JP5333305B2

JP5333305B2 - 冷凍サイクル装置

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Publication number: JP5333305B2
Application number: JP2010062361A
Authority: JP
Inventors: 道美日下
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2010-03-18
Filing date: 2010-03-18
Publication date: 2013-11-06
Anticipated expiration: 2030-03-18
Also published as: JP2011196594A

Description

本発明は、冷凍サイクルにおける余剰オイル量調整方法に関するものである。

従来、余剰オイルの貯留量調整方法は、図５に示すように、油溜め容器７が開閉弁８を介して油分離器２とオイル戻しキャピラリチューブ９の間に直列に配置され、予め入力した冷媒配管長から余剰オイル量を算出し、算出された余剰オイル量となるように予め設定された時間間隔で開閉弁８の開閉を制御し、圧縮機１の吸入配管に所定のオイルを返油して冷凍サイクル中を循環する総オイル量を制御するものである（例えば、特許文献１参照）。

特許第４２７４２３５号公報

しかしながら、この方法では、配管長の計測誤差による余剰オイル量の算出誤差や運転状態の変化や配管の設置形状の違いによるオイル滞留量の変化により、正確なオイル滞留量の把握ができず、余剰オイルの回収不足等による性能低下や過剰回収による信頼性の低下が課題として挙げられる。更に、通常のオイル戻しラインに直列に油溜め容器と開閉弁を配置しているため、開閉弁８が故障した場合、通常の油分離器からのオイル戻しもなくなるため、圧縮機１の油量低下となり圧縮機の信頼性の低下が挙げられる。

上記課題を解決するために本発明は、簡単な温度検知のみで余剰オイルの発生を検知し、油分離器からの流出を防止するとともに、圧縮機の信頼性を確保できる冷凍サイクル装置を提供することを目的とする。

前記従来の課題を解決するために、本発明の冷凍サイクル装置は、圧縮機の吐出側を、油分離器、第１の流路抵抗体を介して前記圧縮機の吸入側に接続する接続管と、前記油分離器に連通し前記第１の流路抵抗体に並列に、第１の流路開閉手段、油溜め容器、第２の流路抵抗体を順次直列に接続する接続管とを備えたものである。

これによって、余剰オイルが発生する運転条件では、第１の流路開閉手段を開放することにより、油溜め容器に余剰オイルを溜めながら運転することができ、冷凍サイクル中への余剰オイルの流出を防止することができる。

また、第１の流路開閉手段は、第１の流路抵抗体に並列に設置されているため、第１の流路開閉手段が故障などにより閉塞した場合でも通常の油分離器からのオイル戻りを確保することができる。

また、本発明の冷凍サイクル装置は、圧縮機の吐出側を、油分離器、第１の流路抵抗体を介して前記圧縮機の吸入側に接続する接続管と、前記油分離器に連通し前記第１の流路抵抗体に並列に、油溜め容器、第２の流路開閉手段、第２の流路抵抗体を順次直列に接続する接続管とを備えたものである。

これによって、余剰オイルが発生する運転条件では、第２の流路開閉手段を開放することにより、油溜め容器に余剰オイルを溜め、また、余剰オイルの回収完了は、第２の流路開閉手段を閉止することで、冷凍サイクル中への余剰オイルの流出を防止しながら運転することができる。また、再起動時も余剰オイルを回収した状態で運転を開始することができる。

また、第２の流路開閉手段は、第１の流路抵抗体に並列に設置されているため、第２の流路開閉手段が故障などにより閉塞した場合でも通常の油分離器からのオイル戻りを確保することができる。

また、本発明の冷凍サイクル装置は、圧縮機の吐出側を、油分離器、第１の流路抵抗体を介して前記圧縮機の吸入側に接続する接続管と、前記油分離器に連通し前記第１の流路抵抗体に並列に、第１の流路開閉手段、油溜め容器、第２の流路開閉手段、第２の流路抵抗体を順次直列に接続する接続管とを備えたものである。

これによって、余剰オイルが発生する運転条件では、第１の流路開閉手段と第２の流路開閉手段を開放することにより、油溜め容器に余剰オイルを溜め、また、余剰オイルの回収完了は、第１の流路開閉手段と第２の流路開閉手段を閉止することで、余剰オイルを油溜め容器に確実に回収することができ、冷凍サイクル中への余剰オイルの流出を防止しながら運転することができる。

