JP2011047545A - 多室形空気調和機の運転制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】適正な運転が可能な多室形空気調和機の運転制御方法を提供する。
【解決手段】圧縮機２１を配設した室外機（図示せず）に接続された複数台の室内機（図示せず）からなり、室外機の圧縮機アキュームレータ３９とサブアキュームレータ２２は、吸入管４０による接続とは別に、サブアキュームレータ２２の底部からサブアキュームレータ用キャピラリーチューブ２３及びサブアキュームレータ用膨張弁２４を介して接続され、冷房または暖房運転開始時の圧縮機２１の起動制御中に、所定時間サブアキュームレータ用膨張弁２４を全開して、サブアキュームレータ２２の底部に溜まっている冷媒及びオイルを圧縮機アキュームレータ３９へ戻し、所定時間経過後サブアキュームレータ用膨張弁２４の開度を第１の設定値とし、起動制御終了後、圧縮機運転周波数が設定値を上回ると開度を第２の設定値として、オイルを圧縮機アキュームレータ３９へ確実に戻す。
【選択図】図１

Description

本発明は、多室形空気調和機の運転制御方法に関するものである。

従来この種の多室形空気調和機の運転制御方法として図１８に示されるようなものがあった（例えば、特許文献１参照）。図１８は、前記特許文献１に記載された従来の多室形空気調和機の冷凍サイクル図である。

図１８において、従来の多室形空気調和機は、圧縮機１と、４方弁２と、オイルセパレータ３と、室外熱交換器４と、室外送風機５と、外気温度センサー６と、膨張弁７と、室内熱交換器８と、室内送風機９と、室内配管温度センサー１０と、室内吸込み温度センサー１１と、サブアキュームレータ１３と、圧縮機アキュームレータ１４を備えている。

サブアキュームレータ１３は、圧縮機アキュームレータ１４と４方弁２の間に配置されている。ここで圧縮機１の起動時、液冷媒が圧縮機１の本体へ吸入されると圧縮機１のメカ部（図示せず）が破損する可能性があるため、圧縮機アキュームレータ１４内で、液冷媒がオーバーフローしないように、冷媒は先にサブアキュームレータ１３に溜まり、その後ガス冷媒が圧縮機アキュームレータ１４に溜まるようにしている。

サブアキュームレータ１３の容積は、封入される冷媒量で決定されるため、液冷媒が直接圧縮機１の本体へ吸入されることが無いように考慮されている。またオイルは、サブアキュームレータ１３に挿入された配管（図示せず）の底部のＵ字部分に開けられたオイル戻し穴（図示せず）から吸引され、圧縮機アキュームレータ１４側へ戻す構造となっている。

特開２００２−３１３８７号公報

しかしながら、上記従来の多室形空気調和機の構成では、サブアキュームレータ１３の容積が大型になると、オイル戻し穴位置より下の部分に溜まるオイル量が無視できず、多量のオイルがサブアキュームレータ１３の底に溜まってしまう不具合を有していた。

この欠点を補うためにオイル戻し穴を大きくすると今度は、液冷媒もいっしょに圧縮機アキュームレータ１４へ戻すことになり、液冷媒が圧縮機１本体に吸引され、ひいては圧縮機１の信頼性を損なうという欠点があった。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、液冷媒を圧縮機へ返すことなくオイルのみを圧縮機アキュームレータ側へ効率的に回収し、オイル不足になることなく適正な運転が可能となる多室形空気調和機の運転制御方法を提供することを目的とする。

前記従来の課題を解決するために、本発明の多室形空気調和機の運転制御方法は、能力可変型の圧縮機、室外送風機、室外熱交換器、メイン膨張弁を配設した室外機と、前記室外機に接続された複数台の室内機からなり、前記室外機の圧縮機アキュームレータとサブ
アキュームレータは、従来の吸入管による接続とは別に、前記サブアキュームレータの底部からサブアキュームレータ用キャピラリーチューブ及びサブアキュームレータ用膨張弁を介して圧縮機アキュームレータ入口部に接続される構造を有し、冷房または暖房運転開始時でしかも前記圧縮機の起動制御中に、所定時間前記サブアキュームレータ用膨張弁を全開して、前記サブアキュームレータの底部に溜まっている冷媒及びオイルを前記圧縮機アキュームレータへ戻し、前記所定時間経過後は、前記サブアキュームレータ用膨張弁の開度を第１の設定値とし、さらに起動制御終了後、圧縮機運転周波数が設定値を上回ると前記開度を第２の設定値として、オイルを前記圧縮機アキュームレータへ戻すもので、オイルを圧縮機アキュームレータへ確実に戻して、圧縮機の信頼性を低下させることなく、能力を最大限に発揮し適正な冷暖房運転をすることができる。

