JPH10292950A - 冷凍装置の油戻し運転制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 圧縮機の発停が頻繁に繰り返される運転条件
下であっても、圧縮機の信頼性を低下させることのない
油戻し運転制御を行う。 【解決手段】 コントローラは、圧縮機をＯＮ−ＯＦＦ
制御する。圧縮機が一時停止した場合には、停止時の運
転状態が油戻し運転か否かを判定する（ステップＳＴ
１）。通常運転時に停止した場合には、再起動後の通常
運転時間の設定を８時間に維持する（ステップＳＴ
４）。油戻し運転中に停止した場合には、再起動後の通
常運転時間を２時間に設定変更する（ステップＳＴ
３）。油戻し運転中に一時停止したときは、再起動後に
通常運転行うことにより、圧縮機に大量の油が流入する
ことを防止するとともに、２時間の通常運転の後に油戻
し運転を行うことにより、確実に油を回収する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、冷媒回路内の潤滑
油を圧縮機に回収する油戻し運転を行うように構成され
た冷凍装置の油戻し運転制御装置に係り、特に、圧縮機
の発停が頻繁に行われるような運転条件であっても、圧
縮機の信頼性を損なうことのない油戻し運転制御装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、冷房運転または暖房運転等の
冷凍運転を所定時間行った後に、冷媒回路に滞留した油
を圧縮機に強制的に回収するいわゆる油戻し運転を行う
冷凍装置が知られている。

【０００３】このような冷凍装置の油戻し運転制御装置
として、例えば、特開昭６３−７３０５２号公報に開示
されているように、冷凍運転を７〜８時間の一定時間連
続して行った後に、油戻し運転を３分間行うものが知ら
れている。

【０００４】それに加えて、冷凍装置によっては、サー
モスタット等により圧縮機のＯＮ−ＯＦＦ制御を行うも
のがある。

【０００５】従来の油戻し運転制御装置では、油戻し運
転中にＯＮ−ＯＦＦ制御により圧縮機が一時的に停止し
た場合、再起動時には、次のような運転を行っていた。
すなわち、確実な油回収を行うために、再起動時には、
直ちに油戻し運転を再開するようにしていた。しかも、
油戻し運転を最初から行うようにしていた。つまり、再
起動後、直ちに油戻し運転を３分間行なうようにしてい
た。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、冷凍機の設
置環境や運転状態によっては、圧縮機の発停が頻繁に繰
り返されることがある。例えば、冷房または暖房負荷の
小さい部屋に、容量の大きい空気調和装置が設置された
場合には、圧縮機の発停が頻繁に行われやすい。

【０００７】このような場合、従来の油戻し運転では、
圧縮機の発停の度ごとに、油戻し運転が行われることに
なる。そのため、油戻し運転が何度も繰り返され、累積
的に油戻しが長時間行われることになる。

【０００８】しかし、油戻し運転においては油とともに
液冷媒が圧縮機に吸入されるので、油戻し運転を長時間
行うと、大量の液冷媒が圧縮機に吸入されることにな
る。そのため、圧縮機の発停が頻繁に繰り返される運転
条件下では、過湿りにより圧縮機の信頼性を低下させる
おそれがあった。

【０００９】本発明は、かかる点に鑑みてなされたもの
であり、その目的とするところは、圧縮機の発停が頻繁
に繰り返される運転条件下であっても、圧縮機の信頼性
を低下させることのない油戻し運転制御装置を提供する
ことにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、油戻し運転中に圧縮機が一時停止した場
合に、再起動時には、直ちに油戻し運転を再開するので
はなく、冷凍運転を所定時間行った後に開始することと
した。

