JP2015148383A - Refrigerating circuit - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、冷凍回路に関する。 The present invention relates to a refrigeration circuit.
従来、圧縮機のオイルレベルを検知するために、圧縮機ケーシング内の油面の位置を温度検出手段の温度に基づいて検出し、オイルレベルの低下を検知して圧縮機を保護するという提案がなされている(例えば、特許文献1参照)。
また、オイルセパレータの異なる高さ位置に接続されたオイル還流管のそれぞれに抵抗器を設け、抵抗器を通過後のオイルの温度を検知し、これらの温度を比較することで、オイルセパレータ内のオイルレベルを検出し、圧縮機への還流量の調整を行う技術が知られている(例えば、特許文献2参照)。
特許文献1、2では、共に、2つの測定点の温度を検知し、温度差があれば両測定点の間に油面が存在していると判定し、温度差がなければ両測定点の間に油面が存在しないと判定する。
Conventionally, in order to detect the oil level of the compressor, a proposal has been made to detect the position of the oil level in the compressor casing based on the temperature of the temperature detecting means, and to detect the oil level drop to protect the compressor. (For example, refer to Patent Document 1).
In addition, a resistor is provided in each of the oil reflux pipes connected to different height positions of the oil separator, the temperature of the oil after passing through the resistor is detected, and the temperature inside the oil separator is compared by comparing these temperatures. A technique for detecting the oil level and adjusting the amount of reflux to the compressor is known (see, for example, Patent Document 2).
In both
ところで、上記従来の冷凍回路では、圧縮機やオイルセパレータ内オイルの充足及び不足については判定できるものの、想定以上にオイルが存在している場合の判定はできない。ここで、圧縮機内に想定以上にオイルが存在した場合、つまり、圧縮機内のシリンダの吐出口以上にオイルが存在した場合、シリンダで圧縮されたガス冷媒は、シリンダの吐出口からオイル液体内に吐出されることとなる。その場合、圧縮されたガス冷媒がオイル液体内に拡散し、多数の気泡が生じる所謂オイルフォーミング状態となる。圧縮機内でオイルフォーミングが発生すると、圧縮機からのオイル吐出量が増加するとともに、想定以上のオイルがオイルセパレータに流れ込み、オイルセパレータ所定の分離能力を超過することとなり、分離能力が低下する。さらに、分離効率が低下したオイルセパレータに流れ込んだオイルは、そのまま冷凍回路内に流れ、接続配管や熱交換器内に滞留し、流路を狭くすることで、冷媒圧力損失を増加させたり、熱交換器で冷媒と空気との熱交換を阻害して性能低下を引き起こしたりする。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、オイルフォーミングの発生を防止して、冷凍回路の性能低下を防止できるようにすることを目的とする。
By the way, in the conventional refrigeration circuit, although it is possible to determine whether the oil in the compressor or the oil separator is sufficient or insufficient, it is not possible to determine when the oil is present more than expected. Here, if more oil is present in the compressor than expected, that is, if there is more oil than the discharge port of the cylinder in the compressor, the gas refrigerant compressed in the cylinder is transferred from the discharge port of the cylinder into the oil liquid. It will be discharged. In that case, the compressed gas refrigerant diffuses into the oil liquid, resulting in a so-called oil forming state in which a large number of bubbles are generated. When oil forming occurs in the compressor, the amount of oil discharged from the compressor increases, and more oil than expected flows into the oil separator, exceeding the predetermined separation capacity of the oil separator, and the separation capacity is reduced. Furthermore, the oil that has flowed into the oil separator whose separation efficiency has decreased flows directly into the refrigeration circuit, stays in the connection piping and heat exchanger, and narrows the flow path to increase refrigerant pressure loss and heat. In the exchanger, the heat exchange between the refrigerant and the air is hindered and the performance is lowered.
The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object thereof is to prevent the occurrence of oil forming and prevent the performance of the refrigeration circuit from being deteriorated.
