JPS62119366A - 冷凍装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、各組可変の圧縮機を備え、その圧縮機を低容
量運転時に定期的に高容量側に切り換えて冷媒サイクル
中の圧縮機潤滑油を回収するようにした冷ｉｌｌ！装置
に関する。

（従来の技術） 一般に、この種の容色可変型の圧縮機を備えた冷凍装置
においては、圧縮機を低容量運転させると、冷媒サイク
ル中の冷媒績ｆｌ量が減少するため、潤滑油が圧縮機に
戻り難くなり、この状態で圧縮機の低容但運転を長時間
に亘って継続すると、圧縮機の潤滑油不足によりその焼
付き等を生じることがある。

このため、従来、例えば特公昭４１３９３２号公報に開
示されているように、圧縮機の低容伍運転が一定時間継
続されると、強制的に圧ＩｉＩ機を一定時間だけ高容量
運転に切り換えていわゆる潤滑油回収運転を行わせるこ
とにより、冷媒サイクル中の冷媒の流速を高めて冷媒サ
イクル中に残存している潤滑油を圧縮機に回収するよう
にしたものが提案されている。そして、上記潤滑油回収
のための運転時間は、潤滑油を確実に回収するために長
目に設定されている。

（発明が解決しようとるす問題点） しかし、この潤滑油回収運転時は、本来は低負荷状態で
あるにも拘らず、高容邑運転が行われるので、それが長
時間継続されると、圧縮機からの吐出冷媒圧が異常に上
昇することになり、このため、圧縮機保護のための高圧
圧力開閉器等の安全Ｓ！置が作動して、不必要に運転が
停止し、冷凍装置を継続して作動し得ないという問題が
あった。

本発明は斯かる点に鑑みてなされたもので、その目的と
するところは、圧縮機の低負荷時に行われる潤滑油回収
運転を時間のみならず冷媒の吐出圧にも関連して制御す
るようにすることにより、潤滑油の回収能力をさほど犠
牲にすることなく、安全装置の作動に伴うシステムの運
転停止を防ぎ、その運転を安定して継続させるようにす
ることにある。

（問題点を解決するだめの手段） 上記の目的を達成すべく、本発明による解決手段は、第
１図に示すように、容量可変の圧縮機（１）を備えた冷
凍装置に対し、上記圧縮機（１）の低容量運転時間を積
算する運転時間積算手段（３３）と、該積粋手段（３３
）により積算された運転時間が所定時間以上に達すると
、冷媒サイクル（１８）中の圧縮機用潤滑油を回収づ゛
るよう圧縮機（１）を一定時間高容量運転させる潤滑油
回収運転制御手段（３４）とを設ける。さらに、圧縮機
（１）から吐出された冷媒の圧力が所定圧以上に上界し
たことを検出する圧力上昇検出手段（ＰＳ２）と、上記
潤滑油回収運転制御手段〈３４）により圧縮機（１）が
潤滑油回収のために高容伍運転されているときに、上記
圧力上背検出手段（ＰＳ２）の出力を受けると、圧縮機
（１）の高容量運転を強制的に終了させる潤滑油回収運
転停止手段（３５）とを設ける。

（作用） 以上の構成により、本発明では、圧縮別（１）の低容量
運転が行われると、その運転時間が運転時間積弾手段（
３３）によって積算され、その積０値が所定時間以上に
なると、潤滑油回収運転制御手段（３４）により圧縮機
（１）が強制的に一定時間だけ高容量運転に切り換えら
れて潤滑油回収運転が行われ、この圧縮機（１）の高容
盪運転により冷媒サイクル（１８）中の潤滑油が圧縮機
（１）に回収される。そして、この潤滑油回収のための
高容量運転中、圧縮機（１）から吐出された冷媒が所定
圧以上へ上界したか否かが圧力上昇検出手段（ＰＳ２）
により判定され、圧力上昇検出手段（ＰＳ２）が検出動
作したときには、その出力を受けた潤滑油回収運転停止
手段（３５）により、上記圧縮機（１）が強制的に高容
量運転状態から低容量運転状態に切り換えられて潤滑油
回収運転が停止される。

