JPH0322699Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この考案は空気調和機に関するものであつて、
特に四路切換弁に対する潤滑特性の改善された空
気調和機に関するものである。

（従来の技術） 冷凍機油の不足による圧縮機の潤滑不良を解消
しようとする従来例としては、例えば特開昭59−
217459号公報に記載された空気調和機を挙げるこ
とができる。この装置を第３図に示すが、図にお
いて、５１は室外熱交換器、５２は室内熱交換器
をそれぞれ示しており、両者５１，５２はガス管
５３と液管５４とによつて並列接続されている。
上記液管５４には膨張弁５５が介設され、一方上
記ガス管５３には四路切換弁５６が介設されてい
る。そして上記四路切換弁５６には、圧縮機５７
の吐出側の配管５８と、吸込側の配管５９とがそ
れぞれ接続されており、上記吐出側の配管５８に
は油分離器６０が、上記吸込側の配管５９にはア
キユムレータ６１が介設されている。また上記油
分離器６０の油戻り口は、バイパス路６２を介し
て上記アキユムレータ６１に接続され、このバイ
パス路６２に電磁弁６３が介設されている。すな
わち上記空気調和機においては、圧縮機５７から
送出された圧縮機油を油分離器６０にて回収し、
電磁弁６３を開弁することによつて上記回収油
を、アキユムレータ６１を介して圧縮機５７へと
返流し得るような構造が採用されているのであ
る。

（考案が解決しようとする問題点） ところで上記した空気調和機においては、圧縮
機５７と四路切換弁５６との間に油分離器６０が
介設され、この油分離器６０からバイパス路６２
を介して圧縮機５７に圧縮機油が返流されるよう
な構造であるために、油分離器６０の分離効率や
運転状況等によつては、四路切換弁５６が乾燥状
態になることがある。そして四路切換弁５６にお
いては、高低圧差に伴つて摺動弁体に作用する力
が非常に大きく、摺動部に大きな荷重が作用する
ために、上記のような充分な潤滑の行なわれてい
ない状態で四路切換弁５６を作動させた場合、摺
動弁体と弁座面との間に大きな摩擦が生じ、これ
により摺動弁体の損傷を招くという不具合の生じ
ることがある。

この考案は上記した従来の欠点を解決するため
になされたものであつて、その目的は、従来と同
様に圧縮機油の回収を行ないつつも、四路切換弁
の潤滑を良好に行なうことが可能な空気調和機を
提供することにある。

（問題点を解決するための手段） そこでこの考案の空気調和機においては、四路
切換弁８に第１ガス管６を介して室外熱交換器１
を、また第２ガス管７を介して室内熱交換器２を
それぞれ接続し、上記室外熱交換器１と室内熱交
換器２との間には液管３にて接続すると共に、こ
の液管３には膨張機構４を介設し、一方上記四路
切換弁８には圧縮機９の吐出配管１０と吸込配管
１１とをそれぞれ接続し、さらに上記圧縮機９の
吐出配管１０には油分離器１２を介設し、この油
分離器１２の油戻し口１４を上記第１ガス管６と
第２ガス管７とに配管１７，１８を介して接続
し、上記各配管１７，１８には、上記油戻り口１
４から各ガス管６，７方向への流体の流れを許容
する逆止弁１９，２０を介設してある。

（作用） 上記空気調和機の冷房運転時には、第１ガス管
６内には高圧ガス冷媒が、また第２ガス管７内に
は低圧ガス冷媒がそれぞれ流れることになる。一
方油分離器１２に接続された各配管１７，１８内
には、圧縮機９から吐出された高圧ガス冷媒によ
る圧力が作用することになる。この結果、油分離
器１２によつて回収された圧縮機油は、低圧の第
２ガス管７側に接続された一方の配管１８を通つ
て第２ガス管７内へと導入されることになる。そ
して上記第２ガス管７内のガス冷媒が、四路切換
弁８を経由して圧縮機９へと返流されるため、四
路切換弁８は上記において第２ガス管７内に導入
された圧縮機油によつて潤滑されることになる。
なお上記空気調和機の暖房運転時には、油分離器
１２において回収された圧縮機油は、もう一方の
配管１７から低圧となる第１ガス管６内に導入さ
れ、上記と同様に四路切換弁８を潤滑することに
なる。