上記目的を達成するため、本発明は、ケース内に圧縮部を密閉した密閉型圧縮機を備え、前記密閉型圧縮機の吐出口にオイルセパレータを接続し、前記オイルセパレータに溜まるオイルを前記密閉型圧縮機の吸込口に戻す戻し回路を備え、前記ケースと前記オイルセパレータとを連通する接続管を備え、この接続管は、前記密閉型圧縮機の前記圧縮部の出口よりも下方の位置で前記ケースに接続されることを特徴とする冷凍回路を提供する。
また、上記構成において、前記接続管は、前記吐出口を前記オイルセパレータに接続する吐出管よりも下方の位置、且つ、前記戻し回路と前記オイルセパレータとの接続部よりも上方の位置で、前記オイルセパレータに接続される構成としても良い。
In order to achieve the above object, the present invention includes a hermetic compressor in which a compression portion is hermetically sealed in a case, an oil separator is connected to a discharge port of the hermetic compressor, and oil accumulated in the oil separator is hermetically sealed. A return circuit for returning to the suction port of the compressor, and a connecting pipe that communicates the case with the oil separator. The connecting pipe is located at a position below the outlet of the compression section of the hermetic compressor. Provided is a refrigeration circuit connected to the case.
Further, in the above configuration, the connection pipe is located at a position below a discharge pipe connecting the discharge port to the oil separator, and at a position above a connection portion between the return circuit and the oil separator. It is good also as a structure connected to an oil separator.
また、前記吐出管に設けられる第1の温度センサと、前記接続管に設けられる第2の温度センサとを備え、前記第1の温度センサ及び前記第2の温度センサが検出した温度の差に基づいて、前記ケース内のオイルレベルを検出する制御部を備える構成としても良い。
さらに、前記戻し回路は、一端が前記オイルセパレータ内に開口し、他端が前記密閉型圧縮機の吸込口に連絡されるとともに、当該戻し回路の流路を開閉する開閉弁を備え、前記制御部は、前記オイルレベルが前記接続管の接続位置よりも上方の位置にあると検出した場合は、前記開閉弁を閉じる閉制御を行い、前記オイルレベルが前記接続管の接続位置よりも下方の位置にあると検出した場合は、前記開閉弁を開く開制御を行う構成としても良い。
In addition, a first temperature sensor provided in the discharge pipe and a second temperature sensor provided in the connection pipe are provided, and the difference between the temperatures detected by the first temperature sensor and the second temperature sensor is determined. On the basis of this, it may be configured to include a control unit that detects the oil level in the case.
Further, the return circuit includes an opening / closing valve that opens at one end in the oil separator and communicates with the suction port of the hermetic compressor at the other end and opens and closes the flow path of the return circuit. When the oil level is detected to be higher than the connection position of the connection pipe, the section performs a closing control to close the on-off valve, and the oil level is lower than the connection position of the connection pipe. When it is detected that the valve is in the position, the opening / closing valve may be controlled to open.
本発明によれば、オイルフォーミングの発生を防止して、冷凍回路の性能低下を防止できる。 According to the present invention, it is possible to prevent the occurrence of oil forming and prevent the performance of the refrigeration circuit from degrading.
以下、図面を参照して本発明の実施の形態に係る空気調和装置について図面を参照して説明する。ここでは、実施例として、1台の室外機と1台の室内機とが相互に冷媒配管で接続された空気調和装置を例に挙げて説明するが、室外機及び室外機の台数は、それぞれ複数台であってもよい。
図1は、本発明の実施の形態に係る空気調和装置の模式図である。
図1に示すように、空気調和装置1は、1台の室外機2と、1台の室内機3とを備え、これら室外機2と室内機3とは、冷媒配管により接続されている。この冷媒配管は、室内機3の室内熱交換器12の一端に接続されるガス冷媒配管10と、室内熱交換器12の他端に接続される冷媒液配管11とを備える。
Hereinafter, an air conditioner according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. Here, as an example, an air conditioner in which one outdoor unit and one indoor unit are connected to each other by a refrigerant pipe will be described as an example, but the number of outdoor units and outdoor units is respectively A plurality of units may be provided.
