JP2016173202A - ヒートポンプ - Google Patents

Abstract

【課題】圧縮機から吐出された冷媒内のオイルを回収し、そのオイルをオイル戻し流路を用いて圧縮機に戻すヒートポンプにおいて、オイル戻し流路の異常を高精度に且つ早期に検出する。
【解決手段】ヒートポンプ１０は、冷媒を吐出する圧縮機１６Ａ、１６Ｂと、圧縮機１６Ａ、１６Ｂから吐出された冷媒からオイルを分離するオイルセパレータ３０と、オイルセパレータ３０によって分離されたオイルを圧縮機１６Ａ、１６Ｂに戻すオイル戻し流路８０と、オイル戻し流路８０内の圧力を検出する圧力センサ８６Ａ、８６Ｂと、圧力センサ８６Ａ、８６Ｂに対してオイルセパレータ側および圧縮機側のオイル戻し流路８０の部分に設けられた第１および第２の圧損部材８４Ａ、８８Ａ、８４Ｂ、８８Ｂと、圧力センサ８６Ａ、８６Ｂの検出圧力が圧縮機１６Ａ、１６Ｂの吸入圧力を超え且つ吐出圧力未満の圧力である場合に圧縮機１６Ａ、１６Ｂの出力を上げる制御装置とを有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、ヒートポンプに関する。

従来より、圧縮機から吐出された冷媒に含まれる冷凍機油（オイル）をオイルセパレータによって回収し、その回収したオイルを圧縮機に戻すヒートポンプが知られている。例えば、特許文献１に記載されたヒートポンプは、オイルセパレータによって回収されたオイルを圧縮機に戻すためのオイル戻し流路を備える。そのオイル戻し流路には、開閉弁とキャピラリとが設けられている。また、キャピラリに対してオイルセパレータ側のオイル戻し流路の部分でオイルの圧力を検出する圧力センサが設けられている。特許文献１に記載されたヒートポンプは、圧力センサの検出圧力と圧縮機の吐出圧力または吸入圧力とを比較することにより、破損や詰まりなどのオイル戻し流路の異常を検出するように構成されている。

特開２０１２−８２９９２号公報

ところが、特許文献１に記載されたヒートポンプの場合、オイル戻し流路内を正常にオイルが流れているときも、キャピラリが閉塞しているときも、圧力センサは、圧縮機の吐出圧力に近い圧力を検出しうる。そのため、オイル戻し流路の異常の検出精度が低い。

この代わりとして、オイル戻し流路の異常の検出が、オイル戻し流路内のオイルの温度と圧縮機の吐出温度との比較に基づいて実行されている。オイル戻し流路内のオイルの温度が圧縮機の吐出温度に近いとき、オイル戻し流路が正常であると判定される。

ただし、この場合、ヒートポンプの起動時にオイルセパレータに多量のオイルが貯留されていると、オイル戻し流路内のオイルの温度が圧縮機の吐出温度に近い温度になるまでに時間がかかる。そのため、ヒートポンプが起動してからしばらくの間は、オイル戻し流路内を正常にオイルが流れているにもかかわらず、オイル戻し流路が異常と判定される。したがって、ヒートポンプが起動してしばらくの間は、オイル戻し流路の異常判定を実行することができない。

また、圧縮機が複数基あって、複数の圧縮機それぞれから吐出された冷媒が合流し、その合流した冷媒からオイルを一基のオイルセパレータが回収する構成のヒートポンプが存在する。この場合、オイル戻し流路がオイルセパレータから始まり、複数に分岐して複数の圧縮機それぞれに接続する。また、複数の分岐路それぞれに開閉弁と温度センサとが設けられる。このような構成においては、オイル戻し流路の複数の分岐路それぞれのオイル温度の差に基づいて、オイル戻し流路の異常を検出する。

例えば、圧縮機が二台あって、オイル戻し流路が二つに分岐する場合、二つの分岐路内のオイルの温度差に基づいてオイル戻し流路の異常を検出する。例えば、一台の圧縮機のみが駆動している場合、すなわち停止中の圧縮機に接続する分岐路上の開閉弁が閉じつつ駆動中の圧縮機に接続する分岐路上の開閉弁が開いている場合、２つの分岐路内のオイルの間に温度差が生じる。このとき、温度差が生じないのであれば、停止中の圧縮機に対応する開閉弁が正常に閉じていないまたは駆動中の圧縮機に対応する開閉弁が正常に開いていない異常が発生している。