【００１１】具体的には、請求項１に記載の発明が講じ
た手段は、冷凍運転の他に、冷媒回路(20)内の潤滑油を
圧縮機(1)に回収する油戻し運転を行うように構成され
た冷凍装置の油戻し運転制御装置において、冷凍運転を
第１所定時間(T1)行うと、油戻し運転を予め設定された
油回収時間(TO)の間実行する油戻し運転手段(43)と、上
記油戻し運転手段(43)の油戻し運転中に圧縮機(1)が停
止したときは、該油戻し運転手段(43)の油戻し運転制御
を終了させ、次に圧縮機(1)が起動したときには、冷凍
運転を上記第１所定時間(T1)よりも短い第２所定時間(T
2)行った後に油戻し運転を実行するように変更信号を該
油戻し運転手段(43)に出力する油戻し変更手段(46)とを
備えている構成としたものである。

【００１２】上記発明特定事項により、油戻し運転中に
圧縮機(1)がサーモＯＦＦ制御等により一時的に停止し
た場合であっても、再起動後には、冷凍運転が行われる
ため、油戻し運転が累積的に長時間行われることはな
い。従って、圧縮機(1)に大量の液冷媒が流れ込むこと
はなく、圧縮機(1)の信頼性は低下しない。また、再起
動後の冷凍運転は、通常の第１所定時間(T1)よりも短い
第２所定時間(T2)だけ行うので、油戻し運転が行われな
い状態が長時間続くことはなく、冷媒回路の油は確実に
回収される。

【００１３】請求項２に記載の発明が講じた手段は、請
求項１に記載の冷凍装置の油戻し運転制御装置におい
て、油戻し変更手段(46)は、冷凍運転が第２所定時間(T
2)行われた後に油戻し運転が所定の油回収時間(TO)行わ
れたときは、冷凍運転を第１所定時間(T1)行った後ごと
に油戻し運転を実行するように油戻し運転手段(43)を再
設定する構成としたものである。

【００１４】上記発明特定事項により、油戻し運転中に
圧縮機(1)が一時停止したときは、再起動後に冷凍運転
が第２所定時間行われた後に油戻し運転が行われる一
方、油戻し運転中に圧縮機(1)の一時停止がなく、所定
時間(TO)の油戻し運転が終了したときは、冷凍運転が第
１所定時間行われることになる。その結果、圧縮機(1)
の発停に応じて、油戻し運転の間隔が好適化されること
になる。

【００１５】請求項３に記載の発明が講じた手段は、冷
凍運転の他に、冷媒回路(20)内の潤滑油を圧縮機(1)に
回収する油戻し運転を行うように構成された冷凍装置の
油戻し運転制御装置において、圧縮機(1)をＯＮ−ＯＦ
Ｆ制御するＯＮ−ＯＦＦ制御手段(42)と、冷凍運転の運
転時間を計数する冷凍運転時間計数手段(44)と、油戻し
運転の油回収時間を計数する油戻し運転時間計数手段(4
5)と、上記冷凍運転時間計数手段(44)及び油戻し運転時
間計数手段(45)から運転時間の情報を受けるとともに、
冷凍運転を予め設定された所定時間(T1,T2)行うと、油
戻し運転を所定の油回収時間(TO)の間実行する油戻し運
転手段(43)と、上記油戻し運転手段(43)の油戻し運転が
所定の油回収時間(TO)行われたときは、冷凍運転の運転
時間を第１所定時間(T1)に設定する一方、油戻し運転中
にＯＮ−ＯＦＦ制御手段(42)が圧縮機(1)をＯＦＦにし
たときは、油戻し運転手段(43)の油戻し運転制御を終了
させ、次にＯＮ−ＯＦＦ制御手段(42)が圧縮機(1)をＯ
Ｎにしたときに、冷凍運転の運転時間を第１所定時間(T
1)よりも短い第２所定時間(T2)に設定するように変更信
号を油戻し運転手段(43)に出力する油戻し変更手段(46)
とを備えている構成としたものである。

