JP2006242392A - Flow controller and air conditioner - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、空気調和装置が備える圧縮機へ、冷媒から分離された潤滑油を戻すことに関する。 The present invention relates to returning lubricating oil separated from a refrigerant to a compressor included in an air conditioner.
空気調和装置は、家屋やビルディングその他の内部空間における空気の温度や湿度を適切に調整するため、広く使用されている。空気調和装置が備える圧縮機からは、圧縮機を潤滑するための潤滑油が、冷媒とともに空調装置の配管や凝縮機等の各機器類の内部へ流出する。このため、油分離器へ圧縮機から吐出された冷媒を導き、ここで冷媒から潤滑油を分離する。そして、分離した潤滑油を圧縮機へ戻す。特許文献1には、潤滑油の温度を適正にするために、圧縮機の出口における冷媒の圧力と、圧縮機の入口における冷媒の圧力との差圧及び潤滑油の温度に基づいて、圧縮機へ戻す潤滑油の流量を制御する技術が開示されている。
An air conditioner is widely used to appropriately adjust the temperature and humidity of air in a house, a building, and other internal spaces. From the compressor provided in the air conditioner, lubricating oil for lubricating the compressor flows into the interior of each device such as a pipe of an air conditioner and a condenser together with the refrigerant. For this reason, the refrigerant | coolant discharged from the compressor is guide | induced to an oil separator, and lubricating oil is isolate | separated from a refrigerant | coolant here. Then, the separated lubricating oil is returned to the compressor. In
しかし、特許文献1に開示されている技術は、潤滑油の温度を適正に維持することはできるが、冷媒とともに圧縮機から吐出される潤滑油の量までは考慮されない。その結果、圧縮機の運転状態が変化した場合、圧縮機へ戻す潤滑油の量が過多になったり、過少になったりする。
However, the technique disclosed in
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、空気調和装置が備える圧縮機の運転状態に応じた適切な量の潤滑油を圧縮機へ戻すことができる流量調整装置及び空気調和装置を提供することを目的とする。 This invention is made in view of the above, Comprising: The flow regulating device and air conditioner which can return the suitable quantity of lubricating oil according to the driving | running state of the compressor with which an air conditioner is equipped to a compressor The purpose is to provide.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る流量調整装置は、冷媒を圧縮して吐出する圧縮機と、前記圧縮機から吐出された冷媒に含まれる潤滑油を前記冷媒から分離する油分離器との間に配置されて、前記圧縮機から吐出される冷媒の循環量に関する冷媒循環量パラメータが大きくなるにしたがって、前記油分離器から前記圧縮機へ戻す潤滑油の流量を増加させることを特徴とする。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, a flow control device according to the present invention includes a compressor that compresses and discharges a refrigerant, and lubricating oil contained in the refrigerant discharged from the compressor. The flow rate of the lubricating oil that is disposed between the oil separator and the oil separator that is returned from the oil separator to the compressor as the refrigerant circulation amount parameter relating to the circulation amount of the refrigerant discharged from the compressor increases. It is characterized by increasing.
この流量調整装置は、空気調和装置に対して適用されるものであり、油分離器によって冷媒から分離されて、圧縮機へ戻される潤滑油の流量を調整するものである。そして、この流量調整装置は、圧縮機から吐出される冷媒の循環量に関する冷媒循環量パラメータが大きくなるにしたがって、油分離器から圧縮機へ戻す潤滑油の流量を増加させる。これによって、冷媒とともに圧縮機から吐出される潤滑油の量を考慮して、圧縮機の運転状態に応じた適切な量の潤滑油を圧縮機へ戻すことができる。 This flow rate adjusting device is applied to an air conditioner, and adjusts the flow rate of lubricating oil separated from the refrigerant by an oil separator and returned to the compressor. The flow rate adjusting device increases the flow rate of the lubricating oil returned from the oil separator to the compressor as the refrigerant circulation amount parameter related to the circulation amount of the refrigerant discharged from the compressor increases. Accordingly, in consideration of the amount of lubricating oil discharged from the compressor together with the refrigerant, an appropriate amount of lubricating oil corresponding to the operating state of the compressor can be returned to the compressor.
ここで、前記冷媒循環量パラメータは、前記圧縮機の回転数と、前記圧縮機の入口における冷媒の圧力との積とすることが好ましい。このように、冷媒循環量パラメータに圧縮機の回転数及び圧縮機の入口における圧力を含むようにすれば、圧縮機の回転数や冷媒の密度を考慮して、圧縮機の運転状態に対してより適した量の潤滑油を戻すことができる。 Here, it is preferable that the refrigerant circulation amount parameter is a product of the number of rotations of the compressor and the pressure of the refrigerant at the inlet of the compressor. As described above, if the refrigerant circulation amount parameter includes the rotation speed of the compressor and the pressure at the inlet of the compressor, the operation state of the compressor is considered in consideration of the rotation speed of the compressor and the density of the refrigerant. A more suitable amount of lubricating oil can be returned.
次の本発明に係る流量調整装置は、前記流量調整装置において、前記圧縮機の出口における冷媒の圧力と、前記圧縮機の入口における冷媒の圧力との差圧に関する差圧パラメータに基づいて、前記油分離器から前記圧縮機へ戻す潤滑油の流量を一定に保つように動作することを特徴とする。 The flow rate adjusting device according to the next aspect of the present invention is the flow rate adjusting device, based on a differential pressure parameter related to a differential pressure between a refrigerant pressure at the outlet of the compressor and a refrigerant pressure at the inlet of the compressor. It operates so as to keep the flow rate of the lubricating oil returned from the oil separator to the compressor constant.
この流量調整装置は、前記流量調整装置の構成を含むので、前記流量調整装置と同様の作用、効果を奏する。さらに、この流量調整装置は、前記差圧パラメータに基づき、油分離器から圧縮機へ戻す潤滑油の流量を一定に保つように動作する。これによって、前記圧縮機の出口における冷媒の圧力と、前記圧縮機の入口における冷媒の圧力との差圧が小さいときにおいては、圧縮機へ戻される油の量を確保して、潤滑不足を抑制できる。また、前記差圧が大きいときにおいては、圧縮機へ過剰な油が戻されることを抑制して、油圧縮が発生するおそれを低減できる。 Since the flow rate adjusting device includes the configuration of the flow rate adjusting device, the same operation and effect as the flow rate adjusting device are achieved. Further, the flow rate adjusting device operates to keep the flow rate of the lubricating oil returned from the oil separator to the compressor based on the differential pressure parameter. As a result, when the differential pressure between the refrigerant pressure at the compressor outlet and the refrigerant pressure at the compressor inlet is small, the amount of oil returned to the compressor is ensured to suppress insufficient lubrication. it can. Moreover, when the said differential pressure | voltage is large, it can suppress that an excess oil returns to a compressor, and can reduce a possibility that oil compression will generate | occur | produce.
ここで、前記差圧パラメータは、前記圧縮機の出口における冷媒の圧力と前記圧縮機の入口における冷媒の圧力との差で求められる高低差圧と、前記油分離器から前記圧縮機へ戻される潤滑油の粘度の逆数との積とすることが好ましい。このように、油の粘度μを考慮することで、圧縮機の運転状態に対してより好ましい返油流量を設定できる。 Here, the differential pressure parameter is returned from the oil separator to the compressor by a high / low differential pressure obtained by a difference between the refrigerant pressure at the compressor outlet and the refrigerant pressure at the compressor inlet. The product is preferably a product of the reciprocal of the viscosity of the lubricating oil. Thus, by considering the viscosity μ of the oil, a more preferable oil return flow rate can be set for the operating state of the compressor.
