JPH0735929B2

JPH0735929B2 - 空気調和機

Info

Publication number: JPH0735929B2
Application number: JP61000862A
Authority: JP
Inventors: 邦衛関上; 順一持田; 一秋境野; 一朗上村; 宣雄開口
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 1986-01-07
Filing date: 1986-01-07
Publication date: 1995-04-19
Anticipated expiration: 2010-04-19
Also published as: JPS62158955A

Description

【発明の詳細な説明】（イ）産業上の利用分野本発明は冷凍サイクルを有する空気調和機において特に
圧縮機の保護に関するものである。

（ロ）従来の技術一般に膨張弁の制御を行なった従来の空気調和機として
は、特開昭59−170653号公報に記載されているようなも
のがあった。

この公報には圧縮機の吐出温度を検出し、この吐出温度
が目標温度となるように膨張弁の開き具合（膨張率）を
制御して圧縮機の運転効率を向上させるものが記載され
ていた。

（ハ）発明が解決しようとする問題点このように構成された従来の空気調和機では、圧縮機に
液冷媒が吸込まれないような目標温度を設定する必要が
あり、この温度は空気調和機の設置条件によって異なる
ため、この目標温度の最適な設定は難しいものであっ
た。またこの目標温度を余裕をもって設定すると圧縮機
が充分に能力を出力できなくなるものであった。

この問題点に鑑み、本発明は圧縮機の特に運転開始時に
おける液冷媒の吸込みを容易に防止すると共に、圧縮機
に戻されるオイルはこのような液冷媒の変動を受けにく
くして、この圧縮機の運転に支障をきたさないようにし
た空気調和機を提供するものである。

（ニ）問題点を解決するための手段本発明は、冷凍サイクルを構成するアキュームレータ内
に位置し圧縮機の吸込側へつながる出口管の下部にはオ
イル戻し穴を設けると共に、このオイル戻し穴の高さと
略同一の高さにこのアキュームレータ内の冷媒の気液状
態を検出する検出器を配置し、検出器からの出力で膨張
弁の開き具合を変える制御装置には運転開始時に膨張弁
の開度を通常運転時の開度よりも小さな設定閉度にする
第１の制御手段と、この運転開始からの所定時間の前記
検出器で検出された温度の上昇率が所定値より高いとこ
の膨張弁の開度を前記設定閉度に維持し反対に前記検出
器で検出された温度の上昇率が所定値より低いとこの膨
張弁の開度をこの設定閉度よりも大きくする第２の制御
手段とを設けるようにしたものである。

（ホ）作用運転開始時に膨張弁の開度を通常運転時の開度よりも小
さな設定閉度にして、アキュームレータ内に液冷媒が戻
りにくくするものの、仮に運転開始から所定時間経過後
にアキュームレータの液冷媒が多くなると膨張弁の開度
を締めぎみにして（設定閉度の維持）このアキュームレ
ータにガス冷媒が戻るようにし、反対にアキュームレー
タの液冷媒が少なくなると膨張弁の開度を開けぎみにし
て（設定閉度から大きく）このアキュームレータに液冷
媒が戻るようにする。そしてこのような液冷媒の変動状
態においても、オイル戻し穴を介して一定量のオイルが
圧縮機に戻され、圧縮機の運転に支障をきたすことはな
い。

（ヘ）実施例以下本発明の実施例を図面に基づいて説明すると、まず
第１図は本発明を用いる空気調和機の概略図である。１
は圧縮機であり、四方弁２、室内側熱交換器３、膨張弁
４、室外側熱交換器５、四方弁２、アキュムレータ６を
順次環状に接続して冷凍サイクルを構成している。四方
弁２が図の実線に示す状態にあれば、圧縮機１からの吐
出冷媒が実線矢印の方向に流れて室外側熱交換器５が凝
縮器として作用し、かつ室内側熱交換器３が蒸発器とし
て作用し、室内の冷媒運転が行なわれる。また四方弁４
が図の点線に示す状態にあれば圧縮機１からの吐出冷媒
が点線矢印の方向に流れて室内側熱交換器３が凝縮器と
して作用し、かつ室外側熱交換器５が蒸発器として作用
し、室内の暖房運転が行なわれる。