したがって、この場合、圧縮機（１）の低負荷時に行わ
れる潤滑油回収のための高言は運転が冷媒吐出圧の上昇
に伴って停止されるので、潤滑油回収運転中に安全装置
が作動することはなく、よってｒ４滑油の回収能力を犠
牲にすることなく、冷凍装置を安定して継続作動できる
ことになる。

（実施例） 以下、本発明を空気調和機に適用した実施例を第２図以
下の図面に基づいて説明する。

第２図は高層ビル等に配置されるマルチ型式の空気調和
機の冷媒配管系統を示し、（Ｘ）は室外ユニット、（Ｙ
）、（Ｙ’　）は各々所定階の一室に配置された室内ユ
ニット、＜２）は同様に所定階の一室に配置された室内
コニットであって、上室室外ユニット（Ｘ）の内部には
、後述の三方電磁弁（１９）によって容量を高低の２段
階に切換可能の圧縮機（１）と、冷房運転時に図中実線
の如く切換ねり暖房運転時に図中破線の如く切換わる四
路切換弁〈２）と、室外送風ファン（３ａ）を有する室
外熱交換器（３）と、暖房運転時に蒸発器として作用す
る室外熱交換器（３）の蒸発温度を感温筒（４ａ）で感
温して絞り程度を調整する暖房用膨張弁（４）と、アキ
ュムレータ〈５）とが主要機器として内蔵されていて、
該各機器（１）〜（５）は各々冷媒配管（８）で冷媒の
流通可能に接続されている。

一方、３台の室内ユニット（Ｙ）〜（Ｚ）は同一構成で
あり、その内部には第３図に示す如く、１台の熱交換器
（１０ａ＞、（１０ｂ）が互いに並列に接続されｎつ１
台の室内送風ファン（１０Ｃ）を有する室内熱交換器（
１０）と、冷房用キせピラリ−チューブ〈１１）と、冷
房運転時に該キャピラリーチューブ（１１）の絞り開度
を補正すると共に双方電磁弁として機能する電動弁（１
２）とが内蔵されていて、該各機器（１０）〜〈１２）
は各々冷媒配管（１５）で冷媒の流通可能に連結されて
いる。そして、同一階の１室に配置される室内ユニット
（Ｙ）、（Ｙ’　）および（Ｚ）はそれぞれ冷媒配管（
１６）、＜１６’　）により上記１台の室外ユニット（
Ｘ）に対して並列に接続されている。而して、暖房運転
時には、圧縮機（１）からの冷媒を四路切換弁く２）の
切換えにより第２図および第３図破線矢印で示す如く循
環させることにより、室外熱交換器（３）で外気から吸
熱した熱はを各室内ユニット（Ｙ）〜（Ｚ）の室内熱交
換器（１０）で室内空気に放熱することを繰返して、所
定階の１室を同時に暖房する一方、冷房運転時には、圧
縮機（１〉からの冷媒を第２図および第３図実線矢印で
示す如く循環させることにより、冷媒循環サイクルを上
記とは逆サイクルとして、所定階の１室を同時に冷房す
るようにした冷媒サイクル（１８）が構成されている。

そして、上記室外ユニット（Ｘ＞において、（１９）は
圧縮＊（１）内部をその吐出側と吸入側とに選択的に連
通切換する三方電磁弁であって、該三方電磁弁（１つ）
の図中破線で示す吐出側切換時には、圧縮ｖａ（１）か
ら吐出された冷媒の一部を直ちに圧縮機（１）内部にア
ンロードして容量制御運転を行う一方、その実線で示す
吸入側切換時には上記アンロードを停止して、圧縮機（
１）の全容量運転を行うようになされている。

