JP2012127562A - 多室型冷凍サイクル装置 - Google Patents

Abstract

【課題】不必要な油回収動作をなくし、油回収動作によって多量の液冷媒が低圧側に戻ることを防止すること。
【解決手段】暖房運転時、複数の室内機（１６ａ、１６ｂ、１６ｃ）の室内流量調整弁（４ａ、４ｂ、４ｃ）の開度を調整し、油回収を行う多室型冷凍サイクル装置において、各室内機（１６ａ、１６ｂ、１６ｃ）の前記室内流量調整弁（４ａ、４ｂ、４ｃ）が第１所定開度以下となった運転時間を検知する手段を備え、この検知値に基づいて、前記室内機のうち前記室内流量調整弁が第１所定開度以下となる運転時間が所定時間以上継続された室内機から、前記室内流量調整弁を所定時間、所定開度とする油回収制御動作を順次行うことを特徴とする多室型冷凍サイクル装置。
【選択図】図１

Description

本発明は、一台の室外機に複数台の室内機が接続できる多室型冷凍サイクル装置に関するものである。

従来、この種の多室型冷凍サイクル装置では、暖房運転時、所定の運転状態での運転を継続していると、室内機側に冷凍機油が滞留し、圧縮機シェル内の冷凍機油が不足する状態が発生するために油回収制御動作を行っている。

例えば、圧縮機の所定周波数以下の運転時間に応じて、圧縮機の周波数及び膨張弁開度を所定値に、室外ファンの風量を最低風量に設定する油回収制御動作を行うことによって、冷媒循環量を増加させ冷媒の流速を上げることで油の回収を行っている（例えば、特許文献１参照）。

図６は、特許文献１に記載された従来の多室型冷凍サイクル装置のサイクルの構成を示すブロック図である。

図６に示すように、能力可変型圧縮機、室内熱交換器、流量調整弁、室外ファンが付設された室外熱交換器が環状に連結されて冷媒回路が構成され、暖房サイクルのままで油回収運転を実行する油回収運転手段と、油回収運転手段が油回収運転を終了するまで、室外ファンの風量を低下させる風量低減手段とが設けられている。

前記従来の技術では、このように構成された冷凍サイクル装置において、暖房運転時、圧縮機の所定周波数以下（定格の１／２）運転時間をカウントして、所定周波数以上の運転が所定時間（５分間）行われず、所定周波数以下の累積運転時間が所定時間（２時間）となった場合に、圧縮機の周波数及び膨張弁開度を所定値に、室外ファンの風量を最低風量に設定する油回収制御動作を行うことによって、冷媒循環量を増加させ冷媒の流速を上げることで、室内側に滞留した油の回収を行っている。

特開平６−１８１０４号公報

しかしながら、前記従来の構成では、圧縮機の運転周波数からサイクル状態を判断して油の滞留状態を予測し、室内機に対して油回収動作を行うので、室内機が複数台となった場合に、各室内機の運転状況、すなわち油の滞留状態に応じた回収動作ではなく、不必要な油回収制御動作を行なっていた。

また、流量調整弁の開度を大きくすること及び室外ファンの風量を最低風量に固定することによって、蒸発器（室外熱交換器）で蒸発できない液冷媒が低圧側に戻り、圧縮機に液冷媒が吸入される液バック現象を発生させる危険性があった。

或いは、油回収制御動作で一斉に多量の液冷媒が低圧側に移動するために、その後のサイクルが安定するまでに時間がかかるという課題を有していた。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、不必要な油回収動作をなくし、油回収動作によって多量の液冷媒が低圧側に戻ることを防止できる多室型冷凍サイクル装置を提供することを目的とする。

前記従来の課題を解決するために、本発明の多室型冷凍サイクル装置は、暖房運転時、複数の室内機の室内流量調整弁の開度を調整し、油回収を行う多室型冷凍サイクル装置において、各室内機の前記室内流量調整弁が第１所定開度以下となった運転時間を検知する手段を備え、この検知値に基づいて、前記室内機のうち前記室内流量調整弁が第１所定開度以下となる運転時間が所定時間以上継続された室内機から、前記室内流量調整弁を所定時間、所定開度とする油回収制御動作を順次行うことを特徴とするものである。

これによって、冷媒循環量が低下した運転が継続されることから、室内熱交換器及び接続ガス管に油が滞留したと判断することができ、油が滞留していると特定した室内機から油回収動作を順次行うことで、不必要な油回収動作を防止すると共に、油回収動作によって多量の液冷媒が低圧側に一斉に流入することも防止できる。

