機の吸入口とを接続する配管とをバイパス回路で接続し、該バイパス回路に設けた流量調整手段を操作してバイパス回路内を流れる冷媒の流量を調整し、前記圧縮機の底部内の潤滑油の温度を制御する油温制御装置を設けた空気調和機において、
前記油温制御装置は、前記圧縮機の底部内の潤滑油の温度を検出する油温検出手段と、前記圧縮機の吸入圧力を検出する吸入圧力検出手段と、該吸入圧力検出手段の出力信号にもづいて前記圧縮機の底部内の潤滑油の温度の油温制御範囲を演算する油温範囲演算手段と、該油温範囲演算手段で演算した油温制御範囲と前記油温検出手段の出力信号とを比較する油温判定手段と、該油温判定手段の出力信号に応じて前記流量調整手段の開閉動作を制御する駆動手段とを備えていることを特徴としている。

この空気調和機においては、前記油温検出手段によって前記圧縮機の底部内の潤滑油の温度が検出されると共に、前記吸入圧力検出手段によって前記圧縮機に吸入される冷媒の吸入圧力が検出されると、この検出された吸入圧力にもとづいて、前記油温範囲演算手段が圧縮機の底部内の潤滑油の温度の制御すべき温度範囲を演算する。そして、前記油温判定手段が前記潤滑油の制御すべき温度範囲と前記温度検出手段によって検出された潤滑油の温度とを比較すると、その比較結果にもとづいて前記駆動手段が作動して前記バイパス回路の流量調整手段の開閉動作を制御するので、流量調整手段の開閉動作に応じて、前記暖房用減圧装置を出た比較的低温の冷媒が流量を適切に調整されて前記バイパス回路から前記圧縮機に流入する。これにより、前記圧縮機の潤滑油の温度が過剰に上昇または下降されることなく一定の範囲に効果的に維持されて、圧縮機は内部のモータの過剰な温度上昇が抑制されて、その効率が向上される。

請求項２に係る空気調和機は、請求項１に記載の空気調和機において、前記油温制御装置は、前記圧縮機の吐出温度を検出する吐出温度検出手段と、前記圧縮機の吐出圧力を検出する吐出圧力検出手段と、前記吐出温度検出手段と前記吐出圧力検出手段の出力信号にもとづいて前記圧縮機から吐出する冷媒の過熱度を演算する吐出過熱度演算手段と、該吐出過熱度演算手段の演算結果と前記吐出温度検出手段の出力信号とを比較する吐出過熱度判定手段とを備え、前記駆動手段が前記吐出過熱度判定手段と前記油温判定手段の出力信号に応じて前記流量調整手段の開閉動作を制御することを特徴としている。

請求項３に係る空気調和機は、請求項１または２に記載の空気調和機において、前記油温検出手段は圧縮機の底部のシェル表面に装着した温度センサを備えたことを特徴としている。

請求項４に係る空気調和機は、請求項１〜３のいずれかに記載の空気調和機において、前記流量調整手段は電磁弁とキャピラリチューブを直列に接続してなり、前記電磁弁が前記駆動手段によって開閉動作を制御されることを特徴としている。

請求項５に係る空気調和機は、請求項１〜３のいずれかに記載の空気調和機において、前記流量調整手段は電動膨張弁を備え、該電動膨張弁が前記駆動手段によって開度調整動作を制御されることを特徴としている。

本発明によれば、以下の優れた効果を奏する。
請求項１に係る空気調和機によれば、油温制御装置によって暖房用減圧装置から出た比較的低温の冷媒が流量を適切に調節されて、バイパス回路を通して圧縮機に流入されるので、前記圧縮機の潤滑油の温度が過剰に上昇または下降されることなく、常に一定の範囲に効果的に維持され、これにより、圧縮機内部のモータの過剰な温度上昇を抑制して、圧縮機の効率の向上を図ることができる。また、圧縮機内への冷媒の液バックを効果的に防止することができるので、潤滑油に対する冷媒の希釈度を可及的に小さく抑えることができて、圧縮機の摺動部の潤滑性能を良好に保ち、その作動の信頼性を確保することができる。