本発明の多室形空気調和機の運転制御方法は、冷房または暖房運転開始時圧縮機内のオイルレベルの低下を無くし、しかも冷暖房能力の低下を防ぐことができる。

本発明の第１の実施の形態における多室形空気調和機の運転制御方法を示す冷凍サイクル図 同多室形空気調和機のサブアキュームレータの拡大断面図 同多室形空気調和機のサブアキュームレータ用膨張弁の制御ブロック図 同多室形空気調和機の運転制御方法を示すフローチャート 同多室形空気調和機の運転制御方法を示すタイムチャート 本発明の第２の実施の形態における多室形空気調和機の運転制御方法を示すブロック図 同多室形空気調和機の運転制御方法を示すフローチャート 同多室形空気調和機の運転制御方法を示すタイムチャート 本発明の第３の実施の形態における多室形空気調和機の運転制御方法を示すブロック図 同多室形空気調和機の運転制御方法を示すフローチャート 同多室形空気調和機の運転制御方法を示すタイムチャート 本発明の第４の実施の形態における多室形空気調和機の運転制御方法を示すブロック図 同多室形空気調和機の運転制御方法を示すフローチャート 同多室形空気調和機の運転制御方法を示すタイムチャート 本発明の第５の実施の形態における多室形空気調和機の運転制御方法を示すブロック図 同多室形空気調和機の運転制御方法を示すフローチャート 同多室形空気調和機の運転制御方法を示すタイムチャート 従来の多室形空気調和機の運転制御方法を示すブロック図

第１の発明は、能力可変型の圧縮機、室外送風機、室外熱交換器、メイン膨張弁を配設した室外機と、前記室外機に接続された複数台の室内機からなり、前記室外機の圧縮機アキュームレータとサブアキュームレータは、従来の吸入管による接続とは別に、前記サブアキュームレータの底部からサブアキュームレータ用キャピラリーチューブ及びサブアキュームレータ用膨張弁を介して圧縮機アキュームレータ入口部に接続される構造を有し、冷房または暖房運転開始時でしかも前記圧縮機の起動制御中に、所定時間前記サブアキュームレータ用膨張弁を全開して、前記サブアキュームレータの底部に溜まっている冷媒及びオイルを前記圧縮機アキュームレータへ戻し、前記所定時間経過後は、前記サブアキュームレータ用膨張弁の開度を第１の設定値とし、さらに起動制御終了後、圧縮機運転周波
数が設定値を上回ると前記開度を第２の設定値として、オイルを前記圧縮機アキュームレータへ戻すもので、オイルを圧縮機アキュームレータへ確実に戻して、圧縮機の信頼性を低下させることなく、能力を最大限に発揮し適正な冷暖房運転をすることができる。

第２の発明は、特に、第１の発明の多室形空気調和機の運転制御方法において、冷房または暖房運転開始時で、しかも圧縮機起動制御中に所定時間サブアキュームレータ用膨張弁を全開にして、前記サブアキュームレータの底部に溜まっている冷媒及びオイルを圧縮機アキュームレータへ戻し、前記所定時間経過後は、前記サブアキュームレータ用膨張弁の開度を第１の設定値とし、さらに圧縮機吐出温度が設定値を上回ると、前記開度を第２の設定値として、オイルを前記圧縮機アキュームレータへ戻すもので、オイルを確実に圧縮機アキュームレータへ戻すことが可能となる。

