JP2014115062A

JP2014115062A - Air conditioner

Info

Publication number: JP2014115062A
Application number: JP2012271636A
Authority: JP
Inventors: Hirohiko Nobuhara; 寛彦延原; Norihiro Okuda; 憲弘奥田
Original assignee: Yanmar Co Ltd
Current assignee: Yanmar Co Ltd
Priority date: 2012-12-12
Filing date: 2012-12-12
Publication date: 2014-06-26
Anticipated expiration: 2032-12-12
Also published as: JP5921425B2

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an air conditioner capable of controlling an oil return amount with high accuracy.SOLUTION: An air conditioner 100 is provided with an expansion valve 12 in an oil return circuit 10 for returning oil from an oil separator 6 to a compressor 1, and includes: a pressure loss member 13 arranged on the downstream side of the expansion valve 12 in the oil return circuit 10; and a controller 20 for controlling an opening of the expansion valve 12 on the basis of the differential pressure between the pressure between the expansion valve 12 and the pressure loss member 13 and the discharge pressure of the compressor 1, and the rotation frequency of the compressor 1.

Description

本発明は、オイルセパレータから圧縮機にオイルを戻すオイル戻し回路に膨張弁が設けられている空調機に関する。 The present invention relates to an air conditioner in which an expansion valve is provided in an oil return circuit that returns oil from an oil separator to a compressor.

特許文献１は、オイルセパレータから圧縮機にオイルを戻すオイル戻し回路に膨張弁が設けられている空調機において、吐出圧力と吸入圧力との差圧と、圧縮機の回転数とに基づいて、膨張弁の開度を制御することを開示している。 Patent Document 1 describes an air conditioner in which an expansion valve is provided in an oil return circuit that returns oil from an oil separator to a compressor, based on a differential pressure between a discharge pressure and a suction pressure, and a rotation speed of the compressor. It discloses that the opening of the expansion valve is controlled.

特開２０１１−２０８８６０号公報JP 2011-208860 A

特許文献１のオイル戻し回路では、膨張弁の下流側の圧力は、圧縮機の吸入圧力に等しい。このため、膨張弁の開度が変更されても、膨張弁の下流側の圧力は変化しない。このことは、オイル戻し量の制御の精度を低下させる。 In the oil return circuit of Patent Document 1, the pressure on the downstream side of the expansion valve is equal to the suction pressure of the compressor. For this reason, even if the opening degree of the expansion valve is changed, the pressure on the downstream side of the expansion valve does not change. This reduces the accuracy of control of the oil return amount.

そこで、本発明は、オイル戻し量を精度良く制御できる空調機を提供する。 Therefore, the present invention provides an air conditioner that can accurately control the oil return amount.

本発明に係る空調機は、オイルセパレータから圧縮機にオイルを戻すオイル戻し回路に膨張弁が設けられている空調機において、オイル戻し回路内で膨張弁の下流側に配置されている圧力損失部材と、膨張弁と圧力損失部材の間の圧力と圧縮機の吐出圧力との差圧と、圧縮機の回転数とに基づいて、膨張弁の開度を制御する制御器と、を備えている。 An air conditioner according to the present invention is an air conditioner in which an expansion valve is provided in an oil return circuit for returning oil from an oil separator to a compressor, and a pressure loss member disposed on the downstream side of the expansion valve in the oil return circuit And a controller for controlling the opening degree of the expansion valve based on the differential pressure between the pressure between the expansion valve and the pressure loss member and the discharge pressure of the compressor, and the rotational speed of the compressor. .

空調機は、更に、オイル戻し回路内で膨張弁を迂回するバイパス経路と、バイパス経路上に配置される開閉弁とを備えている。 The air conditioner further includes a bypass path that bypasses the expansion valve in the oil return circuit, and an on-off valve disposed on the bypass path.

本発明に係る空調機は、オイル戻し量を精度良く制御できる。 The air conditioner according to the present invention can accurately control the oil return amount.

第１実施形態に係る空調機の構成図である。It is a block diagram of the air conditioning machine which concerns on 1st Embodiment. 第２実施形態に係る空調機におけるオイル戻し回路の周辺部の構成図である。It is a block diagram of the periphery part of the oil return circuit in the air conditioner which concerns on 2nd Embodiment. 第３実施形態に係る空調機におけるオイル戻し回路の周辺部の構成図である。It is a block diagram of the peripheral part of the oil return circuit in the air conditioner which concerns on 3rd Embodiment.

