JPS635655B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、低外気温時に暖房能力を向上させる
冷媒加熱器を具備したヒートポンプ式冷凍サイク
ルからなる空気調和機における冷媒加熱運転途中
の冷媒抜き制御に関するものである。

従来例の構成とその問題点 一般に、この種の空気調和機において、冷媒加
熱運転時に室外熱交換器に冷媒を流すと風および
外気温の影響により放熱されて暖房能力がダウン
しかつ室外熱交換器に冷媒およびオイルが溜つて
くるため冷凍サイクルの安定化が図れない等の欠
点がある。このため、室外熱交換器に冷媒を通さ
ず、さらには室外熱交換器に溜つている冷媒およ
びオイルを冷媒加熱運転の開始と同時に一定時間
抜きとつて室内熱交換器へ溜め、冷媒量およびオ
イル量を一定にたもつて冷凍サイクルの安定化を
行なうための冷媒抜き制御を行うようにしてい
る。ところで従来では、冷媒加熱運転開始時のみ
冷媒抜き制御を実施していたが、運転時間が長く
なると室外熱交換器に冷媒を流さないようにして
いる弁から冷媒およびオイルが徐々に室外熱交換
器へ流れ込み、徐々に冷凍サイクル中の冷媒およ
びオイルが少なくなつて圧縮機が異常をきたすよ
うになる。

またこのような圧縮機が異常をきたす兆候を知
る方法として、冷凍サイクル中の温度、圧力を検
知し、再度冷媒抜きを実施する方法があるが、こ
の場合室外熱交換器へ冷媒加熱運転時の冷凍サイ
クル中の冷媒およびオイルを一切通さず、直に室
外熱交換器内の冷媒およびオイルを抜きとつてい
た。しかし、この方法によると冷媒は抜きとるこ
とができてもオイルが抜きとりにくいという欠点
があつた。これは、長時間オイルが室外熱交換器
内で溜つていたため、オイルの温度が低くなつて
粘度の状態が悪くなり、オイルが抜きとりにくく
なるためであつた。

室外熱交換器内にオイルが残つたまま冷凍サイ
クル運転を続けると、圧縮機の摺動部が摩耗し、
さらには焼付き等を生じさせ冷凍サイクル運転の
継続が不可能となる等の問題があつた。

発明の目的 本発明は、上記従来例の問題点を解決するもの
で、冷凍サイクル中の循環冷媒量を適切に保つと
共に、オイルが圧縮機に戻り圧縮機の摺動部を摩
耗もしくは焼損させることがないようにしたもの
である。

発明の構成 本発明は、冷媒加熱運転時に、切換弁を切換
え、圧縮機からの吐出冷媒が室外熱交換器から室
内熱交換器側へ流れるオイル回収運転を所定時間
行うようにし、室外熱交換器内に溜つていた冷媒
およびオイルと冷凍サイクル中を循環していた冷
媒およびオイルとを混合させて、融和をはかり、
そののち室外熱交換器内の冷媒抜き制御を実施さ
せるようにしたものである。

