JP2017032163A - Air conditioner - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、空気調和装置に関する。 The present invention relates to an air conditioner.
従来、圧縮機の吐出側に設けられるオイルセパレータと、オイルセパレータと圧縮機の吸込側とを繋ぐオイル戻し管とを備えた空気調和装置において、圧縮機の油面センサによってオイル不足が検出されると、オイル戻し管の弁を開けてオイルセパレータから圧縮機にオイルを戻す空気調和装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, in an air conditioner having an oil separator provided on the discharge side of a compressor and an oil return pipe connecting the oil separator and the suction side of the compressor, oil shortage is detected by an oil level sensor of the compressor. An air conditioner that opens the valve of the oil return pipe and returns the oil from the oil separator to the compressor is known (for example, see Patent Document 1).
ところで、上記従来の空気調和装置のようにオイルセパレータから圧縮機にオイルを戻す構成では、オイルセパレータから戻るオイルによって圧縮機のオイルが多くなり過ぎると、圧縮機の効率に影響が出てしまう。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、空気調和装置において、圧縮機へのオイルの戻り量を適正化して、圧縮機の効率を向上できるようにすることを目的とする。
By the way, in the structure which returns oil from an oil separator to a compressor like the said conventional air conditioning apparatus, if the oil of a compressor increases too much by the oil which returns from an oil separator, the efficiency of a compressor will come out.
The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object of the present invention is to optimize the return amount of oil to the compressor and improve the efficiency of the compressor in the air conditioner.
上記目的を達成するため、本発明は、圧縮機と、前記圧縮機の冷媒の吐出側に設けられるオイルセパレータと、前記オイルセパレータと前記圧縮機の吸込側とを繋ぐオイル戻し管とを備えた空気調和装置において、前記オイル戻し管は、前記オイルセパレータから定常的に前記吸込側へオイルを戻す第1の戻し管と、前記第1の戻し管に対して並列に設けられる第2の戻し管とを備え、前記第2の戻し管には流路を開閉する弁が設けられ、前記弁は、前記圧縮機による冷媒の循環量が所定の循環量閾値以下になったことに基づいて閉じられることを特徴とする。
また、本発明は、前記弁は、前記圧縮機の吸込側の冷媒の過熱度が所定の過熱度閾値以上になったことに基づいて閉じられることを特徴とする。
また、本発明は、前記弁は、前記圧縮機の前記吐出側と前記吸込側との圧力差が所定の圧力差範囲内になったことに基づいて閉じられることを特徴とする。
To achieve the above object, the present invention includes a compressor, an oil separator provided on the refrigerant discharge side of the compressor, and an oil return pipe connecting the oil separator and the suction side of the compressor. In the air conditioner, the oil return pipe includes a first return pipe that steadily returns oil from the oil separator to the suction side, and a second return pipe provided in parallel with the first return pipe. The second return pipe is provided with a valve for opening and closing the flow path, and the valve is closed when the refrigerant circulation amount by the compressor is equal to or less than a predetermined circulation amount threshold value. It is characterized by that.
Further, the present invention is characterized in that the valve is closed when the superheat degree of the refrigerant on the suction side of the compressor becomes equal to or higher than a predetermined superheat degree threshold value.
Further, the present invention is characterized in that the valve is closed when a pressure difference between the discharge side and the suction side of the compressor is within a predetermined pressure difference range.
さらに、本発明は、前記循環量閾値以下、前記過熱度閾値以上、及び、前記圧力差範囲内の条件が全て満たされたときに、タイマーのカウントが開始され、前記条件が全て満たされたまま前記タイマーにより所定時間経過したことが判別されると、前記弁が閉じられることを特徴とする。
また、本発明は、前記タイマーのカウント中に、前記条件の少なくとも1つが満たされなくなった場合、タイマーのカウントが停止されることを特徴とする。
また、本発明は、前記弁は、非通電時に開状態となり通電時に閉状態となる開閉弁であることを特徴とする。
Further, according to the present invention, when all the conditions within the circulation amount threshold value, the superheat degree threshold value, and the pressure difference range are satisfied, the timer starts counting, and all the conditions are satisfied. The valve is closed when it is determined by the timer that a predetermined time has elapsed.
The invention is characterized in that the timer count is stopped when at least one of the conditions is not satisfied during the timer count.
Further, the present invention is characterized in that the valve is an on-off valve that is open when not energized and closed when energized.
