JPH08200855A - 冷凍装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 圧縮機吸入側の圧力上昇を抑制することによ
り、圧縮機の吸入側に戻ってきた潤滑油を圧縮機ケーシ
ング内の底部に回収して、圧縮機底部の潤滑油貯留量を
十分に確保する。 【構成】 室内室外高温状態での冷房運転時、垂下制御
により、圧縮機構21の容量を低減させて吐出圧力を抑制
するものにおいて、この垂下制御時、吸込圧力が上昇し
て所定値に達すると、室内電動膨張弁32の開度を強制的
に小さくして低圧を下降させ、吸入冷媒の密度を低下さ
せて圧縮機COMP-1,COMP-2 内に導入された潤滑油をケー
シング底部に溜める。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、空調機等に使用される
冷凍装置に係り、特に、圧縮機の低圧上昇時における運
転制御の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、例えば特開平４−２５１１５８
号公報に開示されているように、冷暖房運転を行う空気
調和機には、圧縮機と、四路切換弁と、室外熱交換器
と、減圧機構としての電動膨張弁と、室内熱交換器とが
順に可逆運転可能に接続されてなる冷媒循環回路が備え
られている。

【０００３】そして、該冷媒循環回路は、冷房運転サイ
クル時に圧縮機からの冷媒を室外熱交換器で凝縮させ、
電動膨張弁で減圧した後、室内熱交換器で蒸発させる一
方、暖房運転サイクル時に四路切換弁を切換え、圧縮機
からの冷媒を室内熱交換器で凝縮させ、電動膨張弁で減
圧した後、室外熱交換器で蒸発させている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
空気調和機では、冷房運転時において室内及び室外の空
気温度が共に高温状態である場合、圧縮機の吐出圧力が
上昇して異常停止する虞れがある。このため、このよう
な状況にあっては、吐出圧力を低く抑えるように、圧縮
機の回転数を低く設定する所謂垂下制御が行われる。

【０００５】しかし、このような垂下制御を行った場
合、冷媒循環量が低下し、また、上述したように室内温
度が高温であるので、圧縮機吸入側（低圧側）の圧力が
上昇してしまう。そして、このように吸入圧力が上昇し
た場合、圧縮機に吸い込まれる冷媒の密度が高くなるこ
とで、この冷媒と共に圧縮機内に吸い込まれた潤滑油は
冷媒の流れと共に圧縮機の圧縮部に導入され、再び冷媒
循環経路に吐出されることになる。このため、圧縮機の
吸入側に戻ってきた潤滑油が圧縮機ケーシング内の底部
に回収されることなく、そのまま吐出側に導かれ、圧縮
機底部に貯留されている潤滑油の量が不足し、圧縮機内
の摺動部を良好に潤滑することができなくなって圧縮機
寿命を短くすることになってしまう。

【０００６】本発明は、この点に鑑みてなされたもので
あって、圧縮機吸入側の圧力上昇を抑制することによ
り、圧縮機の吸入側に戻ってきた潤滑油を圧縮機ケーシ
ング内の底部に回収して、圧縮機底部の潤滑油貯留量を
十分に確保することを目的とする。

【０００７】

【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、圧縮機吸入側の圧力上昇時には、強制
的に膨張弁を絞ることによって吸入側の圧力を低下させ
るようにした。

【０００８】具体的に、請求項１記載の発明は、図１に
示すように、圧縮機構(21)と、熱源側熱交換器(23)と、
開度が可変な膨張弁(32)を備えた減圧機構と、利用側熱
交換器(31)とが順に接続されて成る冷媒循環回路を備え
た冷凍装置を前提としている。そして、上記圧縮機構(2
1)の吸入側圧力を検出する吸入圧力検出手段(SP-L)と、
該吸入圧力検出手段(SP-L)の出力を受け、上記圧縮機構
(21)の吸入側圧力が所定値以上のとき、膨張弁(32)の開
度を制限して吸入側から導入される冷媒の密度を低下さ
せる開度制限手段(81)とを備えさせた構成としている。

【０００９】請求項２記載の発明は、上記請求項１記載
の冷凍装置において、圧縮機構(21)及び熱源側熱交換器
(23)を熱源側ユニット(2A)に、利用側熱交換器(31)を利
用側ユニット(3A)に夫々収容させ、減圧機構を、上記熱
源側ユニット(2A)及び利用側ユニット(3A)に夫々設けら
れた膨張弁(24,32) で成す。また、冷房運転時において
圧縮機構(21)の吸入側圧力が所定値以上のとき、開度制
限手段(81)が、利用側ユニット(3A)に設けられた膨張弁
(32)の開度を制限するような構成としている。

【００１０】請求項３記載の発明は、上記請求項１また
は２記載の冷凍装置において、圧縮機構(21)及び熱源側
熱交換器(23)を有する熱源側ユニット(2A,2B,2C)及び利
用側熱交換器(31)を有する利用側ユニット(3A,3B,3C)を
夫々複数台備えさせ、上記熱源側ユニット(2A,2B,2C)と
利用側ユニット(3A)とを、この両者を接続するメインガ
スライン(4G)及びメイン液ライン(4L)に対して並列に接
続した構成としている。

【００１１】

【作用】上記の構成により、本発明では以下に述べるよ
うな作用が得られる。請求項１記載の発明では、例えば
圧縮機構(21)の吐出側圧力上昇時の垂下制御などによっ
て吸入側圧力が上昇する場合、吸入圧力検出手段(SP-L)
により吸入側圧力が所定値以上であることが検出される
と、膨張弁(32)の開度が開度制限手段(81)により制限さ
れる。これにより、吸入側圧力が下降して吸入冷媒の密
度が低くなって圧縮機構(21)の吸入側に戻ってきた潤滑
油が圧縮機ケーシング内の底部に回収される。

