JP2011174687A - 空気調和装置 - Google Patents

Abstract

【課題】均油制御時における快適性の著しい低下および保護制御に入る事態を抑制できる空気調和装置を提供する。
【解決手段】均油管４５を有する圧縮機１３Ａ，Ｂと、アキュムレータ２９と、アキュムレータ２９の液冷媒を圧縮機１３Ａ，Ｂの吸入側に供給する還流配管４３Ａ，Ｂと、圧縮機１３Ａ，Ｂに貯留される潤滑油の量をそれぞれ一定レベル以上に保持する均油制御モード５３を有する制御部５１と、を有し、均油制御モード５３は、圧縮機１３Ａ，Ｂを回転数とし、アキュムレータ２９からの液冷媒を圧縮機１３Ａ，Ｂに供給する還流ステップと、圧縮機１３Ａ，Ｂの回転数を運転回転数よりも回転数差だけ増加あるいは減少させて相互に異ならせる均油ステップと、を備え、還流ステップの還流作業量をアキュムレータ２９内の液冷媒中の潤滑油の希釈度に応じて変化させ、均油ステップの均油作業量を圧縮機内の潤滑油の希釈度に応じて変化させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、空気調和装置に関するものである。

従来、複数の圧縮機を冷凍サイクルに並列に接続して、多数の室内ユニットに冷媒を供給する空気調和装置が広く使用されている。
この空気調和装置の場合、室内機の運転台数によって、空調能力、すなわち冷媒流量の変動が大きくなる。圧縮機の潤滑油は冷媒に溶け込んで冷凍サイクル内を流動するため、冷媒流量の変動に伴って潤滑油分布が大きく変動する。また、冷凍サイクル内を循環した潤滑油が、どの圧縮機に戻るかは確定できないので、複数の圧縮機が接続される場合には油の分布に偏りが生じ、潤滑油不足となる恐れがあった。これは、複数の室外ユニットを並列に接続した空気調和装置において、さらに偏る傾向が増大し問題となっていた。

これを解消するために、複数の圧縮機に貯留される潤滑油量を略均等にする均油制御が所定のインターバルで繰り返し行われる。
均油制御は、複数の圧縮機を所定の回転数だけ差を付けて回転させる。これにより、各圧縮機へ吸入されるガス冷媒に圧力損失量に差がつくので、各圧縮機の内部（潤滑油貯留部）の圧力に差が出る。各圧縮機の内部圧力に差がつくと、圧力差のある圧縮機間を連通している均油管を通って潤滑油が移動するので、各圧縮機の潤滑油量を略均等にすることができる。

このとき、たとえば、特許文献１に示されるように、圧力差を逆転させた運転を行い、これを繰り返す。
また、特許文献１に示されるものは、圧縮機内部の潤滑油の粘度状態および潤滑油中への冷媒の溶解状態によって、均油制御を行うインターバル時間を調節している。
さらに、複数の圧縮機に貯留される潤滑油の量をそれぞれ一定レベル以上に保持する、すなわち、全体の潤滑油量を確保するために、均油制御は、上述の均油運転に先立って各圧縮機の回転数を所定の回転数、一般に増加した回転数にしてアキュムレータに貯留された液冷媒に混入した潤滑油を圧縮機内に還流させる還流運転を行っている。

特開平１−２０３８５５号公報

ところで、従来の均油制御では、均油運転における回転数差および還流運転における所定回転数は固定した値とされている。
これらは空気調和装置の運転状態がどのような条件であっても均油処理が確実に行えるように、言い換えると、もっとも均油を実施するうえで厳しい条件（もっとも移動しにくい条件）をもとに設定されているので、過大な設定が行われている場合がある。
均油制御では、圧縮機は快適性（空調フィーリング）を満足させるために設定される回転数（以後、運転回転数という）と異なる回転数で運転される。そのため、室内ユニット側で一時的に快適性を損なうものであるが、過大に設定された回転数差および所定回転数はこの影響を大きくするので、均油制御における圧縮機回転数での冷媒循環量が、室内側の負荷とマッチングしないときには、快適性（空調フィーリング）を著しく損なったり、保護制御が作動したりするような運転となる場合がある。

