JP2017116136A - Air conditioner - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、室外機に圧縮機およびオイルセパレータを備えた空気調和装置に係り、特に、外部駆動源によって駆動される圧縮機を有する空気調和装置に関する。 The present invention relates to an air conditioner including a compressor and an oil separator in an outdoor unit, and more particularly to an air conditioner having a compressor driven by an external drive source.
一般に、ヒートポンプを用いた空気調和装置においては、冷媒を圧縮する圧縮機の駆動を円滑に行うため、潤滑油が用いられている。この潤滑油は、圧縮機で圧縮された冷媒とともに冷凍サイクル内に吐出され、冷凍サイクル内を循環し再び圧縮機に戻るようになっている。 Generally, in an air conditioner using a heat pump, lubricating oil is used to smoothly drive a compressor that compresses a refrigerant. This lubricating oil is discharged into the refrigeration cycle together with the refrigerant compressed by the compressor, circulates in the refrigeration cycle, and returns to the compressor again.
このように冷凍サイクル内を循環する潤滑油量を適切に保つため、このような空気調和装置においては、従来、オイルセパレータの上下に間隔を設けて油戻し管を接続するとともに、それぞれの油戻し管に遮断弁を設け、冷凍サイクルを構成する冷媒配管長に応じ、配管長が長い場合は上側の油戻し管の遮断弁を閉じ、下側の油戻し管の遮断弁を開け、配管長が短い場合は上側の油戻し管の遮断弁を開け、下側の油戻し管の遮断弁を開けることで、オイルセパレータ内に潤滑油を貯留し、冷凍サイクル内を循環する潤滑油の循環量を適切に保つ提案がなされている(例えば、特許文献1参照)。 In order to keep the amount of lubricating oil circulating in the refrigeration cycle appropriately in this way, conventionally, in such an air conditioner, an oil return pipe is connected with an interval above and below the oil separator, and each oil return If the pipe length is long, close the shutoff valve on the upper oil return pipe, open the shutoff valve on the lower oil return pipe, and set the pipe length to If it is short, open the upper oil return pipe shut-off valve and open the lower oil return pipe shut-off valve to store the lubricating oil in the oil separator and reduce the amount of lubricating oil circulating in the refrigeration cycle. Proposals for keeping it appropriate have been made (see, for example, Patent Document 1).
前述した特許文献1の技術においては、冷凍サイクルを構成する冷媒配管長が長い場合にはオイルセパレータ内に潤滑油を貯留せず、冷媒配管が短いなど、冷凍サイクル内を循環する潤滑油の余剰が生じる場合に、余剰潤滑油をオイルセパレータに貯留することで、冷凍サイクル内を循環する潤滑油の循環量を調整していた。そのため、特許文献1の技術では、冷凍サイクルを構成する冷媒配管長が短い場合に、オイルセパレータが潤滑油貯留容器を兼ねることになる。 In the technique of Patent Document 1 described above, when the refrigerant pipe length constituting the refrigeration cycle is long, the lubricating oil is not stored in the oil separator, and the refrigerant pipe is short. For example, surplus lubricating oil circulates in the refrigeration cycle. When this occurs, the amount of lubricating oil circulating in the refrigeration cycle is adjusted by storing excess lubricating oil in the oil separator. Therefore, in the technique of Patent Document 1, when the refrigerant pipe length constituting the refrigeration cycle is short, the oil separator also serves as the lubricating oil storage container.
オイルセパレータは、通常、冷媒と潤滑油を分離するための分離空間と、分離した潤滑油を貯留するための貯留空間で構成されるが、オイルセパレータに貯留される潤滑油量が多くなると、分離空間が減少し、冷媒と潤滑油とを十分に分離することができず、冷凍サイクル内を循環する潤滑油の循環量を増加させてしまうという問題を有している。このように冷凍サイクル内を循環する潤滑油の潤滑量が増加すると、潤滑油は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の増加を招くとともに、熱交換器で冷媒と空気との熱交換を阻害し性能低下を引き起こす。 The oil separator is usually composed of a separation space for separating the refrigerant and the lubricating oil and a storage space for storing the separated lubricating oil. However, when the amount of lubricating oil stored in the oil separator increases, the oil separator is separated. There is a problem that the space is reduced, the refrigerant and the lubricating oil cannot be sufficiently separated, and the circulation amount of the lubricating oil circulating in the refrigeration cycle is increased. When the amount of lubricating oil circulating in the refrigeration cycle increases in this way, the lubricating oil stays in the connecting piping and heat exchanger, and narrowing the flow path causes an increase in refrigerant pressure loss and heat exchange. This hinders heat exchange between the refrigerant and air, causing a drop in performance.