また、再起動時も余剰オイルを回収した状態で運転を開始することができる。また、余剰オイルの回収後は、運転中もしくは運転停止中に油溜め容器への過剰なオイルの溜まり込みや冷媒の溜まり込みを防止することができる。

また、第１の流路開閉手段と第２の流路開閉手段は、第１の流路抵抗体に並列に設置されているため、第１の流路開閉手段または第２の流路開閉手段が故障などにより閉塞した場合でも通常の油分離器からのオイル戻りを確保することができる。

本発明によれば、簡単な温度検知のみで余剰オイルの発生を検知し、油分離器からの流出を防止するとともに、圧縮機の信頼性を確保できる冷凍サイクル装置を提供できる。

本発明の実施の形態１における冷凍サイクル図本発明の実施の形態１における開閉弁制御のフローチャート本発明の実施の形態２における冷凍サイクル図本発明の実施の形態２における開閉弁制御のフローチャート従来の冷凍サイクル図

第１の発明は、圧縮機の吐出側を、油分離器、第１の流路抵抗体を介して前記圧縮機の吸入側に接続する接続管と、前記油分離器に連通し前記第１の流路抵抗体に並列に、第１の流路開閉手段、油溜め容器、第２の流路抵抗体を順次直列に接続する接続管とを備えることにより、余剰オイルが発生する運転条件では、第１の流路開閉手段を開放することにより、油溜め容器に余剰オイルを溜めながら運転し、冷凍サイクル中への余剰オイルの流出を防止することができ、熱交換器の伝熱性能低下の防止や圧力損失を低減し効率よく運転することができる。

また、第１の流路開閉手段は、第１の流路抵抗体に並列に設置されているため、第１の
流路開閉手段が故障などにより閉塞した場合でも通常の油分離器からのオイル戻りを確保することができ、圧縮機の信頼性を確保することができる。

第２の発明は、圧縮機の吐出側を、油分離器、第１の流路抵抗体を介して前記圧縮機の吸入側に接続する接続管と、前記油分離器に連通し前記第１の流路抵抗体に並列に、油溜め容器、第２の流路開閉手段、第２の流路抵抗体を順次直列に接続する接続管とを備えることにより、余剰オイルが発生する運転条件では、第２の流路開閉手段を開放することにより、油溜め容器に余剰オイルを溜め、また、余剰オイルの回収完了は、第２の流路開閉手段を閉止することで、冷凍サイクル中への余剰オイルの流出を防止しながら運転することができる。

また、再起動時も余剰オイルを回収した状態で運転を開始することができ、より効率よく熱交換器の伝熱性能低下の防止や圧力損失を低減し効率よく運転することができる。

また、第２の流路開閉手段は、第１の流路抵抗体に並列に設置されているため、第２の流路開閉手段が故障などにより閉塞した場合でも通常の油分離器からのオイル戻りを確保することができ、圧縮機の信頼性を確保することができる。

第３の発明は、圧縮機の吐出側を、油分離器、第１の流路抵抗体を介して前記圧縮機の吸入側に接続する接続管と、前記油分離器に連通し前記第１の流路抵抗体に並列に、第１の流路開閉手段、油溜め容器、第２の流路開閉手段、第２の流路抵抗体を順次直列に接続する接続管とを備えることにより、余剰オイルが発生する運転条件では、第１の流路開閉手段と第２の流路開閉手段を開放することにより、油溜め容器に余剰オイルを溜め、余剰オイルの回収完了は、第１の流路開閉手段と第２の流路開閉手段を閉止することで、余剰オイルを油溜め容器に確実に回収することができ、冷凍サイクル中への余剰オイルの流出を防止しながら運転することができる。

また、再起動時も余剰オイルを回収した状態で運転を開始することができ、更に、余剰オイルの回収後は、運転中もしくは運転停止中に油溜め容器への過剰なオイルの溜まり込みや冷媒の溜まり込みを防止することができ、より効率よく熱交換器の伝熱性能低下の防止や圧力損失を低減し効率よく運転することができる。

また、第１の流路開閉手段と第２の流路開閉手段は、第１の流路抵抗体に並列に設置されているため、第１の流路開閉手段または第２の流路開閉手段が故障などにより閉塞した場合でも通常の油分離器からのオイル戻りを確保することができ、圧縮機の信頼性を確保することができる。