だたし、停止直後の圧縮機の余熱によって該圧縮機近傍のオイルの温度がしばらく下がらない。したがって、温度センサが圧縮機近傍の分岐路の部分に設けられている場合、駆動中の圧縮機に対応する温度センサの検出温度と、停止直後の圧縮機に対応する温度センサの検出温度との間に、温度差がしばらく生じない。したがって、複数の圧縮機のいずれかが停止してしばらくの間は、オイル戻し流路の異常の判定を実行することができない。

そこで、本発明は、圧縮機から吐出された冷媒内のオイルをオイルセパレータによって回収し、その回収したオイルをオイル戻し流路を用いて圧縮機に戻すヒートポンプにおいて、オイル戻し流路の異常を高精度に且つ早期に検出することを課題とする。

上記技術的課題を解決するために、本発明の一態様によれば、
冷媒を圧縮して吐出する圧縮機と、
圧縮機から吐出された冷媒からオイルを分離するオイルセパレータと、
オイルセパレータによって分離されたオイルを圧縮機に戻すオイル戻し流路と、
オイル戻し流路内の圧力を検出する圧力センサと、
圧力センサに対してオイルセパレータ側および圧縮機側のオイル戻し流路の部分に設けられた第１および第２の圧損部材と、
圧力センサの検出圧力が圧縮機の吸入圧力を超え且つ吐出圧力未満の圧力である場合に、圧縮機を制御して該圧縮機の出力を上げる制御装置と、を有するヒートポンプが提供される。

本発明によれば、圧縮機から吐出された冷媒内のオイルをオイルセパレータによって回収し、その回収したオイルをオイル戻し流路を用いて圧縮機に戻すヒートポンプにおいて、オイル戻し流路の異常を高精度に且つ早期に検出することができる。

本発明の一実施の形態に係るヒートポンプの構成を示す回路図 オイル戻り流路周辺の回路図

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。

図１は、本発明の一実施の形態に係るヒートポンプの構成を示す回路図である。本実施の形態の場合、ヒートポンプは、空気調和機に組み込まれているヒートポンプである。図１において、実線は、冷媒が流れる冷媒流路（冷媒管）を示し、破線は、冷凍機油（オイル）が流れるオイル流路（オイル管）を示している。また、図１に示す回路図では、説明を簡略化するために、フィルタなどのヒートポンプの構成要素が省略されている。

図１に示すように、ヒートポンプ１０は、外気と熱交換を行う室外機１２と、室内空気と熱交換を行う少なくとも一基の室内機１４とを有する。なお、本実施の形態の場合、ヒートポンプ１０は二基の室内機１４を有する。

室外機１２は、冷媒を圧縮して吐出する圧縮機１６Ａ、１６Ｂと、冷媒と外気との熱交換を行う熱交換器１８と、四方弁２０とを有する。一方、室内機１４は、冷媒と室内空気との熱交換を行う熱交換器２２を有する。

圧縮機１６Ａ、１６Ｂは、ガスエンジン２４によって駆動される。本実施の形態の場合、二基の圧縮機１６Ａ、１６Ｂと一基のガスエンジン２４とが室外機１２に搭載されている。また、一基のガスエンジン２４によって圧縮機１６Ａ、１６Ｂの少なくとも一方が選択的に駆動される。なお、圧縮機１６Ａ、１６Ｂを駆動する駆動源は、ガスエンジン２４に限らず、例えばモータやガソリンエンジンなどであってもよい。

圧縮機１６Ａ、１６Ｂの吐出ポート１６ａａ、１６ｂａの少なくとも一方から吐出された高温・高圧のガス状冷媒は、四方弁２０によって室外機１２の熱交換器１８または室内機１４の熱交換器２２に向けられる。暖房運転の場合、圧縮機１６Ａ、１６Ｂから吐出されたガス状冷媒は、室内機１４の熱交換器２２に送られる。一方、冷房運転の場合、ガス状冷媒は室外機１２の熱交換器１８に送られる。

圧縮機１６Ａ、１６Ｂの吐出経路上、すなわち圧縮機１６Ａ、１６Ｂの吐出ポート１６ａａ、１６ｂａと四方弁２０との間の冷媒流路上には、冷媒に含まれるオイルを分離するオイルセパレータ３０が設けられている。