第３の発明は、特に、第１の発明の多室形空気調和機の運転制御方法において、冷房または暖房運転開始時で、しかも圧縮機起動制御中に所定時間サブアキュームレータ用膨張弁を全開にして、前記サブアキュームレータの底部に溜まっている冷媒及びオイルを圧縮機アキュームレータへ戻し、前記所定時間経過後は、前記サブアキュームレータ用膨張弁の開度を第１の設定値とし、さらに圧縮機吐出過熱度が設定値を上回ると前記開度を第２の設定値として、オイルを前記圧縮機アキュームレータへ戻すもので、オイルを圧縮機アキュームレータへ確実に戻すことが可能となる。

第４の発明は、特に、第１の発明の多室形空気調和機の運転制御方法において、冷房または暖房運転開始時で、しかも圧縮機起動制御中に所定時間サブアキュームレータ用膨張弁を全開にして、前記サブアキュームレータの底部に溜まっている冷媒及びオイルを圧縮機アキュームレータへ戻し、前記所定時間経過後は、前記サブアキュームレータ用膨張弁の開度を第１の設定値とし、さらに圧縮機吐出圧力が設定値を上回ると前記開度を第２の設定値として、オイルを前記圧縮機アキュームレータへ戻すもので、オイルを確実に圧縮機アキュームレータへ戻すことが可能となる。

第５の発明は、特に、第１の発明の多室形空気調和機の運転制御方法において、冷房または暖房運転開始時で、しかも圧縮機起動制御中に所定時間サブアキュームレータ用膨張弁を全開にして、前記サブアキュームレータの底部に溜まっている冷媒及びオイルを圧縮機アキュームレータへ戻し、前記所定時間経過後は、前記サブアキュームレータ用膨張弁の開度を第１の設定値とし、さらに圧縮機吸入圧力が設定値を下回ると、前記開度を第２の設定値として、オイルを前記圧縮機アキュームレータへ戻すもので、オイルを確実に圧縮機アキュームレータへ戻すことが可能となる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
本発明の第１の実施の形態における多室形空気調和機の運転制御方法について、図１〜５を用いて説明する。図１は、本実施の形態における多室形空気調和機の運転制御方法を示す冷凍サイクル図、図２は、同多室形空気調和機のサブアキュームレータの拡大断面図である。

図１、２において、本実施の形態における多室形空気調和機は、一台の室外機（図示せず）と、その室外機に接続された複数の室内機（図示せず）から構成され、室外機は、能力可変型の圧縮機２１と、サブアキューム２２と、サブアキュームレータ用キャピラリチューブ２３と、サブアキュームレータ用膨張弁２４と、吐出温度センサー２５と、高圧圧力センサー２６と、オイルセパレータ２７と、オイル戻しキャピラリチューブ２８と、低
圧圧力センサー２９と、４方弁３０と、室外熱交換器３１と、室外送風機３２と、外気温度センサー３３と、メイン膨張弁３４と、圧縮機アキュームレータ３９を備えている。

また、室内機のそれぞれは、室内交換器３５と、室内送風機３６と、室内配管温度センサー３７と、室内吸込み温度センサー３８を備えている。

サブアキュームレータ２２の底部と圧縮機アキュームレータ３９は、通常の吸入管４０とは別にサブアキュームレータ用膨張弁２４及びサブアキュームレータ用キャピラリーチューブ２３を介して接続されている。

図３は、本実施の形態におけるサブアキュームレータ用膨張弁２４の制御ブロック図である。図３において、４１は、冷房、暖房その他の運転モードを検出する運転モード検出装置、４２は、圧縮機運転周波数検出装置、４３は、膨張弁の開度を検出する膨張弁開度検出装置、４４は、膨張弁開度記憶装置、４５は、圧縮機吐出温度検出装置、４６は、圧縮機吐出温度記憶装置、４７はサブアキュームレータ用膨張弁駆動装置である。

以下、この制御ブロック図に基づく多室形空気調和機の運転制御方法の動作、作用を、図４のフローチャート及び図５のタイムチャートを用いて説明する。

冷房または暖房運転開始時で、しかも起動制御中、圧縮機２１の周波数は、起動周波数Ｈｚ１で運転している。このとき、サブアキュームレータ用膨張弁２４は、所定時間ｔ１、ＰＬＴ（全開）となっている。これは寝込み起動時は、冷媒に溶け込んでいるオイルの量が多いので、圧縮機２１から冷媒と共に吐出されるオイルの量が多くなり、しかも圧縮機運転周波数が低いので、通常のサブアキューム内管のオイル戻し穴２２ａからのオイル回収では不十分と判断し、サブアキュームレータ２２の底部から直接冷媒とオイルを圧縮機アキュームレータ３９へ回収することで、圧縮機２１の内部の油面の低下を防ぐためである。

