JP6827540B2

JP6827540B2 - 空気調和装置

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Publication number: JP6827540B2
Application number: JP2019526437A
Authority: JP
Inventors: 勇希望月
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2017-06-27
Filing date: 2017-06-27
Publication date: 2021-02-10
Anticipated expiration: 2037-06-27
Also published as: WO2019003306A1; JPWO2019003306A1

Description

この発明は、空気調和装置に係るものである。特に、油戻し運転における処理および制御に関するものである。

従来、冷媒回路を備えた空気調和装置では、空調負荷の変動に対応するためにインバータなどの運転容量可変式の圧縮機が用いられ、空調負荷の大小に応じて圧縮機に出力される駆動周波数が制御されている。ところで、圧縮機の駆動周波数を低く設定した低負荷運転時には、冷媒回路中の冷媒循環量が減少するため、冷媒に随伴して圧縮機から吐出された冷凍機油が冷媒回路中に滞溜しやすくなる。その結果、圧縮機内の冷凍機油量が減少し、圧縮機が過熱して、焼付きなどが生じるおそれがあった。

そこで、圧縮機の低容量運転が長時間続いたときに、強制的に圧縮機を高容量で運転し、冷媒循環量を増大させる油戻し運転を行う。そして、冷媒回路中に滞溜した冷凍機油を圧縮機に戻すようにしたものが知られている。

さらに、冷媒循環量を増大させている間は、冷媒流量調整弁の弁開度を増大させて室内側熱交換器に流れる冷媒流量を十分に確保する。そして、冷凍機油の回収を促進させるようにしたものが知られている（たとえば、特許文献１参照）。

特開２００２−３４９９３８号公報

従来の空気調和装置では、油戻し運転中は、空調負荷とは無関係に、圧縮機の駆動周波数を決定する。このため、吹出し温度が低下する。

ここで、空気調和装置内または空気調和装置の吹出し口に接続されるダクト内に、電気ヒータを設置し、空調対象空間の空気の温度および湿度を一定に保つ設定を行うことができる空気調和装置（恒温恒湿用空気調和装置と称する）がある。恒温恒湿用空気調和装置においては、空調対象空間の空気の温度を一定に保つことおよび循環風量を一定に保つことが、省エネルギーであることよりも優先される。

恒温恒湿用空気調和装置においては、一般的に、空気調和装置内の冷凍サイクル装置では、空気を冷却し、電気ヒータで加熱を行うことで、空調対象空間の空気の温度を一定に保つ運転が行われる。恒温恒湿用空気調和装置においても、外気温が低く、空気調和装置が冷房能力を発揮しやすい状態、あるいは、外気侵入、熱放射などにより、空気調和装置の処理熱量が小さくて済むなどの場合には、圧縮機の運転周波数が低くなり、定期的に油戻し運転を行う場合があった。

油戻し運転が行われると、空調負荷に依らずに圧縮機周波数が上昇するため、電気ヒータが追従するまでの間、吹出し温度が低下し、空調対象空間の空気の温度が低下してしまうという課題があった。特に、温度管理の厳しい工場、検査室、試験室などでは、油戻し運転を行っている間だけとはいえ、空調対象空間の空気の温度が変動することを回避したいという要望があった。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、油戻し運転中に、空調対象空間に送る空気を安定させることができる空気調和装置を得ることを目的とする。