FIG. 1 is a schematic diagram of an air conditioner according to an embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 1, the
室外機2は、圧縮機4(密閉型圧縮機)、オイルセパレータ5、四方弁6、室外熱交換器7、室外膨張機構8、アキュムレータ9、及び、これらの各部品を接続する上記ガス冷媒配管10及び冷媒液配管11を備えて構成される。
室内機3は、上記室内熱交換器12、室内膨張機構13、及び、これらの各部品を接続する上記ガス冷媒配管10及び冷媒液配管11を備えて構成される。
すなわち、圧縮機4、オイルセパレータ5、四方弁6、室外熱交換器7、室外膨張機構8、アキュムレータ9、室内熱交換器12及び室内膨張機構13を、ガス冷媒配管10及び冷媒液配管11で環状に繋ぐことで、空調運転を行うための冷凍回路50が構成される。
The
The indoor unit 3 includes the
That is, the
また、本発明の実施の形態の冷凍回路50は、圧縮機4の吐出口4aとオイルセパレータ5とを接続する吐出管14と、圧縮機4のケース22とオイルセパレータ5の内部とを連通させる接続管15と、オイルセパレータ5に溜まるオイルを圧縮機4の吸込口4bに戻す戻し回路16とを備える。戻し回路16は、アキュムレータ9と圧縮機4の吸込口4bとを接続する冷媒戻し管30の途中に、オイルセパレータ5と冷媒戻し管30とを接続するオイル戻し管31を接続して構成されている。冷媒戻し管30はガス冷媒配管10の一部を構成している。
The refrigerating
また、空気調和装置1は制御部23を備え、この制御部23は、操作パネル(不図示)で設定された所望の空調状態が得られるように、四方弁6、室外ファン(不図示)、室内ファン(不図示)、室外膨張機構8、室内膨張機構13、及び、圧縮機4を制御する。
四方弁6は、ガス冷媒配管10に介在されており、圧縮機4から吐出された冷媒の循環方向を運転モード(冷房モード及び暖房モード)に応じて切り替える。なお、図1には、冷房モード時の冷媒の流れが実線矢印で示され、暖房モード時の冷媒の流れが破線矢印で示されている。
The
The four-
室外熱交換器7は、上記室外ファンにより送風を受け、外気と冷媒との熱交換を行う。室外熱交換器7は、冷房モード時には凝縮器として機能し、暖房モード時には蒸発器として機能する。
室外膨張機構8は、暖房モード時に室外熱交換器7へ流入する冷媒を減圧膨張させるものであり、冷媒液配管11に設けられる。室外膨張機構8としては、例えば、キャピラリーチューブや電子膨張弁が用いられる。
アキュムレータ9は、圧縮機4の吸込側でガス冷媒配管10に介在されており、圧縮機4へ流入する冷媒を気液分離して液冷媒を内部に貯留し、ガス冷媒のみを圧縮機4へ送り出す。
The outdoor heat exchanger 7 receives air from the outdoor fan and exchanges heat between the outside air and the refrigerant. The outdoor heat exchanger 7 functions as a condenser in the cooling mode, and functions as an evaporator in the heating mode.
The
The accumulator 9 is interposed in the
室内熱交換器12は、内部を流れる冷媒と上記室内ファンより送風された空気との熱交換を行う。室内熱交換器12は、冷房モード時には蒸発器として機能し、暖房モード時には凝縮器として機能する。
室内膨張機構13は、冷媒液配管11に設けられており、冷房モード時に室内熱交換器12へ流入する冷媒を減圧膨張させる。室内膨張機構13としては、例えば、キャピラリーチューブや電子膨張弁が用いられる。
The
The
図2は、圧縮機4の概略構成を示す図である。
圧縮機4は、内部に冷媒及び潤滑用のオイルが密閉される上記ケース22と、ケース22内に収納されるシリンダ18(圧縮部)とを備えた密閉型圧縮機である。シリンダ18は、外部駆動源によって駆動され、例えば、外部駆動源としてのガスエンジンで駆動されるプーリー27を介して回転駆動される。
FIG. 2 is a diagram illustrating a schematic configuration of the
The
上下に長いシリンダ18は、ケース22の側面近傍に立てて配置され、吸込口4bの末端は、シリンダ18の上面に接続されている。シリンダ18は、冷媒をケース22内に吐出するシリンダ出口19(圧縮部の出口)を側面に備え、吸込口4bから吸い込まれてシリンダ18で圧縮された冷媒は、シリンダ出口19からケース22内で横方向へ吐出される。シリンダ出口19には、シリンダ出口19から吐出される冷媒に含まれるオイルを簡易的に冷媒から分離する網状のオイル分離体20を備える。また、シリンダ18は、シリンダ18内にオイルを吸い込む給油口21をシリンダ出口19の下方に備える。
