JPH0752047B2

JPH0752047B2 - 空気調和装置

Info

Publication number: JPH0752047B2
Application number: JP1298161A
Authority: JP
Inventors: 誠二郎近藤
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 1989-11-16
Filing date: 1989-11-16
Publication date: 1995-06-05
Anticipated expiration: 2010-06-05
Also published as: JPH03158664A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、再熱コイルを備えた空気調和装置に係り、特
に、圧縮機の油切れ防止対策に関する。

（従来の技術）一般に、空気調和装置における冷凍回路の一例として特
開昭59−125360号公報に示されるように再熱コイルを備
えたものがある。この種の冷凍回路は、室内機内部に配
設された蒸発器と並列に、再熱コイルを設け、この再熱
コイルの冷媒上流側を圧縮機の吐出口直下流に接続する
一方、冷媒下流側を前記蒸発器の冷媒上流側に接続して
成り、上記再熱コイルによって吹出空気温度を調節する
ようにしている。つまり、上記空気調和装置において、
除湿能力を向上させるために圧縮機をフルロードで運転
させて、前記蒸発器で１次側空気中に含まれている水蒸
気をドレン水として回収すると同時に、このままでは室
内温度が低下してしまうので、前記再熱コイルに流れる
吐出ガスによって吹出空気の温度を上昇させるようにし
ている。

（発明が解決しようとする課題）しかしながら、このような装置では、再熱コイルの容量
が蒸発器に比べて小さ過ぎると、この再熱コイルを通過
する空気を十分に温度上昇させることができない。この
点に鑑みて、再熱コイルの容量を大きくし、該再熱コイ
ルへの冷媒流入量を増大させ、再熱コイルによる空調空
気の加熱を促進させるようにすることが考えられる。し
かし、このように、再熱コイルの容量を大きくすると、
室外機の凝縮器に流れる冷媒の流量が著しく減少するこ
とになり、この凝縮器を流れる冷媒の流通速度が極端に
低下し、圧縮機から冷凍回路中に流出した油を円滑に回
収することができず、圧縮機が油切れ状態になるおそれ
があった。また、このような油切れ状態の解消に関する
従来技術として、特開昭58−208545号公報に示されるよ
うな油戻し制御装置があるが、これは単に圧縮機の低能
力運転状態が所定時間連続した場合に、圧縮機を高能力
運転状態とするものであるため、これでは前述したよう
に再熱コイルの運転状態によって圧縮機の油切れが生じ
るおそれがあった。

そこで、本発明は、この様な再熱コイルを備えた冷凍回
路において、圧縮機の油切れを防止することを目的とす
る。

（課題を解決するための手段）上記の目的を達成するために、本発明は、再熱コイルが
所定容量以上で且つ所定時間以上作動した場合に、油戻
し運転を行わせるようにした。そして、その具体的な手
段を以下に述べる。

先ず、請求項（１）の発明は、第１図に示すように、容
量可変な圧縮機（４）と熱源側熱交換器（５）と減圧機
構（６）と利用側熱交換器（７）とが冷媒配管（13）〜
（16）によって直列に接続されて主冷媒回路（1a）が構
成されている一方、該主冷媒回路（1a）の圧縮機（４）
の吐出側から分岐されて前記減圧機構（６）と利用側熱
交換器（７）との間に連通するバイパス回路（1b）が設
けられ、該バイパス回路（1b）には前記利用側熱交換器
（７）の空気流通下流側に配置された再熱コイル（９）
が介設され、かつ該再熱コイル（９）の下流側に減圧機
構（19b）が介設されると共に、前記バイパス回路（1
b）の冷媒流通量を調整制御して再熱コイル（９）の運
転容量を制御するバイパス制御手段（11）が設けられた
空気調和装置を対象としている。そして、前記再熱コイ
ル（９）の運転状態を検出して該再熱コイル（９）が予
め設定された所定容量以上の運転状態になると状態信号
を発する運転状態検出手段（22）と、該運転状態検出手
段（22）が発する状態信号を受け、上記再熱コイル
（９）が所定容量以上の運転状態を所定時間継続する
と、継続運転信号を出力する運転状態判別手段（23）
と、該運転状態判別手段（23）が継続運転信号を出力す
ると前記圧縮機（４）を最大容量運転に制御すると共に
前記バイパス回路（1b）を閉鎖するようにバイパス制御
手段（11）を制御する油回収運転手段（24）とを備えた
構成としている。