本発明は、このような事情に鑑み、潤滑油の移動のし易さに応じて均油制御作業量を変化させ、均油制御時における快適性の著しい低下および保護制御に入る事態を抑制できる空気調和装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を採用する。
すなわち、本発明の一態様は、回転数が可変とされ、相互に均油管で接続された複数の圧縮機と、該圧縮機の吸入側に吸入される冷媒ガス中から液分を分離し、潤滑油を含む液冷媒を貯留するアキュムレータと、該アキュムレータに貯留された液冷媒を徐徐に前記圧縮機の吸入側に供給する供給管と、前記複数の圧縮機に貯留される潤滑油の量をそれぞれ一定レベル以上に保持する均油制御モードを有する運転を制御する制御部と、が備えられている空気調和装置であって、前記均油制御モードは、前記各圧縮機の回転数を作業回転数とし、前記アキュムレータからの液冷媒を各圧縮機に供給する還流ステップと、前記各圧縮機の回転数を運転回転数よりも所定回転数だけ増加あるいは減少させて相互に異ならせ、前記均油管を通して相互の潤滑油量を略均等にさせる均油ステップと、を備え、前記還流ステップの還流作業量を前記アキュムレータ内の液冷媒中の潤滑油の希釈度に応じて変化させるとともに前記均油ステップの均油作業量を前記圧縮機内の潤滑油の希釈度に応じて変化させるようにしている空気調和装置である。

本態様にかかる空気調和装置では、制御部の均油制御モードが、たとえば、所定のインターバルで機能する。均油制御モードは、還流ステップを実施し、各圧縮機の回転数を作業回転数とし、アキュムレータからの液冷媒を各圧縮機に供給する。次いで、均油制御モードは、均油ステップを実施し、各圧縮機の回転数を運転回転数よりも所定回転数だけ増加あるいは減少させて相互に異ならせ、均油管を通して相互に潤滑油を移動させ各圧縮機の潤滑油量を略均等にさせる。
なお、均油制御モードの実施に先立ち油戻し制御を行いアキュムレータに潤滑油を多く貯留させておくことが好ましい。

本発明者らは、冷媒量／（冷媒量＋潤滑量）で表わされる潤滑油の希釈度によって潤滑油の移動量、すなわち、移動し易さが変化、すなわち、希釈度が大きくなると、潤滑油が移動し難くなり、小さくなるに従い潤滑油は移動し易くなることを見出した。
本態様にかかる均油制御モードは、アキュムレータ内の液冷媒中の潤滑油の希釈度に応じて還流ステップにおける還流作業量を設定する。すなわち、アキュムレータ内の液冷媒中の潤滑油の希釈度が小さいと潤滑油が移動し易いので、還流作業量を小さくする。
また、圧縮機内の潤滑油の希釈度に応じて均油ステップの均油作業量を設定する。すなわち、圧縮機内の潤滑油の希釈度が小さいと潤滑油が移動し易いので、均油作業量を小さくする。
このように、アキュムレータ内および圧縮機内の潤滑油の希釈度に応じて還流作業量および均油作業量を設定する、言い換えると、還流作業量および均油作業量を必要以上に多くしないので、一般にもっとも均油を実施するうえで厳しい条件をもとに設定されているものと比較して均油制御の影響を緩和することができる。これにより、均油制御時における快適性の著しい低下および保護制御に入る事態を抑制することができる。

前記態様では、前記均油制御モードは、前記還流作業量および前記均油作業量の変化を前記作業回転数および前記所定回転数を変化させて行うようにしてもよい。

還流作業量は、単位時間当たりの圧縮機能力を示す作業回転数に還流ステップの作業時間を乗ずることで表わされる。また、均油作業量は、単位時間当たりの圧縮機能力の変化を示す所定回転数に均油ステップの作業時間を乗ずることで表わされる。
したがって、作業回転数および所定回転数を変化させることで還流作業量および均油作業量を変化させることができる。
このように、アキュムレータ内および圧縮機内の潤滑油の希釈度に応じて作業回転数および所定回転数を設定する、言い換えると、作業回転数および所定回転数を必要以上に多くしないので、一般にもっとも均油を実施するうえで厳しい条件をもとに設定されているものと比較して回転数の変動量を抑制でき、回転数の大きな変動に伴う影響を緩和することができる。これにより、均油制御時における快適性の著しい低下および保護制御に入る事態を抑制することができる。

前記態様では、前記均油制御モードは、前記還流作業量および前記均油作業量の変化を前記還流ステップの作業時間および前記均油ステップの作業時間を変化させて行うようにしてもよい。

還流作業量は、単位時間当たりの圧縮機能力を示す作業回転数に還流ステップの作業時間を乗ずることで表わされる。また、均油作業量は、単位時間当たりの圧縮機能力の変化を示す所定回転数に均油ステップの作業時間を乗ずることで表わされる。
したがって、還流ステップの作業時間および均油ステップの作業時間を変化させることで還流作業量および均油作業量を変化させることができる。
このように、アキュムレータ内および圧縮機内の潤滑油の希釈度に応じて還流ステップの作業時間および均油ステップの作業時間を設定する、言い換えると、還流作業量および均油作業量を必要以上に多くしないので、一般にもっとも均油を実施するうえで厳しい条件をもとに設定されているものと比較して作業時間を抑制でき、回転数の大きな変動に伴う影響を緩和することができる。これにより、均油制御時における快適性の著しい低下および保護制御に入る事態を抑制することができる。