この発明に係る空気調和装置は、冷媒を圧縮する圧縮機と、熱交換により冷媒を凝縮させる凝縮器と、凝縮に係る冷媒の減圧を行う絞り装置と、空気との熱交換により、減圧に係る冷媒を蒸発させる蒸発器とを配管で接続して、冷媒を循環させる冷媒回路を構成する冷凍サイクル装置と、蒸発器を通過した空気を、空気の温度に基づいて調整して加熱を行う加熱装置と、冷凍サイクル装置に係る制御を行う制御装置とを備え、制御装置は、通常運転において、空調対象空間を設定温度および設定湿度を保つ恒温恒湿設定がなされているときに、冷媒回路内の冷凍機油を圧縮機に戻す油戻し運転を行うものと判定すると、加熱装置に、事前に信号を送り、その後、あらかじめ定められた設定時間が経過してから油戻し運転を開始し、油戻し運転においては、圧縮機が現に駆動している駆動周波数に、あらかじめ定められた第１設定周波数を加えた周波数が、冷凍機油の冷媒回路内への滞留を防止する滞留防止周波数より低いと判定すると、現に駆動している駆動周波数に第１設定周波数を加えた周波数で、第１運転時間、圧縮機を駆動させ、判定を繰り返して、滞留防止周波数まで、駆動周波数を上げる制御を行い、第１運転時間は、加熱装置の出力が上昇し、吹出し温度が設定温度に戻るまでの時間である。

この発明の空気調和装置によれば、制御装置が、圧縮機の駆動周波数を、滞留防止周波数まで段階的に上げていく制御を行うようにしたので、加熱装置において、冷凍サイクル装置の蒸発器からの空気の温度に基づく加熱を追従させることができる。このため、空気調和装置から空調対象空間に送られる空気の温度を安定させることができる。

この発明の実施の形態１に係る空気調和装置の構成の概要を示す図である。この発明の実施の形態１に係る室外ユニット制御器１１５の構成について説明する図である。この発明の実施の形態１に係る空気調和装置の油戻し運転に係る処理手順を説明する図である。この発明の実施の形態２に係る空気調和装置の油戻し運転に係る処理手順を説明する図である。この発明の実施の形態３に係る空気調和装置の油戻し運転に係る処理手順を説明する図である。

以下、この発明の実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。ここで、以下の図面において、同一の符号を付したものは、同一またはこれに相当するものであり、以下に記載する実施の形態の全文において共通することとする。また、明細書全文に示されている構成要素の形態は、あくまで例示であってこれらの記載に限定されるものではない。特に構成要素の組み合わせは、各実施の形態における組み合わせのみに限定するものではなく、他の実施の形態に記載した構成要素を、別の実施の形態に、適宜、適用することができる。そして、温度、圧力などの高低については、特に絶対的な値との関係で高低が定まっているものではなく、装置などにおける状態、動作などにおいて相対的に定まるものとする。

実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１に係る空気調和装置の構成の概要を示す図である。実施の形態１の空気調和装置は、恒温恒湿用空気調和装置であるものとする。実施の形態１の空気調和装置は、冷凍サイクル装置１００と加熱装置２００とを有している。実施の形態１において、冷凍サイクル装置１００は、空気を冷却する。また、加熱装置２００は、冷凍サイクル装置１００からの空気を加熱する。空気調和装置は、冷凍サイクル装置１００および加熱装置２００によって、温度および湿度が調整された空気を、空調対象空間に送る。ここで、以下の説明における空調対象空間とは、たとえば、居室内、実験室、手術室、製造現場、検査室、ビルの一室、倉庫などに対応する空間であるものとする。

＜構成説明＞
図１に示すように、実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１００は、室外ユニット１１０と室内ユニット１２０とを有している。そして、室外ユニット１１０と室内ユニット１２０とが、室内外連絡液配管１３０および室内外連絡ガス配管１４０で接続されている。

室外ユニット１１０は、圧縮機１１１、油分離器１１２、室外側送風機１１４、室外側熱交換器１１３および室外ユニット制御器１１５を備えている。圧縮機１１１は、吸入した冷媒を圧縮して吐出する。ここで、圧縮機１１１は、インバータ装置などを備え、駆動周波数Ｆに基づく回転数を任意に変化させることにより、圧縮機１１１の容量（単位時間あたりの冷媒を送り出す量）を細かく変化させることができる。油分離器１１２は、圧縮機１１１から吐出される気体状の冷媒（ガス冷媒）とともに吐出される冷凍機油を、ガス冷媒から分離する。油分離器１１２において分離された冷凍機油は、圧縮機１１１に接続された毛細管（図示せず）を経てから圧縮機１１１に戻される。油分離器１１２は、圧縮機１１１から吐出される冷凍機油の大半を圧縮機１１１に戻すことができる。