【００１６】上記発明特定事項により、ＯＮ−ＯＦＦ制
御手段(42)により圧縮機(1)が一時的にＯＦＦにされる
ことなく油戻し運転が所定時間(TO)行われた後には、冷
凍運転が第１所定時間(T1)行われる。一方、油戻し運転
中にＯＮ−ＯＦＦ制御手段(42)により圧縮機(1)が一時
的にＯＦＦにされたときは、再びＯＮにされた後、冷凍
運転が第２所定時間(T2)行われる。また、冷凍運転が第
１または第２所定時間(T1,T2)行われた後には、油戻し
運転が所定の油回収時間(TO)の間行われる。従って、油
戻し運転が累積的に長時間行われることはなく、また、
油戻し運転が行われない状態が長時間続くこともない。
つまり、圧縮機(1)の発停に応じて、油戻し運転の間隔
が好適化されることになり、圧縮機(1)の信頼性が向上
する。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。

【００１８】−空気調和装置(30)の構成− 図１に示すように、本発明を適用した空気調和装置(30)
は、冷媒回路(20)及びコントローラ(40)を備えている。

【００１９】冷媒回路(20)は、圧縮機(1)、四路切換弁
(2)、室外側熱交換器(3)、室外側電子膨張弁(4)、レシ
ーバ(5)、複数の室内側電子膨張弁(6,6,…)、複数の室
内側熱交換器(7,7,…)、及びアキュムレータ(8)が配管
(21)によって接続されて構成されている。複数の室内側
電子膨張弁(6,6,…)及び室内側熱交換器(7,7,…)は、互
いに並列に設けられ、それぞれが室内ユニット(U2,U2,
…)に収納されて各部屋に設置されている。一方、圧縮
機(1)、四路切換弁(2)、室外側熱交換器(3)、室外側電
子膨張弁(4)、レシーバ(5)、及びアキュムレータ(8)
は、室外ユニット(U1)に収納されている。

【００２０】圧縮機(1)の吐出側配管には、圧縮機(1)の
吐出冷媒の圧力を検出する高圧センサ(11)が設けられ、
吸入側配管には、圧縮機(1)の吸入冷媒の圧力を検出す
る低圧センサ(12)が設けられている。

【００２１】また、圧縮機(1)の吐出側配管には、圧縮
機(1)の吐出冷媒の温度を検出する吐出温度センサ(13)
が取り付けられている。圧縮機(1)の吸入側配管には、
圧縮機((1)の吸入冷媒の温度を検出する吸入温度センサ
(15)が取り付けられている。室内側電子膨張弁(6)と室
内側熱交換器(7)との間には、第１温度センサ(14)が設
けられ、室内側熱交換器(7)と四路切換弁(2)との間に
は、第２温度センサ(16)が設けられている。

【００２２】各室内ユニット(U2)には、室内の空気温度
を検出する室温センサ(17)が設置されている。

【００２３】そして、上記の各圧力センサ(11),(12)及
び各温度センサ(13),(14),(15),(16),(17)は、コントロ
ーラ(40)に接続されている。コントローラ(40)は、各圧
力センサ(11),(12)及び各温度センサ(13),(14),(15),(1
6),(17)の圧力情報及び温度情報を受け取り、圧縮機(1)
の容量や室外側電子膨張弁(4)の開度等を調整すること
により、空気調和装置(30)の運転を制御する。また、圧
縮機(1)のＯＮ−ＯＦＦ制御をも行う。なお、このコン
トローラ(40)は、本発明でいうところの油戻し運転制御
装置を構成している。

【００２４】以下、この油戻し運転制御装置たるコント
ローラ(40)について説明する。

【００２５】−コントローラ(40)の構成− 図２に示すように、コントローラ(40)は、ＯＮ−ＯＦＦ
スイッチ(41)、ＯＮ−ＯＦＦ制御手段(42)、運転制御手
段(43)、冷凍運転時間計数手段たる通常運転タイマー(4
4)、油戻し運転時間計数手段たる油戻し運転タイマー(4
5)、及び油戻し変更手段(46)を備えている。

【００２６】ＯＮ−ＯＦＦスイッチ(41)は、ＯＮ−ＯＦ
Ｆ制御手段(42)からの制御信号を受けて、主電源(50)か
ら圧縮機(1)への入力電源をＯＮ／ＯＦＦするスイッチ
である。