このような問題を解決するために、オイルセパレータを大型化し、分離空間と貯留空間とを確保する手法が考えられるが、この場合、装置の大型化やコストアップなど新たな課題が生じる。また、圧縮機の駆動源として外部駆動源をもつもの、例えば、ガスエンジン式ヒートポンプなどにおいては、圧縮機の回転数はガスエンジン回転数に依存するため、起動時の回転数が電気駆動式圧縮機に比べ高く、起動時の潤滑油吐出量が多い。そのため、ガスエンジン式ヒートポンプにおいては、圧縮機起動時の信頼性を確保するため、あらかじめ冷凍サイクル内に多目の量の潤滑油を封入している。したがって、前述の問題はガスエンジン式ヒートポンプの場合さらに顕著となる。 In order to solve such a problem, a method of enlarging an oil separator and securing a separation space and a storage space can be considered. However, in this case, new problems such as an increase in size and cost of the apparatus arise. In addition, in a compressor having an external drive source as a drive source of a compressor, for example, a gas engine heat pump, the rotation speed of the compressor depends on the rotation speed of the gas engine, so that the rotation speed at startup is electrically driven compression. Compared to the machine, the amount of lubricating oil discharged at startup is large. For this reason, in a gas engine heat pump, a large amount of lubricating oil is sealed in advance in the refrigeration cycle in order to ensure reliability when the compressor is started. Therefore, the above-mentioned problem becomes more remarkable in the case of a gas engine type heat pump.
本発明は前記した点に鑑みてなされたものであり、短配管時など冷凍サイクル内の潤滑油量に余剰が生じるような場合でも、オイルセパレータの分離効率の低下や大型化を招くことなく、圧縮機内のオイルレベルを所定の位置に保持し、冷凍サイクル内を循環する潤滑油の循環量を適切に設定することができるとともに、圧縮機からの潤滑油吐出量が多くなると想定される場合にも圧縮機内の潤滑油量を確保することのできる空気調和装置を提供することを目的とするものである。 The present invention has been made in view of the above points, and even when surplus occurs in the amount of lubricating oil in the refrigeration cycle, such as during short piping, without causing a reduction in separation efficiency or an increase in size of the oil separator, When the oil level in the compressor is held at a predetermined position, the amount of lubricating oil circulating in the refrigeration cycle can be set appropriately, and the amount of lubricating oil discharged from the compressor is assumed to increase. Another object of the present invention is to provide an air conditioner that can secure the amount of lubricating oil in the compressor.
前記目的を達成するため本発明に係る空気調和装置は、外部駆動源により駆動される圧縮機、オイルセパレータ、四方弁、室外熱交換器、膨張機構、室内熱交換器を備える室内ユニットおよびアキュムレータを接続してなる冷凍サイクルを備えた空気調和装置において、
前記オイルセパレータの底面に接続され、前記圧縮機の吸込口と前記アキュムレータとの間の吸込側配管に接続される第1の油戻し配管と、前記オイルセパレータの前記第1の油戻し配管より高い油面に開口し、前記アキュムレータと前記四方弁との間の低圧側配管に接続される第2の油戻し配管と、前記第1の油戻し配管に設けられる第1の電磁弁および第1の流路抵抗と、前記第2の油戻し配管に設けられる第2の電磁弁および第2の流路抵抗と、冷凍サイクルの運転状態に基づいて前記第1の電磁弁と前記第2の電磁弁を開閉制御する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、前記冷凍サイクルの運転起動時および負荷変動時には、所定時間、前記第1の電磁弁を開、前記第2の電磁弁を閉とし、所定時間経過後は前記第1の電磁弁を閉、前記第2の電磁弁を開とすることを特徴とする。
In order to achieve the above object, an air conditioner according to the present invention includes a compressor driven by an external drive source, an oil separator, a four-way valve, an outdoor heat exchanger, an expansion mechanism, an indoor unit including an indoor heat exchanger, and an accumulator. In an air conditioner equipped with a connected refrigeration cycle,
A first oil return pipe connected to a bottom surface of the oil separator and connected to a suction side pipe between the suction port of the compressor and the accumulator; and higher than the first oil return pipe of the oil separator A second oil return pipe that opens to the oil surface and is connected to a low pressure side pipe between the accumulator and the four-way valve; a first solenoid valve provided in the first oil return pipe; Based on the flow path resistance, the second solenoid valve and the second flow path resistance provided in the second oil return pipe, and the operating state of the refrigeration cycle, the first solenoid valve and the second solenoid valve And a control device for controlling opening and closing of
The control device opens the first electromagnetic valve and closes the second electromagnetic valve for a predetermined time when the refrigeration cycle is started up and when the load fluctuates, and after the predetermined time has elapsed, the first electromagnetic valve is closed. Is closed and the second electromagnetic valve is opened.