暖房運転の場合、圧縮機１６Ａ、１６Ｂの少なくとも一方から吐出されて四方弁２０（実線）を通過した高温・高圧のガス状冷媒は、少なくとも一基の室内機１４の熱交換器２２で室内空気（温度調節対象）と熱交換を行う。すなわち、熱交換器２２を介して、冷媒から室内空気に熱が移動する。その結果、冷媒は、低温・高圧の液状態にされる。

なお、室内機１４それぞれは、開度調節可能な膨張弁３２を備える。膨張弁３２は、冷媒流路上において、室内機１４の熱交換器２２と室外機１２の熱交換器１８との間に位置するように、室内機１４に設けられている。膨張弁３２が開弁状態のとき、冷媒は室内機１４の熱交換器２２を通過することができる。室内機１４が停止しているとき、膨張弁３２は閉じている。また、暖房運転時には、膨張弁３２は全開状態である。

レシーバ３４が室外機１２に設けられている。暖房運転時、レシーバ３４は、室内機１４の熱交換器２２で室内空気と熱交換を行った後の低温・高圧の液状冷媒を一時的に蓄えるバッファタンクである。室内機１４の熱交換器２２から流出した液状冷媒は、逆止弁３６を通過してレシーバ３４内に流入する。

暖房運転時、レシーバ３４内の低温・高圧の液状冷媒は、室外機１２の熱交換器１８に送られる。レシーバ３４と熱交換器１８との間の冷媒流路には、逆止弁３８と膨張弁４０とが設けられている。膨張弁４０は、開度調節可能な膨張弁である。暖房運転時において、膨張弁４０は圧縮機１６Ａまたは１６Ｂの吸入ポート１６ａｂまたは１６ｂｂの冷媒過熱度が所定温度以上となるように開度を制御される。なお、吸入ポート１６ａｂまたは１６ｂｂの冷媒過熱度は、圧力センサ６８の検出圧力から定まる飽和蒸気圧温度と温度センサ６６の検知温度との温度差のことであり、検出温度が飽和蒸気圧温度よりも所定温度(例えば、５℃)以上となるように制御される。レシーバ３４から流出した低温・高圧の液状冷媒は、膨張弁４０によって膨張され（減圧され）、低温・低圧の液状態（霧状態）にされる。なお、運転状態に応じて温度センサ６６の検知温度の代わりに蒸発補助用熱交換器６４を通過した冷媒との合流箇所よりも下流の冷媒経路に設けた（不図示の）温度センサの検知温度を使用して冷媒過熱度を算出する。

暖房運転時、膨張弁４０を通過した低温・低圧の液状冷媒は、室外機１２の熱交換器１８で外気と熱交換を行う。すなわち、熱交換器１８を介して、外気から冷媒に熱が移動する。その結果、冷媒は、低温・低圧のガス状態にされる。

アキュムレータ４２が室外機１２に設けられている。暖房運転時、アキュムレータ４２は、室外機１２の熱交換器１８で外気と熱交換を行った後の低温・低圧のガス状冷媒を一時的に蓄える。アキュムレータ４２は、圧縮機１６Ａ、１６Ｂの吸入経路（圧縮機１６Ａ、１６Ｂの吸入ポート１６ａｂ、１６ｂｂと四方弁２０との間の冷媒流路）に設けられている。

アキュムレータ４２内の低温・低圧のガス状冷媒は、圧縮機１６Ａ、１６Ｂの少なくとも一方の内部に吸入されて圧縮される。その結果、冷媒は、高温・高圧のガス状態にされ、暖房運転時には再び室内機１４の熱交換器２２に向かって送られる。

また、アキュムレータ４２に流入する冷媒は、通常、上記膨張弁４０または後述の膨張弁３２の開度制御によってガス状冷媒だけなので、開閉弁６２は、通常の空調運転では開かれている。そして、開閉弁６２は、停止中および起動初期や空調負荷の急減時等で液状冷媒が存在する期間閉じられ、液状冷媒がアキュムレータ４２内に貯められる。

さらに、ヒートポンプ１０は、暖房運転時の冷媒流れにおいて熱交換器１８と並列に蒸発補助用熱交換器６４を有する。

熱交換器１８による熱交換だけでは、吸入ポート１６ａｂまたは１６ｂｂの冷媒過熱度が所定温度以上とならないような場合、例えば、外気温度０℃未満の場合に蒸発補助用熱交換器６４の方にレシーバ３４の液状冷媒を流す。そのために、レシーバ３４と蒸発補助用熱交換器６４との間には、開度調節可能な膨張弁７０が設けられている。