膨張弁４は印加される電圧で弁の開き具合が変るもの、
もしくは電気的な信号で弁の開き具合が変るものを用い
ている。

７は膨張弁４の開き具合いを制御する制御装置であり、
アキュムレータ６の内部に設けられた検出器８の出力に
基づいて弁の開き具合を制御する。

この検出器８は例えばサーミスタからなっている。この
サーミスタはアキュムレータ６内の温度を測定するので
はなく、サーミスタの自己発熱の変化を検出する。一般
にサーミスタは温度に基づいて内部の抵抗値が変わると
同時に、電圧を印加することで自己発熱を起こし、この
自己発熱で内部抵抗がさらに変化するものであった。

例えば、このサーミスタが液冷媒の中に没している時に
電圧を印加すれば、まずサーミスタの抵抗値は液冷媒の
温度（アキュムレータ６内では気体も液体もほぼ同一温
度である。）を示し、この後印加電圧でサーミスタは自
己発熱するが、液冷媒は熱容量が大きいのでこの発熱分
を吸収し、サーミスタの抵抗値はほとんど変化しない。
すなわちサーミスタの温度上昇はほとんど検出されない
ものである。

またサーミスタが気体中にある時は気体冷媒の熱容量が
小さいのでサーミスタの自己発熱による発熱をこの気体
が充分に吸収できず、抵抗値が変化しても行くものであ
る。

従って、このサーミスタの自己発熱による温度上昇でア
キュムレータ６内の冷媒状態がわかる。さらにこの検出
器８の取り付け位置で液冷媒の液面の高さを判断できる
ものである。

第２図は第１図に示したアキュムレータ６の内部説明図
であり、冷媒の入口管９とオイル戻し穴11を有する出口
管10とからなっている。この出口管10は圧縮機１（第１
図参照）の吸込側へつながれている。又、オイル戻し穴
11の高さは第２図に示すように検出器８の高さと略同一
に設けられている。尚12は液媒の液面である。

第３図は第１図に示した制御装置７の主な動作を示す要
部フローチャートである。まず電源投入で、運転を開始
すると、膨張弁４の開度を通常運転時の開度よりも小さ
な設定閉度まで閉じてアキュームレータ６内に液冷媒が
戻りにくくして圧縮機１の運転を開始する。同時にタイ
マ（例えば計時時間30秒：所定時間）の計時を開始す
る。この後、タイマがタイムUPすると、この計時時間の
間の検出器８の温度上昇率が所定値（ｆ）以下ならば、
検出器８が液冷媒を検出したと判断して膨張弁４を設定
閉度に維持してアキュームレータ６にガス冷媒が戻るよ
うにしている。また、検出器８の温度上昇率が所定値
（ｆ）より大きければ、検出器８がガス冷媒を検出した
と判断して膨張弁４を設定閉度よりも大きくしてアキュ
ームレータ６に液冷媒が溜るようにしている。

このように運転開始時は、強制的にアキュームレータ６
内に液冷媒が戻りにくくし、所定時間後は検出器８が液
冷媒を検出するか、ガス冷媒を検出するかを判断して膨
張弁の開き具合を制御して、アキュムレータ６内の液冷
媒の液面12がほぼ一定となるように制御するものであ
る。

以上のように構成された空気調和機の運転を行なうと、
アキュムレータ６内の液冷媒の液面12が常にほぼ一定と
なるように膨張弁４の開き具合が制御される。しかも、
オイル戻し穴11の高さと検出器８の高さとは略同一に設
定したので、アキュームレレータ６内の液冷媒の量が変
動したとしても、オイル戻し穴11を介して一定量のオイ
ルが圧縮機１に戻され、圧縮機１の運転に支障をきたす
ことはない。言い換えれば、圧縮機１が液冷媒を吸い込
むことがなく、これによる圧縮機１の液圧縮やフォーミ
ング現象を防止できるとともに、オイルは確実に圧縮機
１に戻り、圧縮機１の運転に支障をきたすことはない。

第４図は本発明の他の実施例に用いるアキュムレータ14
の内部説明図であり、第２図に示したアキュムレータ６
との違いは第２検出器13を第１検出器（第２図に示され
た検出器を第１検出器とする。８より高い位置に設けた
ところにある。