本発明によれば、不必要な油回収動作をなくし、油回収動作によって多量の液冷媒が低圧側に戻ることを防止できる多室型冷凍サイクル装置を提供することができる。

本発明の実施の形態１における多室型冷凍サイクル装置のサイクル構成図 同暖房運転時の油回収制御動作判定部のフローチャート 同暖房運転時の油回収制御の動作部のフローチャート 本発明の実施の形態２における多室型冷凍サイクル装置のサイクル構成図 同暖房運転時の油回収制御動作判定部のフローチャート 従来の多室型冷凍サイクル装置の構成を示すブロック図

第１の発明は、暖房運転時、複数の室内機の室内流量調整弁の開度を調整し、油回収を行う多室型冷凍サイクル装置において、各室内機の前記室内流量調整弁が第１所定開度以下となった運転時間を検知する手段を備え、この検知値に基づいて、前記室内機のうち前記室内流量調整弁が第１所定開度以下となる運転時間が所定時間以上継続された室内機から、前記室内流量調整弁を所定時間、所定開度とする油回収制御動作を順次行うことを特徴とする多室型冷凍サイクル装置である。

これにより、冷媒循環量が低下した運転が継続されることによって、室内熱交換器及び接続ガス管に油が滞留したと判断することができ、油が滞留したと特定した室内機から油回収動作を順次行うことで、不必要な油回収動作を防止すると共に、油回収動作によって多量の液冷媒が低圧側に一斉に流入することも防止することができる。

第２の発明は、特に、第１の発明の室内機の熱交出口温度を検出する手段を備え、油回収制御動作を行う室内機が複数台存在した場合、熱交出口温度が最も低い室内機から油回収制御動作を順次行うことを特徴とするもので、室内熱交換器に多くの液冷媒を保有することで、液冷媒中に溶け込んでいる油を多く保有している室内機から、油回収制御動作を順次行うことができ、より効率的に油を回収することができる。

第３の発明は、特に、第２の発明において、前記各室内機の前記室内流量調整弁が第２所定開度以上となった運転時間を検知する手段と、前記室内機の熱交出口温度を検出する
手段とを備え、これらの検知値に基づいて、前記室内流量調整弁が第２所定開度以上となる室内機が少なくとも１台以上存在する運転時間が所定時間以上継続し、かつ、その時に停止室内機が存在する場合、前記停止室内機に対して熱交出口温度検出手段の検知値が最も低い室内機から、前記室内流量調整弁を所定時間、所定開度とする油回収制御動作を順次行うことを特徴とするものである。

これにより、停止機の室内熱交換器に冷媒が滞留しないように設定した流量調整弁開度でも、運転機の膨張弁開度が大きくなり、停止機に冷媒を滞留させないように流量調整弁開度を設定した時より膨張弁前後の差圧が小さくなって、停止室内機の冷媒循環量が少なくなることにより、停止室内機の熱交換器に液冷媒が設定した以上に滞留する場合があるが、液冷媒が多く滞留し、過冷却度が大きくなることにより、熱交換器出口温度が低い停止室内機から、すなわち、液冷媒と共に油が多く滞留している停止室内機から、油回収制御動作を順次行うことができ、より効率的に油を回収することができる。

第４の発明は、特に、第２の発明において、ガス管圧力検出手段と、液管圧力検出手段と、前記ガス管圧力検出手段と前記液管圧力検出手段の検知圧力の差が所定値以下となる運転時間を検知する手段と、各室内機の熱交出口温度を検出する手段とを備え、これらの検知値に基づいて、前記検知圧力の差が所定値以下となる運転時間が所定時間以上継続し、かつ、その時に停止室内機が存在する場合、前記停止室内機に対して熱交出口温度検出手段の検知値が最も低い室内機から、前記室内流量調整弁を所定時間、所定開度とする油回収制御動作を順次行うことを特徴とするものである。

これにより、停止機の室内熱交換器に冷媒が滞留しないように設定した流量調整弁開度でも、停止機の膨張弁前後の差圧が冷媒を滞留させないように流量調整弁開度を設定した時より小さくなって、停止室内機の冷媒循環量が少なくなることにより、停止室内機の熱交換器に液冷媒が設定した以上に滞留するようになれば、液冷媒が多く滞留し過冷却度が大きくなっているために、熱交換器出口温度が低くなっている室内機から、すなわち、液冷媒と共に油が多く滞留している室内機から、油回収制御動作を順次行うことができ、より効率的に油を回収することができる。

