JPH10227533A - 空気調和機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来の空気調和機においては、冷凍機油が冷
媒と溶け合うため、圧縮機内に液冷媒が溜まり込んだ場
合、冷凍機油が希釈して圧縮機の軸受等の摺動部に充分
な油膜が確保できず焼け付きを起こすという問題点があ
った。 【解決手段】 インバータで駆動される圧縮機１と、圧
縮機内の圧力を検出する圧縮機圧力検出器１３と、圧縮
機内の温度を検出する圧縮機温度検出器１５と、室外熱
交換器３の温度を検出する室外熱交換器温度検出器１２
と、室内熱交換器７の温度を検出する室内熱交換器温度
検出器１４と、圧縮機圧力検出器１３が検出した圧縮機
内の圧力から圧縮機内飽和温度を演算する手段と、圧縮
機内の温度と、圧縮機内飽和温度と、凝縮側の熱交換器
の温度とにより圧縮機１への冷媒の寝込みを判定する手
段と、運転開始時に、圧縮機への冷媒の寝込みがあると
判定された場合は、インバータの周波数の上昇速度を下
げる手段とを備えたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、空気調和機に係
わり、圧縮機の信頼性を向上させる暖房運転時の制御に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】空気調和機の運転開始時、所定時間、圧
縮機の運転容量を低容量に制限した低容量運転を行うこ
とにより、圧縮機の軸受けの損傷を抑制するようにした
ものが、例えば特公昭６０−１８８９９号公報に開示さ
れている。

【０００３】また、運転開始時、外気温度と圧縮機の温
度差から液冷媒の圧縮機への寝込みの状態を検知して、
寝込みの状況が検出された場合圧縮機の起動運転のパタ
ーンを低容量運転に選択して所定時間運転する方法があ
った。

【０００４】さらに、クランクケースヒータへの通電時
間の長短によって寝込み状況を判断し、同様に圧縮機の
起動運転のパターンを選択する方法があった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来の空気調和機にお
いては冷凍機油は冷媒と溶け合うため、圧縮機内に液冷
媒が溜まり込んだ場合、冷凍機油が希釈されて圧縮機の
軸受けなどの摺動部に充分な油膜が確保できず焼き付き
を起こすという問題点があった。

【０００６】また、低密度非相溶油を冷凍機油とした場
合は、液冷媒の比重が冷凍機油より大きいために、圧縮
機内に液冷媒が溜まり込むと上層が冷凍機油、下層が液
冷媒になるため、圧縮機の摺動部には油が供給されず液
冷媒のみが供給されることになり油膜ができず焼き付き
を起こすという問題点があった。

【０００７】さらに、空気調和機が長時間運転されない
まま放置され、特に冬場室外機が冷えていて、室外熱交
換器と圧縮機に温度差がある場合、冷媒は液で圧縮機に
溜まる。この状態で通常の起動方法、即ち短時間に高い
周波数で圧縮機を運転すると、圧縮機内に溜まった冷媒
が摺動部に供給されるいわゆる液潤滑が行われ、潤滑不
足のため焼き付きを起こし圧縮機が損傷するという問題
点があった。

【０００８】この発明は、かかる問題点を解決するため
になされたもので、常に圧縮機摺動部への冷凍機油の供
給を確保することにより圧縮機の損傷を防止できる空気
調和機を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明に係る空
気調和機は、屋外に設けられ、外気と熱交換を行う室外
機と、室内に設けられ、室内空気と熱交換を行う室内機
と、室外機に設けられ、冷媒を圧縮し、インバータで駆
動される圧縮機と、圧縮機に設けられ、圧縮機内の圧力
を検出する圧縮機圧力検出手段と、圧縮機に設けられ、
圧縮機内の温度を検出する圧縮機温度検出手段と、室外
機に設けられ、外気と熱交換を行う室外熱交換器と、室
外熱交換器に設けられ、室外熱交換器の温度を検出する
室外熱交換器温度検出手段と、室内熱交換器に設けら
れ、室内熱交換器の温度を検出する室内熱交換器温度検
出手段と、圧縮機圧力検出手段が検出した圧縮機内の圧
力から圧縮機内飽和温度を演算する手段と、圧縮機内の
温度と、圧縮機内飽和温度と、凝縮側の前記熱交換器の
温度とにより圧縮機への冷媒の寝込みを判定する手段
と、運転開始時に、圧縮機への冷媒の寝込みがあると判
定された場合は、インバータの周波数の上昇速度を下げ
る手段とを備えたものである。

【００１０】請求項２の発明に係る空気調和機は、請求
項１記載の空気調和機において、高温高圧の液冷媒を低
温低圧の二相冷媒に減圧する、開度調整が可能な弁と、
運転開始時に、圧縮機への冷媒の寝込みがあると判定さ
れた場合は、開度調整が可能な弁の開度を、圧縮機への
吸入冷媒の湿り度を押さえるように変更する手段とを備
えたものである。