前記態様では、前記均油制御モードは、油戻し制御を行った時からの経過時間が長いほど前記アキュムレータ内の液冷媒中の潤滑油の希釈度が低いと判定するようにしてもよい。

油戻し制御を行うと潤滑油がアキュムレータに戻されるが、その際には液冷媒も多く混在している。その後、アキュムレータ内では潤滑油が減少する以上に液冷媒が減少していくので、油戻し制御を行った時からの経過時間が長いほどアキュムレータ内の液冷媒中の潤滑油の希釈度が低いと判定することができる。

前記態様では、前記均油制御モードは、前記圧縮機へ吸入される冷媒の吸入過熱度が小さい時間が多いほど前記アキュムレータ内の液冷媒中の潤滑油の希釈度が高いと判定する構成としてもよい。

圧縮機へ吸入される冷媒の吸入過熱度が小さい場合、アキュムレータから圧縮機の吸入側に供給される冷媒の過熱度が低いことがわかり、それはアキュムレータ内の液冷媒の量が多いことを示し、ひいてはアキュムレータ内の潤滑油の希釈度が相対的に高いことを示す。したがって、圧縮機へ吸入される冷媒の吸入過熱度が小さい時間が多いほどアキュムレータ内の液冷媒中の潤滑油の希釈度が高いと判定することができる。

前記構成では、前記均油制御モードは、前記運転回転数が大きいほど前記アキュムレータ内の液冷媒中の潤滑油の希釈度が低いと判定するようにしてもよい。

圧縮機の運転回転数が大きいと、アキュムレータから圧縮機の吸入側に供給されるガス冷媒の量が大きくなるので、圧力が低下することでアキュムレータ内の液冷媒の蒸発が促進されて、液冷媒の量が減少する。これにより、アキュムレータ内の液冷媒中の潤滑油の希釈度が低いと判定することができる。

前記構成では、前記均油制御モードは、外気温度が高いほど前記アキュムレータ内の液冷媒中の潤滑油の希釈度が低いと判定するようにしてもよい。

外気温度が高くなると、アキュムレータ内の液冷媒が蒸発してガス化されやすいので、アキュムレータ内の液冷媒が減少する。したがって、アキュムレータ内の液冷媒中の潤滑油の希釈度が低いと判定することができる。

前記態様では、前記均油制御モードは、前記圧縮機内部の冷媒の過熱度である内部過熱度が大きいほど前記圧縮機内の潤滑油の希釈度が低いと判定するようにしてもよい。

圧縮機内部の冷媒の過熱度である内部過熱度が大きくなると、潤滑油中への冷媒の溶け込み量が小さいことを示しているので、圧縮機内の潤滑油の希釈度が低いと判定することができる。

本発明によると、アキュムレータ内および圧縮機内の潤滑油の希釈度に応じて還流作業量および均油作業量を設定する、言い換えると、還流作業量および均油作業量を必要以上に多くしないので、一般にもっとも均油を実施するうえで厳しい条件をもとに設定されているものと比較して均油制御の影響を緩和することができる。これにより、均油制御時における快適性の著しい低下および保護制御に入る事態を抑制することができる。

本発明の一実施形態にかかる空気調和装置の冷凍サイクルを示すブロック図である。 本発明の一実施形態にかかる冷凍サイクルで、外気温をパラメータとして冷媒量／（冷媒量＋潤滑量）で表わされるアキュムレータ内の潤滑油の希釈率と潤滑油の移動量との関係を示すグラフである。 本発明の一実施形態にかかる冷凍サイクルで、還流ステップの作業時間Ｔｉおよび均油ステップの作業時間Ｔｏが一定とされている場合の均油制御モードのフローを示すフロー図である。 本発明の一実施形態にかかる冷凍サイクルで、検出積算時間Ｔｓと回転数Ｎａｃとの関係を示すグラフである。 本発明の一実施形態にかかる冷凍サイクルで、過熱度ＣＳＨと回転数差Ｎｃｏとの関係を示すグラフである。 本発明の一実施形態にかかる冷凍サイクルで、均油動作を示すタイムチャートである。 本発明の一実施形態にかかる冷凍サイクルで、回転数Ｎｍａｘおよび回転数差Ｎｃｏｘを一定として作業時間Ｔｉ，Ｔｏを変化させた均油動作を示すタイムチャートである。 図７のタイムチャートにおける検出積算時間Ｔｓと作業時間Ｔｉとの関係を示すグラフである。 図７のタイムチャートにおける過熱度ＣＳＨと作業時間Ｔｏとの関係を示すグラフである。 本発明の一実施形態にかかる均油制御モードの別の実施態様における圧縮機の回転数とアキュムレータ内の液冷媒量と関係を示すグラフである。 本発明の一実施形態にかかる均油制御モードの別の実施態様における外気温度とアキュムレータ内の液冷媒量と関係を示すグラフである。

