KR20120065398A

KR20120065398A - 공기 조화기

Info

Publication number: KR20120065398A
Application number: KR1020127009251A
Authority: KR
Inventors: 츠카사 가사기; 세이지 히라마츠; 데츠오 츠지
Original assignee: 미츠비시 쥬고교 가부시키가이샤
Priority date: 2010-01-25
Filing date: 2011-01-07
Publication date: 2012-06-20
Also published as: CN102575884A; US9285148B2; EP2530407A4; WO2011089938A1; EP2530407A1; ES2655533T3; EP2530407B1; JP2011149659A; CN102575884B; KR101297972B1; JP5484930B2; EP2530407B8; US20120192581A1

Abstract

오일 리턴 조건이 충족되었을 때, 소정의 냉매 사이클에 의해 압축기(10)의 회전수 및 팽창 밸브(31)의 개방도 등을 제어하여 오일 리턴 운전을 실행하는 오일 리턴 운전 제어부(40)를 구비하고 있는 공기 조화기(1)에 있어서, 외기 온도가 상승하여, 외기 온도 센서(44)에 의한 검출값이 설정값 보다 높은 상태가 소정 시간 계속되었을 때, 오일 리턴 운전 제어부(40)를 거쳐서 강제적으로 오일 리턴 운전을 실시하는 높은 외기 온도 오일 리턴 운전 수단(43)을 구비하고, 상기 높은 외기 온도 오일 리턴 운전 수단(43)에 의해 강제적으로 오일 리턴 운전을 실시한 후에는, 오일 리턴 운전을 일정 시간 금지하도록 하고 있다.

Description

공기 조화기{AIR CONDITIONER}

본 발명은, 냉매 회로측에 유출된 윤활유를 회수하여, 압축기내에 소정량의 윤활유를 확보하는 오일 리턴 운전을 실행하는 오일 리턴 운전 제어부를 구비하고 있는 공기 조화기에 관한 것이다.

빌딩 등의 공기 조절에 이용되는 멀티형 공기 조화기에서는, 복수대의 실내기와 실외기를 접속하는 냉매 배관의 길이가 길어진다. 이 때문에, 공기 조화기의 운전 중에, 압축기로부터 냉매 회로측에 냉매를 따라 유출된 윤활유가 냉매 회로측에 체류하기 쉬워져, 압축기 측에서 윤활유가 부족한 사태에 빠지기 쉽다. 그래서, 이러한 공기 조화기에 있어서는, 압축기로부터 냉매 회로측에 유출된 윤활유를 압축기내에 회수하기 위해, 공기 조화기의 운전 시간을 적산하고 소정 시간마다, 혹은 압축기로부터의 윤활유의 유출량을 산출하고, 그것이 소정량에 도달한 것을 검출하여, 오일 리턴 운전을 실행하도록 하고 있다(예를 들면, 특허 문헌 1, 2 참조).

이 오일 리턴 운전은, 일반적으로 냉동 사이클을 냉방 사이클로 하고, 실내기측의 냉방용 팽창 밸브를 개방으로 하는 동시에, 압축기의 회전수를 높여 냉매의 순환량 및 유속을 증대시키는 것에 의해 실행되고 있다. 이것에 의해, 열교환기나 냉매 배관 등의 냉매 회로 중에 체류되어 있던 윤활유를 냉매와 함께 압축기에 회수하도록 하고 있다.

한편, 원래 압력이 높은 상태로 운전되고 있을 때에, 오일 리턴 운전으로 전환되면, 압축기의 회전수 상승에 의해 냉매 순환량이 증가되므로, 고압이 급격하게 상승하는 일이 있다. 이와 같이, 고압이 과도적으로 이상 상승했을 경우, 고압 보호용의 고압 압력 센서가 작동하여, 고압 컷에 의해 압축기가 이상 정지해 버릴 우려가 있다. 그래서, 오일 회수 조건의 성립시, 그 때의 운전 조건에 따라, 토출 가스를 바이패스 시켜 냉매 순환량을 저감하거나, 실외 팬에 의해 응축 능력을 증대하거나 하는 것에 의해, 고압의 이상 상승을 억제하도록 한 기술이 특허 문헌 3에 나타나 있다.

일본 특허 공개 제 2009－257759 호 공보 일본 특허 공개 제 2005－351598 호 공보 일본 특허 공개 제 1995－72654 호(일본 특허 제 2035389 호) 공보

그렇지만, 공기 조화기가 외기 온도가 매우 높아지는 지역에서 사용된 경우나 실외기가 열이 나기 쉬운 장소에 설치됨으로써 주위 온도가 이상 상승하거나 했을 경우에는, 오일 리턴 운전으로 전환하여 압축기의 회전수가 상승하면, 냉매의 압력도 상승하고 고압 압력 스위치의 설정값을 초과해 버려, 오일 리턴 운전이 성립하지 않는 일이 있다. 이 때문에, 윤활유를 회수할 수 없는 채, 장시간 운전이 계속되는 일이 있어, 압축기내의 윤활유량이 감소하여, 압축기가 윤활유 고갈에 의해 고장날 우려가 있다는 과제가 있다. 특허 문헌 1 내지 3은, 이러한 높은 외기 온도에 의한 오일 리턴 운전의 장시간에 걸쳐 불성립을 해소 할 수 있는 것은 아니었다.

