JPS6183833A - 空気調和装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、冷凍サイクルにより室内を冷房よたは暖房Ｊ
る空気調和装置の改良に関し、特に圧縮機の潤滑油の一
部が冷媒と共に吐出されて冷凍サイクル中に溜り込むこ
とに起因りる圧縮）戊のｆ７１　ｉｆｉ油不足の解消対
策に関する。

（従来の技術） 一般に、冷凍サイクルにより室内を空調する空気調和装
置においては、圧縮機を低能力で運転づると、冷媒のへ
低圧力差が小さくなつＣ１：θ凍すイクルにおけるン１
）媒循ｌ還吊が減少し、このＩこめ。

冷凍サイクル中の冷媒の中に吐出された圧縮間の潤滑油
を圧縮機へ返戻する能力が低下し、この状態で長時間運
転を継続づると、圧縮（幾の潤滑油の溜り込み季が増大
して、圧縮はの潤滑油不足を末たし、その結果、圧縮間
１と動部の安常高渦や焼付さ・等をＭ＋　＜ことがある
。

そのため、従来、例えば実公昭５７−４１４１６号公報
に開示されるもので（よ、圧縮機の低能力（の運転１１
１間／！：５ｊ測４るタイ７を設置ノ、この低能力１重
“ｌ１１．ｉ；時間が所定時間に達づるｍに圧１１ｉｆ
機を強ルリ的に設定０．１間のあいだ高能力で運転する
ことにより、冷凍サイクル中に停溜づるｌ１ｆｆ　ｇｃ
！β１滑油を圧縮機に回収して上記潤滑油不足に起因す
る圧縮機の潤滑油不足を解消するようにしｔこものが知
られてい信 （発明が解決しようとづる問題点） ところで、圧縮４Ｉおよび室外熱交換器を内蔵する１台
の学外ユニットに対して、それぞれ室内熱交換器および
絞り機構を内蔵づる複数台の室内ユニットを並列に接続
してなるいわゆるマルチ方式の空気調和装置があるが、
これに対して、上記油溜りに起因する圧縮機の潤滑油不
足を解間寸べく、上記従来の技術を適用する場合、複数
台の室内ユニットをＴｉづることからこれを直ちに採用
すること（はできない。すなわら、マルチ方式の６ので
は、至外ユニット側ひの冷媒通路面積（配管径）に比べ
て室内ユニット側での合計冷媒通路面積く合計配管径）
が大きい関係上（例えば１．４倍程度）、圧縮機を高能
力に運転してもｌｊｊ　９！、の高低Ｌ「力量に、溜っ
た冷媒を回収できる４７度の差圧が生じないことがあり
、このため、冷媒循環■が少なく冷媒流速が小さくて、
冷凍サイクル中に溜った潤滑１１１１を能率良く回収で
きず、圧縮（幾の潤滑油不足を確実に解、消することが
ｃきない。一方、８室内ユニット１．−付属ツル較す（
浪憫が＜１（＋：＋　Ｅ対！、シ、シ（６Ｄ　ＩＬＬ　
６１７１　？：’。

可能なＴｉ動式膨張弁等の可変絞り機構で構成されてい
る場合には、逆に油溜り時において絞り開度が小さな負
荷に対応して過渡に小さくなっていることがあるため、
この絞り機構での冷媒流通抵抗が大き過ぎて冷媒が流れ
にくく、溜った潤滑油の回収がより困難になる。

本発明は斯かる点に鑑みｒ：なされたらのＣあり、その
目的は、上記の如きンルヂ方式の空気調杆１菰置にＪ３
いて、油溜りに起因する圧縮機の潤滑ｉＩｂ不足時には
圧ｍｔ＊を高能力で運転するとともに、各室内ユニット
における冷媒通路面積をそれぞれ順次適切に調整するこ
とにより、冷媒の高低圧力間に大きな差圧を発生させる
とともに、絞り閣僚が空調負荷に応じＣ変化する絞り機
構を有する場合にも）１１究の流通をスムーズに１１わ
けて冷凍ケイクル中に溜つｔ、：潤滑油を確実に圧縮機
に回収し、よって油溜りに起因する圧縮量の潤滑油不足
を確実に解１１’Ｊすることにある。