【００１１】請求項３の発明に係る空気調和機は、請求
項２記載の空気調和機において、室外機に設けられ、室
外熱交換器に送風を行う室外ファンと、室内機に設けら
れ、室内熱交換器に送風を行う室内ファンと、運転開始
時に、圧縮機の吐出圧力を低下するように、凝縮側の熱
交換器のファンを制御する手段とを備えたものである。

【００１２】請求項４の発明に係る空気調和機は、請求
項１記載の空気調和機において、圧縮機温度検出手段を
圧縮機の外側底部に取り付けたものである。

【００１３】請求項５の発明に係る空気調和機は、屋外
に設けられ、外気と熱交換を行う室外機と、室内に設け
られ、室内空気と熱交換を行う室内機と、室外機に設け
られ、冷媒を圧縮し、インバータで駆動される圧縮機
と、圧縮機に設けられ、圧縮機内の温度を検出する圧縮
機温度検出手段と、室外機に設けられ、外気と熱交換を
行う室外熱交換器と、室外熱交換器に設けられ、室外熱
交換器の温度を検出する室外熱交換器温度検出手段と、
室内熱交換器に設けられ、室内熱交換器の温度を検出す
る室内熱交換器温度検出手段と、室内機に設けられ、室
内熱交換器に送風を行う室内ファンと、運転開始時、圧
縮機内の温度と、室外熱交換器の温度とにより圧縮機へ
の冷媒の寝込みを判定する手段と、圧縮機への冷媒の寝
込みがあると判定された場合は、インバータの周波数の
上昇速度を下げる手段と、圧縮機内の温度と、凝縮側熱
交換器の温度とにより運転時の圧縮機への冷媒の寝込み
を判定する手段とを備えたものである。

【００１４】請求項６の発明に係る空気調和機は、請求
項５記載の空気調和機において、高温高圧の液冷媒を低
温低圧の二相冷媒に減圧する、開度調整が可能な弁と、
運転開始時に、圧縮機への冷媒の寝込みがあると判定さ
れた場合は、開度調整が可能な弁の開度を、圧縮機への
吸入冷媒の湿り度を押さえるように変更する手段とを備
えたものである。

【００１５】請求項７の発明に係る空気調和機は、請求
項６記載の空気調和機において、室外機に設けられ、室
外熱交換器に送風を行う室外ファンと、室内機に設けら
れ、室内熱交換器に送風を行う室内ファンと、運転開始
時に、圧縮機の吐出圧力を低下するように、凝縮側の熱
交換器のファンを制御する手段とを備えたものである。

【００１６】請求項８の発明に係る空気調和機は、請求
項６記載の空気調和機において、暖房運転時、圧縮機へ
の冷媒の寝込みがあると判定された場合は、冷媒の過冷
却度を演算し、この値によって開度調整が可能な弁の開
度を制御する手段とを備えたものである。

【００１７】

【発明の実施の形態】

実施の形態１．以下、この発明の実施の形態１を図に基
づいて説明する。図１はこの発明の実施の形態１による
空気調和機の冷媒回路図である。図において、１は低温
低圧のガス冷媒を高温高圧のガス冷媒に圧縮する圧縮
機、２は冷媒の流れを切り換える四方弁、３は冷房運転
時に高温高圧ガス冷媒を高温高圧液冷媒にかえる凝縮器
として動作する室外熱交換器、４は高温高圧の液冷媒を
低温低圧の二相冷媒にかえる減圧器、６ａと６ｂはスト
ップバルブ、７は冷房運転時に低温低圧の二相冷媒を低
温低圧のガス冷媒にかえる蒸発器として動作する室内熱
交換器、１０は室外熱交換器３に送風する室外ファン、
１１は室内熱交換器７に送風する室内ファン、１２は室
外熱交換器３の温度を検出する室外熱交換器温度検出手
段である室外熱交換器温度検出器、１３は圧縮機１のシ
ェル内の圧力を検出する圧縮機圧力検出手段である圧縮
機圧力検出器、１４は室内熱交換器７の温度を検出する
室内熱交換器温度検出手段である室内熱交換器温度検出
器、１５は圧縮機１の底部に取り付けられた冷凍機油の
温度を検出するサーミスタで構成された圧縮機温度検出
手段である圧縮機温度検出器、１６は室内制御装置で、
室外機への電源を送るためのリレー回路、冷房または暖
房の運転状況、更に室内設定温度等の情報も一括して制
御を行っている。１７は室外制御装置で、室内制御装置
１６から送られてくる信号を元に圧縮機１の運転周波数
を制御し、四方弁２の切換等も制御している。また、室
外熱交換器温度検出器１２、室内熱交換器温度検出器１
４、圧縮機温度検出器１５により温度を検出したり、及
び圧縮機圧力検出器１３によって圧力を検出したり、検
出された値を演算装置に送って演算を行なっている。ま
た、検出された各値に基づいて圧縮機運転周波数や室外
ファン回転数などの制御を行っている。