본 발명은, 이와 같은 사정을 감안하여 이루어진 것으로서, 비정상인 높은 외기 온도에 의한 오일 리턴 운전의 장시간에 걸쳐 불성립을 해소하고, 압축기의 윤활유 고갈에 의한 손상을 방지할 수 있는 공기 조화기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기한 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 공기 조화기는, 이하의 수단을 채용한다.

즉, 본 발명에 따르는 공기 조화기는, 오일 리턴 조건이 충족되었을 때, 소정의 냉매 사이클에 의해 압축기 회전수 및 팽창 밸브 개방도 등을 제어하고 오일 리턴 운전을 실행하는 오일 리턴 운전 제어부를 구비하고 있는 공기 조화기에 있어서, 외기 온도가 상승하고, 외기 온도 센서에 의한 검출값이 설정값보다 높은 상태가 소정 시간 계속되었을 때, 상기 오일 리턴 운전 제어부를 거쳐서 강제적으로 오일 리턴 운전을 실시하는 높은 외기 온도 오일 리턴 운전 수단을 구비하여, 상기 높은 외기 온도 오일 리턴 운전 수단에 의해 강제적으로 오일 리턴 운전을 실시한 후에는, 오일 리턴 운전을 일정 시간 금지하도록 한 것이다.

본 발명에 의하면, 오일 리턴 조건이 충족되었을 때, 오일 리턴 운전을 실행하는 오일 리턴 운전 제어부를 구비하고 있는 공기 조화기에 있어서, 외기 온도가 상승하고, 외기 온도 센서에 의한 검출값이 설정값보다 높은 상태가 소정 시간 계속되었을 때, 오일 리턴 운전 제어부를 거쳐서 강제적으로 오일 리턴 운전을 실시하는 높은 외기 온도 오일 리턴 운전 수단을 구비하고, 해당 높은 외기 온도 오일 리턴 운전 수단에 의해 강제적으로 오일 리턴 운전을 실시한 후에는, 오일 리턴 운전을 일정 시간 금지하도록 하고 있기 때문에, 외기 온도가 설정값 보다도 높은 상태가 소정 시간 계속되었을 때, 더욱 온도 상승하여 고압 컷에 의해 오일 리턴 운전이 불성립(곤란)되는 상태에 빠지기 전에, 미리 높은 외기 온도 오일 리턴 운전 수단에 의해 강제적으로 오일 리턴 운전을 실시하는 것에 의해, 그 이후의 일정 시간은 오일 리턴 운전을 실행하지 않아도 공기 조화기를 계속하여 운전하는 것이 가능해진다. 따라서, 비정상인 고온에 의해 오일 리턴 운전이 불성립된 채 장시간 운전이 계속됨으로써 압축기내의 윤활유량이 감소하여, 압축기가 윤활유 고갈이 되고 손상되는 사태를 확실히 회피할 수가 있어 공기 조화기의 신뢰성을 높일 수가 있다.

본 발명의 공기 조화기에 있어서는, 상기의 공기 조화기에 대하여, 상기 오일 리턴 운전의 일정 시간 금지 중에는, 상기 설정값 이상의 외기 온도 재검출에 의한 강제 오일 리턴 운전 및 상기 오일 리턴 조건 검출에 의한 오일 리턴 운전이 모두 금지되는 것이 바람직하다.

이 구성에 의하면, 오일 리턴 운전의 일정 시간 금지 중에는, 설정값 이상의 외기 온도 재검출에 의한 강제 오일 리턴 운전 및 오일 리턴 조건 검출에 의한 오일 리턴 운전이 모두 금지되기 때문에, 높은 외기 온도 오일 리턴 운전 수단을 거쳐서 강제적으로 오일 리턴 운전을 실시한 후에는, 일정한 시간, 설정값 이상의 외기 온도 재검출에 의한 강제 오일 리턴 운전 및 오일 리턴 조건 검출에 의한 오일 리턴 운전을 금지해 두는 것에 의해, 필요없는 오일 리턴 운전의 반복을 방지할 수가 있다. 따라서, 오일 리턴 운전을 실행하는 것에 의한 공기 조절 운전의 중단을 최소한으로 억제하여 쾌적성을 유지할 수가 있다.