（問題点を解決づるための手段ン 上記目的を達成するため、本発明の解決手段番よ、第１
図に示づよ）に、マルチ方式の空気調和装置、つまり圧
縮機（１）および室外熱交換器（３）を内蔵する１台の
室外ユニット（Ａ）に対して、そ？Ｌぞ゛、１室内熱交
換器（７）および冷媒通路面積の絞り（２）を調整する
絞り度調整弁（８）を内Ｒ′ｒｊる設故台の室内ユニッ
ト（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ＞を！１ｒｆｔｌｌに接続した
空気調和装置において、上記学外］、ニツ１−〈△）の
圧縮機（１）の潤滑油不足を検出する油不足時検出手段
（２０）と、該油不足時検出１段（２０）の出力を受け
、上記圧縮機（１）を高能力で運ＩＩＩ／Ａづるととｂ
に、運転中の室内ユニッ）−（１’３）−・（１〕）の
うら一部の室内ユニットの佼り度調整弁（８）を開ＩＪ
向に、且つ他の室内ユニッ［−の絞り度調整か（８）を
閉方向に回ゆσ丈イ）ことを順次所定時間毎に繰返す制
陣−ｆ段（２１）とを備える構成としたちのＣある。

く作用） 以、Ｖにより、本発明では、油溜りに起因１する１縮１
幾の潤滑油ｆ定時には、圧縮機からの冷媒の叶出旬が増
大するとともに、この冷媒が流通りる室内コーニット側
の合５１冷媒通路面偵が人き？ｌ−ざる場合には該面積
が縮少することによって、冷媒の高低圧力間に大きな差
圧が発生し、絞り開度が圧縮機のｆＪ的に応じて変化す
る可変絞り（幾（苗を備えた場合であってＨ＋；Ａ絞つ
機構の開度が過渡に小さい場合には、冷媒の流通系路に
ある可変絞り１大構の絞り開度が増大することによって
、冷媒の流通量、流通量１女が増加して、各室内−１，
ニットに溜った全ての潤む油が圧縮機に冷媒とともに順
次回収さｔし、よって、油溜りに起因する’；、Ｅ’　
ｉｉｉ刷の２司泪油不定が確実に解消されるらのである
。

（実施例） 以下、本発明の実施例を第２図以下の図面にＩｆづいて
説明する。

第２図において、（Ａ）は室外−１ニツｉへ、（１３）
、（Ｃ）、（Ｄ）ｉよ相異なる室内に配設された複数台
く３台）の室内ユニットであって、該室外：ｌニット＜
Ａ）は内部に、潤滑油により潤滑される圧縮ｎ（１）と
、四路切換弁（２）と、ｊΣ外送川用ァン（図示せず）
を有する室外熱交換器（３）と、レシーバ（４）と、ア
キュムレータ（５）とを内蔵し【いて、該各機器（１）
−・（５）はそれぞれ冷媒配管（６）・・・により冷媒
の流通可能に接続されている。また、各室内ユニット（
８）〜（Ｄ）は同一構成であって、それぞれ、内部に室
内送風７１ン（図示ぜず）を有する室内熱交換器（７）
と、間麿調整可能な電動式膨張弁（８）とを内蔵し、該
両機器（７）、（８）は冷媒配管（り）・・・により冷
媒流通可能に接続されていて、」記電動式膨張弁（８）
により、冷媒通路面積の校り麿を調整するようにしだ咬
り度調整弁を構成している。そして、上記各室内ユニッ
ト（Ｂ）〜（ｒ））は冷媒配管（１０）　・・により室
外ユニット（Ａ）に対して豆いに・１ρ列に接続さｉｔ
ていて、；１）房運転時に（，１四路切換弁（２）をノ
ー線の如く切換えて冷媒を実線矢印の如く循環８ぜるこ
とにより。

各室内熱交換器（７）で室内／）ｔ　Ｉら吸熱しｌ−熱
♀を室外熱交換器（３）で外気に敢然することを繰返し
て各室内を冷房づ−る一方、暖房運転８１にＩＬ四路Ｆ
ＪＪ換ｊ？（２＞を破線の如く切換えて冷媒を破憧失印
の如く循環させるごとにより、熱間の反量を上記とは逆
にして室内を暖房Ｊるように＜’にされている。