次の本発明に係る流量調整装置は、前記流量調整装置において、複数の流体絞り手段と複数の流路開閉手段とを含み、かつ、前記流体絞り手段は互いに並列に接続され、また、前記流路開閉手段はそれぞれの前記流体絞り手段に対して直列に接続されることを特徴とする。 The flow regulating device according to the present invention is the flow regulating device according to the present invention, comprising a plurality of fluid throttle means and a plurality of flow path opening / closing means, wherein the fluid throttle means are connected in parallel to each other, and The path opening / closing means is connected in series to each of the fluid throttle means.
この流量調整装置は、前記流量調整装置の構成を含むので、前記流量調整装置と同様の作用、効果を奏する。さらに、この流量調整装置は、並列に接続される流体絞り手段と、それぞれの流体絞り手段と直列に配置される流路開閉手段とを含んで構成される。これによって、比較的簡単な構成で流量調整装置を構成することができる。また、複数の流体絞り手段を並列に設けることにより、流体絞り手段に開度固定のもの(例えばキャピラリ)を用いることができる。その結果、流体絞り手段に開度可変のものを用いる必要はないので、流量調整装置のコストを低減できる。 Since the flow rate adjusting device includes the configuration of the flow rate adjusting device, the same operation and effect as the flow rate adjusting device are achieved. Further, the flow rate adjusting device includes fluid throttle means connected in parallel and flow path opening / closing means arranged in series with each fluid throttle means. Accordingly, the flow rate adjusting device can be configured with a relatively simple configuration. Further, by providing a plurality of fluid throttle means in parallel, a fluid throttle means having a fixed opening (for example, a capillary) can be used. As a result, since it is not necessary to use a fluid throttle means with a variable opening, the cost of the flow rate adjusting device can be reduced.
次の本発明に係る流量調整装置は、前記流量調整装置において、前記圧縮機の運転が過渡時であるときには、前記油分離器から前記圧縮機へ戻す潤滑油の流量を最大とすることを特徴とする。 The flow rate adjusting device according to the present invention is characterized in that, in the flow rate adjusting device, when the operation of the compressor is in a transient state, the flow rate of lubricating oil returned from the oil separator to the compressor is maximized. And
この流量調整装置は、前記流量調整装置の構成を含むので、前記流量調整装置と同様の作用、効果を奏する。さらに、この流量調整装置は、例えば、圧縮機の起動時や、圧縮機の回転数を急激に上昇させて冷媒循環量を急激に上昇させる場合等のような過渡時においては、圧縮機へ戻す潤滑油の流量を最大に設定する。これによって、圧縮機には十分な量の潤滑油が戻されるので、過渡時における圧縮機の潤滑不足を回避できる。 Since the flow rate adjusting device includes the configuration of the flow rate adjusting device, the same operation and effect as the flow rate adjusting device are achieved. Further, the flow rate adjusting device is returned to the compressor at the time of transition such as when the compressor is started or when the rotation speed of the compressor is rapidly increased to rapidly increase the refrigerant circulation amount. Set the lubricating oil flow rate to the maximum. As a result, a sufficient amount of lubricating oil is returned to the compressor, and insufficient lubrication of the compressor during the transition can be avoided.
次の本発明に係る流量調整装置は、前記流量調整装置において、前記圧縮機が停止する場合には、前記油分離器から前記圧縮機へ戻す潤滑油の流量を0とすることを特徴とする。 The flow rate adjusting device according to the present invention is characterized in that, in the flow rate adjusting device, when the compressor stops, the flow rate of lubricating oil returned from the oil separator to the compressor is set to zero. .
この流量調整装置は、前記流量調整装置の構成を含むので、前記流量調整装置と同様の作用、効果を奏する。さらに、この流量調整装置は、圧縮機が停止する場合には、油分離器から圧縮機へ戻す潤滑油の流量を0とする。これによって、圧縮機が停止した後は、圧縮機内の潤滑油量が必要以上に増加しないようにできるので、油圧縮に起因する圧縮機の耐久性低下を抑制できる。 Since the flow rate adjusting device includes the configuration of the flow rate adjusting device, the same operation and effect as the flow rate adjusting device are achieved. Further, the flow rate adjusting device sets the flow rate of the lubricating oil returned from the oil separator to the compressor to 0 when the compressor stops. Thereby, after the compressor is stopped, the amount of lubricating oil in the compressor can be prevented from increasing more than necessary, so that it is possible to suppress a decrease in the durability of the compressor due to oil compression.
次の本発明に係る流量調整装置は、前記流量調整装置において、前記油分離器から前記圧縮機へ戻す潤滑油の流量を増加させるときにおいて流量を変化させるタイミングと、前記油分離器から前記圧縮機へ戻す潤滑油の流量を減少させるときにおいて流量を変化させるタイミングとを異ならせることを特徴とする。 The flow rate adjusting device according to the next aspect of the present invention is the flow rate adjusting device, wherein the flow rate is changed when the flow rate of the lubricating oil returned from the oil separator to the compressor is increased; When the flow rate of the lubricating oil returned to the machine is decreased, the timing for changing the flow rate is different.
この流量調整装置は、前記流量調整装置の構成を含むので、前記流量調整装置と同様の作用、効果を奏する。さらに、この流量調整装置は、油分離器から圧縮機へ戻す潤滑油の流量の変化の仕方を、その変化の経路によって異ならせている。これによって、流量の切り替え動作が頻繁に発生することを抑制できるので、流量調整装置の耐久性低下を抑制できる。 Since the flow rate adjusting device includes the configuration of the flow rate adjusting device, the same operation and effect as the flow rate adjusting device are achieved. Further, the flow rate adjusting device varies the way of changing the flow rate of the lubricating oil returned from the oil separator to the compressor depending on the path of the change. Thereby, since it is possible to suppress the frequent switching operation of the flow rate, it is possible to suppress a decrease in durability of the flow rate adjustment device.
次の本発明に係る空気調和装置は、冷媒を圧縮して吐出する圧縮機と、前記圧縮機から吐出された冷媒に含まれる潤滑油を前記冷媒から分離する油分離器と、前記流量調整装置と、前記圧縮機から吐出された冷媒を凝縮液化させる凝縮機と、前記凝縮機で液化された冷媒を減圧及び膨張させて低温低圧の液冷媒とする膨張弁と、前記膨張弁を通過した低温低圧の液冷媒と空気とを熱交換させる蒸発機と、を含むことを特徴とする。 The air conditioner according to the present invention includes a compressor that compresses and discharges a refrigerant, an oil separator that separates lubricating oil contained in the refrigerant discharged from the compressor from the refrigerant, and the flow rate adjusting device. A condenser that condenses and liquefies the refrigerant discharged from the compressor, an expansion valve that decompresses and expands the refrigerant liquefied by the condenser to form a low-temperature and low-pressure liquid refrigerant, and a low temperature that passes through the expansion valve And an evaporator for exchanging heat between the low-pressure liquid refrigerant and the air.