室外側熱交換器１１３は、凝縮器となる熱交換器である。室外側熱交換器１１３は、圧縮機１１１が吐出した冷媒と室外の空気との熱交換を行い、冷媒を凝縮して液化させる。室外側送風機１１４は、室外側熱交換器１１３に対応して設置される。室外側送風機１１４は、冷媒と室外空気との熱交換を効率よく行うため、室外側熱交換器１１３に室外空気を通過させる。室外側送風機１１４については、たとえば、インバータ装置によりファンモータの駆動周波数を任意に変化させてプロペラなどの回転速度を細かく変化させるようにしてもよい。室外ユニット制御器１１５は、室外ユニット１１０が有する機器の制御などを行う。ここでは、特に、圧縮機１１１に関する制御を行う。室外ユニット制御器１１５の構成については後述する。

室内ユニット１２０は、室内側送風機１２３、室内側熱交換器１２２、膨張弁１２１、室内ユニット制御器１２４および吸込み温度センサ１２５を備えている。絞り装置となる膨張弁１２１は、冷媒を減圧させて膨張させる弁である。膨張弁１２１以外に冷媒を減圧させる装置としては、たとえば、毛細管（キャピラリチューブ）などがある。室内側熱交換器１２２は、蒸発器となる熱交換器である。室内側熱交換器１２２は、膨張弁１２１を通過した冷媒と室外の空気との熱交換を行い、冷媒を蒸発して気化させる。室内側送風機１２３は、室内側熱交換器１２２に対応して設置される。室内側送風機１２３は、空気と冷媒との熱交換を効率よく行うため、室内側熱交換器１２２に空気を通過させる。室内側送風機１２３については、たとえば、インバータ装置によりファンモータの駆動周波数を任意に変化させてプロペラなどの回転速度を細かく変化させるようにしてもよい。室内ユニット制御器１２４は、室内ユニット１２０が有する機器の制御を行う。吸込み温度センサ１２５は、室内ユニット１２０内に流入し、室内側熱交換器１２２に送られる空気の温度を検出し、室内ユニット制御器１２４に、検出に係る信号を送る。

また、加熱装置２００は、電気ヒータ２０１および電気ヒータ制御器２０２を有している。電気ヒータ２０１は、室内側熱交換器１２２を通過した空気を加熱する。ここで、実施の形態１においては、電気ヒータ２０１は、冷凍サイクル装置１００の室内ユニット１２０内に設置されているものとする。電気ヒータ２０１は、電気ヒータ制御器２０２に制御される。電気ヒータ制御器２０２は、空調対象空間の空気が、設定温度および設定湿度となるように、電気ヒータ２０１による空気の加熱を制御する。ここで、電気ヒータ２０１は、室内ユニット１２０の吹出し口に取り付けられたダクトの内部に設置されていてもよい。また、電気ヒータ制御器２０２は、室内ユニット１２０の内部に設置されてもよい。また、室内ユニット制御器１２４と一体化されてもよい。

＜空気調和装置の動作＞
次に、実施の形態１に係る空気調和装置の動作について説明する。ここで、実施の形態１の空気調和装置の冷媒回路における冷房運転時の冷凍機油の流れについて説明する。圧縮機１１１は、冷媒を圧縮して吐出する。このとき、冷媒とともに、冷凍機油も吐出される。圧縮機１１１から冷媒と共に吐出された冷凍機油は、圧縮機１１１の吐出側における配管の近傍に備えられた油分離器１１２により、大半が回収される。油分離器１１２に回収された冷凍機油は、主となる冷媒回路とは別の経路で、圧縮機１１１に戻される。