また、上記各室内ユニット（Ｂ）・−（１）　）にｉ、
ｔ、対応する室内に配設されＴ：室温を検出するサーミ
スタ等の室温検知器（１５）と、学内温度の目標１ｍが
設定される可変抵抗器よりなる室温設定器（１６）と、
該両機器＜１５）、（１６）ｈ口うのイ言号を受けて室
温と室温設定（Ｃとの一方をンＬｈ綽する漏差演痺回路
（１７）とが備えられＣいる７、一方、゛室外ユニット
（△）内には、圧縮機（１）を回転数ｔｉｌｌ　１２ｎ
により能力ゐＩＩ　ｆｉｔするインバータ（１８）と、
上記圏差演停回路〈１７）からの曜犀信号を受けて上記
インバータ（１８）に該偏差信号に応じた周波数設定信
号を出力するとともに、各室内１ニツｈ＜Ｂン〜＜Ｄ＞
の電動式膨張弁（８）の間麿を対応する偏差演痺回路（
１７）からの偏差１３町に応して大小制御する制御回路
（１９）とが備えられている。そして、上記制御回路（
１９）は、第３図のフローブ１７−１−に基づいて圧Ｉ
ｉｉ機（１）のＭｎ油不足を検出するとともに、この倹
１．１目１．７　Ｍインバータ〈１８ンおよび３霞の電
動式膨張ｊ？　（８）を騙差信ぢに応じた迫以外の伯に
作仙制１１１１７Ｊる機能を併行している。

ＴＩ＜Ｋ’ｂへ、第３図のフロートセードにおいて、′
Ａ、ずステップＳ　＋　’Ｔ’インバータ（１８）への
周波数設定信号の箱に塁づき圧縮機（１）の負荷が所定
（Ｉ０以“「か百かを判別し、所定値を越えているＮｏ
　１７）　Ｉｆｌ　＜、　＋、：　ｉ、１．　、　ｒＥ
　、Ｉ宿１ｊＷ　（１）　Ｉ＞　、ｌ′Ｉ′Ｉ滑油不足
の発生ＩＩ旨Ｃないと判断しＣステップＳ２でクィマＴ
を「０」にセ・ントしてＬｖ己スステップＳ１戻る。一
方、／ｆ縮Ｒ＜　１　）　’７）（１荷が所定ｂｉ　Ｌ
；ｌ　’Ｆ　）Ｙ　Ｅ　Ｓ　（ＤＩ閾６７　ニｊ；Ｌ　
スフ　スフＳ　３　Ｔ：：’　？　マＴ　ニｒ　−ｌ　
Ｊ　Ａ−１１１１篩しタノラ、ステップＳＪ　−ｃりｉ
’　ン’ｒか所−Ｌ　ｌｒ＋　ｌ：ｎ　ｌ−１）以上に
なったか古かを判別し、丁・−丁りのＮ　Ｏの場合はＩ
ｉ稲機く′１）の潤滑油不足のデｅ　ｊ、Ｆ　ｌｈ７　
Ｃないと判断して上記ステップ８１に戻る。

一方、上記ステップＳ４でＴ≧Ｔ１）のＹＥＳの場合に
は圧ｌｌ２ｉ鴻（１）の潤滑油不足の発生時であると判
断してステップＳ５に進み、該スー戸ツ／Ｓ５でインバ
ータ（１８）に最高の周波数、設定信号を出力して１稲
１幾（１）を最大（Ｉヒカて゛）■転イノるととらに、
ステップＳ６で１つの室内ユニツ１−（Ｂ）の゛電動式
膨張弁（８）を令聞にし目−）曲の室内ユニット（Ｃ）
、（Ｄ）の電動式膨張弁（８）を閉じて、圧縮機（１）
から屯田され！、：冷媒の全Φを３台の室内熱交ｌ！ｌ
！器のうち室内７．ニラ）−（＋３　＞の岩内熱交換器
（７）のみにｌ’ｉ！ｉ環させ、これをステップＳ７で
所定１１１間だけ続行りる。７しかる後、ステップ８で
今疫は次の室内：１−ツ１−（Ｃ）の電動式膨張弁（８
）を令聞にし■」つ曲の室内コニツ１〜（Ｂ）、＜Ｄ＞
の°市仙式喝１づＩ−’３ｉ’（８）を閉じて、圧縮機
（１）からの全冷媒を室内１−ツｈ（Ｃ）の室内熱交１
粂器（７）のみに循■フさせ、これをステップＳ９で所
定時間だけ続行する。その後、ステップＳ　ＩＱで次の
室内ユニット（Ｉ））の電動式８張弁（８）を全開にし
旦つ他の室内ｌ−ニット（Ｂ）、（Ｃ）の電動式膨張弁
（８）を閉じて圧縮（洩（１）からの全冷媒を室内ユニ
ツ１〜（Ｄ）の室内熱交換器（７）のみに循環させ、こ
れをステップＳ　ｎで所定時間だけ続行して終了し、　
ｊ、ス後は各鍋差演粋回路（１７）の偏差信号に応じＣ
インパーク（１８）　Ｊ５よび３個の電動式膨張ｔ′ｒ
（８）を制御して再びステップＳ！に戻る。