第５の発明は、特に、第１〜４の発明のいずれかの発明において、油回収制御動作を順次行う際に所定時間以上のインターバル時間をおいて油回収制御動作を行う制御装置を備えることで、油回収制御動作によって低圧側に移動した液冷媒を高圧側に戻す時間を設けることができ、油回収制御動作での液冷媒の低圧側への移動を最小限にして、安定した暖房運転を継続できるようになる。

第６の発明は、特に第１〜５の発明のいずれかの発明において、油回収制御動作を行う条件を満たした室内機が複数台存在する場合に、所定台数以下の前記室内機に対しては同時に油回収制御動作を実施することによって、油回収制御動作による液冷媒の低圧側への移動をサイクル状態に大きな影響を与えない程度とし、前記室内機側に滞留した油を遅延することなく回収することができるので、圧縮機シェル内に十分な油を常に有し、安定した暖房運転を行うことができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態における多室型冷凍サイクル装置のサイクル構成図を示すものである。

図１において、能力可変型圧縮機１と、四方弁２と、室外熱交換器３と、室外流量調整弁５と、室内流量調整弁４ａ、４ｂ、４ｃと、室内熱交換器６ａ、６ｂ、６ｃと、アキュームレータ７とが順次連結され冷媒回路を形成している。

室外機１７には、室外熱交換器３用の室外ファン１５と、能力可変型圧縮機１の吐出配管には、吐出圧力検出手段８と、制御装置１８とを備えている。

複数の室内機１６ａ、１６ｂ、１６ｃには、室内熱交換器６ａ、６ｂ、６ｃ用の室内ファン１４ａ、１４ｂ、１４ｃと、室内熱交換器６ａ、６ｂ、６ｃの出口には熱交出口温度の検出手段として室内熱交換器出口温度センサー１１ａ、１１ｂ、１１ｃとを備え、接続液管１２ａ、１２ｂ、１２ｃ及び接続ガス管１３ａ、１３ｂ、１３ｃによって主冷媒回路に接続されている。

以上のように構成された冷凍サイクル装置において、以下、暖房運転時の冷媒の状態変化を説明する。

能力可変型圧縮機１から吐出された高圧のガス冷媒は、四方弁２及び接続ガス管１３ａ、１３ｂ、１３ｃを介して、室内熱交換器６ａ、６ｂ、６ｃに流入し、室内ファン１４ａ、１４ｂ、１４ｃによって搬送される空気に放熱し、高圧の液冷媒となる。

室内熱交換器６ａ、６ｂ、６ｃから流出した高圧の液冷媒は、室内流量調整弁４ａ、４ｂ、４ｃ及び接続液管１２ａ、１２ｂ、１２ｃを介して、室外流量調整弁５に流入する。室外流量調整弁５で減圧された冷媒は、室外熱交換器３に流入し、室外ファン１５によって搬送される空気から吸熱し、蒸発して低圧のガス冷媒となる。室外熱交換器３から流出した低圧のガス冷媒は、四方弁２を介して、アキュームレータ７に流入する。

室外熱交換器３で蒸発できなかった液冷媒が存在すれば、アキュームレータ７で分離され、アキュームレータ７からは低圧のガス冷媒が流出し、能力可変型圧縮機１に吸入される。このように冷媒が循環することによって冷凍サイクルが形成されている。

以下、暖房運転時の油回収制御動作について、図２及び図３に示したフローチャートを参照して、詳細を説明する。

まず、図２の本発明の実施の形態１における暖房運転時の油回収制御動作判定部のフローチャートにおいて、暖房運転が開始された場合に、各室内機１６ａ、１６ｂ、１６ｃの室内流量調整弁４ａ、４ｂ、４ｃが所定開度Ｐ１以下となった運転時間を検知しカウントするカウンタＴａ、Ｔｂ、Ｔｃの値及び室内流量調整弁４ａ、４ｂ、４ｃが所定開度Ｐ２以上となる室内機が少なくとも１台以上存在し、かつ停止機が存在する運転となる運転時間を検知してカウントするカウンタＴＴをクリアする（ステップＳ１）。