このように構成することにより、起動時や負荷変動時などにおいては、第1の電磁弁が開、第2の電磁弁が閉となっているので、オイルセパレータで分離された潤滑油は積極的に圧縮機に戻される。また、冷凍サイクル安定運転時など、冷凍サイクル内の潤滑油に余剰が生じるような場合には、第1の電磁弁が閉、第2の電磁弁が開となっているので、第2の油戻し配管の一端の位置がオイルセパレータの第1の油戻し配管より高い油面に開口していることから、分離された潤滑油は第2の油戻し配管の開口位置までオイルセパレータに貯留されるとともに、他端の接続位置はアキュムレータ上流の低圧配管となっているため、第2の油戻し配管を通過した潤滑油はアキュムレータにも貯留される。 By configuring in this way, the first solenoid valve is open and the second solenoid valve is closed at the time of start-up, load fluctuation, etc., so that the lubricating oil separated by the oil separator is positive. Returned to the compressor. Also, when there is a surplus in the lubricating oil in the refrigeration cycle, such as during refrigeration cycle stable operation, the first solenoid valve is closed and the second solenoid valve is open. Since the position of one end of the return pipe opens to a higher oil level than the first oil return pipe of the oil separator, the separated lubricating oil is stored in the oil separator up to the opening position of the second oil return pipe. At the same time, since the connection position of the other end is a low-pressure pipe upstream of the accumulator, the lubricating oil that has passed through the second oil return pipe is also stored in the accumulator.
また、前記構成において、前記第1の流路抵抗は前記第2の流路抵抗よりも小さいことを特徴とする。このように構成することにより、圧縮機への潤滑油の戻し流量は、第2の油戻し管を用いた場合よりも第1の油戻し管を用いた場合のほうが大きくなるので、より簡易な構成で圧縮機への油戻し流量を調整することが可能となる。 In the above configuration, the first flow path resistance is smaller than the second flow path resistance. With this configuration, the return flow rate of the lubricating oil to the compressor is larger when the first oil return pipe is used than when the second oil return pipe is used. With the configuration, the oil return flow rate to the compressor can be adjusted.
前記構成において、前記第2の油戻し配管は、前記オイルセパレータの側面に接続されていることを特徴とする。このように構成することにより、第2の油戻し配管の一端の位置をオイルセパレータの第1の油戻し配管より高い油面に開口させることができる。 In the above configuration, the second oil return pipe is connected to a side surface of the oil separator. By comprising in this way, the position of the end of the 2nd oil return piping can be opened to the oil level higher than the 1st oil return piping of an oil separator.