ケース22内に貯留されるオイルは、ケース22の底面から順に溜まり、貯留されるオイル量が増加することで、オイルレベルL(オイルの液面位置)は上昇する。シリンダ出口19から突出されたガス冷媒は、ケース22内においてオイルの液面の上方に存在している。
The vertically
The oil stored in the
図3は、圧縮機4及びオイルセパレータ5の周辺の構成を示す図である。図4は、オイルセパレータ5の断面図である。
オイルセパレータ5は、略円筒形状の両端を閉じるようにして形成されたセパレータケース40を備える。セパレータケース40は、上下方向に延びる略円筒状の筒状部41と、筒状部41の上端部を閉じる天部42と、筒状部41の下端部を閉じる底部43とを備える。
吐出管14の一端は、圧縮機4のケース22の上部の吐出口4aに接続され、吐出管14の他端は、セパレータケース40の天部42の天部接続部42aに接続されている。また、天部42には、ガス冷媒配管10が接続されており、オイルセパレータ5で分離されたガス冷媒は、ガス冷媒配管10を通って四方弁6側へ流れる。
FIG. 3 is a diagram showing a configuration around the
The
One end of the
オイルセパレータ5の底部43の底部接続部43aには、オイル戻し管31の一端が接続されており、オイル戻し管31の他端は、冷媒戻し管30に接続されている。
オイル戻し管31には、オイル戻し管31内のオイルの流れを調整する抵抗部が設けられており、本実施の形態では、この抵抗部として電子膨張弁17(開閉弁)が使用されている。制御部23は、電子膨張弁17を制御してオイル戻し管31の流路を開閉し、オイルセパレータ5から圧縮機4へ最適量のオイルを戻す。
One end of an
The
接続管15の一端は、圧縮機4のケース22のケース側面33に接続され、接続管15の他端は、オイルセパレータ5の筒状部41の側面接続部41aに接続されている。側面接続部41aは、オイルセパレータ5の上下方向において、天部接続部42aの下方且つ底部接続部43aの上方に設けられている。すなわち、接続管15は、天部接続部42aと底部接続部43aとの間の高さ位置でセパレータケース40内に開口している。
また、図2に示すように、接続管15の一端がケース側面33に接続される接続管接続部33aは、シリンダ出口19よりも下方、且つ、給油口21よりも上方に配置されている。すなわち、接続管15の一端は、シリンダ出口19と給油口21との間の高さ位置でケース22内に開口している。
One end of the
Further, as shown in FIG. 2, the connecting
オイルセパレータ5は、遠心式の分離機であり、吐出管14の他端は、吐出管14から吐出されるガス冷媒とオイルとの気液混合流体が、筒状部41の内周面に沿って流れるように、筒状部41の内周面の接線方向を指向して配置されている。詳細には、オイルセパレータ5内に流入した上記気液混合流体は、筒状部41の内周面に沿ってオイルセパレータ5内を螺旋状に旋回しながら下降し、旋回中にオイルミストが筒状部41の内周面に付着することで、オイルが分離される。分離されたオイルは、下方に移動してセパレータケース40内に貯留される。
The
また、図4を参照し、接続管15の他端は、吐出管14の他端と同様に、接続管15から吐出される気液混合流体が、筒状部41の内周面に沿って流れるように、筒状部41の内周面の接線方向を指向して配置されている。このため、接続管15から吐出される気液混合流体によっても旋回流の形成を促進でき、オイルを効率良く分離できる。
セパレータケース40内に開口する接続管15の他端の開口径は、セパレータケース40内の吐出管14の開口径よりも小さく、セパレータケース40内のオイル戻し管31の開口径よりも大きい。
Further, referring to FIG. 4, the other end of the
The opening diameter of the other end of the
本実施の形態の冷房モード時の動作について説明する。
冷房モード時は、圧縮機4から吐出された冷媒は、オイルセパレータ5、四方弁6、及び室外熱交換器7の順に導かれ、室外熱交換器7で室外ファンの送風を受けて凝縮液化される。その後、冷媒は、室外熱交換器7、室内膨張機構13及び室内熱交換器12の順に流れる。この室内熱交換器12では、室内膨張機構13で減圧膨張された低温低圧の冷媒が、室内ファンにより送風された空気との熱交換によって蒸発することで、室内熱交換器12を通過する空気が冷却される。その後、冷媒は、室内熱交換器12、四方弁6及びアキュムレータ9を順に流れて、再び圧縮機4に吸引される。
Operation in the cooling mode of the present embodiment will be described.
