JP4295530B2 - Air conditioner - Google Patents

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JP4295530B2
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、圧縮機の吸込み側に配置されるアキュームレータを備えた空気調和装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
冷凍サイクルに設けられるアキュームレータは、タンクと、タンク上部に接続され蒸発冷媒をタンク内に導びく導入管と、略U字状の曲成部を備えタンク上部の開口端から気液分離したガス冷媒を圧縮機へ導びく導出管と、導出管曲成部にタンク底部に溜まった冷凍機油を圧縮機に戻す油戻し孔とを備えている。
【0003】
先行技術として[特許公報1]には、導出管底部の油戻し孔以外に、導出管の開口側管壁に上下方向に沿って少なくとも1個以上の補助油戻し孔を設け、液冷媒の有無に拘らず、かつ冷凍機油と液冷媒が二層分離した場合でも、補助油戻し孔を介して圧縮機へ返油できる技術が開示されている。
【0004】
【特許公報1】
特開平11−14201号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、外気温度が極く低温の際に暖房運転を行うと、起動時にアキュームレータ内部に一時的に多くの液冷媒を保有する。このような条件では、油戻し孔ばかりでなく複数の補助油戻し孔からも液冷媒が吸引されてしまい、圧縮機への液バック量が増加して、圧縮機の信頼性上、好ましくない。
【0006】
また、ロータリー式圧縮機では、圧縮室に直接冷媒を吸込むようになっているので、特にその危険性が大きい。圧縮機吸込み部に設けられるサクションカップは油戻し量(孔径)が決められているので、過度的にサクションカップ内に液冷媒や油が溜まり易く、液圧縮・油圧縮による圧縮機破損の危険性がある。
【0007】
さらに、R32やR410Aなどの使用圧力が比較的高い冷媒を用いる空気調和装置では、耐圧設計上、アキュームレータのタンク肉厚を厚くする必要がある。単純にタンク肉厚を厚くするとコストの増大を招くため、タンクの胴径を小さくしたうえで高さ寸法を高くし、容量を稼ぐのが一般的である。
【0008】
このようなアキュームレータでも、油戻し孔は導入管曲成部の最下部に設けられているので、冷凍機油と液冷媒の二層分離が発生すると、液冷媒の液面上に存在する油が圧縮機へ戻されなくなる。
【0009】
液冷媒や油がアキュームレータ底部のみに溜まっている場合は、タンクのヘッド差により油の戻り特性が悪化してしまう。特に、油の粘度が高くなる低温時などは、この傾向が顕著に現れる。
【0010】
この種の不具合を改善するためには、導出管内を流れる冷媒の流速を上げて、油戻し孔を介して導出管内と管外の差圧を大にし、油の戻り特性の向上を図る考えがあるが、その反面、導出管における圧力損失が増え、成績係数が低下するという問題が発生する。
【0011】
本発明は、上記事情に着目してなされたものであり、その目的とするところは、アキュームレータ内で液冷媒と冷凍機油の二層分離が発生した状態でも、これら液冷媒と油を確実に混合して、圧縮機への油戻し効率を向上させ、よって信頼性の向上を図れるようにした空気調和装置を提供しようとするものである。
【0012】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決し目的を達成するために、本発明の空気調和装置は、冷凍サイクルを構成する圧縮機の吸込み側に設けられ、熱交換器において蒸発したあとの冷媒を導入して気液分離し、分離したガス冷媒を圧縮機に導入案内するアキュームレータを備え、圧縮機から吐出されるホットガスの一部を分流してアキュームレータの底部から内部に吹き上げ状態で導入するホットガスバイパス回路と、このホットガスバイパス回路に設けられる開閉弁を具備する。
【0013】
このような課題を解決するための手段を採用することにより、アキュームレータ内で液冷媒と油の二層分離が発生した状態でも、これら液冷媒と油を確実に混合する。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面にもとづいて説明する。
【0015】
図1は空気調和装置の冷凍サイクル構成図、図2は冷凍サイクルに用いられるアキュームレータの構造を説明する断面図である。
【0016】
圧縮機1の吐出部に接続される冷媒管Pに四方切換弁2の一方のポートが接続され、四方切換弁2の他方のポートに接続される冷媒管Pには室外熱交換器3と、絞り装置である電子自動膨張弁4および室内熱交換器5が順次設けられ、四方切換弁2の他のポートに接続される。
【0017】
四方切換弁2の残りのポートに接続される冷媒管は後述するアキュームレータ6の一次側である導入管Paとして、アキュームレータ6内に挿入される。アキュームレータ6の二次側は導出管Pbとして圧縮機1の吸込み部に設けられるサクションカップ7と連通している。
【0018】
このようにして空気調和装置にはヒートポンプ式の冷凍サイクル回路Kが備えられ、さらに圧縮機1の吐出側冷媒管Pと上記アキュームレータ6とは、後述するホットガスバイパス回路Gによって連通される。
【0019】
上記ホットガスバイパス回路Gを構成するバイパス管11は、一端が圧縮機吐出側冷媒管Pに接続され、他端部がアキュームレータタンク10の底部に接続される。
【0020】
バイパス管11の中途部には、開閉弁12とキャピラリーチューブ13が直列に接続されている。特に、上記開閉弁12は制御部(制御手段)15と電気的に接続される電磁コイル部を備えていて、制御部15からの制御信号にもとづいて開閉制御されるようになっている。
【0021】
上記アキュームレータ6は、密閉構造のタンク10と、このタンク10の上部から内部に挿入され開口端がタンク上部に位置する導入管Paと、タンク10の上部から内部に挿入されタンク内底部近傍部位で略U字状に曲成される曲成部bを備え、開口端cはタンク10上部に位置する導入管Pbを備えている。
【0022】
上記導入管Paと導出管Pbの先端部は互いに対向しない位置を選択して設けられている。上記導入管Paの先端開口部は閉塞板16によって閉塞されているが、先端近傍に設けられる孔部17を介して冷媒をタンク10内に導入案内できるようになっている。
【0023】
また、上記導出管Pbのタンク10内における曲成部bには油戻し孔18が設けられている。この油戻し孔18の位置は、液冷媒が溜まらない通常の運転状態で油溜り量が最小となるよう、曲成部cの最下部に設けられている。
【0024】
上述したように、アキュームレータ6を構成するタンク10の底部に、ホットガスバイパス回路Gを構成するバイパス管11が接続され、このバイパス管11に上記開閉弁12およびキャピラリーチューブ13が設けられる。
【0025】
以上のような構成の空気調和装置において、冷房運転を選択すると、圧縮機1から吐出される高温高圧の冷媒ガスが図中実線矢印に示すように導かれる。室内熱交換器5で冷媒が蒸発して室内空気から蒸発熱を吸収し、室内空気を除湿低温化させ冷房作用を得る。
【0026】
暖房運転を選択すると、圧縮機か1ら吐出される高温高圧の冷媒ガスが図中破線矢印に示すように導かれる。室内熱交換器5で冷媒が凝縮して室内空気へ凝縮熱を放出し、室内空気を温度上昇させ暖房作用を得る。
【0027】
冷房運転時および暖房運転時とも、蒸発した冷媒が導入管Paを介してアキュームレータタンク10内に導入され、気液分離作用がなされる。分離したガス冷媒は導出管Pbから圧縮機1に吸込まれる。分離した液冷媒はタンク10底部に溜り、時間の経過とともに蒸発しガス化して圧縮機1に吸込まれる。
【0028】
図3(A)は極く低温条件での暖房運転起動時におけるアキュームレータ6内部の状態を模式的に示している。
暖房運転をなすため圧縮機1を起動すると、冷凍サイクル中にある液冷媒がアキュームレータ6内に一時的に多く溜まる。このとき、圧縮機1から冷凍サイクル内に油分も多く放出され、これら油分も液冷媒とともにアキュームレータ6に滞留する。
【0029】
すなわち、比重の関係から、アキュームレータ6を構成するタンク10下部側に液冷媒の層Rがあり、この液冷媒の層Rの上部に冷凍機油の層Lがあって、いわゆる二層分離の状態となっている。
【0030】
このような場合は、流動差圧に応じて油戻し孔18から液冷媒や冷凍機油が吸引されるが、特に低温時には、アキュームレータタンク10高さによるヘッド差および冷凍機油の粘度が高くなることで戻り特性が悪化する。