本発明によれば、冷凍サイクルの運転状態に基づいて第1の電磁弁と第2の電磁弁の開閉を切替えることにより、起動時や負荷変動時など、圧縮機の油量が多く必要な場合には、オイルセパレータで分離した潤滑油を積極的に圧縮機に戻すことが可能となるとともに、冷凍サイクルの安定時には、オイルセパレータで分離した潤滑油をオイルセパレータとアキュムレータの双方に潤滑油を貯留することが可能となるので、潤滑油をオイルセパレータとアキュムレータの双方に貯留することで、オイルセパレータの分離率の低下や大型化を避けるとともに、圧縮機からの潤滑油吐出量が多くなると想定される場合にも圧縮機内の潤滑油量を確保することができる。 According to the present invention, when the opening and closing of the first solenoid valve and the second solenoid valve are switched based on the operating state of the refrigeration cycle, a large amount of compressor oil is required, such as when starting up or when the load fluctuates. It is possible to positively return the lubricating oil separated by the oil separator to the compressor and store the lubricating oil separated by the oil separator in both the oil separator and the accumulator when the refrigeration cycle is stable. Therefore, storing the lubricating oil in both the oil separator and the accumulator is expected to reduce the separation rate and increase the size of the oil separator and increase the amount of lubricating oil discharged from the compressor. In this case, the amount of lubricating oil in the compressor can be secured.
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、この実施形態によって、本発明が限定されるものではない。
本実施形態においては、1台の室外機と2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について説明するが、室外機の台数が複数台あってもよい。また、室内機の台数も2台に限定されるものではなく、3台以上であってもよい。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited by this embodiment.
In the present embodiment, an air conditioner in which one outdoor unit and two indoor units are connected to each other through a refrigerant pipe will be described, but there may be a plurality of outdoor units. Further, the number of indoor units is not limited to two, and may be three or more.
図1に示すように、本実施形態における空気調和装置1は、1台の室外機2と2台の室内機3とを備えている。室外機2は、図示しない外部駆動源により駆動される圧縮機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およびこれらの各部品を接続する冷媒配管(冷媒ガス配管10、冷媒液配管11)により構成されている。また、室内機3は、室内熱交換器12、室内膨張機構13およびこれらを接続する冷媒配管(冷媒ガス配管10、冷媒液配管11)により構成されている。
As shown in FIG. 1, the air conditioner 1 according to the present embodiment includes one
図3に示すように、圧縮機4は、図示しない外部駆動源によって回転駆動させることにより、吸込側配管21から吸入したガス冷媒をシリンダ24内で圧縮させるように構成されており、この圧縮された冷媒は、シリンダ吐出口25から吐出され、さらにサイクロンブロック26で圧縮された冷媒とともに排出されるオイルを簡易的に分離し、ケース吐出口27から吐出するように構成されている。また、オイルセパレータ5は、圧縮機4から吐出された冷媒に含まれるオイルを冷媒から分離して、圧縮機4に還流させるものである。四方弁6は、冷媒ガス配管10に設けられており、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、暖房モード)に応じて切り替えるものである。なお、図1に冷房モード時の冷媒の流れを実線矢印で示し、暖房モード時の冷媒の流れを破線矢印で示す。
As shown in FIG. 3, the