本発明の空気調和装置によれば、オイル戻し管は、オイルセパレータから定常的に吸込側へオイルを戻す第1の戻し管と、第1の戻し管に対して並列に設けられる第2の戻し管とを備え、第2の戻し管には流路を開閉する弁が設けられ、弁は、圧縮機による冷媒の循環量が所定の循環量閾値以下になったことに基づいて閉じられる。これにより、冷媒の循環量が所定の循環量閾値以下になった場合に、第2の戻し管の弁が閉じられ、オイルは第1の戻し管を通って圧縮機に戻るが、第2の戻し管を通って圧縮機へ戻るオイルの量は減少する。このため、冷媒の循環量が所定量以下になって、圧縮機が必要とするオイル量が少なくなった場合に、第2の戻し管を通って圧縮機に戻るオイル量を減少させることができ、圧縮機へのオイルの戻り量を適正化して、圧縮機の効率を向上できる。 According to the air conditioner of the present invention, the oil return pipe includes a first return pipe that returns oil from the oil separator to the suction side constantly, and a second return pipe that is provided in parallel with the first return pipe. The second return pipe is provided with a valve that opens and closes the flow path, and the valve is closed when the refrigerant circulation amount by the compressor becomes equal to or less than a predetermined circulation amount threshold value. Thereby, when the circulation amount of the refrigerant becomes equal to or less than the predetermined circulation amount threshold, the valve of the second return pipe is closed, and the oil returns to the compressor through the first return pipe. The amount of oil returning to the compressor through the return pipe is reduced. For this reason, when the circulating amount of the refrigerant becomes a predetermined amount or less and the amount of oil required by the compressor decreases, the amount of oil that returns to the compressor through the second return pipe can be reduced. By optimizing the amount of oil returned to the compressor, the efficiency of the compressor can be improved.
以下、図面を参照して本発明の一実施形態について説明する。
図1は、本発明の実施の形態に係る空気調和装置の構成図である。
空気調和装置10は、室外ユニット11と、複数の室内ユニット12・・・(・・・は複数を示す。以下同じ。)とを有している。室外ユニット11と室内ユニット12・・・とは、液管13a及びガス管13bからなるユニット間配管13で接続され、これによって空調運転を行うための冷凍サイクル回路が構成される。室外ユニット11には、ガスエンジン15(エンジン)と、ガスエンジン15の駆動力により冷媒を圧縮する圧縮機16とが収容されている。詳細には、圧縮機16は、並列に設けられる第1の圧縮機16c及び第2の圧縮機16dを備える。ガスエンジン15は、燃料調整弁(不図示)を経て供給されるガスなどの燃料と、スロットル弁(不図示)を経て供給される空気との混合気を燃焼させて駆動力を発生する。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a configuration diagram of an air-conditioning apparatus according to an embodiment of the present invention.
The