【0031】
図3(B)は、上述した条件で上記ホットガスバイパス回路Gに設けられる開閉弁12を開放した際の、アキュームレータ6内部での状態を模式的に示す図である。
【0032】
圧縮機1の吐出側に接続されるホットガスバイパス回路Gの開閉弁12を開放することにより、圧縮機1から吐出されるホットガスの一部がバイパス管11を介してアキュームレータ6に導かれる。
【0033】
バイパス管11に導かれたホットガスは、アキュームレータタンク10の底部から内部に吹き上げ状態で注入される。タンク10内に形成される液冷媒層Rや冷凍機油層Lは、注入されたホットガスによって効率よく攪拌され、速やかに蒸発しガス化して導出管Pbを介して圧縮機1に導かれる。
【0034】
すなわち、ホットガスをアキュームレータタンク10内にバイパス案内することにより、タンク10内の液冷媒を速やかに吐かせて戻り特性の向上化を得られ、圧縮機1の信頼性を保持できる。
【0035】
図4は、エステル油系の冷凍機油の油/冷媒濃度と、冷媒/冷凍機油の液分離特性を示している。なお、図の「不溶」は油と液冷媒とが全く溶け合わない状態を言い、「相溶」は油と液冷媒とがほとんど完全に溶け合って略透明状態となっている。「懸濁」は冷媒に対して油がある程度は溶け合っているが溶け合わない部分が多く、温度が高く油が気泡となり濁っている状態を言う。
【0036】
ある領域ではアキュームレータ6内で冷凍機油と液冷媒が二層分離し、冷凍機油が液冷媒の上部に位置する。そのままでは、全ての液冷媒を吸引しないと冷凍機油を吸引することができはない。液冷媒を吸引している間は冷凍機油が圧縮機に全く戻らず、圧縮機1の油が不足して破損するなどの危険性がある。
【0037】
ここではホットガスバイパス回路Gを備えたことにより、過度時の液バックがあってアキュームレータ6内部で冷凍機油と液冷媒との二層分離が発生しても、ホットガスによる攪拌効果により液冷媒の蒸発作用を促進し、圧縮機1への油戻り性が向上する。
【0038】
また、先行技術[特許公報1]のように油戻し孔を複数設ける必要がないので、圧縮機への液戻り量とともに油戻り量を増大させるがことなく、圧縮機に対する信頼性の低下もない。
【0039】
図5(A)は、他の実施の形態に関わるアキュームレータ6Aの構造を示す図であり、図5(B)は上記アキュームレータ6Aを備えた空気調和機の冷凍サイクル構成図である。
【0040】
冷凍サイクル回路K自体は特に変更がないので、同番号を付して新たな説明は省略する。ホットガスバイパス回路Gを構成するバイパス管11は、アキュームレータタンク10の側面部下部に接続される。
【0041】
上記アキュームレータ6Aは、タンク10と、導入管Paと、曲成部bを有する導出管Pbと、この導出管Pbの曲成部bに開口される油戻し孔18を備えている。
【0042】
上記バイパス管11のタンク10接続位置と、これに対する油戻し孔18の位置をなお説明すると、バイパス管11のタンク10接続位置に対して180度存する位置に油戻し孔18が設けられている。
【0043】
すなわち、図に示すように、バイパス管11がタンク10の左側の側面下部に接続されていれば、油戻し孔18は導出管Pbの左右方向に曲成される曲成部bの右側部に開口される。
【0044】
また、図に二点鎖線で示すように、バイパス管11がタンク10の背面側に接続されていれば、油戻し孔18は曲成部bの手前側に開口される。いずれにしても、バイパス管11の接続高さ位置Haは、導出管Pbの曲成部bにおける内側高さHbよりも高い位置が選択される。
【0045】
このような構成で、ホットガスバイパス回路Gの開閉弁12を開放してホットガスをアキュームレータタンク10に導くと、ホットガスは浮力によりバイパス管11接続位置よりも上方向に行く。
【0046】
そのため、バイパス管11から出たホットガスが油戻し孔18に直接吸込まれる(ショートサーキット)ようなことがなく、液冷媒を効率よく攪拌して二層分離の回避を実現することができる。
【0047】
なお、冷凍サイクルに用いられる冷媒がR32やR410Aのような高圧冷媒の場合は耐圧設計をしなければならず、その結果、アキュームレータ6のタンク10の肉厚が大きくなり、コストアップしてしまう。
【0048】
これを回避するには、胴径を小さくして高さ寸法を増大させ容量を稼ぐのが最も簡便であるが、高さ寸法がアップするとタンク10におけるヘッド差により、液戻り特性および油戻り特性が悪化する。
【0049】
この種の不具合を改善するためには、導出管内を流れる冷媒の流速を上げて、油戻し孔を介して導出管内と管外の差圧を大にし、油の戻り特性の向上を図る考えがあるが、その反面、導出管における圧力損失が増え、成績係数が低下するという問題が発生する。
【0050】
ここでは、上述したようにホットガスバイパス回路Gを備えたので、タンク10の高さ寸法がアップしても、ホットガスは上方向(すなわち高さ方向)に吹き上がり、液冷媒と冷凍機油を効率よく攪拌でき、タンク高さに関係なく効果が期待できる。
【0051】
しかも、高さのあるアキュームレータタンク10ではヘッド差が増える方向で油戻り特性が悪化するが、ホットガス注入による攪拌作用と、油の粘性低減により油戻り特性を確保できる。
【0052】
図6は、ホットガスバイパス回路Gに設けられる開閉弁12を制御する制御部15の実施の形態のフローチャートを示している。
【0053】
ステップS1にて圧縮機1を起動したあと、ステップS2で温度センサが検出した外気温度Toと予め制御部15に記憶されている設定外気温度To1とを比較する。ToがTo1よりも高い場合(YES)はステップS3に移って、制御部15は開閉弁12のoff(閉成)状態を継続する。
【0054】
ToTo1よりも低い場合(NO)は、アキュームレータ6内に液冷媒が多く溜まっていると判断してステップS4に移り、制御部15は開閉弁12をonとする。すなわち、開閉弁12は開放されホットガスがアキュームレータ6にバイパスされて上述したような作用効果が得られる。
【0055】
ステップS3とステップS4の何れにしても、ステップS5に移ってタイマーを作動させ所定時間t1の経過を待つ。t1経過後はステップS6に移って、圧縮機1の吐出側に接続される冷媒管Pの温度Tdを検出し、予め制御部15に記憶される冷媒管Pの設定温度Td1と比較する。
【0056】
TdがTd1より高い場合(YES)はステップS7に移って、制御部15は開閉弁12をoffに切換える。すなわち、圧縮機1の吐出ガス温度が設定値よりも高くなり冷媒温度が全体的に上がってアキュームレータ6にホットガスをバイパスさせる必要がないものと判断して、開閉弁12を閉成する。
【0057】
TdがTd1より低い場合(NO)はステップS8に移って、単位時間での圧縮機1の吐出側冷媒管Pの温度ΔTdを演算し、予め制御部15に記憶される単位時間での吐出側冷媒管Pの設定温度ΔTd1と比較する。
【0058】
演算した単位時間での圧縮機1の吐出側冷媒管Pの温度ΔTdが、予め制御部15に記憶される単位時間での設定温度ΔTd1より高い場合(YES)は、ステップS7に戻って制御部15は開閉弁12のoff状態を継続する。
【0059】
演算した単位時間での圧縮機1の吐出側冷媒管Pの温度ΔTdが、予め制御部15に記憶される単位時間での冷媒管Pの設定温度ΔTd1より低い場合(NO)は、ステップS9に移って制御部15は開閉弁12をonに切換え、開放してホットガスをアキュームレータ6にバイパスさせる。
【0060】
このような制御をなすことにより、アキュームレータ6内に液冷媒または冷凍機油が滞留し易い状態を確実に判断でき、ホットガスバイパスの有効的な活用を図れる。
【0061】
図7(A)は、さらに他の実施の形態に係るホットガスバイパス回路Gに対する制御手段を備えた空気調和機の冷凍サイクル構成図であり、図7(B)は実際の制御フローチャート図である。
冷凍サイクル回路Kとホットガスバイパス回路Gについては先に説明したものと全く同一につき、ここでは同番号を付して新たな説明を省略する。
【0062】
制御の一手段として、アキュームレータ6の一次側である導入管Paに第1の温度センサ21が取付けられ、二次側である導出管Pbに第2の温度センサ22が取付けられ、それぞれの温度センサ21,22は制御部(図示しない)と電気的に接続される。
【0063】
ステップU1にて圧縮機1が起動されると、ステップU2で第1の温度センサ21がアキュームレータ6の一次側の温度を検出してその信号を制御部へ送る。また、第2の温度センサ22はアキュームレータ6の二次側の温度を検出してその信号を制御部へ送る。