室外熱交換器7は、図示しない室外ファンにより送風することにより、外気と冷媒との熱交換を行うものであり、冷房モード時には凝縮器として、暖房モード時には蒸発器として機能するように構成されている。室外膨張機構8は、冷媒液配管11に設けられており、暖房モード時に室外熱交換器7に流入する冷媒を減圧膨張させるものであり、例えば、キャピラリ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の吸入側で冷媒ガス配管10に設けられ、圧縮機4に流入する冷媒を気液分離して液冷媒を貯留し、ガス冷媒のみを圧縮機4に送り出すものである。
The
また、室内熱交換器12は、内部を流れる冷媒と図示しない室内ファンにより送風することにより、空気との熱交換を行うものであり、冷房モード時には蒸発器として、暖房モード時には凝縮器として機能するように構成されている。室内膨張機構13は、冷媒液管11に設けられており、冷房運転時に室内熱交換器12に流入する冷媒を減圧膨張させるものであり、例えば、キャピラリチューブや電子膨張弁が用いられる。
The indoor heat exchanger 12 exchanges heat with air by blowing air from a refrigerant flowing inside and an indoor fan (not shown), and functions as an evaporator in the cooling mode and as a condenser in the heating mode. It is configured as follows. The
また、図2に示すように、オイルセパレータ5には、第1の油戻し配管15および第2の油戻し配管16がそれぞれ設けられている。オイルセパレータ5の底面には、第1の油戻し管15の一端が接続されており、第1の油戻し管15の他端は、圧縮機4の吸込口とアキュムレータ9の間の吸込側配管21に接続されている。さらに、第1の油戻し管15には、流路の開閉が可能な第1の電磁弁17およびキャピラリチューブなどの第1の流路抵抗18が設けられている。
In addition, as shown in FIG. 2, the
また、オイルセパレータ15の側面には、第2の油戻し管16の一端が接続されており、第2の油戻し管16の他端は、アキュムレータ9の上流側の低圧側配管22に接続されている。さらに第2の油戻し管16には、流路の開閉が可能な第2の電磁弁19およびキャピラリチューブなどの第2の流路抵抗20が設けられている。なお、吸込側配管21はアキュムレータ9の内部に連通されるとともに、アキュムレータ9の内部下方には図示しない小孔が設けられており、アキュムレータ9の下部に貯留した潤滑油を、吸込側配管21を流れる冷媒とともに圧縮機4に戻す構造となっている。
One end of the second
制御装置23は、図示しない操作パネル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、室内ファン、室外膨張機構8、室内膨張機構13を制御するとともに、圧縮機4の回転数を制御するように構成されている。さらに、本実施形態においては、制御装置23は、冷凍サイクルの運転状況に基づき、第1の電磁弁17および第2の電磁弁18の開閉を制御するように構成されている。
The
次に、本実施例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が、オイルセパレータ5、四方弁6、室外熱交換器7に順次導かれ、この室外熱交換器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、室内熱交換器12に送られる。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熱交換によって蒸発し、室内熱交換器12を通過する空気を冷却する。その後、冷媒は、室内熱交換器12、四方弁6、アキュムレータ9を順次流れ、再び圧縮機4に吸引される。
Next, the operation in the cooling mode of this embodiment will be described.
In the cooling mode, the refrigerant discharged from the
このような動作において、圧縮機4から吐出された冷媒ガスに含まれる潤滑油は、オイルセパレータ5で冷媒ガスと分離されるが、完全に分離されることはなく、少量の潤滑油がガス冷媒とともに冷凍サイクルを循環して、再び圧縮機4に戻る。そのため、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サイクルを循環する潤滑油量が増加し、圧縮機4での潤滑油不足を招く可能性がある。
In such an operation, the lubricating oil contained in the refrigerant gas discharged from the
このような状況を想定し、一般に、空気調和装置では、安全をみてあらかじめ潤滑油の封入量を多くして対応しているのが通例である。そのため、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、高低差もないような場合は、冷凍サイクル内の潤滑油封入量は過剰となり、シリンダ24で圧縮された冷媒ガスはシリンダ吐出口25から、潤滑油内に吐出されることになる。この場合、圧縮された冷媒ガスが潤滑油内に拡散され、多数の気泡が生じる、いわゆる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からの潤滑油の吐出量が増加するとともに、想定以上の潤滑油がオイルセパレータ5に流れ込み、オイルセパレータ5所定の分離能力を超過し、分離能力が低下してしまう。
Assuming such a situation, in general, in an air conditioner, it is usual to increase the amount of lubricating oil filled in advance for safety. Therefore, when the installation condition of the air conditioner 1 is such that the installation distance between the