第５図は第４図に示したようなアキュムレータ14を用い
た時の制御部７の主な動作作を示す要部フローチャート
である。このフローチャートはアキュムレータ14内の液
冷媒の液面12の高さを第１検出器８と第２検出器13との
間に制御するものであり、この間に液面12がある時は膨
張弁４の開き具合を圧縮機１が充分に能力を発揮できる
設定開度にして運転を行ない、液冷媒の液面12の高さが
第１、第２検出器８、13の間を越えるときは、膨張弁14
の開き具合を制御して液面12の高さが第11、第２検出器
８、13の間を越えないようにしている。

このように構成された他の実施例を用いた場合は、膨張
弁４の開閉に中間開度を設定することができ、膨張弁４
の動作が安定するものである。

以上のように構成された本発明の空気調和機を用いると
アキュムレータ６、14内の液冷媒の液面12の高さを常に
ほぼ一定の高さに制御することができる。

従って、圧縮機が液冷媒を吸い込むことがなくなるもの
である。

（ト）発明の効果本発明は圧縮機、凝縮器、膨張弁、蒸発器、アキュムレ
ータを順次環状に接続して冷凍サイクルを構成する空気
調和機において、アキュムレータ内に位置し圧縮機の吸
込側へつながる出口管の下部にはオイル戻し穴を設ける
と共に、このオイル戻し穴の高さと略同一の高さにこの
アキュームレータ内の冷媒の気液状態を検出する検出器
を配置し、検出器からの出力で膨張弁の開き具合を変え
る制御装置には運転開始時に膨張弁の開度を通常運転時
の開度よりも小さな設定閉度にする第１の制御手段と、
この運転開始から所定時間の前記検出器で検出された温
度の上昇率が所定値より高いとこの膨張弁の開度を前記
設定閉度に維持し反対に前記検出器で検出された温度の
上昇率が所定値より低いとこの膨張弁の開度をこの設定
閉度よりも大きくする第２の制御手段とを設けるように
したものである。従って運転開始時には制御装置の第１
の制御手段でアキュームレータ内に液冷媒が戻りにくく
なり、その後はこの制御器の第２の制御手段でアキュー
ムレータ内の液冷媒の量は適正に制御される。しかしア
キュームレータ内の液冷媒の量が変動したとしても、オ
イル戻し穴よりオイルは確実に圧縮機に戻され、圧縮機
の運転に支障をきたすことはない。しかも検出器からの
出力によって圧縮機がアキュームレータからの液冷媒を
吸い込むのを抑制することができ、液圧縮によるフォー
ミング現象や圧縮機の破壊を抑制できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を用いる空気調和機の概略図、第２図は
第１図に示したアキュムレータの内部説明図、第３図は
第１図に示した制御装置の主な動作を示す要部フローチ
ャート、第４図は他の実施例を示すアキュムレータの内
部説明図、第５図は第４図に示したアキュムレータを用
いた時の制御装置の主な動作を示す要部フローチャート
である。１……圧縮機、２……四方弁、３……室内側熱交換器、
４……膨張弁、５……室外側熱交換器、６、14……アキ
ュムレータ、７……制御装置、８、13……検出器、12…
…液面。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者上村一朗群馬県邑楽郡大泉町大字坂田180番地東京三洋電機株式会社内 (72)発明者開口宣雄群馬県邑楽郡大泉町大字坂田180番地東京三洋電機株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】圧縮機、凝縮器、膨張弁、蒸発器、アキュ
ームレータを順次環状に接続して冷凍サイクルを構成
し、このアキュームレータ内の冷媒の気液状態を検出す
る検出器からの出力で前記膨張弁の開き具合を変える制
御装置を備えた空気調和機において、前記アキュームレ
ータ内に位置し前記圧縮機の吸込側へつながる出口管の
下部にはオイル戻し穴を設けると共に、このオイル戻し
穴の高さと略同一の高さに前記検出器を配置し、前記制
御装置には運転開始時に前記膨張弁の開度を通常運転時
の開度よりも小さな設定閉度にする第１の制御手段と、
この運転開始から所定時間の前記検出器で検出された温
度の上昇率が所定値より高いとこの膨張弁の開度を前記
設定閉度に維持し反対に前記検出器で検出された温度の
上昇率が所定値より低いとこの膨張弁の開度を前記設定
閉度よりも大きくする第２の制御手段とを設けたことを
特徴とする空気調和機。