JP3397848B2 - エンジン駆動式空気調和機の起動方法 - Google Patents

エンジン駆動式空気調和機の起動方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、エンジンの軸動力によ
って圧縮機を駆動し、フロンなどの冷媒を圧縮・循環さ
せて冷暖房運転などを行う空気調和機の起動方法に関す
る。
【0002】
【従来の技術】近年、都市ガスなどを燃料とするエンジ
ンにより、室外ユニットの圧縮機を駆動して冷媒を圧縮
・循環させる、いわゆるエンジン駆動タイプの空気調和
機が、ランニングコストが安い、操作性に優れていると
云った理由などから増加する傾向にあり、例えば図3に
示した構成の空気調和機200が周知である。
【0003】このタイプの空気調和機200において
は、室外ユニットU1の、都市ガス・石油などを燃料と
して駆動されるエンジン1の軸動力を、例えば撓み継ぎ
手によって圧縮機2に伝えてこれを駆動し、この圧縮機
2から吐出した高温・高圧状態のガス状冷媒が、冷暖房
切換用の四方弁3を経由して、
【0004】冷房運転モードの時には実線矢印の方向に
流れ、室外熱交換器4で放熱して凝縮し、レシーバタン
ク5を通って、室内ユニットU2の複数の室内機A〜E
それぞれに、具体的には膨張弁6それぞれの開度に応じ
て、対応する室内熱交換器7に所要量づつ流入し、そこ
で断熱膨張による冷却作用を行い、低温・低圧のガス状
になって再び、四方弁3・アキュームレータ8を通って
圧縮機2に還流し、
【0005】暖房運転モードの時には破線矢印の方向に
流れ、室内機A〜Eそれぞれの室内熱交換器7に、各膨
張弁6の開度に応じて直接流入することで放熱・凝縮に
よる加熱作用を行い、その後、レシーバタンク5・膨張
弁9・室外熱交換器4・四方弁3・アキュームレータ8
を経由して圧縮機2に還流するようになっている。
【0006】上記構成の空気調和機200においては、
運転の停止が長時間に渡ると圧縮機2や冷媒吐出側配管
10に設けたオイルセパレータ11の温度が低下するの
で、これら機器に貯留されているオイルの温度も低下し
てこの部分のオイルに冷媒が多量に溶解する。このた
め、この状態で圧縮機2を運転すると、室内ユニットU
2に循環する冷媒が不足するだけでなく、オイルに多量
に溶解していた冷媒が圧縮機2のシリンダー内とクラン
クケース内それぞれにおいて、ピストンの摺動に伴う急
激な減圧時に冷媒が激しく蒸発してオイルが泡立ち、結
果として摺動部へのオイルの供給が不足して種々の不都
合が生じると云った問題点があった。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】すなわち、従来のエン
ジン駆動式空気調和機においては、運転に先立って長時
間、例えば8時間も前から圧縮機のクランクケースに設
けたヒータに通電し、この部分のオイルに溶解している
冷媒を蒸発させておく必要があり、機動的な空調運転が
行えないと云った問題点があり、この点の解決が課題と
されていた。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明はエンジンによっ
て駆動される圧縮機から吐出した冷媒を、室内熱交換器
と室外熱交換器との間で循環させて冷暖房などを行うエ
ンジン駆動式空気調和機の起動方法において、
【0009】圧縮機に設けたオイルポンプの吐出側圧力
と吸入側圧力との差が所定時間経過しても所定圧力に達
しないとき圧縮機を所定時間停止し、圧縮機のこの起動
/停止の繰り返しが所定回数に到達したとき、運転を取
り止める起動方法と、
【0010】圧縮機冷媒吸入側配管と冷媒吐出側配管と
の間に設けた開閉弁を開として圧縮機を起動し、圧縮機
に設けたオイルポンプの吐出側圧力と吸入側圧力とが所
定の圧力差に達しないとき、圧縮機の能力を最低に落と
して調整運転する起動方法と、
【0011】圧縮機に設けたオイルポンプの吐出側圧力
と吸入側圧力との差が所定時間に渡って所定圧力を維持
できないとき圧縮機を所定時間停止し、圧縮機のこの起
動/停止の繰り返しが所定回数に到達したとき、運転を
取り止める起動方法と、を提供することにより、上記従
来技術の課題を解決するものである。
【0012】
【作用】
請求項1の場合;オイルポンプの吐出側圧力と吸入側圧
