JP3619528B2

JP3619528B2 - 空気調和機における起動方法

Info

Publication number: JP3619528B2
Application number: JP25564892A
Authority: JP
Inventors: 裕鈴木; 圭司和田; 正樹高松; 定康中野
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 1992-08-31
Filing date: 1992-08-31
Publication date: 2005-02-09
Anticipated expiration: 2020-02-09
Also published as: JPH0682104A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、エンジンなどによって駆動する圧縮機を備えた空気調和機における起動方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の空気調和機としては、圧縮機・四方弁・室外熱交換器・室内熱交換器などを順次連結して冷／暖房回路を形成する装置が、例えば特公平３−３２７１２号公報、特開平３−５１６７６号公報などに開示されている。
【０００３】
上記構成の空気調和機においては、フロンなどの冷媒を圧縮／膨張を繰り返すことにより、冷凍サイクルを形成しているが、圧縮機には摩擦を減じるために鉱物油などの冷凍機油が封入されている。この鉱物油には冷媒が溶解する性質があり、冷媒が多量に溶解した状態で圧縮機を本格的に駆動すると、溶解していた冷媒が圧力の低下する流入口部で気化し、この時生じた気泡がオイルポンプ内に浸入して管路を閉塞するので、軸受けに冷凍機油が供給されなくなって潤滑不良を起こし、最悪の場合には圧縮機の破損事故につながる。
【０００４】
このため、通常は圧縮機のクランクケースに電熱器を取付けておき、冷凍運転を停止する時にはこの電熱器に通電して冷媒温度の低下を防止し、冷媒が冷凍機油に溶解しない対策が講じられている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記対策が採られた空気調和機においても、設備を新設した時や、何らかの原因で電熱器への通電時間が不足した時には、多量の冷媒が冷凍機油に溶解した状態で起動され、前記問題を引き起こすことがあり、この点の解決が課題となっていた。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記従来技術の課題を解決するための具体的手段として、クランクケースに電熱器を有する圧縮機と、四方弁・室外熱交換器・室内熱交換器などを順次連結して冷／暖房回路が形成される空気調和機の起動方法であって、前記電熱器への通電時間が所定時間に達した時と、冷媒温度または前記圧縮機を駆動するエンジンの冷却水温度が所定温度に達した時には通常のクランキングを行って定常運転を開始し、前記通電時間が所定時間に達せず、且つ、冷媒温度または前記冷却水温度が所定温度に達していない時には、前記圧縮機を短時間繰り返し駆動する予備クランキングを行い、その後、通常のクランキングを行って定常運転を開始することを特徴とする空気調和機における起動方法を提供することにより、前記した従来技術の課題を解決するものである。
【０００８】
【作用】
クランクケースに取り付けた電熱器への通電時間が所定時間に達した時と、冷媒温度または圧縮機を駆動するエンジンの冷却水温度が所定温度に達した時には通常のクランキングを行って速やかに定常運転を開始し、前記通電時間が所定時間に達せず、且つ、冷媒温度または前記冷却水温度も所定温度に達せず、冷凍機油に冷媒が多量に溶解している時には、前記圧縮機を短時間繰り返し駆動する予備クランキングを行うので、冷媒流入口部の圧力が徐々に低下し、冷凍機油に溶解していた冷媒が少しづつ気化して取り除かれる。
【０００９】
このため、予備クランキングに続いて行う通常クランキング・通常運転の時には、冷媒は殆ど冷凍機油に溶解していない。したがって、圧縮機の冷媒流入口部で圧力が急低下しても冷媒の気泡を生じることがなく、従来問題になっていた冷媒泡の管路閉塞に起因するオイル供給不足・潤滑不良の問題点が解消される。
【００１０】
【実施例】
図３は、本発明になる起動方法で運転が開始される空気調和機の基本構成を示したもので、図中１は例えばガスエンジン２によって駆動される圧縮機、３は冷／暖切替用の四方弁、４は室内熱交換器、５は室外熱交換器であり、何れもそれ自体は従来周知の機器であって、冷媒管６を介して順次連結され、実線矢印で示した冷房回路Ａと、破線矢印で示した暖房回路Ｂとを形成している。
【００１１】
圧縮機１のクランクケース（図示せず）には加熱のための電熱器１１が設置され、クランクケースを介して内部の冷媒が加熱できるようになっている。
【００１２】
また、冷凍運転停止時における前記電熱器１１への通電時間を計測するタイマー機能を有し、室内熱交換器４を設置した室内からの運転指令などに基づいて、ガスエンジン２の運転を制御する制御器７が設置されている。
【００１３】
前記制御器７には、圧縮機１が吐出する冷媒の温度を計測するための温度センサ８と、ガスエンジン２を起動させるスタータ２１と、燃料弁２２とが接続され、温度センサ８が検出する吐出冷媒温度によって、スタータ２１の操作と燃料弁２２の開度とが調節できるようになっている。
【００１４】