또한, 본 발명의 공기 조화기에 있어서는, 상술의 어느 하나의 공기 조화기에 대하여, 외기 온도가 상기 설정값을 하회한 경우, 상기 오일 리턴 운전의 일정 시간 금지가 해제되는 것이 바람직하다.

이 구성에 의하면, 외기 온도가 설정값을 하회한 경우, 오일 리턴 운전의 일정 시간 금지가 해제되기 때문에, 외기 온도가 설정값을 하회하고, 오일 리턴 운전의 일정 시간 금지가 해제되면, 통상의 오일 리턴 운전 제어가 복귀되어, 소정의 오일 리턴 조건이 충족되었을 때에 오일 리턴 운전을 실행되게 된다. 따라서, 종전으로부터의 오일 리턴 운전 기능을 유지한 채, 높은 외기 온도 환경하에의 대응이 가능해져, 공기 조화기의 설치 영역을 확장할 수 있다.

또한, 본 발명의 공기 조화기에 있어서는, 상술의 어느 하나의 공기 조화기에 있어서, 적어도 상기 높은 외기 온도 오일 리턴 운전 수단에 의한 강제적인 오일 리턴 운전의 실시시에는, 냉매 압력 상승에 수반하는 고압 보호값을 소정값만큼 높이는 고압 보호값 변경 수단을 구비하고 있는 것이 바람직하다.

이 구성에 의하면, 적어도 높은 외기 온도 오일 리턴 운전 수단에 의한 강제적인 오일 리턴 운전의 실시시에, 냉매 압력 상승에 수반하는 고압 보호값을 소정값만큼 높이는 고압 보호값 변경 수단을 구비하고 있기 때문에, 높은 외기 온도 환경하에서 압축기 회전수를 상승시켜 오일 리턴 운전을 실행하면, 고압이 상승하기 쉬워, 고압 압력 스위치가 작동하여, 고압 컷에 의해 압축기가 이상 정지해 버릴 우려가 있지만, 고압 보호값 변경 수단을 거쳐서 고압 보호값을 소정값만큼 높게 변경함으로써, 고압 컷에 의한 압축기의 이상 정지를 방지하고, 오일 리턴 운전을 강제적으로 실시하는 것이 가능해진다. 따라서, 높은 외기 온도 환경하에 설치해도 확실히 오일 리턴 운전을 실시할 수가 있어, 압축기가 윤활유 고갈이 되는 사태를 회피하고 공기 조화기의 신뢰성을 높일 수 있다. 또한, 고압 보호값 변경 수단에 의한 고압 보호값의 변경은, 높은 외기 온도 오일 리턴 운전 수단에 의해 강제적으로 오일 리턴 운전을 실행할 때 뿐만 아니라, 오일 리턴 조건이 충족되었을 때의 통상의 오일 리턴 운전시에도, 동일하게 실시하도록 하여도 좋다.

본 발명에 의하면, 외기 온도가 설정값보다 높은 상태가 소정 시간 계속되었을 때, 더욱 온도 상승하여 고압 컷에 의해 오일 리턴 운전이 불성립되는 상태에 빠지기 전에, 미리 높은 외기 온도 오일 리턴 운전 수단에 의해 강제적으로 오일 리턴 운전을 실시하는 것에 의해, 그 이후의 일정 시간은 오일 리턴 운전을 실행하지 않아도 공기 조화기를 계속하여 운전하는 것이 가능해지기 때문에, 비정상인 고온에 의해 오일 리턴 운전이 불성립된 채 장시간 운전이 계속됨으로써 압축기내의 윤활유량이 감소하고, 압축기가 윤활유 고갈이 되어 손상되는 사태를 확실히 회피할 수가 있어 공기 조화기의 신뢰성을 높일 수가 있다.

도 1은 발명의 일실시형태에 따른 공기 조화기의 냉매 회로도,
도 2는 도 1에 도시하는 공기 조화기에 있어서의 오일 리턴 운전시의 제어 흐름도이다.

이하, 본 발명의 일실시형태에 대해, 도 1 및 도 2를 참조하여 설명한다.

도 1에는, 본 발명의 일실시형태에 따른 공기 조화기의 냉매 회로도가 도시되고, 도 2에는, 그 오일 리턴 운전시의 제어 흐름도가 나타나 있다. 본 실시형태에 있어서는, 공기 조화기(1)로서 1대의 실외기(2)에 복수대의 실내기(3A, 3B)가 병렬로 접속되어 있는 멀티형의 공기 조화기(1)가 나타나 있다. 복수대의 실내기(3A, 3B)는, 실외기(2)로부터 도출되는 가스측 배관(4) 및 액측 배관(5)의 사이에 분기기(6)를 거쳐서 서로 병렬로 접속되어 있다.