尚、〈２０）は受液器であって、該受液器（２０）は暖
τ用膨張弁（４）を介設した暖房時専用流通路（２１）
の該暖ｍ用膨張弁（４）上流側に配置され、該受液器（
２０）の直上流および直下流にはそれぞれ暖房運転時に
のみ暖房時専用流通路（２１）を開く電磁弁＜２２）、
（２３）が配置されていて、暖房運転時には、室内ユニ
ットの運転台数の変化等によって生じる余剰冷媒を受液
器（２０）に溜込むとともに、冷房運転時には、該受液
器〈２０）に溜った液冷媒を逆止弁（２４）およびキャ
ビラリチコーブ（２５）を介して、四路切換弁（２）と
各室内ユニット（Ｙ）〜（Ｚ）との間の低圧側に戻すよ
うにしている。また、（３０）は圧縮機（１）からの冷
媒中より圧縮機の循環油を分離する油分離器であって、
分離された循環油はキせピラリチューブ（３１）を介し
てアキュムレータ（５）上流側に戻すようになされてい
る。また、（ＨＰＳ）は圧縮ｎ（１）保護用の高圧圧力
開閉器、（ＰＳｌ）、（ＰＳ２）は圧縮機（１）から吐
出された冷媒の圧力を検出する圧力スイッチであって、
圧力スイッチ（ＰＳｌ）は圧力値が所定値（例えば１９
ｋｌ／ｃＴｊ）以上でＯＦＦ作動するものであり、圧力
スイッチ（ＰＳ２）は圧力値が他の所定値（例えば２４
ｋｑ／、−ｊ＞以上でＯＦＦ作動するものであり、上記
圧力スイッチ（ＰＳ２）により本発明での圧力検出手段
が構成される。

上記圧縮機１１（１）の運転容量を制御する三方電磁弁
〈１９）は第４図に示すようにＣＰｔＪ等を内蔵した制
御回路く３２）により作動制御される。

この制御回路（３２）には、各室内ユニット（Ｙ）〜（
Ｚ）のリモー１〜コン１〜ロール装置（図示せず〉から
の運転制御信号と、上記高圧圧力開閉器（１」ＰＳ）お
よび圧力スイッチ（ＰＳｌ＞、（ＰＳ２）の各出力信号
とが入力されている。

ここで、上記制御回路（３２）の作動を第５図に示ずフ
ローチャートに基づいて説明する。先ず、ステップＳ＋
で潤滑油回収運転判定フラグＡＭＦがＡＭＦ＝１か否か
、つまり圧縮機（１）が潤滑油回収のために高容量運転
状態にあるか否かを判定し、判定がＡＭＦ＝０のＮｏの
とぎには、ステップＳ２に進／νで、潤滑油回収運転条
件判定フラグＡＭＦ’がＡＭＦ’　＝１か否かを判定し
て潤滑油回収運転条件の成立の有無を確認する。この判
定がＡＭＦ’　＝ＯのＮＯのときには、ステップＳ３に
進んで、圧縮機く１）の運転中は「１」にセットされる
圧縮機運転判定フラグＣＯＦがＣ０Ｆ−１か否かを判定
し、この判定がＣ０Ｆ＝１のＹＥのときには、ステップ
Ｓ４において、圧縮機（１）の低容量運転中（アンロー
ド運転中）に「１」にセットされるアンロード運転判定
フラグ１、Ｊ　Ｌ　ＦがＵＬＦ−１か否かを判定する。

この判定がＵＬＦ＝１のＹＥＳのときには、ステップＳ
５に進んで、アンロード積弊タイマＴＭ７をカウント開
始させ、次のステップＳ６で潤滑油回収運転タイマＴＭ
ＩＯをリセットしたのち、ステップ＄７で上記アンロー
ド積算タイマＴＭ７によって積算された圧縮機（１）の
低容量運転時間が３時間に達したか否かを判定する。こ
の判定がＹＥＳのときには、ステップＳ８において、上
記潤滑油回収運転条件判定フラグＡＭＦ’を「１」にセ
ットして、各室内ユニット（Ｙ）〜（Ｚ）に潤滑油回収
運転条件中の成立信号を送った後、ステップＳ９で上記
タイマＴＭ７をリセットする。