各室内機１６ａ、１６ｂ、１６ｃの室内流量調整弁４ａ、４ｂ、４ｃは、通常の暖房運転時の制御動作として負荷に応じて流量調整が行われ、開度が制御される（ステップＳ２）。

この通常の暖房運転時の制御動作としては、例えば、各室内熱交換器６ａ、６ｂ、６ｃの出口に室内熱交出口温度検知手段として熱交出口温度センサー１１ａ、１１ｂ、１１ｃと、能力可変型圧縮機１の吐出配管に設けられた吐出圧力検出手段の吐出圧力センサー８とを設け、吐出圧力センサー８で検知された圧力の飽和温度と熱交出口温度センサー１１ａ、１１ｂ、１１ｃの差から熱交出口での過冷却度を求め、その過熱度を要求負荷に応じた目標値になるように室内流量調整弁４ａ、４ｂ、４ｃの開度を増減することが行われて
いる。

すなわち、この暖房運転時の通常制御においては、室内の暖房負荷が小さくなった場合、室内流量調整弁４ａ、４ｂ、４ｃの開度を小さくすることで、各室内機１６ａ、１６ｂ、１６ｃに流入する冷媒循環量を制限して能力制御を行っている。

このような制御動作が行われて、室内流量調整弁４ａ、４ｂ、４ｃによって、流入する冷媒循環量が制限された運転が継続して行われると、室内熱交換器６ａ、６ｂ、６ｃ及び接続ガス管１３ａ、１３ｂ、１３ｃを流れる冷媒ガスの流速の低下、及び室内熱交換器６ａ、６ｂ、６ｃに滞留する液冷媒が増加することによって、冷凍サイクル内を循環する油が運転されている室内機の室内熱交換器６ａ、６ｂ、６ｃ及び接続ガス管１３ａ、１３ｂ、１３ｃに多く滞留するようになる。

このような状況が継続された場合、圧縮機１のシェル内の油が不足する状況が発生するのを防止するために、運転されている室内機に対して、滞留した油の回収を行う必要がある。

したがって、各流量調整弁４ａ、４ｂ、４ｃの開度Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃが第１所定開度Ｐ１以下となるかを判定し（ステップＳ３）、何れかの室内機１６ａ、１６ｂ、１６ｃの流量調整弁４ａ、４ｂ、４ｃが第１所定開度Ｐ１以下となっていれば、第１所定開度Ｐ１以下の運転時間をカウントするカウンタＴａ、Ｔｂ、Ｔｃの各値をカウントし、室内流量調整弁４ａ、４ｂ、４ｃが所定開度Ｐ２以上となる室内機が少なくとも１台以上存在する運転となる運転時間を検知してカウントするカウンタＴＴをクリアする（ステップＳ４）。

ステップＳ３において、すべての流量調整弁４ａ、４ｂ、４ｃの開度Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃが第１所定開度Ｐ１以下となっていなければ、流量調整弁４ａ、４ｂ、４ｃの開度Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃの何れか一つが第２所定開度Ｐ２以上で、かつ停止機が存在するかの判定に進む（ステップＳ６）。

ステップＳ４で第１所定開度Ｐ１以下となっている運転時間をカウントすれば、次に第１所定開度Ｐ１以下の運転時間をカウントするカウンタＴａ、Ｔｂ、Ｔｃの各値が所定時間Ｔ１以上となったかの判定を行う（ステップＳ５）。

すべてのカウンタＴａ、Ｔｂ、Ｔｃが所定時間Ｔ１以上となっていなければ、結合子１の段階に戻り制御動作を繰り返す。いずれかのカウンタＴａ、Ｔｂ、Ｔｃが所定時間Ｔ１以上となっていれば、結合子２の段階に進み、図３に示した本発明の実施の形態１における暖房運転時の油回収制御の動作部のフローチャートに進み、油回収制御動作を行う。

次にステップＳ６で、流量調整弁４ａ、４ｂ、４ｃの開度Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃの何れか一つが第２所定開度Ｐ２以上で、かつ停止機が存在するかの判定を行う理由を示す。

暖房運転時の通常制御では、室内の暖房負荷が大きく、定格能力以上に能力が必要となった場合には、流量調整弁４ａ、４ｂ、４ｃの開度を大きく開けることによって、運転機の冷媒循環量を増加させることによって、暖房能力を増加させる。