【0064】
制御部では一次側の温度T1と二次側の温度T2の温度差(T1−T2)と、予め制御部に記憶された設定温度差値ΔTaと比較する。T1とT2との差が設定温度差値ΔTa以上(YES)あれば、アキュームレータ6内に液冷媒または冷凍油が滞留していると判断し、ステップU3に移って開閉弁12をonし開放してホットガスをアキュームレータ6にバイパスさせる。
【0065】
また、ステップU2でT1とT2との差が設定温度差値ΔTa以下(NO)であるときは、アキュームレータ6においてホットガスのバイパスは不要であると判断して、ステップU4に移って開閉弁12をoffし閉成する。
【0066】
ステップU3でホットガスをアキュームレータ6にバイパスしたあとでも、第1の温度センサ21と第2の温度センサ22は引き続いて温度検知をなし、その信号を制御部へ送る。
【0067】
制御部では、ステップU5で別途設定されている温度差値ΔTbと比較する。この設定温度差値ΔTbは、0を僅かに上回る値であって、上記T1とT2とに間にある程度の温度差が存在するか否かの設問をなす。
【0068】
T1とT2との温度差が設定温度差値ΔTb以下(YES)あれば、アキュームレータ6内の液冷媒または冷凍機油が完全に吐け、冷媒ガスのみになったと判断し、ステップU6に移って開閉弁12をoffし閉成する。
【0069】
ステップ5でT1とT2との差が設定温度差値ΔTb以上(NO)であれば、アキュームレータ6内に液冷媒または油の多くが残存していると判断し、ステップU3に移って開閉弁6をonし開放する。
【0070】
このような制御手段を設けることにより、不必要にホットガスを供給してしまい、それによる成績係数が低下するのを防止できる。そして、アキュームレータ6内の状態変化に速やかに応じて開閉弁12を作動させ、攪拌・蒸発による戻り特性の向上と液バックの防止を図れる。
【0071】
なお、上述の制御手段に加えて、アキュームレータ6の一次側である導入管Paに冷媒過熱度を検出する手段(たとえば、圧力センサ23)を設け、アキュームレータ6の一次側で過熱度が目標値に達し、かつT1とT2との差が設定値ΔTa以上の場合に開閉弁12をonし開放するようにしてもよい。
【0072】
いずれにしても、アキュームレータ6の一次側の温度と二次側の温度との差が設定温度差値以上になったときのみ開閉弁12を開放するようにしたので、アキュームレータ6前後の温度差により、内部の液溜まり状態を検知し、液冷媒が保有されているときのみホットガスパイパスによる攪拌作用を得る。
【0073】
図8は、さらに異なる構成のホットガスバイパス回路Gaを備えた空気調和装置の冷凍サイクル構成図である。冷凍サイクル回路K自体は先に説明したものと同一であり、同番号を付して新たな説明を省略する。
【0074】
圧縮機1の吐出側冷媒管Pからバイパス管11が分岐されていて、このバイパス管11には開閉弁12と第1のキャピラリーチューブ25が設けられ、アキュームレータタンク10の底部に接続される。
【0075】
さらに、開閉弁12と第1のキャピラリーチューブ25との間のバイパス管11の中途部から別のバイパス管11aが分岐され、このバイパス管11aには第2のキャピラリーチューブ26が設けられたうえで、上記アキュームレータ6の二次側である導出管Pbの中途部に接続される。
【0076】
すなわち、上記ホットガスバイパス回路Gaは、圧縮機1から吐出されるホットガスの一部を分流してアキュームレータ6の底部に導入する回路と、圧縮機から吐出されるホットガスの一部を分流してアキュームレータ6の二次側に導入する回路とが並設される。
【0077】
それぞれの回路の上流側に開閉弁12が設けられ、かつそれぞれの回路にキャピラリーチューブ(絞り装置)25,26が設けられる。これらキャピラリーチューブ25,26は、冷媒音対策をなすとともに流量調整用となる。
【0078】
このような構成において、アキュームレータ6内に液冷媒または冷凍機油が滞留したとき、開閉弁12を開放してホットガスをバイパスしアキュームレータ6内の攪拌、蒸発を促進して、戻り特性、蒸発特性を向上させる。
【0079】
また、アキュームレータ6の二次側である導出管Pbを介して圧縮機1に戻るガス冷媒が冷え込んでいても、第2のキャピラリーチューブ26を備えた回路からホットガスが導かれて冷媒を加熱する。
【0080】
すなわち、アキュームレータ6へのバイパス効果を維持しながら、直接圧縮機1吸込み側へホットガスを注入するので、低温起動やデフロスト(除霜)運転後の立ち上がり、および落差配管時に顕著に見られる低圧の異常低下を防止する効果がある。
【0081】
アキュームレータ6への攪拌作用による液冷媒蒸発、二層分離対策効果とともに、圧縮機1の吸込みの加熱効果を同時に得られ、かつ起動特性の改善(低圧カット防止)と吸込み温度低下による圧縮機1の冷え込み防止により、信頼性確保を図ることができる。
【0082】
図9は複数台の室外ユニットM1,M2と、図示しない複数の室内ユニットの組み合わせからなる、いわゆるマルチ式の空気調和装置の冷凍サイクル構成図である。
【0083】
それぞれの室外ユニットM1,M2には、複数台の圧縮機1と、単体であるオイルセパレータ30と、四方切換弁2と、室外熱交換器3と、リキッドタンク31およびアキュームレータ6が収容される。
【0084】
さらに、室外ユニットM1,M2相互はバランス回路Bによって連通される。このバランス回路Bは各室外ユニットM1,M2に配置される圧縮機1相互を直接連通するとともに、圧縮機1の吸込み側、オイルセパレータ30およびアキュームレータの二次側とに連通する分岐回路を備えている。
【0085】
上記室外ユニットM1,M2にはオイルセパレータ30と四方切換弁2との間の冷媒管Pから分岐し、アキュームレータ6に接続するバイパス管11が設けられていて、このバイパス管11に開閉弁12とキャピラリーチューブ13を備えたホットガスバイパス回路Gが設けられる。
【0086】
室外ユニットM1,M2は、ガス主冷媒管PGと、液主冷媒管PLを介して図示しない複数の室内ユニットに連通する。各室内ユニットには室内熱交換器が収容され、これらでマルチ式の冷凍サイクルが構成される。
【0087】
運転条件に応じて、複数台のうちの少なくとも1台の室外ユニット(たとえばM1)が運転を継続し、残りの室外ユニット(たとえばM2)が運転を停止する場合がある。
【0088】
このとき、停止側の室外ユニットM2では低圧バランスさせて冷房時はガス主冷媒管PGから、暖房時は図中一点鎖線矢印に示すようにバランス回路Bを介して冷媒回収をなす。
【0089】
しかしながら、停止した室外ユニットM2がガスバランスすると、低圧ラインに寝込んだ冷媒は液のままで大量に滞留し、特に停止した室外ユニットM2におけるアキュームレータ6に溜まる。
【0090】
運転条件に応じて、停止していた室外ユニットM2が再び起動すると、制御部はホットガスバイパス回路Gの開閉弁12を開放するよう制御する。圧縮機1から吐出されるホットガスの一部はホットガスバイパス回路Gを介してアキュームレータ6に導かれ、滞留している液冷媒を速やかに蒸発させる。
【0091】
このように、搭載される圧縮機1の全てが停止している室外ユニットM2が存在する状態で、その停止している室外ユニットM2が起動する際、ホットガスバイパス回路Gの開閉弁12を所定時間開放してアキュームレータ6内へホットガスを導くことにより、起動後の液圧縮を回避することができる。
【0092】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、アキュームレータ内で液冷媒と冷凍機油の二層分離が発生した状態でも、これら液冷媒と油を確実に混合して、圧縮機への油戻し効率を向上させ、よって信頼性の向上を図れる効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施の形態に係る、空気調和装置の冷凍サイクル構成図。
【図2】 同実施の形態に係る、アキュームレータの断面図。
【図3】 同実施の形態に係る、アキュームレータ内部の互いに異なる状態を説明する図。
【図4】 同実施の形態に係る、アキュームレータ内での冷媒と冷凍機油の混合状態における特性図。
【図5】 他の実施の形態に係る、アキュームレータの断面図と冷凍サイクル構成図。
【図6】 さらに他の実施の形態に係る、ホットガスバイパス回路の開閉弁に対する制御フローチャート図。
【図7】 さらに他の実施の形態に係る、冷凍サイクル構成図と、ホットガスバイパス回路の開閉弁に対する制御フローチャート図。
【図8】 さらに他の実施の形態に係る、冷凍サイクル構成図。
