JP6061665B2 - Oil return structure of air conditioner and air conditioner - Google Patents

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本発明は、空気調和装置の油戻し構造及び空気調和装置に関する。   The present invention relates to an oil return structure for an air conditioner and an air conditioner.

一般に、空気調和装置の冷凍サイクルを構成する圧縮機には、そのスクロール部等を潤滑するため、冷凍機油(以下、単に油という)が用いられている。この油は、冷媒と相溶しやすいものが選択されることが多いため、圧縮機の運転中、油は圧縮機から流出して冷媒と一緒に配管内を循環することになる。また、一般に冷凍サイクル装置には、圧縮機への液バックを防ぐために蒸発器と圧縮機との間にアキュムレータを設けている。アキュムレータでは、液冷媒とガス冷媒とを分離して、ガス冷媒のみが圧縮機へ送出され、液冷媒はアキュムレータ内に溜まるように構成されている。   Generally, refrigerator oil (hereinafter simply referred to as oil) is used in a compressor constituting a refrigeration cycle of an air conditioner in order to lubricate a scroll portion and the like. Since this oil is often selected to be compatible with the refrigerant, during the operation of the compressor, the oil flows out of the compressor and circulates in the pipe together with the refrigerant. In general, the refrigeration cycle apparatus is provided with an accumulator between the evaporator and the compressor in order to prevent liquid back to the compressor. The accumulator is configured so that the liquid refrigerant and the gas refrigerant are separated, and only the gas refrigerant is sent to the compressor, and the liquid refrigerant is accumulated in the accumulator.

ここで、アキュムレータ内に溜まった液冷媒には油が溶け込んでおり、アキュムレータ内に溜まった油は、油戻し構造によって圧縮機に戻すようにしている。これによって圧縮機内には適正量の油が保持されるようになっている。   Here, oil is dissolved in the liquid refrigerant accumulated in the accumulator, and the oil accumulated in the accumulator is returned to the compressor by an oil return structure. As a result, an appropriate amount of oil is held in the compressor.

油戻し構造としては従来より様々なものが提案されており、アキュムレータの底部に油戻し配管を接続し、油戻し配管を通して圧縮機に油を戻すようにした技術がある(例えば、特許文献1参照)。この特許文献1では、油戻し配管の上流側の一端がアキュムレータの底面から上方に突出して開口しており、アキュムレータ内の油が油戻し配管の開口端の高さを超えると、油戻し配管を通って圧縮機に戻されるようになっている。   Various oil return structures have been proposed in the past, and there is a technique in which an oil return pipe is connected to the bottom of the accumulator and the oil is returned to the compressor through the oil return pipe (see, for example, Patent Document 1). ). In Patent Document 1, one end on the upstream side of the oil return pipe projects upward from the bottom surface of the accumulator, and when the oil in the accumulator exceeds the height of the opening end of the oil return pipe, the oil return pipe is And is returned to the compressor.

実開平3−13075号公報(第5頁、第1図)Japanese Utility Model Laid-Open No. 3-13075 (page 5, FIG. 1)

ところで、ビル用マルチエアコン等の複数の室内機と室外機とを備えたマルチ型の空気調和装置では、機種に応じて接続可能な最大配管長(例えば最大100m)が予め決まっている。そして、最大配管長でシステムが組まれた場合に圧縮機にて適正量の油を保持できるように、空気調和装置に封入される油の量が決まっている。つまり、油の量は、実際に組まれたシステムの配管長に関係無く、最大配管長でシステムが組まれた場合に合わせて決められている。   By the way, in a multi-type air conditioner including a plurality of indoor units and outdoor units such as a building multi-air conditioner, a maximum pipe length (for example, a maximum of 100 m) that can be connected is determined in advance according to the model. And when the system is assembled with the maximum pipe length, the amount of oil sealed in the air conditioner is determined so that an appropriate amount of oil can be held by the compressor. That is, the amount of oil is determined according to the case where the system is assembled with the maximum pipe length regardless of the pipe length of the actually assembled system.

このため、例えば最大で20台接続可能なシステムにおいて室内機の接続台数が例えば3台と少ない場合、つまり配管長が短い場合、余剰となった分の油が圧縮機に溜まる。圧縮機には、冷媒を圧縮する圧縮機構を駆動する電動機機構が設けられており、圧縮機に溜まった油が電動機機構のロータ部分まで達すると、圧縮機運転時においてロータの抵抗となり、消費電力が高くなるという問題があった。   For this reason, for example, in a system that can connect up to 20 units, when the number of indoor units connected is small, for example, 3 units, that is, when the pipe length is short, surplus oil accumulates in the compressor. The compressor is provided with an electric motor mechanism that drives a compression mechanism that compresses the refrigerant. When oil accumulated in the compressor reaches the rotor portion of the electric motor mechanism, it becomes a resistance of the rotor during operation of the compressor, and power consumption There was a problem that became high.

近年ではAPF(通年エネルギー消費効率)及びIPLV(期間成績係数)といった中間期や部分負荷も考慮されたエネルギー効率指数で比べられるため、消費電力が高くなると不利になってしまう。   In recent years, energy efficiency indexes that take into account intermediate periods and partial loads such as APF (year-round energy consumption efficiency) and IPLV (period performance coefficient) are compared, which is disadvantageous when power consumption increases.

このため、圧縮機内の油の増加に伴う消費電力の増大がみられる場合には、圧縮機へ油を戻すのを止めて油をアキュムレータ内に溜めておくことが求められる。しかし、特許文献1では、アキュムレータ内の油の量が油戻し配管の開口端よりも高くなった場合には油が戻される構造であるため、その高さ以上に油を溜めておくことができない。   For this reason, when the increase in power consumption accompanying the increase in the oil in the compressor is observed, it is required to stop returning the oil to the compressor and store the oil in the accumulator. However, in Patent Document 1, since the oil is returned when the amount of oil in the accumulator becomes higher than the opening end of the oil return pipe, the oil cannot be stored more than that height. .

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、圧縮機内の油の増加による消費電力の増加防止を図ることが可能な空気調和装置の油戻し構造及び空気調和装置を得ることを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and provides an oil return structure for an air conditioner and an air conditioner that can prevent an increase in power consumption due to an increase in oil in the compressor. For the purpose.

本発明に係る空気調和装置の油戻し構造は、アキュムレータから圧縮機に油を戻す空気調和装置の油戻し構造であって、アキュムレータから圧縮機に油を戻す経路を構成する第1油戻し部及び第2油戻し部を備え、第1油戻し部及び第2油戻し部のそれぞれは、アキュムレータ内で互いに異なる高さ位置で開口する油戻し穴を有し、高さが低い方の油戻し穴を有する第1油戻し部は、圧縮機内の油量増加による圧縮機入力増加時に閉じられる電磁弁を備えたものである。   An oil return structure of an air conditioner according to the present invention is an oil return structure of an air conditioner that returns oil from an accumulator to a compressor, and includes a first oil return portion that constitutes a path for returning oil from the accumulator to the compressor; Each of the first oil return portion and the second oil return portion has an oil return hole that opens at a different height position in the accumulator, and the lower oil return hole. The 1st oil return part which has is equipped with the solenoid valve closed when the compressor input increases by the oil amount increase in a compressor.

本発明によれば、圧縮機内の油の増加による消費電力の増加防止を図ることが可能な空気調和装置の油戻し構造を得ることができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the oil return structure of the air conditioning apparatus which can aim at the increase prevention of the power consumption by the increase in the oil in a compressor can be obtained.

本発明の一実施の形態に係る油戻し構造を適用したマルチ型の空気調和装置の回路構成の一例を示す概略回路構成図である。It is a schematic circuit block diagram which shows an example of the circuit structure of the multi-type air conditioning apparatus to which the oil return structure which concerns on one embodiment of this invention is applied. 図1の空気調和装置における冷媒の流れを示す冷媒回路図である。It is a refrigerant circuit figure which shows the flow of the refrigerant | coolant in the air conditioning apparatus of FIG. 本発明の一実施の形態に係る油戻し構造を含む要部の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the principal part containing the oil return structure which concerns on one embodiment of this invention. 本発明の一実施の形態の空気調和装置における油戻し制御の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of the oil return control in the air conditioning apparatus of one embodiment of this invention. 運転中の圧縮機内の油量と圧縮機入力との関係を、圧縮機周波数を異ならせて測定した結果を示す図である。It is a figure which shows the result of having measured the relationship between the oil quantity in the compressor in driving | operation, and a compressor input, making a compressor frequency different. 図1のアキュムレータの変形例を示す図である。It is a figure which shows the modification of the accumulator of FIG.