また、請求項（２）の発明では、室内ユニット（２）に
容量可変な圧縮機（４）と減圧機構（６）と利用側熱交
換器（７）と第１再熱コイル（９）及び第２再熱コイル
（10）とを備え、室外ユニット（３）に熱源側熱交換器
（５）を備え、前記圧縮機（４）、熱源側熱交換器
（５）、減圧機構（６）及び利用側熱交換器（７）が冷
媒配管（13）〜（16）によって直列に接続されて主冷媒
回路（1a）が構成されている一方、前記圧縮機（４）の
直下流から分岐されて減圧機構（６）と利用側熱交換器
（７）との間に連通する第１及び第２バイパス回路（1
b），（1b）が設けられ、該各バイパス回路（1b），（1
b）には、前記利用側熱交換器（７）の空気流通下流側
に並列に配置された前記再熱コイル（９），（10）が介
設され、かつ該各再熱コイル（９），（10）の下流側に
減圧機構（19a），（19b）が介設されると共に、該各バ
イパス回路（1b），（1b）を開閉制御して各再熱コイル
（９），（10）の運転をオン・オフ制御する電磁弁（1
1），（12）が介設されて成る空気調和装置を対象とし
ている。そして、前記電磁弁（11），（12）の開閉状態
を検出し、該各電磁弁（11），（12）が全開状態になる
と状態信号を発する運転状態検出手段（22）と、該運転
状態検出手段（22）が発する状態信号を受け、両電磁弁
（11），（12）の全開状態が所定時間継続すると継続運
転信号を出力する運転状態判別手段（23）と、該運転状
態判別手段（23）が継続運転信号を出力すると前記圧縮
機（24）を最大容量運転に制御すると共に上記両電磁弁
（11），（12）を全閉状態に制御する油回収運転手段
（24）を備えた構成としている。

（作用）上記の構成による本発明の作用を以下に述べる。

先ず、請求項（１）の発明では、主冷媒回路（1a）に冷
媒を流すと、利用側熱交換器（７）において、冷媒と空
気との間で熱交換を行う一方、主冷媒回路（1a）中を流
れる冷媒の一部をバイパス制御手段（11）によってバイ
パス回路（1b）に流し、再熱コイル（９）において、前
記利用側熱交換器（７）で熱交換された空気を加熱し、
空調空気の温度を調整する。そして、この再熱コイル
（９）の運転状態を運転状態検出手段（22）が検出して
おり、該再熱コイル（９）が予め設定された所定容量以
上の運転状態になると、状態信号を出力する。この状態
信号を運転状態判別手段（23が受信し、再熱コイル
（９）が所定容量以上の運転を継続し、上記状態信号が
所定時間継続すると、継続運転信号を出力する。そし
て、この継続運転信号を油回収運転手段（24）が受信
し、圧縮機（４）を最大容量運転に制御すると同時にバ
イパス制御手段（11）を制御してバイパス回路（1b）を
閉じ、再熱コイル（９）の運転を停止する。具体的に、
請求項（２）に係る発明では、２つのバイパス回路（1
b），（1b）に設けられた電磁弁（11），（12）が共に
所定時間開放されていると、油回収運転手段（24）が両
電磁弁（11），（12）を閉動し、圧縮機（４）を最大容
量運転に制御する。これにより、冷媒は高速度で主冷媒
回路（1a）中を流れると同時に、熱源側熱交換器（５）
を高速度で流れ、主冷媒回路（1a）中に流出されている
油を圧縮機（４）に回収する。従って、圧縮機（４）の
油切れが防止される。

