JPS63290351A - ヒ−トポンプ式空気調和機 - 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、空調負荷に応じて圧縮機の運転周波数を制御
する檄能を備えたヒートポンプ式空気調和機に関するも
のである。

従来の技術 近年、ヒートポンプ式空気調和機は、空調負荷の増減に
対応すべく、可変の周波数電源にて、圧縮機の運転周波
数の制御を行なうという能力制御方式が採用されている
。

以下図面を参照しながら、上述した従来のヒートポンプ
式空気調和機の一例について説明する。

第４図は従来のヒートポンプ式空気調和機の冷却システ
ム図を示すもので、１は圧輻愼、２は油分離器、３は四
方弁、４は冷房運転時凝縮器として作用する室外熱交換
器、５は減圧装置、６は冷房運転時蒸発器として作用す
る室内熱交換器、７はアキュムレータでこれらを環状に
接続して、冷凍サイクルを構成している。

９は可変の周波数電源であシ、空調負荷に応じて圧縮機
１の４転周波数の制御上行なう。四方弁３は冷房サイク
ル、暖房サイクルの切替えを行なう。

１３及び１４は油分離器２よシ導出する冷媒管で、減圧
作用のあるキャピラリチューブ８を介在させている。１
２はアキュムレータ７と圧縮機１を接続する冷媒管であ
り、油分離器２からの導出冷媒管１４が接続されている
。

以上のように構成された空気調和機について、以下その
動作について説明する。

冷房運転時は、圧縮機１で圧縮された高温、高圧の冷媒
ガスは、油分離器２．四方弁３を通シ、室外熱交換器４
で放熱し凝縮液化する。更に減圧装置５にて、断熱膨張
して低温低圧の気液二相の冷媒となシ、室内熱交換器６
で吸熱し蒸発・ガス化してアキュムレータフに至り、圧
縮機１に戻るサイクルを繰り返す。

暖房運転時は、圧縮機１で圧縮された高温、高圧の冷媒
ガスは油分離器２．四方弁３を通シ、室内熱交換器６で
放熱して凝縮液化する。更に減圧装置６にて、断熱膨張
して、低温、低圧の気液二相の冷媒となシ、室外熱交換
器４で吸熱し蒸発・ガス化してアキュムレータ７に至シ
、圧縮機１に戻るサイクルを繰シ返す。

冷暖房運転時共に、圧縮機１から冷媒と共に吐出される
冷凍機油は油分離器２にて分離され、分離された冷凍機
油は、冷媒管１３．キャピラリチューブ８．冷媒管１４
を通って冷媒管１２に導入される。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら上記のような構成では、空調負荷の負荷の
変動に応じて圧縮機の運転周波数が変動し、それに伴な
い、圧縮機から冷媒と共に吐出される冷凍機油の量及び
高低圧力差が変動するにもかかわらず、キャピラリチュ
ーブ８０絞シが一定であるために、油分離器２内の冷凍
機油の貯溜量が過多となり圧縮機１内の冷凍機油が不足
し、摺動部への給油が不十分になシ、圧縮機が最悪の状
態では停止するといった信頼性上問題になったシ、また
、油分離器２内に冷凍機油が貯まらずに、冷凍機油と共
に冷媒ガスが圧縮機吸入側に戻シ、その結果、冷媒循環
量が低下し、能力不足の原因となる等の問題点を有して
いた。

本発明は上記問題点に鑑み、圧縮機の運転周波数が変動
しても、常に圧縮機内の油面を一定レベル以上に保ち、
圧縮機の信頼性の向上をはかり、かつ能力不足の原因と
なる冷媒循環量の低下を抑制する機能を備えたヒートポ
ンプ式空気調和機を提供するものである。

問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するために本発明のヒートポンプ式空
気調和機は、油分離器の油戻し配管に電動膨張弁を設け
、圧縮機の運転周波数に応じて、電動壓張弁の開度を変
更すると共に所定時間毎に圧力センサーにより高圧圧力
と低圧圧力の差圧を測定し、その差圧に応じて所定時間
電動膨張弁開度を修正、設定、制御する制御器を備えた
ものである。