【００１８】図３はこの発明の実施の形態１による空気
調和機の圧縮機の断面図である。圧縮機内の上部にモー
タ、下部にシリンダを含む圧縮要素が収納され、底部に
冷凍機油が封入され、この冷凍機油の温度を圧縮機温度
検出器１５が検出している。また、外部にはサクション
マフラが取り付けられている。圧縮機１はインバータ駆
動で最大周波数１２０Ｈｚまで変速可能な圧縮機であ
る。また、圧縮機内は運転時高圧高温ガスで充満する高
圧式のものであり、この圧力を圧縮機圧力検出器１３が
測定する。

【００１９】次に動作を説明する。まず、冷房運転時の
冷媒の流れについて説明する。低温低圧のガス冷媒は、
圧縮機１の吸入口１ｂより圧縮要素部へ吸入され、ここ
で高温高圧のガス冷媒に圧縮され、吐出口１ａより四方
弁２に導かれる。冷房運転の場合高温高圧のガス冷媒は
室外熱交換器３へ導かれ、ここでガス冷媒は液化し、こ
の時凝縮熱を室外に放出する。更に液化した高圧の冷媒
は減圧器４により低温低圧の気液二相冷媒になり室内熱
交換器７へ導かれる。ここで室内の空気より熱を吸収し
冷媒は蒸発し低温低圧のガス冷媒となる。こうして、室
内温度は低下し、冷房運転していることになる。その後
四方弁２を通り圧縮機１の吸入口１ａへ冷媒を送り込み
冷凍サイクル運転を行う。

【００２０】次に暖房運転時の冷媒の流れについて説明
する。この場合四方弁２を切り換え冷媒の流れ方向を逆
にすることにより、室内熱交換器７に凝縮器、室外熱交
換器３に蒸発器の機能をもたすことが冷房運転時と異な
り、その他の動作は同様なため説明を省略する。

【００２１】図１で示した矢印は、実線が冷房運転時の
冷媒の流れ方向を、破線は暖房時の冷媒の流れ方向を示
している。

【００２２】図２は実施の形態１の空気調和機における
運転制御のフローチャート図である。ステップ２０で運
転開始の信号が送られると、ステップ２１で室外制御装
置１６は圧縮機圧力検出器１３、圧縮機温度検出器１
５、凝縮側の熱交換器温度検出器１２または１４により
それぞれ圧力及び温度を検出する。ステップ２２で検出
された圧力及び温度値が演算装置に送られ、圧縮機圧力
から圧縮機内飽和温度Ｔsat が求められる。ステップ２
３で凝縮側の熱交換器温度と圧縮機内飽和温度Ｔsat と
圧縮機温度とを比較して室外制御装置１６が寝込み状況
を判断する。この判定により冷媒の寝込みがないと判定
された場合は、ステップ２４で室外制御装置１６は室内
制御装置１７から送られてくる空調負荷の検出値に従い
通常の起動を行う。ステップ２３で冷媒の寝込みがある
と判定された場合は、ステップ２５で圧縮機１の周波数
上昇抑制起動を行う。ステップ２６で再び室外制御装置
１６は圧縮機圧力検出器１３、圧縮機温度検出器１５、
凝縮側の熱交換器温度検出器１２または１４によりそれ
ぞれ圧力及び温度を検出する。ステップ２７で検出され
た圧力及び温度値が演算装置に送られ、圧縮機圧力から
圧縮機内飽和温度Ｔsat が求められる。ステップ２８で
圧縮機温度と圧縮機内飽和温度Ｔsat を比較し、判定が
寝込み状況でなくなると、ステップ２９で通常の速度で
周波数を上昇させ、その後は通常制御で運転される（図
４参照）。

【００２３】冷媒ＨＣＦＣ２２と、鉱油とアルキルベン
ゼン系（ＡＢ油）との混合油とでは、油と液冷媒が互い
に溶け合う相溶の関係であり、寝込み状態が発生する
と、液冷媒により冷凍機油が希釈され、圧縮機摺動部に
充分な油膜ができないために、軸と軸受が摩耗したり焼
き付くという現象が発生していた。

【００２４】これに対しＨＦＣ冷媒は、現行冷媒ＨＣＦ
Ｃ２２で使用していた鉱油やＡＢ油の冷凍機油と互いに
溶け合わないため、圧縮機内で液冷媒と冷凍機油は二層
の状態で存在することになる。この場合、鉱油及びＡＢ
系の冷凍機油は液冷媒より軽いため、圧縮機内の液冷媒
が過多になると冷凍機油が液冷媒の上層に浮いた状態二
なる。この状態で圧縮機が起動もしくは運転すると、圧
縮機の摺動部には冷凍機油が供給されないので、圧縮機
の信頼性は低下する。