실외기(2)는, 냉매를 압축하는 인버터 구동의 압축기(10)와, 냉매 가스 중으로부터 윤활유를 분리하는 오일 분리기(11)와, 냉매의 순환방향을 전환하는 사방 전환 밸브(12)와, 냉매와 외기를 열교환시키는 실외 열교환기(13)와, 실외 열교환기(13)와 일체적으로 구성되어 있는 과냉각 코일(14)과, 난방용 팽창 밸브(EEVH; 15)와 액냉매를 저장하는 리시버(16)와 액냉매에 과냉각을 부여하는 과냉각 열교환기(17)와 과냉각 열교환기(17)로 분류되는 냉매량을 제어하는 과냉각용 팽창 밸브(EEVSC; 18)와, 압축기(10)에 흡입되는 냉매 가스로부터 액분(液分)을 분리하고, 가스분만을 압축기(10)측에 흡입시키는 어큐뮬레이터(19)와, 가스측 조작 밸브(20)와, 액측 조작 밸브(21)를 구비하고 있다.

실외기(2)측의 상기 각 기기는, 냉매 배관(22)을 거쳐서 공지와 같이 접속되어, 실외측 냉매 회로(23)를 구성하고 있다. 또한, 실외기(2)에는, 실외 열교환기(13)에 대하여 외기를 송풍하는 실외 팬(24)이 마련되어 있다. 또한, 오일 분리기(11)와 압축기(10)의 흡입 배관 사이에는, 오일 분리기(11)내에서 토출 냉매 가스로부터 분리된 윤활유를 소정량씩 압축기(10)측으로 되돌리기 위한 오일 리턴 회로(25)가 마련되어 있다.

가스측 배관(4) 및 액측 배관(5)은, 실외기(2)의 가스측 조작 밸브(20) 및 액측 조작 밸브(21)에 접속되는 냉매 배관이며, 현장에서의 설치 시공시에, 실외기(2)와 그것에 접속되는 복수대의 실내기(3A, 3B) 사이의 거리에 따라, 그 배관 길이가 설정되도록 되어 있다. 가스측 배관(4) 및 액측 배관(5)의 도중에는, 적절한 수의 분기기(6)가 마련되고, 해당 분기기(6)를 거쳐서 적절 대수의 실내기(3A, 3B)가 접속되어 있다. 이것에 의해, 밀폐된 1계통의 냉동 사이클(냉매 회로)(7)이 구성되어 있다.

실내기(3A, 3B)는, 실내 공기를 냉매와 열교환시켜 실내의 공기 조절하게 하는 실내 열교환기(30)와, 냉방용 팽창 밸브(EEVC; 31)와 실내 열교환기(30)를 거쳐서 실내 공기를 순환시키는 실내 팬(32)과, 실내 컨트롤러(33)를 구비하고 있고, 실내측의 분기 가스측 배관(4A, 4B) 및 분기 액측 배관(5A, 5B)을 거쳐서 분기기(6)에 접속되어 있다.

상기의 멀티형 공기 조화기(1)에 있어서, 냉방 운전은, 이하와 같이 실행된다.

압축기(10)에서 압축되어 토출된 고온 고압의 냉매 가스는, 오일 분리기(11)에서 냉매 중에 포함되어 있는 윤활유가 분리된다. 그 후, 냉매 가스는, 사방 전환 밸브(12)에 의해 실외 열교환기(13)측에 순환되고, 실외 열교환기(13)에서 실외 팬(24)에 의해 송풍되는 외기와 열교환되어 응축 액화된다. 이 액냉매는, 과냉각 코일(14)에서 더욱 냉각된 후, 난방용 팽창 밸브(15)를 통과하여, 리시버(16)내에 일단 저장된다.

리시버(16)에서 순환량이 조정된 액냉매는, 과냉각 열교환기(17)를 지나 액냉매 배관측이 유통되는 과정에서, 액냉매 배관으로부터 분류되고, 과냉각용 팽창 밸브(EEVSC; 18)에서 단열 팽창된 냉매와 열교환되어 과냉각도가 부여된다. 이 액냉매는, 액측 조작 밸브(21)를 지나 실외기(2)로부터 액측 배관(5)으로 도출되고, 또한 액측 배관(5)으로 도출된 액냉매는, 분기기(6)를 거쳐서 각 실내기(3A, 3B)의 분기 액측 배관(5A, 5B)으로 분류된다.

분기 액측 배관(5A, 5B)으로 분류된 액냉매는, 각 실내기(3A, 3B)에 유입되어 냉방용 팽창 밸브(EEVC; 31)에서 단열 팽창되고, 기액 2상 흐름이 되어 실내 열교환기(30)에 유입된다. 실내 열교환기(30)에서는, 실내 팬(32)에 의해 순환되는 실내 공기와 냉매가 열교환되고, 실내 공기는 냉각되어 실내의 냉방에 제공된다. 한편, 냉매는 가스화되어 분기 가스측 배관(4A, 4B)을 지나 분기기(6)에 도달하고, 다른 실내기로부터의 냉매 가스와 가스측 배관(4)에서 합류된다.