第４の発明は、特に第１の発明において、圧縮機の吐出管に設けた第１の温度センサーと、第１の流路抵抗体出口側の接続管に設けた第２の温度センサーと、制御手段とを備え、前記第１の温度センサーと前記第２の温度センサーとで検知された温度差が所定値以下の場合には、前記第１の流路開閉手段を開放し、前記所定値より大きい場合には、閉止することにより、運転中の冷凍サイクルにおいて、余剰オイルが発生した場合、第１の流路抵抗体をほぼオイルのみが流通する状態となり、減圧後も温度低下が小さいため第２の温度センサーで検知した第１の流路抵抗体出口温度と第１の温度センサーで検知した吐出温度との温度差は小さくなる。

このため、余剰オイルの発生を検知することができ、余剰オイルが発生した場合、第１の流路開閉手段を開放することにより、油溜め容器に余剰オイルを溜めながら運転し、冷凍サイクル中への余剰オイルの流出を防止することができる。

また、余剰オイルの発生がない場合は、第１の流路開閉手段を閉止することにより、冷凍サイクル中のオイル量を適正化することができるため、熱交換器の伝熱性能低下の防止や圧力損失を低減し効率よく運転することができるとともに、冷凍サイクル中を循環するオイル量を適正化することができるため圧縮機の信頼性を向上することができる。

第５の発明は、特に第２の発明において、圧縮機の吐出管に設けた第１の温度センサーと、第１の流路抵抗体出口側の接続管に設けた第２の温度センサーと、制御手段とを備え、前記第１の温度センサーと前記第２の温度センサーとで検知された温度差が所定値以下の場合には、前記第２の流路開閉手段を開放し、前記所定値より大きい場合には、閉止することにより、運転中の冷凍サイクルにおいて、余剰オイルが発生した場合、第１の流路抵抗体をほぼオイルのみが流通する状態となり、減圧後も温度低下が小さいため第２の温度センサーで検知した第１の流路抵抗体出口温度と第１の温度センサーで検知した吐出温度との温度差は小さくなる。

このため、余剰オイルの発生を検知することができ、余剰オイルの発生を検知した場合、第２の流路開閉手段を開放することにより、油溜め容器に余剰オイルを回収しながら運転し、余剰オイルがなくなったと検知した場合、第２の流路開閉手段を閉止することにより、余剰オイルを油溜め容器に回収した状態で運転することができる。

また、再起動時も余剰オイルを回収した状態で運転を開始することができ、より効率よく熱交換器の伝熱性能低下の防止や圧力損失を低減し効率よく運転することができるとともに、冷凍サイクル中を循環するオイル量を適正化することができるため圧縮機の信頼性を向上することができる。

第６の発明は、第１の発明において、圧縮機の吐出管に設けた第１の温度センサーと、第１の流路抵抗体出口側の接続管に設けた第２の温度センサーと、制御手段とを備え、前記第１の温度センサーと前記第２の温度センサーとで検知された温度差が所定値以下の場合には、前記第１の流路開閉手段と前記第２の流路開閉手段を開放し、前記所定値より大きい場合には、閉止することにより、運転中の冷凍サイクルにおいて、余剰オイルが発生した場合、第１の流路抵抗体をほぼオイルのみが流通する状態となり、減圧後も温度低下が小さいため第２の温度センサーで検知した第１の流路抵抗体出口温度と第１の温度センサーで検知した吐出温度との温度差は小さくなる。

このため、余剰オイルの発生を検知することができ、余剰オイルの発生を検知した場合、第１の流路開閉手段と第２の流路開閉手段を開放することにより、油溜め容器に余剰オイルを回収しながら運転し、余剰オイルがなくなったと検知した場合、第１の流路開閉手段と第２の流路開閉手段を閉止することにより、余剰オイルを油溜め容器に回収した状態で運転することができる。

また、再起動時も余剰オイルを回収した状態で運転を開始することができる。更に、余剰オイルの回収後は、運転中もしくは運転停止中に油溜め容器への過剰なオイルの溜まり込みや冷媒の溜まり込みを防止することができ、より効率よく熱交換器の伝熱性能低下の防止や圧力損失を低減し効率よく運転することができるとともに、冷凍サイクル中を循環するオイル量を適正化することができるため圧縮機の信頼性を向上することができる。