この空気調和装置は、流量調整装置によって圧縮機へ戻す潤滑油の量を調整するので、前記空気調和装置が備える圧縮機の運転状態に応じた適切な量の潤滑油を圧縮機へ戻すことができる。 Since this air conditioner adjusts the amount of lubricating oil returned to the compressor by the flow rate adjusting device, it is possible to return an appropriate amount of lubricating oil to the compressor according to the operating state of the compressor included in the air conditioning device. it can.
この発明に係る流量調整装置及び空気調和装置は、空気調和装置が備える圧縮機の運転状態に応じた適切な量の潤滑油を圧縮機へ戻すことができる。 The flow control device and the air conditioner according to the present invention can return an appropriate amount of lubricating oil to the compressor according to the operating state of the compressor included in the air conditioner.
以下、本発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この発明を実施するための最良の形態により、本発明が限定されるものではない。また、下記実施例における構成要素には、当業者が容易に想定できるものあるいは実質的に同一のものが含まれる。以下においては、複数の室内機を駆動するいわゆるマルチ式の空気調和装置を例として説明するが、本発明の適用対象はこれに限られるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The present invention is not limited to the best mode for carrying out the invention. In addition, constituent elements in the following embodiments include those that can be easily assumed by those skilled in the art or that are substantially the same. In the following, a so-called multi-type air conditioner that drives a plurality of indoor units will be described as an example, but the application target of the present invention is not limited thereto.
この実施例に係る流量調整装置は、圧縮機と、油分離器との間に配置されて、前記圧縮機から吐出される冷媒の循環量に関する冷媒循環量パラメータとし、この冷媒パラメータが大きくなるにしたがって、前記油分離器から前記圧縮機へ戻す潤滑油の流量を増加させる点に特徴がある。 The flow rate adjusting device according to this embodiment is disposed between the compressor and the oil separator, and serves as a refrigerant circulation amount parameter relating to the circulation amount of the refrigerant discharged from the compressor, and the refrigerant parameter increases. Therefore, it is characterized in that the flow rate of the lubricating oil returned from the oil separator to the compressor is increased.
ここで、潤滑油の流量は、単位時間あたりに圧縮機へ戻る潤滑油の量、又は所定の時間内に圧縮機へ戻る潤滑油の量をいう。潤滑油が連続して流れる場合、圧縮機へ戻る潤滑油の量の大小は、単位時間あたりに圧縮機へ戻る潤滑油の量で比較しても、所定の時間内に圧縮機へ戻る潤滑油の量で比較してもよい。一方、例えば開閉弁を用いて、所定の時間内における開弁時間を変更することによって、所定の時間内に圧縮機へ戻る平均的な潤滑油の量を変更する場合、潤滑油の流れは断続的になる。このような場合、圧縮機へ戻る潤滑油の量の大小は、単位時間あたりに圧縮機へ戻る潤滑油の量で比較するよりも、所定の時間内に圧縮機へ戻る潤滑油の量で比較する方が適切である。 Here, the flow rate of the lubricating oil refers to the amount of lubricating oil that returns to the compressor per unit time, or the amount of lubricating oil that returns to the compressor within a predetermined time. When the lubricant flows continuously, the amount of lubricant that returns to the compressor depends on the amount of lubricant that returns to the compressor per unit time, even if the amount of lubricant returns to the compressor within a predetermined time. You may compare by the quantity. On the other hand, when the average amount of lubricating oil returning to the compressor within a predetermined time is changed by changing the valve opening time within a predetermined time using, for example, an on-off valve, the flow of the lubricating oil is intermittent. Become. In such a case, the amount of lubricant returning to the compressor is compared by the amount of lubricant returning to the compressor within a predetermined time, rather than by the amount of lubricant returning to the compressor per unit time. It is better to do.
図1は、この実施例に係る空気調和装置を示す構成概念図である。図1は、この実施例に係る空気調和装置(以下空調装置)1の冷媒回路を示している。この空調装置1は、室外機3と、室外機3から冷媒が供給される複数の室内機21、22を備える、いわゆるマルチ式の空調装置である。この空調装置1では、2台の室内機21、22を備えるが、室内機の数は2台に限定されるものではない。それぞれの室内機21、22と、室外機3とは、室外機3内に備えられる操作弁491、492を介して接続されている。なお、操作弁491、492は、室内機21、22と、室外機3とを接続した後は全開に固定される。
FIG. 1 is a conceptual diagram showing a configuration of an air conditioner according to this embodiment. FIG. 1 shows a refrigerant circuit of an air conditioner (hereinafter referred to as air conditioner) 1 according to this embodiment. The
それぞれの室内機21、22には、室内機用熱交換器(凝縮機又は蒸発機)2H1、2H2、及び冷房用電磁膨張弁(膨張弁)351、352が備えられている。冷房用電磁膨張弁351、352は、各室内機21、22の運転条件に応じて開度が調整される。例えば、各室内機21、22を冷房運転する場合には、冷房用電磁膨張弁351、352の開度が冷房用に調整される。室内機用熱交換器2H1、2H2では、室外機3から送られる冷媒と、各室内機21、22が設置される室内の空気とが熱交換して、前記室内の空気の温度や湿度を調整する。
Each
