JP5921425B2

JP5921425B2 - 空調機

Info

Publication number: JP5921425B2
Application number: JP2012271636A
Authority: JP
Inventors: 延原　寛彦; 寛彦延原; 憲弘奥田
Original assignee: Yanmar Co Ltd
Current assignee: Yanmar Co Ltd
Priority date: 2012-12-12
Filing date: 2012-12-12
Publication date: 2016-05-24
Anticipated expiration: 2032-12-12
Also published as: JP2014115062A

Description

本発明は、オイルセパレータから圧縮機にオイルを戻すオイル戻し回路にオイル流量調整弁が設けられている空調機に関する。

特許文献１は、オイルセパレータから圧縮機にオイルを戻すオイル戻し回路にオイル流量調整弁が設けられている空調機において、吐出圧力と吸入圧力との差圧と、圧縮機の回転数とに基づいて、オイル流量調整弁の開度を制御することを開示している。

特開２０１１−２０８８６０号公報

特許文献１のオイル戻し回路では、オイル流量調整弁の下流側の圧力は、圧縮機の吸入圧力に等しい。このため、オイル流量調整弁の開度が変更されても、オイル流量調整弁の下流側の圧力は変化しない。このことは、オイル戻し量の制御の精度を低下させる。

そこで、本発明は、オイル戻し量を精度良く制御できる空調機を提供する。

本発明に係る空調機は、オイルセパレータから圧縮機にオイルを戻すオイル戻し回路にオイル流量調整弁が設けられている空調機において、オイル戻し回路内でオイル流量調整弁の下流側に配置されている圧力損失部材と、オイル流量調整弁と圧力損失部材の間の圧力と圧縮機の吐出圧力との差圧と、圧縮機の回転数とに基づいて、オイル流量調整弁の開度を制御する制御器と、を備えている。

空調機は、更に、オイル戻し回路内でオイル流量調整弁を迂回するバイパス経路と、バイパス経路上に配置される開閉弁とを備えている。

本発明に係る空調機は、オイル戻し量を精度良く制御できる。

第１実施形態に係る空調機の構成図である。第２実施形態に係る空調機におけるオイル戻し回路の周辺部の構成図である。第３実施形態に係る空調機におけるオイル戻し回路の周辺部の構成図である。

図面を参照して、本実施形態に係る空調機１００を説明する。

（第１実施形態）
図１は、第１実施形態に係る空調機１００の構成図である。図１において、空調機１００は、圧縮機１、四方弁２、室外熱交換器３、室内熱交換器４、冷媒膨張弁５、オイルセパレータ６、吐出経路７、吸入経路８、主経路９、及びオイル戻し回路１０を備えている。主経路９上に、室外熱交換器３、室内熱交換器４、及び冷媒膨張弁５が配置されている。四方弁２は、冷房運転又は暖房運転の実行に応じて、主経路９を流れる冷媒の流れ方向を制御する。室外熱交換器３及び室内熱交換器４はそれぞれ、主経路９を流れる冷媒の流れ方向に応じて、凝縮器又は蒸発器として機能する。冷媒膨張弁５は、室外熱交換器３と室内熱交換器４の間を流れる冷媒を膨張させる。吐出経路７は、圧縮機１の出口を四方弁２に接続している。吸入経路８は、四方弁２を圧縮機１の入口に接続している。オイルセパレータ６は、吐出経路７上に配置されている。オイルセパレータ６は、吐出経路７を流れる冷媒に混入しているオイルを回収する。

オイル戻し回路１０は、オイル戻し経路１１、オイル流量調整弁１２、及びキャピラリー１３を備えている。オイル戻し経路１１は、オイルセパレータ６のオイル出口を吸入経路８に接続している。オイル流量調整弁１２及びキャピラリー１３は、オイル戻し経路１１上に設けられている。オイル流量調整弁１２は、オイル戻し経路１１の開口面積を変更する。キャピラリー１３（圧力損失部材）は、オイル流量調整弁１２の下流側に位置しており、オイル戻し経路１１を流れるオイルの圧力を失わせる。

空調機１は、吐出圧力センサ１４、吸入圧力センサ１５、及び下流圧力センサ１６を備えている。吐出圧力センサ１４は、吐出経路７上に配置されており、オイルセパレータ６の下流側に位置しており、吐出経路７を流れる流体の圧力を検出する。吸入圧力センサ１５は、吸入経路８上に配置されており、吸入経路８を流れる流体の圧力を検出する。下流圧力センサ１６は、オイル戻し経路１１上に配置されており、オイル流量調整弁１２とキャピラリー１３の間に位置しており、オイル戻し経路１１を流れる流体の圧力（下流圧力）を検出する。