上記構成になる空気調和機の起動方法を図１に基づいて説明すると、ステップＳ１では電熱器１１への通電時間が所定時間、例えば８時間に達したか否かを判定する。この判定に用いる時間は、電熱器１１への通電加熱により大部分の冷媒が冷凍機油から蒸発分離され、直ちに本格的な定常運転を開始しても圧縮機１の低圧側で冷媒の気泡を生じることがなくなる時間であり、通常は機器を設計する時点で設定されるが、使用者側で書き替え可能とすることもできる。
【００１５】
したがって、前記ステップＳ１においてイエス、すなわち電熱器１１への通電時間が所定時間に達し、冷凍機油の中の大半の冷媒が蒸発分離され、直ちに本格的な定常運転を行っても圧縮機１の低圧側で冷媒の気泡を生じることがないと判定された時には、ステップＳ４の燃料弁２２を開いて行う通常のクランキングに移行し、続いてステップＳ５の定常運転を開始する。
【００１６】
一方、前記ステップＳ１でノー、すなわち電熱器１１への通電時間が不足であり、冷凍機油中の冷媒の蒸発分離が不十分であって、本格的な定常運転を行うと圧縮機１の低圧側で冷媒の気泡を多量に生じると判定された時には、ステップＳ２に移行する。
【００１７】
ステップＳ２においては、温度センサ８が検出する圧縮機１の吐出側冷媒温度が所定温度、例えば６０℃を越えているか否かを判定する。ここで冷媒の温度を判定するのは、機器点検などのために運転を短時間停止した時には、前記温度はまだ十分に高く、冷凍機油に多量の冷媒が溶解していないことは明らかであるから、冷媒の溶解度合いを知る指標として用いることができるためである。
【００１８】
したがって、前記冷媒温度が前記所定温度を越えておれば、電熱器１１への通電時間が前記所定時間に達していなくても、この場合は直ちに起動しても冷媒の気泡を冷凍機油の中に生じることがないので、イエスの側のステップＳ４・Ｓ５に移行して定常運転を開始する。
【００１９】
一方、前記冷媒温度が前記所定温度以下であると判定されると、この場合は冷媒が冷凍機油にまだ多量に溶解していることになるので、ステップＳ３に移行して予備クランキングを行う。
【００２０】
この判定の基準となる前記冷媒温度も、通常は機器を設計する時点で設定されるが、使用人側で書き替え可能とすることもできる。
【００２１】
ステップＳ３で行う予備クランキングは、例えば４００〜５００ｒｐｍ程度の比較的遅い回転数で、図２に例示したように、スタータ２１を燃料弁２２を閉じた状態で、例えば７秒間だけオン、７秒間だけオフする操作を３回繰り返し、その後３分間強制的に停止するものである。
【００２２】
このような予備クランキングを行うことにより、圧縮機１の冷媒流入口部における圧力が徐々に低下し、冷凍機油に溶解していた冷媒を少しづつ気化して追い出すことができる。
【００２３】
続いて、前記ステップＳ４の燃料弁２２を開いて行う通常のクランキングに移行し、さらにステップＳ５の定常運転に移行する。
【００２４】
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。
【００２５】
例えば、上記実施例では温度センサ８を圧縮機１の冷媒吐出口側に設置して吐出冷媒の温度を検出して起動を制御したが、温度センサ８をガスエンジン２のエンジン冷却水回路中に設け、エンジン冷却水の温度によって上記制御を行うことも可能である。また、圧縮機１の内部の冷媒温度を計測して制御することも可能である。
【００２６】
また、圧縮機１の駆動手段としてはガスエンジンを使用したが、ガソリンエンジン・ガスエンジン・電動モータなどにより駆動されるものであっても良い。
【００２７】
【発明の効果】
以上説明したように本発明は、クランクケースに電熱器を有する圧縮機と、四方弁・室外熱交換器・室内熱交換器などを順次連結して冷／暖房回路が形成される空気調和機の起動方法であって、前記電熱器への通電時間が所定時間に達した時と、冷媒温度または前記圧縮機を駆動するエンジンの冷却水温度が所定温度に達した時には通常のクランキングを行って定常運転を開始し、前記通電時間が所定時間に達せず、且つ、冷媒温度または前記冷却水温度が所定温度に達していない時には、前記圧縮機を短時間繰り返し駆動する予備クランキングを行い、その後、通常のクランキングを行って定常運転を開始することを特徴とする空気調和機における起動方法であるので、
【００２９】
冷凍機油に溶解した冷媒が急激に気化して気泡を生じることがないし、長時間運転を停止してオイル不足となった軸受けに、予め冷凍機油を供給することが可能であるから、長時間の運転停止後でも起動が無理なくスムースに行われる。
【図面の簡単な説明】
【図１】起動時の制御方法を示す説明図である。
【図２】予備クランキングの方法を示す説明図である。
【図３】装置の構成を示す説明図である。
【符号の説明】
１圧縮機
１１電熱器
２ガスエンジン
２１スタータ
２２燃料弁
３四方弁
４室内熱交換器
５室外熱交換器
６冷媒管
７制御器
８温度センサ
Ａ冷房回路
Ｂ暖房回路

Claims

クランクケースに電熱器を有する圧縮機と、四方弁・室外熱交換器・室内熱交換器などを順次連結して冷／暖房回路が形成される空気調和機の起動方法であって、前記電熱器への通電時間が所定時間に達した時と、冷媒温度または前記圧縮機を駆動するエンジンの冷却水温度が所定温度に達した時には通常のクランキングを行って定常運転を開始し、前記通電時間が所定時間に達せず、且つ、冷媒温度または前記冷却水温度が所定温度に達していない時には、前記圧縮機を短時間繰り返し駆動する予備クランキングを行い、その後、通常のクランキングを行って定常運転を開始することを特徴とする空気調和機における起動方法。