【００２７】ＯＮ−ＯＦＦ制御手段(42)は、室温センサ
(17)からの情報を受け取り、所定の制御方法に基づいて
圧縮機(1)の運転を起動または停止させるか否かを判断
し、発停の信号をＯＮ−ＯＦＦスイッチ(41)に伝達す
る。

【００２８】通常運転タイマー(44)は、本発明でいうと
ころの冷凍運転、つまり冷房運転または暖房運転等の通
常運転の運転時間を計数する。

【００２９】一方、油戻し運転タイマー(45)は、油戻し
運転の運転時間を計数する。

【００３０】油戻し運転手段となる運転制御手段(43)
は、油戻し変更手段(46)から、設定時間の情報を受け取
る。つまり、通常運転を何時間行った後に油戻し運転を
開始するかについての情報、及び油戻し運転を何分間行
った後に通常運転を開始するかについての情報を受け取
る。そして、通常運転タイマー(44)から通常運転時間の
情報を受け取り、設定時間になったときに、通常運転を
終了して油戻し運転を開始する。また、油戻し運転タイ
マー(45)から油戻し運転の運転時間情報を受け取り、所
定の油回収時間(TO)である４分間が経過したときに、油
戻し運転を終了させて、通常運転を開始する。

【００３１】油戻し変更手段(46)は、運転制御手段(43)
から運転状態、つまり空気調和装置(30)は通常運転また
は油戻し運転のいずれの運転を行っているかについての
情報を受け取る。また、ＯＮ−ＯＦＦ制御手段(42)か
ら、圧縮機(1)が一時停止したこと、つまりＯＦＦ情報
を受け取る。そして、圧縮機(1)が一時停止したときの
運転状態が通常運転の場合は、設定時間を第１所定時間
(T1)である８時間に維持する一方、運転状態が油戻し運
転の場合には、設定時間を第２所定時間(T2)に変更す
る。第２所定時間(T2)は第１所定時間(T1)よりも短い時
間であり、本実施形態では２時間に設定されている。ま
た、圧縮機(1)が一時停止することなく油戻し運転が終
了したときは、設定時間を第１所定時間(T1)に設定す
る。

【００３２】−油戻し運転制御− 次に、図３に示すフローチャートに基づいて、油戻し運
転制御について説明する。

【００３３】まず、空気調和装置(30)が起動され、通常
運転が行われる。このとき、設定時間は第１所定時間(T
1)である８時間に設定されている。

【００３４】そして、ステップＳＴ１において、ＯＮ−
ＯＦＦ制御により圧縮機(1)の運転がＯＦＦにされたか
否か、つまり、一時的に停止されたか否かが判定され
る。

【００３５】そして、圧縮機(1)が一時的に停止した場
合には、ステップＳＴ２に進み、停止時の運転状態が判
定される。

【００３６】停止時の運転状態が油戻し運転である場合
には、ステップＳＴ３に進み、設定時間が第２所定時間
(T2)である２時間に設定変更される。一方、停止時の運
転状態が通常運転である場合には、ステップＳＴ４に進
み、設定時間は第１所定時間(T1)である８時間に維持さ
れる。

【００３７】このようにして、油戻し運転の設定時間が
定められ、所定の設定時間(T1,T2)が経過した時点で、
油戻し運転が開始される。

【００３８】−油戻し運転制御の実施例− 次に、図４（ａ）〜（ｃ）を参照しながら、本空気調和
装置(30)による油戻し運転の運転例を説明する。

【００３９】図４（ａ）に示す運転例は、結果的にＯＮ
−ＯＦＦ制御が行われなかった場合の例である。つま
り、圧縮機(1)の一時停止がなかった場合である。本例
では、空気調和装置(30)は、起動後、通常運転(A)を８
時間行った後、油戻し運転(B)を４分間行っている。そ
して、油戻し運転(B)の終了後、再び通常運転(A)を行っ
ている。