室外機3は、圧縮機30と、室外機用熱交換器(凝縮機又は蒸発機)32と、四方弁33と、アキュムレータ36と、油分離器37と、暖房用電磁膨張弁(膨張弁)38とを備える。この実施例に係る空調装置1の室外機3は、一台の圧縮機30を備えるが、室外機が備える圧縮機30の数は限定されるものではなく、室外機3は、複数台の圧縮機30を備えていてもよい。冷媒は、前記各構成要素内を循環する。暖房用電磁膨張弁38は、各室内機21、22の運転条件に応じて開度が調整される。例えば、各室内機21、22を暖房運転する場合には、暖房用電磁膨張弁38の開度が暖房用に調整される。
The outdoor unit 3 includes a
圧縮機30は、室内機用熱交換器2H1、2H2又は室外機用熱交換器32から、アキュムレータ36を経由して送られる冷媒蒸気を圧縮して、この冷媒蒸気の圧力と温度とを上昇させる。圧縮機30の出口(以下圧縮機出口)30oから吐出される冷媒は、油分離器37で圧縮機潤滑油(以下、油という)が分離されてから四方弁33へ送られて、ここから室外機用熱交換器32又は室内機用熱交換器2H1、2H2へ送られる。
The
圧縮機30は、圧縮機駆動手段であるガスエンジン31によって駆動される。圧縮機駆動手段はガスエンジン31に限られるものではない。なお、圧縮機30は、圧縮機駆動手段を内部に備えた、圧縮機駆動手段一体型のものであってもよい。圧縮機30の回転数(以下圧縮機回転数という)Ncは、圧縮機回転数検出手段である回転数センサ42によって検出される。ここで、回転数センサ42には、例えば光学式のものを用いることができる。
The
圧縮機30の圧縮機出口30o近傍には、圧縮機の出口における冷媒の圧力(以下圧縮機出口圧力)Poを検出するための圧縮機出口圧力検出手段である圧縮機出口圧力センサ43が備えられている。なお、圧縮機出口圧力センサ43は、圧縮機30の圧縮機出口30oにおける冷媒の圧力を検出できればよいので、この目的を達成できれば、圧縮機出口圧力センサ43の設置場所は問わない。
In the vicinity of the compressor outlet 30o of the
アキュムレータ36の入口(以下アキュムレータ入口)36iには、圧縮機の出口における冷媒の圧力(以下圧縮機入口圧力)Piを検出するための圧縮機入口圧力検出手段である圧縮機入口圧力センサ41が備えられている。なお、圧縮機入口圧力センサ41は、圧縮機30の入口(以下圧縮機入口)30iにおける冷媒の圧力を検出できればよいので、この目的を達成できれば、圧縮機入口圧力センサ41の設置場所は問わない。
The inlet (hereinafter referred to as accumulator inlet) 36i of the
圧縮機30から吐出される冷媒は、油分離器37内に導入される。そして、油分離器37内で冷媒に含まれる油が分離される。冷媒から分離された油は、一旦油分離器37内へ貯えられてから、圧縮機30へ戻される。ここで、圧縮機30へ戻される油の温度は、油温検出手段である油温センサ44によって検出される。このように、冷媒から分離された油を圧縮機30へ戻すことを返油という。返油にあたり、流量調整装置50によって、油分離器37内から圧縮機30へ戻す油の流量(以下返油流量という)が調整される。流量調整装置50は流量制御装置20によって動作が制御される。この実施例に係る流量調整手段は、流量調整装置50と流量制御装置20とを含んで構成される。流量調整装置50及び流量制御装置20の構成については後述する。
The refrigerant discharged from the
この空調装置1は、室外機3の四方弁33を切り替えることにより、各室内機21、22に冷房、又は暖房運転をさせることができる。各室内機21、22に冷房運転をさせる場合、図1に実線の矢印で示した方向に冷媒を循環させる。このときには、原則として暖房用電磁膨張弁38の開度を全開にするとともに、冷房用電磁膨張弁351、352の開度が冷房用に調整される。
The
このとき、室外機用熱交換器32は圧縮機から吐出された冷媒を凝縮液化させる凝縮機として機能する。冷房用電磁膨張弁351、352は、凝縮機として機能する室外機用熱交換器32で液化された冷媒を減圧及び膨張させる膨張弁として機能する。そして、各室内機用熱交換器2H1、2H2は、膨張弁として機能する冷房用電磁膨張弁351、352を通過した冷媒と空気とを熱交換させる蒸発機として機能する。
At this time, the outdoor
各室内機21、22の冷房運転時において、圧縮機30には、各室内機用熱交換器2H1、2H2で室内空気の熱を吸収することによって発生した冷媒の蒸気が導入されて、ここで圧縮される。そして、圧力と温度とが上昇した冷媒は室外機用熱交換器32へ送られる。室外機用熱交換器32へ送られた冷媒蒸気は、室外機用熱交換器32で外部へ熱を捨てて凝縮液化する。この液体した冷媒は、レシーバ34に一旦貯留される。
During the cooling operation of each
レシーバ34から各室内機用熱交換器2H1、2H2へ送られる液冷媒は、各室内機用熱交換器2H1、2H2に備えられる冷房用電磁膨張弁351、352で減圧及び膨張し、液化した冷媒の一部が蒸発して湿り蒸気となる。この湿り蒸気は、各室内機用熱交換器2H1、2H2で熱を奪いながら、さらに蒸発して乾き蒸気となる。この乾き蒸気の状態の冷媒は室外機3側に戻り、四方弁33を通ってアキュムレータ36内に入る。アキュムレータ36では、冷媒中の液冷媒を除去し、ガスの状態の冷媒を前記圧縮機30に送る。
The liquid refrigerant sent from the
冷媒の湿り蒸気が各室内機用熱交換器2H1、2H2で熱を奪うため、各室内機用熱交換器2H1、2H2の温度は周囲の温度よりも低下する。各室内機用熱交換器2H1、2H2へ空気を送風して、各室内機用熱交換器2H1、2H2と空気との間で熱交換させることにより、温度を低下させた空気を室内へ送る。これにより、各室に設置された各室内機21、22によって、各室内を冷房することができる。
Since the wet steam refrigerant takes heat at the
各室内機21、22に暖房運転をさせる場合、図1に破線の矢印で示した方向に冷媒を循環させる。このときには、冷房用電磁膨張弁351、352の開度が冷房運転用から暖房運転用に変更されるとともに、暖房用電磁膨張弁38の開度が暖房用に調整される。このとき、室外機用熱交換器32は、膨張弁として機能する暖房用電磁膨張弁38を通過した冷媒と空気とを熱交換させる蒸発機として機能する。各室内機用熱交換器2H1、2H2は、圧縮機30から吐出された冷媒を凝縮液化させる凝縮機として機能する。また、暖房用電磁膨張弁38は、凝縮機として機能する室内機用熱交換器2H1、2H2で液化された冷媒を減圧及び膨張させる膨張弁として機能する。
When each
各室内機21、22の暖房運転時においては、四方弁33が暖房運転用に切り替えられる。このとき圧縮機30には、室外機用熱交換器32で外気の熱を吸収することによって発生した冷媒の蒸気が導入されて、ここで圧縮される。そして、圧力と温度とが上昇した冷媒は、各室内機用熱交換器2H1、2H2へ送られる。各室内機用熱交換器2H1、2H2へ送られた冷媒蒸気は、ここで室内空気へ熱を与えて液化する。この液体した冷媒は、暖房用電磁膨張弁38で絞り膨張し、液化した冷媒の一部が蒸発して湿り蒸気となる。この湿り蒸気は、室外機用熱交換器32へ送られて、外気の熱を奪いながら、さらに蒸発して乾き蒸気となる。
During the heating operation of each
各室内機用熱交換器2H1、2H2へ送られた冷媒蒸気は、室内空気に熱を与えて液化するので、室内空気よりも温度が高い。各室内機用熱交換器2H1、2H2へ空気を送風して、各室内機用熱交換器2H1、2H2と空気との間で熱交換させることにより、温度を上昇させた空気を各室内へ送る。これによって、各室に設置された各室内機21、22によって各室内を暖房することができる。次に、流量調整装置50の構成について説明する。
The refrigerant vapor sent to each indoor
図2−1は、この実施例に係る流量調整装置を示す説明図である。図2−1に示す流量調整装置50は、絞り量の異なる複数のキャピラリ(流体絞り手段)511、512・・・51nを互いに並列に接続する。また、流路開閉手段である開閉弁521、522・・・52nが、それぞれのキャピラリ511、512・・・51nと直列に接続される。この実施例においては、それぞれのキャピラリ511、512・・・51nの油分離器37側に、開閉弁521、522・・・52nが接続される。そして、流量調整装置50は、開閉弁521、522・・・52nの開閉を切り替えることによって、油分離器37から圧縮機30へ油を流すキャピラリを選択し、返油流量を調整する。なお、開閉弁521、522・・・52nは、それぞれのキャピラリ511、512・・・51nの圧縮機30側に接続してもよい。
FIG. 2A is an explanatory diagram of a flow rate adjusting device according to this embodiment. 2-1 connects a plurality of capillaries (fluid throttling means) 51 1 , 51 2 ... 51 n having different throttling amounts in parallel with each other. Moreover, the on-off
開閉弁521、522・・・52nの開閉は、流量制御装置20(図1)によって制御される。また、返油流量の調整にあたっては、単一のキャピラリ(例えばキャピラリ511)を選択してもよいし、複数のキャピラリを組み合わせて選択してもよい(例えばキャピラリ511とキャピラリ512)。さらに、所定時間内における開閉弁の開時間を調整することによって、返油流量を調整してもよい。