【図9】 さらに他の実施の形態に係る、室外ユニット側における冷凍サイクル構成図。
【符号の説明】
1…圧縮機、6…アキュームレータ、G…ホットガスバイパス回路、12…開閉弁、10…タンク、Pa…導入管、b…曲成部、Pb…導出管、18…油戻し孔、15…制御部(制御手段)。
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an air conditioner including an accumulator disposed on a suction side of a compressor.
[0002]
[Prior art]
The accumulator provided in the refrigeration cycle includes a tank, a gas refrigerant that is connected to the upper part of the tank and guides the evaporative refrigerant into the tank, and has a substantially U-shaped bent portion that is gas-liquid separated from the opening end of the upper part of the tank. And an oil return hole for returning the refrigeration oil collected at the bottom of the tank to the compressor.
[0003]
As a prior art, in [Patent Publication 1], in addition to the oil return hole at the bottom of the outlet pipe, at least one auxiliary oil return hole is provided along the vertical direction on the opening-side pipe wall of the outlet pipe so that liquid refrigerant is present. Regardless of the above, there is disclosed a technique capable of returning oil to the compressor through the auxiliary oil return hole even when the refrigeration oil and the liquid refrigerant are separated into two layers.
[0004]
[Patent Publication 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 11-14201
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, if the heating operation is performed when the outside air temperature is extremely low, a large amount of liquid refrigerant is temporarily stored in the accumulator at the time of startup. Under such conditions, the liquid refrigerant is sucked not only from the oil return holes but also from the plurality of auxiliary oil return holes, and the amount of liquid back to the compressor increases, which is not preferable in terms of the reliability of the compressor.
[0006]
In addition, the rotary compressor is particularly dangerous because the refrigerant is directly sucked into the compression chamber. The suction cup provided in the compressor suction section has a fixed oil return amount (hole diameter), so liquid refrigerant and oil tend to accumulate excessively in the suction cup, and there is a risk of damage to the compressor due to liquid compression and oil compression. There is.
[0007]
Further, in an air conditioner using a refrigerant having a relatively high operating pressure such as R32 or R410A, it is necessary to increase the tank thickness of the accumulator in terms of pressure resistance design. If the tank thickness is simply increased, the cost is increased. Therefore, it is common to increase the height dimension by reducing the tank diameter and increase the capacity.
[0008]
Even in such an accumulator, the oil return hole is provided at the lowermost part of the inlet pipe bending portion, so that when the two-layer separation of the refrigerator oil and the liquid refrigerant occurs, the oil existing on the liquid surface of the liquid refrigerant is compressed. It will not be returned to the machine.
[0009]
When liquid refrigerant or oil is accumulated only at the bottom of the accumulator, the oil return characteristic is deteriorated due to the difference in the head of the tank. This tendency is particularly noticeable at low temperatures when the viscosity of the oil is high.
[0010]
In order to improve this type of problem, the idea is to increase the flow rate of the refrigerant flowing in the outlet pipe and increase the differential pressure between the outlet pipe and the outside of the outlet pipe via the oil return hole, thereby improving the oil return characteristics. On the other hand, there is a problem that the pressure loss in the outlet pipe increases and the coefficient of performance decreases.
