JP7047416B2 - 空気調和機 - Google Patents
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Description
(1)本発明の第1の観点は、圧縮機及び前記圧縮機の冷媒吐出側に位置する油分離器を含む冷媒回路と、前記油分離器で冷媒から分離された潤滑油を前記圧縮機内における前記圧縮機の冷媒吸入側の冷媒よりも高圧となる空間へ戻す返油回路と、空気調和機を制御する制御手段と、を備え、前記返油回路には、前記油分離器側から前記圧縮機に向かって開閉手段とオイルタンクとが順に設けられ、前記制御手段は、前記開閉手段を開放して前記オイルタンクに前記潤滑油を貯留する通常運転と、前記開閉手段を閉鎖して前記圧縮機の吐出圧力を下げることにより前記オイルタンク内の前記潤滑油を前記圧縮機へ戻す返油運転とを行う、ことを特徴とする。
以下、本発明の第1実施形態を、添付図面に基づいて詳細に説明する。第1実施形態としては、室外機と室内機が2本の冷媒配管で接続された空気調和機を例に挙げて説明する。第1実施形態は、室外機において、油分離器で冷媒から分離された潤滑油を圧縮機へ戻す返油管を圧縮機内部の高圧となる空間へ接続することにより、冷媒が再び圧縮されることを防止するとともに、返油管に備えたオイルタンクに潤滑油を圧力を維持したまま一時的に貯留し、圧縮機の回転数を下げるなどして圧縮機内圧力を一時的に下げることにより、圧力差(オイルタンク内圧力>圧縮機内圧力)をつけて潤滑油を圧縮機内へ戻すものである。なお、本発明は以下の実施形態に限定されることはなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々変形することが可能である。
まずは、室外機2について説明する。室外機2は、圧縮機21と、油分離器28と、四方弁22と、室外熱交換器23と、膨張弁24と、液管4が接続された閉鎖弁25と、ガス管5が接続された閉鎖弁26と、室外ファン27を備えている。そして、室外ファン27を除くこれら各装置が後述する各冷媒配管で相互に接続されて、冷媒回路10の一部をなす室外機冷媒回路10aを形成している。なお、圧縮機21の冷媒吸入側には、図示しないアキュムレータが設けられている。
次に、図1(A)を用いて、室内機3について説明する。室内機3は、室内熱交換器31と、室内ファン32と、液管4の他端が接続された液管接続部33と、ガス管5の他端が接続されたガス管接続部34を備えている。そして、室内ファン32を除くこれら各装置が以下で詳述する各冷媒配管で相互に接続されて、冷媒回路10の一部をなす室内機冷媒回路10bを形成している。
次に、第1実施形態における空気調和機1の空調運転時の冷媒回路10における冷媒の流れや各部の動作について、図1(A)を用いて説明する。以下の説明では、まず、室内機3が暖房運転を行う場合について説明し、次に、冷房運転を行う場合について説明する。そして、室外熱交換器23で発生した霜を溶かす熱交除霜運転と、室外ファン27で発生した霜を溶かすファン除霜運転からなる除霜運転を行う場合について説明する。
室内機3が暖房運転を行う場合、CPU210は、図1(A)に示すように四方弁22を実線で示す状態、すなわち、四方弁22のポートaとポートdが連通するよう、また、ポートbとポートcが連通するよう、切り替える。これにより、冷媒回路10において実線矢印で示す方向に冷媒が循環し、室外熱交換器23が蒸発器として機能するとともに、室内熱交換器31が凝縮器として機能する暖房サイクルとなる。
室内機3が冷房運転あるいは除霜運転を行う場合、CPU210は、図1(A)に示すように四方弁22を破線で示す状態、すなわち、四方弁22のポートaとポートbとが連通するよう、また、ポートcとポートdとが連通するよう、切り替える。これにより、冷媒回路10において破線矢印で示す方向に冷媒が循環し、室外熱交換器23が凝縮器として機能するとともに室内熱交換器31が蒸発器として機能する冷房サイクルとなる。
次に、空気調和機1の返油運転について、図3を参照して説明する。図3は、図1における圧縮機21と返油回路(返油管65、電磁弁29、オイルタンク83、逆止弁82)との構造的関係を模式的に示している。返油運転は、冷媒回路10が暖房運転又は冷房運転される際に、その双方において同じように実行される。