」、って、上記ステップＳ＋　、Ｓａにおいて圧縮機（
１）の運転状態が所定能力以下でｑつＴｏ哨間ｊ″４１
世しさしたことを検出づ“ることにより、圧縮機（１）
の潤滑油不足を検出するようにした油不足（侍１力出ｆ
一段（２０）を構成している。また、ステ７７　Ｓ　５
以降の速理動作により、圧縮は（１）を高能勾て運転す
るとともに、運転中の室内１ニツ１−（１’）−・＜Ｄ
）のうら一部の室内ユニットの電動式膨張弁（８）を全
開に、且つ他の室内ユニットの電動式膨張弁（８）を全
開にａ、Ｉｔ陣りることを順次所定時間毎に繰返すよう
にした制泣０手段〈２１〉を構成している。

尚、上記第３図の７０−チ＋７−トにおいては、図示し
ていないが、所定の室内ユニットにス・１づる冷媒の流
通を行う際、この室内ユニットの）■転が室内温度に応
じて停止しＣいる場合には、これに対する冷媒の流通を
行わないか、又は対応する電動式膨張フｆ’（８）を聞
いて室内熱交換器（７）に冷媒を流通させるものの、そ
の室内送出ファン（７ａ）を停止させてＪ５　＜かして
、室内の過冷房又（，１過暖房を行わずに快適空調を確
保り゛ることが（１ねれる。また、溜った潤滑油の回収
中は、室外熱交換器（３）の室外送風ファンは風量を減
少するよう回転数制御されて、冷房時には蒸光温麿の低
下によって生じる室内熱交換器（７）での霜（＝ｆきを
防止するとともに、暖房時には凝縮温度の上昇に起因す
る圧縮１歳保護上の運転のｔｙ　、ｔｉ：を未然に防止
づるようになされている。

したがって、ト記実施１列においては、圧縮）幾（１）
の運転が所定能力以下で且つＣれがＴＬ〕時間ｊス上ｔ
ｔｔ　ｊｅｃＪることにより、圧縮Ｉ幾（１）の潤滑ｉ
ｌｌのうｌう冷媒中に混入し！ζ６のが圧縮機（１）か
ら冷Ａ１とＪ（に吐出され、冷媒循環系統の各室内コー
ット＜１３）〜（Ｄ）内に順次溜り込み、その結果、圧
縮は（１）の潤滑油不足が生じたにうな場合（ごあっｒ
ｂ、圧縮別（１）が最高能力ひ運転されるととしに、当
初室内：Ｌニット（Ｂ）の電動式膨張弁（８）の開度が
圧縮舎大の負荷に応した小開度から全開にイ１す、目つ
１１！！の室内コニツ１〜（Ｃ）。

（Ｄ）の電動式膨張弁（８）が全開どなるので、仝“内
−ｊニラ１−（Ｂ）・〜（Ｄ）側の冷媒通路面積がト記
溜った潤滑油を回収力るのに適切な面積にな）て、Ｌ記
圧酪（幾（ｉ）の最大能力での運転に基づＪ”Ｙ　ｉ？
ｉθ■の？：′ＦＩ低几力間に人力量ｉ差１１が発生す
ると同１１鴇こ冷媒循１Ｍ甲、１０媒流速が増加し゛（
ｙ内ユニット（１３）に潤った潤滑油が確実に回収され
る。

イしく゛、［／毀は上記の如き作動が室内ユニット（Ｃ
＞、（Ｄ）についてｂ同様に行われて、該室内１ニツｌ
　（Ｃ）　、　　（ｒ−１）に溜った潤滑油が確実に回
収されることになる。にって、油溜りしこ起因する圧縮
４５１　（’Ｉ　）の潤滑油不足を確実に解消す゛るこ
とができる。