第７の発明は、第１の発明において、圧縮機の吸入管に設けた第１の温度センサーと、蒸発器の出口側に設けた第２の温度センサーと、制御手段とを備え、前記第１の温度センサーと前記第２の温度センサーとで検知された温度差が所定値以上の場合には、前記第１の流路開閉手段を開放し、前記所定値より小さい場合には、閉止することにより、運転中の冷凍サイクルにおいて、余剰オイルが発生した場合、第１の流路抵抗体をほぼオイルの
みが流通する状態となり、減圧後も温度低下が小さいため圧縮機の吸入管には高温のオイルが多量に流入することになる。

このため、第１の温度センサーで検知する圧縮機の吸入温度は上昇し始め、この高温オイルの合流部より上流に設置された第２の温度センサーで検知する配管温度との温度差は大きくなることから余剰オイルの発生を検知することができ、余剰オイルが発生した場合、第１の流路開閉手段を開放することにより、油溜め容器に余剰オイルを溜めながら運転し、冷凍サイクル中への余剰オイルの流出を防止することができる。

第８の発明は、第２の発明において、圧縮機の吸入管に設けた第１の温度センサーと、蒸発器の出口側に設けた第２の温度センサーと、制御手段とを備え、前記第１の温度センサーと前記第２の温度センサーとで検知された温度差が所定値以上の場合には、前記第２の流路開閉手段を開放し、前記所定値より小さい場合には、閉止することにより、運転中の冷凍サイクルにおいて、余剰オイルが発生した場合、第１の流路抵抗体をほぼオイルのみが流通する状態となり、減圧後も温度低下が小さいため圧縮機の吸入管には高温のオイルが多量に流入することになる。

このため、第１の温度センサーで検知する圧縮機の吸入温度は上昇し始め、この高温オイルの合流部より上流に設置された第２の温度センサーで検知する配管温度との温度差は大きくなることから余剰オイルの発生を検知することができ、余剰オイルの発生を検知した場合、第２の流路開閉手段を開放することにより、油溜め容器に余剰オイルを回収しながら運転し、余剰オイルがなくなったと検知した場合、第２の流路開閉手段を閉止することにより、余剰オイルを油溜め容器に回収した状態で運転することができる。

第９の発明は、第１の発明において、圧縮機の吸入管に設けた第１の温度センサーと、蒸発器の出口側に設けた第２の温度センサーと、制御手段とを備え、前記第１の温度センサーと前記第２の温度センサーとで検知された温度差が所定値以上の場合には、前記第１の流路開閉手段と前記第２の流路開閉手段とを開放し、前記所定値より小さい場合には、閉止することにより、運転中の冷凍サイクルにおいて、余剰オイルが発生した場合、第１の流路抵抗体をほぼオイルのみが流通する状態となり、減圧後も温度低下が小さいため圧縮機の吸入管には高温のオイルが多量に流入することになる。

このため、第１の温度センサーで検知する圧縮機の吸入温度は上昇し始め、この高温オイルの合流部より上流に設置された第２の温度センサーで検知する配管温度との温度差は大きくなることから余剰オイルの発生を検知することができ、余剰オイルの発生を検知した場合、第１の流路開閉手段と第２の流路開閉手段を開放することにより、油溜め容器に余剰オイルを回収しながら運転し、余剰オイルがなくなったと検知した場合、第１の流路開閉手段と第２の流路開閉手段を閉止することにより、余剰オイルを油溜め容器に回収した状態で運転することができる。

また、再起動時も余剰オイルを回収した状態で運転を開始することができ、また、余剰オイルの回収後は、運転中もしくは運転停止中に油溜め容器への過剰なオイルの溜まり込みや冷媒の溜まり込みを防止することができ、より効率よく熱交換器の伝熱性能低下の防止や圧力損失を低減し効率よく運転することができるとともに、冷凍サイクル中を循環するオイル量を適正化することができるため圧縮機の信頼性を向上することができる。

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、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態における冷凍サイクル図、図２は、開閉弁制御のフローチャートを示す。