次に、所定時間ｔ１経過後は、冷媒の温度上昇により、オイルが十分に分離し冷媒だけが吐出され、オイルは圧縮機２１の内部に留まっていると判断し、サブアキュームレータ用膨張弁２４の膨張弁開度をＰＬ１に変更しサブアキュームレータ２２の底部からのオイル戻し量を制限する。

さらに、圧縮機運転周波数が上昇し、Ｈｚ２に達すると、今度は冷媒と共にオイル吐出量も増加することから、前記サブアキュームレータ用膨張弁２４の膨張弁開度を第２の設定値ＰＬ２２に変更することで、オイルは、圧縮機アキュームレータ３９側へ効率よく回収させることが出来る。これにより圧縮機２１のオイルレベルの低下を防ぐと同時に、冷暖房能力を効率よく発揮することができる。

（実施の形態２）
図６は、本発明の第２の実施の形態における多室形空気調和機の運転制御方法を示す制御ブロック図、図７は、同多室形空気調和機の運転制御方法を示すフローチャート、図８は、同多室形空気調和機の運転制御方法を示すタイムチャートである。尚、上記実施の形態１における多室形空気調和機と同一部分には、同一符号を付してその説明を省略する。

図６〜８において、５５は、吐出温度検出装置、５６は、吐出温度記憶装置である。冷房または暖房運転開始時でしかも起動制御中、圧縮機２１の運転周波数は、起動周波数Ｈｚ１で運転し、このとき吐出温度はＴｄ１より低い。

この場合、サブアキュームレータ用膨張弁２４は、所定時間ｔ１、ＰＬＴ（全開）とな
っている。これは、冷媒に溶け込んでいるオイルの量が多いと判断し、圧縮機２１から冷媒と共に吐出されるオイル量が多くなり、サブアキュームレータ２２の底部から直接冷媒とオイルを圧縮機アキュームレータ３９へ回収することで、圧縮機２１内部の油面の低下を防ぐためである。

次に、所定時間ｔ１経過後は、前記サブアキュームレータ用膨張弁２４の膨張弁開度をＰＬ１に変更し、サブアキュームレータ２２の底部からのオイル戻し量を制限する。次に仮に、圧縮機運転周波数がＨｚ１であっても、吐出温度が上昇し、Ｔｄ１を上回ると、冷媒と共にオイル吐出量も増加することから、前記膨張弁開度を、第２の設定値ＰＬ２に変更することで、オイルは、圧縮機アキュームレータ３９側に効率よく回収することが出来る。これにより圧縮機２１のオイルレベルの低下を防ぐと同時に、冷暖房能力を効率よく発揮することができる。

（実施の形態３）
図９は、本発明の第３の実施の形態における多室形空気調和機の運転制御方法を示す制御ブロック図、図１０は、同多室形空気調和機の運転制御方法を示すフローチャート、図１１は、同多室形空気調和機の運転制御方法を示すタイムチャートである。尚、上記実施の形態における多室形空気調和機と同一部分には、同一符号を付してその説明を省略する。

図９〜１１において、６５は、吐出過熱度検出装置、６６は、吐出過熱度記憶装置である。冷房または暖房運転開始時でしかも起動制御中、圧縮機２１の運転周波数は起動周波数Ｈｚ１で運転し、このとき吐出過熱度は、ＳＨ１より低い。この場合サブアキュームレータ用膨張弁２４は、所定時間ｔ１、ＰＬＴ（全開）となっている。

これは冷媒に溶け込んでいるオイルの量が多いと判断し、圧縮機２１から冷媒と共に吐出されるオイル量が多くなり、サブアキュームレータ２２の底部から直接冷媒とオイルを圧縮機アキュームレータ３９へ回収することで、圧縮機２１の内部の油面の低下を防ぐためである。