圧縮機16は、圧縮機16の従動軸とガスエンジン15の出力軸との間に掛け渡される駆動ベルト17を介して、ガスエンジン15に駆動される。
圧縮機16の吐出管16aには、オイルセパレータ18、四方弁19、及び、室外熱交換器20,20が順に接続され、室外熱交換器20,20は、液管13aを介して、各室内ユニット12・・・の室内熱交換器21・・・の一端に接続される。各室内熱交換器21・・・の一端側には、膨張弁22・・・が設けられている。室外熱交換器20,20の熱交換は、送風機20aの送風によって促進される。
各室内熱交換器21・・・の他端には、ガス管13bを介して四方弁19が接続され、四方弁19には、圧縮機16の吸込管16bが接続されている。吸込管16bにおいて圧縮機16の近傍には、アキュムレータ23が設けられる。各室内熱交換器21・・・は、送風機(不図示)を備える。
The
An
A four-
液管13aには、電動弁24、逆止弁25、及び、アキュムレータ23の流入側に繋がるリキッド管81が設けられる。
吐出管16aにおいて、圧縮機16とオイルセパレータ18との間には、圧力スイッチ28と、吐出管16aの冷媒の圧力を検出する高圧側圧力センサ29とが設けられる。圧力スイッチ28は、冷媒の高圧異常を検出して圧縮機16を停止させる機能を有する。
吸込管16bにおいて、圧縮機16とアキュムレータ23との間には、吸込管16bの冷媒の圧力を検出する低圧側圧力センサ30が設けられる。また、吸込管16bには、吸込管16bを液管13a側に接続する冷媒配管82が接続され、この冷媒配管82には、電動弁80が設けられる。冷媒配管82は、電動弁80と吸込管16bとの間の部分にプレート型熱交換器31を備える。
The
In the
In the
室外ユニット11は、吐出管16aと吸込管16bとを繋ぐバイパス管35を備える。詳細には、バイパス管35の一端は、吐出管16aにおけるオイルセパレータ18と四方弁19との間の部分に接続され、バイパス管35の他端は、吸込管16bにおけるアキュムレータ23と四方弁19との間の部分に接続される。吐出管16aの冷媒の一部は、圧力差により、バイパス管35を通って吸込管16bに流れる。
バイパス管35には、バイパス管35の流路の面積を変更するバイパス弁36が設けられる。バイパス弁36は、室外ユニット11の室外側制御部37(制御部)によって制御される電動弁であり、開状態から閉状態の間で、段階的或は無段階に、流路の面積を任意に調整可能である。
The
The
室外ユニット11は、オイルセパレータ18と吸込管16bとを繋ぐオイル戻し管70を備える。オイルセパレータ18内に貯留される潤滑用のオイルは、吐出管16a側と吸込管16bとの圧力差により、オイル戻し管70を通って吸込管16bに流れる。
The
図2は、オイル戻し管70の近傍の冷媒回路を示す図である。図2では、冷媒及びオイルの流れが矢印で示されている。
オイルセパレータ18は、筒状であって内部に流入する冷媒からオイルを遠心力によって分離する遠心分離式である。オイルセパレータ18は、上端及び下端が塞がれた円筒状の本体部18aを備える。オイルセパレータ18の冷媒流入口18bは、本体部18aの上部の筒状の内壁に沿って設けられ、冷媒は、冷媒流入口18bに接続された吐出管16aから本体部18a内に流入する。
オイルセパレータ18のオイル流出口18cは、本体部18aの底部に設けられる。オイルセパレータ18の冷媒流出口18dは、本体部18aにおける上部に設けられ、吐出管16aは、冷媒流出口18dから四方弁19へ延びる。
冷媒流入口18bから本体部18aに流入した冷媒は、本体部18aの筒状の内周面に沿って図2に示すように旋回しながら下方に流れ、この際の遠心力によってオイルが冷媒から分離される。分離されたオイルは、本体部18aの下部に貯留され、ガス状態の冷媒は、冷媒流出口18dから流出する。
FIG. 2 is a view showing a refrigerant circuit in the vicinity of the
The
The
The refrigerant flowing into the
オイル戻し管70は、オイルセパレータ18のオイル流出口18cと吸込管16bとを繋ぐ第1の戻し管71と、第1の戻し管71に対して並列に設けられる第2の戻し管72とを備える。
第1の戻し管71の一端は、オイル流出口18cに接続され、第1の戻し管71の他端は、吸込管16bにおけるアキュムレータ23の下流の部分に接続される。第1の戻し管71は、キャピラリーチューブにより構成される減圧部71aを備える。
The
One end of the
第2の戻し管72は、減圧部71aをバイパスするように第1の戻し管71に接続されており、第2の戻し管72の一端は、第1の戻し管71における減圧部71aの上流側に接続され、第2の戻し管72の他端は、第1の戻し管71における減圧部71aの下流側に接続される。