以下、本発明の一実施形態にかかるマルチ型の空気調和装置１について図１〜１１を用いて詳細に説明する。
図１は、本実施形態にかかる空気調和装置１の冷凍サイクルを示すブロック図である。
空気調和装置１には、１台の室外機３と、複数の室内機５と、これらを接続するガス側配管７および液側配管９とが備えられている。

室外機３には、冷媒を圧縮するインバータ駆動の圧縮機１３と、冷媒ガス中から潤滑油を分離する油分離器１５と、冷媒の循環方向を切り換える四方切換弁１７と、冷媒と外気とを熱交換させる室外熱交換器１９と、暖房用の室外電動膨張弁（ＥＥＶＨ）２１と、液冷媒を貯留するレシーバ２３と、液冷媒に過冷却を与える過冷却熱交換器２５と、過冷却熱交換器２５に分流される冷媒量を制御する過冷却電動膨張弁（ＥＥＶＳＣ）２７と、圧縮機１３に吸入される冷媒ガス中から液分を分離し、液冷媒を貯留するアキュムレータ２９と、ガス側操作弁３１と、液側操作弁３３と、が備えられている。

圧縮機１３は、複数、たとえば２台備えられて、図示しないインバータによって回転数が調節されるように構成されている。
これらの圧縮機１３は、要求される能力に応じて、２台同時に運転する場合もあり、また、１台のみ運転させ、他の１台をバックアップとする場合もある。
室外機３側の上記各機器は、冷媒配管を介して公知の如く接続され、室外側冷媒回路３５を構成している。

ガス側配管７および液側配管９は、室外機３のガス側操作弁３１および液側操作弁３３に接続される冷媒配管であり、現場での据え付け施工時に、室外機３とそれに接続される複数の室内機５との間の距離に応じてその長さが設定されるようになっている。
ガス側配管７および液側配管９の途中には、適宜数の分岐器１１が設けられ、この分岐器１１を介してそれぞれ適宜台数の室内機５が接続されている。

アキュムレータ２９で気液分離された低圧ガスは、冷媒配管を構成する吸入配管３９を通って、各圧縮機１３の吸入側に供給されるようにされている。
過冷却電動膨張弁２７を通る冷媒は、分岐配管４１を介してアキュムレータ２９に供給される。
アキュムレータ２９で気液分離された液冷媒は、キャピラリチューブを有する還流配管（供給管）４３を通って、各吸入配管３９に供給されるようにされている。
たとえば、２台備えられた圧縮機１３、油分離器１５、吸入配管３９および還流配管４３の区別が必要な場合には、符号の後にサフィックス“Ａ”、“Ｂ”を付して区別する。
圧縮機１３Ａと圧縮機１３Ｂとを接続する均油管４５が備えられている。

室内機５は、複数設けられており、各室内機５の構成は同等とされる。
室内機５には、冷媒と室内空気とを熱交換させて室内の空調に供する室内熱交換器４７と、冷房用の室内膨張弁（ＥＥＶＣ）４９と、が備えられている。

空気調和装置１には、その運転を制御する制御部５１が備えられている。制御部５１には、空気調和装置１の圧縮機１３Ａ，１３Ｂに貯留される潤滑油の量をそれぞれ一定レベル以上に保持する均油動作を制御する均油制御モード５３が備えられている。

圧縮機１３Ａ，１３Ｂの下方中央部には、圧縮機１３Ａ，１３Ｂの本体（ドーム）外部温度を計測するドーム下温度センサ５５Ａ，５５Ｂが設けられている。
四方切換弁１７からアキュムレータ２９へ戻るガス戻り配管４０には、圧縮機１３に吸入される低圧の冷媒ガスの温度を計測する吸入管温度センサ５７および圧力を計測する低圧圧力センサ５９が設けられている。
室外熱交換器１９の外気取入側には、取り入れられる外気の温度を計測する外気温度センサ５１が設けられている。