次に、本実施形態における第1の電磁弁17および第2の電磁弁19の動作について、図2を参照しながら説明する。
圧縮機4で圧縮された冷媒ガスは、圧縮機4のケース吐出口27から吐出配管14を通ってオイルセパレータ5に流入する。冷媒ガスに含まれる潤滑油はオイルセパレータ5で冷媒ガスと分離され、オイルセパレータ5の下部に滞留する。
Next, operations of the first
The refrigerant gas compressed by the
そして、第1の電磁弁17が開、第2の電磁弁19が閉の場合、オイルセパレータ5の内部で分離された潤滑油は、オイルセパレータ5底面に開口した第1の油戻し管15を通り、圧縮機4の吸入側に還流される。ここで、第1の油戻し管15に設けられた第1の流路抵抗18の抵抗値は、空気調和装置1の使用し得る負荷条件および空気調和装置1の大きさ、圧縮機4の能力などによりあらかじめ適切に決定されている。そして、第1の油戻し管15は、オイルセパレータ5の底面に接続されているので、オイルセパレータ5で分離された潤滑油は、オイルセパレータ5内に留まることなく、圧縮機4に還流される。
When the
また、第1の電磁弁17が閉、第2の電磁弁19が開の場合、オイルセパレータ5で分離された潤滑油は、液面がオイルセパレータ5の側面に開口した第2の油戻し管16の入口に達するまで、オイルセパレータ5の下部に貯留される。そして、貯留される潤滑油が第2の油戻し管16の入口に達した後、第2の戻し管16を通り、アキュムレータ9の上流側低圧配管22に還流される。第2の油戻し管16に設けられた第2の流路抵抗20の抵抗値も、空気調和装置1の使用し得る負荷条件および空気調和装置1の大きさ、圧縮機4の能力などによりあらかじめ適切に決定されている。そして、第2の油戻し管16の一端は、オイルセパレータ5の側面に接続されているので、オイルセパレータ5で分離された潤滑油は、第2の油戻し管16の接続位置までオイルセパレータ5の内部に貯留されるとともに、第2の油戻し管16の他端は、アキュムレータ9の上流側低圧配管22に接続されているので、さらにアキュムレータ9の内部にも貯留される。アキュムレータ9内に貯留された潤滑油は、アキュムレータ9の内部に連通された吸込側配管21に設けられた図示しない小孔により、吸込側配管21を流れる冷媒とともに圧縮機4に還流される。
When the first
なお、第2の油戻し管16のオイルセパレータ5における接続開口部は、第1のオイルセパレータ5の接続開口部より高位であればよく、例えば、オイルセパレータ5の底面を貫通し、開口部がオイルセパレータ5の内部に配置される構造であってもよい。また、その開口部の位置は、空気調和装置の能力や潤滑油の封入量などによってあらかじめ適切に設定されている。
The connection opening in the
次に、第1の電磁弁17および第2の電磁弁19の開閉を制御する制御装置23の動作について、図4に示すフローチャートを参照して説明する。
Next, the operation of the
図示しない操作パネルで空気調和装置1の運転が設定されると、制御装置23は、第1の電磁弁17を開、第2の電磁弁19を閉とし(ST1)、圧縮機4を駆動させる(ST2)。そして、制御装置23は、第1の電磁弁17を開、第2の電磁弁19を閉とされているか否かを確認し(ST3)、第1の電磁弁17を開、第2の電磁弁19を閉とされていない場合には(ST3:NO)、第1の電磁弁17を開、第2の電磁弁19を閉とする(ST4)。
When the operation of the air conditioner 1 is set by an operation panel (not shown), the
また、制御装置23は、運転が設定された室内機3の稼動台数nを把握し、この稼働台数nおよび所望の空調状態(例えば、設定温度T)を確認し(ST5)、この稼働台数nおよび所望の設定温度Tに応じた圧縮機4の運転回転数を設定する(ST6)。この場合、圧縮機4の起動時においては、通常、空気調和装置1に大きな冷房能力が要求される過渡状態であるため、圧縮機4には高い回転数が要求される。さらに、圧縮機4の起動時においては、起動前に圧縮機4の内部に貯留された潤滑油に溶け込んだ冷媒が一気に蒸発することで、潤滑油が発泡して、いわゆるフォーミング状態となり、圧縮機4の内部から多量の潤滑油が冷媒とともに吐出される。そのため、圧縮機4に必要な潤滑油量は増加する。この場合に、本実施形態においては、第1の電磁弁17を開、第2の電磁弁を閉とすることにより、オイルセパレータ5内で分離された潤滑油は、オイルセパレータ5の底面に開口した第1の油戻し管15を通り、圧縮機4の吸入側に還流されるので、圧縮機4の運転起動時に潤滑油が多く必要とされる際にも、潤滑油量を不足するのを防止することが可能となる。
Further, the
その後、制御装置23は、所定時間(1)待機し、再度、室内機3の稼動台数n、設定温度Tを確認する(ST8)。室内機3の稼動台数nおよび設定温度Tに変更がない場合は(ST8:YES)、制御装置23は、冷凍サイクルの状態が安定したと判断し、第1の電磁弁17を閉、第2の電磁弁19を開とする(ST9)。一方、室内機3の稼動台数nや、設定温度Tに変更があった場合には(ST8:NO)、起動時の初期状態に戻る。なお、ここでいう所定時間(1)とは、冷凍サイクルが安定するまでに必要な時間であり、あらかじめ実験などで決められているものであり、例えば、5分である。
Thereafter, the