また、上記ステップ＄２での判定がＡＭＦ’　＝１のＹ
ＥＳのとき、またはステップ８３．８７の判定がＮｏで
あるときには、ステップＳ１４において各室内ユニット
（Ｙ）〜（Ｚ）から例えば室内送風ファン（１０１の停
止等により潤滑油回収許可信号が入力されたか否かを判
定し、この判定がＮＯのときには次の制御に移るが、Ｙ
　Ｅ　ＳのときにはステップＳ　＋ｓで上記潤滑油回収
運転フラグ八ＭＦをＡＭＦ＝１にセットして、三方電磁
弁（１９）の切換えにより圧縮ｔａ（１〉を全容量運転
させる。

さらに、上記ステップＳ４での判定がＵＬＦ＝○のＮｏ
のときには、ステップＳ　＋ｏに進んで上記タイマＴＭ
１０をカウント開始させたのち、ステップＳ＋１でタイ
マＴＭ１０によるカウント時間が３分に達したか否かを
判定する。この判定がＮ。

のときには、上記ステップＳＨに進む一方、ＹＥＳのと
きには、ステップＳＩ２．３１３でそれぞれタイマＴＭ
７．ＴＭ１０をりけットしたのち次の制御に進む。

一方、上記ステップＳ１での判定がＡＭＦ＝１のＹＥＳ
であるとき、つまり潤滑油運転中であるときには、ステ
ップＳ　１６に進んで、高容量運転タイマＴＭ８をカウ
ント開始させ、次のステップＳ１７でそのタイマＴＭ８
のカウント時間が３分経過したか否かを判定する。この
判定がＹＥＳのときにはステップＳ　＋ｓにおいて上記
フラグＡＭＦをＡＭＦ−０にリセットし、三方電磁弁（
１９）の切換えにより圧縮機（１）の全容量運転を停止
させて潤滑油回収運転を終了させるとともに、次のステ
ップＳ　＋ｓで上記タイマＴＭ８をリセットする。

また、上記ステップＳ　１７での判定がＮＯのときには
ステップＳ　ｔｏに進んで上記フラグＣＯＦがＣ０Ｆ＝
１にあるか否かを判定し、この判定がＣ０Ｆ＝ＯのＮｏ
のどきには、ステップ＄２１で上記タイマＴＭ８のカウ
ントをストップさせる。一方、判定がＣ０Ｆ＝１のＹＥ
Ｓのときには、ステップＳ２２に進んで、上記圧力検出
手段としての圧力スイッチ（ＰＳ２）の０Ｎ−ＯＦＦ動
作動作窓し、圧力スイッチ（ＰＳ２）が吐出冷媒圧の低
下（例えば１９ｋａ／ｃ＝＋を以下）によってＯＮ動作
しているときにはそのまま次の制御に移る一方、冷媒吐
出圧の所定°圧（２４ｋ（］／ａＪ）以上の上昇により
圧力スイッチ（ＰＳ２）がＯＦＦ動作しているときには
、上記ステップ５Ｉ８１Ｓ１９に進んで潤滑油回収運転
を終了する。

よって、上記の制御フローにおいて、ステップＳ５によ
り、圧縮機（１）の低容量運転時間を積算するようにし
た運転時間積算手段（３３）が構成される。また、ステ
ップＳ２　、８７　、　Ｓａ　、　Ｓ詩、Ｓ１５〜Ｓ　
＋ａにより、上記Ｖｉ算千手段３３）により積算された
圧縮機（１）の低容量運転時間が３時間以上に達すると
、冷媒サイクルく１８）中の圧縮機潤滑油を回収するよ
う圧縮機（１）を一定時間の３分間だけ高容量運転させ
るようにした潤滑油回収運転制御手段（３４）が構成さ
れる。

さらに、ステップＳ　＋ａ　＋　８２２により、上記潤
滑油回収運転制御手段（３４）により圧縮機（１）が高
容量運転されているときには、上記圧力スイッチ（ＰＳ
２）の出力を受けると、圧縮機（１）の高容量運転を強
制的に終了させるようにした潤滑油回収運転停止手段（
３５）が構成される。