図面を参照して、本実施形態に係る空調機１００を説明する。 An air conditioner 100 according to the present embodiment will be described with reference to the drawings.

（第１実施形態）
図１は、第１実施形態に係る空調機１００の構成図である。図１において、空調機１００は、圧縮機１、四方弁２、室外熱交換器３、室内熱交換器４、冷媒膨張弁５、オイルセパレータ６、吐出経路７、吸入経路８、主経路９、及びオイル戻し回路１０を備えている。主経路９上に、室外熱交換器３、室内熱交換器４、及び冷媒膨張弁５が配置されている。四方弁２は、冷房運転又は暖房運転の実行に応じて、主経路９を流れる冷媒の流れ方向を制御する。室外熱交換器３及び室内熱交換器４はそれぞれ、主経路９を流れる冷媒の流れ方向に応じて、凝縮器又は蒸発器として機能する。冷媒膨張弁５は、室外熱交換器３と室内熱交換器４の間を流れる冷媒を膨張させる。吐出経路７は、圧縮機１の出口を四方弁２に接続している。吸入経路８は、四方弁２を圧縮機１の入口に接続している。オイルセパレータ６は、吐出経路７上に配置されている。オイルセパレータ６は、吐出経路７を流れる冷媒に混入しているオイルを回収する。 (First embodiment)
FIG. 1 is a configuration diagram of an air conditioner 100 according to the first embodiment. In FIG. 1, an air conditioner 100 includes a compressor 1, a four-way valve 2, an outdoor heat exchanger 3, an indoor heat exchanger 4, a refrigerant expansion valve 5, an oil separator 6, a discharge path 7, a suction path 8, a main path 9, And an oil return circuit 10. An outdoor heat exchanger 3, an indoor heat exchanger 4, and a refrigerant expansion valve 5 are disposed on the main path 9. The four-way valve 2 controls the flow direction of the refrigerant flowing through the main path 9 according to the execution of the cooling operation or the heating operation. The outdoor heat exchanger 3 and the indoor heat exchanger 4 each function as a condenser or an evaporator depending on the flow direction of the refrigerant flowing through the main path 9. The refrigerant expansion valve 5 expands the refrigerant flowing between the outdoor heat exchanger 3 and the indoor heat exchanger 4. The discharge path 7 connects the outlet of the compressor 1 to the four-way valve 2. The suction path 8 connects the four-way valve 2 to the inlet of the compressor 1. The oil separator 6 is disposed on the discharge path 7. The oil separator 6 collects oil mixed in the refrigerant flowing through the discharge path 7.

オイル戻し回路１０は、オイル戻し経路１１、オイル流量調整弁１２、及びキャピラリー１３を備えている。オイル戻し経路１１は、オイルセパレータ６のオイル出口を吸入経路８に接続している。オイル流量調整弁１２及びキャピラリー１３は、オイル戻し経路１１上に設けられている。オイル流量調整弁１２は、オイル戻し経路１１の開口面積を変更する。キャピラリー１３（圧力損失部材）は、オイル流量調整弁１２の下流側に位置しており、オイル戻し経路１１を流れるオイルの圧力を失わせる。 The oil return circuit 10 includes an oil return path 11, an oil flow rate adjustment valve 12, and a capillary 13. The oil return path 11 connects the oil outlet of the oil separator 6 to the suction path 8. The oil flow rate adjusting valve 12 and the capillary 13 are provided on the oil return path 11. The oil flow rate adjustment valve 12 changes the opening area of the oil return path 11. The capillary 13 (pressure loss member) is located on the downstream side of the oil flow rate adjustment valve 12 and loses the pressure of the oil flowing through the oil return path 11.

空調機１は、吐出圧力センサ１４、吸入圧力センサ１５、及び下流圧力センサ１６を備えている。吐出圧力センサ１４は、吐出経路７上に配置されており、オイルセパレータ６の下流側に位置しており、吐出経路７を流れる流体の圧力を検出する。吸入圧力センサ１５は、吸入経路８上に配置されており、吸入経路８を流れる流体の圧力を検出する。下流圧力センサ１６は、オイル戻し経路１１上に配置されており、オイル流量調整弁１２とキャピラリー１３の間に位置しており、オイル戻し経路１１を流れる流体の圧力（下流圧力）を検出する。 The air conditioner 1 includes a discharge pressure sensor 14, a suction pressure sensor 15, and a downstream pressure sensor 16. The discharge pressure sensor 14 is disposed on the discharge path 7 and is located on the downstream side of the oil separator 6, and detects the pressure of the fluid flowing through the discharge path 7. The suction pressure sensor 15 is disposed on the suction path 8 and detects the pressure of the fluid flowing through the suction path 8. The downstream pressure sensor 16 is disposed on the oil return path 11, is located between the oil flow rate adjustment valve 12 and the capillary 13, and detects the pressure of the fluid flowing in the oil return path 11 (downstream pressure).