また、第1の電磁弁17を閉、第2の電磁弁19を開とした後、制御装置23は、所定時間(2)待機し(ST10)、その間に全室内の操作パネルがOFFとされていない場合には(ST11:NO)、再度、室内機3の稼動台数nや、設定温度Tに変更があるかどうかを確認する(ST8)。この所定時間(2)もあらかじめ実験などで決められており、例えば、5分である。そして、室内機3の稼動台数nや、設定温度Tに変更があった場合には(ST8:NO)、再び初期状態に戻り、室内機3の稼動台数nや、設定温度Tに変更がない場合は(ST8:YES)、第1の電磁弁17を閉、第2の電磁弁19を開とする制御を継続する(ST9)。本実施形態においては、冷凍サイクル安定運転時など、冷凍サイクル内の潤滑油に余剰が生じるような場合には、第1の電磁弁17を閉、第2の電磁弁19を開とすることにより、オイルセパレータ5で分離された潤滑油を液面がオイルセパレータ5の側面に開口した第2の油戻し管16を介して、アキュムレータ9の上流側低圧配管22に還流するようにしているので、オイルセパレータ5およびアキュムレータ9に余剰潤滑油を貯留することが可能となり、オイルセパレータ5の分離空間減少による分離効率の低下や大型化を招くことなく、冷凍サイクル内を循環する潤滑油の循環量を適切に保つことが可能となる。
Further, after the first
このような制御を室内機3の全台数の運転が停止されるまで継続し、全室内の操作パネルがOFFとなった場合には(ST11:YES)、制御装置23は、圧縮機4を停止させるとともに、第1の電磁弁17を開、第2の電磁弁19を閉とする(ST12)。
Such control is continued until the operation of all the
以上説明したように、本実施形態における空気調和装置1は、オイルセパレータ5の底面に接続された圧縮機4の吸込口とアキュムレータ9の間の吸込側配管に接続される第1の油戻し配管16と、オイルセパレータ5の側面に接続され、アキュムレータ9と四方弁6の間の低圧側配管22に接続される第2の油戻し配管17と、第1の油戻し配管15に設けられた第1の電磁弁17および第1の流路抵抗18と、第2の油戻し配管16に設けられた第2の電磁弁19および第2の流路抵抗20と、冷凍サイクルの運転状態に基づいて第1の電磁弁17と第2の電磁弁19を開閉制御する制御装置23を備えるようにしているので、空気調和装置1の起動時や負荷変動時など、圧縮機4に多量の潤滑油が必要な場合には、第1の電磁弁17を開、第2の電磁弁を閉とすることで、圧縮機4の潤滑油不足を解消することができる。
As described above, the air conditioner 1 according to this embodiment includes the first oil return pipe connected to the suction side pipe between the suction port of the
また、空気調和装置1の冷凍サイクル安定運転時など、冷凍サイクル内の潤滑油に余剰が生じるような場合には、オイルセパレータ5およびアキュムレータ9に余剰潤滑油を貯留することが可能となるため、オイルセパレータ5の分離空間減少による分離効率の低下や大型化を招くことなく、冷凍サイクル内を循環する潤滑油の循環量を適切に保つことが可能となる。
In addition, when surplus lubricating oil is generated in the refrigeration cycle, such as during refrigeration cycle stable operation of the air conditioner 1, it is possible to store surplus lubricating oil in the
また、本実施形態における空気調和装置1においては、第1の流路抵抗18を第2の流路抵抗20よりも小さくすることで、より簡易な構成で圧縮機4への返油量を調整することが可能となる。
Moreover, in the air conditioning apparatus 1 in this embodiment, the amount of oil returned to the
なお、本実施形態においては、冷凍サイクルの運転状態を表す指標として、室内機3の稼動台数n、所望の空調状態(例えば、設定温度T)を例にとって説明したが、稼働台数n、設定温度Tの代わりに、圧縮機4の吐出配管における冷媒の圧力、温度、吸込配管における冷媒の圧力、温度および室外熱交換器7の出口冷媒温度、室内熱交換器12の出口冷媒温度など、冷凍サイクルの状態を判断するためのセンサを設け、それらを単独、または複数を組合せて指標としてもよい。
In the present embodiment, the number of operating units n of the
また、本実施形態においては、油戻し配管15,16に電磁弁17,19および流路抵抗18,20を設置する構成としたが、電磁弁と流路抵抗の代わりに、開度調節が可能な電子膨張弁を用いるようにしてもよい。
In the present embodiment, the
本発明は、外部駆動源により駆動させる圧縮機を有する空気調和装置に利用することができ、特には室内外配管が長く、高低差があり、圧縮機のオイルレベル管理が困難となる多室空気調和装置として好適に用いられる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used for an air conditioner having a compressor driven by an external drive source, and in particular, a multi-chamber air in which indoor / outdoor piping is long, there are height differences, and the oil level management of the compressor becomes difficult. It is suitably used as a harmony device.