【００１２】請求項２記載の発明では、冷房運転時にお
いて圧縮機構(21)の吸入側圧力が所定値以上になったと
きには、開度制限手段(81)により利用側ユニット(3A)に
設けられた膨張弁(32)の開度が制限される。

【００１３】請求項３記載の発明では、特に、複数台の
利用側ユニット(3A,3B,3C)を備えた冷凍装置では、該利
用側ユニット(3A,3B,3C)の駆動台数が多い場合に、圧縮
機構(21)の吸入側圧力が上昇し易い傾向になるが、上述
したような膨張弁(32)の開度制御を行うことにより吸入
側圧力の下降が確実に行われる。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。

【００１５】−全体構成− 図２〜図４に示すように、本実施例における冷凍装置と
しての空気調和装置（10）は、３台の室外ユニット（2
A，2B，2C）と３台の室内ユニット（3A，3B，3C）がメ
イン液ライン（4L）及びメインガスライン（4G）に対し
てそれぞれ並列に接続されて構成されている。

【００１６】各室外ユニット（2A，2B，2C）は、圧縮機
構（21）と、四路切換弁（22）と、室外ファン（23-F）
が近接配置された熱源側熱交換器である室外熱交換器
（23）と、熱源側膨張機構である室外電動膨張弁（24）
とを備えて熱源ユニットを構成している。上記室外熱交
換器（23）におけるガス側である一端には冷媒配管（2
5）が、液側である他端には分岐液ライン（5L-A，5L-
B，5L-C）がそれぞれ接続されている。

【００１７】上記ガス側の冷媒配管（25）は、四路切換
弁（22）によって圧縮機構（21）の吐出側と吸込側とに
切換可能に接続される一方、分岐液ライン（5L-A，5L-
B，5L-C）は、上記室外電動膨張弁（24）が設けられて
室外熱交換器（23）とメイン液ライン（4L）とに接続さ
れている。そして、上記各分岐液ライン（5L-A，5L-B，
5L-C）とメイン液ライン（4L）との接続部には、レシー
バ（11）が設けられ、該レシーバ（11）によって各分岐
液ライン（5L-A，5L-B，5L-C）とメイン液ライン（4L）
とが接続されている。

【００１８】上記圧縮機構（21）には、分岐ガスライン
（5G-A，5G-B，5G-C）が冷媒配管（25）及び四路切換弁
（22）を介して接続され、該分岐ガスライン（5G-A，5G
-B，5G-C）は、四路切換弁（22）によって圧縮機構（2
1）の吸込側と吐出側とに切換可能に接続されると共
に、メインガスライン（4G）に接続されている。そし
て、上記圧縮機構（21）の吸込側と四路切換弁（22）と
の間の冷媒配管（25）にはアキュムレータ（26）が設け
られている。

【００１９】上記３台の室外ユニット（2A，2B，2C）の
うち第１室外ユニット（2A）が親機に、第２室外ユニッ
ト（2B）及び第３室外ユニット（2C）が子機に構成さ
れ、該第１室外ユニット（2A）が第２室外ユニット（2
B）及び第３室外ユニット（2C）に先行して駆動するよ
うに構成され、第１室外ユニット（2A）と第２室外ユニ
ット（2B）及び第３室外ユニット（2C）とは主として圧
縮機構（21）の構成が異なっている。

【００２０】つまり、第１室外ユニット（2A）の圧縮機
構（21）は、インバータ制御されて多数段階に容量制御
される可変容量型の上流側圧縮機（COMP-1）と、運転及
び停止の２種類に制御される定容量型の下流側圧縮機
（COMP-2）とが並列に接続された所謂ツイン型に構成さ
れている。一方、第２室外ユニット（2B）及び第３室外
ユニット（2C）の圧縮機構（21）は、上流側圧縮機（CO
MP-1）と下流側圧縮機（COMP-2）とが何れも運転及び停
止の２種類に制御される定容量型の圧縮機で構成され、
該上流側圧縮機（COMP-1）と下流側圧縮機（COMP-2）と
が並列に接続された所謂ツイン型に構成されている。そ
して、何れの室外ユニット（2A，2B，2C）においても上
流側圧縮機（COMP-1）が下流側圧縮機（COMP-2）に先行
して駆動するように構成されている。

【００２１】一方、各室内ユニット（3A，3B，3C）は、
室内ファン（31-F）が近接配置された利用側熱交換器で
ある室内熱交換器（31）と、利用側膨張機構である室内
電動膨張弁（32）とを備えて利用ユニットを構成してい
る。そして、該室内熱交換器（31）は、室内液配管（3
L）及び室内ガス配管（3G）を介してメイン液ライン（4
L）及びメインガスライン（4G）に接続され、該室内液
配管（3L）に室内電動膨張弁（32）が設けられている。

【００２２】−配管ユニットの構成− 上記空気調和装置（10）は、接続回路部である配管ユニ
ット（12）が設けられており、該配管ユニット（12）
は、各室外ユニット（2A，2B，2C）の分岐液ライン（5L
-A，5L-B，5L-C）及び分岐ガスライン（5G-A，5G-B，5G
-C）とメイン液ライン（4L）及びメインガスライン（4
G）とを接続している。