以上のように構成された本実施形態にかかる空気調和装置１の冷暖房運転動作について説明する。
冷房運転は、以下のように行われる。
圧縮機１３で圧縮された高温高圧の冷媒ガスは、圧縮機１３から吐出され、油分離器１５で冷媒中に含まれている冷凍機油が分離される。
その後、冷媒ガスは、四方切換弁１７を経て室外熱交換器１９で外気と熱交換されて凝縮液化される。この液冷媒は、室外膨張弁２１を通過し、レシーバ２３にいったん貯留される。

レシーバ２７で循環量が調整された液冷媒は、過冷却熱交換器２５を流通される過程で、分岐配管４１に一部が分流され、過冷却用膨張弁（ＥＥＶＳＣ）２７で断熱膨張された冷媒と熱交換されて過冷却度が付与される。
この液冷媒は、液側操作弁３３を経て室外機３から液側配管９へと導出され、更に液側配管９に導出された液冷媒は、分岐器１１により各室内機５へと分流される。

各室内機５に流入した液冷媒は、室内膨張弁（ＥＥＶＣ）４９で断熱膨張され、気液二相流となって室内熱交換器４７へと流入される。
室内熱交換器４７では、循環される室内空気と冷媒とが熱交換され、室内空気は冷却されて室内の冷房に供される。
一方、冷媒はガス化され、ガス側配管７を通って再び室外機３に戻る。

室外機３に戻ったガス側配管７を通る冷媒ガスは、四方切換弁１７を経てアキュムレータ２９に導入される。
アキュムレータ２９では、冷媒ガス中に含まれている液分が分離され、ガス分のみが吸入配管３９を通って圧縮機１３へと吸入される。この冷媒は、圧縮機１３において再び圧縮され、以上のサイクルを繰り返すことによって冷房運転が行われる。

一方、暖房運転は、以下のように行われる。
圧縮機１３により圧縮された高温高圧の冷媒ガスは、圧縮機１３から吐出され、油分離器１５で冷媒中に含まれている冷凍機油が分離された後、四方切換弁１７によりガス側配管７側に供給される。
この冷媒は、ガス側操作弁３１、ガス側配管７を経て室外機３から導出され、更に分岐器１１を経て各室内機５へと導入される。

室内機５に導入された高温高圧の冷媒ガスは、室内熱交換器４７で循環される室内空気と熱交換され、室内空気は加熱されて室内の暖房に供される。
一方、冷媒は凝縮され、室内膨張弁（ＥＥＶＣ）４９、分岐器１１および液側配管９を経て室外機３に戻される。

室外機３に戻った液側配管９を通る冷媒は、液側操作弁３１を経て過冷却熱交換器２５に至り、冷房時の場合と異なり過冷却用膨張弁は常に作動させるわけではなく、過冷却も付与しない場合がある。そして、レシーバ２３に流入され、いったん貯留されることにより循環量が調整される。
この液冷媒は、室外膨張弁（ＥＥＶＨ）２１で断熱膨張された後、室外熱交換器１９へと流入される。

室外熱交換器１９では、送風される外気と冷媒とが熱交換され、冷媒は外気から吸熱して蒸発ガス化される。
この冷媒は、室外熱交換器１９から四方切換弁１７を経てアキュムレータ２９に導入される。
アキュムレータ２９では、冷媒ガス中に含まれている液分が分離され、ガス分のみが吸入配管３９を通って圧縮機１３へと吸入される。この冷媒は、圧縮機１３において再び圧縮される。以上のサイクルを繰り返すことによって暖房運転が行われる。

次に、均油制御について説明する。均油制御は、圧縮機１３Ａ，１３Ｂの回転数を回転数（作業回転数）Ｎａｃとし、アキュムレータ２９からの液冷媒を圧縮機１３Ａ，１３Ｂに供給する還流ステップと、圧縮機１３Ａ，１３Ｂの回転数を運転回転数Ｎｖよりも所定の回転数差（所定回転数）Ｎｃｏだけ増加あるいは減少させて相互に異ならせ、均油管４５を通して相互の潤滑油量を略均等にさせる均油ステップとで構成されている。

図２は、外気温をパラメータとして冷媒量／（冷媒量＋潤滑量）で表わされるアキュムレータ２９内の潤滑油の希釈率（希釈度）と潤滑油（油）の移動量との関係を示すグラフである。
これを見て解るように、希釈率が低くなるほど潤滑油の移動量が多くなる、すなわち、潤滑油が移動し易くなっている。また、外気温が高くなるほど潤滑油の移動量が多くなる、すなわち、潤滑油が移動し易くなっている。これは、圧縮機１３の内部に貯留された冷媒が含有された潤滑油でも同様である。