油分離器１１２に回収されなかった冷凍機油は、室内外連絡液配管１３０を流れ、室内ユニット１２０に流入する。ここで、圧縮機１１１の駆動周波数Ｆが高く、冷媒回路を循環する冷媒の循環量が多い場合は、冷凍機油は、室内ユニット１２０を通過し、室内外連絡ガス配管１４０を流れ、圧縮機１１１へ支障なく戻る。一方、圧縮機１１１の駆動周波数Ｆが低く、冷媒回路における冷媒の循環量が少ない場合は、冷凍機油に対する搬送力が小さくなる。このため、冷凍機油は、室内外連絡ガス配管１４０および室内側熱交換器１２２に滞留しやすくなる。

図２は、この発明の実施の形態１に係る室外ユニット制御器１１５の構成について説明する図である。図２に示すように、実施の形態１の室外ユニット制御器１１５は、制御装置３００、記憶装置３１０および計時装置３２０を有している。制御装置３００は、比較判定部３０１、演算部３０２および制御部３０３を有している。比較判定部３０１は、実施の形態１においては、複数のデータに基づく比較などを行い、判定を行う。また、演算部３０２は、演算処理を行う。特に実施の形態１においては、圧縮機１１１の駆動周波数Ｆに関する演算を行う。制御部３０３は、室外ユニット１１０が有する機器の制御を行う。特に、油戻し運転に係る処理などを実行し、圧縮機１１１の駆動周波数Ｆに関する制御を行う。

記憶装置３１０は、制御装置３００の処理に係るデータを記憶する装置である。ここでは、圧縮機１１１の駆動周波数Ｆに関する記録を行う。また、計時装置３２０は、タイマなどを有し、経過時間などを計時する。

ここで、実施の形態１において、室外ユニット制御器１１５の制御装置３００は、たとえば、ＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）などを有するマイクロコンピュータで構成されているものとする。また、記憶装置３１０は、制御などに係る処理手順をプログラムとしたデータを記憶している。そして、制御装置３００は、記憶装置３１０に記憶されたプログラムのデータに基づいて、各部の処理を実行して制御を実現する。ただ、このような構成に限定するものではなく、制御装置３００の各部を、それぞれ異なる専用機器（ハードウェア）で構成し、それぞれの機能を実現するようにしてもよい。

図３は、この発明の実施の形態１に係る空気調和装置の油戻し運転に係る処理手順を説明する図である。次に、油戻し運転に係る処理および制御について説明する。ここでは、室外ユニット制御器１１５が、機器全体として、油戻し運転に係る処理および制御を行うものとして説明する。

空調対象空間を空気調和する運転である通常運転を行っているとき、たとえば、定期的に、室外ユニット制御器１１５は、ステップＳ１０１に示すように、油戻し運転の条件を満足するかどうかを判定する。条件を満足していないと判定すると、ステップＳ１０８に進み、通常運転を続けるようにして、処理を終了する。

ここで、ステップＳ１０１において、油戻し運転が必要かどうかの判定を行うが、判定条件については、特に限定しない。一般的には、室内外連絡ガス配管１４０における冷媒の流速が、ある一定速度以下になるような、圧縮機１１１の駆動周波数Ｆによる運転が、ある一定時間以上、継続しているどうかを条件とすることができる。ここで、圧縮機１１１に吸入される冷媒の温度、低圧側圧力などに基づいて、判定のしきい値となる周波数、運転時間を補正してもよい。

ステップＳ１０１において、条件を満足すると判定すると、油戻し運転を開始する。油戻し運転を開始すると、ステップＳ１０２において、室外ユニット制御器１１５は、油戻し運転の開始時における駆動周波数Ｆである開始時周波数Ｆｓｔａｒｔを記録し、ステップＳ１０３へ進む。ステップＳ１０３においては、恒温恒湿設定がなされているかどうかを判定する。恒温恒湿設定がなされていると判定すると、ステップＳ１０４に進む。恒温恒湿設定がなされていないと判定すると、ステップＳ１０８へ進む。