次に、所定時間ｔ１経過後は、サブアキュームレータ用膨張弁２４の膨張弁開度をＰＬ１に変更し、サブアキュームレータ２２の底部からのオイル戻し量を制限する。次に、仮に圧縮機運転周波数がＨｚ１であっても、吐出過熱度が上昇しＳＨ１を上回ると、冷媒と共にオイル吐出量も増加することから、前記膨張弁開度を第２の設定値ＰＬ２に変更することで、オイルは、圧縮機アキュームレータ３９側に効率よく回収することが出来る。これにより圧縮機２１のオイルレベルの低下を防ぐと同時に、冷暖房能力を効率よく発揮することができる。

（実施の形態４）
図１２は、本発明の第４の実施の形態における多室形空気調和機の運転制御方法を示す制御ブロック図、図１３は、同多室形空気調和機の運転制御方法を示すフローチャート、図１４は、同多室形空気調和機の運転制御方法を示すタイムチャートである。尚、上記実施の形態における多室形空気調和機と同一部分には、同一符号を付してその説明を省略する。

図１２〜１４において、７５は、吐出圧力検出装置、７６は、吐出圧力記憶装置である。冷房または暖房運転開始時でしかも起動制御中、圧縮機２１の運転周波数は、起動周波数Ｈｚ１で運転し、このとき吐出圧力はＰｄ１より低い。この場合サブアキュームレータ用膨張弁２４は、所定時間ｔ１、ＰＬＴ（全開）となっている。

これは冷媒に溶け込んでいるオイルの量が多いと判断し、圧縮機２１から冷媒と共に吐出されるオイル量が多くなり、サブアキュームレータ２２底部から直接冷媒とオイルを圧縮機アキュームレータ３９へ回収することで、圧縮機２１の内部の油面の低下を防ぐためである。

次に所定時間ｔ１経過後は、サブアキュームレータ用膨張弁２４の膨張弁開度をＰＬ１に変更し、サブアキュームレータ２２の底部からのオイル戻し量を制限する。次に、仮に圧縮機２１の運転周波数がＨｚ１であっても、吐出圧力が上昇しＰｄ１を上回ると、冷媒と共にオイル吐出量も増加することから、前記膨張弁開度を第２の設定値ＰＬ２に変更することで、オイルは、圧縮機アキュームレータ３９側へ効率よく回収することが出来る。これにより圧縮機２１のオイルレベルの低下を防ぐと同時に、冷暖房能力を効率よく発揮することができる。

（実施の形態５）
図１５は、本発明の第５の実施の形態における多室形空気調和機の運転制御方法を示す制御ブロック図、図１６は、同多室形空気調和機の運転制御方法を示すフローチャート、図１７は、同多室形空気調和機の運転制御方法を示すタイムチャートである。尚、上記実施の形態における多室形空気調和機と同一部分には、同一符号を付してその説明を省略する。

図１５〜１７において、８５は吸入圧力検出装置、８６は吸入圧力記憶装置である。冷房または暖房運転開始時で、しかも起動制御中、圧縮機２１の運転周波数は起動周波数Ｈｚ１で運転し、このとき吸入圧力はＰｓ１より高い。

この場合サブアキュームレータ用膨張弁２４は、所定時間ｔ１、ＰＬＴ（全開）となっている。これは、冷媒に溶け込んでいるオイルの量が多いと判断し、圧縮機２１から冷媒と共に吐出されるオイル量が多くなり、サブアキュームレータ２２の底部から直接冷媒とオイルを圧縮機アキュームレータ３９へ回収することで、圧縮機２１の内部の油面の低下を防ぐためである。

次に、所定時間ｔ１経過後は、前記膨張弁開度をＰＬ１に変更し、サブアキュームレータ２２の底部からのオイル戻し量を制限する。

次に、仮に圧縮機２１の運転周波数がＨｚ１であっても、吸入圧力が低下しＰｓ１を下回ると、冷媒と共にオイル吐出量も増加する反面、圧縮機２１の内部へ冷媒及びオイルが帰って来ないことを示していることから、前記膨張弁開度を第２の設定値ＰＬ２へ増加することで、オイルは、圧縮機アキュームレータ３９側へ効率よく回収することが出来る。これにより圧縮機２１のオイルレベルの低下を防ぐと同時に、冷暖房能力を効率よく発揮することができる。