図３は、たとえば、還流ステップの作業時間Ｔｉおよび均油ステップの作業時間Ｔｏが一定とされている場合の均油制御モード５３のフローの一部を示している。
均油制御モード５３は、均油制御を開始する（ステップＳ１）と、還流ステップの還流ステップの作業回転数Ｎａｃを算出する工程に入る。
この工程では、まず、油戻し運転した後の経過時間が１０分以上であるか否かが判断される（ステップＳ２）。

経過時間が１０分以内である（ＮＯ）場合、油戻し運転でアキュムレータ２９に潤滑油とともに冷媒が多く戻されているので、この冷媒が十分残されているとしてアキュムレータ２９内の潤滑油の希釈率が高いと判断する。
この場合、均油制御モード５３は、空気調和装置１の運転モードを判断する（ステップＳ３）。運転モードが暖房モードであると、冷媒が大量に確実にアキュムレータ２９に戻ってくるので、アキュムレータ２９内の潤滑油の希釈率は高いと判断し、回転数Ｎａｃを一定値であるＮｍａｘ２と設定する（ステップＳ４）。

運転モードが冷房モードであると、均油制御時のサーモＯＮ（冷房運転中）されている室内機５の容量が、全容量に対して５０％以上あるか否かを判断する（ステップＳ５）。
サーモＯＮされている室内機５の容量が、全容量に対して５０％以下（ＮＯ）の場合、ステップＳ４に行って、回転数Ｎａｃを一定値であるＮｍａｘ２と設定する。
一方、ステップＳ５でサーモＯＮされている室内機５の容量が、全容量に対して５０％以上（ＹＥＳ）の場合、回転数Ｎａｃを一定値であるＮｍａｘ３と設定する（ステップＳ６）。Ｎｍａｘ３はＮｍａｘ２よりも小さい値である。
これは、サーモＯＦＦ中の室内機５でも、電動膨張弁５１が少し開けられて冷媒が流れるが、このとき湿り度が大きい冷媒が流れる。ステップＳ５で停止した室内機５が多い場合には、湿り度の大きい冷媒が多く流れるので、希釈率は高くなる。

経過時間が１０分を超える（ＹＥＳ）場合、油戻し運転でアキュムレータ２９に戻された冷媒が圧縮機１３の方へ多く供給され、アキュムレータ２９内の潤滑油の希釈率が低いと判断できる。たとえば、油戻し後で行った均油制御で十分な潤滑油量を確保できなかった場合、再度均油制御のみ行われることがある。これは、前回の均油制御から、たとえば、３０分後に行われる。
この場合、均油制御モード５３は、前回の均油制御から圧縮機１３へ吸入される冷媒の吸入過熱度（吸入ＳＨ）が３度未満となった時間を積算した検出積算時間Ｔｓを算出する（ステップＳ７）。

吸入ＳＨは、吸入管温度センサ５７の検出温度から低圧圧力センサ５９の検出圧力における飽和温度を引いたものである。この吸入ＳＨが低いと、運転中に冷媒がアキュムレータ２９に戻っていることを示す。したがって、検出積算時間Ｔｓが長いほどアキュムレータ２９内の液冷媒中の潤滑油の希釈度が高いと判定する。
したがって、検出積算時間Ｔｓと回転数Ｎａｃとの関係は、図４に示されるようになる。均油制御モード５３は、ステップＳ７で算出された検出積算時間Ｔｓに対応するＮａｃを設定する（ステップＳ８）。検出積算時間Ｔｓは、たとえば、３０分と上限があるので、回転数ＮａｃはＮｍａｘ１が上限となる。
このとき、Ｎａｃの大きさは、Ｎｍａｘ２が最も大きく、次いで、Ｎｍａｘ３が大きく、Ｎｍａｘ１が最も小さい値となる。

均油制御モード５３は、次いで、均油ステップの回転数差Ｎｃｏを算出する工程に入る。この工程では、均油制御モード５３は、圧縮機１３内部の過熱度ＣＳＨを検出する（ステップＳ９）。過熱度ＣＳＨは、ドーム下温度センサ５５の検出温度から低圧圧力センサ５９の検出圧力における飽和温度を引いた値で表わされる。
過熱度ＣＳＨが低いと、運転中に液冷媒が圧縮機１３へ供給されていることを示す。したがって、過熱度ＣＳＨが大きいほど圧縮機１３内の液冷媒中の潤滑油の希釈度が低いと判定できる。

したがって、過熱度ＣＳＨと回転数差Ｎｃｏとの関係は、図５に示されるようになる。均油制御モード５３は、ステップＳ９で検出された過熱度ＣＳＨに対応する回転数差Ｎｃｏを設定する（ステップＳ１０）。
均油制御モード５３は、このようにして設定された回転数Ｎａｃおよび回転数差Ｎｃｏによって均油動作を実施する（ステップＳ１１）。