In the cooling mode, the refrigerant discharged from the
上記の動作において、圧縮機4から吐出されたガス冷媒に含まれるオイルは、オイルセパレータ5でガス冷媒から分離されるが、完全に分離されることはなく、少量のオイルはガス冷媒とともに冷凍回路50を循環して、再び圧縮機4に戻る。
このため、室外機2と室内機3との設置距離が離れていたり、高低差があったりするなど、空気調和装置1の設置状況によっては冷凍回路50を循環するオイル量が増加し、圧縮機4でのオイル不足を招く可能性がある。
そうした状況を想定し、このような空気調和装置では、安全を見てあらかじめオイルの封入量を多くして対応しているのが通例である。
In the above operation, the oil contained in the gas refrigerant discharged from the
For this reason, the amount of oil circulating through the
Assuming such a situation, such an air conditioner usually responds by increasing the amount of oil filled in advance for safety.
しかし、空気調和装置1の設置状況が、室外機2と室内機3との設置距離が近く、高低差もない場合、圧縮機4のケース22内のオイルが過剰となり、シリンダ18で圧縮されたガス冷媒はシリンダ出口19から、オイル液体内に吐出されることとなる。その場合、圧縮されたガス冷媒がオイル液体内に拡散し、多数の気泡が生じる、所謂オイルフォーミング状態となる。圧縮機4内でオイルフォーミングが発生すると、圧縮機4からのオイル吐出量が増加するとともに、想定以上のオイルがオイルセパレータ5に流れ込み、オイルセパレータ5の所定の分離能力を超過し、分離能力が低下する。さらに、分離能力が低下したオイルセパレータ5に流れ込んだオイルは、そのまま冷凍回路50内に流れ、接続配管や熱交換器内に滞留して流路を狭くすることで、冷媒圧力損失を増加させたり、熱交換器で冷媒と空気との熱交換を阻害したりして、空気調和装置1の性能低下を引き起こす。
However, when the installation condition of the
ここで、圧縮機4のケース22内のオイルが過剰となった場合、つまり、ケース22内のオイルレベルLがケース22内における接続管15の開口位置より上方となった場合の本実施の形態の動作について、図2を参照しながら説明する。
シリンダ18で圧縮されたガス冷媒は、吐出口4aから吐出管14を通ってオイルセパレータ5に流入する。吐出管14をガス冷媒が通過する際、ガス冷媒には圧力損失が生じる。このためケース22内の冷媒圧力とオイルセパレータ5内の冷媒圧力とには差圧が生じ、ケース22内の冷媒圧力は、オイルセパレータ5内の冷媒圧力よりも大きくなる。
Here, when the oil in the
The gas refrigerant compressed in the
ケース22内のオイルレベルLが過剰となり、オイルレベルLが接続管15の開口位置より上方になると、上記圧力差により圧縮機4内の余剰オイルは、上記開口から接続管15に流入し、接続管15を通ってオイルセパレータ5内に移動する。ケース22内のオイルが接続管15を通ってオイルセパレータ5に移動し、オイルレベルLが接続管15の開口位置と同等まで下がると、接続管15にはガス冷媒及びオイルが混合して流れる。そして、オイルレベルLが接続管15の開口位置よりも低下すると、オイルは、接続管15に流れなくなり、オイルセパレータ5へ移動しなくなる。
このように、ケース22内のオイルレベルLが過剰になると、余剰オイルが接続管15を通ってオイルセパレータ5に流れるため、オイルレベルLがシリンダ出口19に達することを防止でき、オイルフォーミングの発生を防止できる。
When the oil level L in the
As described above, when the oil level L in the
オイルセパレータ5内に貯留されたオイルは、オイルセパレータ5の底部43に開口したオイル戻し管31と、冷媒戻し管30とを通り、圧縮機4の吸込口4bへ還流する。オイル戻し管31に設けられた電子膨張弁17の開度は、空気調和装置1の使用し得る負荷条件、及び空気調和装置1の大きさ、及び、圧縮機4の回転数に基づいて、オイルレベルLが給油口21よりも上方になるように制御部23により決定される。このため、オイルフォーミングの発生を防止できるとともに、ケース22内のオイルレベルLの低下を防止して、シリンダ18の潤滑不良を防止できる。
The oil stored in the
吐出管14には、圧縮機4から吐出されたガス冷媒の温度を検出する第1の温度センサ24が設けられている。接続管15には、ケース22内から接続管15に流入するオイル及びガス冷媒の温度を検出する第2の温度センサ25が設けられている。第1の温度センサ24及び第2の温度センサ25は、制御部23に接続されている。