[0011]
The present invention has been made paying attention to the above circumstances, and its purpose is to reliably mix liquid refrigerant and oil even in a state where two-layer separation of liquid refrigerant and refrigerator oil occurs in the accumulator. Thus, it is an object of the present invention to provide an air conditioner that can improve the efficiency of oil return to the compressor and thus improve the reliability.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems and achieve the object, an air conditioner of the present invention is provided on the suction side of a compressor constituting a refrigeration cycle, and introduces refrigerant after being evaporated in a heat exchanger to perform gas-liquid separation. And an accumulator that introduces and guides the separated gas refrigerant into the compressor and diverts a part of the hot gas discharged from the compressor. In a state of blowing from the bottom of the inside Hot gas bypass circuit to be introduced and this hot gas bypass circuit Open / close valve provided It comprises.
[0013]
By adopting means for solving such a problem, even when the two-layer separation of the liquid refrigerant and the oil occurs in the accumulator, the liquid refrigerant and the oil are reliably mixed.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0015]
FIG. 1 is a configuration diagram of a refrigeration cycle of an air conditioner, and FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating the structure of an accumulator used in the refrigeration cycle.
[0016]
One port of the four-way switching valve 2 is connected to the refrigerant pipe P connected to the discharge part of the compressor 1, and the outdoor heat exchanger 3 and the refrigerant pipe P connected to the other port of the four-way switching valve 2, An electronic automatic expansion valve 4 and an indoor heat exchanger 5 which are expansion devices are sequentially provided and connected to the other port of the four-way switching valve 2.
[0017]
The refrigerant pipe connected to the remaining port of the four-way switching valve 2 is inserted into the accumulator 6 as an introduction pipe Pa that is the primary side of the accumulator 6 described later. The secondary side of the accumulator 6 communicates with a suction cup 7 provided at the suction portion of the compressor 1 as a lead-out pipe Pb.
[0018]
Thus, the air conditioner is provided with the heat pump type refrigeration cycle circuit K, and the discharge side refrigerant pipe P of the compressor 1 and the accumulator 6 are communicated with each other by a hot gas bypass circuit G described later.
[0019]
The bypass pipe 11 constituting the hot gas bypass circuit G has one end connected to the compressor discharge side refrigerant pipe P and the other end connected to the bottom of the accumulator tank 10.
[0020]
An on-off valve 12 and a capillary tube 13 are connected in series in the middle of the bypass pipe 11. In particular, the on-off valve 12 includes an electromagnetic coil unit that is electrically connected to a control unit (control unit) 15, and is controlled to open and close based on a control signal from the control unit 15.
[0021]
The accumulator 6 includes a tank 10 having a sealed structure, an introduction pipe Pa that is inserted into the tank 10 from above and an open end is located at the top of the tank, and a tank 10 that is inserted from the top of the tank 10 into the inside. A bent portion b that is bent in a substantially U shape is provided, and the open end c is provided with an introduction pipe Pb located at the upper portion of the tank 10.
[0022]
The leading ends of the introduction pipe Pa and the lead-out pipe Pb are provided by selecting positions that do not face each other. Although the leading end opening of the introduction pipe Pa is closed by the closing plate 16, the refrigerant can be introduced and guided into the tank 10 through a hole 17 provided in the vicinity of the leading end.
[0023]
An oil return hole 18 is provided in the bent portion b of the outlet pipe Pb in the tank 10. The position of the oil return hole 18 is provided at the lowermost portion of the bending portion c so that the amount of oil accumulation is minimized in a normal operation state where liquid refrigerant does not accumulate.
[0024]
As described above, the bypass pipe 11 constituting the hot gas bypass circuit G is connected to the bottom of the tank 10 constituting the accumulator 6, and the on-off valve 12 and the capillary tube 13 are provided in the bypass pipe 11.
[0025]
In the air conditioner having the above-described configuration, when the cooling operation is selected, the high-temperature and high-pressure refrigerant gas discharged from the compressor 1 is guided as indicated by solid arrows in the figure. The refrigerant evaporates in the indoor heat exchanger 5 to absorb the heat of evaporation from the room air, and the room air is dehumidified and cooled to obtain a cooling action.
[0026]
When the heating operation is selected, the high-temperature and high-pressure refrigerant gas discharged from the compressor 1 is guided as indicated by a broken line arrow in the figure. The refrigerant is condensed in the indoor heat exchanger 5 to release condensed heat to the indoor air, and the temperature of the indoor air is increased to obtain a heating action.
[0027]
In both the cooling operation and the heating operation, the evaporated refrigerant is introduced into the accumulator tank 10 through the introduction pipe Pa, and a gas-liquid separation action is performed. The separated gas refrigerant is sucked into the compressor 1 from the outlet pipe Pb. The separated liquid refrigerant accumulates at the bottom of the tank 10, evaporates and gasifies over time, and is sucked into the compressor 1.
[0028]
FIG. 3A schematically shows the state of the accumulator 6 when the heating operation is started under an extremely low temperature condition.
When the compressor 1 is started to perform the heating operation, a large amount of liquid refrigerant in the refrigeration cycle is temporarily accumulated in the accumulator 6. At this time, a large amount of oil is also released from the compressor 1 into the refrigeration cycle, and these oil also stays in the accumulator 6 together with the liquid refrigerant.
[0029]
That is, from the relationship of specific gravity, there is a liquid refrigerant layer R on the lower side of the tank 10 constituting the accumulator 6, and there is a refrigerating machine oil layer L above the liquid refrigerant layer R, so-called two-layer separation state. It has become.
[0030]
In such a case, liquid refrigerant or refrigeration oil is sucked from the oil return hole 18 in accordance with the flow differential pressure. However, particularly at low temperatures, the head difference due to the height of the accumulator tank 10 and the viscosity of the refrigeration oil increase. Return characteristics deteriorate.
[0031]
FIG. 3B is a diagram schematically showing a state in the accumulator 6 when the on-off valve 12 provided in the hot gas bypass circuit G is opened under the above-described conditions.
[0032]
By opening the on-off valve 12 of the hot gas bypass circuit G connected to the discharge side of the compressor 1, part of the hot gas discharged from the compressor 1 is guided to the accumulator 6 through the bypass pipe 11.
[0033]
The hot gas guided to the bypass pipe 11 is injected from the bottom of the accumulator tank 10 in a blown-up state. The liquid refrigerant layer R and the refrigerating machine oil layer L formed in the tank 10 are efficiently stirred by the injected hot gas, quickly evaporated and gasified, and guided to the compressor 1 through the outlet pipe Pb.
[0034]
That is, by bypassing the hot gas into the accumulator tank 10, the liquid refrigerant in the tank 10 can be quickly discharged to improve the return characteristics, and the reliability of the compressor 1 can be maintained.
[0035]
FIG. 4 shows the oil / refrigerant concentration of the ester oil-based refrigerating machine oil and the liquid separation characteristics of the refrigerant / refrigerating machine oil. In the figure, “insoluble” means a state where the oil and the liquid refrigerant do not melt at all, and “compatible” means that the oil and the liquid refrigerant are almost completely melted to form a substantially transparent state. “Suspension” refers to a state in which the oil is dissolved to some extent in the refrigerant, but there are many portions that do not melt, and the temperature is high and the oil becomes bubbles and becomes cloudy.
[0036]
In a certain region, the refrigerating machine oil and the liquid refrigerant are separated into two layers in the accumulator 6, and the refrigerating machine oil is positioned above the liquid refrigerant. As it is, the refrigeration oil cannot be sucked unless all the liquid refrigerant is sucked. While the liquid refrigerant is being sucked, the refrigeration oil does not return to the compressor at all, and there is a risk that the oil in the compressor 1 is insufficient and damaged.