가스측 배관(4)에서 합류된 냉매 가스는, 다시 실외기(2)로 되돌아와, 가스측 조작 밸브(20), 사방 전환 밸브(12)를 지나, 과냉각 열교환기(17)로부터의 냉매 가스와 합류된 후, 어큐뮬레이터(19)에 도입된다. 어큐뮬레이터(19)에서는, 냉매 가스 중에 포함되어 있는 액분이 분리되고, 가스분만이 압축기(10)에 흡입된다. 이 냉매는, 압축기(10)에서 다시 압축되어, 이상 사이클을 반복하는 것에 의해 냉방 운전을 한다.

한편, 난방 운전은, 이하와 같이 실행된다.

압축기(10)에 의해 압축되어 토출된 고온 고압의 냉매 가스는, 오일 분리기(11)에서 냉매 중에 포함되어 있는 윤활유가 분리된 후, 사방 전환 밸브(12)를 거쳐서 가스측 조작 밸브(20)측에 순환된다.

해당 냉매는, 가스측 조작 밸브(20), 가스측 배관(4)을 지나 실외기(2)로부터 도출되며, 또한 분기기(6), 실내측의 분기 가스측 배관(4A, 4B)을 거쳐 복수대의 실내기(3A, 3B)에 도입된다.

실내기(3A, 3B)에 도입된 고온 고압의 냉매 가스는, 실내 열교환기(30)에서 실내 팬(32)을 거쳐서 순환되는 실내 공기와 열교환되고, 실내 공기는 가열되어 실내의 난방에 제공된다. 실내 열교환기(30)에서 응축된 액냉매는, 냉방용 팽창 밸브(EEVC; 31), 분기 액측 배관(5A, 5B)을 지나 분기기(6)에 도달하여, 다른 실내기로부터의 냉매와 합류된 후, 액측 배관(5)을 거쳐서 실외기(2)로 되돌려진다. 또한, 난방시, 실내기(3A, 3B)에서는, 응축기로서 기능하는 실내 열교환기(30)의 냉매 출구 온도(이하, 열교출구 온도라 함) 또는 냉매 과냉각도가 제어 목표값이 되도록, 냉방용 팽창 밸브(EEVC; 31)의 개방도가 실내 컨트롤러(33)를 거쳐서 제어되도록 되어 있다.

실외기(2)로 되돌아온 냉매는, 액측 조작 밸브(21)를 지나 과냉각 열교환기(17)에 도달하고, 냉방시의 경우와 마찬가지로 과냉각이 부여된 후, 리시버(16)에 유입되고, 일단 저류되는 것에 의해 순환량이 조정된다. 이 액냉매는, 난방용 팽창 밸브(EEVH; 15)에 공급되어 단열 팽창된 후, 과냉각 코일(14)을 지나 실외 열교환기(13)에 유입된다.

실외 열교환기(13)에 있어서는, 실외 팬(24)을 거쳐서 송풍되는 외기와 냉매가 열교환되고, 냉매는 외기로부터 흡열하여 증발 가스화된다. 해당 냉매는, 실외 열교환기(13)로부터 사방 전환 밸브(12)를 지나, 과냉각 열교환기(17)로부터의 냉매 가스와 합류된 후, 어큐뮬레이터(19)에 도입된다. 어큐뮬레이터(19)에서는, 냉매 가스 중에 포함되어 있는 액분이 분리되고 가스분만이 압축기(10)에 흡입되며, 압축기(10)에서 다시 압축된다. 이상의 사이클을 반복하는 것에 의해 난방 운전이 실행된다.

빌딩 등의 공기 조절에 적용되는 멀티형의 공기 조화기(1)에서는, 실외기(2)와 실내기(3A, 3B) 사이의 냉매 배관 길이가 매우 길어진다. 이 때문에, 압축기(10)로부터 냉동 사이클(냉매 회로)(7)측에 냉매에 수반되어 유출된 윤활유가 냉동 사이클(냉매 회로)(7)내에 체류하기 쉬워, 압축기(10)측에서 윤활유가 부족한 사태에 빠지기 쉽다. 그래서, 압축기(10)로부터 냉동 사이클(냉매 회로)(7)측에 유출된 윤활유를 압축기(10)내에 회수하기 때문에, 공기 조화기(1)의 운전을 계속하는 것에 의해, 소정의 오일 리턴 조건이 충족되었을 때, 오일 리턴 운전을 실행하도록 하고 있다.