空調機１は、圧縮機１の回転数を検出する回転数センサ１７を備えている。 The air conditioner 1 includes a rotation speed sensor 17 that detects the rotation speed of the compressor 1.

空調機１は、オイル戻し量を制御する制御器２０を備えている。制御器２０は、オイル流量調整弁１２とキャピラリー１３の間の圧力と圧縮機１の吐出圧力との差圧と、圧縮機１の回転数とに基づいて、オイル流量調整弁１２の開度を制御する。 The air conditioner 1 includes a controller 20 that controls the oil return amount. The controller 20 controls the opening of the oil flow rate adjusting valve 12 based on the differential pressure between the pressure between the oil flow rate adjusting valve 12 and the capillary 13 and the discharge pressure of the compressor 1 and the rotation speed of the compressor 1. Control.

（第２実施形態）
図２は、第２実施形態に係る空調機におけるオイル戻し回路１０の周辺部の構成図である。図２において、第２実施形態に係るオイル戻し回路１０は、第１実施形態に係るオイル戻し回路１０の構成に加えて、バイパス経路１８及び開閉弁１９を備えている。バイパス経路１８は、オイル戻し回路１０内でオイル流量調整弁１２を迂回する。開閉弁１９は、バイパス経路１８上に配置されている。開閉弁１９が開かれると、多量のオイルがオイル戻し回路１０を経由して圧縮機１に戻る。開状態の開閉弁１９及びバイパス経路１８の開口面積は、オイル戻し経路１１の開口面積以上である。 (Second Embodiment)
FIG. 2 is a configuration diagram of the periphery of the oil return circuit 10 in the air conditioner according to the second embodiment. In FIG. 2, the oil return circuit 10 according to the second embodiment includes a bypass path 18 and an on-off valve 19 in addition to the configuration of the oil return circuit 10 according to the first embodiment. The bypass path 18 bypasses the oil flow rate adjustment valve 12 in the oil return circuit 10. The on-off valve 19 is disposed on the bypass path 18. When the on-off valve 19 is opened, a large amount of oil returns to the compressor 1 via the oil return circuit 10. The opening area of the open / close valve 19 and the bypass path 18 is equal to or larger than the opening area of the oil return path 11.

（第３実施形態）
図３は、第３実施形態に係る空調機におけるオイル戻し回路１０の周辺部の構成図である。図３において、第３実施形態に係るオイル戻し回路１０は、２つの圧縮機１を備えており、更に実質的に２つのオイル戻し回路１０を備えている。より詳しく説明すると、第３実施形態に係るオイル戻し回路１０は、第２実施形態に係るオイル戻し回路１０の構成に加えて、追加の圧縮機１、追加のキャピラリー１３、吐出接続経路１０７、吸入接続経路１０８、及び戻し接続経路１１１を備えている。２つの圧縮機１は、ヒートポンプサイクル（主経路９）に対して並列に配置されている。追加の圧縮機１は、吐出接続経路１０７を介して吐出経路７に接続され、吸入接続経路１０８を介して吸入経路８に接続されている。２つのキャピラリー１３は、オイルセパレータ６に対して並列に配置されている。戻し接続経路１１１は、オイル流量調整弁１２と元のキャピラリー１３との間のオイル戻し経路１１を吸入接続経路１０８に接続している。追加のキャピラリー１３は戻し接続経路１１１上に配置されている。このように、共用されるオイル流量調整弁１２、開閉弁１８、及び２つのキャピラリー１３により、２つのオイル戻し回路１０が実質的に構成されている。 (Third embodiment)
FIG. 3 is a configuration diagram of the periphery of the oil return circuit 10 in the air conditioner according to the third embodiment. In FIG. 3, an oil return circuit 10 according to the third embodiment includes two compressors 1, and further includes substantially two oil return circuits 10. More specifically, the oil return circuit 10 according to the third embodiment includes, in addition to the configuration of the oil return circuit 10 according to the second embodiment, an additional compressor 1, an additional capillary 13, a discharge connection path 107, and a suction port. A connection path 108 and a return connection path 111 are provided. The two compressors 1 are arranged in parallel to the heat pump cycle (main path 9). The additional compressor 1 is connected to the discharge path 7 via the discharge connection path 107 and connected to the suction path 8 via the suction connection path 108. The two capillaries 13 are arranged in parallel to the oil separator 6. The return connection path 111 connects the oil return path 11 between the oil flow rate adjusting valve 12 and the original capillary 13 to the suction connection path 108. The additional capillary 13 is disposed on the return connection path 111. As described above, the two oil return circuits 10 are substantially constituted by the shared oil flow rate adjusting valve 12, the on-off valve 18, and the two capillaries 13.