[0037]
Since the hot gas bypass circuit G is provided here, even if there is an excessive liquid back and the two-layer separation of the refrigerating machine oil and the liquid refrigerant occurs in the accumulator 6, the liquid refrigerant is not cooled due to the stirring effect of the hot gas. Evaporation action is promoted and oil return to the compressor 1 is improved.
[0038]
Further, since it is not necessary to provide a plurality of oil return holes as in the prior art [Patent Publication 1], the oil return amount is not increased with the liquid return amount to the compressor, and the reliability of the compressor is not lowered. .
[0039]
FIG. 5 (A) is a diagram showing a structure of an accumulator 6A according to another embodiment, and FIG. 5 (B) is a configuration diagram of a refrigeration cycle of an air conditioner including the accumulator 6A.
[0040]
Since the refrigerating cycle circuit K itself is not particularly changed, the same number is assigned and a new description is omitted. The bypass pipe 11 constituting the hot gas bypass circuit G is connected to the lower part of the side surface portion of the accumulator tank 10.
[0041]
The accumulator 6A includes a tank 10, an introduction pipe Pa, a lead-out pipe Pb having a bent portion b, and an oil return hole 18 opened in the bent portion b of the lead-out pipe Pb.
[0042]
The tank 10 connection position of the bypass pipe 11 and the position of the oil return hole 18 corresponding thereto will be described. The oil return hole 18 is provided at a position existing 180 degrees with respect to the tank 10 connection position of the bypass pipe 11.
[0043]
That is, as shown in the figure, if the bypass pipe 11 is connected to the lower part of the left side surface of the tank 10, the oil return hole 18 is formed on the right side of the bent part b bent in the left-right direction of the outlet pipe Pb. Opened.
[0044]
Further, as shown by a two-dot chain line in the figure, if the bypass pipe 11 is connected to the back side of the tank 10, the oil return hole 18 is opened to the front side of the bent portion b. In any case, the connection height position Ha of the bypass pipe 11 is selected to be higher than the inner height Hb of the bent portion b of the outlet pipe Pb.
[0045]
In such a configuration, when the on-off valve 12 of the hot gas bypass circuit G is opened and the hot gas is guided to the accumulator tank 10, the hot gas goes upward from the connection position of the bypass pipe 11 by buoyancy.
[0046]
Therefore, the hot gas discharged from the bypass pipe 11 is not directly sucked into the oil return hole 18 (short circuit), and the liquid refrigerant can be efficiently stirred to avoid the two-layer separation.
[0047]
In addition, when the refrigerant | coolant used for a refrigerating cycle is a high pressure refrigerant | coolant like R32 or R410A, a pressure | voltage resistant design must be carried out, As a result, the thickness of the tank 10 of the accumulator 6 will become large and cost will increase.
[0048]
In order to avoid this, it is easiest to increase the height by increasing the height by reducing the body diameter. However, if the height increases, the liquid return characteristics and the oil return characteristics are caused by the head difference in the tank 10. Gets worse.
[0049]
In order to improve this type of problem, the idea is to increase the flow rate of the refrigerant flowing in the outlet pipe and increase the differential pressure between the outlet pipe and the outside of the outlet pipe via the oil return hole, thereby improving the oil return characteristics. On the other hand, there is a problem that the pressure loss in the outlet pipe increases and the coefficient of performance decreases.
[0050]
Here, since the hot gas bypass circuit G is provided as described above, even if the height of the tank 10 is increased, the hot gas blows upward (that is, in the height direction), and the liquid refrigerant and the refrigerating machine oil are discharged. It can be stirred efficiently and can be expected regardless of tank height.
[0051]
Moreover, in the accumulator tank 10 having a height, the oil return characteristic deteriorates in the direction in which the head difference increases, but the oil return characteristic can be secured by the stirring action by hot gas injection and the oil viscosity reduction.
[0052]
FIG. 6 shows a flowchart of an embodiment of the control unit 15 that controls the on-off valve 12 provided in the hot gas bypass circuit G.
[0053]
After starting the compressor 1 in step S1, the outside air temperature To detected by the temperature sensor in step S2 is compared with the set outside air temperature To1 stored in the control unit 15 in advance. When To is higher than To1 (YES), the process proceeds to step S3, and the control unit 15 continues the off (closed) state of the on-off valve 12.
[0054]
To But To1 than When it is low (NO), it is determined that a large amount of liquid refrigerant is accumulated in the accumulator 6, the process proceeds to step S <b> 4, and the control unit 15 turns on the on-off valve 12. That is, the on-off valve 12 is opened, and the hot gas is bypassed to the accumulator 6 to obtain the above-described effects.
[0055]
In either step S3 or step S4, the process moves to step S5 to activate the timer and wait for the elapse of the predetermined time t1. After the elapse of t1, the process proceeds to step S6, where the temperature Td of the refrigerant pipe P connected to the discharge side of the compressor 1 is detected and compared with the set temperature Td1 of the refrigerant pipe P stored in the control unit 15 in advance.
[0056]
Td is Td1 taller than In the case (YES), it moves to step S7 and the control part 15 switches the on-off valve 12 to off. That is, it is determined that the discharge gas temperature of the compressor 1 becomes higher than the set value and the refrigerant temperature rises as a whole and it is not necessary to cause the accumulator 6 to bypass the hot gas, and the on-off valve 12 is closed.
[0057]
When Td is lower than Td1 (NO), the process proceeds to step S8, the temperature ΔTd of the discharge-side refrigerant pipe P of the compressor 1 per unit time is calculated, and the discharge side per unit time stored in the control unit 15 in advance. Comparison is made with the set temperature ΔTd1 of the refrigerant pipe P.
[0058]
When the temperature ΔTd of the discharge side refrigerant pipe P of the compressor 1 in the calculated unit time is higher than the set temperature ΔTd1 in the unit time stored in the control unit 15 in advance (YES), the process returns to step S7 to return to the control unit 15 continues the off state of the on-off valve 12.
[0059]
When the temperature ΔTd of the discharge side refrigerant pipe P of the compressor 1 in the calculated unit time is lower than the set temperature ΔTd1 of the refrigerant pipe P in the unit time stored in the control unit 15 in advance (NO), the process proceeds to step S9. Then, the control unit 15 switches the on-off valve 12 to on and opens it to bypass the hot gas to the accumulator 6.
[0060]
By performing such control, it is possible to reliably determine the state in which liquid refrigerant or refrigerating machine oil tends to stay in the accumulator 6, and effective use of the hot gas bypass can be achieved.
[0061]
FIG. 7A is a refrigeration cycle configuration diagram of an air conditioner including control means for a hot gas bypass circuit G according to still another embodiment, and FIG. 7B is an actual control flowchart. .
Since the refrigeration cycle circuit K and the hot gas bypass circuit G are exactly the same as those described above, the same reference numerals are given here and new descriptions are omitted.
[0062]
As one means of control, the first temperature sensor 21 is attached to the introduction pipe Pa that is the primary side of the accumulator 6, and the second temperature sensor 22 is attached to the outlet pipe Pb that is the secondary side. 21 and 22 are electrically connected to a control unit (not shown).