【００２５】この方法によれば、起動時の圧縮機内の温
度と圧力及び室外熱交換器の温度を検出することによ
り、圧縮機内への液冷媒の寝込み状況を精度良く把握す
ることができるため、寝込み起動時の保護制御を確実に
実施することができ、相溶性のない冷凍機油と冷媒にお
いても、軸受に対する負荷の急激な変動を抑えることが
できる。また、寝込み状況から回避できたと判断された
場合、即通常制御に移行することができるため、室温の
変動などにより快適性を損ねることなく、圧縮機の軸受
の損傷を防ぐことができる。

【００２６】実施の形態２．以下、この発明の実施の形
態２を図に基づいて説明する。図５はこの発明の実施の
形態２による空気調和機の冷媒回路図である。図におい
て、１８は開度調整可能な弁である。その他は実施の形
態１と同様である。

【００２７】実施の形態１においては寝込み状態にある
と判断した場合、起動時の周波数の上昇速度を下げて圧
縮機を運転することにより、圧縮機軸受に対する負荷変
動量を低減できるため、油膜ができないことによる寝込
み起動時の圧縮機１の損傷を防止したが、実施の形態２
では絞り機構に開度調整可能な弁１８を用い、弁の開度
を制御することにより暖房運転開始時の快適性を向上さ
せたうえで圧縮機１の損傷を防止するものである。

【００２８】図６は発明の実施の形態２の空気調和機の
制御のフローチャート図である。ステップ６０で運転開
始の信号が送られると、ステップ６１で室外制御装置１
６は圧縮機圧力検出器１３、圧縮機温度検出器１５、凝
縮側の熱交換器温度検出器１２または１４によりそれぞ
れ圧力及び温度を検出する。ステップ６２で検出された
圧力及び温度値が演算装置に送られ、圧縮機圧力から圧
縮機内飽和温度Ｔsat が求められる。ステップ６３で凝
縮側の熱交換器温度と圧縮機内飽和温度Ｔsat と圧縮機
温度とを比較して室外制御装置１６が寝込み状況を判断
する。この判定により冷媒の寝込みがないと判定された
場合は、ステップ６４で室外制御装置１６は室内制御装
置１７から送られてくる空調負荷の検出値に従い通常の
起動を行う。ステップ６３で冷媒の寝込みがあると判定
された場合は、ステップ６５で圧縮機１の周波数上昇抑
制起動を行う。さらに、ステップ６６で開度調整が可能
な弁の開度を変更する（図７参照）。ステップ６７で再
び室外制御装置１６は圧縮機圧力検出器１３、圧縮機温
度検出器１５によりそれぞれ圧力及び温度を検出する。
ステップ６８で検出された圧力及び温度値が演算装置に
送られ、圧縮機圧力から圧縮機内飽和温度Ｔsat が求め
られる。ステップ６９で圧縮機温度とＴsat ＋αとを比
較し、判定が寝込み状況でなくなると、ステップ７０で
通常の速度で周波数を上昇させ、その後は通常制御で運
転される。

【００２９】実施形態１と異なる点は寝込み状態が検出
された場合、圧縮機１の起動速度のパターンを図４に示
すような周波数上昇速度抑制制御に変化するだけでな
く、起動時の開度調整が可能な弁１８の開度を制御方法
を図７に示すように弁の開度を低く変更することにあ
る。

【００３０】特に、ＨＦＣ冷媒の冷凍機油としてＡＢ油
を使用した場合、相溶性がなく、液冷媒と冷凍機油が二
層の状態で圧縮機内に存在する。冷媒と冷凍機油が溶解
して存在する場合には、モータから発生する熱や圧縮さ
れた高温高圧のガスの熱が、冷凍機油と油に溶け込んだ
液冷媒に対し一様に与えられる。

【００３１】これに対し、二層で冷凍機油が液冷媒に浮
いた状態で存在する場合には、まず冷凍機油に熱が伝わ
り、その熱が境界面から液冷媒に一定の熱伝達率で伝わ
るため、同量の液冷媒が圧縮機内に存在した場合でも、
液冷媒が気化し圧縮機摺動部に充分な油膜が確保できる
までの時間は、冷凍機油が液冷媒に浮いた状態で二層に
なっている場合のほうが長くなる可能性がある。

【００３２】また、弁開度を絞り、蒸発圧力（圧縮機吸
入室圧力）が低下して、冷凍機油が冷媒とともに圧縮室
に吸入された場合は、相溶性が有る場合は冷凍機油は冷
媒とともに圧縮室から持ち出され易いのに比べ、冷凍機
油と冷媒とが相溶性がないないことにより吐出室での油
と液冷媒の分離性が良いため冷凍機油が圧縮機から持ち
出されにくくなる。

【００３３】このため、この方法を採った場合にも、油
上りを起こすこともなく、圧縮機１の吸入冷媒の湿り度
を押さえることができ、圧縮機１の温度の立ち上がりを
早めることができるうえ、暖房時の凝縮温度も高めるこ
とができる。このため、暖房の運転開始時の室温の上昇
を早めることができるため、快適性が確保される。