ステップＳ１０４においては、圧縮機１１１がその時点で駆動している駆動周波数Ｆである現駆動周波数Ｆｎｏｗを記録し、ステップＳ１０５へ進む。ステップＳ１０５においては、現駆動周波数Ｆｎｏｗと最大周波数変化量ΔＦｍａｘとの和の周波数と、滞留防止周波数Ｆｒとを比較する。ここで、最大周波数変化量ΔＦｍａｘは、吹出し温度への影響を考慮してあらかじめ設定される第１設定周波数であり、一度に上げることができる最大の周波数とする。第１設定周波数は、たとえば、吹出し温度の変動が、０．５℃未満となるような周波数とし、概ね１〜５Ｈｚ程度の周波数が設定される。第１設定周波数は、最大周波数変化量ΔＦｍａｘを超えなければ、任意の周波数とすることができる。また、滞留防止周波数Ｆｒは、油戻し運転において冷凍機油の冷媒回路への滞留を防ぐための圧縮機１１１の駆動に必要な周波数とする。滞留防止周波数Ｆｒは、たとえば、室内外連絡ガス配管１４０における冷媒流速が、ある一定速度以上となるように定められ、数十Ｈｚ程度の周波数が設定される。

現駆動周波数Ｆｎｏｗと最大周波数変化量ΔＦｍａｘとの和が、滞留防止周波数Ｆｒよりも小さいと判定すると、ステップＳ１０６へ進む。現駆動周波数Ｆｎｏｗと最大周波数変化量ΔＦｍａｘとの和が、滞留防止周波数Ｆｒ以上と判定すると、ステップＳ１０８へ進む。

ステップＳ１０６において、圧縮機１１１の駆動周波数Ｆを、現駆動周波数Ｆｎｏｗと最大周波数変化量ΔＦｍａｘとの和の周波数として駆動させる指示を行い、ステップＳ１０７へ進む。ステップＳ１０７において、第１運転時間ｔ１の間、運転を継続し、ステップＳ１０４へ進む。そして、滞留防止周波数Ｆｒとの比較処理を、圧縮機１１１の駆動周波数Ｆが、滞留防止周波数Ｆｒになるまで繰り返し行う。

ここで、第１運転時間ｔ１は、電気ヒータ２０１の出力が上昇し、吹出し温度が設定温度に戻るまでの時間として設定される時間である。第１運転時間ｔ１は、最大周波数変化量ΔＦｍａｘと関連し、電気ヒータ２０１の制御論理、空調対象空間の許容温度変動などに基づいて設定されるようにしてもよい。また、使用者、作業者などが、室外ユニット制御器１１５に設定するようにしてもよい。

一方、ステップＳ１０３において、恒温恒湿設定がなされていないと判定したとき、または、ステップＳ１０５において、現駆動周波数Ｆｎｏｗと最大周波数変化量ΔＦｍａｘとの和が滞留防止周波数Ｆｒ以上となると判定したときは、ステップＳ１０８に進む。ステップＳ１０８においては、駆動周波数ＦをＦｒで駆動させるように圧縮機１１１に指示し、ステップＳ１０９へ進む。

ステップＳ１０９において、第２運転時間ｔ２の間、油戻しに係る運転を継続して、Ｓ１１０へ進む。ステップＳ１１０において、通常運転に移行する。ここで、第２運転時間ｔ２は、冷凍機油が室外ユニット１１０へ戻るまでの時間を考慮して設定される時間である。第２運転時間ｔ２は、室内側熱交換器１２２が有する伝熱管の長さおよび径、室内外連絡ガス配管１４０の長さおよび径などに基づいて設定されるとよい。

以上のように、実施の形態１における空気調和装置によれば、油戻し運転において、吹出し温度を急に下げないようにしながら、圧縮機１１１の駆動周波数Ｆを段階的に上げていくようにしたので、電気ヒータ２０１による加熱を追従させることができる。このため、特に恒温恒湿設定の場合に、空気調和装置から空調対象空間に送られる空気の温度を、ほぼ一定に保つことができる。したがって、空調対象空間における空気の温度が安定し、空調対象空間における製造装置の安定稼働、製品の品質向上などをはかることができる。