均油動作について図６に示されるタイムチャートによって説明する。今、圧縮機１３Ａおよび圧縮機１３Ｂは運転回転数Ｎｖｏａ，Ｎｖｏｂで運転されている。この状態で、均油制御モード５３は、圧縮機１３Ａおよび圧縮機１３Ｂを設定された回転数Ｎａｃで、還流ステップの作業時間Ｔｉの期間運転させ、アキュムレータ２９内の液冷媒を圧縮機１３Ａ，１３Ｂへ還流させる。
次いで、圧縮機１３Ａを予定される運転回転数Ｎｖａに回転数差Ｎｃｏを加えた回転数でおよび圧縮機１３Ｂを予定される運転回転数Ｎｖｂに回転数差Ｎｃｏを減らした回転数で、均油ステップの作業時間Ｔｏの期間運転させる。次いで、圧縮機１３Ａを予定される運転回転数Ｎｖａに回転数差Ｎｃｏを減らした回転数でおよび圧縮機１３Ｂを予定される運転回転数Ｎｖｂに回転数差Ｎｃｏを加えた回転数で回転させる。

このように、アキュムレータ２９内の推定された潤滑油の希釈率に応じて回転数Ｎａｃが設定されるので、還流ステップの圧縮機１３の回転数Ｎａｃは必要以上に大きくならない。ここで設定される回転数Ｎａｃは、たとえば、一般にもっとも均油を実施するうえで厳しい条件をもとに設定されているＮｍａｘ２よりも小さい。
また、圧縮機１３内の推定された潤滑油の希釈率に応じて回転数差Ｎｃｏが設定されるので、均油ステップにおける圧縮機１３の回転数の運転回転数からの変動は必要以上に大きくならない。

したがって、単位時間当たりの圧縮機１３能力を示す回転数Ｎａｃに還流ステップの作業時間Ｔｉを乗ずることで表わされる還流作業量は、作業時間Ｔｉが同じであっても小さくすることができる。また、単位時間当たりの圧縮機１３能力の変化を示す回転数差Ｎｃｏに均油ステップの作業時間Ｔｏを乗ずることで表わされる均油作業量は、作業時間Ｔｏが同じであっても小さくすることができる。
したがって、作業回転数および所定回転数を変化させることで還流作業量および均油作業量を変化させることができる。

このように、アキュムレータ２９内および圧縮機１３内の潤滑油の希釈度に応じて回転数Ｎａｃおよび回転数差Ｎｃｏを設定する、言い換えると、還流作業量および均油作業量を必要以上に多くしないので、一般にもっとも均油を実施するうえで厳しい条件をもとに設定されているものと比較して回転数の変動量を抑制でき、回転数の大きな変動に伴う影響を緩和することができる。これにより、均油制御時における快適性の著しい低下および保護制御に入る事態を抑制することができる。

本実施形態では、回転数Ｎａｃおよび回転数差Ｎｃｏを変化させて還流作業量および均油作業量を変化させているが、これは図７に示されるように回転数Ｎｍａｘおよび回転数差Ｎｃｏｘを一定として作業時間Ｔｉ，Ｔｏを変化させるようにしてもよい。
すなわち、均油制御モード５３は、検出積算時間Ｔｓが長いほどアキュムレータ２９内の液冷媒中の潤滑油の希釈度が高いと判定できるので、検出積算時間Ｔｓと作業時間Ｔｉとの関係は、図８に示されるようになる。均油制御モード５３は、図３のステップＳ７で算出された検出積算時間Ｔｓに対応する作業時間Ｔｉｓを設定する。

また、均油制御モード５３は、過熱度ＣＳＨが大きいほど圧縮機１３内の液冷媒中の潤滑油の希釈度が低いと判定できるので、過熱度ＣＳＨと作業時間Ｔｏとの関係は、図９に示されるようになる。均油制御モード５３は、ステップＳ９で検出された過熱度ＣＳＨに対応する作業時間Ｔｏｓを設定する。
このように、アキュムレータ２９内および圧縮機１３内の潤滑油の希釈度に応じて還流ステップの作業時間Ｔｉｓおよび均油ステップの作業時間Ｔｏｓを設定する、言い換えると、還流作業量および均油作業量を必要以上に多くしないので、一般にもっとも均油を実施するうえで厳しい条件をもとに設定されているものと比較して作業時間を抑制でき、回転数の大きな変動に伴う影響を緩和することができる。これにより、均油制御時における快適性の著しい低下および保護制御に入る事態を抑制することができる。