The opening / closing of the on-off
ここで、圧縮機30へ戻される油は、圧縮機入口30iよりも油分離器37側に設けられるごみ除去手段によって油中のごみを取り除くことが好ましい。この実施例では、流量調整装置50と油分離器37との間にごみ除去手段であるストレーナ54を設けている。これにより、圧縮機30へのごみの流入を抑制できるとともに、キャピラリや開閉弁のへのごみの流入も抑制できるので、キャピラリや開閉弁が閉塞するおそれを極めて低減できる。
Here, it is preferable that the oil returned to the
図2−2は、この実施例に係る流量調整装置の他の構成例を示す説明図である。この流量調整装置50aは、流量調整弁53によって構成される。すなわち、油分離器37と圧縮機30との間に流量調整弁53を設け、流量調整弁53の開度を流量制御装置20によって調整することにより、圧縮機30への返油流量を調整する。なお、流量調整弁53と油分離器37との間には、上記理由からストレーナ54が設けられている。ここで、流量調整弁53の代わりに開閉弁を設け、所定時間内における開弁時間を変更することによって、圧縮機30への返油流量を調整してもよい。次に、この実施例に係る流量制御装置20について説明する。
FIG. 2B is an explanatory diagram of another configuration example of the flow rate adjusting device according to this embodiment. The flow
図3は、この実施例に係る流量制御装置の構成を示す説明図である。この実施例に係る空調装置1は、この実施例に係る流量制御装置20が上記流量調整装置50の動作を制御することにより、返油流量が制御される。流量制御装置20は、運転状態判定部21と、制御パラメータ算出部22と、返油流量決定部23と、返油制御部24と、記憶部26とを備えて構成される。これらは、入力ポート27と出力ポート28とに介して接続されている。これにより、運転状態判定部21と、制御パラメータ算出部22と、返油流量決定部23と、記憶部26とは、相互にデータをやり取りできるように構成されている。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing the configuration of the flow control device according to this embodiment. In the
また、入力ポート27には、この実施例に係る返油制御に関する情報を取得する圧縮機入口圧力センサ41、回転数センサ42、圧縮機出口圧力センサ43、油温センサ44その他のセンサ類が接続されている。また、出力ポート28には、流量調整装置50の開閉弁52A、52B等の制御対象が接続されている。これにより、制御パラメータ算出部22や返油流量決定部23等は、前記各種センサ類からこの実施例に係る返油制御に必要な情報を取得し、当該情報に基づいてこの実施例に係る返油制御を実行する。
The
記憶部26には、この実施例に係る返油制御の処理手順を含むコンピュータプログラムや、流量調整装置50の動作を制御するために必要なデータ類が格納されている。ここで、記憶部26は、RAM(Random Access Memory)のような揮発性のメモリ、フラッシュメモリ等の不揮発性のメモリ、あるいはこれらの組み合わせにより構成することができる。また、制御パラメータ算出部22や返油流量決定部23等は、メモリ及びCPUにより構成することができる。
The
上記コンピュータプログラムは、運転状態判定部21や返油流量決定部23等へすでに記録されているコンピュータプログラムとの組み合わせによって、この実施例に係る空気調和装置の制御方法の処理手順を実現できるものであってもよい。また、この流量制御装置20は、前記コンピュータプログラムの代わりに専用のハードウェアを用いて、流量制御装置20が備える運転状態判定部21、制御パラメータ算出部22、返油流量決定部23及び返油制御部24の機能を実現するものであってもよい。次に、この流量制御装置20を用いて、この実施例に係る返油制御を実現する手順を説明する。次の説明においては、適宜図1、図3を参照されたい。
The computer program can realize the processing procedure of the control method of the air conditioner according to this embodiment by combining with the computer program already recorded in the operation
図4は、この実施例に係る返油制御の手順を示すフローチャートである。この実施例に係る返油制御において、圧縮機30への返油流量を調整する流量調整装置50は、図3に示すように、並列に接続される第1キャピラリ50A、第2キャピラリ50Bと、第1及び第2キャピラリ51A、51Bの油分離器37側に設けられる第1開閉弁52A、第2開閉弁52Bとを含んで構成される。なお、図3においては、ごみ除去手段であるストレーナは設けられていないが、これを設けてもよい。
FIG. 4 is a flowchart showing the procedure of oil return control according to this embodiment. In the oil return control according to this embodiment, as shown in FIG. 3, the flow
第1キャピラリ51Aの絞り量は、第2キャピラリ51Bの絞り量よりも大きい。すなわち、第1キャピラリ51Aを流れる油の流量は、第2キャピラリを流れる油の流量よりも小さい。この流量調整装置50は、原則として4段階に返油流量を調整できる。すなわち、第1及び第2キャピラリ51A、51Bのいずれにも油が流れない状態(返油流量=0)、第1キャピラリ51Aのみに油を流す場合(返油流量=A)、第2キャピラリ51Bのみに油を流す場合(返油流量=B)、第1及び第2キャピラリ51A、51Bに油を流す場合(返油流量=A+B)の4段階である。ここで、それぞれの段階における返油流量の関係は、A+B>B>A>0となる。
The throttle amount of the
この実施例において、第1及び第2開閉弁52A、52Bは、電磁式のON−OFF弁である。第1及び第2開閉弁52A、52Bは、流量制御装置20の返油制御部24からの指令によりそれぞれの開閉が制御される。これによって、圧縮機30への返油流量が調整される。例えば、第1及び第2開閉弁52A、52Bの両方を閉じれば返油流量第は0となり、第1開閉弁52Aのみを開けば返油流量はAとなる。そして、第2開閉弁52Bのみを開けば返油流量はBとなり、第1及び第2開閉弁52A、52Bの両方を開けば、返油流量はA+Bとなる。
In this embodiment, the first and second on-off valves 52A and 52B are electromagnetic ON-OFF valves. The first and second on-off
この実施例に係る返油制御を実行するにあたり、流量制御装置20が備える運転状態判定部21は、空調装置1の運転状態が過渡時であるか否かを判定する(ステップS101)。ここで、過渡時とは、空調装置1の運転状態が急激に変動する場合である。例えば、圧縮機30の起動時や、圧縮機30の圧縮機回転数Ncを急激に上昇させて冷媒循環量を急激に上昇させる場合等が過渡時に相当する。圧縮機30が冷媒吐出容量制御構造を備える場合においては、冷媒吐出容量を切り替える場合が過渡時に相当する。また、冷暖房を切り替える場合も過渡時に相当する。
In executing the oil return control according to this embodiment, the operation
過渡時においては、圧縮機30の圧縮機回転数Ncを急激に変化し、特に圧縮機回転数Ncが急激に増加する場合には、圧縮機30内の油量が低下することがある。その結果、圧縮機30内における摺動部の潤滑が不十分になるおそれがある。そこで、圧縮機30の運転状態が過渡時である場合(ステップS101:Yes)には、返油流量を最大に設定する(ステップS106)。この実施例においては、返油流量決定部23が返油流量を最大に設定し、この設定値に基づいて、返油制御部24が第1及び第2開閉弁52A、52Bの両方を全開として、最大返油流量となるように制御する(ステップS105)。これによって、圧縮機30には十分な量の油が戻されるので、過渡時における圧縮機30の潤滑不足を回避できる。ここで、過渡時か否かは、例えば、圧縮機回転数Ncの回転変動が、予め定めた所定の閾値を越えた場合に、過渡時であると判断する。
During the transition, when the compressor rotation speed Nc of the
圧縮機30の運転状態が過渡時でない場合(ステップS101:No)、流量制御装置20が備える運転状態判定部21は、圧縮機30が運転状態から停止するときであるか否かを判定する(ステップS102)。圧縮機30が運転状態から停止した後に油分離器37から圧縮機30へ油が戻されると、圧縮機30内の油量が増加して、圧縮機30内が油で満たされる場合がある。この状態で圧縮機が再起動すると、圧縮機30は油(液体)を圧縮することになり、圧縮機30の耐久性を低下させるおそれがある。特に、圧縮機を複数備える空調装置では、複数台の圧縮機のうち、一部の圧縮機が停止した場合に、停止した圧縮機の油量が増加する現象が顕著に現れる。