請求項２に係る空気調和機によれば、油温制御装置によって吐出過熱度を判定して、その判定結果に応じて、暖房用減圧装置から出たバイパス回路から圧縮機に流れる冷媒の流量が一層適切に調節されるので、圧縮機内への冷媒の液バックを一層確実に防止することができて、圧縮機の摺動部の潤滑性能を極めて良好に保ち、その作動の信頼性を一層高めることができる。

請求項３に係る空気調和機によれば、温度センサが圧縮機の外側のシェルの表面に装着されるので、製作が容易であり、温度センサの故障が少なく、保守、点検を容易に行うことができる。

請求項４に係る空気調和機によれば、バイパス回路に設ける流量調整手段を安価に構成することができると共に、その制御系の内部構成を簡単にすることができる。

請求項５に係る空気調和機によれば、バイパス回路を通って圧縮機に流入する冷媒の流量をきめ細かく制御することができ、圧縮機内の潤滑油の温度と冷凍サイクルの安定性を向上させることができる。

以下、本発明の実施の形態に係る空気調和機について、添付図面を参照して説明する。
図１は本発明の第１の実施の形態に係る空気調和機１を示す。この空気調和機１は、従来周知の空気調和機と同様に、圧縮機２、四方弁３、室外熱交換器４、暖房用の電動膨張弁（暖房用減圧装置）５、冷房用の電動膨張弁（冷房用減圧装置）６、室内熱交換器７を冷媒循環用の配管８で環状に接続して冷凍サイクルが構成されている。
前記圧縮機２は、圧縮機部とこれを駆動する電動機とを密閉容器（シェル）内に収納し、密閉容器の底部内に圧縮機部の摺動部を潤滑する潤滑油が貯留されている従来周知の低圧シェル型圧縮機である。前記四方弁３は、前記圧縮機２の吐出口と前記室外熱交換器４とを接続する配管８ａと、前記圧縮機２の吸入口と前記室内熱交換器７とを接続する配管８ｂとに跨って設置されており、圧縮機２の吐出口を、前記配管８ａを通して前記室外熱交換器４に連通させる冷房運転位置と、前記圧縮機２の吐出口を前記配管８ｂを通して前記室内熱交換器７に連通させる暖房運転位置とに切換可能となっている。

前記室外熱交換器４に配管８ｃで接続されている前記電動膨張弁５と前記室内熱交換器７に配管８ｄで接続されている前記電動膨張弁６とを接続する配管８ｅは、前記配管８ｂにおける圧縮機２の吸入口と前記四方弁３との間の配管８ｂ１に、バイパス配管（バイパス回路）９を介して接続されている。そして、前記バイパス配管９には、電磁弁１０ａとキャピラリチューブ１０ｂとからなる流量調整手段１０が、前記電磁弁１０ａを前記電動膨張弁５側（上流側）に位置させ、前記キャピラリチューブ１０ｂを圧縮機２側（下流側）に位置させて設けられている。また、前記圧縮機２の密閉容器の下部（圧縮機２の底部内の潤滑油貯留部の外側に対応する部分）の外周表面には、温度センサ（油温検出手段）１１がその検出部を前記外周表面に接着して設けられ、前記潤滑油の温度を間接的に検出するようになっている。また、前記配管８ｂにおける前記バイパス配管９との接続部と前記圧縮機２の吸入口との間には、圧縮機２の冷媒の吸入圧力を検出する圧力センサ（吸入圧力検出手段）１２が設けられている。

さらに、前記空気調和機１には、前記温度センサ１１と圧力センサ１２によって検出された潤滑油の温度と吸入圧力にもとづいて前記電磁弁１０ａを操作して前記パイパス配管９内を流れる冷媒の流量を調整して、前記圧縮機２の底部内の潤滑油の温度を制御する油温制御装置１３が設けられている。
前記油温制御装置１３は、前記温度センサ１１と前記圧力センサ１２の出力信号に応じて前記圧縮機２の底部内の潤滑油の温度の制御すべき温度範囲（油温制御範囲）を演算する油温範囲演算手段１４と、該油温範囲演算手段１４で演算した油温制御範囲と前記温度センサ１１の出力信号とを比較する油温判定手段１５と、該油温判定手段１５の出力信号に応じて前記流量調整手段１０の電磁弁１０ａの開閉動作を制御する電磁弁駆動手段（駆動手段）１６とを備えている。

