JPH0960991A - 空気調和機及びその運転方法 - Google Patents

空気調和機及びその運転方法

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JPH0960991A
JPH0960991A JP22019395A JP22019395A JPH0960991A JP H0960991 A JPH0960991 A JP H0960991A JP 22019395 A JP22019395 A JP 22019395A JP 22019395 A JP22019395 A JP 22019395A JP H0960991 A JPH0960991 A JP H0960991A
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JP
Japan
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frequency
compressor
protection circuit
inverter
air conditioner
Prior art date
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Application number
JP22019395A
Other languages
English (en)
Inventor
Sakae Yamamoto
栄 山本
Takashi Goto
隆司 後藤
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 圧縮機内の冷凍機油の圧縮機外系統への流出
を防止し、圧縮機内において常時潤滑に必要な冷凍機油
を確保する。 【解決手段】 インバータを介して駆動される圧縮機
と、空調負荷に応じた周波数を上記インバータに指令す
る周波数制御回路とを備えた空気調和機において、上記
圧縮機が設定周波数以上で所定時間以上連続運転したと
き、周波数を設定周波数まで下げて所定時間上記圧縮機
を運転する保護回路を上記周波数制御回路に付設し、長
時間高周波数運転時における冷凍機油の減少を防止す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はインバータを介して
駆動される圧縮機を備えた空気調和機及びその運転方法
に関する。
【0002】
【発明が解決しようとする課題】図5には一般的なイン
バータ制御式空気調和機の冷媒回路の系統図が示されて
いる。図5において1は室外機、10は室内機であり、
同室外機1には圧縮機2、四方切換弁3、室外空気熱交
換器4、膨張弁5、インバータ制御装置8が収納され、
室内機10には室内空気熱交換器11が収納されてい
る。
【0003】12及び13は室外機1と室内機10とを
接続する冷媒用の液配管及びガス配管、6は上記液配管
路12に設けられた液側操作弁、7はガス配管路13に
設けられたガス側操作弁である。
【0004】上記冷媒回路において、暖房時には、図5
の破線で冷媒の流れを示すように、圧縮機2にて圧縮さ
れたガス冷媒は四方切換弁3で暖房流方向に切り換えら
れ、ガス側操作弁7からガス配管13を通って室内空気
熱交換器11に入り、ここで室内の低温空気と熱交換し
て凝縮する。この熱交換により低温空気は昇温され室内
に吹き出される。凝縮された液冷媒は液管路12、液側
操作弁6を通り、膨張弁5にて低圧化され、室外空気熱
交換器4にて蒸発して気化し、四方切換弁3を経て圧縮
機2の吸入口に戻される。
【0005】冷房運転時には、図5の実線に示されるよ
うな冷媒流れとなり、冷媒は、四方切換弁3にて冷房流
路即ち室外空気熱交換器4への流路に切換えられ、室外
空気熱交換器4で凝縮液化し、膨張弁5及び室外空気熱
交換器11にて膨張・気化し、蒸発熱により室内空気を
冷却する。
【0006】上記インバータ制御装置8は、圧縮機2を
駆動する運転周波数を制御するものであり、例えば16
Hzから120Hzまでのように、冷暖房負荷に応じて広範
囲の制御を行うことができる。
【0007】上記のような空気調和機にあっては、圧縮
機2内に注入されている冷凍機油は、同圧縮機2から吐
出される冷媒とともに排出され、室外空気熱交換器4、
室内空気熱交換器11、液配管12等の冷媒回路内に留
まり、これによって圧縮機2内の冷凍機油が減少する。
【0008】図4には圧縮機運転周波数と冷凍機油の循
環割合を示すOC%示されている。図から明らかなよう
に、圧縮機運転周波数が高くなるに従いOC%も高くな
る。また、液配管12、ガス配管13が長い場合には配
管内に留まっている冷凍機油の量も多くなる。
【0009】特に暖房時においては液配管12内は液冷
媒で満たされておりかつ運転周波数が高いとここに留ま
り込む冷凍機油量も多くなり、このため、圧縮機2内の
潤滑に使用される冷凍機油の量が不足することとなる。
【0010】本発明の目的は、圧縮機内の冷凍機油の圧