以下、本発明の第2実施形態を、図4に基づいて説明する。図4は、第1実施形態の図3に対応する態様で第2実施形態を示している。第2実施形態は、返油回路(返油管65、電磁弁29、オイルタンク83、逆止弁82)の経路中に加熱手段を設けることにより、返油回路の潤滑油109aの温度低下を防ぎ、起動性能の低下、信頼性の低下を抑制するものである。加熱手段を設けた点以外は第1実施形態と同様の構成を備えるので、加熱手段以外の説明は省略する。
(例)・TcがTd若しくはTa以上のとき、Off。それ以外のとき、On。
・Taが一定値(例えば5℃)以上のとき、Off。それ以外のとき、On。
第1及び第2実施形態では、圧縮機21として密閉容器101内に圧縮されて吐出された冷媒が貯まる内部高圧型のスクロール式圧縮機を説明したが、密閉容器101内に吸引された冷媒が貯まる内部低圧型のスクロール式圧縮機を用いて、上記した返油回路(返油管65、電磁弁29、オイルタンク83、逆止弁82)を適用することができる。ただし、そのときは、返油管65は圧縮機21の圧縮室105に接続される。なお、このほかにも、ロータリ式圧縮機を圧縮機21としても差し支えない。
2 室外機
3 室内機
4 液管
5 ガス管
10 冷媒回路
10a 室外機冷媒回路
10b 室内機冷媒回路
21 圧縮機
22 四方弁
23 室外熱交換器
24 膨張弁
25 液側閉鎖弁
26 ガス側閉鎖弁
27 室外ファン
28 油分離器
29 電磁弁(開閉手段)
31 室内熱交換器
32 室内ファン
33 液側閉鎖弁
34 ガス側閉鎖弁
61 吐出管
62 冷媒管
63 冷媒管
64 冷媒管
65 返油管(返油回路)
66 吸入管
67 冷媒管
68 冷媒管
71 吐出圧力センサ
72 吸入圧力センサ
73 吐出温度センサ
74 吸入温度センサ
75 熱交温度センサ
76 外気温度センサ
77 液側温度センサ
78 ガス側温度センサ
79 室温センサ
82 逆止弁
83 オイルタンク
84 ベルトヒータ(加熱手段)
101 密閉容器
102 圧縮部
103 電動機
103a ロータ
103b ステータ
103c 電動機室
103c1 上部空間
103c2 下部空間
104 固定スクロール
104a 吐出孔
105 圧縮室
105a 吸入室
106 旋回スクロール
106a ボス部
107 シャフト
107a 旋回軸
108 メインフレーム
108a サブフレーム
109 油溜め
109a 潤滑油
110 潤滑油送路
111 遠心ポンプ
112 吸込口
113 遠心ファン
114 吐出室
115 ガス抜き孔
200 室外機制御手段(制御手段)
210 CPU
220 記憶部
230 通信部
240 センサ入力部
Claims (3)
- 圧縮機及び前記圧縮機の冷媒吐出側に位置する油分離器を含む冷媒回路と、
前記油分離器で冷媒から分離された潤滑油を前記圧縮機内における前記圧縮機の冷媒吸入側の冷媒よりも高圧となる空間へ戻す返油回路と、
空気調和機を制御する制御手段と、を備え、
前記返油回路には、前記油分離器側から前記圧縮機に向かって開閉手段とオイルタンクとが順に設けられ、
前記制御手段は、前記開閉手段 を開放して前記オイルタンクに前記潤滑油を貯留する通常運転と、前記開閉手段を閉鎖して前記圧縮機の吐出圧力を下げることにより前記オイルタンク内の前記潤滑油を前記圧縮機へ戻す返油運転とを行う、ことを特徴とする空気調和機。 - 前記制御手段は、前記返油運転時、前記圧縮機の回転数低下と前記冷媒回路に位置する凝縮器の近傍に設けられた送風機の回転数上昇の少なくとも1つを実行することで前記圧縮機の吐出圧力をさげることを特徴とする請求項1に記載の空気調和機。
- さらに、前記返油回路を加熱する加熱手段を備えることを特徴とする請求項1又は2に記載の空気調和機。
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JP2018015146A JP7047416B2 (ja) | 2018-01-31 | 2018-01-31 | 空気調和機 |
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- 2018-01-31 JP JP2018015146A patent/JP7047416B2/ja active Active
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