ヒートポンプ１０の制御装置（図示せず）は、吸入ポート１６ａｂまたは１６ｂｂの冷媒過熱度が所定温度以下の場合、膨張弁７０を開く。

膨張弁７０が開くと、レシーバ３４から蒸発補助用熱交換器６４の方に液状冷媒の少なくとも一部が、膨張弁７０を流れ、低温・低圧の霧状にされる。

膨張弁７０を通過した霧状の冷媒は、蒸発補助用熱交換器６４で、例えばガスエンジン２４の高温な排気ガスや冷却水など（すなわちガスエンジン２４の廃熱）によって加熱される。それにより、膨張弁７０を通過して蒸発補助用熱交換器６４に流入した霧状の冷媒は、高温・低圧のガス状態にされる。この蒸発補助用熱交換器６４で加熱された高温のガス状冷媒は、熱交換器１８を通過した冷媒よりも大きい過熱度となって四方弁２０とアキュムレータ４２との間の冷媒流路に合流する。それにより、四方弁２０を通過して圧縮機１６に戻るガス状冷媒に含まれる液状冷媒が、蒸発補助用熱交換器６４からの高温のガス状冷媒によって加熱されて蒸発する（ガス化する）。その結果として、アキュムレータ４２に流入する冷媒は、ほぼガス状態にされる。

一方、冷房運転の場合、圧縮機１６Ａ、１６Ｂの少なくとも一方から吐出された高温・高圧のガス状冷媒は、四方弁２０（二点鎖線）を介して、室外機１２の熱交換器１８に移動する。その熱交換器１８で外気と熱交換することにより、冷媒は、低温・高圧の液状態にされる。

熱交換器１８から流出した冷媒は、開閉弁５０および逆止弁５２を通過してレシーバ３４内に流入する。なお、この開閉弁５０は、暖房運転時には閉じている。

また、冷房運転時において、熱交換器１８から流出した冷媒は、開閉弁５０および逆止弁５２のみを介して、あるいは、場合によっては、それに加えて膨張弁４０および逆止弁５４も介してレシーバ３４内に流入する。

冷房運転時、レシーバ３４内に流入した冷媒は、逆止弁５６を通過して室内機１４の膨張弁３２を通過する。膨張弁３２を通過することにより、冷媒は、減圧されて冷温・低圧の液状態（霧状態）にされる。

膨張弁３２を通過した冷媒は、室内機１４の熱交換器２２を通過し、そこで室内空気と熱交換を行う。それにより、冷媒は、室内空気から熱を奪う（室内空気を冷却する）。その結果として、冷媒は、低温・低圧のガス状態にされる。そして、熱交換器２２を流出した冷媒は、四方弁２０、アキュムレータ４２を通過して圧縮機１６Ａ、１６Ｂの少なくとも一方に戻る。

また、冷房効率を向上させるために、ヒートポンプ１０は、レシーバ３４から逆止弁５６に向かう冷媒を冷却するための冷却用熱交換器５８を有する。

冷却用熱交換器５８は、レシーバ３４から逆止弁５６に向かう液状冷媒と霧状冷媒との間で熱交換が行われるように、すなわち液状冷媒を霧状冷媒で冷却するように構成されている。この霧状冷媒は、冷却用熱交換器５８から逆止弁５６に向かう液状冷媒の一部を膨張弁６０によって霧状にしたもの（減圧したもの）である。この膨張弁６０は、冷却用熱交換器５８による液状冷媒の冷却を選択的に行うために、開度調節可能な弁である。

ヒートポンプ１０の制御装置（図示せず）が膨張弁６０を制御することによって該膨張弁６０が少なくとも部分的に開くと、冷却用熱交換器５８を通過して逆止弁５６を通過する前の液状冷媒の一部が膨張弁６０を通過して霧状にされる（減圧される）。膨張弁６０によって霧状にされた冷媒は、冷却用熱交換器５８内に流入し、レシーバ３４から流出して逆止弁５６を通過する前の液状冷媒から熱を奪い、それによりガス化する。その結果として、室内機１４の熱交換器２２に、膨張弁６０が閉じた状態の時に比べて低温な液状冷媒が流入する。