縮機外系統への流出を防止し、圧縮機内において常時潤
滑に必要な冷凍機油を確保することである。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明は上記問題点を解
決するもので、その第1の手段は、インバータを介して
駆動される圧縮機と、空調負荷に応じた周波数を上記イ
ンバータに指令する周波数制御回路とを備えた空気調和
機において、上記圧縮機が設定周波数以上で所定時間以
上連続運転したとき、周波数を設定周波数まで下げて所
定時間上記圧縮機を運転する保護回路を上記周波数制御
回路に付設したことを特徴とする空気調和機にある。
【0012】また第2の手段は、上記第1の手段におい
て、上記周波数制御回路に上記保護回路を機能させるか
否かを選択する選択スイッチを設けたことにある。
【0013】上記第1,第2の手段によれば、圧縮機が
長時間連続して運転されると選択スイッチがONとな
り、保護回路は圧縮機の周波数を予め設定された低周波
数の運転周波数に下げ、設定された一定時間運転後、再
び要求される周波数に上昇せしめる。これにより、冷凍
機油の循環率OC(%)が減少し、圧縮機内から吐出さ
れる冷凍機油の量が減少し、圧縮機内は常時潤滑に必要
な冷凍機油6が確保される。
【0014】さらに本発明の手法は、上記第1,第2の
手段を使用した空気調和機の運転方法であり、インバー
タ駆動の圧縮機が設定周波数以上で所定時間以上連続運
転されたとき、徐々に周波数を設定周波数まで下げ、同
周波数で所定時間運転した後、負荷に見合った要求周波
数に徐々に戻して運転を継続する方法にある。これによ
り、圧縮機の運転周波数が急激に変化することがなく、
冷暖房のフィーリングは良好に保持されるとともに騒音
も低く保持される。
【0015】
【発明の実施の形態】以下図1〜図4を参照して本発明
の実施形態につき詳細に説明する。図1には本発明の実
施形態に係るインバータ制御式空気調和機の冷媒回路系
統図、図2にはインバータ制御のブロック図が示されて
いる。
【0016】図1において、1は室外機、10は室内
機、2はガス冷媒を圧縮する圧縮機、3は冷媒流路を暖
房時と冷房時とで切り換える四方切換弁、4は同四方切
換弁3を経て送られてきた冷媒と室外空気とを熱交換す
る室外空気熱交換器、5は冷媒を膨張、低圧化する膨張
弁、8は後述する選択スイッチ20が付設されたインバ
ータ制御装置である。
【0017】上記圧縮機2、四方切換弁3、室外空気熱
交換器4、膨張弁5及びインバータ制御装置8が上記室
外機1内に収納されている。上記室内機10には室内空
気熱交換器11が収納され液配管12及びガス配管13
を介して室外機1の各機器に接続されている。
【0018】6は上記液配管路12に設けられた液側操
作弁、7は上記ガス配管路13に設けられたガス側操作
弁である。上記冷媒回路における暖房時及び冷房時の動
作は図5に示される従来のものと同様である(〔発明が
解決しようとする課題」の欄参照)。
【0019】20はインバータ制御装置8に付設された
選択スイッチであり、同選択スイッチ20をON−OF
Fすることにより、インバータ制御装置8内の保護回路
(詳細は後述)の作動と不作動とが切り換えられる。
【0020】図2は上記インバータ制御装置8の構成要
素を含むインバータ回路のブロック図であり、図におい
て100は交流電源、17はコンバータ、16はインバ
ータ、15は圧縮機駆動用モータである。また18は室
温センサ、19は室温設定器、23は空調負荷演算回路
である。これらの構成及び動作は、従来のものと同様で
あり、また本発明の要旨と直接関係しないので説明を省
略する。
【0021】21は上記空調負荷演算回路23にて算出
された空調負荷に応じた周波数を出力回路24を介して
インバータ16に伝送する周波数制御回路である。ま
た、20は上記周波数制御回路に接続される選択スイッ
チである。
【0022】上記周波数制御回路は、これ本来の上記機
能の外に後述する保護回路22の作動を指令する機能も
有しており、上記選択スイッチ20のON−OFF入力
により上記指令の発信、停止を行う。即ち選択スイッチ
20がON(接)となると、周波数制御回路21は、保
護回路20を作動せしめ、選択スイッチがOFF(断)
となると上記保護回路20の作動を停止せしめる。
【0023】上記保護回路22は、図2に示される制御
を行うものである。即ち、上記保護回路22は、上記圧
縮機2が任意の周波数xHzより高い周波数で以って、連
続して予め設定された時間H時間以上の運転を継続した
場合、同圧縮機2を予め設定されたh時間だけ、予め設
定された低い周波数yHzで運転し、その後再び要求され
る周波数(例えばxHz)に戻す制御を行う。
【0024】この場合、xHzからyHzへの移行、または
yHzからxHzへの移行にあたっては運転周波数は段階的
に変化させる。また上記低周波数側のyHzは、圧縮機2
に冷凍機油が十分確保される周波数よりも低い周波数と
する。尚上記低周波数yHzを過度に低く設定すると、冷
媒循環量が少なくなり、冷媒および冷凍機油が却って圧