図１において、圧縮機１１と油分離器１２と凝縮器１３と減圧手段１４と蒸発器１５は環状に接続され、冷凍サイクルを形成している。これら、冷凍サイクル部品は、互いに冷媒配管１６によって接続され、圧縮機１１と油分離器１２は冷媒配管１６ａ、油分離器１２と凝縮器１３は冷媒配管１６ｂ、凝縮器１３と蒸発器１５は減圧手段１４を介して冷媒配管１６ｃ、蒸発器１５と圧縮機１１は冷媒配管１６ｄによって接続されている。油分離器１２は第１の毛細管１７（第１の流路抵抗体）を介して接続管１８により冷媒配管１６ｄと接続されている。

さらに、油分離器１２は第１の毛細管１７（第１の流路抵抗体）と並列に第１の開閉弁１９（第１の流路開閉手段）と油溜め容器２０と第２の開閉弁２１（第２の流路開閉手段）と第２の毛細管２２（第２の流路抵抗体）を有し、第２の毛細管２２（第２の流路抵抗体）の出口は、接続管１８に合流する。また、冷媒配管１６ａには、第１の温度センサー２３が設置され、接続管１８上にあり第１の毛細管１７（第１の流路抵抗体）出口と第２の毛細管２２（第２の流路抵抗体）の合流部との間に第２の温度センサー２４が設置されている。

また、第１の温度センサー２３と第２の温度センサー２４の検知温度に応じて第１の開閉弁１９（第１の流路開閉手段）と第２の開閉弁２１（第２の流路開閉手段）の開閉を制御する第１の開閉弁制御手段２５を有している。

以上のように構成された冷凍サイクルについて、以下、図１を参照しながらその動作、作用を説明する。

圧縮機１１から吐出された高圧ガス冷媒とオイルは、油分離器１２に流入し、高圧ガス冷媒とオイルに分離される。分離された高圧ガス冷媒は、凝縮器１３に流入し凝縮液化される。凝縮液化された高圧液冷媒は減圧手段１４により減圧され、低圧気液二相冷媒となり蒸発器１５に流入する。蒸発器１５に流入した気液二相冷媒は、吸熱し低圧ガス冷媒となり圧縮機１１に再度吸入される。

一方、油分離器１２で分離されたオイルは、一部のガス冷媒とともに第１の毛細管１７（第１の流路抵抗体）により減圧されながら接続管１８を通り冷媒配管１６ｄに流入し、低圧ガス冷媒とともに圧縮機１１に吸入される。

このような冷媒とオイルの循環状態において、圧縮機１１から冷媒とともに吐出されるオイルは、油分離器１２で分離され、そのほとんどが、第１の毛細管１７（第１の流路抵抗体）と接続管１８を通り圧縮機１１の吸入管に返油されるが、一部は油分離器１２を通過し、熱交換器側に流出することになる。油分離器１２を通過したオイルは、凝縮器１３
、蒸発器１５、冷媒配管１６に一部滞留しながら圧縮機１１へと戻ってくる。

すなわち、冷媒配管１６が長い場合、オイルの滞留量が多くなり、短い場合は滞留量が少なくなる。このため、圧縮機１１には、滞留量が多くなる場合を考慮し、予め、最大滞留量を考慮したオイルが封入されている。

したがって、このような圧縮機１１が、冷媒配管１６の短い冷凍サイクル装置に搭載された場合、圧縮機１１に封入されたオイル量は過剰となり、余剰オイルが発生し、凝縮器１３、蒸発器１５、冷媒配管１６に過剰にオイルが滞留し、熱交換器の伝熱性能低下や圧力損失の増加による性能低下の原因となる。

過剰オイル量状態（余剰オイル発生状態）の運転になった場合、圧縮機１１へのオイルの返油量は増加し、圧縮機１１内のオイル量も増加することなる。圧縮機１１内のオイル量が増加すると、圧縮機１１からのオイル吐出量が増加し、油分離器１２へのオイル流入量も増加する。

油分離器１２では、流入した冷媒とオイルが分離され、分離されたオイルは、第１の毛細管１７（第１の流路抵抗体）および接続管１８を通じて冷媒配管１６ｄに流入するが、油分離器１２に流入するオイル量が過剰な場合、分離されるオイル量も増加するため、第１の毛細管１７（第１の流路抵抗体）では戻しきれず、油分離器１２底部に溜まり始める。

油分離器１２に溜まり始めた余剰オイルが所定量以上になると、油分離器１２の分離性能が低下し、油分離器１２から凝縮器１３側へと流出するオイルが増加し、凝縮器１３、蒸発器１５、冷媒配管１６へのオイル滞留量が増加することになる。