【００４０】図４（ｂ）に示す運転例は、通常運転(A)
中に圧縮機(1)が一時停止した場合の例である。本例で
は、空気調和装置(30)の起動後、通常運転(A)が６時間
行われた後、圧縮機(1)の一時停止が起こっている。そ
して、圧縮機(1)の発停を繰り返した後、空気調和装置
(30)は、通常運転(A)の運転時間が積算して８時間に達
した時点で油戻し運転(B)を開始している。その後、油
戻し運転(B)を４分間行った後、再び通常運転(A)を行っ
ている。

【００４１】図４（ｃ）に示す運転例は、油戻し運転
(B)中に圧縮機(1)が一時停止した場合の例である。本例
では、８時間の通常運転(A)後、油戻し運転(B)は所定の
４分間行われることなく、３分間しか行われていない。
つまり、油戻し運転(B)が開始されてから３分後に、圧
縮機(1)は一時停止している。その後、圧縮機(1)は再起
動され、空気調和装置(30)は通常運転(A)を２時間行っ
ている。そして、２時間の通常運転(A)の後、油戻し運
転(B)を４分間行っている。その後は、通常運転(A)を８
時間行っている。

【００４２】−油戻し運転制御の効果− このように、本空気調和装置(30)における油戻し運転制
御によれば、油戻し運転中に圧縮機(1)が一時停止され
たとしても、再起動時には通常運転を行う。そのため、
圧縮機(1)が頻繁に発停される運転状態であっても、油
戻し運転を連続して行うことはない。その結果、油とと
もに大量の液冷媒が圧縮機(1)に吸入されることを防止
することができる。

【００４３】また、上記再起動後には、通常運転を２時
間行った後に、油戻し運転を行う。つまり、再起動後の
通常運転は、通常の８時間よりも短い２時間だけ行われ
る。このように、通常よりも短い間隔で次回の油戻し運
転を行うようにしているので、油の回収が行われない状
態が長時間続くことはなく、油を確実に回収することが
できる。

【００４４】従って、圧縮機(1)の発停に応じて、油戻
し運転の間隔を好適化することができ、圧縮機(1)の信
頼性を向上させることができる。その結果、空気調和装
置(30)の信頼性を向上させることができる。

【００４５】−変形例− なお、上記の通常運転の設定時間、つまり第１所定時間
(T1)及び第２所定時間(T2)は、８時間及び２時間に限定
されるものではなく、各空気調和装置の特性や設置環境
に応じて任意に設定することができる。また、油戻し運
転を行う所定の油回収時間(TO)についても同様に、任意
に設定することができる。

【００４６】本発明でいうところの冷凍装置は、狭義の
冷凍装置に限られず、ヒートポンプ式空気調和装置、冷
房専用機、暖房専用機、冷蔵装置等を含む広い意味での
冷凍装置である。従って、上記の油戻し運転制御の適用
対象は、空気調和装置(30)に限定されるものではない。

【００４７】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、以下の
ような効果が発揮される。

【００４８】請求項１に記載の発明によれば、圧縮機の
発停が頻繁に行われる運転条件下であっても、再起動後
には冷凍運転が行われるため、油戻し運転が累積的に長
時間行われることはない。従って、潤滑油とともに大量
の液冷媒が流れ込むことを確実に防止することができ、
圧縮機の信頼性を向上させることができる。また、再起
動後の冷凍運転の運転時間は通常よりも短いので、油戻
し運転が行われない状態が長時間続くことはなく、冷媒
回路の油を確実に回収することができる。そのため、圧
縮機の油不足を確実に防止することができ、圧縮機の信
頼性を向上させることができる。

【００４９】請求項２に記載の発明によれば、圧縮機が
一時停止することなく油戻し運転を終了したときは冷凍
運転を第１所定時間行う一方、油戻し運転中に圧縮機が
一時停止したときは冷凍運転を第２所定時間行うので、
圧縮機の発停に応じて、油戻し運転の間隔を好適化する
ことができる。