（本実施形態の効果）
本実施形態に係る空調機は、上述の構成を有することにより、次の作用、効果を有している。 (Effect of this embodiment)
The air conditioner according to the present embodiment has the following operations and effects by having the above-described configuration.

（１）第１−３実施形態に係る空調機は、キャピラリー１３（圧力損失部材）と、制御器２０とを備えている。制御器２０は、下流圧力（オイル流量調整弁１２とキャピラリー１３の間の圧力）と圧縮機１の吐出圧力との差圧と、圧縮機１の回転数とに基づいて、オイル流量調整弁１２の開度を制御する。 (1) The air conditioner according to the first to third embodiments includes a capillary 13 (pressure loss member) and a controller 20. The controller 20 controls the oil flow rate adjusting valve 12 based on the differential pressure between the downstream pressure (pressure between the oil flow rate adjusting valve 12 and the capillary 13) and the discharge pressure of the compressor 1 and the rotational speed of the compressor 1. To control the opening degree.

キャピラリー１３がオイル流量調整弁１２の下流側に位置しており、オイル戻し経路１１を流れるオイルの圧力を失わせる。キャピラリー１３の上流側に吸入圧力の影響が及ぶことが抑制されており、膨張弁１２の開度が、吸入圧力の影響を受けることなく制御される。このため、第１−３実施形態に係る空調機は、オイル戻し量を精度良く制御できる。 The capillary 13 is positioned on the downstream side of the oil flow rate adjusting valve 12 and the pressure of the oil flowing through the oil return path 11 is lost. The influence of the suction pressure on the upstream side of the capillary 13 is suppressed, and the opening degree of the expansion valve 12 is controlled without being affected by the suction pressure. For this reason, the air conditioner according to the first to third embodiments can accurately control the oil return amount.

（２）第２、３実施形態に係る空調機は、更に、バイパス経路１８と、開閉弁１９とを備えている。 (2) The air conditioners according to the second and third embodiments further include a bypass path 18 and an on-off valve 19.

開閉弁１９が開かれると、多量のオイルがオイル戻し回路１０を経由して圧縮機１に戻る。このため、第２、３実施形態に係る空調機は、多量のオイル戻し量を必要とする場合に対応できる。 When the on-off valve 19 is opened, a large amount of oil returns to the compressor 1 via the oil return circuit 10. For this reason, the air conditioner according to the second and third embodiments can cope with a case where a large amount of oil return is required.

１圧縮機
６オイルセパレータ
１０オイル戻し回路
１２オイル流量調整弁
１３キャピラリー（圧力損失部材）
１８バイパス経路
１９開閉弁
２０制御器
１００空調機 1 Compressor 6 Oil Separator 10 Oil Return Circuit 12 Oil Flow Control Valve 13 Capillary (Pressure Loss Member)
18 Bypass path 19 On-off valve 20 Controller 100 Air conditioner

Claims

In an air conditioner in which an expansion valve is provided in an oil return circuit that returns oil from an oil separator to a compressor,
A pressure loss member disposed downstream of the expansion valve in the oil return circuit;
A controller that controls the opening degree of the expansion valve based on the differential pressure between the pressure between the expansion valve and the pressure loss member and the discharge pressure of the compressor, and the rotational speed of the compressor. A featured air conditioner.

Furthermore, the air conditioner of Claim 1 provided with the bypass path | route which bypasses an expansion valve within an oil return circuit, and the on-off valve arrange | positioned on a bypass path | route.