次に、図２のフローチャートを参照しながらその開閉弁の動作を説明する。

はじめに、第１の開閉弁１９（第１の流路開閉手段）を閉止し、第２の開閉弁２１（第２の流路開閉手段）を開放する（ステップＳ１）。次に、第１の温度センサー２２で圧縮機の吐出温度Ｔ１を計測し、第２の温度センサー２４で接続管温度Ｔ２を計測する（ステップＳ２）。

このとき、過剰オイル状態で第１の毛細管１７（第１の流路抵抗体）を分離されたオイルのみが流通する場合、流通するオイルは、圧縮機１１から吐出された高温のオイルであり、この高温のオイルは、第１の毛細管１７（第１の流路抵抗体）を通過しても、膨張はしないため温度低下はほとんど無い。ここで、ステップＳ２で計測した圧縮機吐出温度Ｔ１と接続管温度Ｔ２の比較を行う（ステップＳ３）。

検知された温度をもとに温度差ｔ１の比較を行い、所定の温度差ｔ１以下の場合、第１の開閉弁制御手段２５は、第１の開閉弁１９（第１の流路開閉手段）を開放する（ステップＳ４）。

ステップＳ４で第１の開閉弁１９（第１の流路開閉手段）を開放すると、油分離器１２に溜まっていた余剰オイルは、油溜め容器２０と第２の毛細管２２（第２の流路抵抗体）を通じて接続管１８に流れ始める。このとき、油溜め容器２０の下流部には、第２の毛細管２２（第２の流路抵抗体）が接続されているため、油溜め容器２０に流入するオイルは、油溜め容器２０内に徐々に溜まり始める。これにより、油分離器１２内の余剰オイル量は減少し始める。

このような状態で、ステップＳ２、ステップＳ３、ステップＳ４を繰り返すことで、油分離器１２内の余剰オイルが減少すると、第１の毛細管１７（第１の流路抵抗体）には、オイルとともに高圧ガス冷媒が流入し始める。高圧ガス冷媒が第１の毛細管１７（第１の流路抵抗体）を流通すると、冷媒ガスは減圧膨張し、その温度は低下する。これは、油分離器１２内には、余剰オイルが溜まっていないことを示す。

このとき、ステップＳ３で、所定の温度差ｔ１以上の場合、まず、第１の開閉弁（第１の流路開閉手段）の状態を確認する（ステップＳ５）。

ステップＳ５で、第１の開閉弁１９（第１の流路開閉手段）が開放状態にある場合、油溜め容器２０への余剰オイルの回収運転状態にあることを示し、この状態で、所定の温度差ｔ１以上となっているので、油分離器１２内の余剰オイルが無くなったと判断し、第１の開閉弁１９（第１の流路開閉手段）と第２の開閉弁２１（第２の流路開閉手段）をともに閉止する（ステップＳ６）。

一方、ステップＳ５で既に第１の開閉弁１９（第１の流路開閉手段）が閉止状態にある場合は、油分離器１２内には余剰オイルは、発生していない状態であることを示し、引き続き、ステップＳ１、ステップＳ２、ステップＳ３、ステップＳ５を繰り返し、余剰オイル発生の監視を継続する。

以上の様な動作を繰り返すことにより、余剰オイルの発生を確実に検知し、余剰オイルが発生した場合は、第１の開閉弁１９（第１の流路開閉手段）および第２の開閉弁２１（第２の流路開閉手段）の開閉制御により油分離器１２からのオイル戻り量を制御して、余剰オイルが発生した場合は、油溜め容器２０に余剰オイルを回収し、油分離器１２から凝縮器１３、蒸発器１５、冷媒配管１６に流出するオイル量を軽減でき、凝縮器１３、蒸発器１５、冷媒配管１６へのオイル滞留量を低減することができる。

また、余剰オイルの回収完了状態で運転を完了した場合、第１の開閉弁１９（第１の流路開閉手段）および第２の開閉弁２１（第２の流路開閉手段）が通電開放の仕様とした場合、回収した余剰オイルを保持したまま再起動でき、効率よく運転を再開できる。