[0063]
When the compressor 1 is started in step U1, the first temperature sensor 21 detects the temperature of the primary side of the accumulator 6 and sends the signal to the control unit in step U2. The second temperature sensor 22 detects the temperature on the secondary side of the accumulator 6 and sends the signal to the control unit.
[0064]
The control unit compares the temperature difference (T1−T2) between the primary side temperature T1 and the secondary side temperature T2 with the set temperature difference value ΔTa stored in the control unit in advance. If the difference between T1 and T2 is equal to or greater than the set temperature difference value ΔTa (YES), it is determined that liquid refrigerant or frozen oil is staying in the accumulator 6, and the process proceeds to step U3 where the on-off valve 12 is turned on and opened. The hot gas is bypassed to the accumulator 6.
[0065]
When the difference between T1 and T2 is equal to or less than the set temperature difference value ΔTa (NO) in step U2, it is determined that the hot gas bypass is unnecessary in the accumulator 6, and the process proceeds to step U4 to open / close valve 12 Turn off and close.
[0066]
Even after the hot gas is bypassed to the accumulator 6 in step U3, the first temperature sensor 21 and the second temperature sensor 22 continue to detect the temperature and send the signal to the control unit.
[0067]
The control unit compares the temperature difference value ΔTb set separately in step U5. This set temperature difference value ΔTb is a value slightly larger than 0, and asks whether or not there is a certain temperature difference between T1 and T2.
[0068]
If the temperature difference between T1 and T2 is equal to or less than the set temperature difference value ΔTb (YES), it is determined that the liquid refrigerant or refrigerating machine oil in the accumulator 6 has been completely discharged, and only the refrigerant gas has been reached, and the process proceeds to step U6 to open / close the valve. 12 is turned off and closed.
[0069]
If the difference between T1 and T2 is greater than or equal to the set temperature difference value ΔTb in step 5 (NO), it is determined that much liquid refrigerant or oil remains in the accumulator 6, and the process proceeds to step U3 to open / close valve 6 Turn on and release.
[0070]
By providing such a control means, it can be prevented that hot gas is unnecessarily supplied and the coefficient of performance is thereby lowered. Then, the on-off valve 12 can be actuated promptly in response to a change in the state of the accumulator 6 to improve the return characteristics and prevent liquid back by stirring and evaporation.
[0071]
In addition to the control means described above, means (for example, pressure sensor 23) for detecting the degree of refrigerant superheat is provided in the introduction pipe Pa that is the primary side of the accumulator 6, and the degree of superheat reaches the target value on the primary side of the accumulator 6. When the difference is reached and the difference between T1 and T2 is equal to or greater than the set value ΔTa, the on-off valve 12 may be turned on and opened.
[0072]
In any case, the on-off valve 12 is opened only when the difference between the temperature on the primary side and the temperature on the secondary side of the accumulator 6 exceeds the set temperature difference value. The internal liquid pool state is detected, and the stirring action by the hot gas bypass is obtained only when the liquid refrigerant is held.
[0073]
FIG. 8 is a refrigeration cycle configuration diagram of an air-conditioning apparatus including a hot gas bypass circuit Ga having a different configuration. The refrigeration cycle circuit K itself is the same as that described above, and the same reference numerals are assigned and a new description is omitted.
[0074]
A bypass pipe 11 is branched from the discharge side refrigerant pipe P of the compressor 1. The bypass pipe 11 is provided with an on-off valve 12 and a first capillary tube 25, and is connected to the bottom of the accumulator tank 10.
[0075]
Furthermore, the on-off valve 12 and the first capillary tube 25 Another bypass pipe 11a is branched from the middle part of the bypass pipe 11 between the second pipe 11a and a second capillary tube 26 is provided in the bypass pipe 11a, and a lead-out pipe which is the secondary side of the accumulator 6 is provided. It is connected to the middle part of Pb.
[0076]
That is, the hot gas bypass circuit Ga shunts a part of the hot gas discharged from the compressor 1 and introduces it to the bottom of the accumulator 6, and a part of the hot gas discharged from the compressor. Thus, a circuit to be introduced to the secondary side of the accumulator 6 is juxtaposed.
[0077]
The on-off valve 12 is provided on the upstream side of each circuit, and capillary tubes (throttle devices) 25 and 26 are provided in each circuit. These capillary tubes 25 and 26 serve as refrigerant flow countermeasures and flow rate adjustments.
[0078]
In such a configuration, when liquid refrigerant or refrigerating machine oil stays in the accumulator 6, the on-off valve 12 is opened to bypass the hot gas to promote stirring and evaporation in the accumulator 6, and return characteristics and evaporation characteristics are improved. Improve.
[0079]
Further, even if the gas refrigerant returning to the compressor 1 is cooled via the outlet pipe Pb which is the secondary side of the accumulator 6, hot gas is led from the circuit including the second capillary tube 26 to heat the refrigerant. .
[0080]
That is, while maintaining the bypass effect to the accumulator 6, the hot gas is directly injected into the compressor 1 suction side, so that the low pressure that is noticeable at the start-up after low temperature start-up and defrosting (defrosting) operation and at the head pipe It has the effect of preventing abnormal drop.
[0081]
Along with the effect of countermeasures against liquid refrigerant evaporation and two-layer separation due to stirring action on the accumulator 6, the heating effect of the suction of the compressor 1 can be obtained at the same time. Reliability can be ensured by preventing cooling.
[0082]
FIG. 9 is a configuration diagram of a refrigeration cycle of a so-called multi-type air conditioner composed of a combination of a plurality of outdoor units M1, M2 and a plurality of indoor units (not shown).
[0083]
Each of the outdoor units M1, M2 includes a plurality of compressors 1, a single oil separator 30, a four-way switching valve 2, Outdoor heat exchanger 3, the liquid tank 31 and the accumulator 6 are accommodated.
[0084]
Further, the outdoor units M1 and M2 are communicated with each other by a balance circuit B. The balance circuit B directly communicates with the compressors 1 arranged in the outdoor units M1 and M2, and also includes a suction side of the compressor 1, an oil separator 30 and an accumulator. 6 A branch circuit communicating with the secondary side of the.
[0085]
The outdoor units M1 and M2 are provided with a bypass pipe 11 branched from the refrigerant pipe P between the oil separator 30 and the four-way switching valve 2 and connected to the accumulator 6. A hot gas bypass circuit G including a capillary tube 13 is provided.
[0086]
The outdoor units M1 and M2 communicate with a plurality of indoor units (not shown) via the gas main refrigerant pipe PG and the liquid main refrigerant pipe PL. Each indoor unit contains an indoor heat exchanger, and these constitute a multi-type refrigeration cycle.
[0087]
Depending on the operating conditions, at least one outdoor unit (for example, M1) of the plurality may continue to operate, and the remaining outdoor units (for example, M2) may stop operating.
[0088]
At this time, in the outdoor unit M2 on the stop side, the refrigerant is recovered from the gas main refrigerant pipe PG during cooling and through the balance circuit B as shown by the one-dot chain line arrow in the drawing during cooling.
[0089]
However, when the stopped outdoor unit M2 is gas-balanced, a large amount of refrigerant stagnated in the low-pressure line stays in the liquid state, and particularly accumulates in the accumulator 6 in the stopped outdoor unit M2.