一方、レシーバ３４から流出して逆止弁５６を通過する前の液状冷媒から熱を奪ったガス状冷媒は、冷却用熱交換器５８から圧縮機１６Ａ、１６Ｂに直接戻される。また、このガス状冷媒は、アキュムレータ４２に貯まる液状冷媒を蒸発させるために使用される。すなわち、開閉弁６２が開くことにより、アキュムレータ４２内の液状冷媒が、冷却用熱交換器５８から圧縮機１６Ａ、１６Ｂに戻るガス状冷媒に混合されてガス化し、圧縮機１６Ａ、１６Ｂに戻される。

これまでは、冷媒に関するヒートポンプ１０の構成要素について概略的に説明してきた。ここからは、オイルに関するヒートポンプ１０の構成について図２を参照しながら説明する。

上述したように、オイルセパレータ３０は、圧縮機１６Ａ、１６Ｂの少なくとも一方から吐出された冷媒からオイルを分離する（回収する）。オイルセパレータ３０によって回収されたオイルは、オイル戻し流路８０を介して圧縮機１６Ａ、１６Ｂに戻される。例えば、オイルは、圧縮機１６Ａ、１６Ｂのオイル溜めに直接戻される、あるいは、圧縮機１６Ａ、１６Ｂの吸入ポート１６ａｂ、１６ｂｂに流入する冷媒に混じって戻される。

本実施の形態の場合、ヒートポンプ１０は、二基の圧縮機１６Ａ、１６Ｂを有する。そのため、オイル戻し流路８０は、圧縮機１６Ａに接続される分岐路８０Ａと、圧縮機１６Ｂに接続される分岐路８０Ｂとに分岐している。

圧縮機１６Ａに接続されるオイル戻し流路８０の分岐路８０Ａには、オイルセパレータ３０側から順に、開閉弁８２Ａ、キャピラリ８４Ａ、圧力センサ８６Ａ、キャピラリ８８Ａが設けられている。一方、圧縮機１６Ｂに接続されるオイル戻し流路８０の分岐路８０Ｂには、オイルセパレータ３０側から順に、開閉弁８２Ｂ、キャピラリ８４Ｂ、圧力センサ８６Ｂ、キャピラリ８８Ｂが設けられている。

開閉弁８２Ａ、８２Ｂそれぞれは、対応する圧縮機１６Ａ、１６Ｂが駆動中である間は開いた状態で維持され、対応する圧縮機１６Ａ、１６Ｂが停止中である間は閉じた状態で維持される。これにより、駆動中の圧縮機のみにオイルが過不足なく供給される。

キャピラリ８４Ａ、８４Ｂ、８８Ａ、８８Ｂは、オイルセパレータ３０から圧縮機１６Ａ、１６Ｂに戻るオイルを減圧する圧損部材である。すなわち、圧縮機１６Ａ、１６Ｂの吐出圧力とほぼ等しい圧力でオイル戻し流路８０内を流れるオイルを、キャピラリ８４Ａ、８４Ｂ、８８Ａ、８８Ｂは減圧する。なお、圧損が生じるのであれば、キャピラリに限らず、例えば膨張弁であってもよい。

圧力センサ８６Ａ、８６Ｂは、対応するオイル戻し流路８０の分岐路８０Ａ、８０Ｂ内のオイルの圧力を検出する。圧力センサ８６Ａ、８６Ｂの検出圧力に基づいて、ヒートポンプ１０の制御装置は、オイル戻し流路８０の異常を検出する。そのオイル戻し流路８０の異常の検出方法について説明する。

図２に示すように、圧力センサ８６Ａは、キャピラリ８４Ａと８８Ａの間の分岐路８０Ａの部分で、オイルの圧力を検出する。同様に、圧力センサ８６Ｂは、キャピラリ８４Ｂと８８Ｂの間の分岐路８０Ｂの部分で、オイルの圧力を検出する。

圧縮機１６Ａ、１６Ｂが稼動中であってオイル戻し流路８０に異常がない場合、キャピラリ８４Ａ、８４Ｂに対して上流側のオイル戻し流路８０の部分（キャピラリ８４Ａ、８４Ｂとオイルセパレータ３０との間の部分）内の圧力は、ほぼ圧縮機１６Ａ、１６Ｂの吐出圧力Ｐ_ＯＵＴである。