When the operation state of the
そこで、この実施例では、圧縮機30が運転状態から停止するときには(ステップS102:Yes)、返油流量を0にする(ステップS107)。この実施例においては、返油流量決定部23が返油流量を0に設定し、この設定値に基づいて、返油制御部24が第1及び第2開閉弁52A、52Bの両方を全閉として、返油流量が0となるように制御する(ステップS105)。これによって、圧縮機30が停止した後は、圧縮機30内の油量が必要以上に増加しないようにできるので、油圧縮に起因する圧縮機30の耐久性低下を抑制できる。
Therefore, in this embodiment, when the
圧縮機30が運転状態から停止するときでない場合(ステップS102:No)、すなわち、圧縮機30の運転が継続される場合には、そのときの圧縮機30の運転状態に適した返油流量で返油するため、制御パラメータ算出部22が制御パラメータを算出する(ステップS103)。ここで、この実施例においては、少なくとも圧縮機30から吐出されて冷媒回路内を循環する冷媒の循環量に基づいて、返油流量を決定する。より具体的には、冷媒の循環量が多くなるにしたがって、返油流量を大きくする。これによって、圧縮機30の運転状態に適した量の油を返油できる。
When it is not when the
この実施例において、冷媒の循環量は、圧縮機回転数Ncと冷媒の圧縮機入口圧力Piとの積で求められる冷媒循環量パラメータQQで代表させる。この冷媒循環量パラメータQQは、圧縮機30から吐出される冷媒の循環量に関するパラメータであり、これが制御パラメータとなる。圧縮機回転数Ncが小さいときに返油流量が多いと、圧縮機30には過剰な油が返油されることになり、油圧縮によって圧縮機30の耐久性を低下させるおそれがある。一方、圧縮機回転数Ncが大きいときに返油流量が少ないと、圧縮機30内の油が不足して潤滑不足を招くおそれがある。
In this embodiment, the circulation amount of the refrigerant is represented by a refrigerant circulation amount parameter QQ obtained by the product of the compressor rotation speed Nc and the compressor inlet pressure Pi of the refrigerant. The refrigerant circulation amount parameter QQ is a parameter related to the circulation amount of the refrigerant discharged from the
冷媒循環量パラメータQQには圧縮機回転数Ncが含まれるので、冷媒循環量パラメータQQが大きくなるにしたがって返油流量を大きくすれば、圧縮機回転数Ncが小さいときから大きいときまで、適切な油を圧縮機30へ返油することができる。また、冷媒循環量パラメータQQに含まれる圧縮機入口圧力Piが大きくなると、冷媒の密度が大きくなる結果、圧縮機30から吐出される油の量は多くなるので、それだけ多くの油を返油する必要がある。この実施例で用いる冷媒循環量パラメータQQでは、圧縮機入口圧力Piにより冷媒の密度の影響を考慮することができるので、冷媒循環量をより正確に反映させて、圧縮機30の運転状態に対してより好ましい返油流量を決定することができる。
Since the refrigerant circulation rate parameter QQ includes the compressor rotation speed Nc, if the oil return flow rate is increased as the refrigerant circulation volume parameter QQ increases, an appropriate flow rate from when the compressor rotation speed Nc is small to when it is large. Oil can be returned to the
特に、圧縮機を複数備える空調装置では、圧縮機回転数と冷媒循環量とは比例しなくなるが、圧縮機入口圧力Piによって冷媒の密度の影響を考慮することで、圧縮機30の運転状態に対してより好ましい返油流量を設定できる。さらに、圧縮機入口圧力Piは外気温度によって決定されるので、寒暖の気温差が大きい環境で空調装置が使用される場合には、圧縮機入口圧力Piを考慮することによって、圧縮機30の運転状態に対してより好ましい返油流量を設定できる。
In particular, in an air conditioner including a plurality of compressors, the compressor rotation speed and the refrigerant circulation amount are not proportional to each other. However, considering the influence of the refrigerant density by the compressor inlet pressure Pi, the
この実施例においては、少なくとも冷媒循環量パラメータQQに基づいて返油流量を決定すればよいが、さらに、圧縮機30の高低差圧ΔP(Po−Pi)と油の粘度μの逆数との積(ΔP/μ)を制御パラメータとして加えてもよい。ここで、ΔP/μを、圧縮機の出口における冷媒の圧力と、圧縮機の入口における冷媒の圧力との差圧に関する差圧パラメータPPとする。なお、高低差圧ΔPは、冷媒の圧縮機出口圧力Poと、圧縮機入口圧力Piとの差で求められる(Po>Pi)。そして、求めた差圧パラメータPPに基づき、差圧パラメータPPが小さくなるにしたがって、返油流量が大きくなるようにする。
In this embodiment, the oil return flow rate may be determined based on at least the refrigerant circulation amount parameter QQ. Furthermore, the product of the pressure difference ΔP (Po−Pi) of the
高低差圧ΔPが小さくなるほど油は流路を流れにくくなるので、高低差圧ΔPが小さくなるにしたがって、流量調整装置50によって返油流量が大きくなるようにする。この実施例では、より絞り量の小さいキャピラリを用いる。例えば、第1キャピラリ50Aのみを使っている状態から、第2キャピラリ50Bのみに切り替えたり、第1及び第2キャピラリ50A、50Bの両方に切り替えたりする。また、流量調整弁を用いる場合には、その開度を大きくする。これによって、高低差圧ΔPが小さいときにおいては、圧縮機30へ戻される油の量を確保して、潤滑不足を抑制できる。
As the height difference pressure ΔP decreases, the oil becomes less likely to flow through the flow path. Therefore, as the height difference pressure ΔP decreases, the flow
一方、高低差圧ΔPが大きくなるほど油は流路を流れやすくなるので、高低差圧ΔPが大きくなるにしたがって、流量調整装置50によって返油流量が小さくなるようにする。この実施例では、より絞り量の大きいキャピラリを用いる。例えば、第1及び第2キャピラリ50A、50Bを使っている状態から、第2キャピラリ50Bのみに切り替えたり、第1キャピラリ50Aのみに切り替えたりする。また、流量調整弁を用いる場合には、その開度を小さくする。これによって、高低差圧ΔPが大きいときにおいては、圧縮機30へ過剰な油が戻されることを抑制して、油圧縮が発生するおそれを低減できる。
On the other hand, the greater the elevation differential pressure ΔP, the easier it is for oil to flow through the flow path. Therefore, as the elevation differential pressure ΔP increases, the flow
このように、この流量調整装置50は、差圧パラメータPPに基づき、返油流量が一定になるように制御する。これによって、この流量調整装置50は、差圧パラメータPPの大小に関わらず、油分離器37から圧縮機30へ戻す油の流量を一定に保つことができる。その結果、圧縮機30の運転条件に応じて、適切な量の油を圧縮機30へ戻すことができる。なお、油の粘度μを考慮することで、圧縮機30の運転状態に対してより好ましい返油流量を設定できる。次に、この実施例において、算出した制御パラメータから返油流量を求める手順を説明する。
Thus, the flow
図5−1は、この実施例に係る返油制御において返油流量を決定するために用いる返油流量決定マップの一例を示す説明図である。返油流量決定マップ60は、制御パラメータとして、縦軸に差圧パラメータPPが、横軸に冷媒循環量パラメータQQが記述される。ここで、返油流量決定マップ60は、流量制御装置20の記憶部26に格納されている。