【００２３】具体的に、分岐液ライン（5L-A，5L-B，5L
-C）は、各室外ユニット（2A，2B，2C）より外部に延び
る分岐液管（5LAa，5LBa，5LCa）と、該分岐液管（5LA
a，5LBa，5LCa）の外端に連続する分岐液通路（5LAb，5
LBb，5LCb）とを備えている。

【００２４】上記分岐ガスライン（5G-A，5G-B，5G-C）
は、室外ユニット（2A，2B，2C）より外部に延びる分岐
ガス管（5GAa，5GBa，5GCa）と、該分岐ガス管（5GAa，
5GBa，5GCa）の外端に連続する分岐ガス通路（5GAb，5G
Bb，5GCb）とを備えている。

【００２５】上記メイン液ライン（4L）は、室内ユニッ
ト（3A，3B，3C）の室内液配管（3L）に接続されるメイ
ン液管（4L-a）と、該メイン液管（4L-a）の一端に連続
し且つ上記各室外ユニット（2A，2B，2C）の分岐液通路
（5LAb，5LBb，5LCb）がレシーバ（11）を介して連通す
るメイン液通路（4L-b）とより構成されている。

【００２６】上記メインガスライン（4G）は、室内ユニ
ット（3A，3B，3C）の室内ガス配管（3G）に接続される
メインガス管（4G-a）と、該メインガス管（4G-a）の一
端に連続し且つ各室外ユニット（2A，2B，2C）の分岐ガ
ス通路（5GAb，5GBb，5GCb）が連続するメインガス通路
（4G-b）とより構成されている。

【００２７】そして、上記配管ユニット（12）は、各室
外ユニット（2A，2B，2C）側の分岐液ライン（5L-A，5L
-B，5L-C）の分岐液通路（5LAb，5LBb，5LCb）及び分岐
ガスライン（5G-A，5G-B，5G-C）の分岐ガス通路（5GA
b，5GBb，5GCb）と、メイン液ライン（4L）のメイン液
通路（4L-b）及びメインガスライン（4G）のメインガス
通路（4G-b）と、レシーバ（11）とが一体に形成されて
ユニット化されている。

【００２８】更に、上記配管ユニット（12）には、第１
ガス開閉弁（VR-1）と第２ガス開閉弁（VR-2）とが一体
にユニット化されている。該第１ガス開閉弁（VR-1）
は、第２室外ユニット（2B）側の分岐ガス通路（5GBb）
に設けられて該分岐ガス通路（5GBb）を開閉する開閉機
構を構成する一方、第２ガス開閉弁（VR-2）は、第３室
外ユニット（2C）側の分岐ガス通路（5GCb）に設けられ
て該分岐ガス通路（5GCb）を開閉する開閉機構を構成し
ている。

【００２９】上記第１ガス開閉弁（VR-1）及び第２ガス
開閉弁（VR-2）は、外部均圧型可逆弁で構成されてパイ
ロット回路（50）が接続されている。該パイロット回路
（50）は、２つの逆止弁（CV，CV）を有し、且つ第１室
外ユニット（2A）側の分岐ガス通路（5GAb）と、後述す
る第１室外ユニット（2A）側の第１均油補助通路（77-
A）とに接続されて高圧冷媒を導く高圧回路（51）を備
えると共に、２つの逆止弁（CV，CV）を有し、且つ第１
室外ユニット（2A）側の分岐ガス通路（5GAb）と、後述
する第１室外ユニット（2A）側の第１均圧補助通路（77
-A）とに接続されて低圧状態を保持する低圧回路（52）
とを備えている。

【００３０】そして、上記パイロット回路（50）は、切
換弁（50-S）によって高圧回路（51）と低圧回路（52）
とを第１ガス開閉弁（VR-1）及び第２ガス開閉弁（VR-
2）に切換え接続し、暖房運転時における第２室外ユニ
ット（2B）の停止時に第１ガス開閉弁（VR-1）を全閉に
なるように制御し、また、暖房運転時における第３室外
ユニット（2C）の停止時に第２ガス開閉弁（VR-2）を全
閉になるように制御している。

【００３１】尚、上記第２室外ユニット（2B）及び第３
室外ユニット（2C）の室外電動膨張弁（24，24）は、配
管ユニット（12）に設けられていないが、上記第１ガス
開閉弁（VR-1）及び第２開閉弁に対応して、各分岐液ラ
イン（5L-A，5L-B，5L-C）を開閉する開閉機構を兼用し
ており、冷房運転時及び暖房運転時における第２室外ユ
ニット（2B）及び第３室外ユニット（2C）の停止時に全
閉になるように構成されている。

【００３２】−均圧ラインの構成− 上記各室外ユニット（2A，2B，2C）の間には均圧ライン
（60）が接続されており、該均圧ライン（60）は、各室
外ユニット（2A，2B，2C）における室外熱交換器（23）
のガス側冷媒配管（25，25，25）に接続され、各室外ユ
ニット（2A，2B，2C）の間で双方向の冷媒流通を許容す
るように構成されている。上記均圧ライン（60）は、各
室外ユニット（2A，2B，2C）より外側に延びる均圧管
（61-A，61-B，61-C）の外端に均圧通路（62）が連続し
て構成されている。そして、上記均圧通路（62）は、配
管ユニット（12）に形成され、第１室外ユニット（2A）
側から第２室外ユニット（2B）側と第３室外ユニット
（2C）側とに分岐した分岐管部に第１均圧弁（SVB1）及
び第２均圧弁（SVB2）が設けられている。