이 오일 리턴 운전은, 오일 리턴 조건이 충족되었을 때, 오일 리턴 운전 제어부(40)에 의해, 사방 전환 밸브(12)를 거쳐서 냉동 사이클(냉매 회로)(7)을 상기 냉방 사이클로서 실행하며, 그 때에 압축기(10)의 회전수가 설정 회전수로 상승되는 동시에, 전체 실내기(3A, 3B)의 냉방용 팽창 밸브(EEVC; 31)의 개방도가 실내 컨트롤러(33)를 거쳐서 설정 개방도로 높아지는 것에 의해 실행되도록 구성되어 있다.

여기에서의, 오일 리턴 조건은,

(A) 공기 조화기(1)의 연속 운전 시간 또는 적산 운전 시간을 카운트하여, 그것이 소정 시간에 도달했을 때와

(B) 압축기(10)로부터의 윤활유 유출량을 산출하여, 그것이 소정량에 도달했을 때,

중 어느 한 쪽 또는 그 양쪽이며, 이들의 조건(A), (B)가 충족된 것이 운전 시간 적산 수단(41) 또는 윤활유 유출량 산출 수단(42)에 의해 검출되면, 오일 리턴 운전 제어부(40)를 거쳐서 오일 리턴 운전이 실행되도록 구성되어 있다.

상기 오일 리턴 조건(A), (B)는, 종래부터 알려져 있다. 본 실시형태에 있어서는, 이 조건(A), (B)에 부가하여 외기 온도를 감시하고, 외기 온도 센서(44)에 의해 검출된 외기 온도가 설정값(예를 들면, 49℃)보다 높은 상태가 소정 시간(예를 들면, 3분간) 계속된 것을 조건(C)으로서 추가하고, 해당 조건(C)을 충족하였을 때, 오일 리턴 운전 제어부(40)를 거쳐서 강제적으로 오일 리턴 운전을 실행하는 높은 외기 온도 오일 리턴 운전 수단(43)을 구비한 구성으로 하고 있다. 그리고, 이 높은 외기 온도 오일 리턴 운전 수단(43)을 거쳐서 강제적으로 오일 리턴 운전을 실행한 후는, 오일 리턴 운전을 일정 시간(예를 들면, 3시간) 금지하도록 하고 있다.

또한, 오일 리턴 운전의 일정 시간 금지 중에는, 외기 온도가 높은 상태가 계속되며, 설정값 이상의 외기 온도가 재검출되었다고 해도, 혹은 상기 (A), (B)의 오일 리턴 조건이 충족되었다고 해도, 오일 리턴 운전이 금지되게 되어 있다. 한편, 외기 온도가 상기 설정값을 하회한 경우는, 오일 리턴 운전의 일정 시간 금지가 해제되며, 상기 (A), (B)의 오일 리턴 조건이 충족되었을 때, 오일 리턴 운전이 실행되게 되어 있다.

또한, 본 실시형태에서는, 상기 (3) 조건(A), (B) 및 (C)가 충족되는 것에 의해 오일 리턴 운전을 실행할 때, 냉방용 팽창 밸브(EEVC; 31)의 개방도를 실내 콘트롤러(33)에 의해 설정 개방도로 높이는 동시에, 압축기(10)의 회전수를 설정 회전수로 상승시킬 뿐만 아니라, 고압 센서(45)의 검출값에 근거하여 작동되어, 압축기(10)를 이상 정지하는 고압 보호용의 고압 압력 스위치(도시 생략)의 고압 보호값을 소정값 만큼 높인다(예를 들면, 3.7MPa를 3.8MPa로 변경) 고압 보호값 변경 수단(46)을 마련한 구성으로 하고 있다.

도 2는, 상기한 오일 리턴 운전의 제어 흐름도이며, 오일 리턴 운전은, 이 도 2에 도시하는 바와 같이, 공기 조화기(1)가 통상의 냉난방 운전 중에, 운전 시간 적산 수단(41), 윤활유 유출량 산출 수단(42) 및 높은 외기 온도 오일 리턴 운전 수단(43)에 의해,

(A) 연속 운전 시간 또는 적산 운전 시간이 소정 시간에 도달했을 때와,

(B) 윤활유 유출량(오일 손실량)이 소정량에 도달했을 때와,

(C) 외기 온도가 설정값보다 높은 상태가 소정 시간 계속되었을 때,

의 3 조건 중 어느 하나가 충족된 것이 검지되면, 오일 리턴 운전이 실행되게 되어 있다.

그리고, 이 오일 리턴 운전은, 냉동 사이클(냉매 회로)(7)을 냉방 사이클로 한 다음,

(1) 고압 보호값을 소정값 만큼 높인다.

(2) 전체 실내기(3A, 3B)의 냉방용 팽창 밸브(31)의 개방도를 설정 개방도로 높인다.

(3) 압축기(10)의 회전수(구동 주파수)를 설정 회전수로 상승시킴.

의 3요소를 동시에 실시하여 실행되게 되어 있다.