実施の形態２．
実施の形態１において、空気調和装置の油戻し運転における処理および制御について説明した。ここで、油戻し運転を実行した後の圧縮機１１１の駆動周波数Ｆは、空調対象空間の空調負荷に対して高く、空調負荷とは釣り合っていない。このため、電気ヒータ２０１の出力も、必要以上に大きくなっている。省エネルギーをはかるためには、油戻し運転が終了したときに、圧縮機１１１の駆動周波数Ｆが、空調対象空間の空調負荷と釣り合うような周波数に戻せればよい。しかしながら、圧縮機１１１の駆動周波数Ｆを大きく変化させると、温度の変動が大きくなる。そこで、実施の形態２の空気調和装置においては、通常運転に移行する際、圧縮機１１１の駆動周波数Ｆを、第２設定周波数である最大周波数変化量ΔＦｍａｘ分だけ下げるようにする。ここで、第２設定周波数は、最大周波数変化量ΔＦｍａｘを超えなければ、任意の周波数とすることができる。

図４は、この発明の実施の形態２に係る空気調和装置の油戻し運転に係る処理手順を説明する図である。次に、実施の形態２に係る空気調和装置の動作について説明する。ここで、実施の形態２においても、室外ユニット制御器１１５が、油戻し運転に係る制御を行うものとして説明する。図４において、同じステップ番号を付しているものについては、実施の形態１で説明したことと同様の動作を行う。

実施の形態２においては、図４に示すように、ステップＳ１０９において、第２運転時間ｔ２運転を継続した後、ステップＳ１０９Ａにおいて、滞留防止周波数Ｆｒより最大周波数変化量ΔＦｍａｘ分だけ減じた駆動周波数Ｆで駆動させるように、圧縮機１１１に指示する。そして、ステップＳ１０９Ｂにおいて、駆動周波数Ｆと開始時周波数Ｆｓｔａｒｔとを比較する。駆動周波数Ｆと開始時周波数Ｆｓｔａｒｔとが一致したものと判定すると、ステップＳ１１０に移行する。駆動周波数Ｆと開始時周波数Ｆｓｔａｒｔとが一致しないと判定すると、ステップＳ１０９Ｃへ移行する。ステップＳ１０９Ｃにおいて、駆動周波数Ｆと開始時周波数Ｆｓｔａｒｔの差分が、最大周波数変化量ΔＦｍａｘより大きいかどうかを判定する。駆動周波数Ｆと開始時周波数Ｆｓｔａｒｔの差分が、最大周波数変化量ΔＦｍａｘ以下であると判定すると、ステップＳ１０９Ｄにおいて、駆動周波数Ｆを開始時周波数Ｆｓｔａｒｔとして、ステップＳ１１０に移行する。また、駆動周波数Ｆと開始時周波数Ｆｓｔａｒｔの差分が、最大周波数変化量ΔＦｍａｘより大きいと判定すると、ステップＳ１０９Ｅにおいて、駆動周波数Ｆから最大周波数変化量ΔＦｍａｘだけ減じて新たな駆動周波数Ｆとする。そして、再度ステップＳ１０９Ｂの判定を行う。ステップＳ１１０においては、圧縮機１１１は、指示に基づく駆動周波数Ｆで、通常運転に移行する。

以上のように、実施の形態２の空気調和装置によれば、室外ユニット制御器１１５は、油戻し運転を実施した後の通常運転において、滞留防止周波数Ｆｒより最大周波数変化量ΔＦｍａｘ分だけ減じた駆動周波数Ｆで、圧縮機１１１を駆動させる指示を行うようにした。このため、空調対象空間における空調負荷に合わせた冷媒回路による空気の冷却と電気ヒータ２０１による空気の加熱とを行うことができる。したがって、省エネルギーをはかることができる。また、一気に駆動周波数Ｆを減じることなく、滞留防止周波数Ｆｒよりも最大周波数変化量ΔＦｍａｘ分だけ減じるようにしたことで、温度の急な変動を抑えることができ、空気調和装置から空調対象空間に送る空気の温度などを一定に保つことができる。