【００３４】実施の形態３．実施の形態２の制御のよう
に、開度調整可能な弁１８の開度を小さくしていくと吐
出圧力は上昇し吸入圧力は低下する。このとき吐出圧力
の上昇の速度が早い場合、熱容量の大きい圧縮機１の温
度の上昇が追従できない場合がある。この場合、圧縮機
内で吐出ガス冷媒が圧縮機１のシェルにより再凝縮され
るため、寝込み運転からの復帰が遅れる。

【００３５】その場合は、圧縮機内の圧力から求められ
た飽和温度と圧縮機の温度の関係により凝縮器側の風量
をファンモータの回転速度を制御することにより上昇さ
せて熱交換量を上げ、吐出圧力を低下させる。これによ
って圧縮機での吐出ガス冷媒が圧縮機のシェル部で再凝
縮されることを防ぐことになり、液冷媒の寝込み状態か
らより早く回避することができ圧縮機の損傷を防止する
ことができる。

【００３６】図８はこの発明の実施の形態３の空気調和
機の制御のフローチャート図である。ステップ８０で運
転開始の信号が送られると、ステップ８１で室外制御装
置１６は圧縮機圧力検出器１３、圧縮機温度検出器１
５、凝縮側の熱交換器温度検出器１２または１４により
それぞれ圧力及び温度を検出する。ステップ８２で検出
された圧力及び温度値が演算装置に送られ、圧縮機圧力
から圧縮機内飽和温度Ｔsat が求められる。ステップ８
３で凝縮側の熱交換器温度と圧縮機内飽和温度Ｔsat と
圧縮機温度とを比較して室外制御装置１６が寝込み状況
を判断する。この判定により冷媒の寝込みがないと判定
された場合は、ステップ８４で室外制御装置１６は室内
制御装置１７から送られてくる空調負荷の検出値に従い
通常の起動を行う。ステップ８３で冷媒の寝込みがある
と判定された場合は、ステップ８５で圧縮機１の周波数
上昇速度抑制起動を行う。さらに、ステップ８６で開度
調整が可能な弁の開度を変更して、液バック抑制制御を
行う。ステップ８７で再び室外制御装置１６は圧縮機圧
力検出器１３、圧縮機温度検出器１５によりそれぞれ圧
力及び温度を検出する。ステップ８８で検出された圧力
及び温度値が演算装置に送られ、圧縮機圧力から圧縮機
内飽和温度Ｔsat が求められる。ステップ８９で圧縮機
内温度とＴsat とを比較し、判定が寝込み状態の場合は
ステップ９０で凝縮側の熱交換器の風量を上昇させる。
ステップ８９で圧縮機内温度とＴsat とを比較し、判定
が寝込み状態でない場合はステップ９１で圧縮機温度と
Ｔsat ＋αとを比較し、判定が寝込み状態の場合はステ
ップ８７に戻り、判定が寝込み状況でなくなると、ステ
ップ９２へ進み通常の速度で周波数を上昇させ、その後
は通常制御で運転される。

【００３７】実施の形態４．実施の形態１〜３では、圧
縮機内の温度を測定するため、圧縮機内に圧縮機温度検
出器１５（サーミスタ）が必要で、この圧縮機温度検出
器１５が故障した場合、圧縮機を交換しなければならな
い。図９に示すように、圧縮機温度検出器１５を圧縮機
のシェルの底部に取り付けることにより、モータ等の熱
ロスの影響を受けずに圧縮機内の温度を近似的に検出で
き、圧縮機温度検出器１５が故障した場合にも圧縮機温
度検出器１５を交換するだけで、液冷媒の寝込み状態の
判断を高い精度で行うことができ、空気調和機の信頼性
をより高めることができる。

【００３８】実施の形態５．実施の形態１では、圧縮機
１に圧縮機圧力検出器１３を設け、検出された圧力から
演算装置により飽和温度を演算して求めているが、室内
熱交換器７及び室外熱交換器３の温度を測定することに
より同様の制御を行うことができる。

【００３９】図１０はこの発明の実施の形態５による空
気調和機の制御のフローチャート図である。ステップ１
００で運転開始の信号が送られると、ステップ１０１で
室外制御装置１６は室外熱交換器温度検出器１２、圧縮
機温度検出器１５によりそれぞれの温度を検出する。ス
テップ１０２で検出された室外熱交換器温度と圧縮機温
度とを比較する。室外熱交換器温度＜圧縮機温度の場合
は、ステップ１０３で室外制御装置１６は室内制御装置
１７から送られてくる空調負荷の検出値に従い通常の起
動を行う。室外熱交換器温度＞圧縮機温度の場合は、ス
テップ１０４で圧縮機１の周波数上昇速度抑制起動を行
う。ステップ１０５で凝縮側の熱交換器温度、圧縮機内
温度を検出する。ステップ１０６で室内熱交換器温度と
圧縮機温度とを比較する。凝縮側熱交換器温度＞圧縮機
内温度の場合は、ステップ１０５に戻り、凝縮側熱交換
器温度＜圧縮機温度の場合は、ステップ１０７に行き通
常制御で運転される。