次に、前記構成の空気調和機１の作用について、図２、図３も参照しながら説明する。
冷房運転時には、前記四方弁３が冷房運転側に切り換えられて、前記圧縮機２の吐出口が前記配管８ａによって前記室外熱交換器４に連通され、前記電磁弁１０ａが閉じた状態で運転が開始される。これにより、圧縮機２によって圧縮されて温度上昇した冷媒は、室外熱交換器４によって冷却された後に、開放状態の暖房用の電動膨張弁５を経て冷房用の電動膨張弁６に至って、該電動膨張弁６の作用によって膨張して温度降下して室内熱交換器７に流入され、ここで室内空気を冷却する。室内空気と熱交換して温度上昇した冷媒は配管８ｂを通して前記圧縮機２に吸入され、再び圧縮されて上記循環を繰り返えされて冷却サイクルが行われる。

その際、前記温度センサ１１と前記圧力センサ１２によって圧縮機２の底部内の潤滑油の温度ｔと圧縮機２の冷媒の吸入圧力ｐとが検出されて、それらの検出信号（出力信号）が前記油温範囲演算手段１４に送られる（ステップＳ１）と、該油温範囲演算手段１４は、図２に示すように、冷媒による潤滑油の希釈度の大小から求められた圧縮機２内の潤滑油の下限温度Ｔ_Ｌが、圧縮機２の吸入圧力ｐとの関係式（Ｔ_Ｌ＝ｆ（ｐ））によって規定されているので、上記関係式と前記圧力センサ１２の出力信号である吸入圧力ｐにもとづいて潤滑油の下限温度Ｔ_Ｌを演算すると共に、該下限温度Ｔ_Ｌに予め設定した一定の温度、例えば２０℃を加えた温度（Ｔ_Ｌ＋２０℃）を潤滑油の上限温度Ｔ_Ｈとして演算する（ステップＳ２）。

次に、前記演算結果を受けて油温判定手段１５が、前記温度センサ１１の出力信号である潤滑油の温度ｔが前記下限温度Ｔ_Ｌと上限温度Ｔ_Ｈとの間の許容範囲（油温制御範囲）に入っているか否かを判定し（ステップＳ３）、許容範囲に入っている場合は、前記電磁弁駆動手段１６に指令して前記電磁弁１０ａの閉じた状態を維持させる（ステップＳ４）ので、空気調和機１の正常な冷房運転が継続される。もし、前記温度センサ１１の出力信号である潤滑油の温度ｔが前記許容範囲に入っていない場合は、前記油温判定手段１５は前記温度ｔが前記上限温度Ｔ_Ｈを超えているか否かを判定し（ステップＳ５）、超えていれば前記電磁弁駆動手段１６に指令して前記電磁弁１０ａを開かせる（ステップＳ６）。これにより電動膨張弁５を出た比較的低温の冷媒の一部が、バイパス配管９を通って前記圧縮機２に流入し圧縮機２内の潤滑油の温度の過剰な上昇が抑えられる。また、前記温度ｔが前記上限温度Ｔ_Ｈを超えていなければ電磁弁１０ａを閉じて（ステップＳ７）、前記バイパス配管９を介しての冷媒の圧縮機２への流入が停止され、圧縮機２内の潤滑油の過剰な低下が抑制される。
なお、前記圧縮機２の潤滑油の下限温度Ｔ_Ｌは、潤滑油の種類によって多少変わるが、前記吸入圧力ｐに対して、略一次式で前記吸入圧力ｐが高くなると、その値も大きくなる関係にあり、潤滑油の温度ｔがその下限温度Ｔ_Ｌ以下の範囲では、潤滑油の冷媒による希釈度が大きくなり、圧縮機２の摺動部の潤滑が不良となる。