1 空気調和装置
2 室外機
3 室内機
4 圧縮機
5 オイルセパレータ
6 四方弁
7 室外熱交換器
8 室外膨張機構
9 アキュムレータ
10 冷媒ガス管
11 冷媒液管
12 室内熱交換器
13 室内膨張機構
14 圧縮機吐出配管
15 第1の油戻し配管
16 第2の油戻し配管
17 第1の電磁弁
18 第1の流路抵抗
19 第2の電磁弁
20 第2の流路抵抗
21 圧縮機吸込配管
22 低圧側配管
23 制御装置
24 圧縮機シリンダ
25 圧縮機シリンダ吐出口
26 サイクロンブロック
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (3)
前記オイルセパレータの底面に接続され、前記圧縮機の吸込口と前記アキュムレータとの間の吸込側配管に接続される第1の油戻し配管と、
前記オイルセパレータの前記第1の油戻し配管より高い油面に開口し、前記アキュムレータと前記四方弁との間の低圧側配管に接続される第2の油戻し配管と、
前記第1の油戻し配管に設けられる第1の電磁弁および第1の流路抵抗と、
前記第2の油戻し配管に設けられる第2の電磁弁および第2の流路抵抗と、
冷凍サイクルの運転状態に基づいて前記第1の電磁弁と前記第2の電磁弁を開閉制御する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、前記冷凍サイクルの運転起動時および負荷変動時には、所定時間、前記第1の電磁弁を開、前記第2の電磁弁を閉とし、所定時間経過後は前記第1の電磁弁を閉、前記第2の電磁弁を開とすることを特徴とする空気調和装置。 In an air conditioner including a compressor driven by an external drive source, an oil separator, a four-way valve, an outdoor heat exchanger, an expansion mechanism, an indoor unit including an indoor heat exchanger, and a refrigeration cycle connected to an accumulator.
A first oil return pipe connected to a bottom surface of the oil separator and connected to a suction side pipe between the suction port of the compressor and the accumulator;
A second oil return pipe that opens to a higher oil level than the first oil return pipe of the oil separator and is connected to a low pressure side pipe between the accumulator and the four-way valve;
A first solenoid valve and a first flow path resistance provided in the first oil return pipe;
A second solenoid valve and a second flow path resistance provided in the second oil return pipe;
A controller that controls opening and closing of the first solenoid valve and the second solenoid valve based on an operating state of a refrigeration cycle,
The control device opens the first electromagnetic valve and closes the second electromagnetic valve for a predetermined time when the refrigeration cycle is started up and when the load fluctuates, and after the predetermined time has elapsed, the first electromagnetic valve is closed. Is closed, and the second electromagnetic valve is opened.
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CN109489293A (en) * | 2018-10-11 | 2019-03-19 | 珠海格力电器股份有限公司 | air conditioning system |
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2015
- 2015-12-22 JP JP2015249539A patent/JP2017116136A/en active Pending
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JP7330367B2 (en) | 2020-04-14 | 2023-08-21 | 三菱電機株式会社 | Heat source unit, refrigeration cycle device and refrigerator |
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