縮機2側に戻らない場合がある。
【0025】次に上記のように構成された空気調和機の
動作を説明する。上記圧縮機2が長時間高い周波数xHz
以上で運転されると、図4に示されるように前記OC%
が増大し、圧縮機2から吐出される冷凍機油量が増大す
る。これにより、室内空気熱交換器11、室外空気熱交
換器4、液配管12、ガス配管13に冷媒とともに冷凍
機油が滞留し、このため、圧縮機2内の潤滑に使用され
る冷凍機油が不足するという事態の発生をみる。
【0026】この実施形態に係る保護回路22を備えた
空気調和機においては、図3に示されるように、圧縮機
2が予め定められたH時間連続して高い運転周波数xHz
で運転されると、保護回路22の上記作用により、予め
定められた低周波数の運転周波数yHzまで下げて圧縮機
2を運転させる。運転周波数が下がると図4で示される
ようにOC%も下がり、圧縮機2から吐出される冷凍機
油量が減少する。
【0027】これにより圧縮機2内の冷凍機油の量は、
潤滑に必要な量が充分確保される。上記低周波数yHzに
よる運転がr時間継続されると保護回路22は運転周波
数を、再び要求される周波数xHzへと復帰せしめる。
【0028】上記運転周波数xHzからyHzまでの下降及
びyHzからxHzまでの上昇については、運転周波数を急
激に変化させるのは、冷暖房のフィーリング上でも騒音
面からも好ましくないので、図3に示されるように段階
的に行う。
【0029】上記のように、この実施形態に係る空気調
和機は、圧縮機が長時間連続して高い周波数(x)で運
転されると、保護回路22の作用により、予め設定され
た低周波数の運転周波数下げて設定された時間この周波
数で運転し、その後高周波数に戻すという簡単な制御動
作のみによって、圧縮機内における冷凍機油の不足の発
生が回避される。これにより、圧縮機2内には潤滑に要
する冷凍機油を常時確保することができ、潤滑不足によ
る圧縮機2の運動部及び軸受部の焼付き等の発生を防止
することができる。
【0030】
【発明の効果】本発明は以上のように構成されており、
請求項1及び2の発明によれば、圧縮機が長時間連続し
て運転されると選択スイッチがONとなり、保護回路に
よって、圧縮機の周波数を予め設定された低周波数の運
転周波数に下げ、設定された一定時間運転後、再び要求
される周波数に上昇せしめる。
【0031】これにより、冷凍機油の循環率OC(%)
が減少し、圧縮機内から吐出される冷凍機油の量が減少
し、圧縮機内は常時潤滑に必要な冷凍機油が確保され、
潤滑不足による圧縮機の運動部や軸受部の焼付き等の発
生を防止することができる。また、請求項3の発明によ
れば、上記効果に加えて、運転周波数が急激に変化する
ことがなく、冷暖房のフィーリングは良好に保持される
とともに騒音も低く保持される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態に係るインバータ制御式空気
調和機の冷媒回路系統図。
【図2】上記実施形態におけるインバータ制御のブロッ
ク図。
【図3】上記実施形態における圧縮機運転周波数変動状
況を示す線図。
【図4】空気調和機における冷凍機油の減少状況を示す
線図。
【図5】従来のインバータ制御式空気調和機の冷媒回路
ブロック図。 1 室外機 2 圧縮機 8 インバータ制御装置 10 室外機 16 インバータ 20 選択スイッチ 21 周波数制御回路 22 保護回路 23 空調負荷演算回路

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 インバータを介して駆動される圧縮機
    と、空調負荷に応じた周波数を上記インバータに指令す
    る周波数制御回路とを備えた空気調和機において、上記
    圧縮機が設定周波数以上で所定時間以上連続運転したと
    き、周波数を設定周波数まで下げて所定時間上記圧縮機
    を運転する保護回路を上記周波数制御回路に付設したこ
    とを特徴とする空気調和機。
  2. 【請求項2】 上記周波数制御回路に上記保護回路を機
    能させるか否かを選択する選択スイッチを設けた請求項
    1記載の空気調和機。
  3. 【請求項3】 インバータ駆動の圧縮機が設定周波数以
    上で所定時間以上連続運転されたとき、徐々に周波数を
    設定周波数まで下げ、同周波数で所定時間運転した後、
    負荷に見合った要求周波数に徐々に戻して運転を継続す
    ることを特徴とする空気調和機の運転方法。
JP22019395A 1995-08-29 1995-08-29 空気調和機及びその運転方法 Pending JPH0960991A (ja)

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Date Code Title Description
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20030430