【００３３】該第１均圧弁（SVB1）は、第２室外ユニッ
ト（2B）の冷房運転の停止時に全閉となって第２室外ユ
ニット（2B）への冷媒流通を阻止し、第２均圧弁（SVB
2）は、第３室外ユニット（2C）の冷房運転の停止時に
全閉となって第３室外ユニット（2C）への冷媒流通を阻
止するように構成されている。

【００３４】−補助冷媒回路の構成− 上記各室外ユニット（2A，2B，2C）には、圧縮機構（2
1）に潤滑油を戻す油戻し機構（70）が設けられてお
り、該油戻し機構（70）は、油分離器（71）と第１油戻
し管（72）と第２油戻し管（73）と均油バイパス管（7
4）とを備えている。

【００３５】一方、上記冷媒配管（25）の一部である下
流側圧縮機（COMP-2）の吸込管（25-S）は、上流側圧縮
機（COMP-1）の吸込管（25-S）より圧力損失が大きく設
定され、両圧縮機（COMP-1，COMP-2）の間に均油管（7
5）が接続されている。この結果、高圧側となる上流側
圧縮機（COMP-1）より低圧側となる下流側圧縮機（COMP
-2）に潤滑油が供給される。

【００３６】上記油分離器（71）は、冷媒配管（25）の
一部である上流側圧縮機（COMP-1）と下流側圧縮機（CO
MP-2）との吐出管（25-D，25-D）の合流部に配設され、
各圧縮機（COMP-1，COMP-2）の吐出管（25-D，25-D）に
は逆止弁（CV-1，CV-2）が設けられている。更に、上流
側圧縮機（COMP-1）の上部と吐出管（25-D）の逆止弁
（CV-1）より下流側との間、及び下流側圧縮機（COMP-
2）の上部と吐出管（25-D）の逆止弁（CV-2）より上流
側との間にはそれぞれ油排出管（76，76）が接続されて
いる。そして、該各油排出管（76，76）は、例えば、ス
クロール型圧縮機の上部に溜る潤滑油を吐出管（25-D，
25-D）に排出するように構成されている。また、上記上
流側圧縮機（COMP-1）の逆止弁（CV-1）は、冷媒循環量
が小さい場合、潤滑油が排出されるように管路抵抗を付
加している。

【００３７】上記第１油戻し管（72）は、キャピラリチ
ューブ（CP）を備えて油分離器（71）と第１圧縮機（CO
MP-1）の吸込管（25-S）とに接続され、油分離器（71）
に溜った潤滑油を常時第１圧縮機（COMP-1）に戻すよう
に構成されている。また、上記第２油戻し管（73）は、
油戻し弁（SVP2）を備えて油分離器（71）と第２圧縮機
（COMP-2）の吸込管（25-S）とに接続され、上記油戻し
弁（SVP2）は、所定時間毎に開口して油分離器（71）に
溜った潤滑油を圧縮機構（21）の吸込側に戻すように構
成されている。

【００３８】上記均油バイパス管（74）は、均油弁（SV
O1）を備え、一端が第２油戻し管（73）の油戻し弁（SV
P2）より上流側に、他端が均圧ライン（60）の均圧管
（61-A，61-B，61-C）にそれぞれ接続されている。そし
て、該均油バイパス管（74）と共に均油運転を実行する
ために、上記均圧ライン（60）の均圧通路（62）には、
第１均圧補助通路（77-A）と第２均油補助通路（77-B）
と第３均圧補助通路（77-C）とが接続され、該各均圧補
助通路（77-A，77-B，77-C）は配管ユニット（12）に組
込まれている。

【００３９】上記第１均圧補助通路（77-A）は、一端が
均圧通路（62）の第１室外ユニット（2A）側に、他端が
第２室外ユニット（2B）及び第３室外ユニット（2C）の
分岐ガス通路（5GBb，5GCb）の合流部に接続され、第１
均油補助弁（SVY1）と逆止弁（CV）とを備えている。

【００４０】上記第２均圧補助通路（77-B）は、一端が
均圧通路（62）の第２室外ユニット（2B）側に、他端が
第１室外ユニット（2A）の分岐ガス通路（5GAb）に接続
され、第２均油補助弁（SVY2）と逆止弁（CV）とを備え
ている。

【００４１】上記第３均圧補助通路（77-C）は、一端が
均圧通路（62）の第３室外ユニット（2C）側に、他端が
第１室外ユニット（2A）の分岐ガス通路（5GAb）に接続
され、第３均油補助弁（SVY3）と逆止弁（CV）とを備え
ている。

【００４２】そして、上記均油弁（SVO1，SVO1，SVO1）
と第１〜第３均油補助弁（SVY1，SVY2，SVY3）とは、２
〜３時間に一回の均油運転（２〜３分）を実行する際、
又は、油戻し運転の終了後や暖房運転時のデフロスト運
転後などの上記均油運転の実行の際に開閉するように構
成されている。

【００４３】尚、上記第２室外ユニット（2B）の分岐ガ
ス通路（5GBb）と第２均圧補助通路（77-B）との間、及
び第３室外ユニット（2C）の分岐ガス通路（5GCb）と第
３均圧補助通路（77-C）との間には、キャピラリチュー
ブ（CP）を有し、暖房運転時に第１ガス開閉弁（VR-1）
及び第２ガス開閉弁（VR-2）より漏れる冷媒を逃がす補
助冷媒通路（12-s，12-s）が接続されている。