このように、前記実施の形態に係る空気調和機１によれば、圧縮機２の潤滑油の温度ｔと冷媒の吸入圧力ｐとを検出し、その検出結果に応じて、油温範囲演算手段１４で定めた潤滑油の温度の許容範囲内に前記潤滑油の温度ｔがあるか否かを前記油温判定手段１５で判定されて、その判定結果に応じて前記電磁弁駆動手段１６によって前記バイパス配管９の電磁弁１０ａの開閉が制御され、前記暖房用の電動膨張弁５を出た比較的低温の冷媒が流量を適切に調整されて、前記バイパス配管９から前記圧縮機２に流入されるので、前記圧縮機２内の潤滑油の温度が過剰に上昇または下降されることなく一定の範囲に効果的に維持されるため、圧縮機２は、内部のモータの過剰な温度上昇が抑制されると共に、その摺動部に対する潤滑油の潤滑性能が良好に維持されることによって、その効率が向上される。

また、圧縮機２内への冷媒の液バックを効果的に防止することができるので、潤滑油に対する冷媒の希釈度を可及的に小さく抑えることができて、このことからも、圧縮機２の摺動部の潤滑性能を良好に保ち、その作動の信頼性を確保することができる。
さらに、温度センサ１１が圧縮機２の外側のシェル表面に装着されるので、圧縮機２の底部内に前記温度センサ１１を差し込まなくてもよいので、密閉容器に格別の加工をする必要がなく製作が容易であり、温度センサ１１の故障が少なく、保守、点検も容易に行うことができる。また、バイパス配管９に設ける流量調整手段１０が電磁弁１０ａとキャピラリーチューブ１０ｂであるから安価に構成することができると共に、その制御系の内部構成を簡単にすることができる。

次に、図４は本発明の第２の実施の形態に係る空気調和機１Ａを示す。この空気調和機１Ａは、油温制御装置１３Ａが、前記空気調和機１における配管８ａにおける前記圧縮機２の冷媒の吐出口と前記四方弁３との間に、圧縮機２から吐出される冷媒の吐出温度と吐出圧力とをそれぞれ検出する温度センサ１７と圧力センサ１８を設けると共に、前記油温制御装置１３に吐出過熱度演算手段１９と吐出過熱度判定手段２０とを設けて構成されたものである。その他の構成は前記空気調和機１と同様であるので、同様の部分には、同一の符号を付してそれらの詳細説明は省略する。

前記空気調和機１Ａの場合には、冷房運転時は、図５に示すように、前記温度センサ１１，１７、圧力センサ１２，１８とによって圧縮機２の底部内の潤滑油の温度ｔと圧縮機２の冷媒の吐出温度ｔ_ｄ、圧縮機２の冷媒の吸入圧力ｐと吐出圧力ｐ_ｄが検出される（ステップＳ１）と、前記吐出過熱度演算手段１９が前記吐出圧力ｐ_ｄ（前記圧力センサ１８の出力信号）から冷媒の物性にもとづいて吐出飽和温度Ｔ_１を演算し、前記吐出温度ｔ_ｄ（前記温度センサ１７の出力信号）と吐出飽和温度Ｔ_１の差（ｔ_ｄ−Ｔ_１）を吐出過熱度ＳＨ_ｄとして演算する（ステップＳ２）。また、前記と同様にして、前記油温範囲演算手段１４が、前記関係式（Ｔ_Ｌ＝ｆ（ｐ））と前記吸入圧力ｐにもとづいて潤滑油の下限温度Ｔ_Ｌを演算すると共に、該下限温度Ｔ_Ｌに予め設定した一定の温度、例えば２０℃を加えた温度（Ｔ_Ｌ＋２０℃）を潤滑油の上限温度Ｔ_Ｈとして演算する（ステップＳ３）。