一方、圧縮機１６Ａ、１６Ｂが稼動中であってオイル戻し流路８０に異常がない場合、キャピラリ８８Ａ、８８Ｂに対して下流側のオイル戻し流路８０の部分（キャピラリ８８Ａと圧縮機１６Ａとの間の分岐路８０Ａの部分およびキャピラリ８８Ｂと圧縮機１６Ｂとの間の分岐路８０Ｂの部分）内の圧力は、ほぼ圧縮機１６Ａ、１６Ｂの吸入圧力Ｐ_ＩＮである。

したがって、圧縮機１６Ａ、１６Ｂの稼動中において、オイル戻し流路８０に異常がない場合（正常である場合）、圧力センサ８６Ａ、８６Ｂは、圧縮機１６Ａ、１６Ｂの吸入圧力Ｐ_ＩＮを超え且つ吐出圧力Ｐ_ＯＵＴ未満の正常圧力値Ｐ_Ｎを検出する。具体的には、キャピラリ８４Ａ、８４Ｂ、８８Ａ、８８Ｂの圧損に基づく正常圧力値Ｐ_Ｎを検出する。

例えば、キャピラリ８４Ａ、８４Ｂ、８８Ａ、８８Ｂが同一である場合、オイル戻し流路８０が正常なときに圧力センサ８６Ａ、８６Ｂが検出する正常圧力値Ｐ_Ｎは、圧縮機１６Ａ、１６Ｂの吐出圧力Ｐ_ＯＵＴと吸入圧力Ｐ_ＩＮのほぼ中間の値である。

また例えば、オイルセパレータ３０側のキャピラリ８４Ａ、８４Ｂの圧損が圧縮機１６Ａ、１６Ｂ側のキャピラリ８８Ａ、８８Ｂの圧損に比べて大きい場合、オイル戻し流路８０が正常なときに圧力センサ８６Ａ、８６Ｂが検出する正常圧力値Ｐ_Ｎは、吸入圧力Ｐ_ＩＮに近い値である。

圧力センサ８６Ａ、８６Ｂによって検出された圧力が、正常圧力値Ｐ_Ｎではなく、吐出圧力Ｐ_ＯＵＴまたは吸入圧力Ｐ_ＩＮに近い圧力を検出した場合、それはオイル戻し流路８０に何らかの異常が発生している可能性を示している。

例えば、キャピラリ８８Ａが閉塞した場合、圧力センサ８６Ａは、圧縮機１６Ａ、１６Ｂの吐出圧力Ｐ_ＯＵＴとほぼ等しい圧力を検出する。また例えば、キャピラリ８４Ｂが閉塞するまたは開閉弁８２Ｂが開いていない場合、圧力センサ８６Ｂは、圧縮機１６Ａ、１６Ｂの吸入圧力Ｐ_ＩＮとほぼ等しい圧力を検出する。

したがって、圧力センサ８６Ａ、８６Ｂの検出圧力に基づいて、オイル戻り流路８０の正常または異常の検出のみならず、異常の場合にはその理由をある程度特定することが可能である。

なお、圧縮機１６Ａ、１６Ｂの吐出圧力Ｐ_ＯＵＴは、例えば、圧縮機１６Ａ、１６Ｂの吐出ポート１６ａａ、１６ｂａとオイルセパレータ３０との間の冷媒流路内の圧力を検出する圧力センサ９０によって提供される。

一方、圧縮機１６Ａ、１６Ｂの吸入圧力Ｐ_ＩＮは、例えば、四方弁２０とアキュムレータ４２との間の冷媒流路内の圧力を検出する圧力センサ６８によって提供される。

ヒートポンプ１０の制御装置は、圧力センサ８６Ａ、８６Ｂの検出圧力に基づいて、オイル戻り流路８０の異常の有無を判定する。すなわち、圧力センサ８６Ａ、８６Ｂの検出圧力が圧縮機１６Ａ、１６Ｂの吸入圧力Ｐ_ＩＮを超え且つ吐出圧力Ｐ_ＯＵＴ未満の圧力であるか否かを判定する。

オイル戻り流路８０が正常である場合（圧力センサ８６Ａ、８６Ｂの検出圧力が圧縮機１６Ａ、１６Ｂの吸入圧力Ｐ_ＩＮを超え且つ吐出圧力Ｐ_ＯＵＴ未満の圧力である場合）に、ヒートポンプ１０の制御装置は、必要に応じて圧縮機１６Ａ、１６Ｂの出力を上げる（出力の増加を許可する）。