（実施例）次に、本発明における一実施例を図面に沿って説明す
る。

第２図に示すように、本例に係る空気調和装置（１）
は、室内ユニット（２）と室外ユニット（３）とから成
り、室内ユニット（２）は、圧縮機（４）、減圧機構と
しての膨張弁（６）、利用側熱交換器としての蒸発器
（７）、アキュームレータ（８）、第１及び第２再熱コ
イル（９），（10）、バイパス制御手段としての第１及
び第２電磁弁（11），（12）を主要部として成ってい
る。一方、室外ユニット（３）には熱源側熱交換器とし
ての凝縮器（５）が配設されている。そして、前記圧縮
機（４）は、図示しないがアンローダ機構を備え、アン
ロードとフルロードとに切換制御されるように構成され
ており、該圧縮機（４）と凝縮器（５）とが高圧ガス管
（13）によって接続され、凝縮器（５）と膨張弁（６）
とが高圧液管（14）によって接続され、膨張弁（６）と
蒸発器（７）とが低圧液管（15）によって接続され、更
に、蒸発器（７）とアキュームレータ（８）と圧縮機
（４）とが低圧ガス管（16）によって順に接続されるこ
とで主冷媒回路（1a）が形成されている。また、前記各
再熱コイル（９），（10）は、凝縮器（５）をバイパス
するバイパス回路（1b）に介設され、各々その容量が前
記蒸発器（７）の容量に対して50％程度に設定されてい
る。そして、各再熱コイル（９），（10）の各冷媒上流
側は前記高圧ガス管（13）から分岐されたバイパス回路
（1b）の高圧ガスバイパス管（17a），（17b）に接続さ
れ、この高圧ガスバイパス管（17a），（17b）には前記
各電磁弁（11），（12）が介設されている。一方、各再
熱コイル（９），（10）の冷媒下流側はバイパス回路
（1b）の高圧液バイパス管（18a），（18b）によって前
記蒸発器（７）と膨張弁（６）との間に低圧液管（15）
に接続され、この高圧液バイパス管（18a），（18b）に
は減圧機構としてのキャピラリチューブ（19a），（19
b）が介設されている。

また、この空気調和装置（１）には、その運転を制御す
るコントローラ（20）が設けられており、このコントロ
ーラ（20）は、圧縮機（４）と、上記両電磁弁（11），
（12）を制御して吹出空気温度を調節する運転制御手段
（21）が設けられていると共に、再熱コイル（９），
（10）の運転状態検出手段（22）及び運転状態判別手段
（23）と油回収運転手段（24）とが設けられている。上
記運転制御手段（21）は、第１表に示すように、図示し
ない温度センサ及び湿度センサの検出信号に基づき冷房
運転モードと除湿運転モードとにおいて、状態〜に
運転制御するように構成され、冷房及び除湿の負荷が小
さい場合には圧縮機（４）をアンロードに制御し（冷房
運転モードの状態〜，除湿運転モードの状態〜
）、また、負荷が大きい場合には圧縮機（４）をフル
ロードに制御（冷房運動モードの状態，除湿運転モ
ードの状態〜）するように構成されている。更に、
運転制御手段（21）は吹出空気温度が設定値になるよう
に上記両電磁弁（11），（12）を開閉制御するように構
成され、例えば、冷房運転モードにおける状態におい
ては、両電磁弁（11），（12）を開き、両再熱コイル
（９），（10）にホットガスを流し、蒸発器（７）で冷
却した空気を設定温度になるように加熱している。

次に、各回路における冷房動作等について説明する。

先ず、主冷媒回路（1a）においては、圧縮機（４）によ
って、高温高圧の吐出ガスとなったガス冷媒は高圧ガス
管（13）を経て室外ユニット（３）の凝縮器（５）に送
られ、該凝縮器（５）内で外気との間で熱交換されて冷
却される。その後、この冷却された冷媒は、高圧液管
（14）から膨張弁（６）に送られ、該膨張弁（６）で膨
張した後、低圧液管（15）を経て蒸発器（７）内に流れ
る。そして、この冷媒は、蒸発機（７）内において蒸発
して室内ユニット（２）に具備された図示しない送風フ
ァンからの１次側空気を冷却及び除湿する。そして、こ
の冷却及び除湿された空気は再熱コイル（９），（10）
を通った後、２次側空気としての空調空気となって室内
に吹出す。一方、蒸発器（７）で蒸発したガス冷媒はア
キュームレータ（８）を通って、再び圧縮機（４）に送
られてこの主冷媒回路（1a）内を循環する。