第2の戻し管72は、キャピラリーチューブにより構成される減圧部72aと、減圧部72aの下流に設けられるオイル戻し弁72b(弁)とを備える。オイル戻し弁72bは、非通電時に開状態となり通電時に閉状態となる電磁弁(開閉弁)であり、室外側制御部37によって開閉を制御される。
The
The
四方弁19が暖房運転用に切り替えられている場合、図1に破線の矢印で示すように、圧縮機16から吐出管16aに吐出された冷媒は、オイルセパレータ18、四方弁19、ガス管13b、室内熱交換器21・・・、液管13a、室外熱交換器20,20、四方弁19、プレート型熱交換器31、アキュムレータ23、及び、圧縮機16の順に循環し、室内熱交換器21・・・での冷媒の凝縮熱により室内が暖房される。
四方弁19が冷房運転用に切り替えられている場合、図1に実線の矢印で示すように、圧縮機16から吐出管16aに吐出された冷媒は、オイルセパレータ18、四方弁19、室外熱交換器20,20、液管13a、室内熱交換器21・・・、ガス管13b、四方弁19、プレート型熱交換器31、アキュムレータ23、及び、圧縮機16の順に循環し、室内熱交換器21・・・での冷媒の蒸発熱により室内が冷房される。
各室内熱交換器21・・・は並列接続されるため、室内熱交換器21・・・へ個別に冷媒を供給することができ、室内熱交換器21・・・を各々独立して運転することが可能である。
When the four-
When the four-
Since the
ガスエンジン15は、冷却水回路40を備える。
冷却水回路40は、ガスエンジン15から冷却水配管を介して順に接続される冷却水三方弁41と、ラジエータ43,43と、冷却水ポンプ44と、ガスエンジン15の排気ガス熱交換器45とを備え、冷却水ポンプ44は、この回路内に冷却水を循環させる。冷却水回路の配管は、図1に太線で示されるとともに、冷却水の流れは、実線の矢印で示される。
ラジエータ43,43は、室外熱交換器20,20の内側に並列に配置されている。ラジエータ43では、外気と冷却水との熱交換が行われる。
また、プレート型熱交換器31では、電動弁80の動作で、圧縮機16に戻る冷媒が冷却水回路40内を流れる冷却水によって加熱される。これにより、冷媒の低圧圧力が上昇し、暖房効率が向上する。
排気ガス熱交換器45には、排気マフラー46と、排気を排出する排気トップ47とが順に接続されている。
The
The cooling
The
In the
An exhaust muffler 46 and an
冷却水回路40は、ガスエンジン15、冷却水三方弁41、ラジエータ43,43、冷却水ポンプ44、排気ガス熱交換器45、及び、ガスエンジン15の順に冷却水が流れる第1経路を形成可能である。
また、冷却水回路40は、冷却水を、ガスエンジン15、冷却水三方弁41、及び、プレート型熱交換器31、冷却水ポンプ44、排気ガス熱交換器45、及び、ガスエンジン15の順に冷却水が流れる第2経路を形成可能である。
さらに、この冷却水回路40には、冷却水を補充するリザーバタンク83が接続されている。
The
The cooling
Further, a
図3は、空気調和装置10の機能的構成を示すブロック図である。
室外ユニット11の室外側制御部37には、冷却水回路40の各部を含むガスエンジン15、圧縮機16、四方弁19、バイパス弁36、及び、オイル戻し弁72bが接続されている。また、室外側制御部37には、高圧側圧力センサ29、低圧側圧力センサ30、圧力スイッチ28、外気の温度を検出する外気温センサ48、ガスエンジン15のエンジン回転数を検出するエンジン回転数検出手段73、及び、室外ユニット11への運転の指示等が入力されるコントロールパネル49等が接続されている。
室外側制御部37には、室内ユニット12・・・の制御を行う室内側制御部50が接続されており、室外側制御部37と室内側制御部50とは相互に通信を行う。室内側制御部50には、膨張弁22・・・、室温を検出する室温センサ51、及び、室内ユニット12・・・への運転の指示が入力されるリモートコントローラ52等が接続されている。
室外側制御部37及び室内側制御部50は、CPU、記憶手段としてのROM、RAM及びEEPROM等を備える。
FIG. 3 is a block diagram showing a functional configuration of the
A
An indoor
The outdoor
室外側制御部37は、圧縮機16が必要とするオイル量が少なくなったと判断される場合に、オイル戻し弁72bを閉じて、オイルセパレータ18から圧縮機16に戻るオイル量を適正化する制御を行う。
図4は、オイル量の適正化の制御のタイムチャートである。
図4では、横軸に時間が示され、縦軸に、ガスエンジン15のエンジン回転数、圧縮機16の吸入側の過熱度、及び、オイル戻し弁72bの開閉状態が示されている。
The outdoor
FIG. 4 is a time chart of control for optimizing the oil amount.