【００５０】請求項３に記載の発明によれば、油戻し運
転を長時間行うことがないので、圧縮機に大量の油が流
れ込むことを防止することができるとともに、油戻し運
転が行われない状態が長時間続くこともないので、油を
確実に回収することができる。従って、圧縮機の発停に
応じて油戻し運転の間隔を好適化することができ、圧縮
機の信頼性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】空気調和装置の冷媒回路図である。

【図２】コントローラの構成図である。

【図３】油戻し運転制御のフローチャートである。

【図４】（ａ）〜（ｃ）は、油戻し運転の運転例であ
る。

【符号の説明】

(1) 圧縮機 (2) 四路切換弁 (3) 室外側熱交換器 (4) 室外側電子膨張弁 (6) 室内側電子膨張弁 (7) 室内側熱交換器 (17) 室温センサ (40) コントローラ (41) ＯＮ−ＯＦＦスイッチ (42) ＯＮ−ＯＦＦ制御手段 (43) 運転制御手段 (44) 通常運転タイマー (45) 油戻し運転タイマー (46) 時間設定手段 (50) 主電源

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 冷凍運転の他に、冷媒回路(20)内の潤滑
   油を圧縮機(1)に回収する油戻し運転を行うように構成
   された冷凍装置の油戻し運転制御装置において、 冷凍運転を第１所定時間(T1)行うと、油戻し運転を予め
   設定された油回収時間(TO)の間実行する油戻し運転手段
   (43)と、 上記油戻し運転手段(43)の油戻し運転中に圧縮機(1)が
   停止したときは、該油戻し運転手段(43)の油戻し運転制
   御を終了させ、次に圧縮機(1)が起動したときには、冷
   凍運転を上記第１所定時間(T1)よりも短い第２所定時間
   (T2)行った後に油戻し運転を実行するように変更信号を
   該油戻し運転手段(43)に出力する油戻し変更手段(46)と
   を備えていることを特徴とする冷凍装置の油戻し運転制
   御装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の冷凍装置の油戻し運転
   制御装置において、 油戻し変更手段(46)は、冷凍運転が第２所定時間(T2)行
   われた後に油戻し運転が所定の油回収時間(TO)行われた
   ときは、冷凍運転を第１所定時間(T1)行った後ごとに油
   戻し運転を実行するように油戻し運転手段(43)を再設定
   することを特徴とする冷凍装置の油戻し運転制御装置。
3. 【請求項３】 冷凍運転の他に、冷媒回路(20)内の潤滑
   油を圧縮機(1)に回収する油戻し運転を行うように構成
   された冷凍装置の油戻し運転制御装置において、 圧縮機(1)をＯＮ−ＯＦＦ制御するＯＮ−ＯＦＦ制御手
   段(42)と、 冷凍運転の運転時間を計数する冷凍運転時間計数手段(4
   4)と、 油戻し運転の油回収時間を計数する油戻し運転時間計数
   手段(45)と、 上記冷凍運転時間計数手段(44)及び油戻し運転時間計数
   手段(45)から運転時間の情報を受けるとともに、冷凍運
   転を予め設定された所定時間(T1,T2)行うと、 油戻し運転を所定の油回収時間(TO)の間実行する油戻し
   運転手段(43)と、 上記油戻し運転手段(43)の油戻し運転が所定の油回収時
   間(TO)行われたときは、冷凍運転の運転時間を第１所定
   時間(T1)に設定する一方、油戻し運転中にＯＮ−ＯＦＦ
   制御手段(42)が圧縮機(1)をＯＦＦにしたときは、油戻
   し運転手段(43)の油戻し運転制御を終了させ、次にＯＮ
   −ＯＦＦ制御手段(42)が圧縮機(1)をＯＮにしたとき
   に、冷凍運転の運転時間を第１所定時間(T1)よりも短い
   第２所定時間(T2)に設定するように変更信号を油戻し運
   転手段(43)に出力する油戻し変更手段(46)とを備えてい
   ることを特徴とする冷凍装置の油戻し運転制御装置。