5-1 is explanatory drawing which shows an example of the oil return flow rate determination map used in order to determine the oil return flow rate in the oil return control which concerns on this Example. In the oil return
差圧パラメータPPを算出する場合、制御パラメータ算出部22は、圧縮機出口圧力センサ43から圧縮機出口圧力Poを取得し、圧縮機入口圧力センサ41から圧縮機入口圧力Piを取得し、これに基づいて高低差圧ΔPを算出する。また、制御パラメータ算出部22は、油分離器37に備えられる油温センサ44から圧縮機30へ戻される油の温度Tcを取得し、これに基づいて圧縮機30へ戻される油の粘度μを算出する。そして、求めた高低差圧ΔPと粘度μとから、差圧パラメータPPを計算する。
When calculating the differential pressure parameter PP, the control
また、制御パラメータ算出部22は、回転数センサ42から圧縮機回転数Ncを取得し、圧縮機入口圧力センサ41から圧縮機入口圧力Piを取得して、冷媒循環量パラメータQQ=Nc×Piを計算する。ここで、冷媒循環量パラメータQQに含まれる圧縮機入口圧力Piは、差圧パラメータPPを算出する際にも用いられるものである。
Further, the control
制御パラメータ算出部22が冷媒循環量パラメータQQ及び差圧パラメータPPを算出したら、返油流量決定部23は、制御パラメータ算出部22が決定した冷媒循環量パラメータQQ及び差圧パラメータPPを、返油流量決定マップ60に与える。返油流量決定マップ60には、差圧パラメータPPと、冷媒循環量パラメータQQとに対応した返油流量が記述されている。
When the control
この実施例において、図5−1に示すように、返油流量決定マップ60には、第1返油流量変更線SL1及び第2返油流量変更線SL2によって、返油流量が3段階に記述されている。すなわち、縦軸と第1返油流量変更線SL1とによって規定される領域は返油流量がAであり、第1返油流量変更線SL1と第2返油流量変更線SL2とによって規定される領域は返油流量がBである。そして、第1返油流量変更線SL1と縦軸とによって規定される領域は返油流量がA+Bである。このように、第1返油流量変更線SL1、第2返油流量変更線SL2を境に、返油流量が変化する。ここで、上述したように、A+B>B>Aである。
In this embodiment, as shown in Figure 5-1, the oil return
例えば、制御パラメータ算出部22によって算出された冷媒循環量パラメータQQがQQ1であり、差圧パラメータPPがPP1である場合、QQ1とPP1とで決定される座標Qr1(QQ1、PP1)の存在する領域に記述されている返油流量が、このときの返油流量となる。図5−1に示す返油流量決定マップ60では、返油流量はBとなる。このように、返油流量決定マップ60は、冷媒循環量パラメータQQと差圧パラメータPPとが与えられると、それに対応する返油流量を返油流量決定部23へ返すようになっている。これによって、冷媒循環量パラメータQQと差圧パラメータPPとに応じて、返油流量を決定することができる。
For example, the control amount of refrigerant circulation parameters QQ calculated by the
返油流量決定部23は、返油流量決定マップ60から、決定された返油流量を受け取り、返油流量が決定される(ステップS104)。返油制御部24は、決定された返油流量となるように、流量調整装置50を制御する。返油流量がBである場合、流量調整装置50(図3)の第2キャピラリ51Bのみを用いて返油すればよいので、返油制御部24は、第2開閉弁52Bのみを開く。これによって、返油流量Bで圧縮機30へ油を戻すように返油流量を制御することができる(ステップS105)。
The oil return
ここで、図5−1に示す返油流量決定マップ60において、返油流量がAとなる領域は、返油流量が最も小さくなる。この領域において、返油流量Aよりも小さい返油流量が要求される場合(例えば図5−1のCで示す領域)、所定時間内における第1開閉弁52Aの開弁時間を調整することによって、すなわち、第1開閉弁52AをON−OFF制御することによって、返油流量をさらに小さく調整できる。また、第1返油流量変更線SL1や第2返油流量変更線SL2近傍においても、第1開閉弁52Aや第2開閉弁52Bの所定時間における開弁時間を調整することによって、返油流量を連続的に変更することができる。
Here, in the oil return
図5−2は、この実施例に係る返油制御において返油流量を決定するために用いる返油流量決定マップの他の例を示す説明図である。この返油流量決定マップ60'は、図2−1に示す流量調整装置50によって返油流量を制御するにあたり、返油流量決定マップ60'を用いると、返油流量を増加させるときにおいて返油流量を変化させるタイミングと、返油流量を減少させるときにおいて返油流量を変化させるタイミングとを異ならせることができる。すなわち、返油流量の変化にヒステリシスを持たせることができる。これは、返油流量の変化の仕方を、その変化の経路によって異ならせるということである。
5-2 is explanatory drawing which shows the other example of the return oil flow rate determination map used in order to determine the return oil flow rate in the return oil control which concerns on this Example. When the oil return
図5−2に示す返油流量決定マップ60'において、第1返油流量変更線SL1と第2返油流量変更線SL2とを、理想的な返油流量変更線であるとする。この返油流量決定マップ60'は、第1返油流量変更線SL1及び第2返油流量変更線SL2に加え、第1返油流量変更線SL1よりも縦軸寄りに副第1返油流量変更線SL1'を、第2返油流量変更線SL2よりも縦軸寄りに副第2返油流量変更線SL2'が記述されている。そして、返油流量を多くする場合には第1返油流量変更線SL1で返油流量を切り替え(図5−2中の矢印AB)、返油流量を少なくする場合には副第1返油流量変更線SL1'で返油流量を変化させる(図5−2中の矢印AB)。すなわち、この実施例において、返油流量を減少させるときに返油流量を変化させるタイミングは、返油流量を増加させるときに返油流量を変化させるタイミングよりも、返油流量が小さい領域に移行する。 In the oil return flow determination map 60 'shown in Figure 5-2, the first oil return flow rate control line SL 1 and a second oil return flow rate control line SL 2, and an ideal oil return flow changes line. This oil return flow rate determination map 60 'is a sub first nearer vertical axis than the first oil return flow rate change line SL 1 in addition to the first oil return flow rate change line SL 1 and the second oil return flow rate change line SL 2 . 'and the longitudinal axis toward the sub-second oil return flow rate control line SL 2 than the second oil return flow rate control line SL 2' oil return flow change line SL 1 is described. When the oil return flow rate is increased, the oil return flow rate is switched by the first oil return flow rate change line SL 1 (arrow AB in FIG. 5-2). The oil return flow rate is changed by the oil flow rate change line SL 1 ′ (arrow AB in FIG. 5-2). That is, in this embodiment, when the oil return flow rate is decreased, the timing for changing the oil return flow rate is shifted to a region where the oil return flow rate is smaller than the timing when the oil return flow rate is changed when the oil return flow rate is increased. To do.