In FIG. 4, time is shown on the horizontal axis, and the engine speed of the
ガスエンジン15のエンジン回転数は、空気調和装置10の冷媒回路内の冷媒の循環量と相関があり、エンジン回転数が高くなる程、圧縮機16の回転数が高くなり、冷媒の循環量が大きくなる。このため、エンジン回転数を検出することで、冷媒の循環量を推定することができる。
空気調和装置10では、圧縮機16が必要とするオイル量が少なくなったか否かを判別する指標の一つとして、冷媒の循環量における所定の循環量閾値Thcが設定されている。上述のように、冷媒の循環量はエンジン回転数から推定できるため、本実施の形態では、循環量閾値Thcは、冷媒の所定の循環量に対応する所定のエンジン回転数である。
循環量閾値Thcは、圧縮機16からの吐出による冷媒の循環量が比較的少なく、圧縮機16が必要とするオイル量が少なくなったと見なすことができる値に設定されており、実験や計算により求められる。すなわち、エンジン回転数が循環量閾値Thc以下である場合、圧縮機16が必要とするオイル量が少なくなったと判断することができる。
The engine speed of the
In the
The circulation amount threshold value Thc is set to a value that can be considered that the circulation amount of the refrigerant due to the discharge from the
また、空気調和装置10では、圧縮機16が必要とするオイル量が少なくなったか否かを判別する指標の一つとして、圧縮機16の吸入側の過熱度における所定の過熱度閾値Thsが設定されている。ここで、過熱度は、圧縮機16の吸入側の圧力及び温度に基づいて求めることができ、室外側制御部37によって算出される。
圧縮機16の吸入側の過熱度が高い場合、オイルと冷媒とが適正に分離されて冷媒回路を循環していると判断することができる。また、圧縮機16の吸入側の過熱度が低い場合、冷媒とオイルとが混在した状態で圧縮機16に戻っていると判断することができ、この場合、圧縮機16に戻った冷媒は蒸発し、実質的に圧縮機16に戻るオイル量は、オイルが適正に分離されている場合に比して小さくなる。
過熱度閾値Thsは、オイルと冷媒とが適正に分離されて循環されており、第2の戻し管72から戻すオイルを減らすことができると判断される値に設定されている。すなわち、過熱度が過熱度閾値Ths以上である場合、第2の戻し管72から戻すオイルを減らすことができると判断することができる。過熱度閾値Thsは、実験や計算により求められる。
Further, in the
When the degree of superheat on the suction side of the
The superheat degree threshold Ths is set to a value at which it is determined that the oil and the refrigerant are properly separated and circulated, and the oil returned from the
さらに、空気調和装置10では、圧縮機16が必要とするオイル量が少なくなったか否かを判別する指標の一つとして、吐出管16aと吸込管16bとの圧力差が所定の圧力差範囲(不図示)内にあるか否かという条件が設定されている。ここで、圧力差は、高圧側圧力センサ29の検出値と低圧側圧力センサ30の検出値との差である。
この圧力差が小さく、所定の圧力差範囲内にある場合、圧縮機16の運転や冷媒の循環が安定しており、圧縮機16が必要とするオイル量が少なくなったと判断することができる。
Further, in the
When this pressure difference is small and within a predetermined pressure difference range, it can be determined that the operation of the
図4に示すように、時刻t1では、ガスエンジン15のエンジン回転数は上昇の過渡状態にあり、エンジン回転数は循環量閾値Thc以下であり、過熱度は過熱度閾値Thsより小さく、吐出側と吸入側との圧力差(不図示)は大きく、上記所定の圧力差範囲外にある。このため、時刻t1では、圧縮機16が必要とするオイル量は、通常の量であると判断され、オイル戻し弁72bの通電はオフ(弁は開状態)とされ、オイルセパレータ18のオイルは、第1の戻し管71及び第2の戻し管72の両方を通って圧縮機16に戻る。ここで、圧縮機16のオイルの通常の量は、圧縮機の負荷の変動等に対応できるように、余裕を見て、多めに設定されている。
As shown in FIG. 4, at the time t1, the engine speed of the
時刻t2では、エンジン回転数は循環量閾値Thc以下であり、過熱度は過熱度閾値Ths以上であり、圧力差(不図示)は上記所定の圧力差範囲内にある。このため、時刻t2では、圧縮機16の運転は安定状態にあり、圧縮機16が必要とするオイル量は、通常の量よりも少なくて良いと判断される。時刻t2では、オイル戻し弁72bの通電はオフのままである。
At time t2, the engine speed is equal to or less than the circulation amount threshold value Thc, the superheat degree is equal to or greater than the superheat degree threshold value Ths, and the pressure difference (not shown) is within the predetermined pressure difference range. For this reason, at time t2, the operation of the
時刻t2から所定時間hだけ経過した時刻t3では、エンジン回転数は循環量閾値Thc以下であり、過熱度は過熱度閾値Ths以上であり、圧力差(不図示)は上記所定の圧力差範囲内にあり、圧縮機16の運転の安定状態が時刻t2から所定時間hだけ継続している。時刻t3では、オイル戻し弁72bの通電がオン(弁は閉じ状態)とされ、オイルセパレータ18のオイルは、第1の戻し管71を通って圧縮機16に戻る。
At time t3 after a predetermined time h has elapsed from time t2, the engine speed is equal to or less than the circulation amount threshold Thc, the superheat is equal to or greater than the superheat threshold Ths, and the pressure difference (not shown) is within the predetermined pressure difference range. The stable state of operation of the
時刻t4では、エンジン回転数は循環量閾値Thcより高く、過熱度は過熱度閾値Ths以上であり、圧力差(不図示)は上記所定の圧力差範囲内にある。時刻t4では、エンジン回転数が高く、圧縮機16の回転数も高くなるため、圧縮機16のオイルは、通常の量が必要とされる。このため、時刻t4では、オイル戻し弁72bの通電がオフとされ、オイル戻し弁72bが開かれる。従って、時刻t4では、オイルセパレータ18のオイルは、第1の戻し管71及び第2の戻し管72の両方を通って圧縮機16に戻る。
At time t4, the engine speed is higher than the circulation amount threshold Thc, the superheat is equal to or greater than the superheat threshold Ths, and the pressure difference (not shown) is within the predetermined pressure difference range. At time t4, since the engine speed is high and the speed of the