さらに暖房運転時の通常制御では、一部の室内機が停止された場合や暖房負荷が小さくなりサーモオフ状態となった場合、例えば室内機１６ａ、１６ｂが運転され、室内機１６ｃが停止された場合、停止している室内機１６ｃの流量調整弁４ｃは、室内熱交換器６ｃに冷媒が多く滞留し、冷凍サイクルに影響を与えないようにするため、所定開度に設定し冷媒を循環させるようにする。

通常、停止している室内機１６ｃの流量調整弁４ｃの開度は、運転している室内機が定格性能を維持できる運転状態のときに、適正な開度に設定される。

したがって、暖房運転時の通常制御において、運転している室内機１６ａ、１６ｂの流量調整弁４ａ、４ｂが大きく開いて、流量調整弁での圧損が小さくなり、液管の圧力が上昇した場合には、停止している室内機１６ｃの流量調整弁４ｃの前後での圧力差が停止室内機の流量調整弁開度を設定した条件より小さくなることがある。

そうすると、停止している室内機１６ｃへの冷媒循環量が減少し、停止機に冷媒が滞留しないように設定した停止室内機の流量調整弁開度であっても、冷媒の滞留が増加するようになる。

すなわち、運転している室内機１６ａ、１６ｂには十分な冷媒の循環量があるために、油が滞留しにくい状態となり、循環量が設定した値より低下してしまう停止機１６ｃに液冷媒と共に油が滞留しやすい状態となる。

このような状況が継続された場合、圧縮機１のシェル内の油が不足する状況が発生するのを防止するために、停止されている室内機に対して、滞留した油の回収を行う必要が発生するからである。

したがって、ステップＳ６で流量調整弁４ａ、４ｂ、４ｃの開度Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃの何れか一つが第２所定開度Ｐ２以上で、かつ停止機が存在すれば、運転時間カウンタＴＴのカウントを進め、第１所定開度Ｐ１以下の運転時間をカウントするカウンタＴａ、Ｔｂ、Ｔｃの各値をクリアする（ステップＳ７）。

次に、運転時間カウンタＴＴが所定時間Ｔ２以上であるかの判定を行い（ステップＳ８）、運転時間カウンタＴＴが所定時間Ｔ２以上でなければ、結合子１に戻り制御動作を繰り返し、運転時間カウンタＴＴが所定時間Ｔ２以上であれば、結合子２の段階に進み、図３に示した本発明の実施の形態１における暖房運転時の油回収制御の動作部のフローチャートに進み、油回収制御動作を行う。

また、ステップＳ６で流量調整弁４ａ、４ｂ、４ｃの開度Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃの何れか一つが第２所定開度Ｐ２以上で、かつ停止機が存在するという条件を満たさなければ、ステップＳ１の各室内機の運転時間カウンタＴａ、Ｔｂ、Ｔｃ、ＴＴの各値をクリアする段階に戻り、油回収制御動作の判定を繰り返す。

次に、図３に示した本発明の実施の形態１における暖房運転時の油回収制御の動作部のフローチャートに従い、油回収制御の動作を説明する。

結合子２の段階では、油回収制御動作を行う条件を満たした室内機が存在するため、条件を満たした室内機１６ａ、１６ｂ、１６ｃに対して、油回収順位を付与する（ステップＳ９）。

次に、油回収を行う順位を付与された室内機の台数が、同時に油回収動作を行っても低圧側への液冷媒の流入が許容できる台数であるＮ台以下であるかの判定を行う（ステップＳ１０）。

Ｎ台以下ならば、室内熱交換器６ａ、６ｂ、６ｃ及び接続ガス管１３ａ、１３ｂ、１３ｃに滞留した油を回収するのに十分な冷媒を流すことができるように設定した所定時間Ｔ
３の間、室内流量調整弁４ａ、４ｂ、４ｃを所定開度Ｐｏとし、油回収動作を行う（ステップＳ１１）。

Ｎ台を超える台数ならば、Ｎ台の室内機に対しては、Ｎ台以下の場合と同様に油回収動作を行ない、Ｎ番目以降の室内機については、油回収動作の実施を待機し、油回収を行う順位を繰り上げる（ステップＳ１２）。

油回収制御動作が終了してから、油回収制御のインターバル時間Ｔ４が経過するのをカウントし（ステップＳ１３）、油回収制御動作を待機中の室内機が存在するかの判定を行う（ステップＳ１４）。