【００４４】また、上記各室外ユニット（2A，2B，2C）
の分岐液管（5LAa，5LBa，5LCa）には、リキッドインジ
ェクション管（2j）が接続され、該リキッドインジェク
ション管（2j）は、２つに分岐されると共に、インジェ
クション弁（SVT1，SVT2）とキャピラリチューブ（CP，
CP）とを介して上流側圧縮機（COMP-1）と下流側圧縮機
（COMP-2）とに接続されている。上記リキッドインジェ
クション弁（SVT1，SVT2）は、各圧縮機（COMP-1，COMP
-2）の吐出ガス冷媒温度の過上昇時に開口して吐出ガス
冷媒温度を低下させるように構成されている。

【００４５】上記各室外ユニット（2A，2B，2C）におけ
る圧縮機構（21）の吐出側と吸込側との間にはホットガ
スバイパス管（2h）が接続され、該ホットガスバイパス
管（2h）は、ホットガス弁（SVP1）を備え、四路切換弁
（22）の上流側とアキュムレータ（26）の上流側とに接
続されている。上記ホットガス弁（SVP1）は、主として
起動時等において圧縮機構（21）の吐出側と吸込側とを
均圧するように構成されている。

【００４６】上記第２室外ユニット（2B）及び第３室外
ユニット（2C）には、圧縮機構（21）の吸込側と吐出側
との間には補助バイパス管（2b）が接続され、該補助バ
イパス管（2b）は、圧縮機構（21）の吸込側から吐出側
へのみ冷媒流通を許容する逆止弁（CV）を備え、四路切
換弁（22）の上流側とアキュムレータ（26）の上流側と
に接続されている。上記補助バイパス管（2b）は、暖房
運転中において、第２室外ユニット（2B）及び第３室外
ユニット（2C）が停止した際、分岐ガスライン（5G-B，
5G-C）の冷媒が圧縮機構（21）をバイパスして第１室外
ユニット（2A）に吸引されるように構成されている。

【００４７】また、上記配管ユニット（12）におけるレ
シーバ（11）とパイロット回路（50）の低圧回路（52）
との間にはガス抜き通路（12-g）が接続されている。該
ガス抜き通路（12-g）は、ガス抜き弁（SVTG）を備えて
配管ユニット（12）に組込まれ、該ガス抜き弁（SVTG）
は、冷房運転時の高圧保護及び暖房運転時の低圧保護の
ために開口するように構成されている。

【００４８】−センサ類の構成− 上記各室外ユニット（2A，2B，2C）及び各室内ユニット
（3A，3B，3C）には、各種のセンサが設けられている。
該各室外ユニット（2A，2B，2C）には、室外空気温度を
検出する外気温センサ(Th-1)が室外熱交換器(23)の近傍
に、室外熱交換器(23)の液冷媒温度を検出する室外液温
センサ(Th-2)が分岐液ライン(5L-A,5L-B,5L-C)の分流管
に、圧縮機構(21)の吐出ガス冷媒温度を検出する吐出ガ
ス温センサ(Th31,Th32) が各圧縮機（COMP-1，COMP-2）
の吐出管（25-D，25-D）に、圧縮機構(21)の吸入ガス冷
媒温度検出する吸入ガス温センサ(Th-4)が圧縮機構(21)
の吸込側冷媒配管(25)に、各圧縮機（COMP-1，COMP-2）
の内部の潤滑油の温度を検出する油温センサ（Th51，Th
52）が各圧縮機（COMP-1，COMP-2）の下部に、室外熱交
換器（23）のガス冷媒温度を検出する室外ガス温センサ
（Th-6）がガス側の冷媒配管(25)にそれぞれ設けられて
いる。

【００４９】更に、第１室外ユニット（2A）には、圧縮
機構（21）の吐出冷媒圧力を検出する高圧圧力センサ
（SP-H）が圧縮機構（21）の吐出側冷媒配管（25）に、
圧縮機構（21）の吸込冷媒圧力を検出する吸入圧力検出
手段としての低圧圧力センサ（SP-L）が圧縮機構（21）
の吸込側冷媒配管（25）にそれぞれ設けられると共に、
各圧縮機（COMP-1，COMP-2）の吐出冷媒圧力が所定高圧
になると作動する高圧保護開閉器（H-PS，H-PS）が各圧
縮機（COMP-1，COMP-2）の吐出管（25-D，25-D）に設け
られている。

【００５０】また、第２室外ユニット（2B）及び第３室
外ユニット（2C）は、均圧ライン（60）を設けているこ
とから、第１室外ユニット（2A）のように高圧圧力セン
サ（SP-H）及び低圧圧力センサ（SP-L）が設けられてお
らず、各圧縮機（COMP-1，COMP-2）の吐出冷媒圧力が所
定高圧になると作動する高圧保護開閉器（H-PS，H-PS）
が各圧縮機（COMP-1，COMP-2）の吐出管（25-D，25-D）
に、圧縮機構（21）の吐出冷媒圧力が高圧保護開閉器
（H-PS，H-PS）より低圧の所定高圧になると作動する高
圧制御用開閉器（HPSC）が圧縮機構（21）の吐出側冷媒
配管（25）に、圧縮機構（21）の吸込冷媒圧力が所定低
圧になると作動する低圧保護開閉器（L-PS）が圧縮機構
（21）の吸込側冷媒配管（25）にそれぞれ設けられてい
る。

【００５１】一方、各室内ユニット（3A，3B，3C）に
は、室内空気温度を検出する室温センサ（Th-7）が室内
ファン(31-F)の近傍に、室内熱交換器(31)の液冷媒温度
を検出する室内液温センサ(Th-8)が室内液配管(3L)に、
室内熱交換器（31）のガス冷媒温度を検出する室内ガス
温センサ（Th-9）が室内ガス配管（3G）にそれぞれ設け
られている。