【００４０】ここでは起動時の寝込みの判断を室外熱交
換器３と圧縮機１の温度差、運転時の寝込みの判断を凝
縮側熱交換器と圧縮機１の温度差により行っている点が
実施の形態１と異なる点で、この方法によれば圧力から
温度を演算する必要がないため、演算による誤差がなく
精度の高い制御を行うことができる。また、圧縮機内の
圧力検出手段を必要としないため、部品点数を減らすこ
とができ製造上の工作性が向上しさらに、コストの低減
を計ることができる。

【００４１】実施の形態６．実施の形態２では、圧縮機
１に圧縮機圧力検出器１３を設け、検出された圧力から
演算装置により飽和温度を演算して求めているが、室内
熱交換器７及び室外熱交換器３の温度を測定することに
より同様の制御を行うことができる。

【００４２】図１１はこの発明の実施の形態６による空
気調和機の制御のフローチャート図である。ステップ１
１０で運転開始の信号が送られると、ステップ１１１で
室外制御装置１６は室外熱交換器温度検出器１２、圧縮
機温度検出器１５によりそれぞれの温度を検出する。ス
テップ１１２で検出された室外熱交換器温度と圧縮機内
温度とを比較する。室外熱交換器温度＜圧縮機温度の場
合は、ステップ１１３で室外制御装置１６は室内制御装
置１７から送られてくる空調負荷の検出値に従い通常の
起動を行う。室外熱交換器温度＞圧縮機温度の場合は、
ステップ１１４で圧縮機１の周波数上昇速度抑制起動を
行う。さらに、ステップ１１５で開度調整が可能な弁の
開度を変更して、液バック抑制制御を行う。ステップ１
１６で凝縮側熱交換器温度、圧縮機内温度を検出する。
ステップ１１７で凝縮側熱交換器温度と圧縮機内温度と
を比較する。凝縮側熱交換器温度＞圧縮機内温度の場合
は、ステップ１１６に戻り、凝縮側熱交換器温度＜圧縮
機温度の場合は、ステップ１１８に進み通常制御で運転
される。

【００４３】ここでは起動時の寝込みの判断を室外熱交
換器３と圧縮機１の温度差、運転時の寝込みの判断を凝
縮側熱交換器と圧縮機１の温度差により行っている点が
実施の形態２と異なる点で、この方法によれば圧力から
温度を演算する必要がないため、演算による誤差がなく
精度の高い制御を行うことができる。また、圧縮機内の
圧力検出手段を必要としないため、部品点数を減らすこ
とができ製造上の工作性が向上しさらに、コストの低減
を計ることができる。

【００４４】実施の形態７．実施の形態３では、圧縮機
１に圧縮機圧力検出器１３を設け、検出された圧力から
演算装置により飽和温度を演算して求めているが、室内
熱交換器７及び室外熱交換器３の温度を測定することに
より同様の制御を行うことができる。

【００４５】図１２はこの発明の実施の形態７による空
気調和機の制御のフローチャート図である。ステップ１
２０で運転開始の信号が送られると、ステップ１２１で
室外制御装置１６は室外熱交換器温度検出器１２、圧縮
機温度検出器１５によりそれぞれの温度を検出する。ス
テップ１２２で検出された室外熱交換器温度と圧縮機内
温度とを比較する。室外熱交換器温度＜圧縮機温度の場
合は、ステップ１２３で室外制御装置１６は室内制御装
置１７から送られてくる空調負荷の検出値に従い通常の
起動を行う。室外熱交換器温度＞圧縮機温度の場合は、
ステップ１２４で圧縮機１の周波数上昇速度抑制起動を
行う。さらに、ステップ１２５で開度調整が可能な弁の
開度を変更して、液バック抑制制御を行う。ステップ１
２６で凝縮側熱交換器温度、圧縮機内温度を検出する。
ステップ１２７で凝縮側熱交換器温度と圧縮機内温度と
を比較する。凝縮側熱交換器温度＞圧縮機温度の場合
は、ステップ１２８で凝縮側の風量を上昇させる。凝縮
側熱交換器温度＜圧縮機内温度の場合は、ステップ１２
９で凝縮側熱交換器温度＋αと圧縮機内温度を比較す
る。凝縮側熱交換器温度＋α＜圧縮機内温度の場合はス
テップ１３０に進み通常制御で運転される。凝縮側熱交
換器温度＋α＞圧縮機温度の場合はステップ１２６に戻
る。