図1は、本発明の一実施の形態に係る油戻し構造を適用したマルチ型の空気調和装置の回路構成の一例を示す概略回路構成図である。図1に基づいて、空気調和装置の詳しい回路構成について説明する。図1では、室内機Bが4台接続されている場合を例に示している。なお、図1を含め、以下の図面では各構成部材の大きさの関係が実際のものとは異なる場合がある。   FIG. 1 is a schematic circuit configuration diagram showing an example of a circuit configuration of a multi-type air conditioner to which an oil return structure according to an embodiment of the present invention is applied. A detailed circuit configuration of the air conditioner will be described with reference to FIG. FIG. 1 shows an example in which four indoor units B are connected. In addition, in the following drawings including FIG. 1, the relationship of the size of each component may be different from the actual one.

空気調和装置100は、室外機Aと、複数の室内機B1、B2、B3、B4(以下、総称して室内機Bという場合がある)とを有し、ガス側主配管101a、液側主配管101b、ガス側分岐管101c及び液側分岐管101dにより接続されている。つまり、空気調和装置100では、複数台の室内機Bが室外機Aに対して並列となるように接続されている。ガス側主配管101a、液側主配管101b、ガス側分岐管101c及び液側分岐管101dは、冷媒(熱源側冷媒)を導通する冷媒配管であり、冷媒としてR410Aが封入されているものとする。なお、冷媒にはR32、HFO1234yfなどの低GWP冷媒を用いても良い。また、図1では室内機Bが4台(B1、B2、B3、B4)の場合の構成を例に説明するが、本発明はこの台数に限定されるものではない。   The air conditioner 100 includes an outdoor unit A and a plurality of indoor units B1, B2, B3, and B4 (hereinafter sometimes collectively referred to as an indoor unit B), and includes a gas-side main pipe 101a and a liquid-side main. The pipe 101b, the gas side branch pipe 101c and the liquid side branch pipe 101d are connected. That is, in the air conditioner 100, a plurality of indoor units B are connected to the outdoor unit A in parallel. The gas side main pipe 101a, the liquid side main pipe 101b, the gas side branch pipe 101c, and the liquid side branch pipe 101d are refrigerant pipes that conduct the refrigerant (heat source side refrigerant), and R410A is enclosed as the refrigerant. . Note that a low GWP refrigerant such as R32 or HFO1234yf may be used as the refrigerant. Moreover, although FIG. 1 demonstrates as an example the structure in case the indoor unit B is four units (B1, B2, B3, B4), this invention is not limited to this number.

室外機Aは、圧縮機1、油分離器2、四方弁等の流路切替装置3、熱源側熱交換器(室外熱交換器)4及びアキュムレータ5を備えている。室内機B1、B2、B3、B4は、利用側熱交換器(室内熱交換器)6a、6b、6c、6d(以下、総称して利用側熱交換器6という場合がある)と、絞り装置7a、7b、7c、7d(以下、総称して絞り装置7という場合がある)とを有し、利用側熱交換器6と絞り装置7とが直列に接続されている。そして、圧縮機1、油分離器2、流路切替装置3、熱源側熱交換器4、絞り装置7a、7b、7c、7d、利用側熱交換器6a、6b、6c、6d、アキュムレータ5が順次配管で接続されて冷媒を循環させる冷媒サイクルが形成されている。   The outdoor unit A includes a compressor 1, an oil separator 2, a flow path switching device 3 such as a four-way valve, a heat source side heat exchanger (outdoor heat exchanger) 4, and an accumulator 5. The indoor units B1, B2, B3, and B4 include use-side heat exchangers (indoor heat exchangers) 6a, 6b, 6c, and 6d (hereinafter sometimes collectively referred to as use-side heat exchangers 6) and expansion devices. 7a, 7b, 7c, 7d (hereinafter sometimes collectively referred to as expansion device 7), and the use side heat exchanger 6 and expansion device 7 are connected in series. The compressor 1, the oil separator 2, the flow path switching device 3, the heat source side heat exchanger 4, the expansion devices 7a, 7b, 7c, 7d, the use side heat exchangers 6a, 6b, 6c, 6d, and the accumulator 5 A refrigerant cycle is formed in which the refrigerant is circulated by being sequentially connected by piping.

熱源側熱交換器4にはファン等の空気を送風する送風装置4aが設けられている。また、利用側熱交換器6a、6b、6c、6dにも同様に空気を送風する送風装置4a(図示せず)が設けられている。   The heat source side heat exchanger 4 is provided with a blower 4a for blowing air such as a fan. The use side heat exchangers 6a, 6b, 6c, and 6d are also provided with a blower 4a (not shown) that similarly blows air.

次に、室外機A及び室内機Bに備えられた各機器について説明する。   Next, each device provided in the outdoor unit A and the indoor unit B will be described.

[室外機A]
圧縮機1は、冷媒を吸入し、その冷媒を圧縮して高温・高圧の状態にして冷媒回路に搬送するものであり、例えば容量制御可能なインバータ圧縮機等で構成するとよい。
[Outdoor unit A]
The compressor 1 sucks a refrigerant, compresses the refrigerant to be brought into a high-temperature and high-pressure state, and conveys the refrigerant to a refrigerant circuit. For example, the compressor 1 may be composed of an inverter compressor capable of controlling capacity.

流路切替装置3は、油分離器2の下流側に設けられており、暖房運転モード時における冷媒の流れと冷房運転モード時における冷媒の流れとを切り替えるものである。   The flow path switching device 3 is provided on the downstream side of the oil separator 2 and switches between a refrigerant flow in the heating operation mode and a refrigerant flow in the cooling operation mode.

油分離器2は、圧縮機1の吐出配管1a上に設けられ、圧縮機1から冷媒と共に吐出される油(以下、単に油という)を分離するものである。油分離器2は、圧縮機1の吸入配管1bと油戻キャピラリー8で連通しており、油戻キャピラリー8を介して油を圧縮機1に戻すようにしている。このように油を圧縮機1に戻すことで、圧縮機1内の油が不足することによる圧縮機1の焼き付き等を防止するようにしている。   The oil separator 2 is provided on the discharge pipe 1a of the compressor 1 and separates oil discharged from the compressor 1 together with the refrigerant (hereinafter simply referred to as oil). The oil separator 2 communicates with the suction pipe 1 b of the compressor 1 through an oil return capillary 8 so that the oil is returned to the compressor 1 through the oil return capillary 8. By returning the oil to the compressor 1 in this way, seizure of the compressor 1 due to a shortage of oil in the compressor 1 is prevented.

熱源側熱交換器4は、冷房運転時には凝縮器として機能し、暖房運転時には蒸発器として機能し、送風装置4aから供給される空気と冷媒との間で熱交換を行うものである。   The heat source side heat exchanger 4 functions as a condenser during the cooling operation, functions as an evaporator during the heating operation, and performs heat exchange between the air supplied from the blower 4a and the refrigerant.

アキュムレータ5は、圧縮機1の吸入側に設けられており、冷房運転モード時と暖房運転モード時との違いによる余剰冷媒を蓄えたり、過渡的な運転の変化(例えば、室内機Bの運転台数の変化)に対する余剰冷媒を蓄えたりする。   The accumulator 5 is provided on the suction side of the compressor 1 and stores excess refrigerant due to a difference between the cooling operation mode and the heating operation mode, or changes in transient operation (for example, the number of indoor units B operated). Excess refrigerant for

アキュムレータ5には冷媒と共に油が流入するため、その油を圧縮機1へ戻すための油戻し配管10がアキュムレータ5と吸入配管1bとの間に接続されている。油戻し配管10には油戻し配管10の流路を開閉する電磁弁9が設けられている。このように、油分離器2からだけでなくアキュムレータ5からも油を圧縮機1に戻すようにしている。油戻し配管10が本発明の第1油戻し部の第1油戻し配管に相当する。   Since oil flows into the accumulator 5 together with the refrigerant, an oil return pipe 10 for returning the oil to the compressor 1 is connected between the accumulator 5 and the suction pipe 1b. The oil return pipe 10 is provided with an electromagnetic valve 9 that opens and closes the flow path of the oil return pipe 10. Thus, the oil is returned to the compressor 1 not only from the oil separator 2 but also from the accumulator 5. The oil return pipe 10 corresponds to the first oil return pipe of the first oil return portion of the present invention.