[0090]
When the outdoor unit M2 that has been stopped is activated again according to the operating conditions, the control unit controls to open the on-off valve 12 of the hot gas bypass circuit G. A part of the hot gas discharged from the compressor 1 is led to the accumulator 6 via the hot gas bypass circuit G, and the staying liquid refrigerant is quickly evaporated.
[0091]
In this manner, when the outdoor unit M2 that is stopped is present in a state where the outdoor unit M2 in which all of the compressors 1 that are mounted are present, the on-off valve 12 of the hot gas bypass circuit G is set to a predetermined value. By releasing the time and introducing the hot gas into the accumulator 6, the liquid compression after the activation can be avoided.
[0092]
【The invention's effect】
As described above, the present invention According to Even in the state where two-layer separation of liquid refrigerant and refrigeration oil occurs in the accumulator, the liquid refrigerant and oil are reliably mixed to improve the oil return efficiency to the compressor, thus improving the reliability. Play.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram of a refrigeration cycle of an air conditioner according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view of the accumulator according to the embodiment.
FIG. 3 is a diagram for explaining different states inside the accumulator according to the embodiment;
FIG. 4 is a characteristic diagram in a mixed state of refrigerant and refrigerating machine oil in the accumulator according to the embodiment.
FIG. 5 is a cross-sectional view of an accumulator and a refrigeration cycle configuration diagram according to another embodiment.
FIG. 6 is a control flowchart for an on-off valve of a hot gas bypass circuit according to still another embodiment.
FIG. 7 is a configuration diagram of a refrigeration cycle and a control flowchart for an on-off valve of a hot gas bypass circuit according to still another embodiment.
FIG. 8 is a configuration diagram of a refrigeration cycle according to still another embodiment.
FIG. 9 is a configuration diagram of a refrigeration cycle on the outdoor unit side according to still another embodiment.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Compressor, 6 ... Accumulator, G ... Hot gas bypass circuit, 12 ... On-off valve, 10 ... Tank, Pa ... Inlet pipe, b ... Curved part, Pb ... Outlet pipe, 18 ... Oil return hole, 15 ... Control Part (control means).

Claims (6)

冷凍サイクルを構成する圧縮機の吸込み側に設けられ、熱交換器において蒸発したあとの冷媒を導入して気液分離し、分離したガス冷媒を上記圧縮機に導入案内するアキュームレータを具備した空気調和装置において、
上記圧縮機から吐出されるホットガスの一部を分流して上記アキュームレータの底部から内部に吹き上げ状態で導入するホットガスバイパス回路と、
このホットガスバイパス回路に設けられる開閉弁
を具備したことを特徴とする空気調和装置。
An air conditioner provided with an accumulator which is provided on the suction side of the compressor constituting the refrigeration cycle, introduces the refrigerant after evaporation in the heat exchanger and separates the gas and liquid, and introduces and guides the separated gas refrigerant to the compressor In the device
A hot gas bypass circuit for diverting a part of the hot gas discharged from the compressor and introducing the hot gas into the inside from the bottom of the accumulator;
An air conditioner comprising an on- off valve provided in the hot gas bypass circuit.
冷凍サイクルを構成する圧縮機の吸込み側に設けられ、熱交換器において蒸発したあとの冷媒を導入して気液分離し、分離したガス冷媒を上記圧縮機に導入案内するアキュームレータと、
上記圧縮機から吐出されるホットガスの一部を分流して上記アキュームレータに導入するホットガスバイパス回路と、を具備した空気調和装置において、
上記アキュームレータは、タンクと、このタンクに接続され蒸発冷媒をタンク内に導入案内する導入管と、タンク内の底部近傍で略U字状に曲成される曲成部を有しタンク上部に開口する開口端から気液分離したガス冷媒を上記圧縮機へ導出案内する導出管と、この導出管の曲成部に開口されタンク底部に溜まった潤滑油を圧縮機へ戻すよう案内する油戻し孔とを備え、
上記ホットガスバイパス回路のアキュームレータタンクへの接続位置は、上記油戻し孔とは180度存した位置で、かつ上記導出管曲成部の内側高さよりも高い位置であることを特徴とする空気調和装置
An accumulator which is provided on the suction side of the compressor constituting the refrigeration cycle, introduces the refrigerant after being evaporated in the heat exchanger, gas-liquid separates, and introduces and guides the separated gas refrigerant to the compressor;
A hot gas bypass circuit for diverting a part of hot gas discharged from the compressor and introducing the hot gas into the accumulator;
The accumulator has a tank, an introduction pipe connected to the tank for introducing and guiding the evaporated refrigerant into the tank, and a bent portion that is bent in a substantially U shape near the bottom of the tank, and is open at the top of the tank. An outlet pipe that guides and guides the gas refrigerant separated from the open end to the compressor, and an oil return hole that guides the lubricating oil that is opened in the bent portion of the outlet pipe and that accumulates at the bottom of the tank to the compressor And
An air conditioner characterized in that the hot gas bypass circuit is connected to the accumulator tank at a position 180 degrees away from the oil return hole and higher than the inner height of the outlet pipe bending portion. Equipment .
上記冷凍サイクルに用いられる冷媒は、R410またはR32のごとき高圧冷媒であることを特徴とする請求項1および請求項2のいずれかに記載の空気調和装置。  The air conditioner according to any one of claims 1 and 2, wherein the refrigerant used in the refrigeration cycle is a high-pressure refrigerant such as R410 or R32. 上記ホットガスバイパス回路に備えられる上記開閉弁は、暖房運転の起動時に外気温度が設定温度よりも低い場合、もしくは起動後の圧縮機吐出側冷媒管の温度変化が設定温度変化よりも低い場合に開放するよう制御する制御手段を備えたことを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれかに記載の空気調和装置。  The on-off valve provided in the hot gas bypass circuit is used when the outside air temperature is lower than the set temperature at the start of heating operation, or when the temperature change of the compressor discharge side refrigerant pipe after the start is lower than the set temperature change. The air conditioning apparatus according to any one of claims 1 to 3, further comprising control means for controlling the opening. 上記ホットガスバイパス回路に備えられる上記開閉弁は、アキュームレータ一次側の温度と二次側の温度との差が設定温度値以上になったときに開放するよう制御する制御手段を備えたことを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれかに記載の空気調和装置。  The on-off valve provided in the hot gas bypass circuit includes control means for controlling to open when the difference between the temperature on the primary side of the accumulator and the temperature on the secondary side exceeds a set temperature value. The air conditioning apparatus according to any one of claims 1 to 3. 上記ホットガスバイパス回路は、上記圧縮機から吐出されるホットガスの一部を分流して上記アキュームレータの底部に導入する回路と、圧縮機から吐出されるホットガスの一部を分流してアキュームレータの二次側に導入する回路とが並設され、かつそれぞれの回路の上流側に上記開閉弁が設けられ、かつそれぞれの回路に絞り装置が設けられることを特徴とする請求項1ないし請求項5のいずれかに記載の空気調和装置。  The hot gas bypass circuit includes a circuit for diverting a part of the hot gas discharged from the compressor and introducing it to the bottom of the accumulator, and a part of the hot gas discharged from the compressor for diverting the accumulator. 6. A circuit to be introduced on a secondary side is provided in parallel, the on-off valve is provided on the upstream side of each circuit, and a throttle device is provided on each circuit. The air conditioning apparatus in any one of.
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