【００５２】−制御の構成− 上記空気調和装置（10）は、コントローラ（80）を備え
ており、該コントローラ（80）は、各センサ（Th-1〜SP
-L）及び開閉器（H-PS〜L-PS）の検出信号が入力され、
各センサ（Th-1〜SP-L）等の検出信号に基づいて各電動
膨張弁（24〜32）の開度及び圧縮機構（21）の容量等を
制御している。また、コントローラ（80）は開度制限手
段(81)を備えている。この開度制限手段(81)は、低圧圧
力センサ（SP-L）の出力を受け、圧縮機構(21)の吸入側
圧力が所定値以上のとき、室内電動膨張弁(32)の開度を
制限するようになっている。

【００５３】−空調運転の動作− 次に、上記空気調和装置（10）における空調運転の制御
動作について説明する。

【００５４】先ず、冷房運転時においては、四路切換弁
（22）が図３及び図４の実線に切換り、各室外ユニット
（2A，2B，2C）の圧縮機構（21）から吐出した高圧ガス
冷媒は、室外熱交換器（23）で凝縮して液冷媒となり、
この液冷媒は、配管ユニット（12）のメイン液通路（4L
-b）で合流する。その後、上記液冷媒は、室内電動膨張
弁（32）で減圧された後、室内熱交換器（31）で蒸発し
て低圧ガス冷媒となり、このガス冷媒は、配管ユニット
（12）で各分岐ガス通路（5GAb，5GBb，5GCb）に分流
し、各室外ユニット（2A，2B，2C）の圧縮機構（21）に
戻り、この循環動作を繰返すことになる。

【００５５】一方、暖房運転時においては、上記四路切
換弁（22）が図３及び図４の破線に切換り、各室外ユニ
ット（2A，2B，2C）の圧縮機構（21）から吐出した高圧
ガス冷媒は、配管ユニット（12）に流れ、該配管ユニッ
ト（12）のメインガス通路（4G-b）で合流した後、室内
ユニット（3A，3B，3C）に流れる。そして、このガス冷
媒は、室内熱交換器（31）で凝縮して液冷媒となり、こ
の液冷媒は、配管ユニット（12）のメイン液通路（4L-
b）から各室外ユニット（2A，2B，2C）側の分岐液通路
（5LAb，5LBb，5LCb）に分流される。その後、この液冷
媒は、室外電動膨張弁（24）で減圧された後、室外熱交
換器（23）で蒸発して低圧ガス冷媒となり、各室外ユニ
ット（2A，2B，2C）の圧縮機構（21）に戻り、この循環
動作を繰返すことになる。

【００５６】上記冷房運転時及び暖房運転時において、
コントローラ（80）が各室内電動膨張弁（32，32，32）
及び各室外電動膨張弁（24，24，24）の開度を制御する
と共に、室内負荷に対応して各室外ユニット（2A，2B，
2C）における圧縮機構（21）の容量を制御する。具体的
に、上記コントローラ（80）は、第１室外ユニット（2
A）の上流側圧縮機（COMP-1）をインバータ制御により
負荷に対応してほぼリニアに容量制御すると共に、第１
室外ユニット（2A）の下流側圧縮機（COMP-2）と第２室
外ユニット（2B）及び第３室外ユニット（2C）の各圧縮
機（COMP-1，COMP-2）とを運転及び停止制御している。
そして、上記室内ユニット（3A，3B，3C）の負荷が低下
すると、第３室外ユニット（2C）及び第２室外ユニット
（2B）の順に運転を停止し、逆に、室内ユニット（3A，
3B，3C）の負荷が上昇すると、第２室外ユニット（2B）
及び第３室外ユニット（2C）の順に運転を開始すること
になる。

【００５７】また、冷房運転時及び暖房運転時の何れに
おいても、各室外ユニット（2A，2B，2C）が運転してい
る状態では、第１均圧弁（SVB1）及び第２均圧弁（SVB
2）が開口し、冷房運転時では、高圧ガス冷媒が各室外
熱交換器（23，23，23）をほぼ均等に流れ、暖房運転時
では、低圧ガス冷媒が各室外熱交換器（23，23，23）を
ほぼ均等に流れることになる。

【００５８】つまり、冷房運転時において、例えば、第
３室外ユニット（2C）の運転容量が冷房負荷に対して大
きくなると、圧縮機構（21）から吐出した冷媒の一部が
均圧ライン（60）を通って第１室外ユニット（2A）及び
第２室外ユニット（2B）における室外熱交換器（23，2
3）に流れることになる。逆に、暖房運転時において、
例えば、第３室外ユニット（2C）の運転容量が暖房負荷
に対して大きくなると、第１室外ユニット（2A）及び第
２室外ユニット（2B）の圧縮機構（21）に吸込まれる冷
媒の一部が均圧ライン（60）を通って第３室外ユニット
（2C）の圧縮機構（21）に吸込まれることになる。

【００５９】−各種弁の開閉動作− 上記第３室外ユニット（2C）の冷房運転の停止時には、
室外電動膨張弁（24）及び第２均圧弁（SVB2）を閉鎖
し、停止中の第３室外ユニット（2C）に液冷媒が溜り込
まないようにし、同様に、第２室外ユニット（2B）の冷
房運転も停止すると、室外電動膨張弁（24）及び第１均
圧弁（SVB1）を閉鎖し、停止中の第２室外ユニット（2
B）に液冷媒が溜り込まないようにすると共に、第１室
外ユニット（2A）等と各室内ユニット（3A，3B，3C）と
の間の冷媒量の不足を防止する。尚、第３室外ユニット
（2C）及び第２室外ユニット（2B）の冷房運転の停止時
には、分岐ガスライン（5G-A，5G-B，5G-C）が低圧状態
であるので、第１ガス開閉弁（VR-1）及び第２ガス開閉
弁（VR-2）は開口している。