本発明は、アキュムレータ5に溜まった油を圧縮機1に戻す油戻し構造に特徴を有するものであるが、その特徴部分の構造については改めて説明する。   The present invention is characterized by an oil return structure for returning the oil accumulated in the accumulator 5 to the compressor 1, and the structure of the characteristic portion will be described again.

また、室外機Aにおいて圧縮機1の吸入側には圧縮機1の吸入圧力Psを検出する圧力センサー21が設けられている。室外機Aには、その他にも通常、圧力センサー、温度センサーが設けられているが、ここでは本発明の要旨と関係無いので省略する。   In the outdoor unit A, a pressure sensor 21 that detects the suction pressure Ps of the compressor 1 is provided on the suction side of the compressor 1. In addition, the outdoor unit A is usually provided with a pressure sensor and a temperature sensor, but they are omitted here because they are not related to the gist of the present invention.

[室内機B]
利用側熱交換器6は、冷房運転時には蒸発器として機能し、暖房運転時には凝縮器として機能する。利用側熱交換器6は、図示省略の送風装置から供給される空気と冷媒との間で熱交換を行い、空調対象空間に供給するための暖房用空気あるいは冷房用空気を生成する。
[Indoor unit B]
The use side heat exchanger 6 functions as an evaporator during cooling operation and functions as a condenser during heating operation. The use side heat exchanger 6 performs heat exchange between air supplied from a blower (not shown) and the refrigerant, and generates heating air or cooling air to be supplied to the air-conditioning target space.

絞り装置7は、減圧弁又は絞り装置としての機能を有し、冷媒を減圧して膨張させるものであり、開度が可変に制御可能なもの、例えば電子式絞り装置等で構成するとよい。   The throttling device 7 has a function as a pressure reducing valve or throttling device, and expands the refrigerant by depressurizing it. The throttling device 7 may be constituted by a device whose opening degree can be variably controlled, for example, an electronic throttling device.

また、室内機Bにおいて利用側熱交換器6の出入口には、冷媒の温度を検知する温度センサー22a、22b、22c、22d(以下、総称して温度センサー22という場合がある)と、温度センサー23a、23b、23c、23d(以下、総称して温度センサー23という場合がある)が設けられている。   In the indoor unit B, the temperature sensors 22a, 22b, 22c, and 22d (hereinafter sometimes collectively referred to as the temperature sensor 22) that detect the temperature of the refrigerant are provided at the entrance and exit of the use-side heat exchanger 6 and the temperature sensor. 23a, 23b, 23c, and 23d (hereinafter collectively referred to as temperature sensor 23) are provided.

このように構成された空気調和装置100は、流路切替装置3の切り替えにより冷房運転又は暖房運転が可能となっているが、本発明の油戻し機構が適用される空気調和装置100は冷房運転又は暖房運転が可能であればよい。また、冷媒回路の構成は図示のものに限定されるものではない。   The air conditioner 100 configured as described above can be cooled or heated by switching the flow path switching device 3, but the air conditioner 100 to which the oil return mechanism of the present invention is applied is the cooling operation. Or what is necessary is just to be able to perform heating operation. Further, the configuration of the refrigerant circuit is not limited to the illustrated one.

空気調和装置100には更に、空気調和装置全体を制御する制御装置30が設けられている。制御装置30はマイクロコンピュータで構成され、CPU、RAM及びROM等を備えている。ROMには制御プログラム及び後述の図のフローチャートに対応したプログラムが記憶されている。   The air conditioner 100 is further provided with a control device 30 that controls the entire air conditioner. The control device 30 is composed of a microcomputer and includes a CPU, a RAM, a ROM, and the like. The ROM stores a control program and a program corresponding to the flowcharts shown in the drawings.

制御装置30には、空気調和装置内の各種センサーからの検出信号を受けることができるように接続されると共に、これらの検出信号等に基づいて圧縮機1の駆動周波数制御、絞り装置7の開度制御等を行う。また、制御装置30は、各種センサーからの検出信号等に基づいて圧縮機1内の油量が適正量となるように油戻し配管10の電磁弁9の開閉制御を行う。この制御の詳細については改めて説明する。なお、図1には制御装置30を室外機Aに設けた例を示したが、室外機Aと室内機Bに分けて構成し、互いに連携処理を行う構成にしてもよい。   The control device 30 is connected so as to receive detection signals from various sensors in the air conditioner, and controls the driving frequency of the compressor 1 and opens the throttle device 7 based on these detection signals. Perform degree control. Further, the control device 30 performs opening / closing control of the electromagnetic valve 9 of the oil return pipe 10 so that the amount of oil in the compressor 1 becomes an appropriate amount based on detection signals from various sensors. Details of this control will be described again. In addition, although the example which provided the control apparatus 30 in the outdoor unit A was shown in FIG. 1, you may make it the structure divided into the outdoor unit A and the indoor unit B, and mutually performing a cooperation process.

次に、空気調和装置100が実行する各運転モードについて説明する。
図2は、図1の空気調和装置における冷媒の流れを示す冷媒回路図である。図2では、室内機Bの全部が駆動している場合を例に説明する。なお、図2では、実線矢印が冷房運転モードでの冷媒の流れ、点線矢印が暖房運転モードでの冷媒の流れを示している。
Next, each operation mode executed by the air conditioner 100 will be described.
FIG. 2 is a refrigerant circuit diagram illustrating a refrigerant flow in the air-conditioning apparatus of FIG. In FIG. 2, the case where all the indoor units B are driven will be described as an example. In FIG. 2, the solid arrow indicates the refrigerant flow in the cooling operation mode, and the dotted arrow indicates the refrigerant flow in the heating operation mode.

[冷房運転モード]
低温・低圧の冷媒が圧縮機1によって圧縮され、高温・高圧のガス冷媒となって吐出される。圧縮機1から吐出された高温・高圧のガス冷媒は、油分離器2に流入する。油分離器2では、冷媒と冷媒に混ざっている油とが分離される。油分離器2において分離された高温・高圧の冷媒は、流路切替装置3を通り、熱源側熱交換器4に流入する。
[Cooling operation mode]
The low-temperature and low-pressure refrigerant is compressed by the compressor 1 and discharged as a high-temperature and high-pressure gas refrigerant. The high-temperature and high-pressure gas refrigerant discharged from the compressor 1 flows into the oil separator 2. In the oil separator 2, the refrigerant and the oil mixed in the refrigerant are separated. The high-temperature and high-pressure refrigerant separated in the oil separator 2 passes through the flow path switching device 3 and flows into the heat source side heat exchanger 4.

熱源側熱交換器4に流入した高温・高圧のガス冷媒は、送風装置4aから供給される空気と熱交換することで、空気に放熱する。空気と熱交換された冷媒は、液状態となって熱源側熱交換器4から流出する。この液状態の冷媒は室外機Aから流出する。室外機Aから流出した冷媒は液側主配管101b及び液側分岐管101dを通って、室内機B1〜室内機B4のそれぞれに流入する。   The high-temperature and high-pressure gas refrigerant flowing into the heat source side heat exchanger 4 radiates heat to the air by exchanging heat with the air supplied from the blower 4a. The refrigerant that has exchanged heat with the air enters a liquid state and flows out of the heat source side heat exchanger 4. This liquid refrigerant flows out of the outdoor unit A. The refrigerant flowing out of the outdoor unit A flows into each of the indoor units B1 to B4 through the liquid side main pipe 101b and the liquid side branch pipe 101d.

室内機B1〜室内機B4に流入した冷媒は、絞り装置7a〜絞り装置7dのそれぞれで膨張(減圧)させられて、低温・低圧の気液二相状態となる。この気液二相状態の冷媒は、利用側熱交換器6a〜利用側熱交換器6dのそれぞれに流入する。利用側熱交換器6a〜利用側熱交換器6dに流入した気液二相状態の冷媒は、図示省略の送風装置から供給される空気(室内空気)と熱交換することで空気から吸熱し、低圧のガス冷媒となって利用側熱交換器6a〜利用側熱交換器6dから流出する。   The refrigerant that has flowed into the indoor unit B1 to the indoor unit B4 is expanded (depressurized) by each of the expansion devices 7a to 7d to be in a low-temperature and low-pressure gas-liquid two-phase state. The refrigerant in the gas-liquid two-phase state flows into the use side heat exchanger 6a to the use side heat exchanger 6d. The refrigerant in a gas-liquid two-phase state that has flowed into the use side heat exchanger 6a to the use side heat exchanger 6d absorbs heat from the air by exchanging heat with air (indoor air) supplied from a blower (not shown), It becomes a low-pressure gas refrigerant and flows out from the use side heat exchanger 6a to the use side heat exchanger 6d.