図2に示すように、ケース22内のオイルレベルLが接続管15の開口位置より上方にある場合、吐出管14には、圧縮機4で圧縮された高温・高圧のガス冷媒が流れ、接続管15には、圧縮されたガス冷媒よりも低温なケース22内のオイルが流れる。このため、第1の温度センサ24の検知温度Tdisが第2の温度センサ25の検知温度Toilよりも高くなり、検知温度Tdisと検知温度Toilとの間に差が生じる。
The
As shown in FIG. 2, when the oil level L in the
図5は、オイルレベルLが接続管15の開口位置より下方にある状態の圧縮機4を示す図である。
図5に示すように、ケース22内のオイルレベルLが接続管15の開口位置より下方にある場合、吐出管14及び接続管15には、共に高温・高圧のガス冷媒が流れるため、第1の温度センサ24の検知温度Tdisと第2の温度センサ25の検知温度Toilとはほぼ同じとなる。
FIG. 5 is a diagram showing the
As shown in FIG. 5, when the oil level L in the
制御部23は、検知温度Tdis及び検知温度Toilに基づいて、ケース22内のオイルレベルLを判定する。一例として、制御部23は、第1の温度センサ24と第2の温度センサ25との検知温度の差である検知温度Tdis−検知温度Toil(以下、簡略化のため符号のみで示す)が5(K)以上である場合には、ケース22内のオイルレベルLは接続管15の開口位置より上方にあると判別し、Tdis−Toilが5(K)未満である場合には、ケース22内のオイルレベルLは接続管15の開口位置より下方にあると判別する。
The
さらに、制御部23は、ケース22内のオイルレベルLが接続管15の開口位置より上方にあると判別した場合、オイル戻し管31に設けた電子膨張弁17の開度を小さくし、ケース22内のオイルレベルLが接続管15の開口位置より下方にあると判別した場合、電子膨張弁17の開度を大きくする制御を行う。
Further, when the
図6は、制御部23による電子膨張弁17の開度制御を示すフローチャートである。
まず、制御部23は、空気調和装置1の運転開始に伴い、オイル戻し管31に設けられた電子膨張弁17の初期開度を設定する(ステップS1)。初期開度は電子膨張弁17が全開となる開度が望ましい。一例として0stepから480stepで開度調整可能な電子膨張弁であれば、制御部23は、開度を480stepに設定する。
FIG. 6 is a flowchart showing the opening degree control of the
First, the
次いで、制御部23は、電子膨張弁17の初期開度の設定から任意の時間だけ待機し(ステップS2)、任意の時間の経過後に電子膨張弁17の開度を一定stepだけ閉じ(ステップS3)、電子膨張弁17の開度があらかじめ設定された所定の開度となったか否かを判別する(ステップS4)。電子膨張弁17の開度が所定の開度に達していない場合(ステップS4:No)、制御部23は、ステップS2に戻る。すなわち、制御部23は、任意の時間経過毎に電子膨張弁17の開度を一定stepだけ閉じ、この動作をあらかじめ設定された所定の開度となるまで繰り返す。一例として、制御部23は、運転開始後1分毎に10stepずつ閉操作を行い、電子膨張弁17の開度が、半分の開度である240stepとなるまで繰り返す。
Next, the
電子膨張弁17の開度が所定の開度である240stepに達した場合(ステップS4:Yes)、制御部23は、検知温度の差であるTdis−Toilが所定の温度差より大きいか否かを判別する(ステップS5)。上記所定の温度差は、例えば、5(K)である。
Tdis−Toilが所定の温度差よりも大きいと判別した場合(ステップS5:Yes)、すなわち、図2のようにケース22内のオイルレベルLが接続管15の開口位置より上方にあると判別した場合、制御部23は、電子膨張弁17の開度が0step(全閉)であるか否かを判別する(ステップS6)。
When the opening degree of the
When it is determined that Tdis-Toil is larger than the predetermined temperature difference (step S5: Yes), that is, it is determined that the oil level L in the
電子膨張弁17の開度が全閉でない場合(ステップS6:No)、制御部23は、電子膨張弁17の開度を一定のstep、例えば10stepだけ閉じ(ステップS7)、この状態で一定の時間、例えば1分だけ待機し(ステップS8)、ステップS5に戻り、Tdis−Toilが所定の温度差より大きいか否かを再び判別する。
このように、オイルレベルLが過剰な場合、電子膨張弁17を閉じていくことで、オイル戻し管31を通るオイル量が減少し、オイルセパレータ5からケース22に戻るオイルは減少する。このため、ケース22内のオイル量は、吐出管14からオイルセパレータ5へ吐出されるオイルによって減少する一方となり、ケース22のオイルレベルLは低下する。