実施例の説明 以下、本発明の一実施例を第１図及び第２図を
用いて説明する。

同図において、１は圧縮機、２は四方切換弁、
３は室内熱交換器、４は減圧機構、５は冷房時に
冷媒を通す逆止弁、６は室外熱交換器、７は逆止
弁で、これらは順次接続され、環状の冷凍サイク
ルを構成している。８は冷媒加熱運転時と冷房運
転時の冷媒の流れを変える開閉弁で、一端は前記
室内熱交換器３と減圧機構４の間に接続され、他
端には、前記圧縮機１への戻り管を加熱する気化
式冷媒加熱器９が接続されている。この気化式冷
媒加熱器９の中には水等の熱媒体９ａおよび前記
熱媒体９ａを加熱する加熱装置が設けられてい
る。この加熱装置において、１５は燃焼用フア
ン、１６は回転板、１７は前記燃焼用フアン１５
および前記回転板１６と連動したモータである。
１８は前記回転板１６に液体燃料が散布されるよ
うに設けた配管、１９は前記配管１８の中を流れ
る液体燃料の供給を制御する開閉弁で、２０はヒ
ータで、２１は点火プラグで、２２は排気口であ
る。１０は圧縮機１の吐出側と吸入側との間を連
結した開閉弁である。１１，１２はそれぞれ室内
送風機、室外送風機である。２３は前記気化式冷
媒加熱器の一部に設けた温度検出装置である。そ
してこれらを同図に示すごとく環状に連結するこ
とにより冷凍サイクルを構成している。ここで２
４は圧縮機１、室内送風機１１、室外送風機１
２、四方切換弁２、開閉弁８，１０，１９、モー
タ１７、点火プラグ２１、ヒータ２０を制御する
コントロール装置で、それぞれリレーによつて第
２図に示す如く接続されている。すなわち、圧縮
機１、四方切換弁２、開閉弁８，１０、室内送風
機１１、室外送風機１２、モータ１７、開閉弁１
９、ヒータ２０、点火プラグ２１はそれぞれリレ
ー接点１ａ，２ａ，８ａ，１０ａ，１１ａ，１２
ａ，１７ａ，１９ａ，２０ａ，２１ａに直列接続
され、これらの直列回路が互いに並列接続されて
いる。

上記構成において、冷房運転時は、圧縮機１か
ら吐出された冷媒は、四方切換弁２、室外熱交換
器６、逆止弁５、減圧機４、室内熱交換器３、四
方切換弁２、逆止弁７を通り圧縮機１に戻るとい
う冷凍サイクルを構成する。

次に前記気化式冷媒加熱器９を用いた冷媒加熱
運転を行なう場合、冷媒は圧縮機１、四方切換弁
２、室内熱交換器３、開閉弁８、気化式冷媒加熱
器９へ流入して圧縮機１へ戻る冷凍サイクルと、
圧縮機１から開閉弁１０を通り圧縮機１へ戻る冷
凍サイクルの二つのサイクルを構成する。ただし
冷媒加熱運転の場合は、逆止弁５，７により冷媒
は室外熱交換器６を通らない。また冷媒加熱運転
と同時にヒータ２０部が一定以上の温度に上昇す
るまで通電させる。

ここで、気化式冷媒加熱器９を用いた冷媒加熱
運転開始時、安定した冷凍サイクルを得るため、
室外熱交換器に溜つた冷媒およびオイルを抜き取
ることを必要とする。この冷媒抜きの制御方法
は、まず開閉弁８，１０を一定時間閉じることに
より、室外熱交換器６に溜つた冷媒は四方切換弁
２、逆止弁７、圧縮機１を通つて四方切換弁２、
室内熱交換器３を通つたところで、開閉弁８、逆
止弁５により冷媒はそれ以上は流れず結局室内熱
交換器３の内部に溜る。また気化式冷媒加熱器９
内に溜つていた冷媒も同様に室内熱交換器３の内
部に溜る。この冷媒抜き制御が終了してからモー
タ１７が運転して燃焼用フアン１５が、回転板１
６が回転し、同時に開閉弁１９が開いて配管１８
から液体燃料が回転板１６に流れて撹拌され、霧
状態になつたところで、ヒータ２０により気化さ
れ、点火プラグ２１によつて着火される。

通常、冷媒加熱運転の時間が短い場合は、運転
開始時の冷媒抜き制御をすることで、冷凍サイク
ル運転に異常を生じさせることがないようにでき
る。

ところが、冷媒加熱運転の時間が長くなると、
室外熱交換器６へ冷媒およびオイルを流さないよ
うにしている逆止弁５，７から徐々に室外熱交換
器６へ冷媒およびオイルが流入し冷凍サイクル中
を循環している冷媒およびオイルが不足してく
る。コントロール装置２４により、冷媒加熱運転
開始から第１の設定時間（約２時間）ごとに開閉
弁１０を閉じ、四方切換弁２を切換える。これに
より冷媒は圧縮機１、四方切換弁２、室外熱交換
器６、逆止弁５、減圧機構４を通つたのち二つに
分かれて、一方は開閉弁８、気化式冷媒加熱器９
を通り圧縮機１に戻り、他の一方は室内熱交換器
３、四方切換弁２、逆止弁７を通り圧縮機１へ戻
るという二つの冷凍サイクルを構成する。