力との差が所定時間経過しても所定の圧力に達しないと
きには、圧縮機の起動と停止とが所定の回数に達するま
で繰り返され、これによりクランクケースなどに溜って
いたオイルの温度が上昇するので、オイルに溶解してい
た冷媒は蒸発分離され、圧縮機が正常に起動するように
なる。
【0013】請求項2の場合;圧縮機冷媒吸入側配管と
冷媒吐出側配管との間に設けた開閉弁を開として圧縮機
を起動し、圧縮機に設けたオイルポンプの吐出側圧力と
吸入側圧力とが所定の圧力差に達しないとき、圧縮機の
能力を最低に落として調整運転する起動方法であるの
で、ピストンとシリンダーとの摺動部が焼き付くなどと
云ったことが起こり難い。
【0014】請求項3の場合;オイルポンプの吐出側圧
力と吸入側圧力との差が所定時間継続して所定圧力が維
持できないときには、圧縮機の起動と停止とが所定の回
数に達するまで繰り返され、これによりクランクケース
などに溜っていたオイルの温度が上昇するので、オイル
に溶解していた冷媒は蒸発分離され、圧縮機が正常に起
動するようになる。
【0015】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図1と図2に基づ
いて説明する。なお、図中、図3と同一の符号を付した
部分は、図3で説明したものと同一の機能を持つ部分で
あり、本発明の理解を妨げない範囲で説明は省略した。
【0016】図1に例示した空気調和機100の基本的
な機器構成は、図3に例示した従来の空気調和機200
と同様であり、この装置では圧縮機2の冷媒吐出側配管
10と冷媒吸入側配管12とが開閉弁13・14によっ
て連通可能となっている。
【0017】そして、15は、圧縮機2に設けた図示し
ないオイルポンプの吐出側圧力と吸入側圧力との圧力差
が所定圧力、例えば25kPa以上あるときに、所定の
電圧などを出力する差圧スイッチであり、制御器16と
接続している。
【0018】なお、17は前記空気調和機200にも設
けられていたリキッド配管であり、途中に設置したリキ
ッド弁18を開閉することによって、サービス弁19と
レシーバータンク5との間の冷媒配管を流れる液状冷媒
の一部を、アキュームレータ8の手前の冷媒吸入側配管
12に適宜供給することが出来るように接続されてい
る。ところで、室内機A〜Eの冷凍能力は同一である必
要はない。
【0019】以下、本発明になる起動方法の一例を図2
に基づいて具体的に説明する。
【0020】最初のステップS1において、開閉弁13
・14を開とし、圧縮機2と接続している冷媒吐出側配
管10と冷媒吸入側配管12とを連通させる。これによ
り、冷媒循環経路が短縮されて負荷が減少するので、圧
縮機2の起動、すなわちエンジン1の起動が容易にな
る。
【0021】ステップS2では、空気調和機100の図
示しない起動スイッチを操作することにより、燃料と燃
焼用空気との流量調整など所定の制御を行なってエンジ
ン1を起動させ、これにより圧縮機2が起動する。
【0022】ステップS3では、この圧縮機2の起動が
所定の回数、例えば7回以上であるか否かを判定し、イ
エスと判定されたときにはステップS4に移行して圧縮
機2起動の例えば2秒後に開閉弁13・14を閉じ、ス
テップS5に移行する。
【0023】一方、先のステップS3においてノー、す
なわち所定の起動回数より少ないと判定されたときに
は、オイルの温度が未だ上昇していない可能性が大きい
ので開閉弁13・14を閉じることなくステップS5に
直接移行する。
【0024】ステップS5では、エンジン1の回転を規
格の最低回転数に下げ、これにより圧縮機2の能力を最
小に絞り、続いてステップS6に移行する。
【0025】ステップS6では、差圧スイッチ15が動
作したか否か、すなわち図示しないオイルポンプの吐出
側圧力と吸入側圧力との差が所定圧、例えば25kPa
以上になっているか否かを判定し、イエスと判定された
ときにはステップS7に移行し、ノーと判定されたとき
にはステップS11に移行する。
【0026】ステップS7では、エンジン1の起動と同
時に計時を開始するように制御器16に設けた図示しな
いタイマーが計時する時間が所定時間、例えば3秒が経
過したか否かを判定し、ノーと判定されたときにはステ
ップS6に戻り、所定時間が経過してイエスと判定され