更に、停止中に油溜め容器２０への余分な冷媒の溜まり込みも無く信頼性能向上を図ることができる。

また、余剰オイルを回収するための第１の開閉弁１９（第１の流路開閉手段）、油溜め容器２０、第２の開閉弁２１（第２の流路開閉手段）は、第１の毛細管１７（第１の流路抵抗体）に並列に配置されているため、第１の開閉弁１９（第１の流路開閉手段）もしくは第２の開閉弁２１（第２の流路開閉手段）が故障した場合でも、通常の油分離器１２からのオイル戻りは確保できるため、圧縮機１１の信頼性を確保することができる。

なお、油溜め容器２０の入口および出口に設置されている第１の開閉弁１９（第１の流路開閉手段）および第２の開閉弁２１（第２の流路開閉手段）は、どちらか一方でも良く、余剰オイルの回収について同様の効果は得られる。

（実施の形態２）
図３は、本発明の第２の実施の形態における冷凍サイクル図、図４は、開閉弁制御のフローチャートを示す。

本実施の形態の冷凍サイクルは、第１の温度センサー２６を圧縮機１１の吸入管（接続管１８と冷媒配管１６ｄの接続位置よりも圧縮機側）に設置し、第２の温度センサー２７
を接続管１８と冷媒配管１６ｄの接続位置より上流側（蒸発器１５側）に設置し、第２の開閉弁制御手段２８を設けたものである。

以上のように構成された冷凍サイクルについて、以下、図３を参照しながらその動作、作用を説明する。冷媒とオイルの流れについては、実施の形態１と同様であり、説明は省略する。

はじめに、第１の開閉弁１９（第１の流路開閉手段）を閉止し、第２の開閉弁２１（第２の流路開閉手段）を開放する（ステップＳ１）。

次に、第１の温度センサー２６で圧縮機の吸入温度Ｔ３を計測し、第２の温度センサー２７で戻りオイルが流入する位置の上流側の冷媒配管１６ｄの温度Ｔ４を計測する（ステップＳ２）。

このとき、過剰オイル状態で第１の毛細管１７（第１の流路抵抗体）を分離されたオイルのみが流通する場合、流通するオイルは、圧縮機１１から吐出された高温のオイルであり、この高温のオイルは、第１の毛細管１７（第１の流路抵抗体）を通過しても、膨張はしないため温度低下はほとんど無い。ここで、ステップＳ２で計測した圧縮機吸入温度Ｔ３と戻りオイルが流入する位置の上流側の冷媒配管１６ｄの温度Ｔ４の比較を行う（ステップＳ３）。

検知された温度をもとに温度差ｔ２の比較を行い、所定の温度差ｔ２以上の場合、第１の開閉弁制御手段２５は、第１の開閉弁１９（第１の流路開閉手段）を開放する（ステップＳ４）。

ステップＳ４で第１の開閉弁１９（第１の流路開閉手段）を開放すると、油分離器１２に溜まっていた余剰オイルは、油溜め容器２０と第２の毛細管２２を通じて接続管１８に流れ始める。このとき、油溜め容器２０の下流部には、第２の毛細管２２（第２の流路抵抗体）が接続されているため、油溜め容器２０に流入するオイルは、油溜め容器２０内に徐々に溜まり始める。これにより、油分離器１２内の余剰オイル量は減少し始める。

このような状態で、ステップＳ２、ステップＳ３、ステップＳ４を繰り返すことで、油分離器１２内の余剰オイルが減少すると、第１の毛細管１７（第１の流路抵抗体）には、
オイルとともに高圧ガス冷媒が流入し始める。高圧ガス冷媒が第１の毛細管１７（第１の流路抵抗体）を流通すると、冷媒ガスは減圧膨張し、その温度は低下する。これは、油分離器１２内には、余剰オイルが溜まっていないことを示す。

このとき、ステップＳ３で、所定の温度差ｔ２以下の場合、まず、第１の開閉弁（第１の流路開閉手段）の状態を確認する（ステップＳ５）。

ステップＳ５で、第１の開閉弁１９（第１の流路開閉手段）が開放状態にある場合、油溜め容器２０への余剰オイルの回収運転状態にあることを示し、この状態で、所定の温度差ｔ１以上となっているので、油分離器１２内の余剰オイルが無くなったこと判断し、第１の開閉弁１９（第１の流路開閉手段）と第２の開閉弁２１（第２の流路開閉手段）をともに閉止する（ステップＳ６）。