【００４６】ここでは起動時の寝込みの判断を室外熱交
換器３と圧縮機１の温度差、運転時の寝込みの判断を室
内熱交換器７と圧縮機１の温度差により行っている点が
実施の形態３と異なる点で、この方法によれば圧力から
温度を演算する必要がないため、演算による誤差がなく
精度の高い制御を行うことができる。また、圧縮機内の
圧力検出手段を必要としないため、部品点数を減らすこ
とができ製造上の工作性が向上しさらに、コストの低減
を計ることができる。

【００４７】実施の形態８．実施形態７では暖房運転時
に開度の制御可能な弁１８を用いファン回転数の制御を
行うことにより圧縮機内の液冷媒の寝込み状態をより早
く回避することができたが、冷媒の過冷却度を演算し、
この値によって開度の制御可能な弁１８の開度に一定の
制限を設けることにより、相溶性の低いもしくは無い油
が持ち出された場合もしくは持ち出されていた場合に
も、液管部への冷凍機油の滞留による油戻りの悪化等を
起こすことなく圧縮機１の軸受の損傷に対する信頼性を
向上させることができる。

【００４８】

【発明の効果】請求項１の発明に係る空気調和機は、圧
縮機への液冷媒の寝込みを圧縮機温度と室外熱交換器と
の温度差、または圧縮機温度と圧縮機内の圧力に対する
飽和温度との差により判断することにより、圧縮機内に
寝込んでいることを確実に判断することができる。圧縮
機への冷媒の寝込みがあると判定された場合は、運転開
始時、インバータの周波数の上昇速度を下げるように制
御するので、圧縮機の軸受に対する負荷の急激な変動を
押さえることができ、また、寝込み状態から回避できた
と判断した場合、即通常制御に移行するため、空気調和
機の快適性を損ねることなく、圧縮機の軸受の損傷を防
ぐことができる。

【００４９】請求項２の発明に係る空気調和機は、寝込
み状態が検出された場合、圧縮機の起動速度のパターン
を変化するだけでなく、開度調整が可能な弁の開度を変
更することにより、圧縮機の吸入冷媒の湿り度を押さえ
ることができ、圧縮機の温度の立ち上がりを早めること
ができるうえ、暖房時の凝縮温度も高めることができ
る。このため、暖房の運転開始時の室温の上昇を早める
ことができ、快適性が確保される。

【００５０】請求項３の発明に係る空気調和機は、凝縮
器側のファンの速度を制御することにより吐出圧力を低
下させて、圧縮機内での冷媒の再凝縮を抑制して液冷媒
の寝込み状態からより早く回避することにより圧縮機の
損傷を防止することができる。

【００５１】請求項４の発明に係る空気調和機は、圧縮
機温度検出器が故障した場合にも圧縮機温度検出器を交
換するだけで、液冷媒の寝込み状態の判断を高い精度で
行うことができ、空気調和機の信頼性をより高めること
ができる。

【００５２】請求項５〜７の発明に係る空気調和機は、
圧力から温度を演算する必要がないため、演算による誤
差がなく精度の高い制御を行うことができる。また、圧
縮機内の圧力検出手段を必要としないため、部品点数を
減らすことができ製造上の工作性が向上しさらに、コス
トの低減を計ることができる。

【００５３】請求項８の発明に係る空気調和機は、冷媒
の過冷却度を演算し、この値によって開度の制御可能な
弁の開度に一定の制限を設けることにより、相溶性の低
いもしくは無い油が持ち出された場合もしくは持ち出さ
れていた場合にも、液管部への冷凍機油の滞留による油
戻りの悪化等を起こすことなく圧縮機の軸受の損傷に対
する信頼性を向上できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態１による空気調和機の
冷媒回路図である。

【図２】 この発明の実施の形態１による空気調和機の
制御を示すフローチャート図である。

【図３】 この発明の実施の形態１による空気調和機の
圧縮機の概略を示す断面図である。

【図４】 この発明の実施の形態１による空気調和機の
圧縮機の起動制御パターン図である。

【図５】 この発明の実施の形態２による空気調和機の
冷媒回路図である。

【図６】 この発明の実施の形態２による空気調和機の
運転制御を示すフローチャート図である。

【図７】 この発明の実施の形態２による空気調和機の
開度調整可能な弁の開度を示す制御パターン図である。

【図８】 この発明の実施の形態３による空気調和機の
運転制御を示すフローチャート図である。

【図９】 この発明の実施の形態４による空気調和機の
圧縮機の概略を示す断面図である。

【図１０】 この発明の実施の形態５による空気調和機
の運転制御を示すフローチャート図である。

【図１１】 この発明の実施の形態６による空気調和機
の運転制御を示すフローチャート図である。

【図１２】 この発明の実施の形態７による空気調和機
の運転制御を示すフローチャート図である。

【符号の説明】

１ 圧縮機、２ 四方弁、３ 室外熱交換器、４ 減圧
器、７ 室内熱交換器、１０ 室外ファン、１１ 室内
ファン、１２ 室外熱交換器温度検出器、１３圧縮機圧
力検出器、１４ 室内熱交換器温度検出器、１５ 圧縮
機温度検出器、１８ 開度調整可能な弁。