本実施形態では、還流ステップにおける回転数Ｎａｃを吸入ＳＨが３度未満の時間を積算した検出積算時間Ｔｓで算出するようにしているが、以下に示す関係を併せて勘案して決定するようにすると、アキュムレータ２９内の潤滑油の希釈率の推定をより精度よく行うことができる。

すなわち、圧縮機１３の運転回転数が大きいと、アキュムレータ２９から圧縮機１３の吸入側に供給されるガス冷媒の量が大きくなるので、アキュムレータ２９内の液冷媒がガス冷媒に変換され、液冷媒の量が減少する。これにより、アキュムレータ２９内の液冷媒中の潤滑油の希釈度が低くなる。圧縮機１３の回転数とアキュムレータ２９内の液冷媒量とは図１０に示されるような関係がある。

また、外気温度が高くなると、アキュムレータ２９での冷媒のガス化が進むので、アキュムレータ２９内の液冷媒が減少する。したがって、外気温度が高くなると、アキュムレータ２９内の液冷媒中の潤滑油の希釈度が低くなる。外気温度とアキュムレータ２９内の液冷媒量とは図１１に示されるような関係がある。

さらに、アキュムレータ２９内の液位を測定し、アキュムレータ２９の潤滑油量と液冷媒量とを概算するようにしてもよい。一般に液位が高いほど液冷媒の量が多いと推定でき、潤滑油の希釈率は高くなる。

なお、本発明は以上説明した各実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変形を行ってもよい。
たとえば、本実施形態では、１台の室外機３に２台の圧縮機１３が備えられているものであるが、２台の圧縮機１３を有する室外機３が複数台備えられているもの、１台の圧縮機１３を有する室外機３が複数台備えられているものでも適用できる。

１ 空気調和装置
３ 室外機
５ 室内機
１３，１３Ａ，１３Ｂ 圧縮機
２９ アキュムレータ
４３，４３Ａ，４３Ｂ 還流配管
４５ 均油管
５１ 制御部
５３ 均油制御モード
Ｎａｃ 回転数
Ｎｃｏ 回転数差

Claims (8)

1. 回転数が可変とされ、相互に均油管で接続された複数の圧縮機と、
   該圧縮機の吸入側に吸入される冷媒ガス中から液分を分離し、潤滑油を含む液冷媒を貯留するアキュムレータと、
   該アキュムレータに貯留された液冷媒を徐徐に前記圧縮機の吸入側に供給する供給管と、
   前記複数の圧縮機に貯留される潤滑油の量をそれぞれ一定レベル以上に保持する均油制御モードを有する運転を制御する制御部と、が備えられている空気調和装置であって、
   前記均油制御モードは、前記各圧縮機の回転数を作業回転数とし、前記アキュムレータからの液冷媒を各圧縮機に供給する還流ステップと、前記各圧縮機の回転数を運転回転数よりも所定回転数だけ増加あるいは減少させて相互に異ならせ、前記均油管を通して相互の潤滑油量を略均等にさせる均油ステップと、を備え、前記還流ステップの還流作業量を前記アキュムレータ内の液冷媒中の潤滑油の希釈度に応じて変化させるとともに前記均油ステップの均油作業量を前記圧縮機内の潤滑油の希釈度に応じて変化させるようにしていることを特徴とする空気調和装置。
2. 前記均油制御モードは、前記還流作業量および前記均油作業量の変化を前記作業回転数および前記所定回転数を変化させて行うことを特徴とする請求項１に記載の空気調和装置。
3. 前記均油制御モードは、前記還流作業量および前記均油作業量の変化を前記還流ステップの作業時間および前記均油ステップの作業時間を変化させて行うことを特徴とする請求項１または２に記載の空気調和装置。
4. 前記均油制御モードは、油戻し制御を行った時からの経過時間が長いほど前記アキュムレータ内の液冷媒中の潤滑油の希釈度が低いと判定することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の空気調和装置。
5. 前記均油制御モードは、前記圧縮機へ吸入される冷媒の吸入過熱度が小さい時間が多いほど前記アキュムレータ内の液冷媒中の潤滑油の希釈度が高いと判定することを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の空気調和装置。
6. 前記均油制御モードは、前記運転回転数が大きいほど前記アキュムレータ内の液冷媒中の潤滑油の希釈度が低いと判定することを特徴とする請求項５に記載の空気調和装置。
7. 前記均油制御モードは、外気温度が高いほど前記アキュムレータ内の液冷媒中の潤滑油の希釈度が低いと判定することを特徴とする請求項５または６に記載の空気調和装置。
8. 前記均油制御モードは、前記圧縮機内部の冷媒の過熱度である内部過熱度が大きいほど前記圧縮機内の潤滑油の希釈度が低いと判定することを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の空気調和装置。
   
   

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