利用側熱交換器6a〜利用側熱交換器6dから流出した低圧ガス冷媒は、室内機B1〜室内機B4から流出し、ガス側分岐管101c及びガス側主配管101aを通って室外機Aに流れ込む。室外機Aに流入した冷媒は、流路切替装置3を通り、アキュムレータ5に流れ込む。アキュムレータ5に流れ込んだ冷媒は、液冷媒とガス冷媒とが分離され、吸入配管1bを通って、ガス冷媒が再び圧縮機1に吸い込まれる。   The low-pressure gas refrigerant that has flowed out of the use side heat exchanger 6a to the use side heat exchanger 6d flows out of the indoor unit B1 to the indoor unit B4, passes through the gas side branch pipe 101c and the gas side main pipe 101a to the outdoor unit A. Flows in. The refrigerant flowing into the outdoor unit A flows through the flow path switching device 3 and into the accumulator 5. The refrigerant flowing into the accumulator 5 is separated from the liquid refrigerant and the gas refrigerant, and the gas refrigerant is sucked into the compressor 1 again through the suction pipe 1b.

ところで、制御装置30は、利用側熱交換器6への冷媒供給量を、利用側熱交換器6の冷媒出入口に設けられている温度センサー22、23からの検出値を利用して調整している。具体的には、温度センサー22、23からの検出値に基づいて過熱度(利用側熱交換器6の出口側における冷媒温度−入口における冷媒温度)を算出し、その過熱度が2〜5℃程度になるように、絞り装置7の開度を決定し、利用側熱交換器6への冷媒供給量を調整している。   By the way, the control device 30 adjusts the refrigerant supply amount to the use side heat exchanger 6 by using detection values from the temperature sensors 22 and 23 provided at the refrigerant inlet / outlet of the use side heat exchanger 6. Yes. Specifically, the degree of superheat (refrigerant temperature at the outlet side of the use-side heat exchanger 6-refrigerant temperature at the inlet) is calculated based on detection values from the temperature sensors 22 and 23, and the degree of superheat is 2 to 5 ° C. The degree of opening of the expansion device 7 is determined so as to be approximately, and the amount of refrigerant supplied to the use-side heat exchanger 6 is adjusted.

このように、冷房運転モードでは、運転中の各室内機Bそれぞれの利用側熱交換器6の出口の過熱度を2〜5℃とする過熱度制御を行っているため、液状態の冷媒がアキュムレータ5に流れ込まない。しかしながら、過渡的な状態にあるとき、停止している室内機Bがあるときは、一時的に過熱度を2〜5℃にできず、少量の液状態(乾き度0.95程度)の冷媒がアキュムレータ5に流れ込むことがある。   Thus, in the cooling operation mode, since the superheat degree control is performed so that the superheat degree of the outlet of the use side heat exchanger 6 of each operating indoor unit B is 2 to 5 ° C., the refrigerant in the liquid state is It does not flow into the accumulator 5. However, when there is an indoor unit B that is in a transitional state, the degree of superheat cannot be temporarily reduced to 2 to 5 ° C., and the refrigerant in a small amount of liquid state (dryness level of about 0.95) May flow into the accumulator 5.

[暖房運転モード]
低温・低圧の冷媒が圧縮機1によって圧縮され、高温・高圧のガス冷媒となって吐出される。圧縮機1から吐出された高温・高圧のガス冷媒は、油分離器2に流入する。油分離器2では、冷媒と冷媒に混ざっている油とが分離される。油分離器2において分離された高温・高圧の冷媒は流路切替装置3を通り、室外機Aから流出する。
[Heating operation mode]
The low-temperature and low-pressure refrigerant is compressed by the compressor 1 and discharged as a high-temperature and high-pressure gas refrigerant. The high-temperature and high-pressure gas refrigerant discharged from the compressor 1 flows into the oil separator 2. In the oil separator 2, the refrigerant and the oil mixed in the refrigerant are separated. The high-temperature and high-pressure refrigerant separated in the oil separator 2 passes through the flow path switching device 3 and flows out of the outdoor unit A.

室外機Aから流出した冷媒は、ガス側主配管101a及びガス側分岐管101cを通って、室内機B1〜室内機B4の利用側熱交換器6a〜利用側熱交換器6dのそれぞれに流入する。利用側熱交換器6a〜利用側熱交換器6dに流入したガス状態の冷媒は、図示省略の送風装置から供給される空気(室内空気)と熱交換することで、空気に放熱し、高圧の液冷媒となって利用側熱交換器6a〜利用側熱交換器6dから流出する。   The refrigerant that has flowed out of the outdoor unit A flows into the use side heat exchanger 6a to the use side heat exchanger 6d of the indoor units B1 to B4 through the gas side main pipe 101a and the gas side branch pipe 101c. . The refrigerant in the gas state that has flowed into the use side heat exchanger 6a to the use side heat exchanger 6d exchanges heat with air (indoor air) supplied from a blower (not shown), thereby radiating heat to the air. It becomes a liquid refrigerant and flows out from the use side heat exchanger 6a to the use side heat exchanger 6d.

利用側熱交換器6a〜利用側熱交換器6dから流出した液冷媒は、絞り装置7a〜絞り装置7dのそれぞれで膨張(減圧)させられて、低温・低圧の気液二相状態となる。この気液二相状態の冷媒は、室内機B1〜室内機B4から流出し、液側主配管101b及び液側分岐管101dを通って室外機Aに流入する。   The liquid refrigerant flowing out from the use side heat exchanger 6a to the use side heat exchanger 6d is expanded (depressurized) in each of the expansion devices 7a to 7d to be in a low-temperature / low-pressure gas-liquid two-phase state. The refrigerant in the gas-liquid two-phase state flows out of the indoor units B1 to B4, and flows into the outdoor unit A through the liquid side main pipe 101b and the liquid side branch pipe 101d.

室外機Aに流入した気液二相状態の冷媒は熱源側熱交換器4に流入し、送風装置4aから供給される空気と熱交換することで空気から吸熱し、低圧のガス冷媒となって熱源側熱交換器4から流出する。熱源側熱交換器4から流出した冷媒は、流路切替装置3を通り、アキュムレータ5に流れ込む。アキュムレータ5に流れ込んだ冷媒は、液冷媒とガス冷媒とが分離され、吸入配管1bを通って、ガス冷媒が再び圧縮機1に吸い込まれる。   The gas-liquid two-phase refrigerant flowing into the outdoor unit A flows into the heat source side heat exchanger 4 and absorbs heat from the air by exchanging heat with the air supplied from the blower 4a to become a low-pressure gas refrigerant. It flows out from the heat source side heat exchanger 4. The refrigerant that has flowed out of the heat source side heat exchanger 4 passes through the flow path switching device 3 and flows into the accumulator 5. The refrigerant flowing into the accumulator 5 is separated from the liquid refrigerant and the gas refrigerant, and the gas refrigerant is sucked into the compressor 1 again through the suction pipe 1b.

このような暖房運転モードでは、余剰冷媒がアキュムレータ5に常に存在している。アキュムレータ5に流れ込んだ液冷媒は、蒸発して圧縮機1に吸引されたり、アキュムレータ5の冷媒出口配管52に設けられている油戻し穴53aを介して圧縮機1に吸引されたりする。   In such a heating operation mode, surplus refrigerant is always present in the accumulator 5. The liquid refrigerant that has flowed into the accumulator 5 is evaporated and sucked into the compressor 1, or is sucked into the compressor 1 through an oil return hole 53 a provided in the refrigerant outlet pipe 52 of the accumulator 5.

次に、本発明の特徴部分である油戻し構造について説明する。
図3は、本発明の一実施の形態に係る油戻し構造を含む要部の構成を示す図である。以下、図3を参照して油戻し構造について説明する。
ここではまず、圧縮機1の構成について説明し、続いて油戻し構造について説明する。
Next, the oil return structure which is a characteristic part of the present invention will be described.
FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a main part including the oil return structure according to the embodiment of the present invention. Hereinafter, the oil return structure will be described with reference to FIG.
Here, first, the configuration of the compressor 1 will be described, and then the oil return structure will be described.