油回収制御動作を待機している室内機が存在すれば、室内機台数がＮ台以下であるかの判定段階に戻り、それらの室内機に対して油回収制御動作を順次行う。油回収制御動作を待機している室内機が存在しないならば、結合子１に戻り、それ以下の制御動作を繰り返す。

以上のように、本実施の形態においては、複数の室内機１６ａ、１６ｂ、１６ｃの室内熱交換器６ａ、６ｂ、６ｃの熱交出口温度検出手段と、室内流量調整弁４ａ、４ｂ、４ｃの開度が第１所定開度Ｐ１以下となった運転時間を検知する手段と、室内流量調整弁４ａ、４ｂ、４ｃの開度が第２所定開度Ｐ２以上となった運転時間を検知する手段とを備え、流量調整弁４ａ、４ｂ、４ｃが第１所定開度Ｐ１以下となる運転時間が所定時間Ｔ１以上となった場合には運転している室内機に対して、或いは室内流量調整弁４ａ、４ｂ、４ｃの開度が第２所定開度Ｐ２以上となる室内機が少なくとも１台以上存在する運転時間が所定時間Ｔ２以上となった場合には停止している室内機に対して、Ｎ台以下の室内機毎に、室内流量調整弁４ａ、４ｂ、４ｃの開度を所定時間Ｔ３の間、所定開度Ｐｏとする油回収制御動作をインターバル時間Ｔ４以上の時間をおいて順次行うことで、各室内機１６ａ、１６ｂ、１６ｃの室内熱交換器６ａ、６ｂ、６ｃ及び接続ガス管１３ａ、１３ｂ、１３ｃでの油の滞留状態に応じて、適切に油回収動作を行うことができ、油回収動作による多量の液冷媒が低圧側に流入することを防止できるので、圧縮機シェル内に十分な油を常に有し、安定した冷房運転を行うことができる信頼性の高い多室型冷凍サイクル装置を提供することができる。

（実施の形態２）
図４は、本発明の第２の実施の形態の多室型冷凍サイクル装置のサイクル構成図を、図５は、暖房運転時の油回収制御動作判定部のフローチャートを示すものである。図４において、液管温度センサー１０は、暖房運転時に液管温度を検出する。

その他の構成は実施の形態１と同一構成をしており、同一の構成部は同一参照符号を付して説明を省略する。また、油回収制御の動作部のフローチャートは、実施の形態１と同一であるため説明を省略する。

以下、暖房運転時の油回収制御の判定部について、図５に示したフローチャートを参照して、詳細を説明する。

まず、暖房運転が開始された場合に、各室内機１６ａ、１６ｂ、１６ｃの室内流量調整弁４ａ、４ｂ、４ｃが所定開度Ｐ１以下となった運転時間を検知しカウントするカウンタＴａ、Ｔｂ、Ｔｃの値及び液管とガス管の差圧ｄＰが所定値Ｄ１以下で停止機が存在する運転となる運転時間を検知してカウントするカウンタＴＰをクリアする（ステップＳ１）。

各室内機１６ａ、１６ｂ、１６ｃの室内流量調整弁４ａ、４ｂ、４ｃは、通常の暖房運転時の制御動作として負荷に応じて流量調整が行われ、開度が制御される（ステップＳ２）。

次に、各流量調整弁４ａ、４ｂ、４ｃの開度Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃが第１所定開度Ｐ１以下となるかを判定し（ステップＳ３）、何れかの室内機１６ａ、１６ｂ、１６ｃの流量調整弁４ａ、４ｂ、４ｃが第１所定開度Ｐ１以下となっていれば、第１所定開度Ｐ１以下の運転時間をカウントするカウンタＴａ、Ｔｂ、Ｔｃの各値をカウントし、液管とガス管の差圧ｄＰが所定値Ｄ１以下で停止機が存在する運転となる運転時間を検知してカウントするカウンタＴＰをクリアする（ステップＳ４）。

ステップＳ４で第１所定開度Ｐ１以下となっている運転時間をカウントすれば、次に第１所定開度Ｐ１以下の運転時間をカウントするカウンタＴａ、Ｔｂ、Ｔｃの各値が所定時間Ｔ１以上となったかの判定を行う（ステップＳ５）。

すべてのカウンタＴａ、Ｔｂ、Ｔｃが所定時間Ｔ１以上となっていなければ、結合子１の段階に戻り制御動作を繰り返す。

いずれかのカウンタＴａ、Ｔｂ、Ｔｃが所定時間Ｔ１以上となっていれば、結合子２の段階に進み、図３に示した油回収制御の動作部のフローチャートに進み、油回収制御動作を行う。