次に、前記吐出過熱度判定手段２０が前記吐出過熱度ＳＨ_ｄと予め設定した所定の基準温度、例えば１５Ｋを超えているか否かを判定する（ステップＳ４）。前記吐出過熱度ＳＨ_ｄが前記所定の基準温度（１５Ｋ）を超えているときは、前記空気調和機１の場合と同様に、前記油温範囲演算手段１４の演算結果を受けて前記油温判定手段１５が、前記温度センサ１１で検出された潤滑油の温度ｔが前記下限温度Ｔ_Ｌと上限温度Ｔ_Ｈとの間の許容範囲に入っているか否かを判定し（ステップＳ５）、前記許容範囲に入っている場合は、前記電磁弁駆動手段１６に指令して前記電磁弁１０ａの閉じた状態を維持させる（ステップＳ６）ので、空気調和機１の正常な冷房運転が継続される。もし、前記潤滑油の温度ｔが前記許容範囲に入っていない場合は、前記油温判定手段１５が前記温度ｔが前記上限温度Ｔ_Ｈを超えているか判定し（ステップＳ７）、超えていれば前記電磁弁駆動手段１６に指令して前記電磁弁１０ａを開かせ（ステップＳ８）、超えていなければ、前記ステップＳ４で前記吐出過熱度ＳＨ_ｄが前記所定の基準温度（１５Ｋ）を超えていないときと同様に、前記電磁弁１０ａを閉じる（ステップＳ９）。
この実施の形態に係る空気調和機１Ａによれば、前記油温制御装置１３Ａによって、前記空気調和機１の制御装置１３による作用に加えて、前記圧縮機２の吐出温度ｔ_ｄと吐出圧力ｐ_ｄに応じて吐出過熱度ＳＨ_ｄを判定して、その判定結果にもとづいて、暖房用の電動膨張弁５から出てバイパス配管９から圧縮機２に流れる冷媒の流量が一層適切に調節されるので、圧縮機２内への冷媒の液バックを一層確実に防止することができて、圧縮機２の摺動部の潤滑性能を極めて良好に保ち、その作動の信頼性を一層高めることができる。

また、図６は本発明の第３の実施の形態に係る空気調和機１Ｂを示す。この空気調和機１Ｂは、前記第２の実施の形態に係る空気調和機１Ａにおけるバイパス配管９における電磁弁１０ａとキャピラリーチューブ１０ｂからなる流量調整手段１０に代えて電動膨張弁２１を使用したものである。その他の構成は前記空気調和機１Ａと同様であるので、前記空気調和機１Ａと同様の部分には、同一の符号を付してそれらの説明は省略する。
この空気調和機１Ｂの場合には、図７に示すように、前記吐出過熱度判定手段２０によって前記吐出過熱度ＳＨ_ｄが所定の基準温度（１５Ｋ）を超えていると判定された（ステップＳ４）ときは、前記油温判定手段１５で潤滑油の温度ｔが前記許容範囲内にあると判定される（ステップＳ５）と、前記電動膨張弁２１が通常の開度（閉じた状態）が維持され（ステップＳ６）、潤滑油の温度ｔが前記許容範囲内にないと判定されると、該温度ｔが前記上限温度Ｔ_Ｈを超えているか否かが判定され（ステップＳ７）、超えているとき、前記電動膨張弁２１が所定の開度（例えば、段階的開度の最小単位の１０倍量）まで、潤滑油の温度の変化に応じて段階的に開度を変化調整されながら開かれ（ステップＳ８）、また、前記上限温度Ｔ_Ｈを超えていないときと前記ステップＳ４で前記吐出過熱度ＳＨ_ｄが所定の基準温度（１５Ｋ）を超えていないとき、同様に、前記電動膨張弁２１が段階的に変化調整されながら閉じられる（ステップＳ９）。その他の作用は前記空気調和機１Ａと同様であるので、同様な作用については、同一のステップ符号を付けて、その説明を省略する。

この実施の形態に係る空気調和機１Ｂによれば、前記空気調和機１Ａと同様な作用効果が奏されるほかに、前記電動膨張弁２１が開度の微小な変化調整により前記バイパス配管９を通って圧縮機２に流入する冷媒の流量をきめ細かく制御することができ、圧縮機２内の潤滑油の温度と冷凍サイクルの安定性を向上させることができる。
なお、前記実施の形態に係る空気調和機１，１Ａ，１Ｂにおいては、暖房運転時は、前記四方弁３を前記冷房運転の場合と逆に切り換えて、圧縮機２の吐出口を配管８ｂによって室内熱交換器７に接続すると共に、圧縮機２の吸入口を配管８ａによって室外熱交換器４に接続し、前記暖房用の電動膨張弁５を機能させる一方、前記冷房用の電動膨張弁６を開放状態にして圧縮機２を運転すると、前記油温制御装置１３，１３Ａが前記冷房運転時と同様に機能して、圧縮機２内の潤滑油の温度が一定の範囲に効果的に維持されて暖房運転が行われ、前記冷房運転時と同様な作用、効果を奏することができるが、それらについての詳細説明は省略する。
なお、前記実施の形態に係る空気調和機１，１Ａ，１Ｂにおいては、前記温度センサ１１を前記圧縮機２の外側のシェル表面に装着したので、前記のように実施が容易で好ましいが、これに限らず、圧縮機２の密閉容器に加工を施して、温度センサ９の検出部を圧縮機の底部内の潤滑油中に挿入して直接に潤滑油の温度を検出するようにしてもよい。