圧縮機1は、ロータ12aとステータ12bとを有し、冷媒を圧縮する圧縮機構11と、圧縮機構11を駆動する電動機機構12と、電動機機構12の発生する回転力を圧縮機構11に伝達する主軸13とを有しており、これらが密閉容器14内に収容された構成を有している。そして、密閉容器14の下部には油を貯留する油溜部15が設けられており、通常時の油面位置はロータ12aよりも低い位置となっている。図3のXは、最低限必要な油量の高さ位置を示している。油溜部15の油は、主軸13の回転によるポンプ作用により主軸13内の縦孔内を上昇し、主軸13及び圧縮機構11の各摺動部(後述の主軸受け61、副軸受け63、圧縮機構11の各摺動部等)に供給される。   The compressor 1 includes a rotor 12a and a stator 12b, and transmits to the compression mechanism 11 a compression mechanism 11 that compresses refrigerant, an electric motor mechanism 12 that drives the compression mechanism 11, and a rotational force generated by the electric motor mechanism 12. And a main shaft 13, which are housed in a sealed container 14. And the oil reservoir 15 which stores oil is provided in the lower part of the airtight container 14, and the oil level position at the time of normal time is a position lower than the rotor 12a. 3 of FIG. 3 has shown the height position of the minimum required oil amount. The oil in the oil reservoir 15 rises in the vertical hole in the main shaft 13 due to the pump action by the rotation of the main shaft 13, and slides of the main shaft 13 and the compression mechanism 11 (main bearing 61, sub-bearing 63, compression described later) To each sliding portion of the mechanism 11).

各摺動部を摺動後の油の一部は落下して油溜部15に戻り、残りは冷媒と共に圧縮機構11に流入し、圧縮された冷媒と共に圧縮機外に吐出される。圧縮機1から冷媒と共に圧縮機外に吐出された油は、油分離器2で冷媒と分離され、油戻キャピラリー8及び吸入配管1bを通り、圧縮機1に戻される。   Part of the oil after sliding on each sliding part falls and returns to the oil reservoir 15, and the rest flows into the compression mechanism 11 together with the refrigerant and is discharged out of the compressor together with the compressed refrigerant. The oil discharged from the compressor 1 together with the refrigerant to the outside of the compressor is separated from the refrigerant by the oil separator 2, passes through the oil return capillary 8 and the suction pipe 1 b, and is returned to the compressor 1.

本実施の形態の油戻し構造は、圧縮機1内の油量が適正な場合にはアキュムレータ5から油を圧縮機1に戻し、圧縮機1内の油量が適正量より多くなりロータ12aが油に浸かり始めた時(圧縮機油量増加時)には、アキュムレータ5から油を圧縮機1に戻すことを止めてアキュムレータ5を油溜め容器として利用できる構造としている。圧縮機1のロータ12aが油に浸かり始めたかどうかの判断は、後述の図4のフローチャートにしたがって行う。   In the oil return structure of the present embodiment, when the amount of oil in the compressor 1 is appropriate, the oil is returned from the accumulator 5 to the compressor 1, and the amount of oil in the compressor 1 becomes larger than the appropriate amount so that the rotor 12a When it begins to soak in oil (when the amount of compressor oil increases), the structure is such that the accumulator 5 can be used as an oil reservoir container by stopping the return of oil from the accumulator 5 to the compressor 1. The determination as to whether the rotor 12a of the compressor 1 has begun to be immersed in oil is made according to the flowchart of FIG.

次に、アキュムレータ5から圧縮機1に油を戻す油戻し構造について説明する。
アキュムレータ5は、冷媒入口配管51と冷媒出口配管52とを備えており、また、上述したように油戻し配管10がアキュムレータ5の底面に接続されている。冷媒入口配管51は、利用側熱交換器6から流出して圧縮機1に向かう冷媒が通過する配管101e(図1参照)に一端が接続され、他端はアキュムレータ5内で開放されている。また、冷媒出口配管52はU字管で構成され、一端が吸入配管1bに接続され、他端はアキュムレータ5内で開放されている。
Next, an oil return structure for returning oil from the accumulator 5 to the compressor 1 will be described.
The accumulator 5 includes a refrigerant inlet pipe 51 and a refrigerant outlet pipe 52, and the oil return pipe 10 is connected to the bottom surface of the accumulator 5 as described above. One end of the refrigerant inlet pipe 51 is connected to a pipe 101 e (see FIG. 1) through which the refrigerant flowing out from the use-side heat exchanger 6 and going to the compressor 1 passes, and the other end is opened in the accumulator 5. The refrigerant outlet pipe 52 is formed of a U-shaped pipe, one end is connected to the suction pipe 1 b, and the other end is opened in the accumulator 5.

油戻し配管10は、アキュムレータ5内の開口端10aの開口(油戻し穴)が冷媒入口配管51の真下から外れた位置となるようにアキュムレータ5の底部に接続されている。これは、油戻し配管10の開口端10aが冷媒入口配管51の真下に位置すると、冷媒入口配管51からアキュムレータ5内に流入した吸入冷媒によってアキュムレータ5内の油面が暴れ、油戻し配管10からうまく油を圧縮機1に戻せなくなる可能性があるためである。   The oil return pipe 10 is connected to the bottom of the accumulator 5 so that the opening (oil return hole) of the opening end 10 a in the accumulator 5 is located at a position off from just below the refrigerant inlet pipe 51. This is because when the opening end 10 a of the oil return pipe 10 is located directly below the refrigerant inlet pipe 51, the oil level in the accumulator 5 is disturbed by the suction refrigerant flowing into the accumulator 5 from the refrigerant inlet pipe 51, and the oil return pipe 10 This is because there is a possibility that the oil cannot be successfully returned to the compressor 1.

油戻し配管10の電磁弁9は通常時は開放されており、圧縮機1内に溜まった油の高さが油戻し配管10の開口端10aより高くなると、油戻し配管10から圧縮機1へ油が返油される。油戻し配管10の開口端10aのアキュムレータ内での高さh1は、最大配管長でシステムが組まれた場合において圧縮機1で油不足とならない高さに設定されている。つまり、油の高さが開口端10aの高さを超えて初めて油が圧縮機1に戻されるため、開口端10aの高さが高すぎると、圧縮機1が油不足に陥る可能性がある。このため、最大配管長でシステムが組まれた場合において圧縮機1が油不足とならない高さに開口端10aの高さ位置が決められている。   The solenoid valve 9 of the oil return pipe 10 is normally opened, and when the oil accumulated in the compressor 1 becomes higher than the opening end 10a of the oil return pipe 10, the oil return pipe 10 is connected to the compressor 1. Oil is returned. The height h1 in the accumulator of the opening end 10a of the oil return pipe 10 is set to a height at which the compressor 1 does not run out of oil when the system is assembled with the maximum pipe length. That is, since the oil is returned to the compressor 1 only after the height of the oil exceeds the height of the opening end 10a, if the height of the opening end 10a is too high, the compressor 1 may fall short of oil. . For this reason, when the system is assembled with the maximum pipe length, the height position of the opening end 10a is determined so that the compressor 1 does not run out of oil.

また、アキュムレータ5には、油戻し配管10による油戻し経路とは別の圧縮機油量増加時用の油戻り経路として油戻し部53を設けている。油戻し部53は、冷媒出口配管52のU字の底部に設けた油戻し穴53aと、冷媒出口配管52に一端が接続され、他端がアキュムレータ5内で油戻し穴53aと同じ高さ位置h2で開口した油戻し配管53bとで構成されている。油戻し部53は本発明の第2油戻し部に相当し、油戻し配管53bは第2油戻し配管に相当する。   Further, the accumulator 5 is provided with an oil return portion 53 as an oil return path for increasing the amount of compressor oil, which is different from the oil return path by the oil return pipe 10. The oil return portion 53 has an oil return hole 53a provided at the bottom of the U-shape of the refrigerant outlet pipe 52, one end connected to the refrigerant outlet pipe 52, and the other end at the same height as the oil return hole 53a in the accumulator 5. An oil return pipe 53b opened at h2. The oil return portion 53 corresponds to a second oil return portion of the present invention, and the oil return pipe 53b corresponds to a second oil return pipe.