ここで、返油流量決定マップ60(図5−1)のように、第1返油流量変更線SL1及び第2返油流量変更線SL2のみが記述されている場合、第1返油流量変更線SL1や第2返油流量変更線SL2の近傍で、頻繁に第1開閉弁52Aや第2開閉弁52Bが開閉される。その結果、第1開閉弁52A等の寿命の耐久性を低下させるおそれがある。しかし、この返油流量決定マップ60'のように、返油流量の変化にヒステリシスを持たせると、第1開閉弁52A等の開閉頻度を低減できるので、第1開閉弁52A等の耐久性低下を抑制できる。
Here, when only the first return oil flow rate change line SL 1 and the second return oil flow rate change line SL 2 are described as in the return oil flow rate determination map 60 (FIG. 5-1), the first return oil rate in the vicinity of the flow rate control line SL 1 and the second oil return flow rate control line SL 2, often the first on-off valve 52A and the second on-off valve 52B is opened and closed. As a result, there is a risk that the durability of the life of the first on-off valve 52A and the like may be reduced. However, if hysteresis is given to the change in the oil return flow as in the oil return
図6は、この実施例に係る返油制御において返油流量を決定するために用いる返油流量決定マップの他の例を示す説明図である。この返油流量決定マップ60aは、図2−2に示す流量調整装置50aを用いて返油流量を決定する場合に用いるものである。この流量調整装置50aは、差圧パラメータPP及び冷媒循環量パラメータQQの組み合わせに対応する返油流量となる流量調整弁53の開度OV11、OVkl等が記述されている。そして、返油流量決定マップ60aは、制御パラメータ算出部22によって算出された冷媒循環量パラメータQQと差圧パラメータPPとが与えられると、それに対応する返油流量を返油流量決定部23へ返すようになっている。
FIG. 6 is an explanatory diagram illustrating another example of a return oil flow rate determination map used for determining the return oil flow rate in the return oil control according to this embodiment. This oil return flow
例えば、制御パラメータ算出部22によって算出された冷媒循環量パラメータがQQ1であり、差圧パラメータがPP2である場合、これに対応する流量調整弁53の開度はOV21となる。返油制御部24は、この開度OV21で流量調整弁53を開く。これによって、返油流量を調整することができる。流量調整弁53の開度は離散的に記述されているが、返油流量決定マップ60aに記述されていない流量調整弁53の開度は、その両側の開度を用いて、例えば線形補間等によって求めることができる。
For example, when the refrigerant circulation amount parameter calculated by the control
以上、この実施例では、圧縮機から吐出される冷媒の循環量に関する冷媒循環量パラメータとし、この冷媒パラメータが大きくなるにしたがって、油分離器から前記圧縮機へ戻す油の流量を増加させる。これによって、空気調和装置が備える圧縮機の運転状態に応じた適切な量の油を圧縮機へ戻すことができる。その結果、圧縮機の潤滑不良を抑制しつつ、圧縮機の圧縮効率低下を最小限に抑制することができる。特に、圧縮機内に設けられる油溜めの容量が小さい場合(例えば、外部動力によって駆動される形式の圧縮機)には、返油流量の変化の影響を受けやすいが、この実施例によれば、圧縮機の運転状態に応じた適切な量の油を圧縮機へ戻すことができる。これによって、返油流量の変化の影響を最小限に抑えることができる。 As described above, in this embodiment, the refrigerant circulation amount parameter relating to the circulation amount of the refrigerant discharged from the compressor is used, and the flow rate of oil returned from the oil separator to the compressor is increased as the refrigerant parameter increases. Thereby, an appropriate amount of oil corresponding to the operating state of the compressor provided in the air conditioner can be returned to the compressor. As a result, it is possible to minimize a decrease in compression efficiency of the compressor while suppressing poor lubrication of the compressor. In particular, when the capacity of the oil sump provided in the compressor is small (for example, a compressor driven by external power), it is easily affected by changes in the oil return flow rate. An appropriate amount of oil according to the operating state of the compressor can be returned to the compressor. Thereby, the influence of the change in the oil return flow rate can be minimized.
また、圧縮機の運転状態に応じた適切な量の油を圧縮機へ戻すことができるので、空気調和装置の冷媒回路へ流出する油の量を最小限に抑制して、空気調和装置全体の熱効率低下を抑制できる。さらに、空気調和装置の冷媒回路へ流出する油の量を最小限に抑制できるので、空気調和装置の配管や各機器内へ流出した油を圧縮機へ戻す、いわゆる油戻し運転の頻度も低減できるので、空調フィーリングも改善される。 In addition, since an appropriate amount of oil according to the operating state of the compressor can be returned to the compressor, the amount of oil flowing out to the refrigerant circuit of the air conditioner is minimized, and the entire air conditioner is A decrease in thermal efficiency can be suppressed. Furthermore, since the amount of oil flowing out to the refrigerant circuit of the air conditioner can be suppressed to a minimum, the frequency of so-called oil return operation for returning the oil flowing out into the piping of the air conditioner and each device to the compressor can also be reduced. Therefore, the air conditioning feeling is also improved.
以上のように、本発明に係る流量調整装置及び空気調和装置は、空気調和装置が備える圧縮機に有用であり、特に、空気調和装置が備える圧縮機へ潤滑油を戻すことに適している。 As described above, the flow rate adjusting device and the air conditioner according to the present invention are useful for the compressor included in the air conditioner, and are particularly suitable for returning the lubricating oil to the compressor included in the air conditioner.
1 空調装置(空気調和装置)
20 流量制御装置
21 運転状態判定部
22 制御パラメータ算出部
23 返油流量決定部
24 返油制御部
26 記憶部
30 圧縮機
31 ガスエンジン
37 油分離器
41 圧縮機入口圧力センサ
42 回転数センサ
43 圧縮機出口圧力センサ
44 油温センサ
50、50a 流量調整装置
50A 第1キャピラリ
50B 第2キャピラリ
52A 第1開閉弁
52B 第2開閉弁
53 流量調整弁
54 ストレーナ
60、60'、60a 返油流量決定マップ
1 Air conditioner (air conditioner)
DESCRIPTION OF
Claims (9)
前記圧縮機から吐出された冷媒に含まれる潤滑油を前記冷媒から分離する油分離器と、
請求項1〜8のいずれか1項に記載の流量調整装置と、
前記圧縮機から吐出された冷媒を凝縮液化させる凝縮機と、
前記凝縮機で液化された冷媒を減圧及び膨張させる膨張弁と、
前記膨張弁を通過した冷媒と空気とを熱交換させる蒸発機と、
を含むことを特徴とする空気調和装置。 A compressor that compresses and discharges the refrigerant;
An oil separator for separating lubricating oil contained in the refrigerant discharged from the compressor from the refrigerant;
A flow rate adjusting device according to any one of claims 1 to 8,
A condenser for condensing and liquefying the refrigerant discharged from the compressor;
An expansion valve for depressurizing and expanding the refrigerant liquefied by the condenser;
An evaporator that exchanges heat between the refrigerant that has passed through the expansion valve and the air;
An air conditioner comprising:
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