尚、上記実施例では絞り度：Ａ整ｊｔを電動式膨張弁で
構成した場合について説明したが、その他、第４図（イ
）に示すように各室内ユニットの絞り別格を開度固定の
キＶビフリヂＪ−ブ＜　２５　）　−Ｃ構成するととも
に該キせビシリチ１−ブく２５）への冷媒の流通を開閉
すｒ　（２６）で制御するしの、若しくは同図（ロ）に
示ｔ　Ｊ：うにこれらを二相用いて並列に接続し、絞り
開度を２段階に調整するようにしたもの、又は同図（ハ
）に示すＪ、うにこれらに開度固定の膨張弁（２７）を
並列に接続したしのでは、開閉弁（２６）で絞り電調整
弁をＨ’＋成ずｈばよい。

また、上記実施例では、圧縮（幾（１）の潤滑油不足時
に冷媒の全損を所定の一台の室内ユニットに順次流通さ
せるＪ、うにしたが、複数台（一部）の室内ユニットに
順次流通させるようにしてしよく、また全室内−７ニツ
トに対して冷媒を流通さぼながら冷媒分配量を異ならｌ
：！’Ｃ、ｆｉＢの室内］ニラ１へ（こス・１（〕℃冷
媒を多く流通さけるようにしてもＪ、＜、要は複数台の
至内二１ニットのうら、一部のコニツ１−の冷媒通路面
積を増加し、池のユニットの冷媒流通路面積を減少さけ
る制御を、対豪ユニットを順次所定時間１０に変更し、
これを繰り返えづようにすればよい。

４さらに、−Ｆ記実施例では、油不足検出手段（２０ン
を１ｆ縮１幾（１）の低能力の運転状態の１！杭の検出
により構成したが、潤滑油の油面検知などにＪ、り構成
してもよいのは勿論のこと、Ｅｔ縮機の潤滑油不定ａ、
Ｙには圧縮機を最高能力に限らず高能力（例λば８０−
・９０％能力）で運転１ノればよい。

（発明の効果） １メ」−説明したように、本発明に係るいわゆるマル１
一方代の空気調和装置によれば、油溜りに起因７１ろ月
１ｉｉ　！幾の潤滑油不定ｕ１には、各゛うり内ユニッ
トの校り度調整弁（二」、り各室内１−ヅｔ〜における
冷媒通路面積を順次調整して、高能力Ｃ運転される圧縮
！大からの冷媒を順次一部の室内ユニットに対して多く
流通させるようにしたのて・、各５１′内］ニツトに溜
り込／υだ潤滑油を圧縮機に確実に回収して、油溜りに
起因１８Ｂ−縮（幾の潤滑油不足を確実に解消すること
ができ、Ｊ二って斥軒占（幾のイ占嗟ｆ竹の向上に有効
に寄与り−るｂのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を示すブロック図、第２図ないし
第４図は本発明の実施例を示し、第２図は冷媒配管系統
図、第３図は制御回路の作り」を示すフローチャート図
、第４図（（）〜くハ）はそれぞれ絞り度調整弁の変形
例を示す図である。 （Δ）・・・学外ユニット、（Ｂ）、（Ｃ）、＜Ｄ）・
・・室内ユニット、（１）・・・圧縮機、（３）・・・
室外熱交換器、（７）・・・室内熱交換器、（８）・・
・電＋ｈ式膨張弁（較り度調整弁）、（２０）・・・油
不足時検出手段、（２１）・・・制御手段。 特ｒ［出願人　　　ダイ１ン「業株戊会社、：。 代　　理　　人　　　　　弁理　１−　　前　　ｉｎ　
　　　　弘　　°・Ｊ励２．・

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）圧縮機（１）および室外熱交換器（３）を内蔵す
   る１台の室外ユニット（Ａ）に対して、それぞれ室内熱
   交換器（７）および冷媒通路面積の絞り度を調整する絞
   り度調整弁（８）を内蔵する複数台の室内ユニット（Ｂ
   ）、（Ｃ）、（Ｄ）を並列に接続した空気調和装置にお
   いて、上記室外ユニット（Ａ）の圧縮機（１）の潤滑油
   不足を検出する油不足時検出手段（２０）と、該油不足
   時検出手段（２０）の出力を受け、上記圧縮機（１）を
   高能力で運転するとともに、運転中の室内ユニット（Ｂ
   ）〜（Ｄ）のうち一部の室内ユニットの絞り度調整弁（
   ８）を開方向に、且つ他の室内ユニットの絞り度調整弁
   （８）を閉方向に制御することを順次所定時間毎に繰返
   す制御手段（２１）とを備えたことを特徴とする空気調
   和装置。