また、バイパス回路（1b）の各電磁弁（11），（12）は
運転制御手段（21）で制御され、両電磁弁（11），（1
2）が開動すると圧縮機（４）から吐出されたガス冷媒
の一部は高圧ガスバイパス管（17a），（17b）を経て再
熱コイル（９），（10）に向って流れ、この再熱コイル
（９），（10）内で高温高圧のガス冷媒が前記蒸発器
（７）から流出した空気との間で熱交換を行って、この
空気の温度を上昇させて液冷媒となる。そして、この液
冷媒は高圧液バイパス管（18a），（18b）を流れ、キャ
ピラリチューブ（19a），（19b）で減圧された後、低圧
液管（15）に流入して主冷媒回路（1a）に戻る。

次に、本例における空気調和装置（１）の運転制御動作
について第３図のフローチャートに沿って説明する。

先ず、空気調和装置（１）の温調運転制御が開始される
と、ステップS₁において冷房運転モード若しくは除湿運
転モードを決定し、例えば、室内温度及び室内湿度に基
づいて運転モードを決定する。そして、ステップS₂にお
いて室内の温度及び湿度の状態に応じて制御状態〜
を決定し、具体的には、運転制御手段（21）が上述した
第１表の如く、圧縮機（４）及び両電磁弁（11），（1
2）を制御し、各運転モードにおいて圧縮機（４）をア
ンロードとフルロードとに切換制御する一方、両電磁弁
（11），（12）を開閉制御して吹出空気温度を制御して
いる。その後、ステップS₃に移り、運転状態検出手段
（22）によって制御状態が状態か否かを判定する。即
ち、両電磁弁（11），（12）が閉状態か否かを判定す
る。ここで、制御状態が状態でないと判定した場合に
は、ステップS₄に移り、制御状態が冷房運転モードの状
態若しくは、除湿運転モードの状態，，のどれ
かに当てはまるか否かを判定する。即ち、この各制御状
態では冷房運転モードの状態，，または除湿運転
モードの状態，のうちの何れかであるとステップS₁
に戻り、上述したステップS₁〜S₄の動作を繰返し、温調
運転を行う。つまり、冷房運転モードの状態などにお
いては、凝縮器（５）に冷媒が所定の流速で流れている
ので、圧縮機（４）に所定の油が戻ることになり、温調
運転を継続する。一方、上記ステップS₄において、上述
した制御状態に該当すると、ステップS₅に移る。そし
て、このステップS₅で運転状態判別手段（23）のカウン
ト１を加え、ステップS₆に移る。このステップS₆では運
転状態判別手段（23）のカウントが1000に達したか否か
を判定しており、1000に達していなければステップS₁に
戻り、カウントが1000に達するまでこのステップS₁〜S₆
の動作を繰返す。

そして、運転状態判別手段（23）のカウントが1000に達
すると、即ち、凝縮器（５）に流れる冷媒の流速が遅い
状態が所定時間継続すると（例えばカウント1000に達す
る時間を３時間に設定する）、ステップS₇に移って油回
収運転手段（24）の作動により所定時間（例えば30分
間）空気調和装置（１）の制御状態を強制的に状態に
する。即ち、圧縮機（４）をフルロードに設定すると同
時に電磁弁（11），（12）を閉動することにより、冷媒
が主冷媒回路（1a）を高速度で循環し、圧縮機（４）か
ら主冷媒回路（1a）へ流出された油を再び圧縮機（４）
内へ回収する。その後、上記ステップS₃において、状態
を判定すると、ステップS₈に移り運転状態判別手段
（23）のカウントを０にリセットして、ステップS₁に戻
り、上述の動作を繰返す。このように、本発明では、凝
縮器（５）への冷媒流速が遅い状態が所定時間継続する
と、強制的に油回収運転に切換えることによって、圧縮
機（４）は油切れ状態となることが回避される。