本発明の第１の実施の形態に係る空気調和機を示す系統図である。冷媒希釈度から見た圧縮機の吸入圧力に対する圧縮機内の潤滑油温度の下限温度を示す線図である。本発明の第１の実施の形態に係る空気調和機の作用を説明するフロー図である。本発明の第２の実施の形態に係る空気調和機を示す系統図である。本発明の第２の実施の形態に係る空気調和機の作用を説明するフロー図である。本発明の第３の実施の形態に係る空気調和機を示す系統図である。本発明の第３の実施の形態に係る空気調和機の作用を説明するフロー図である。

符号の説明

１，１Ａ，１Ｂ空気調和機
２圧縮機
３四方弁
４室外熱交換器
５暖房用の電動膨張弁（暖房用減圧装置）
６冷房用の電動膨張弁（冷房用減圧装置）
７室内熱交換器
８冷媒循環用の配管
９バイパス配管（バイパス回路）
１０流量調整手段
１０ａ電磁弁
１０ｂキャピラリーチューブ
１１温度センサ（油温検出手段）
１２圧力センサ（吸入圧力検出手段）
１３，１３Ａ油温制御装置
１４油温範囲演算手段
１５油温判定手段
１６電磁弁駆動手段（駆動手段）
１７温度センサ（吐出温度検出手段）
１８圧力センサ（吐出圧力検出手段）
１９吐出過熱度演算手段
２０吐出過熱度判定手段
２１電動膨張弁

Claims

圧縮機、四方弁、室外熱交換器、暖房用減圧装置、冷房用減圧装置、室内熱交換器を冷媒循環用の配管で接続して冷凍サイクルを構成すると共に、前記暖房用減圧装置と前記冷房用減圧装置とを接続する配管と、前記四方弁と前記圧縮機の吸入口とを接続する配管とをバイパス回路で接続し、該バイパス回路に設けた流量調整手段を操作してバイパス回路内を流れる冷媒の流量を調整し、前記圧縮機の底部内の潤滑油の温度を制御する油温制御装置を設けた空気調和機において、
前記油温制御装置は、前記圧縮機の底部内の潤滑油の温度を検出する油温検出手段と、前記圧縮機の吸入圧力を検出する吸入圧力検出手段と、該吸入圧力検出手段の出力信号にもとづいて前記圧縮機の底部内の潤滑油の温度の油温制御範囲を演算する油温範囲演算手段と、該油温範囲演算手段で演算した油温制御範囲と前記油温検出手段の出力信号とを比較する油温判定手段と、該油温判定手段の出力信号に応じて前記流量調整手段の開閉動作を制御する駆動手段とを備えていることを特徴とする空気調和機。
前記油温制御装置は、前記圧縮機の吐出温度を検出する吐出温度検出手段と、前記圧縮機の吐出圧力を検出する吐出圧力検出手段と、前記吐出温度検出手段と前記吐出圧力検出手段の出力信号にもとづいて前記圧縮機から吐出する冷媒の過熱度を演算する吐出過熱度演算手段と、該吐出過熱度演算手段の演算結果と前記吐出温度検出手段の出力信号とを比較する吐出過熱度判定手段とを備え、前記駆動手段が前記吐出過熱度判定手段と前記油温判定手段の出力信号に応じて前記流量調整手段の開閉動作を制御することを特徴とする請求項１に記載の空気調和機。
前記油温検出手段は圧縮機の底部のシェル表面に装着した温度センサを備えたことを特徴とする請求項１または２に記載の空気調和機。
前記流量調整手段は電磁弁とキャピラリチューブを直列に接続してなり、前記電磁弁が前記駆動手段によって開閉動作を制御されることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の空気調和機。
前記流量調整手段は電動膨張弁を備え、該電動膨張弁が前記駆動手段によって開度調整動作を制御されることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の空気調和機。