その結果、室外熱交換器６に溜つていた低温状
態の冷媒およびオイルは、冷媒加熱運転時に循環
していた冷媒およびオイルと混合されることにな
り冷媒およびオイルが安定化され、オイルの粘度
の状態がよくなる。このような状態をコントロー
ル装置２４により第２の設定時間（約１分間）に
なるまで実施したのち、開閉弁８，１０を閉じ、
四方切換弁２を冷媒加熱運転サイクルに切換え
て、室外熱交換器６の冷媒およびオイルを室内熱
交換器３へ溜める冷媒抜き制御をし、その後冷媒
加熱運転を継続させる。

このように、コントロール装置２４によつて、
冷媒加熱運転開始から一定時間ごとに、冷凍サイ
クルを切換えて室外熱交換器６に冷媒およびオイ
ルを短時間流したのち冷媒抜き制御をすることに
より、室外熱交換器６に溜つた冷媒およびオイル
が、冷媒加熱運転の冷凍サイクル中にスムーズに
回収され、安定した冷凍サイクル運転が継続でき
る。

発明の効果 上記実施例より明らかなように本発明における
空気調和機の運転制御方法は、冷媒加熱運転時
に、切換弁を切換え、圧縮機からの吐出冷媒が室
外熱交換器から室内熱交換器側へ流れるオイル回
収運転を所定時間行うようにしたもので、このオ
イル回収運転により、冷媒加熱運転時に室外熱交
換器内に溜つた冷媒およびオイルを冷凍サイクル
中に回収することができる。その結果、前記室外
熱交換器に溜つた冷媒およびオイルはスムーズに
回収され、特にオイルは冷媒加熱運転時の冷凍サ
イクル中のオイルと混合されることにより短時間
のうちに回収される。したがつて、圧縮機内部の
オイル量が確保されるので、摺動部の摩耗がな
く、電動機コイルの焼損を防ぐことができ、安定
した冷凍サイクルが得られ、さらには、短時間の
うちに冷媒およびオイルが回収されることによ
り、室内熱交換器からの放熱が短時間降下するだ
けですむため、室温を降下させず暖房フイーリン
グをそこなうことがない等の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における暖房運転制
御方法にて制御される空気調和機の冷凍サイクル
図、第２図は同空気調和機の一部電気回路図であ
る。 １……圧縮機、２……四方切換弁、３……室内
熱交換器、４……減圧機、５……逆止弁、６……
室外熱交換器、７……逆止弁、９……気化式冷媒
加熱器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 圧縮機、切換弁、室内熱交換器、減圧装置、
   冷房運転時に冷媒を流す逆止弁、室外熱交換器を
   環状に連結して冷凍サイクルを構成し、さらにこ
   の冷凍サイクルに、一端が開閉弁を介して前記室
   内熱交換器と減圧装置の間に接続され、他端が前
   記圧縮機の吸入側に接続された冷媒加熱器を設
   け、さらに冷媒加熱運転時に前記開閉弁を開放
   し、室内熱交換器からの冷媒を冷媒加熱器へ流し
   てこの冷媒加熱器で冷媒を加熱し、さらにオイル
   回収運転時に、前記切換弁を切換えかつ前記開閉
   弁を閉じ、前記圧縮機からの吐出冷媒が室外熱交
   換器から室内熱交換器側へ流れるようにし、この
   オイル回収運転を前記冷媒加熱運転前に所定時間
   行うようにした空気調和機の運転制御方法。