時刻t5では、エンジン回転数は循環量閾値Thc以下であり、過熱度は過熱度閾値Ths以上であり、圧力差(不図示)は上記所定の圧力差範囲内にある。このため、時刻t5では、圧縮機16の運転は安定状態にあり、圧縮機16が必要とするオイル量は、通常の量よりも少なくて良いと判断される。時刻t5では、オイル戻し弁72bの通電はオフのままである。
At time t5, the engine speed is equal to or less than the circulation amount threshold Thc, the superheat is equal to or greater than the superheat threshold Ths, and the pressure difference (not shown) is within the predetermined pressure difference range. For this reason, at time t5, the operation of the
時刻t5から所定時間hだけ経過した時刻t6では、エンジン回転数は循環量閾値Thc以下であり、過熱度は過熱度閾値Ths以上であり、圧力差(不図示)は上記所定の圧力差範囲内にあり、圧縮機16の運転の安定状態が時刻t5から所定時間hだけ継続している。時刻t6では、オイル戻し弁72bの通電がオン(弁は閉じ状態)とされ、オイルセパレータ18のオイルは、第1の戻し管71を通って圧縮機16に戻る。
At time t6 when a predetermined time h has elapsed from time t5, the engine speed is equal to or less than the circulation amount threshold Thc, the superheat is equal to or greater than the superheat threshold Ths, and the pressure difference (not shown) is within the predetermined pressure difference range. And the stable state of operation of the
図5は、オイル量を適正化する制御のフローチャートである。図5の処理は、所定の時間間隔で繰り返し実行される。
まず、室外側制御部37は、空気調和装置10の運転中に、エンジン回転数検出手段73の出力値に基づいて、ガスエンジン15のエンジン回転数が、循環量閾値Thc以下であるか否かを判別する(ステップS1)。
エンジン回転数が循環量閾値Thc以下である場合(ステップS1:Yes)、室外側制御部37は、過熱度が過熱度閾値Ths以上であるか否かを判別する(ステップS2)。
過熱度が過熱度閾値Ths以上である場合(ステップS2:Yes)、室外側制御部37は、上記圧力差が上記所定の圧力差範囲内であるか否かを判別する(ステップS3)。
FIG. 5 is a flowchart of control for optimizing the oil amount. The process of FIG. 5 is repeatedly executed at predetermined time intervals.
First, the
When the engine speed is equal to or less than the circulation amount threshold value Thc (step S1: Yes), the outdoor
When the superheat degree is equal to or higher than the superheat degree threshold Ths (step S2: Yes), the outdoor
圧力差が所定の圧力差範囲内である場合(ステップS3:Yes)、室外側制御部37は、タイマーのカウント(加算)を開始し(ステップS4)、次いで、タイマーが所定値に達した(タイムアップした)か否かを判別する(ステップS5)。ステップS3でYesとなる状態は、図4の時刻t2及び時刻t5に対応する。
タイマーが所定値に達していない場合(ステップS5:Nо)、室外側制御部37は、オイル戻し弁72bを非通電状態として開状態とし(ステップS6)、次いで処理を終了し、ステップS1に移行する。ステップS5でNоとなった状態は、時刻t2と時刻t3との間の状態、及び、時刻t5と時刻t6との間の状態に対応し、オイルセパレータ18のオイルは、第1の戻し管71及び第2の戻し管72の両方を通って圧縮機16に戻る。
When the pressure difference is within the predetermined pressure difference range (step S3: Yes), the outdoor
If the timer has not reached the predetermined value (step S5: NO), the
エンジン回転数が循環量閾値Thcより高い場合(ステップS1:Nо)、室外側制御部37は、ステップS4でカウントするタイマーのカウントをリセット(終了)し(ステップS7)、ステップS6に移行してオイル戻し弁72bを開状態にする。
エンジン回転数が循環量閾値Thc以下であるが、過熱度が過熱度閾値Thsより小さい場合(ステップS2:Nо)、室外側制御部37は、タイマーのカウントをリセット(終了)し(ステップS7)、ステップS6に移行してオイル戻し弁72bを開状態にする。この状態は、時刻t1に対応する。
エンジン回転数が循環量閾値Thc以下であるとともに過熱度が過熱度閾値Ths以上であるが、圧力差が所定の圧力差範囲内でない場合(ステップS3:Nо)、室外側制御部37は、タイマーのカウントをリセット(終了)し(ステップS7)、ステップS6に移行してオイル戻し弁72bを開状態にする。
すなわち、循環量閾値Thc、過熱度閾値Ths及び所定の圧力差範囲内の条件のうち、いずれか一つでも満たされなくなれば、タイマーのカウントを開始した後であっても、タイマーはリセットされる。
When the engine speed is higher than the circulation amount threshold Thc (step S1: No), the
When the engine speed is equal to or less than the circulation amount threshold Thc but the superheat is smaller than the superheat threshold Ths (step S2: No), the
When the engine speed is equal to or less than the circulation amount threshold Thc and the superheat is equal to or greater than the superheat threshold Ths, but the pressure difference is not within a predetermined pressure difference range (step S3: Nо), the
That is, if any one of the circulation amount threshold value Thc, the superheat degree threshold value Ths, and the condition within the predetermined pressure difference range is not satisfied, the timer is reset even after the timer starts counting. .