油の高さ位置が油戻し穴53aよりも高くなると、油を含んだ冷媒が吸入配管1bを介して少量ずつ圧縮機1に戻る。なお、アキュムレータ5において油の高さが油戻し穴53aの高さ位置よりも十分高い場合には、液ヘッドがかかるため油戻し穴53aから戻りやすい。しかし、油戻し穴53aから僅かに高い程度の場合、油戻し穴53aからでは油が戻りにくい。このため、油戻し穴53aと油戻し配管53bとに分けて設けている。油戻し穴53aと油戻し配管53bとの使い分けは、具体的には、低流量時は油戻し穴53aから、高流量時は油戻し配管53bから返油が行われることになる。なお、本発明の油戻し部53は、油戻し穴53aと油戻し配管53bとの両方を用いる場合に限定されず、限一方とする場合も含まれる。   When the oil height position becomes higher than the oil return hole 53a, the oil-containing refrigerant returns to the compressor 1 little by little through the suction pipe 1b. In the accumulator 5, when the oil level is sufficiently higher than the height position of the oil return hole 53a, the liquid head is applied and the oil return hole 53a is easily returned. However, when the oil return hole 53a is slightly higher, the oil is difficult to return from the oil return hole 53a. For this reason, the oil return hole 53a and the oil return pipe 53b are provided separately. Specifically, the oil return hole 53a and the oil return pipe 53b are selectively used from the oil return hole 53a when the flow rate is low and from the oil return pipe 53b when the flow rate is high. In addition, the oil return part 53 of this invention is not limited to the case where both the oil return hole 53a and the oil return piping 53b are used, The case where it is set to one side is also included.

高さh2は、以下のようにして設定される。
h2=(Qmax−Qmin)/S
Qmax:空気調和装置の総油量(システム構成上、予め決められている最大配管長さ
でシステムが構成された場合に油不足とならないように設定された油量)
Qmin:圧縮機に最低限必要な油量Qmin
S :図3のアキュムレータ5のA−A断面の断面積
The height h2 is set as follows.
h2 = (Qmax−Qmin) / S
Qmax: Total oil amount of the air conditioner (maximum pipe length predetermined in the system configuration)
(The amount of oil set so that there is no oil shortage when the system is configured with
Qmin: Minimum amount of oil required for the compressor Qmin
S: Cross-sectional area of the AA cross section of the accumulator 5 of FIG.

このように設定することにより、圧縮機1内の油量が増加して油戻し経路が油戻し配管10から油戻し部53側に切り替えられた場合に、アキュムレータ5に油を溜めすぎることなく、圧縮機1の潤滑を保つことができる。   By setting in this way, when the amount of oil in the compressor 1 increases and the oil return path is switched from the oil return pipe 10 to the oil return portion 53 side, the accumulator 5 does not accumulate too much oil, Lubrication of the compressor 1 can be maintained.

ここで、油の流れについて説明する。
アキュムレータ5内に油が冷媒ガスと共に吸入されると、アキュムレータ5で気液分離され、油はアキュムレータ5の底部に溜まる。そして、電磁弁9が開状態のときは、油が油戻し配管10の開口端10aより高くなると、油戻し配管10から吸入配管1bを通って圧縮機1に戻される。一方、電磁弁9が閉状態のときは油面が時間と共に上昇し、油戻し部53の油戻し穴(油戻し穴53a、油戻し配管53bの開口端53cの開口)に達する。そして、油戻し部53の油戻し穴に達した油は、油戻し部53から吸入配管1bを通って圧縮機1に戻される。
Here, the flow of oil will be described.
When oil is sucked into the accumulator 5 together with the refrigerant gas, gas and liquid are separated by the accumulator 5, and the oil accumulates at the bottom of the accumulator 5. When the solenoid valve 9 is in the open state, when oil becomes higher than the opening end 10a of the oil return pipe 10, the oil is returned from the oil return pipe 10 to the compressor 1 through the suction pipe 1b. On the other hand, when the solenoid valve 9 is in the closed state, the oil level rises with time and reaches the oil return hole of the oil return portion 53 (the opening of the opening end 53c of the oil return hole 53a and the oil return pipe 53b). Then, the oil that has reached the oil return hole of the oil return portion 53 is returned from the oil return portion 53 to the compressor 1 through the suction pipe 1b.

[制御方法]
図4は、本発明の一実施の形態の空気調和装置における油戻し制御の流れを示すフローチャートである。
冷房又は暖房運転が開始されると、制御装置30は、まず電磁弁9を開放する(STEP1)。そして、制御装置30は、運転状態が安定したかどうかを判断する(STEP2)。この判断は、例えば運転開始後、20分が経過したかどうかを判断する。その他の判断方法として、冷媒回路に温度センサー、圧力センサー等の各種センサーを設け、その検出値から判断するようにしてもよい。このように、運転状態が安定したかどうかの判断を設けたのは、以下の理由による。すなわち、例えば運転開始直後など、冷媒回路状態が安定していない場合は、電磁弁9の閉鎖が必要か否かの判断が正確に行えないためである。
[Control method]
FIG. 4 is a flowchart showing a flow of oil return control in the air-conditioning apparatus according to the embodiment of the present invention.
When the cooling or heating operation is started, the control device 30 first opens the electromagnetic valve 9 (STEP 1). And the control apparatus 30 judges whether the driving | running state was stabilized (STEP2). In this determination, for example, it is determined whether 20 minutes have elapsed after the start of operation. As another determination method, various sensors such as a temperature sensor and a pressure sensor may be provided in the refrigerant circuit, and the detection value may be determined. The reason for determining whether or not the operation state is stable is as follows. That is, for example, when the refrigerant circuit state is not stable, such as immediately after the start of operation, it is impossible to accurately determine whether or not the solenoid valve 9 needs to be closed.

そして、空気調和装置100の配管長が、圧縮機1に油が溜まり易い程度に短いかどうかを判断し(STEP3)、配管長が短いと判断した場合はSTEP4に進み、配管長が長いと判断した場合はSTEP7に進む。この配管長判断は、例えば、接続されている室内機Bの台数に基づいて判断する。具体的には、室内機Bの接続可能台数が例えば全20台であるのに対して、現システムの接続台数が例えば4台以下の場合、配管長が短いと判断し、5台以上の場合、配管長が長いと判断する。   Then, it is determined whether or not the pipe length of the air conditioner 100 is short enough to easily collect oil in the compressor 1 (STEP 3). If it is determined that the pipe length is short, the process proceeds to STEP 4 and it is determined that the pipe length is long. If so, proceed to STEP7. This pipe length determination is made based on, for example, the number of connected indoor units B. Specifically, when the total number of connectable indoor units B is 20, for example, when the number of connectable units of the current system is 4 or less, for example, it is determined that the piping length is short, and the number of connectable units is 5 or more Judge that the pipe length is long.

また、配管長判断は、上記の室内機Bの接続台数による判断方法の他、室外機Aと室内機Bとを接続する冷媒配管(ガス側主配管101a及び液側主配管101b)における圧力損失Pmに基づいて判断してもよい。圧力損失Pmは、室外機Aの圧縮機1の吸入圧力Psと室内機Bの利用側熱交換器6の飽和圧力Piとの差で求められる。   In addition to the determination method based on the number of connected indoor units B, the pipe length is determined by pressure loss in the refrigerant pipes (the gas-side main pipe 101a and the liquid-side main pipe 101b) that connect the outdoor unit A and the indoor unit B. You may judge based on Pm. The pressure loss Pm is obtained by the difference between the suction pressure Ps of the compressor 1 of the outdoor unit A and the saturation pressure Pi of the use side heat exchanger 6 of the indoor unit B.

室外機Aの圧縮機1の吸入圧力は、圧力センサー21にて検出される。また、利用側熱交換器6の飽和圧力Piは、運転中の室内機Bの温度センサー23の検出値(利用側熱交換器6での冷媒蒸発温度)を利用し、圧力換算した値である。圧力損失Pmは、室外機Aと室内機Bとを接続するガス側主配管101a及び液側主配管101bの長さが長くなるにつれ大きくなる。このため、圧力損失Pmが予め設定した閾値(例えば、2kg/cm)以下の場合、配管長が短いと判断し、閾値より大きい場合、配管長が長いと判断する。 The suction pressure of the compressor 1 of the outdoor unit A is detected by the pressure sensor 21. The saturation pressure Pi of the use side heat exchanger 6 is a pressure-converted value using the detected value of the temperature sensor 23 of the indoor unit B in operation (refrigerant evaporation temperature in the use side heat exchanger 6). . The pressure loss Pm increases as the lengths of the gas-side main pipe 101a and the liquid-side main pipe 101b connecting the outdoor unit A and the indoor unit B increase. For this reason, when the pressure loss Pm is not more than a preset threshold value (for example, 2 kg / cm 2 ), it is determined that the pipe length is short, and when the pressure loss Pm is larger than the threshold value, it is determined that the pipe length is long.