したがって、上記実施例においては、空気調和機の冷房
あるいは暖房運転中、三方電磁弁（１９）の第１図破線
の如き切換えによる圧縮機（１）の低容量運転時の運転
時間が運転時間積算手段（３３）により積算され、この
積算値が３時間に達すると、潤滑油回収運転制御手段（
３４）により圧゛縮機（１）が３分間だけ高容量運転さ
れ、このことにより、冷媒サイクル（１８〉での冷媒循
環量が増大し、その冷媒サイクル（１８）に低容量運転
中に溜まっていた潤滑油が冷媒とともに圧縮機（１）に
吸入されて回収される。

この潤滑油の回収運転中、圧縮機（１）から吐出される
冷媒の吐出圧が所定圧（’２４ｋａ／ｃｊ）以上に上昇
すると、そのことを検出した圧力スイッチ（ＰＳ２）の
ＯＦＦ動作に伴って、上記圧縮機（１）の高容量運転が
停止されて圧縮機（１）がもとの低容量運転時態に戻さ
れ、潤滑油回収運転が終了する。

すなわち、潤滑油回収のために圧縮機（１）が高容量運
転されていても、冷媒吐出圧が所定圧（２４ｋ（１／Ｃ
Ｉｊ）以上に１弄すると、高圧圧力開閉器（ＨＰＳ）が
作動する前に潤滑油回収運転が停止されるので、潤滑油
回収を良好に行いながら、空気調和機を不必要に停止さ
せることなく安定して継続させることができる。

尚、上記実施例では、空気調和機に適用した場合を説明
したが、本発明は他の冷凍装置に対しても適用すること
ができるのは言うまでもない。

（発明の効果） 以上の如く、本発明によれば、容量可変の圧縮機を備え
た冷凍装置に対し、圧縮機の低容量運転の積算値が所定
時間以上に達すると、圧縮機を一定時間だけ高容量運転
させて冷媒サイクル中の圧縮機潤滑油を回収づるととも
に、その潤滑油回収運転中に圧縮機の吐出冷媒圧が所定
圧以上に上昇すると、圧縮機のａＩ潤滑油回収運転強制
的に停止させるようにしたことにより、圧縮機の潤滑油
回収運転による潤滑油回収能力を犠牲にすることなく、
潤滑油回収運転中に安全装置が作動するのを防いで、冷
凍装置を継続して作動させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を示すブロック図である。 第２図ないし第５図は本発明の実施例を示し、第２図は
冷媒配管系統図、第３図は室内ユニットの内部構成を示
す冷媒配管系統図、第４図は制御系のブロック図、第５
図は制御回路の作動を示すフローチャート図である。 （Ｘ）・・・室外ユニット、（Ｙ）、（Ｙ’　　＞。 （Ｚ）・・・室内ユニット、（１）・・・圧縮機、（１
８）・・・冷媒サイクル、（１９）・・・三方電磁弁、
（３３〉・・・運転時間積算手段、〈３４）・・・潤滑
油回収運転中り１１手段、（３５）・・・潤滑油回収運
転停止手段。 特　許　出　願　人　　ダイキン工業株式会社代　　　
　　理　　　　　人　　　　前　　　　１）　　　　　
　弘第３図 Ｙ（室内ユニ９ト）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）容量可変の圧縮機（１）と、該圧縮機（１）の低
   容量運転時間を積算する運転時間積算手段（３３）と、
   該積算手段（３３）により積算された運転時間が所定時
   間以上に達すると冷媒サイクル（１８）中の圧縮機潤滑
   油を回収するよう圧縮機（１）を一定時間高容量運転さ
   せる潤滑油回収運転制御手段（３４）とを備えた冷凍装
   置において、圧縮機（１）から吐出された冷媒の圧力が
   所定圧以上に上昇したことを検出する圧力上昇検出手段
   （ＰＳ２）と、上記潤滑油回収運転制御手段（３４）に
   より圧縮機（１）が潤滑油回収のために高容量運転され
   ているときに、上記圧力上界検出手段（ＰＳ２）の出力
   を受けると、圧縮機（１）の高容量運転を強制的に終了
   させる潤滑油回収運転停止手段（３５）とを設けたこと
   を特徴とする冷凍装置。