タイマーが所定値に達した場合(ステップS5:Yes)、すなわち図4において所定時間hだけ経過した場合、室外側制御部37は、オイル戻し弁72bを通電状態として閉状態とし(ステップS8)、処理を終了してステップS1に移行する。この状態は、時刻t3及び時刻t6に対応する。
このように、循環量閾値Thc、過熱度閾値Ths及び上記所定の圧力差範囲内の条件に基づいて、圧縮機16が必要とするオイル量が通常の量よりも少なくて良いと判断される場合に、オイル戻し弁72bを全閉とし、第2の戻し管72から戻るオイル量を減らすことで、圧縮機16に戻るオイル量を適正化できる。このため、オイルによる抵抗を低減でき、圧縮機16の効率を向上できる。
When the timer reaches a predetermined value (step S5: Yes), that is, when the predetermined time h has elapsed in FIG. 4, the outdoor
As described above, when it is determined that the amount of oil required by the
ステップS8でオイル戻し弁72bを通電状態として閉状態とした後、ステップS1〜S3のいずれかでNоとなった場合、室外側制御部37は、ステップS7を経てステップS6に移行し、オイル戻し弁72bを開状態にする。これにより、オイルセパレータ18のオイルは、第1の戻し管71及び第2の戻し管72の両方を通って圧縮機16に戻るようになる。この状態は、図4の時刻t4に対応する。
After the
以上説明したように、本発明を適用した実施の形態によれば、空気調和装置10は、圧縮機16と、圧縮機16の冷媒の吐出側に設けられるオイルセパレータ18と、オイルセパレータ18と圧縮機16の吸込側とを繋ぐオイル戻し管70とを備え、オイル戻し管70は、オイルセパレータ18から定常的に吸込側へオイルを戻す第1の戻し管71と、第1の戻し管71に対して並列に設けられる第2の戻し管72とを備え、第2の戻し管72には流路を開閉するオイル戻し弁72bが設けられ、オイル戻し弁72bは、圧縮機16による冷媒の循環量が所定の循環量閾値Thc以下になったことに基づいて閉じられる。これにより、冷媒の循環量が循環量閾値Thc以下になった場合に、第2の戻し管72のオイル戻し弁72bが閉じられ、オイルは第1の戻し管71を通って圧縮機16に戻るが、第2の戻し管72を通って圧縮機16へ戻るオイルの量は減少する。このため、冷媒の循環量が循環量閾値Thc以下になって、圧縮機16が必要とするオイル量が少なくなった場合に、第2の戻し管72を通って圧縮機に戻るオイル量を減少させることができ、圧縮機16へのオイルの戻り量を適正化して、圧縮機16の効率を向上できる。
また、オイル戻し弁72bは、圧縮機16の吸込側の冷媒の過熱度が所定の過熱度閾値Ths以上になったことに基づいて閉じられる。これにより、圧縮機16の吸込側の冷媒の過熱度が高く、オイルと冷媒とが適正に分離されて循環されていると判断される場合に、第2の戻し管72を通って圧縮機16に戻るオイル量を減少させることができる。このため、圧縮機16へのオイルの戻り量を適正化して、圧縮機16の効率を向上できる。
As described above, according to the embodiment to which the present invention is applied, the
The
また、オイル戻し弁72bは、圧縮機16の吐出側と吸込側との圧力差が所定の圧力差範囲内になったことに基づいて閉じられる。これにより、吐出側と吸込側との圧力差が所定の圧力差範囲内にあり、圧縮機16の運転が安定して圧縮機16が必要とするオイル量が少なくなった場合に、第2の戻し管72を通って圧縮機16に戻るオイル量を減少させることができる。このため、圧縮機16へのオイルの戻り量を適正化して、圧縮機の効率を向上できる。
さらに、循環量閾値Thc以下、過熱度閾値Ths以上、及び、圧力差範囲内の条件が全て満たされたときに、タイマーのカウントが開始され、条件が全て満たされたままタイマーにより所定時間hが経過したことが判別されると、オイル戻し弁72bが閉じられる。これにより、圧縮機16の運転が所定時間hに亘り安定した状態にある場合にオイル戻し弁72bが閉じられてオイルの戻り量が減らされるため、圧縮機16の運転が不安定な場合にオイル戻し弁72bが閉じられてオイルの戻り量が減少してしまうことを防止できる。
The
Further, when the circulation amount threshold value Thc or less, the superheat degree threshold value Ths or more, and the conditions within the pressure difference range are all satisfied, the timer starts counting, and the timer sets the predetermined time h while all the conditions are satisfied. When it is determined that the time has elapsed, the