（実施例） 次にこの考案の空気調和機の具体的な実施例に
ついて、図面を参照しつつ詳細に説明する。

第１図において、１は室外熱交換器を、また２
は室内熱交換器をそれぞれ示しているが、この場
合、１台の室外熱交換器１に対して複数台の室内
熱交換器２……２が接続された構造のものを図示
している。上記室外熱交換器１と室内熱交換器２
との間は、液管３によつて接続されており、この
液管３には、上記室外熱交換器１に近接した位置
に暖房用の電動膨張弁４が、また各室内熱交換器
２……２に近接した位置には、室内熱交換器２…
…２毎にそれぞれ１台ずつの冷房用の電動膨張弁
５……５が介設されている。一方上記室外熱交換
器１には第１ガス管６が、上記室内熱交換器２に
は第２ガス管７が接続されており、両ガス管６，
７は、四路切換弁８に接続されている。そしてこ
の四路切換弁８に、圧縮機９の吐出配管１０と吸
込配管１１とが接続され、上記吐出配管１０には
油分離器１２が、また吸込配管１１にはアキユム
レータ１３がそれぞれ介設されている。上記油分
離器１２の油戻し口１４には、配管１５が接続さ
れているが、この配管１５には、戻し油量の調整
をするための電動弁１６が介設されている。また
上記配管１５は、上記電動弁１６の下流側にて分
岐しており、一方の分岐配管１７が上記第１ガス
管６に、他方の分岐配管１８が上記第２ガス管７
にそれぞれ接続されている。各分岐配管１７，１
８には、それぞれ逆止弁１９，２０が介設されて
いるが、この逆止弁１９，２０は、油分離器１２
側から各ガス管６，７方向への流体の流れを許容
し、それとは逆方向への流れを阻止する機能を有
するものである。

上記各電動膨張弁４，５の制御は、通常の過熱
度制御方法によつて行なわれるものであつて、室
外熱交換器１側には暖房時に過熱度を検出するた
めの一対の温度センサTh１，Th２が、また各室
内熱交換器２側には冷房時に過熱度を検出するた
めの一対の温度センサTh３，Th４（一部のみ図
示）がそれぞれ配置されている。なお第１図にお
いて、２１は上記電動膨張弁４，５を制御するた
めの制御装置を示しているが、この制御装置２１
は、過熱度を検出するための過熱度検出回路２２
と、上記による検出値を設定値と比較して両者の
差に応じた信号を出力する制御回路２３と、上記
信号に応じて電動膨張弁４，５を駆動する膨張弁
駆動回路２４とを有している。

次に上記空気調和機の作動状態について説明す
る。まず冷房運転時には、圧縮機９から吐出され
た高圧ガス冷媒は、図中実線の矢印で示すよう
に、油分離器１２を経て四路切換弁８から第１ガ
ス管６を経由して室外熱交換器１へと至り、この
室外熱交換器１内にて凝縮する。次いで液管３、
冷房用の電動膨張弁５をそれぞれ経て室内熱交換
器２内で蒸発し、その後第２ガス管７、四路切換
弁８、アキユムレータ１３を経由して圧縮機９へ
と返流される。この場合、油分離器１２の油戻し
口１４に接続された配管１５及び各分岐配管１
７，１８内には、圧縮機９の吐出配管１０内の高
圧ガス冷媒からの圧力が作用することになるの
で、低圧側の第２ガス管７に接続された一方の分
岐配管１８からは、第２ガス管７へと回収された
圧縮機油が送出されることになる。そしてこの圧
縮機油は、低圧ガス冷媒と共に、上記のように四
路切換弁８を経由して圧縮機９へと返流されるの
で、四路切換弁８はこの圧縮機油によつて潤滑さ
れることになり、その潤滑状態は良好に維持され
ることとなる。なお上記における圧縮機９への油
戻し量の調整は、電動弁１６の開度を調整するこ
とによつて可能である。また暖房運転時には冷媒
は、図中に破線の矢印で示すように、上記とは逆
方向に流れ、今度は第１ガス管６内を低圧ガス冷
媒が、第２ガス管７内を高圧ガス冷媒がそれぞれ
流れることになるので、油分離器１２にて回収さ
れた圧縮機油は、もう一方の分岐配管１７から第
２ガス管７内へと送出され、上記と同様に四路切
換弁８を潤滑することになる。