또한, 오일 리턴 운전은, 미리 정해져 있는 기존의 운전 종료 조건이 충족되었을 때, 종료되게 되어 있다. 또한, 오일 리턴 운전의 종료 시에는, 오일 리턴 운전이 「성공」또는 「실패」를 판정[예를 들면, 압축기(10)의 흡입 과열도(SH)가, 소정값 이하를 소정 시간 연속되었을 경우는 성공으로 판정]하고, 「실패」인 경우는, 소정 조건에서 리트라이 오일 리턴 운전이 실시되게 되어 있다.

이상에 설명의 구성에 의해, 본 실시형태에 의하면, 이하의 작용 효과를 발휘한다.

공기 조화기(1)가 냉난방 운전 중에, 운전 시간 적산 수단(41), 윤활유 유출량 산출 수단(42) 및 높은 외기 온도 오일 리턴 운전 수단(43)이 상기 오일 리턴 조건(A), (B) 및 (C) 중 어느 하나를 충족하는 것을 검지하면, 오일 리턴 운전 제어부(40)는, 냉동 사이클(냉매 회로)(7)을 냉방 사이클로 하고, 고압 센서(45)의 검출값에 의해 작동되는 고압 압력 스위치의 고압 보호값을 소정값만큼 높이는 동시에, 실내기(3A, 3B)의 냉방용 팽창 밸브(EEVC; 31)의 개방도를 실내 콘트롤러(33)에 의해 설정 개방도로 높여, 더욱 압축기(10)의 회전수(구동 주파수)를 설정 회전수로 상승시킴으로써, 오일 리턴 운전을 개시한다.

이 오일 리턴 운전에 의해, 냉동 사이클(냉매 회로)(7)내를 순환하는 냉매의 순환량이 증가하는 동시에, 유속이 증가하기 때문에, 압축기(10)로부터 냉동 사이클(7)측으로 유출되고, 실내 열교환기(30)나 냉매 배관(4, 4A, 4B, 5, 5A, 5B) 등에 체류하고 있던 윤활유가, 냉매의 흐름에 수반되어 압축기(10)내에 회수된다. 그리고, 미리 정해져 있는 종료 조건이 충족되면, 오일 리턴 운전이 종료되어 원래의 냉난방 운전으로 복귀된다.

이와 같이, 본 실시형태에서는, 공기 조화기(1)의 연속 운전 시간 또는 적산 운전 시간이 소정 시간에 도달했을 때나, 압축기(10)로부터의 윤활유 유출량(오일 손실량)이 소정량에 도달했을 때 이외, 외기 온도가 설정값 보다 높은 상태가 소정 시간 계속되었을 때에도, 오일 리턴 운전을 실시하도록 하고, 이 높은 외기 온도 오일 리턴 운전 수단(43)에 의한 강제적 오일 리턴 운전이 실시된 후는, 오일 리턴 운전을 일정 시간 금지하도록 하고 있다. 이 때문에, 외기 온도가 설정값보다 높은 상태가 소정 시간 계속되었을 때는, 더욱 온도 상승하여 고압 컷에 의해 오일 리턴 운전이 곤란해지는 상태에 빠지기 전에, 미리 강제적으로 오일 리턴 운전을 실시할 수 있고, 이것에 의해, 그 이후의 일정 시간은 오일 리턴 운전을 실행하지 않아도 공기 조화기(1)를 계속하여 운전하는 것이 가능해진다.

따라서, 비정상인 고온에 의해 오일 리턴 운전이 불성립된 채 장시간 운전이 계속됨으로써, 압축기(10)내의 윤활유량이 감소하고, 압축기(10)가 윤활유 고갈이 되어 손상되는 사태를 확실히 회피할 수가 있어, 공기 조화기(1)의 신뢰성을 높일 수가 있다.

또한, 상기에 의해 오일 리턴 운전을 일정 시간 금지하고 있는 동안에, 설정값 이상의 외기 온도을 재검출하는 것에 의한 강제 오일 리턴 운전 및 상기 (A), (B)의 오일 리턴 조건 검출에 의한 오일 리턴 운전을 모두 금지하도록 하고 있다. 이와 같이, 높은 외기 온도 오일 리턴 운전 수단(43)을 거쳐서 강제적으로 오일 리턴 운전을 실행한 후는, 일정 시간, 상기 오일 리턴 조건(A) 내지 (C)의 검지에 의한 오일 리턴 운전을 금지해 두는 것에 의해, 쓸데없는 오일 리턴 운전의 반복을 방지할 수가 있다. 따라서, 오일 리턴 운전을 실행하는 것에 의한 통상의 냉난방 운전의 중단을 최소한으로 억제하여 쾌적성을 유지할 수가 있다.