一方、オイル戻り流路８０の異常が検出されている間（圧力センサ８６Ａ、８６Ｂの検出圧力が圧縮機１６Ａ、１６Ｂの吸入圧力Ｐ_ＩＮを超え且つ吐出圧力Ｐ_ＯＵＴ未満の圧力でない場合）、ヒートポンプ１０の制御装置は、圧縮機１６Ａ、１６Ｂの出力の増加を制限し、稼動中の圧縮機１６Ａ、１６Ｂをそのまま維持する。そして、異常の検出が所定の時間継続すると、圧縮機１６Ａ、１６Ｂを停止し、オイル戻り流路８０の異常を警告として報知する。

このような本実施の形態によれば、圧縮機１６Ａ、１６Ｂから吐出された冷媒内のオイルをオイルセパレータ３０によって回収し、その回収したオイルをオイル戻し流路８０を用いて圧縮機１６Ａ、１６Ｂに戻すヒートポンプ１０において、オイル戻し流路８０の異常を高精度に且つ早期に検出することができる。

すなわち、上述したように、オイル戻し流路８０内のオイルの圧力に基づいて該オイル戻し流路８０の異常を検出するため、オイルの温度に基づいて異常を検出する場合に比べて、高精度に且つ早期にオイル戻し流路８０の異常を検出することができる。

以上、上述の実施の形態を挙げて本発明を説明したが、本発明の実施の形態はこれに限らない。

例えば、上述の実施の形態の場合、ヒートポンプ１０は、二基の圧縮機１６Ａ、１６Ｂを有するが、これに限らない。例えば、ヒートポンプの圧縮機は一基であってもよい。この場合、オイル戻し流路上の開閉弁を省略することができる。すなわち、圧縮機が複数基ある場合には、稼動中の圧縮機に対してオイルを選択的に戻すために開閉弁が必要であったが、圧縮機が一基であるため開閉弁が必要なくなる。

また例えば、上述の実施の形態の場合、ヒートポンプ１０は、温度調節対象として室内空気の温度制御を行う空気調和機であったが本発明の実施の形態はこれに限らない。本発明の実施の形態に係るヒートポンプは、例えば、冷媒によって水の温度調整を行うチラーであってもよい。すなわち、本発明に係るヒートポンプは、広義には、冷媒を圧縮して吐出する圧縮機と、圧縮機から吐出された冷媒からオイルを分離するオイルセパレータと、オイルセパレータによって分離されたオイルを圧縮機に戻すオイル戻し流路と、オイル戻し流路内の圧力を検出する圧力センサと、圧力センサに対してオイルセパレータ側および圧縮機側のオイル戻し流路の部分に設けられた第１および第２の圧損部材と、圧力センサの検出圧力が圧縮機の吸入圧力を超え且つ吐出圧力未満の圧力である場合に、圧縮機を制御して該圧縮機の出力を上げる制御装置と、を有する。

本発明は、圧縮機から吐出する冷媒に含まれるオイルを回収し、その回収したオイルを圧縮機に戻すオイルセパレータを有するヒートポンプに適用可能である。

１０ ヒートポンプ
１６ 圧縮機
３０ オイルセパレータ
８０ オイル戻し流路
８４Ａ 第１の圧損部材（キャピラリ）
８４Ｂ 第１の圧損部材（キャピラリ）
８６Ａ 圧力センサ
８６Ｂ 圧力センサ
８８Ａ 第２の圧損部材（キャピラリ）
８８Ｂ 第２の圧損部材（キャピラリ）

Claims (1)

1. 冷媒を圧縮して吐出する圧縮機と、
   圧縮機から吐出された冷媒からオイルを分離するオイルセパレータと、
   オイルセパレータによって分離されたオイルを圧縮機に戻すオイル戻し流路と、
   オイル戻し流路内の圧力を検出する圧力センサと、
   圧力センサに対してオイルセパレータ側および圧縮機側のオイル戻し流路の部分に設けられた第１および第２の圧損部材と、
   圧力センサの検出圧力が圧縮機の吸入圧力を超え且つ吐出圧力未満の圧力である場合に、圧縮機を制御して該圧縮機の出力を上げる制御装置と、を有するヒートポンプ。

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