実施の形態３．
図５は、この発明の実施の形態３に係る空気調和装置の油戻し運転に係る処理手順を説明する図である。次に、実施の形態３に係る空気調和装置の動作について説明する。ここで、実施の形態３においても、室外ユニット制御器１１５が、油戻し運転に係る制御を行うものとして説明する。図５において、同じステップ番号を付しているものについては、実施の形態１で説明したことと同様の動作を行う。

実施の形態３においては、油戻し運転を行う条件を満足してから、油戻し運転を行うまでに、運転移行期間ｔ３を設ける。このとき、運転移行期間ｔ３よりも短い事前信号出力時間ｔ４の時点で、電気ヒータ制御器２０２へ、油戻し運転を事前に通知しておく事前の信号である事前信号を出力するようにする。事前信号を送ることで、電気ヒータ２０１の追従の遅れを防ぐ。

ステップＳ１０１において、油戻し運転を行う条件を満足したものと判定すると、ステップＳ１０１Ａにおいて、さらに、事前信号出力時間ｔ４が経過したかどうかを判定する。ステップＳ１０１Ａにおいて、事前信号出力時間ｔ４が経過したものと判定すると、ステップＳ１０１Ｂにおいて、電気ヒータ制御器２０２へ事前信号を出力し、油戻し運転を開始する前に、電気ヒータ２０１に出力調整させるようにする。

そして、ステップＳ１０１Ｃにおいて、さらに、設定時間Ａが経過したかどうかを判定する。設定時間Ａが経過したものと判定すると、ステップＳ１０２に進む。ここで、設定時間Ａは、運転移行期間ｔ３から事前信号出力時間ｔ４を差し引いた時間である。ステップＳ１０２において、油戻し運転を開始し、開始時周波数Ｆｓｔａｒｔを記録する。

以上のように、実施の形態３の空気調和装置によれば、油戻し運転を行うものと判定すると、運転移行期間ｔ３内の事前信号出力時間ｔ４に、電気ヒータ制御器２０２に対して事前信号を送るようにしたので、油戻し運転を行う前に、電気ヒータ２０１の出力を調整しておくことができる。このため、室内ユニット１２０から空調対象空間に送られる吹出し温度を、ほぼ一定に保っておくことができる。したがって、空調対象空間の温度が安定し、製造装置の安定稼働、製品品質の向上などをはかることができる。

ここで、油戻し運転の終了は、圧縮機１１１が滞留防止周波数Ｆｒで駆動してから第２運転時間ｔ２が経過したら終了することがあらかじめ分かっている。このため、電気ヒータ制御器２０２は、事前信号がなくても、電気ヒータ２０１の制御を行うことができる。しかし、油戻し運転を開始するときと同様に、電気ヒータ制御器２０２に事前信号を送るようにしてもよい。

実施の形態４．
前述した実施の形態１〜実施の形態３においては、室外ユニット制御器１１５が制御装置３００などを有し、油戻し運転に係る処理を行うようにしたが、これに限定するものではない。たとえば、室内ユニット制御器１２４が制御などを行うようにしてもよい。また、外部の制御装置が行うようにしてもよい。

また、上述した実施の形態においては、恒温恒湿用空気調和装置における処理および制御について説明したが、これに限定するものではない。たとえば、ある対象空間を複数の空気調和装置で、冷房または暖房する場合などにおいて、１台の空気調和装置が油戻し運転を行った際に、他の空気調和装置が圧縮機の容量制御を行うことで、対象空間の温度を一定に保つようにすることができる。このため、通常の冷凍サイクル装置においても適用することができる。

１００冷凍サイクル装置、１１０室外ユニット、１１１圧縮機、１１２油分離器、１１３室外側熱交換器、１１４室外側送風機、１１５室外ユニット制御器、１２０室内ユニット、１２１膨張弁、１２２室内側熱交換器、１２３室内側送風機、１２４室内ユニット制御器、１２５吸込み温度センサ、１３０室内外連絡液配管、１４０室内外連絡ガス配管、２００加熱装置、２０１電気ヒータ、２０２電気ヒータ制御器、３００制御装置、３０１比較判定部、３０２演算部、３０３制御部、３１０記憶装置、３２０計時装置。