以上のように、本発明にかかる多室形空気調和機の運転制御方法は、冷房または暖房能力を低下させることなく圧縮機オイルを効率的に回収することができるので、業務用、店舗用多室形空気調和機のオイル回収制御等の用途にも適用できる。

２１ 圧縮機
２２ サブアキュームレータ
２３ サブアキュームレータ用キャピラリーチューブ
２４ サブアキュームレータ用膨張弁
２５ 吐出温度センサー
２６ 高圧圧力センサー
２７ オイルセパレータ
２８ オイル戻しキャピラリーチューブ
２９ 低圧圧力センサー
３０ ４方弁
３９ 圧縮機アキュームレータ
４０ 吸入管

Claims (5)

1. 能力可変型の圧縮機、室外送風機、室外熱交換器、メイン膨張弁を配設した室外機と、前記室外機に接続された複数台の室内機からなり、前記室外機の圧縮機アキュームレータとサブアキュームレータは、従来の吸入管による接続とは別に、前記サブアキュームレータの底部からサブアキュームレータ用キャピラリーチューブ及びサブアキュームレータ用膨張弁を介して圧縮機アキュームレータ入口部に接続される構造を有し、冷房または暖房運転開始時でしかも前記圧縮機の起動制御中に、所定時間前記サブアキュームレータ用膨張弁を全開して、前記サブアキュームレータの底部に溜まっている冷媒及びオイルを前記圧縮機アキュームレータへ戻し、前記所定時間経過後は、前記サブアキュームレータ用膨張弁の開度を第１の設定値とし、さらに起動制御終了後、圧縮機運転周波数が設定値を上回ると前記開度を第２の設定値として、オイルを前記圧縮機アキュームレータへ戻すことを特徴とする多室形空気調和機の運転制御方法。
2. 冷房または暖房運転開始時で、しかも圧縮機起動制御中に所定時間サブアキュームレータ用膨張弁を全開にして、前記サブアキュームレータの底部に溜まっている冷媒及びオイルを圧縮機アキュームレータへ戻し、前記所定時間経過後は、前記サブアキュームレータ用膨張弁の開度を第１の設定値とし、さらに圧縮機吐出温度が設定値を上回ると、前記開度を第２の設定値として、オイルを前記圧縮機アキュームレータへ戻すことを特徴とする請求項１に記載の多室形空気調和機の運転制御方法。
3. 冷房または暖房運転開始時で、しかも圧縮機起動制御中に所定時間サブアキュームレータ用膨張弁を全開にして、前記サブアキュームレータの底部に溜まっている冷媒及びオイルを圧縮機アキュームレータへ戻し、前記所定時間経過後は、前記サブアキュームレータ用膨張弁の開度を第１の設定値とし、さらに圧縮機吐出過熱度が設定値を上回ると前記開度を第２の設定値として、オイルを前記圧縮機アキュームレータへ戻すことを特徴とする請求項第１に記載の多室形空気調和機の運転制御方法。
4. 冷房または暖房運転開始時で、しかも圧縮機起動制御中に所定時間サブアキュームレータ用膨張弁を全開にして、前記サブアキュームレータの底部に溜まっている冷媒及びオイルを圧縮機アキュームレータへ戻し、前記所定時間経過後は、前記サブアキュームレータ用膨張弁の開度を第１の設定値とし、さらに圧縮機吐出圧力が設定値を上回ると前記開度を第２の設定値として、オイルを前記圧縮機アキュームレータへ戻すことを特徴とする請求項１に記載の多室形空気調和機の運転制御方法。
5. 冷房または暖房運転開始時で、しかも圧縮機起動制御中に所定時間サブアキュームレータ用膨張弁を全開にして、前記サブアキュームレータの底部に溜まっている冷媒及びオイルを圧縮機アキュームレータへ戻し、前記所定時間経過後は、前記サブアキュームレータ用膨張弁の開度を第１の設定値とし、さらに圧縮機吸入圧力が設定値を下回ると、前記開度を第２の設定値として、オイルを前記圧縮機アキュームレータへ戻すことを特徴とする請求項第１に記載の多室形空気調和機の運転制御方法。

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