【００６０】一方、第３室外ユニット（2C）の暖房運転
の停止時には、室外電動膨張弁（24）及び第２ガス開閉
弁（VR-2）を閉鎖し、停止中の第３室外ユニット（2C）
に液冷媒が溜り込まないようにし、同様に、第２室外ユ
ニット（2B）の暖房運転も停止すると、室外電動膨張弁
（24）及び第１ガス開閉弁（VR-1）を閉鎖し、停止中の
第２室外ユニット（2B）に液冷媒が溜り込まないように
すると共に、第１室外ユニット（2A）等と各室内ユニッ
ト（3A，3B，3C）との間の冷媒量の不足を防止する。
尚、第３室外ユニット（2C）及び第２室外ユニット（2
B）の暖房運転停止時には、均圧ライン（60）が第１室
外ユニット（2A）等の低圧側に連通するので、第２均圧
弁（SVB2）及び第１均圧弁（SVB1）は開口している。

【００６１】更に、第３室外ユニット（2C）及び第２室
外ユニット（2B）の暖房運転の停止直後において、例え
ば、第３室外ユニット（2C）が停止した際、該第３室外
ユニット（2C）の室外電動膨張弁（24）と第２ガス開閉
弁（VR-2）とを所定時間開口状態とし、具体的に、１〜
２分の間開口状態にする。この結果、第１室外ユニット
（2A）等から高圧ガス冷媒が第３室外ユニット（2C）の
分岐ガスライン（5G-C）及び補助バイパス管（2b）を経
由して分岐液ライン（5L-C）に流れ、該停止中の第３室
外ユニット（2C）における液冷媒をメイン液ライン（4
L）に放出して冷媒量不足を防止している。

【００６２】また、上記冷房運転及び暖房運転時におい
て、各均油弁（SVO1，SVO1，SVO1）と各均油補助弁（SV
Y1，SVY2，SVY3）は共に閉鎖される一方、油分離器（7
1）に溜った潤滑油は常時第１油戻し管（72）から圧縮
機構（21）に戻ると共に、所定時間毎に油戻し弁（SVP
2）を開口し、油分離器（71）に溜った潤滑油を第２油
戻し管（73）から圧縮機構（21）に戻している。

【００６３】更に、冷房運転時及び暖房運転時の何れに
おいても、上記各均油弁（SVO1，SVO1，SVO1）と各均油
補助弁（SVY1，SVY2，SVY3）を適宜開閉制御して均油運
転が行われ、各室外ユニット（2A，2B，2C）の圧縮機構
（21）における潤滑油量が等しくなるようにしている。

【００６４】次に、本例の特徴とする動作について説明
する。この動作は、特に、冷房運転時の起動時などのよ
うに、室内及び室外の空気温度が共に高温状態である冷
房運転時に行われる。このような状態での冷房運転時に
は、各圧縮機(COMP-1,COMP-2) の吐出圧力が上昇して高
圧保護開閉器（H-PS）の作動により異常停止する虞れが
あるため、吐出圧力を低く抑えるように、圧縮機(COMP-
1,COMP-2) の容量を低く設定する垂下制御が行われる。
そして、このような垂下制御を行った場合、冷媒循環量
が低下し、また、上述したように室内温度が高温である
ので、圧縮機吸入側（低圧側）の圧力が上昇してしまう
ことになるので、本例では、このような状況において、
以下に述べるような各条件の成立状態に基き、サーモオ
ン状態である各室内ユニット(3A,3B,3C)の室内電動膨張
弁(32)の開度（以下ＥＶ開度と言う）を制限して圧縮機
吸入側の圧力の上昇を抑制するようにしている。尚、こ
の室内電動膨張弁(32)の全開状態でのPLS 数は２０００
PLS である。

【００６５】以下に、この室内電動膨張弁(32)の開度制
限動作を図５に基いて説明する。先ず、通常の冷房運転
状態において、条件１として低圧圧力センサ(SP-L)によ
って検出される吸込圧力が６．６kgf/cm² よりも低くな
った場合には、ＥＶ開度をＳＴＥＰ１として５５０PLS
に制限する。そして、この状態から条件２として吸込圧
力が６．６kgf/cm² よりも大きくなり、この状態が３分
間継続した場合には、ＥＶ開度をＳＴＥＰ２として５０
０PLS に制限する。その後、この吸込圧力が６．６kgf/
cm² よりも大きい状態が３分間継続（条件２が成立）す
る度にＥＶ開度の制限ＰＬＳをＳＴＥＰ３，４とに順に
移して５０PLS づつ小さく設定していく。

【００６６】一方、各ＳＴＥＰ２〜４の状態でＥＶ開度
の制限ＰＬＳが設定されている状態において、条件３と
して吸込圧力が２．０kgf/cm² よりも小さくなるか若し
くは６．０kgf/cm² よりも小さい状態が１０分間継続し
た場合には、ＥＶ開度の制限ＰＬＳを５０PLS づつ大き
く設定していき、ＳＴＥＰ１の状態で、この条件３が成
立した場合には室内電動膨張弁(32)の開度制限を解除
し、室内熱交換器(31)に繋る室内ガス配管(3G)の冷媒の
過冷却度に基いて室内電動膨張弁(32)の開度が設定さ
れ、通常の冷房運転が行われる。