尚、本例の空気調和装置は、２つの再熱コイルを備えた
ものであったが、本発明は、これに限るものではなく、
３つ以上の再熱コイルを配設してもよい。

（発明の効果）上述したように、本発明によれば、以下に述べるような
効果を有する。

請求項（１）及び（２）の発明では、熱源側熱交換器に
対する冷媒流速が遅い状態が所定時間継続すると、強制
的に油回収運転に切換えることによって、圧縮機は油切
れ状態となることが回避され、再熱コイルを備えた空気
調和装置における運転の信頼性が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は請求項（１）の発明に対応した制御ブロック図
である。第２図及び第３図は本発明の一実施例を示し、
第２図は空気調和装置の冷媒回路図、第３図は空気調和
装置の運転制御内容を示すフローチャート図である。（１）……空気調和装置（1a）……主冷媒回路（1b）……バイパス回路（２）……室内ユニット（３）……室外ユニット（４）……圧縮機（５）……凝縮器（熱源側熱交換器）（６）……膨張弁（減圧機構）（７）……蒸発器（利用側熱交換器）（９），（10）……再熱コイル（11），（12）……電磁弁（バイパス制御手段）（13）……高圧ガス管（14）……高圧液管（15）……低圧液管（16）……低圧ガス管（22）……運転状態検出手段（23）……運転状態判別手段（24）……油回収運転手段

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】容量可変な圧縮機（４）と熱源側熱交換器
（５）と減圧機構（６）と利用側熱交換器（７）とが冷
媒配管（13）〜（16）によって直列に接続されて主冷媒
回路（1a）が構成されている一方、該主冷媒回路（1a）
の圧縮機（４）の吐出側から分岐されて前記減圧機構
（６）と利用側熱交換器（７）との間に連通するバイパ
ス回路（1b）が設けられ、該バイパス回路（1b）には、
前記利用側熱交換器（７）の空気流通下流側に配置され
た再熱コイル（９）が介設され、かつ該再熱コイル
（９）の下流側に減圧機構（19b）が介設されると共
に、前記バイパス回路（1b）の冷媒流通量を調整制御し
て再熱コイル（９）の運転容量を制御するバイパス制御
手段（11）が設けられた空気調和装置において、前記再熱コイル（９）の運転状態を検出して該再熱コイ
ル（９）が予め設定された所定容量以上の運転状態にな
ると状態信号を発する運転状態検出手段（22）と、該運
転状態検出手段（22）が発する状態信号を受け、上記再
熱コイル（９）が所定容量以上の運転状態を所定時間継
続すると、継続運転信号を出力する運転状態判別手段
（23）と、該運転状態判別手段（23）が継続運転信号を
出力すると前記圧縮機（４）を最大容量運転に制御する
と共に上記バイパス回路（1b）を閉鎖するようにバイパ
ス制御手段（11）を制御する油回収運転手段（24）とを
備えていることを特徴とする空気調和装置。
【請求項２】室内ユニット（２）に容量可変な圧縮機
（４）と減圧機構（６）と利用側熱交換器（７）と第１
再熱コイル（９）及び第２再熱コイル（10）とを備え、
室外ユニット（３）に熱源側熱交換器（５）を備え、前
記圧縮機（４）、熱源側熱交換器（５）、減圧機構
（６）及び利用側熱交換器（７）が冷媒配管（13）〜
（16）によって直列に接続されて主冷媒回路（1a）が構
成されている一方、前記圧縮機（４）の直下流から分岐
されて前記減圧機構（６）と利用側熱交換器（７）との
間に連通する第１及び第２バイパス回路（1b），（1b）
が設けられ、該各バイパス回路（1b），（1b）には、前
記利用側熱交換器（７）の空気流通下流側に並列に配置
された前記再熱コイル（９），（10）が介設され、かつ
該各再熱コイル（９），（10）の下流側に減圧機構（19
a），（19b）が介設されると共に、該各バイパス回路
（1b），（1b）を開閉制御して各再熱コイル（９），
（10）の運転をオン・オフ制御する電磁弁（11），（1
2）が介設されて成る空気調和装置において、前記各電磁弁（11），（12）の開閉状態を検出し、該各
電磁弁（11），（12）が全閉状態になると状態信号を発
する運転状態検出手段（22）と、該運転状態検出手段
（22）が発する状態信号を受け、両電磁弁（11），（1
2）の全開状態が所定時間継続すると継続運転信号を出
力する運転状態判別手段（23）と、該運転状態判別手段
（23）が継続運転信号を出力すると前記圧縮機（４）を
最大容量運転に制御すると共に上記両電磁弁（11），
（12）を全閉状態に制御する油回収運転手段（24）を備
えていることを特徴とする空気調和装置。