また、配管長判断を室内機Bの接続台数と圧力損失Pmとの両方に基づき判断してもよい。すなわち、接続台数が4台以下で且つ圧力損失Pmが閾値以下の場合、配管長が短いと判断するようにしてもよい。   The pipe length determination may be made based on both the number of connected indoor units B and the pressure loss Pm. That is, when the number of connected units is 4 or less and the pressure loss Pm is less than or equal to the threshold value, it may be determined that the pipe length is short.

続いて、制御装置30は、圧縮機入力が設定値から悪化したかを判断する(STEP4)。圧縮機1の入力値Wcは室外機Aが検知している二次側の電流値(制御装置30と圧縮機1間の電流値)から換算して求める。圧縮機入力の設定値Wsは、周波数毎に予め制御装置30に設定されており、現在の圧縮機1の周波数に基づいて設定値Wsを決定する。ここでは、現在の圧縮機1の入力値Wcが設定値Wsの例えば105%となった場合、次のSTEP5へ進み、105%未満であればSTEP7に進む。なお、圧縮機1の設定値Wsは圧縮機1の種類によって異なり、圧縮機1の機種判別が必要となるが、電源投入時に判別を行うのでフローチャートでは省略している。   Subsequently, the control device 30 determines whether the compressor input has deteriorated from the set value (STEP 4). The input value Wc of the compressor 1 is obtained by conversion from the secondary current value (current value between the control device 30 and the compressor 1) detected by the outdoor unit A. The compressor input set value Ws is preset in the control device 30 for each frequency, and the set value Ws is determined based on the current frequency of the compressor 1. Here, if the current input value Wc of the compressor 1 becomes 105% of the set value Ws, for example, the process proceeds to the next STEP5, and if it is less than 105%, the process proceeds to STEP7. Note that the set value Ws of the compressor 1 differs depending on the type of the compressor 1 and needs to be determined as to the type of the compressor 1, but is omitted in the flowchart because it is determined when the power is turned on.

そして、現在の圧縮機周波数が予め設定した閾値周波数以上かどうかを判断する(STEP5)。この判断は、圧縮機1内の油により圧縮機入力が悪化しやすい周波数であるかを判断する意図である。この閾値周波数は、次の実験結果に基づいて設定したものである。   Then, it is determined whether or not the current compressor frequency is equal to or higher than a preset threshold frequency (STEP 5). This determination is intended to determine whether the frequency of the compressor input is likely to deteriorate due to the oil in the compressor 1. This threshold frequency is set based on the following experimental results.

図5は、運転中の圧縮機内の油量と圧縮機入力との関係を、圧縮機周波数を異ならせて測定した結果を示す図である。図5には、横軸を運転中の圧縮機内油量[L]、縦軸を圧縮機入力[W]とし、圧縮機1の周波数を13Hz、40Hz、100Hzとした場合を示している。また、図5においてL1はロータ12aが油に浸かるときの油量を示している。なお、図5は圧縮機単体の試験データである。   FIG. 5 is a diagram showing a result of measuring the relationship between the amount of oil in the compressor during operation and the compressor input by changing the compressor frequency. FIG. 5 shows a case where the horizontal axis represents the operating oil amount [L] in the compressor, the vertical axis represents the compressor input [W], and the frequency of the compressor 1 is 13 Hz, 40 Hz, and 100 Hz. In FIG. 5, L1 indicates the amount of oil when the rotor 12a is immersed in oil. FIG. 5 shows test data for the compressor alone.

13Hzの場合は、油量が増加しても圧縮機入力の増加が見られないが、40Hz及び100Hzの場合は、油量が増すに連れて圧縮機入力が大きくなる傾向が見られる。そして、ロータ12aが油に浸かる油量L1で圧縮機入力の増加幅が大きくなるのが40Hzのときである。100Hzのときは、ロータ12aが油に浸かる以前に圧縮機入力の増加幅が大きくなる。つまり、周波数が40Hz以上の場合、ロータ12aが油に浸かることによる圧縮機入力の悪化がみられることになり、この40HzをSTEP5の判断の閾値周波数として用いている。   In the case of 13 Hz, no increase in the compressor input is observed even if the oil amount increases, but in the case of 40 Hz and 100 Hz, the compressor input tends to increase as the oil amount increases. The increase in the compressor input is increased at 40 Hz with the oil amount L1 in which the rotor 12a is immersed in the oil. At 100 Hz, the increase in the compressor input increases before the rotor 12a is immersed in oil. That is, when the frequency is 40 Hz or more, the compressor input is deteriorated due to the rotor 12a being immersed in oil, and this 40 Hz is used as the threshold frequency for the determination in STEP5.

そして、制御装置30は、STEP1〜STEP5の全ての条件を満たすと判断した場合、電磁弁9を閉鎖し(STEP6)、油戻し経路を油戻し配管10から油戻し部53へと切り替える。   And when it is judged that the control apparatus 30 satisfy | fills all the conditions of STEP1-STEP5, the solenoid valve 9 is closed (STEP6), and the oil return path | route is switched from the oil return piping 10 to the oil return part 53. FIG.

油戻し経路を油戻し配管10から油戻し部53に切り替えることで、アキュムレータ5内の油量が油戻し部53に達するまでの間、アキュムレータ5から圧縮機1に油が戻らなくなり、アキュムレータ5に油が溜まっていくことになる。その一方で、圧縮機1では油が冷媒と共に吐出されるため、圧縮機1内の油は徐々に減っていき、圧縮機1内の油量を適正に保持することができる。   By switching the oil return path from the oil return pipe 10 to the oil return portion 53, the oil does not return from the accumulator 5 to the compressor 1 until the amount of oil in the accumulator 5 reaches the oil return portion 53. Oil will accumulate. On the other hand, since the oil is discharged together with the refrigerant in the compressor 1, the oil in the compressor 1 gradually decreases, and the amount of oil in the compressor 1 can be properly maintained.

制御装置30は、STEP1〜STEP5の何れか1つでも満たさない場合は、STEP7に進み、電磁弁9を開放したままとする。   If any one of STEP1 to STEP5 is not satisfied, the control device 30 proceeds to STEP7 and keeps the electromagnetic valve 9 open.

制御装置30は、以上の処理を運転停止が指示されるまで繰り返し(STEP8)、運転停止が指示されると、運転を終了する。   The control device 30 repeats the above processing until the operation stop is instructed (STEP 8), and when the operation stop is instructed, the operation ends.

以上説明したように、本実施の形態では、アキュムレータ5から圧縮機1に油を戻す経路として油戻し配管10と油戻し部53との2つ設け、アキュムレータ5への油戻しが先に開始される油戻し配管10に設けた電磁弁9を、圧縮機1内の油量増加時に閉じ、アキュムレータ5から圧縮機1に油が戻らないようにした。このため、圧縮機1内の油量増加状態を解消して圧縮機1内に適正量の油を保持することができる。   As described above, in the present embodiment, the oil return pipe 10 and the oil return portion 53 are provided as paths for returning the oil from the accumulator 5 to the compressor 1, and the oil return to the accumulator 5 is started first. The solenoid valve 9 provided in the oil return pipe 10 is closed when the amount of oil in the compressor 1 increases, so that the oil does not return from the accumulator 5 to the compressor 1. For this reason, the oil amount increasing state in the compressor 1 can be eliminated and an appropriate amount of oil can be held in the compressor 1.

このように圧縮機1内に適正量の油を保持することができるため、ロータ12aが油に浸かることによる負荷を軽減でき、消費電力の増大を抑えることができる。その結果、COP(成績係数)、IPLPV(期間成績係数)の向上を図ることができる。   Since an appropriate amount of oil can be held in the compressor 1 in this way, a load caused by the rotor 12a being immersed in the oil can be reduced, and an increase in power consumption can be suppressed. As a result, COP (coefficient of performance) and IPLPV (period coefficient of performance) can be improved.