また、タイマーのカウント中に、上記条件の少なくとも1つが満たされなくなった場合、タイマーのカウントが停止されるため、圧縮機16の運転が不安定な場合にオイル戻し弁72bが閉じられることを防止できる。
また、オイル戻し弁72bは、非通電時に開状態となり通電時に閉状態となる開閉弁であるため、故障等によりオイル戻し弁72bの通電がされなくなった場合には、オイル戻し弁72bは開状態となる。このため、オイル戻し弁72bの通電がされなくなった場合であっても、第2の戻し管72からオイルを圧縮機16に戻すことができ、オイル不足となるリスクを低減できる。
In addition, when at least one of the above conditions is not satisfied during the timer count, the timer count is stopped, so that the
Since the
なお、上記実施の形態は本発明を適用した一態様を示すものであって、本発明は上記実施の形態に限定されるものではない。
上記実施の形態では、循環量閾値Thcは、冷媒の所定の循環量に対応する所定のエンジン回転数であるものとして説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。冷媒の循環量は圧縮機16の回転数からも推定できるため、循環量閾値Thcは、冷媒の所定の循環量に対応する所定の圧縮機16の回転数としても良い。
また、上記実施の形態では、オイル戻し弁72bは、電磁弁(開閉弁)であるものとして説明したが、これに限らず、開状態から閉状態の間で段階的或は無段階に開度が調整可能な電動弁であっても良い。この場合、所定時間hが経過した際に、オイル戻し弁を全閉状態とせずに、開度を小さくしても良い。
In addition, the said embodiment shows the one aspect | mode which applied this invention, Comprising: This invention is not limited to the said embodiment.
In the above embodiment, the circulation amount threshold value Thc has been described as being a predetermined engine speed corresponding to a predetermined circulation amount of the refrigerant, but the present invention is not limited to this. Since the circulation amount of the refrigerant can also be estimated from the rotation speed of the
In the above embodiment, the
10 空気調和装置
16 圧縮機
18 オイルセパレータ
70 オイル戻し管
71 第1の戻し管
72 第2の戻し管
72b オイル戻し弁(弁)
Thc 循環量閾値
Ths 過熱度閾値
DESCRIPTION OF
Thc Circulation volume threshold Ths Superheat threshold
Claims (6)
前記オイル戻し管は、前記オイルセパレータから定常的に前記吸込側へオイルを戻す第1の戻し管と、前記第1の戻し管に対して並列に設けられる第2の戻し管とを備え、前記第2の戻し管には流路を開閉する弁が設けられ、
前記弁は、前記圧縮機による冷媒の循環量が所定の循環量閾値以下になったことに基づいて閉じられることを特徴とする空気調和装置。 In an air conditioner comprising a compressor, an oil separator provided on a refrigerant discharge side of the compressor, and an oil return pipe connecting the oil separator and a suction side of the compressor,
The oil return pipe includes a first return pipe that constantly returns oil from the oil separator to the suction side, and a second return pipe that is provided in parallel to the first return pipe, The second return pipe is provided with a valve for opening and closing the flow path,
The air conditioner is characterized in that the valve is closed on the basis that the amount of refrigerant circulated by the compressor becomes equal to or less than a predetermined circulation amount threshold.
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