たときにはステップS8・S9を経由することで開閉弁
13・14を閉の状態にしてステップS10に至り、空
調負荷の大小に応じた圧縮機2の運転、すなわち冷媒の
循環量を調整する通常の空調制御に入る。
【0027】ステップS11では、開閉弁13・14が
閉であるか否かを判定し、イエスと判定されたときに
は、ステップS12で開閉弁13・14を開としたのち
ステップS13に移行し、既に開となっていてノーと判
定されたときには、ステップS13に直接移行する。
【0028】ステップS13では、図示しない前記タイ
マーによる計時が所定時間、例えば15秒が経過したか
否かを判定し、ノーと判定されたときにはステップS6
に戻り、イエスと判定されたときにはステップS14に
移行してエンジン1の運転が停止され、これにより圧縮
機2の運転が停止する。
【0029】ステップS15では、圧縮機2の起動/停
止が所定の回数、例えば10回以上繰り返し行われたか
否かを判定し、10回未満でノーと判定されたときには
ステップS17に移行し、先のステップS14でエンジ
ン1、すなわち圧縮機2が停止すると同時に計時を開始
するように制御器16に設けた他の図示しないタイマー
が計時する時間が所定時間、例えば3分が経過するまで
待機し、その後ステップS18に移行する。
【0030】そして、ステップS18では、開閉弁13
・14が閉であるか否かを判定し、閉でイエスと判定さ
れるとステップS1に戻り、開でノーと判定されればス
テップS2に戻り、ステップS2以降の制御が繰り返さ
れる。
【0031】一方、先のステップS15において、圧縮
機2の起動・停止の繰り返し回数が前記所定回数、すな
わち10回目となってイエスと判定されたときにはステ
ップS16に移行し、図示しない警報ランプ・警報ブザ
ーなどに警報を出力して起動制御を終える。
【0032】上記した圧縮機2の起動/停止を故意に多
数回繰り返し行うことで、圧縮機2のクランクケースや
オイルセパレータなどに溜っていたオイルの温度が次第
に上昇し、これによりオイルに溶解していた冷媒を蒸発
分離することができる。したがって、従来の空気調和機
100などが抱えていた、長期運転停止後の急な運転開
始時にオイルが泡立って摺動部にオイル供給が出来なく
なるといった従来技術の課題が解決でき、機動的な空調
運転が可能となった。
【0033】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではないので、特許請求の範囲に記載の趣旨から逸脱
しない範囲で各種の変形実施が可能である。
【0034】例えば、図2のステップS4における開閉
弁13・14の閉操作は、ステップS3で行う圧縮機2
(またはエンジン1)の起動回数の判定に代えて、クラ
ンクケースなどに組み込んだ温度センサを用いてオイル
の温度を検出し、このオイル温度に基づいて制御するよ
うに構成することも可能である。
【0035】また、空気調和機100が、エンジン1の
軸動力をクラッチを介して圧縮機2に伝達する構成の装
置であれば、エンジン1を連続運転とし、圧縮機2の起
動/停止のみをクラッチ操作によって行うように構成す
ることなども可能である。
【0036】
【発明の効果】以上説明したように本発明の第1の方法
は、エンジンによって駆動される圧縮機から吐出した冷
媒を、室内熱交換器と室外熱交換器との間で循環させて
冷暖房などを行うエンジン駆動式空気調和機の起動方法
において、
【0037】圧縮機に設けたオイルポンプの吐出側圧力
と吸入側圧力との差が所定時間経過しても所定圧力に達
しないとき、圧縮機を所定時間停止し、圧縮機のこの起
動/停止を所定の回数に達するまで繰り返し行う方法で
あるので、空調運転を長時間に渡って停止していた後の
起動であっても、クランクケースなどに溜っていたオイ
ルの温度が圧縮機の起動/停止を繰り返している内に次
第に上昇し、オイルに溶解していた冷媒は蒸発分離し、
圧縮機が正常な状態で起動するようになる。
【0038】また、第2の方法は、圧縮機冷媒吸入側配
管と冷媒吐出側配管との間に設けた開閉弁を開として圧
縮機を起動し、圧縮機に設けたオイルポンプの吐出側圧
力と吸入側圧力とが所定の圧力差に達しないとき、圧縮
機の能力を最低に落として調整運転する起動方法である
ので、ピストンとシリンダーとの摺動部が焼き付くなど