そして、制御部23は、ステップS5からステップS8までの動作を、Tdis−Toilが所定の温度差よりも小さいと判別されるまで(ステップS5:No)、すなわち、ケース22内のオイルレベルLが接続管15の開口位置より下方にあると判別されるまで繰り返し行う。また、電子膨張弁17の開度が全閉である場合(ステップS6:Yes)、制御部23は、その状態で一定の時間だけ待機し(ステップS8)、ステップS5に戻る。
When the opening degree of the
Thus, when the oil level L is excessive, the amount of oil passing through the
Then, the
つまり、ケース22内のオイルレベルLが接続管15の開口位置より上方にあると判別した場合、制御部23は、一定の時間毎に電子膨張弁17を段階的に閉じる動作を、ケース22内のオイルレベルLが接続管15の開口位置より下方にあると判別されるまで行う。このように、オイルレベルLが過剰な場合に、電子膨張弁17を一定の時間毎に段階的に閉じていくため、ケース22内のオイルレベルLの過剰な低下を防止しながら、オイルレベルLを適正なレベルに調整することができる。
That is, when it is determined that the oil level L in the
Tdis−Toilが所定の温度差よりも小さいと判別された場合(ステップS5:No)、すなわち、図5のようにケース22内のオイルレベルLが接続管15の開口位置より下方にあると判別された場合、制御部23は、電子膨張弁17の開度を一定のstep、例えば10stepだけ開き(ステップS9)、電子膨張弁17の開度が480step(全開)であるか否かを判別する(ステップS10)。電子膨張弁17が全開でない場合(ステップS10:No)、制御部23は、電子膨張弁17の開度を一定のstep、例えば10stepだけ開き(ステップS11)、この状態で一定の時間、例えば1分だけ待機し(ステップS12)、ステップS5に戻り、Tdis−Toilが所定の温度差より大きいか否かを再び判別する。
このように、オイルレベルLが低い場合、電子膨張弁17を開いていくことで、オイル戻し管31を通るオイル量が増加し、オイルセパレータ5からケース22に戻るオイルは増加する。このため、ケース22内のオイル量は、吐出管14からオイルセパレータ5へ吐出されるオイルに対して増加する一方となり、ケース22のオイルレベルLは上昇する。
If it is determined that Tdis-Toil is smaller than the predetermined temperature difference (step S5: No), that is, it is determined that the oil level L in the
Thus, when the oil level L is low, by opening the
そして、制御部23は、ステップS5、及びステップS9からステップS12までの動作を、Tdis−Toilが所定の温度差よりも大きいと判別されるまで(ステップS5:Yes)、すなわち、ケース22内のオイルレベルLが接続管15の開口位置より上方にあると判別されるまで繰り返し行う。また、電子膨張弁17の開度が全開である場合(ステップS10:Yes)、制御部23は、その状態で一定の時間だけ待機し(ステップS12)、ステップS5に戻る。
つまり、ケース22内のオイルレベルLが接続管15の開口位置より下方にあると判別した場合、制御部23は、一定の時間毎に電子膨張弁17を段階的に開く動作を、ケース22内のオイルレベルLが接続管15の開口位置より上方にあると判別されるまで行う。このように、オイルレベルLが低下した場合に、電子膨張弁17を一定の時間毎に段階的に開いていくため、ケース22内のオイルレベルLの過剰な増加を防止しながら、オイルレベルLを適正なレベルに調整することができる。
Then, the
That is, when it is determined that the oil level L in the
また、本実施の形態では、制御部23は、接続管15をオイルが通過しているか否かによって変化する所定の温度差を基準に、電子膨張弁17を開閉してケース22内のオイルレベルLを調整するため、オイルレベルLは、接続管15の開口位置近傍で上下に行き来する。このため、オイルレベルLを、シリンダ出口19と給油口21との間の適正位置に保つことができ、オイルフォーミングの発生及びシリンダ18の潤滑不足を防止できる。
Further, in the present embodiment, the
以上説明したように、本発明を適用した実施の形態によれば、冷凍回路50は、ケース22内にシリンダ18を密閉した圧縮機4を備え、圧縮機4の吐出口4aにオイルセパレータ5を接続し、オイルセパレータ5に溜まるオイルを圧縮機4の吸込口4bに戻す戻し回路16を備え、ケース22とオイルセパレータ5とを連通する接続管15を備え、接続管15は、シリンダ18のシリンダ出口19よりも下方の位置でケース22に接続される。これにより、ケース22内に溜まるオイルは、シリンダ出口19よりも下方に位置する接続管15の位置まで満たされると、接続管15を通ってオイルセパレータ5に流れるため、オイルレベルLがシリンダ出口19に達することを防止できる。このため、オイルフォーミングの発生を防止して、冷凍回路50の性能低下を防止できる。