ところで上記のように油分離器１２を備えた空
気調和機においても、運転条件によつては、圧縮
機油が油分離器１２を通つて各熱交換器４，５側
へと流出してしまい、圧縮機９へ戻りにくくなる
ことがあるが、このような状態が長期間にわたる
と圧縮機９での油不足が生ずることになる。そこ
で上記空気調和機においては、このような不具合
を防止するために、油回収運転を行なうようにし
てあるので、以下に第２図のフローチヤートに基
づいてこの運転方法について説明する。まずステ
ツプＳ１にて、運転モードが油回収運転モードで
あるか否かを判断する。そして油回収運転モード
でない場合、つまり通常運転の場合には、ステツ
プＳ２にて冷房用又は暖房用電動膨張弁５……
５，４を上記熱交換器２……２，１の過熱度が一
定になるように制御する。この場合、圧縮機９の
作動状態を検知し（ステツプＳ３）、上記電動弁
１６を、圧縮機９の作動中は開弁し（ステツプＳ
４）、停止中は閉弁（ステツプＳ５）するように
しておく。一方油回収運転モードの場合には、ス
テツプＳ６にて圧縮機９の作動状態を確認し、次
いてステツプＳ７にて冷房運転であるのか、暖房
運転であるのかを判断する。まず冷房運転の場合
について説明する。この場合、電動弁１６の開度
を油回収用に設定された所定開度まで大きくし
（ステツプＳ８）、次いで複数の冷房用電動膨張弁
５……５のうちの１つの電動膨張弁５の開度を大
きくし、残りの電動膨張弁５……５を閉弁する
（ステツプＳ９）。そして上記のように開弁された
電動膨張弁５に対応する室内熱交換器２内に多量
の冷媒を通過させて、該室内熱交換器２内の油を
回収するのである。そしてこの回収運転を所定時
間だけ行なつた後（ステツプＳ１０）、上記とは
別の他の冷房用電動膨張弁５を油回収用の所定開
度まで開弁すると共に、上記同様に残りの全ての
冷房用電動膨張弁５……５を閉弁し（ステツプＳ
１１）、上記と同様に所定時間の油回収運転を行
なう（ステツプＳ１２）。そして以後、上記のよ
うな作動を全ての室内熱交換器５……５について
順次行ない、全ての室内熱交換器５……５につい
ての油回収運転が終了した後（ステツプＳ１３）、
ステツプＳ１４にて通常運転に復帰する。一方暖
房運転である場合には、上記と略同様に電動弁１
６の開度を油回収用に設定された所定開度まで大
きくし（ステツプＳ１５）、次いで暖房用の電動
膨張弁４の開度を大きくする（ステツプＳ１６）。
そして多量の冷媒を室外熱交換器１内を通過させ
て該室外熱交換器１内の油を回収するのである。
そしてこの回収運転を所定時間だけ行なつた後
（ステツプＳ１７）、上記ステツプＳ１４へと至
り、通常運転に復帰する。

上記した各油回収運転状態においては、負荷の
状態を変えずに、電動膨張弁４，５の開度だけを
大きくしているため、各熱交換器１，２から圧縮
機９に液冷媒が返流される傾向が強くなるが、配
管１５に介設した電動弁１６の開度を大きくして
あるために、いずれかの分岐配管１７又は１８か
ら低圧側の第１ガス管６又は第２ガス管７に、ホ
ツトガスが供給されることになる。つまり圧縮機
９に対する液戻りを、上記分岐配管１７又は１８
から供給されるホツトガスによつて防止し、適当
な過熱度のガス冷媒を圧縮機９に返流し得るよう
にしてあるのである。このため従来の、例えば実
開昭60−55959号公報に記載されているような装
置において油回収運転時に生じていた、圧縮機９
への液戻りによる圧縮機の故障を防止し得ること
になる。

また通常運転状態においては、圧縮機９の停止
時に電動弁１６を閉弁するようにしてあるので、
圧縮機９の停止中における低圧側への油流入を防
止し得ることになる。

（考案の効果） この考案の空気調和機においては、上記のよう
に油分離器にて回収した圧縮機油を、四路切換弁
に上流側の低圧ガス管内に戻し、四路切換弁を経
由して圧縮機に返流させるようにしてあるので、
四路切換弁の潤滑状態は良好なものとなり、その
ため従来のような四路切換弁の損傷を防止し、そ
の耐久性を向上することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の空気調和機の一実施例を示
す冷媒回路図、第２図はその運転状態を説明する
ためのフローチヤート図、第３図は従来例の冷媒
回路図である。 １……室外熱交換器、２……室内熱交換器、３
……液管、４……暖房用膨張弁、５……冷房用膨
張弁、６……第１ガス管、７……第２ガス管、８
……四路切換弁、９……圧縮機、１０……吐出配
管、１１……吸込配管、１２……油分離器、１４
……油戻し口、１５……配管、１７，１８……分
岐配管、１９，２０……逆止弁。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 四路切換弁８に第１ガス管６を介して室外熱交
   換器１を、また第２ガス管７を介して室内熱交換
   器２をそれぞれ接続し、上記室外熱交換器１と室
   内熱交換器２との間には液管３にて接続すると共
   に、この液管３には膨張機構４を介設し、一方上
   記四路切換弁８には圧縮機９の吐出配管１０と吸
   込配管１１とをそれぞれ接続し、さらに上記圧縮
   機９の吐出配管１０には油分離器１２を介設し、
   この油分離器１２の油戻し口１４を上記第１ガス
   管６と第２ガス管７とに配管１７，１８を介して
   接続し、上記各配管１７，１８には、上記油戻り
   口１４から各ガス管６，７方向への流体の流れを
   許容する逆止弁１９，２０を介設したことを特徴
   とする空気調和機。