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 屋外に設けられ、外気と熱交換を行う室
   外機と、 室内に設けられ、室内空気と熱交換を行う室内機と、 前記室外機に設けられ、冷媒を圧縮し、インバータで駆
   動される圧縮機と、 前記圧縮機に設けられ、該圧縮機内の圧力を検出する圧
   縮機圧力検出手段と、 前記圧縮機に設けられ、該圧縮機内の温度を検出する圧
   縮機温度検出手段と、 前記室外機に設けられ、前記外気と熱交換を行う室外熱
   交換器と、 前記室外熱交換器に設けられ、該室外熱交換器の温度を
   検出する室外熱交換器温度検出手段と、 前記室内熱交換器に設けられ、該室内熱交換器の温度を
   検出する室内熱交換器温度検出手段と、 前記圧縮機圧力検出手段が検出した前記圧縮機内の圧力
   から前記圧縮機内飽和温度を演算する手段と、 前記圧縮機内の温度と、前記圧縮機内飽和温度と、凝縮
   側の前記熱交換器の温度とにより前記圧縮機への前記冷
   媒の寝込みを判定する手段と、 運転開始時に、前記圧縮機への前記冷媒の寝込みがある
   と判定された場合は、前記インバータの周波数の上昇速
   度を下げる手段と、を備えたことを特徴とする空気調和
   機。
2. 【請求項２】 高温高圧の液冷媒を低温低圧の二相冷媒
   に減圧する、開度調整が可能な弁と、 運転開始時に、前記圧縮機への前記冷媒の寝込みがある
   と判定された場合は、前記開度調整が可能な弁の開度
   を、前記圧縮機への吸入冷媒の湿り度を押さえるように
   変更する手段と、を備えたことを特徴とする請求項１記
   載の空気調和機。
3. 【請求項３】 前記室外機に設けられ、前記室外熱交換
   器に送風を行う室外ファンと、 前記室内機に設けられ、前記室内熱交換器に送風を行う
   室内ファンと、 運転開始時に、前記圧縮機の吐出圧力を低下するよう
   に、凝縮側の前記熱交換器の前記ファンを制御する手段
   と、を備えたことを特徴とする請求項２記載の空気調和
   機。
4. 【請求項４】 前記圧縮機温度検出手段を前記圧縮機の
   外側底部に取り付けたことを特徴とする請求項１記載の
   空気調和機。
5. 【請求項５】 屋外に設けられ、外気と熱交換を行う室
   外機と、 室内に設けられ、室内空気と熱交換を行う室内機と、 前記室外機に設けられ、冷媒を圧縮し、インバータで駆
   動される圧縮機と、 前記圧縮機に設けられ、該圧縮機内の温度を検出する圧
   縮機温度検出手段と、 前記室外機に設けられ、前記外気と熱交換を行う室外熱
   交換器と、 前記室外熱交換器に設けられ、該室外熱交換器の温度を
   検出する室外熱交換器温度検出手段と、 前記室内熱交換器に設けられ、該室内熱交換器の温度を
   検出する室内熱交換器温度検出手段と、 前記室内機に設けられ、前記室内熱交換器に送風を行う
   室内ファンと、 運転開始時、前記圧縮機内の温度と、前記室外熱交換器
   の温度とにより前記圧縮機への前記冷媒の寝込みを判定
   する手段と、 前記圧縮機への前記冷媒の寝込みがあると判定された場
   合は、前記インバータの周波数の上昇速度を下げる手段
   と、 前記圧縮機内の温度と、凝縮側熱交換器の温度とにより
   運転時の前記圧縮機への前記冷媒の寝込みを判定する手
   段と、を備えたことを特徴とする空気調和機。
6. 【請求項６】 高温高圧の液冷媒を低温低圧の二相冷媒
   に減圧する、開度調整が可能な弁と、 運転開始時に、前記圧縮機への前記冷媒の寝込みがある
   と判定された場合は、前記開度調整が可能な弁の開度
   を、前記圧縮機への吸入冷媒の湿り度を押さえるように
   変更する手段と、を備えたことを特徴とする請求項５記
   載の空気調和機。
7. 【請求項７】 前記室外機に設けられ、前記室外熱交換
   器に送風を行う室外ファンと、 前記室内機に設けられ、前記室内熱交換器に送風を行う
   室内ファンと、 運転開始時に、前記圧縮機の吐出圧力を低下するよう
   に、凝縮側の前記熱交換器の前記ファンを制御する手段
   と、を備えたことを特徴とする請求項６記載の空気調和
   機。
8. 【請求項８】 暖房運転時、前記圧縮機への前記冷媒の
   寝込みがあると判定された場合は、冷媒の過冷却度を演
   算し、この値によって前記開度調整が可能な弁の開度を
   制御する手段と、を備えたことを特徴とする請求項６記
   載の空気調和機。