As described above, according to the embodiment to which the present invention is applied, the
また、接続管15は、吐出口4aをオイルセパレータ5に接続する吐出管14よりも下方の位置、且つ、戻し回路16とオイルセパレータ5との接続部である底部接続部43aよりも上方の位置で、オイルセパレータ5に接続されるため、オイルセパレータ5のオイルの分離機能に影響することなくオイルをオイルセパレータ5に流すことができるとともに、オイルセパレータ5から戻し回路に効率良くオイルを供給できる。
The
また、冷凍回路50は、吐出管14に設けられる第1の温度センサ24と、接続管15に設けられる第2の温度センサ25とを備え、第1の温度センサ24及び第2の温度センサ25が検出した温度の差に基づいて、ケース22内のオイルレベルLを検出する制御部23を備えるため、簡単な構成でケース22内のオイルレベルLを検出できる。
The
さらに、戻し回路16は、一端がオイルセパレータ5内に開口し、他端が圧縮機4の吸込口4bに連絡されるとともに、戻し回路16の流路を開閉する電子膨張弁17を備え、制御部23は、オイルレベルLが接続管15の接続位置よりも上方の位置にあると検出した場合は、電子膨張弁17を閉じる閉制御を行い、オイルレベルLが接続管15の接続位置よりも下方の位置にあると検出した場合は、電子膨張弁17を開く開制御を行う。これにより、ケース22内のオイルレベルLは、接続管15の接続位置の近傍で上下に行き来を繰り返して略一定に保たれるため、オイルレベルLを適正にでき、オイルフォーミングの発生を防止して、冷凍回路50の性能低下を防止できる。
Further, the
なお、上記実施の形態は本発明を適用した一態様を示すものであって、本発明は上記実施の形態に限定されるものではない。
上記実施の形態では、制御部23は、第1の温度センサ24及び第2の温度センサによって温度を検出するものとして説明したが、温度の検出は、管を流れる流体の温度を直接検出しても良く、また、管の温度を介して間接的に検出しても良い。
In addition, the said embodiment shows the one aspect | mode which applied this invention, Comprising: This invention is not limited to the said embodiment.
In the above embodiment, the
4 圧縮機(密閉型圧縮機)
4a 吐出口
4b 吸込口
5 オイルセパレータ
14 吐出管
15 接続管
16 戻し回路
17 電子膨張弁(開閉弁)
18 シリンダ(圧縮部)
19 シリンダ出口(圧縮部の出口)
22 ケース
23 制御部
24 第1の温度センサ
25 第2の温度センサ
50 冷凍回路
4 compressors (sealed compressors)
18 cylinders (compression section)
19 Cylinder outlet (compressor outlet)
22
Claims (4)
前記制御部は、前記オイルレベルが前記接続管の接続位置よりも上方の位置にあると検出した場合は、前記開閉弁を閉じる閉制御を行い、前記オイルレベルが前記接続管の接続位置よりも下方の位置にあると検出した場合は、前記開閉弁を開く開制御を行うことを特徴とする請求項3記載の冷凍回路。 The return circuit includes an open / close valve that opens at one end in the oil separator and communicates with the other end to the suction port of the hermetic compressor and opens and closes the flow path of the return circuit,
When the control unit detects that the oil level is above the connection position of the connection pipe, the control unit performs a closing control to close the on-off valve, and the oil level is higher than the connection position of the connection pipe. 4. The refrigeration circuit according to claim 3, wherein when it is detected that the valve is in a lower position, an opening control for opening the on-off valve is performed.
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