空調機１は、圧縮機１の回転数を検出する回転数センサ１７を備えている。

空調機１は、オイル戻し量を制御する制御器２０を備えている。制御器２０は、オイル流量調整弁１２とキャピラリー１３の間の圧力と圧縮機１の吐出圧力との差圧と、圧縮機１の回転数とに基づいて、オイル流量調整弁１２の開度を制御する。

（第２実施形態）
図２は、第２実施形態に係る空調機におけるオイル戻し回路１０の周辺部の構成図である。図２において、第２実施形態に係るオイル戻し回路１０は、第１実施形態に係るオイル戻し回路１０の構成に加えて、バイパス経路１８及び開閉弁１９を備えている。バイパス経路１８は、オイル戻し回路１０内でオイル流量調整弁１２を迂回する。開閉弁１９は、バイパス経路１８上に配置されている。開閉弁１９が開かれると、多量のオイルがオイル戻し回路１０を経由して圧縮機１に戻る。開状態の開閉弁１９及びバイパス経路１８の開口面積は、オイル戻し経路１１の開口面積以上である。

（第３実施形態）
図３は、第３実施形態に係る空調機におけるオイル戻し回路１０の周辺部の構成図である。図３において、第３実施形態に係るオイル戻し回路１０は、２つの圧縮機１を備えており、更に実質的に２つのオイル戻し回路１０を備えている。より詳しく説明すると、第３実施形態に係るオイル戻し回路１０は、第２実施形態に係るオイル戻し回路１０の構成に加えて、追加の圧縮機１、追加のキャピラリー１３、吐出接続経路１０７、吸入接続経路１０８、及び戻し接続経路１１１を備えている。２つの圧縮機１は、ヒートポンプサイクル（主経路９）に対して並列に配置されている。追加の圧縮機１は、吐出接続経路１０７を介して吐出経路７に接続され、吸入接続経路１０８を介して吸入経路８に接続されている。２つのキャピラリー１３は、オイルセパレータ６に対して並列に配置されている。戻し接続経路１１１は、オイル流量調整弁１２と元のキャピラリー１３との間のオイル戻し経路１１を吸入接続経路１０８に接続している。追加のキャピラリー１３は戻し接続経路１１１上に配置されている。このように、共用されるオイル流量調整弁１２、開閉弁１８、及び２つのキャピラリー１３により、２つのオイル戻し回路１０が実質的に構成されている。

（本実施形態の効果）
本実施形態に係る空調機は、上述の構成を有することにより、次の作用、効果を有している。

（１）第１−３実施形態に係る空調機は、キャピラリー１３（圧力損失部材）と、制御器２０とを備えている。制御器２０は、下流圧力（オイル流量調整弁１２とキャピラリー１３の間の圧力）と圧縮機１の吐出圧力との差圧と、圧縮機１の回転数とに基づいて、オイル流量調整弁１２の開度を制御する。

キャピラリー１３がオイル流量調整弁１２の下流側に位置しており、オイル戻し経路１１を流れるオイルの圧力を失わせる。キャピラリー１３の上流側に吸入圧力の影響が及ぶことが抑制されており、オイル流量調整弁１２の開度が、吸入圧力の影響を受けることなく制御される。このため、第１−３実施形態に係る空調機は、オイル戻し量を精度良く制御できる。

（２）第２、３実施形態に係る空調機は、更に、バイパス経路１８と、開閉弁１９とを備えている。

開閉弁１９が開かれると、多量のオイルがオイル戻し回路１０を経由して圧縮機１に戻る。このため、第２、３実施形態に係る空調機は、多量のオイル戻し量を必要とする場合に対応できる。

１圧縮機
６オイルセパレータ
１０オイル戻し回路
１２オイル流量調整弁
１３キャピラリー（圧力損失部材）
１８バイパス経路
１９開閉弁
２０制御器
１００空調機

Claims

オイルセパレータから圧縮機にオイルを戻すオイル戻し回路にオイル流量調整弁が設けられている空調機において、
オイル戻し回路内でオイル流量調整弁の下流側に配置されている圧力損失部材と、
オイル流量調整弁と圧力損失部材の間の圧力と圧縮機の吐出圧力との差圧と、圧縮機の回転数とに基づいて、オイル流量調整弁の開度を制御する制御器と、を備えていることを特徴とする空調機。
更に、オイル戻し回路内でオイル流量調整弁を迂回するバイパス経路と、バイパス経路上に配置される開閉弁とを備えている、請求項１に記載の空調機。