と云ったことが起こり難く、圧縮機の保護が図られる。
【0039】また、第3の方法は、圧縮機に設けたオイ
ルポンプの吐出側圧力と吸入側圧力との差が所定時間に
渡って所定圧力を維持できないとき、圧縮機を所定時間
停止し、圧縮機のこの起動/停止の繰り返しを所定の回
数に達するまで繰り返す起動方法であるので、空調運転
を長時間に渡って停止していた後の起動であっても、ク
ランクケースなどに溜っていたオイルの温度が次第に上
昇し、オイルに溶解していた冷媒は蒸発分離され、圧縮
機が正常な状態で起動するようになる。しかも、前記圧
力差が僅かな時間だけ所定の圧力を越え、その後は所定
の圧力差が維持されていないような場合はこれがチェッ
クできるので、摺動部へのオイル供給が不足した状態で
運転を継続し、圧縮機を破損すると云った懸念がない。
【0040】このように何れの起動方法によっても、従
来装置のように運転に先立って長時間、例えば8時間以
上も前から通電加熱などによってオイルを加熱し、冷媒
を蒸発分離させなければならないと云った準備作業が不
要になるので、管理が容易になると共に、機動的な空調
運転が可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の制御方法で運転する空気調和機の説明
図。
【図2】本発明の起動方法の説明図。
【図3】従来の空気調和機の説明図。
【符号の説明】
1 エンジン 2 圧縮機 3 四方弁 4 室外熱交換器 5 レシーバタンク 6 膨張弁 7 室内熱交換器 8 アキュームレータ 9 膨張弁 10 冷媒吐出側配管 11 オイルセパレータ 12 冷媒吸入側配管 13・14 開閉弁 15 差圧スイッチ 16 制御器 100・200 空気調和機 A・B・C・D・E 室内機 U1 室外ユニット U2 室内ユニット
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平5−26536(JP,A) 特開 昭62−162863(JP,A) 特開 昭64−46538(JP,A) 実開 平1−88354(JP,U) 実開 昭59−21471(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F25B 1/00 341 F25B 27/00

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 エンジンによって駆動される圧縮機から
    吐出した冷媒を、室内熱交換器と室外熱交換器との間で
    循環させて冷暖房などを行うエンジン駆動式空気調和機
    の起動方法であって、圧縮機に設けたオイルポンプの吐
    出側圧力と吸入側圧力との差が所定時間経過しても所定
    圧力に達しないとき圧縮機を所定時間停止し、圧縮機の
    この起動/停止の繰り返しが所定回数に到達したとき、
    運転を取り止めることを特徴とするエンジン駆動式空気
    調和機の起動方法。
  2. 【請求項2】 エンジンによって駆動される圧縮機から
    吐出した冷媒を、室内熱交換器と室外熱交換器との間で
    循環させて冷暖房などを行うエンジン駆動式空気調和機
    の起動方法であって、圧縮機冷媒吸入側配管と冷媒吐出
    側配管との間に設けた開閉弁を開として圧縮機を起動
    し、圧縮機に設けたオイルポンプの吐出側圧力と吸入側
    圧力とが所定の圧力差に達しないとき、圧縮機の能力を
    最低に落として調整運転することを特徴とするエンジン
    駆動式空気調和機の起動方法。
  3. 【請求項3】 エンジンによって駆動される圧縮機から
    吐出した冷媒を、室内熱交換器と室外熱交換器との間で
    循環させて冷暖房などを行うエンジン駆動式空気調和機
    の起動方法であって、圧縮機に設けたオイルポンプの吐
    出側圧力と吸入側圧力との差が所定時間に渡って所定圧
    力を維持できないとき圧縮機を所定時間停止し、圧縮機
    のこの起動/停止の繰り返しが所定回数に到達したと
    き、運転を取り止めることを特徴とするエンジン駆動式
    空気調和機の起動方法。
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