以上のように、本発明にかかる冷凍サイクル装置は、冷凍サイクル中の余剰オイルの発生を確実に検知するとともに熱交換器側に流出する余剰オイル量を軽減し、凝縮器、蒸発器、冷媒配管に滞留する余剰オイル量を低減することが可能となるので、空調機用冷凍サイクル装置、カーエアコン、ヒートポンプ給湯機等のさまざまな冷凍サイクル装置に適用できる。

１１圧縮機
１２油分離器
１３凝縮器
１４減圧手段
１５蒸発器
１６冷媒配管
１７第１の毛細管
１８第１の接続管
１９第１の開閉弁
２０油溜め容器
２１第２の開閉弁
２２第２の毛細管
２３第１の温度センサー
２４第２の温度センサー
２５第１の開閉弁制御手段
２６第１の温度センサー
２７第２の温度センサー
２８第２の開閉弁制御手段

Claims

圧縮機の吐出側を、油分離器、第１の流路抵抗体を介して前記圧縮機の吸入側に接続する接続管と、前記油分離器に連通し前記第１の流路抵抗体に並列に、第１の流路開閉手段、油溜め容器、第２の流路抵抗体を順次直列に接続する接続管とを備えたことを特徴とする冷凍サイクル装置。
圧縮機の吐出側を、油分離器、第１の流路抵抗体を介して前記圧縮機の吸入側に接続する接続管と、前記油分離器に連通し前記第１の流路抵抗体に並列に、油溜め容器、第２の流路開閉手段、第２の流路抵抗体を順次直列に接続する接続管とを備えたことを特徴とする冷凍サイクル装置。
圧縮機の吐出側を、油分離器、第１の流路抵抗体を介して前記圧縮機の吸入側に接続する接続管と、前記油分離器に連通し前記第１の流路抵抗体に並列に、第１の流路開閉手段、油溜め容器、第２の流路開閉手段、第２の流路抵抗体を順次直列に接続する接続管とを備えたことを特徴とする冷凍サイクル装置。
圧縮機の吐出管に設けた第１の温度センサーと、第１の流路抵抗体出口側の接続管に設けた第２の温度センサーと、制御手段とを備え、前記第１の温度センサーと前記第２の温度センサーとで検知された温度差が所定値以下の場合には、前記第１の流路開閉手段を開放し、前記所定値より大きい場合には、閉止することを特徴とする請求項１に記載の冷凍サイクル装置。
圧縮機の吐出管に設けた第１の温度センサーと、第１の流路抵抗体出口側の接続管に設けた第２の温度センサーと、制御手段とを備え、前記第１の温度センサーと前記第２の温度センサーとで検知された温度差が所定値以下の場合には、前記第２の流路開閉手段を開放し、前記所定値より大きい場合には、閉止することを特徴とする請求項２に記載の冷凍サイクル装置。
圧縮機の吐出管に設けた第１の温度センサーと、第１の流路抵抗体出口側の接続管に設けた第２の温度センサーと、制御手段とを備え、前記第１の温度センサーと前記第２の温度センサーとで検知された温度差が所定値以下の場合には、前記第１の流路開閉手段と前記第２の流路開閉手段を開放し、前記所定値より大きい場合には、閉止することを特徴とする請求項３に記載の冷凍サイクル装置。
圧縮機の吸入管に設けた第１の温度センサーと、蒸発器の出口側に設けた第２の温度センサーと、制御手段とを備え、前記第１の温度センサーと前記第２の温度センサーとで検知された温度差が所定値以上の場合には、前記第１の流路開閉手段を開放し、前記所定値より小さい場合には、閉止することを特徴とする請求項１に記載の冷凍サイクル装置。
圧縮機の吸入管に設けた第１の温度センサーと、蒸発器の出口側に設けた第２の温度センサーと、制御手段とを備え、前記第１の温度センサーと前記第２の温度センサーとで検知された温度差が所定値以上の場合には、前記第２の流路開閉手段を開放し、前記所定値より小さい場合には、閉止することを特徴とする請求項２に記載の冷凍サイクル装置。
圧縮機の吸入管に設けた第１の温度センサーと、蒸発器の出口側に設けた第２の温度センサーと、制御手段とを備え、前記第１の温度センサーと前記第２の温度センサーとで検知された温度差が所定値以上の場合には、前記第１の流路開閉手段と前記第２の流路開閉手段とを開放し、前記所定値より小さい場合には、閉止することを特徴とする請求項３に記載の冷凍サイクル装置。