ステップＳ３において、すべての流量調整弁４ａ、４ｂ、４ｃの開度Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃが第１所定開度Ｐ１以下となっていなければ、液管とガス管の差圧ｄＰを算出する段階（ステップＳ１５）に進む。

ステップＳ１５で行う液管とガス管の差圧ｄＰの算出は、例えば、液管温度センサー１０の検出値の飽和圧力を液管圧力とし、吐出圧力センサー８の検出値をガス管圧力とすることによって、算出される。ここで、ステップＳ１５で液管とガス管の差圧ｄＰを算出する理由を以下に示す。

暖房運転時の通常制御では、室内の暖房負荷が大きく、定格能力以上に能力が必要となった場合には、流量調整弁４ａ、４ｂ、４ｃの開度を大きく開けることによって、運転機の冷媒循環量を増加させることによって、暖房能力を増加させる。

さらに暖房運転時の通常制御では、一部の室内機が停止された場合や暖房負荷が小さくなりサーモオフ状態となった場合、例えば室内機１６ａ、１６ｂが運転され、室内機１６ｃが停止された場合、停止している室内機１６ｃの流量調整弁４ｃは、室内熱交換器６ｃに冷媒が多く滞留し、冷凍サイクルに影響を与えないようにするため、所定開度に設定し冷媒を循環させるようにする。

通常、停止している室内機１６ｃの流量調整弁開度４ｃは、運転している室内機が定格性能を維持できる運転状態のときに、適正な開度に設定される。

したがって、暖房運転時の通常制御において、運転している室内機１６ａ、１６ｂの流量調整弁４ａ、４ｂが大きく開いて、流量調整弁での圧損が小さくなり、液管の圧力が上昇した場合には、停止している室内機１６ｃの流量調整弁４ｃの前後での圧力差が停止室内機の流量調整弁開度を設定した条件より小さくなることがある。

そうすると、停止している室内機１６ｃへの冷媒循環量が減少し、停止機に冷媒が滞留
しないように設定した停止室内機の流量調整弁開度であっても、冷媒の滞留が増加するようになる。

すなわち、運転している室内機１６ａ、１６ｂには十分な冷媒の循環量があるために、油が滞留しにくい状態となり、循環量が設定した値より低下してしまう停止機１６ｃに液冷媒と共に油が滞留しやすい状態となる。

このような状況が継続された場合、圧縮機１のシェル内の油が不足する状況が発生するのを防止するために、停止されている室内機に対して、滞留した油の回収を行う必要が発生するからである。

したがって、ステップＳ６で液管とガス管との差圧ｄＰが所定値Ｄ１以下で、かつ停止機が存在するかの判定を行い（ステップＳ６）、液管とガス管との差圧ｄＰが所定値Ｄ１以下で、かつ停止機が存在すれば、運転時間カウンタＴＰのカウントを進め、第１所定開度Ｐ１以下の運転時間をカウントするカウンタＴａ、Ｔｂ、Ｔｃの各値をクリアする（ステップＳ７）。

次に、運転時間カウンタＴＰが所定時間Ｔ５以上であるかの判定を行い（ステップＳ８）、運転時間カウンタＴＰが所定時間Ｔ５以上でなければ、結合子１に戻り制御動作を繰り返し、運転時間カウンタＴＴが所定時間Ｔ５以上であれば、結合子２の段階に進み、図３に示した暖房運転時の油回収制御の動作部のフローチャートに進み、油回収制御動作を行う。

また、ステップＳ６で液管とガス管との差圧ｄＰが所定値Ｄ１以下で、かつ停止機が存在するという条件を満たさなければ、ステップＳ１の各室内機の運転時間カウンタＴａ、Ｔｂ、Ｔｃ、ＴＰの各値をクリアする段階に戻り、油回収制御動作の判定を繰り返す。