【００６７】このような動作により、上述したような室
内及び室外の空気温度が共に高温状態である冷房運転時
に、垂下制御に伴って吸入圧力が上昇してしまうことが
回避され、これによって、圧縮機構(21)の吸入側の冷媒
密度を低く抑え、この冷媒と共に吸入側に戻ってきた潤
滑油が圧縮機(COMP-1,COMP-2) 内の底部に確実に回収さ
れることになる。このため、圧縮機底部の潤滑油の貯留
量を十分に確保することができ、圧縮機(COMP-1,COMP-
2) 内の摺動部を良好に潤滑することができて圧縮機寿
命の長期化を図ることができる。

【００６８】尚、本例では、室外ユニット(2A,2B,2C)及
び室内ユニット(3A,3B,3C)を共に複数台備えたマルチ型
の空気調和機について説明したが、本発明は、これに限
らず、各ユニットを１台づつ備えたものや、室内ユニッ
トを複数台、室外ユニットを１台備えたものに対しても
適用可能である。

【００６９】また、垂下制御時だけでなく種々の運転状
態によって吸入圧力が上昇した場合にも室内電動膨張弁
(32)の開度を制限してもよい。

【００７０】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば以下に述べるような効果が発揮される。請求項１記載
の発明によれば、圧縮機構の吸入側圧力が所定値以上の
とき、膨張弁の開度を制限する開度制限手段を備えさせ
たために、圧縮機構吸入側の冷媒密度を低く抑えること
ができ、これによって、冷媒と共に吸入側に戻ってきた
潤滑油を圧縮機構内の底部に確実に回収できる。従っ
て、圧縮機底部の潤滑油の貯留量を十分に確保すること
ができ、圧縮機内の摺動部を良好に潤滑することができ
て圧縮機寿命の長期化を図ることができる。

【００７１】請求項２記載の発明によれば、冷房運転時
において圧縮機構の吸入側圧力が所定値以上のとき、開
度制限手段が、利用側ユニットに設けられた膨張弁の開
度を制限するようにしたために、特に、利用側ユニット
周辺の空気温度が高い場合であっても吸入側圧力を抑制
することができ、これに伴って吐出圧力の異常上昇を回
避できて冷房運転能力の向上を図ることができる。

【００７２】請求項３記載の発明によれば、特に、複数
台の利用側ユニットを備えた冷凍機では、該利用側ユニ
ットの駆動台数が多い場合に、圧縮機構の吸入側圧力が
上昇し易い傾向になるが、このような場合であっても膨
張弁の開度制限を行うことにより吸入側圧力の下降が確
実に行われ、冷凍能力の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の構成を示すブロック図である。

【図２】実施例に係る冷凍装置のシステム図である。

【図３】第１室外ユニットの配管系統図である。

【図４】第２及び第３室外ユニットの配管系統図であ
る。

【図５】室内電動膨張弁の開度制限動作を示す図であ
る。

【符号の説明】

(2A,2B,2C) 室外ユニット（熱源側ユニット） (21) 圧縮機構 (23) 室外熱交換器（熱源側熱交換器） (24) 室外電動膨張弁 (3A,3B,3C) 室内ユニット（利用側ユニット） (31) 室内熱交換器（利用側熱交換器） (32) 室内電動膨張弁 (4L) メイン液ライン (4G) メインガスライン (SP-L) 低圧圧力センサ（吸入圧力検出手
段） (81) 開度制限手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松岡 弘宗 大阪府堺市金岡町1304番地 ダイキン工業 株式会社堺製作所金岡工場内 (72)発明者 岡 晶弘 大阪府堺市金岡町1304番地 ダイキン工業 株式会社堺製作所金岡工場内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧縮機構(21)と、熱源側熱交換器(23)
   と、開度が可変な膨張弁(32)を備えた減圧機構と、利用
   側熱交換器(31)とが順に接続されて成る冷媒循環回路を
   備えた冷凍装置において、 上記圧縮機構(21)の吸入側圧力を検出する吸入圧力検出
   手段(SP-L)と、 該吸入圧力検出手段(SP-L)の出力を受け、上記圧縮機構
   (21)の吸入側圧力が所定値以上のとき、膨張弁(32)の開
   度を制限して吸入側から導入される冷媒の密度を低下さ
   せる開度制限手段(81)とが備えられていることを特徴と
   する冷凍装置。
2. 【請求項２】 圧縮機構(21)及び熱源側熱交換器(23)は
   熱源側ユニット(2A)に、利用側熱交換器(31)は利用側ユ
   ニット(3A)に夫々収容されており、 減圧機構は、上記熱源側ユニット(2A)及び利用側ユニッ
   ト(3A)に夫々設けられた膨張弁(24,32) で成っており、 冷房運転時において圧縮機構(21)の吸入側圧力が所定値
   以上のとき、開度制限手段(81)は、利用側ユニット(3A)
   に設けられた膨張弁(32)の開度を制限するように構成さ
   れていることを特徴とする請求項１記載の冷凍装置。
3. 【請求項３】 圧縮機構(21)及び熱源側熱交換器(23)を
   有する熱源側ユニット(2A,2B,2C)及び利用側熱交換器(3
   1)を有する利用側ユニット(3A)が夫々複数台備えられ、
   上記熱源側ユニット(2A,2B,2C)と利用側ユニット(3A,3
   B,3C)とは、この両者を接続するメインガスライン(4G)
   及びメイン液ライン(4L)に対して並列に接続されている
   ことを特徴とする請求項１または２記載の冷凍装置。