なお、配管長が短く且つ運転中の室内機の数が少ない場合(例えば、全接続台数に対して運転台数が半分の場合等)には、圧縮機1内の油量が増加しやすい。このため、図4のSTEP2〜5の判断に加え、運転中の室内機の数が少ないかどうかの判断を更に加え、運転中の室内機の数が少ないという条件も更に満たした場合に電磁弁9を閉鎖するようにしてもよい。   When the pipe length is short and the number of indoor units in operation is small (for example, when the number of operating units is half of the total number of connected units), the amount of oil in the compressor 1 is likely to increase. For this reason, in addition to the determinations of STEP 2 to STEP 5 in FIG. 4, it is further determined whether or not the number of indoor units in operation is small, and if the condition that the number of indoor units in operation is small is further satisfied, the solenoid valve 9 may be closed.

なお、図1、図2では縦置型のアキュムレータ5を図示しているが、アキュムレータ5は図6のような横置型でも良い。横置型の場合も縦置型と同様の構成である。   1 and 2 show the vertical type accumulator 5, the accumulator 5 may be a horizontal type as shown in FIG. The horizontal type is the same as the vertical type.

1 圧縮機、1a 吐出配管、1b 吸入配管、2 油分離器、3 流路切替装置、4 熱源側熱交換器、4a 送風装置、5 アキュムレータ、6(6a〜6d) 利用側熱交換器、7(7a〜7d) 絞り装置、8 油戻キャピラリー、9 電磁弁、10 油戻し配管、10a 開口端、11 圧縮機構、12 電動機機構、12a ロータ、12b ステータ、13 主軸、14 密閉容器、15 油溜部、21 圧力センサー、22(22a〜22d) 温度センサー、23(23a〜23d) 温度センサー、30 制御装置、51 冷媒入口配管、52 冷媒出口配管、53 油戻し部、53a 油戻し穴、53b 油戻し配管、53c 開口端、61 主軸受け、63 副軸受け、100 空気調和装置、101a ガス側主配管、101b 液側主配管、101c ガス側分岐管、101d 液側分岐管、101e 配管、A 室外機、B(B1〜B4) 室内機。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Compressor, 1a Discharge piping, 1b Intake piping, 2 Oil separator, 3 Flow path switching device, 4 Heat source side heat exchanger, 4a Blower, 5 Accumulator, 6 (6a-6d) Usage side heat exchanger, 7 (7a-7d) Throttle device, 8 Oil return capillary, 9 Solenoid valve, 10 Oil return pipe, 10a Open end, 11 Compression mechanism, 12 Electric motor mechanism, 12a Rotor, 12b Stator, 13 Main shaft, 14 Airtight container, 15 Oil reservoir Part, 21 pressure sensor, 22 (22a-22d) temperature sensor, 23 (23a-23d) temperature sensor, 30 control device, 51 refrigerant inlet pipe, 52 refrigerant outlet pipe, 53 oil return part, 53a oil return hole, 53b oil Return pipe, 53c Open end, 61 Main bearing, 63 Sub bearing, 100 Air conditioner, 101a Gas side main pipe, 101b Liquid side main arrangement , 101c gas side branch pipes, 101d liquid side branch pipes, 101e pipe, A outdoor unit, B (B1 to B4) indoor unit.

Claims (6)

アキュムレータから圧縮機に油を戻す空気調和装置の油戻し構造であって、
前記アキュムレータから前記圧縮機に油を戻す経路を構成する第1油戻し部及び第2油戻し部を備え、
前記第1油戻し部及び前記第2油戻し部のそれぞれは、前記アキュムレータ内で互いに異なる高さ位置で開口する油戻し穴を有し、高さが低い方の前記油戻し穴を有する前記第1油戻し部は、前記圧縮機内の油量増加による圧縮機入力増加時に閉じられる電磁弁を備えた
ことを特徴とする空気調和装置の油戻し構造。
An oil return structure of an air conditioner that returns oil from an accumulator to a compressor,
A first oil return portion and a second oil return portion constituting a path for returning oil from the accumulator to the compressor;
Each of the first oil return portion and the second oil return portion has oil return holes that open at different height positions in the accumulator, and has the oil return hole having a lower height. The oil return structure of the air conditioner is characterized in that the 1 oil return portion includes an electromagnetic valve that is closed when the compressor input increases due to an increase in the amount of oil in the compressor.
前記第2油戻し部の前記油戻し穴の高さは、以下の式で求められる高さhに設定されていることを特徴とする請求項1記載の空気調和装置の油戻し構造。
h=(Qmax−Qmin)/S
Qmax:空気調和装置の総油量(空気調和装置の機種に応じて予め決められている最
大配管長さに応じて設定された油量)
Qmin:圧縮機に最低限必要な油量
S :アキュムレータの横断面積
The oil return structure for an air conditioner according to claim 1, wherein the height of the oil return hole of the second oil return portion is set to a height h obtained by the following equation.
h = (Qmax−Qmin) / S
Qmax: Total oil amount of the air conditioner (the maximum amount determined in advance according to the model of the air conditioner)
(Oil amount set according to the length of the large pipe)
Qmin: Minimum amount of oil required for the compressor S: Cross-sectional area of the accumulator
前記第1油戻し部は第1油戻し配管を備え、前記第1油戻し配管の一端は前記アキュムレータ内で開口して前記油戻し穴となり、前記油戻し穴が前記アキュムレータの冷媒入口配管の真下からずれた位置となるように前記第1油戻し配管が前記アキュムレータの底面に接続されていることを特徴とする請求項1又は請求項2記載の空気調和装置の油戻し構造。   The first oil return portion includes a first oil return pipe, and one end of the first oil return pipe opens in the accumulator to become the oil return hole, and the oil return hole is directly below the refrigerant inlet pipe of the accumulator. The oil return structure for an air conditioner according to claim 1 or 2, wherein the first oil return pipe is connected to a bottom surface of the accumulator so as to be displaced from the position. 前記アキュムレータは、U字状に構成された冷媒出口配管を内部に有し、
前記第2油戻し部は、前記冷媒出口配管の底部に設けられた油戻し穴と、前記冷媒出口配管に一端が接続され、他端がアキュムレータ内で開口した第2油戻し配管との一方又は両方で構成され、前記第2油戻し部が前記油戻し穴と前記第2油戻し配管との両方で構成される場合、前記油戻し穴と前記第2油戻し配管の前記他端側の開口とが同じ高さ位置であることを特徴とする請求項1〜請求項3の何れか一項に記載の空気調和装置の油戻し構造。
The accumulator has a refrigerant outlet pipe configured in a U shape inside,
The second oil return portion, said a bottom oil return hole provided in the refrigerant outlet pipe, which is connected at one end to the refrigerant outlet pipe, one of the other end second oil return pipe that opens mouth with the accumulator Or when the second oil return portion is constituted by both the oil return hole and the second oil return pipe, the other end side of the oil return hole and the second oil return pipe is configured. The oil return structure for an air conditioner according to any one of claims 1 to 3, wherein the opening is at the same height position .
請求項1〜請求項4の何れか一項に記載の空気調和装置の油戻し構造と、
前記空気調和装置の配管長の長短の判断結果がであること、前記圧縮機の入力が前記圧縮機の周波数に応じて決められた設定値に対して105%以上であること、前記圧縮機の周波数が40Hz以上であること、の全ての条件を満足した場合、前記電磁弁を閉じる制御装置と
を備えたことを特徴とする空気調和装置。
An oil return structure for an air conditioner according to any one of claims 1 to 4,
The determination result of the length of the pipe of the air conditioner is short , the input of the compressor is 105% or more with respect to a set value determined according to the frequency of the compressor, the compressor An air conditioner comprising: a control device that closes the electromagnetic valve when all the conditions are satisfied.
前記空気調和装置は、室外機に複数の室内機が接続されたマルチ型の空気調和装置であり、
前記制御装置は、前記空気調和装置の配管長の長短の判断を、前記室内機の接続台数による判断と、前記室外機と前記室内機とを接続する冷媒配管における圧力損失による判断との一方又は両方により判断することを特徴とする請求項5記載の空気調和装置。
The air conditioner is a multi-type air conditioner in which a plurality of indoor units are connected to an outdoor unit,
The control device determines whether the length of the pipe of the air conditioner is long or short based on a determination based on the number of connected indoor units and a determination based on a pressure loss in a refrigerant pipe connecting the outdoor unit and the indoor unit. 6. The air conditioner according to claim 5, wherein the determination is made by both.
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