以上のように、本実施の形態においては、複数の室内機１６ａ、１６ｂ、１６ｃの室内熱交換器６ａ、６ｂ、６ｃの熱交出口温度検出手段と、室内流量調整弁４ａ、４ｂ、４ｃの開度が第１所定開度Ｐ１以下となった運転時間を検知する手段と、ガス管圧力検出手段と、液管圧力検出手段と、ガス管圧力の検出手段と液管圧力の検出手段の検知圧力の差圧ｄＰが所定値Ｄ１以下となる運転時間を検知する手段とを備え、流量調整弁４ａ、４ｂ、４ｃが第１所定開度Ｐ１以下となる運転時間が所定時間Ｔ１以上となった場合には運転している室内機に対して、或いはガス管圧力と液管圧力の差圧ｄＰが所定値Ｄ１以下となる運転時間が所定値Ｔ５以上となった場合には停止している室内機に対して、Ｎ台以下の室内機毎に、室内流量調整弁４ａ、４ｂ、４ｃの開度を所定時間Ｔ３の間、所定開度Ｐｏとする油回収制御動作をインターバル時間Ｔ４以上の時間をおいて順次行うことで、各室内機１６ａ、１６ｂ、１６ｃの室内熱交換器６ａ、６ｂ、６ｃ及び接続ガス管１３ａ、１３ｂ、１３ｃでの油の滞留状態に応じて、適切に油回収動作を行うことができ、油回収動作による多量の液冷媒が低圧側に流入することを防止できるので、圧縮機シェル内に十分な油を常に有し、安定した冷房運転を行うことができる信頼性の高い多室型冷凍サイクル装置を提供することができる。

以上のように、本発明にかかる多室型冷凍サイクル装置は、暖房運転時、各室内機の熱交換器及び接続ガス管の油の滞留状態に応じて、適切に油回収動作を行うことができ、油回収動作が必要な室内機に対して、油回収動作を順次行うことによって、多量の液冷媒の低圧側への流入も防止でき、安定した暖房運転を行うことができるので、複数の利用側熱交換器を有し個別制御を行う熱源機等にも適用できる。

４ａ、４ｂ、４ｃ 室内流量調整弁
８ 吐出圧力センサー
１０ 液管温度センサー
１１ａ、１１ｂ、１１ｃ 熱交出口温度センサー
１６ａ、１６ｂ、１６ｃ 室内機
１８ 制御装置

Claims (6)

1. 暖房運転時、複数の室内機の室内流量調整弁の開度を調整し、油回収を行う多室型冷凍サイクル装置において、各室内機の前記室内流量調整弁が第１所定開度以下となった運転時間を検知する手段を備え、この検知値に基づいて、前記室内機のうち前記室内流量調整弁が第１所定開度以下となる運転時間が所定時間以上継続された室内機から、前記室内流量調整弁を所定時間、所定開度とする油回収制御動作を順次行うことを特徴とする多室型冷凍サイクル装置。
2. 前記室内機の熱交出口温度を検出する手段を備え、油回収制御動作を行う室内機が複数台存在した場合、熱交出口温度が最も低い室内機から油回収制御動作を順次行うことを特徴とする請求項１に記載の多室型冷凍サイクル装置。
3. 前記各室内機の前記室内流量調整弁が第２所定開度以上となった運転時間を検知する手段と、前記室内機の熱交出口温度を検出する手段とを備え、これらの検知値に基づいて、前記室内流量調整弁が第２所定開度以上となる室内機が少なくとも１台以上存在する運転時間が所定時間以上継続し、かつ、その時に停止室内機が存在する場合、前記停止室内機に対して熱交出口温度検出手段の検知値が最も低い室内機から、前記室内流量調整弁を所定時間、所定開度とする油回収制御動作を順次行うことを特徴とする請求項２に記載の多室型冷凍サイクル装置。
4. ガス管圧力検出手段と、液管圧力検出手段と、前記ガス管圧力検出手段と前記液管圧力検出手段の検知圧力の差が所定値以下となる運転時間を検知する手段と、各室内機の熱交出口温度を検出する手段とを備え、これらの検知値に基づいて、前記検知圧力の差が所定値以下となる運転時間が所定時間以上継続し、かつ、その時に停止室内機が存在する場合、前記停止室内機に対して熱交出口温度検出手段の検知値が最も低い室内機から、前記室内流量調整弁を所定時間、所定開度とする油回収制御動作を順次行うことを特徴とする請求項２に記載の多室型冷凍サイクル装置。
5. 前記室内機が油回収制御動作を順次実施する場合に、所定時間以上のインターバル時間をおいて油回収制御動作を行うことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の多室型冷凍サイクル装置。
6. 油回収制御動作を行う条件を満たした室内機が複数台存在する場合に、所定台数以下の室内機に対しては同時に油回収制御動作を実施することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の多室型冷凍サイクル装置。