또한, 외기 온도가 설정값을 하회한 경우에는, 오일 리턴 운전의 일정 시간 금지가 해제되게 되어 있기 때문에, 외기 온도가 설정값을 하회하고, 오일 리턴 운전의 일정 시간 금지가 해제되면, 통상의 오일 리턴 운전 제어가 복귀되어, 소정의 오일 리턴 조건(A) 내지 (C)가 충족되었을 때에 오일 리턴 운전이 실행되게 된다. 따라서, 종전부터의 오일 리턴 조건 (A) 및 (B)에 근거하는 오일 리턴 운전 기능을 유지한 채로, 높은 외기 온도 환경하에의 대응이 가능해져, 공기 조화기(1)의 설치 영역을 확장할 수가 있다.

또한, 본 실시형태에 있어서는, 오일 리턴 운전을 실시할 때, 고압 압력 스위치의 고압 보호값을 고압 보호값 변경 수단(46)에 의해 소정값만큼 높이도록 하고 있다. 이 때문에, 오일 리턴 운전시, 압축기(10)의 회전수를 상승시켜 오일 리턴 운전하면, 고압이 상승하기 쉬워, 고압 압력 스위치가 작동하여, 고압 컷에 의해 압축기(10)가 이상 정지해 버릴 우려가 있지만, 고압 보호값 변경 수단(46)을 거쳐서 고압 보호값을 소정값만큼 높이는 것에 의해, 고압 컷에 의한 압축기(10)의 이상 정지를 방지하여, 오일 리턴 운전을 강제적으로 실행하는 것이 가능해진다. 따라서, 공기 조화기(1)를 높은 외기 온도 환경하에 설치해도 확실히 오일 리턴 운전을 실시할 수 있게 되어, 압축기(10)가 윤활유 고갈이 되는 사태를 회피하여 공기 조화기(1)의 신뢰성을 높일 수가 있다.

또한, 본 발명은, 상기 실시형태에 따른 발명으로 한정되는 것이 아니고, 그 요지를 일탈하지 않는 범위에 대하여, 적절히 변형이 가능하다. 예를 들면, 상기 실시형태에서는, 오일 리턴 조건 (A) 내지(C) 중 어느 조건으로 오일 리턴 운전을 실행할 때에도, 고압 보호값 변경 수단(46)에 의해 고압 압력 스위치의 고압 보호을 소정값만큼 높이도록 하고 있지만, 특히 고압이 상승하기 쉬운 높은 외기 온도 오일 리턴 운전 수단(43)을 거쳐서 강제적으로 오일 리턴 운전할 때만, 고압 압력 스위치의 고압 보호값을 변경하여 오일 리턴 운전을 실행하도록 해도 좋다.

1 : 공기 조화기 2 : 실외기
3A, 3B : 실내기 7 : 냉동 사이클(냉매 회로)
10 : 압축기 31 : 냉방용 팽창 밸브(EEVC)
40 : 오일 리턴 운전 제어부 41 : 운전 시간 적산 수단
42 : 윤활유 유출량 산출 수단 43 : 높은 외기 온도 오일 리턴 운전 수단
44 : 외기 온도 센서 45 : 고압 센서
46 : 고압 보호값 변경 수단

Claims

오일 리턴 조건이 충족되었을 때, 소정의 냉매 사이클에 의해 압축기 회전수 및 팽창 밸브 개방도 등을 제어하여 오일 리턴 운전을 실행하는 오일 리턴 운전 제어부를 구비하고 있는 공기 조화기에 있어서,
외기 온도가 상승하고, 외기 온도 센서에 의한 검출값이 설정값보다 높은 상태가 소정 시간 계속되었을 때, 상기 오일 리턴 운전 제어부를 거쳐서 강제적으로 오일 리턴 운전을 실시하는 높은 외기 온도 오일 리턴 운전 수단을 구비하고, 상기 높은 외기 온도 오일 리턴 운전 수단에 의해 강제적으로 오일 리턴 운전을 실시한 후에는, 오일 리턴 운전을 일정 시간 금지하도록 하고 있는
공기 조화기.
제 1 항에 있어서,
상기 오일 리턴 운전의 일정 시간 금지 중에는, 상기 설정값 이상의 외기 온도 재검출에 의한 강제 오일 리턴 운전 및 상기 오일 리턴 조건 검출에 의한 오일 리턴 운전이 모두 금지되는
공기 조화기.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
외기 온도가 상기 설정값을 하회한 경우, 상기 오일 리턴 운전의 일정 시간 금지가 해제되는
공기 조화기.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
적어도 상기 높은 외기 온도 오일 리턴 운전 수단에 의한 강제적인 오일 리턴 운전의 실시시에는, 냉매 압력 상승에 수반하는 고압 보호값을 소정값만큼 높이는 고압 보호값 변경 수단을 구비하고 있는
공기 조화기.