Claims

冷媒を圧縮する圧縮機と、熱交換により前記冷媒を凝縮させる凝縮器と、凝縮に係る前記冷媒の減圧を行う絞り装置と、空気との熱交換により、前記減圧に係る前記冷媒を蒸発させる蒸発器とを配管で接続して、前記冷媒を循環させる冷媒回路を構成する冷凍サイクル装置と、
前記蒸発器を通過した前記空気を、前記空気の温度に基づいて調整して加熱を行う加熱装置と、
前記冷凍サイクル装置に係る制御を行う制御装置とを備え、
前記制御装置は、通常運転において、空調対象空間を設定温度および設定湿度を保つ恒温恒湿設定がなされているときに、
前記冷媒回路内の冷凍機油を前記圧縮機に戻す油戻し運転を行うものと判定すると、前記加熱装置に、事前に信号を送り、その後、あらかじめ定められた設定時間が経過してから前記油戻し運転を開始し、前記油戻し運転においては、前記圧縮機が現に駆動している駆動周波数に、あらかじめ定められた第１設定周波数を加えた周波数が、前記冷凍機油の前記冷媒回路内への滞留を防止する滞留防止周波数より低いと判定すると、現に駆動している前記駆動周波数に前記第１設定周波数を加えた周波数で、第１運転時間、前記圧縮機を駆動させ、前記判定を繰り返して、前記滞留防止周波数まで、前記駆動周波数を上げる前記制御を行い、
前記第１運転時間は、前記加熱装置の出力が上昇し、吹出し温度が前記設定温度に戻るまでの時間である空気調和装置。
冷媒を圧縮する圧縮機と、熱交換により前記冷媒を凝縮させる凝縮器と、凝縮に係る前記冷媒の減圧を行う絞り装置と、空気との熱交換により、前記減圧に係る前記冷媒を蒸発させる蒸発器とを配管で接続して、前記冷媒を循環させる冷媒回路を構成する冷凍サイクル装置と、
前記蒸発器を通過した前記空気を、前記空気の温度に基づいて調整して加熱を行う加熱装置と、
前記冷凍サイクル装置に係る制御を行う制御装置とを備え、
前記制御装置は、通常運転において、空調対象空間を設定温度および設定湿度を保つ恒温恒湿設定がなされているときに、
前記冷媒回路内の冷凍機油を前記圧縮機に戻す油戻し運転において、前記圧縮機が現に駆動している駆動周波数に、あらかじめ定められた第１設定周波数を加えた周波数が、前記冷凍機油の前記冷媒回路内への滞留を防止する滞留防止周波数より低いと判定すると、現に駆動している前記駆動周波数に前記第１設定周波数を加えた周波数で、第１運転時間、前記圧縮機を駆動させ、前記判定を繰り返して、前記滞留防止周波数まで、前記駆動周波数を上げる前記制御を行い、
恒温恒湿設定がなされていないときは、前記油戻し運転において、前記圧縮機の前記駆動周波数を前記滞留防止周波数に上げて、前記冷媒回路の前記冷凍機油が前記圧縮機を有するユニットに戻る時間として設定した第２運転時間、前記圧縮機を駆動させ、通常運転に移行する前記制御を行う空気調和装置。
前記制御装置は、前記油戻し運転を行うものと判定すると、前記加熱装置に、事前に信号を送り、その後、あらかじめ定められた設定時間が経過してから、前記油戻し運転を開始する請求項２に記載の空気調和装置。
前記制御装置は、前記滞留防止周波数での前記圧縮機の駆動を、前記冷媒回路の前記冷凍機油が前記圧縮機を有するユニットに戻る時間として設定した第２運転時間行うと、前記滞留防止周波数から、あらかじめ定められた第２設定周波数を減じた周波数で、前記圧縮機を駆動させ、通常運転に移行する前記制御を行う請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の空気調和装置。