作　　用 本発明は上記した構成によって、圧縮機運転周波数が変
動すると吐出される冷凍機油の量も変動するが、圧縮機
運転周波数に応じて、電動膨張弁開度も変化し更に、所
定時間毎に高低圧圧力の差圧を圧力センサーにて測定し
、所定時間開度補正を行なっているので、圧縮機内の油
面を一定レベル以上に保つことが可能となシ、かつ油分
離器から圧縮機に冷凍機油を戻す際に、冷凍機油への冷
媒ガスの混入も抑制することが出来、冷媒循環量のの低
下を改善し能力低下を抑制する。

実施例 以下本発明の一実施例のヒートポンプ式空気調和機につ
いて、図面を参照しながら説明する。

第１図は本発明の実施例におけるヒートポンプ式空気調
和機の冷却システム図を示すものであシ、第４図の従来
例と同−又は相当の部分については同一の符号で示して
いる。第１図において、８は油分離器２の油流出用の冷
媒管１３と冷媒管１４との間に設けられた電動膨張弁で
ある。１０．１１は圧力センサーであり、それぞれ冷媒
の高圧圧力。

低圧圧力を計測しうるように設置しである。１６は電動
膨張弁８を制御する制御器である。

以上のように構成されたヒートポンプ式空気調和機につ
いて、以下第１図及び第２図を用いてその動作を説明す
る。

第２図は、電動膨張弁８の制御のブロック図を示すもの
であって、以下電動膨張弁８の制御について説明する。

可変の周波数電源９よシ、運転周波数を運転周波数検知
手段１５ａより検知し、その周波数に応じた電動膨張弁
８の開度を電動膨張弁開度決定手段１ｓｂにて、決定し
、電動膨張弁制御手段１５Ｃによりミ動膨張弁８を制御
する。

次に、電動膨張弁開度決定手段１５ｂで開度を決定後、
時間計測手段１５ｅにて時間計測を行ない、所定時間後
、差圧計測手段１６ｆが、圧力センサー１０．１１よシ
差圧を計測する。差圧・上下限値比較手段１５ｇにて、
この差圧の判定を行ない、電動膨張弁開度補正値決定手
段１６ｈにて、補正値の判定を行ない、必要があれば、
電動膨張弁８の開度補正を電動膨張弁制御手段１５ｃに
て行なう。

電動膨張弁８の開度補正を行なった後は、時間計測手段
１５ｄにて時間計測を行ない、所定時間後、再び元の圧
縮機運転周波数検知による制御に戻る。

以上の制御を第３図のタイムチャート図よシ更に詳しく
説明する。

通常は、電動膨張弁８の開度は、空調負荷の変動による
圧縮運転周波数がイがら口に変化するとこれに追従して
イ′から口′と変化する（４〜口）。

しかしながら、一定時間後、吐出圧力と吸入圧力の差圧
の測定値が、あらかじめ設定しておいたその運転周波数
における下限値ΔＰＬより小さくなると、第３図にハ、
二で示す如く、所定時間、電動膨張弁８の開度を大きく
設定する。差圧が小さいと電動膨張弁８を流れる冷凍機
油の流量が小さくなるため、油分離器に冷凍機油に貯溜
過多となり、圧縮機１内の冷凍機油が減少するが一時的
に電動膨張弁８の開度を太きく設定し、流量係数を大き
くとることにより、油分離器２内で貯溜過多となってい
る冷凍機油が圧縮機１に戻ることになる。

尚、第３図とは逆に、差圧の測定値があらがじめ設定し
ておいた上限値ΔＰＨより大きくなると、所定時間、電
動膨張弁８の開度を小さく設定する。

差圧が大きいと電動膨張弁８を流れる冷凍機油の流量が
大きくなるため、油分離器２には冷凍機油が貯溜しなく
なり、圧縮機１には冷凍機油と冷媒ガスが混入した状態
で戻ることになるが、一時的に電動膨張弁８の開度を小
さく設定し、流量係数を小さくとることにより、油分離
器２内に冷凍機油が貯溜し、冷媒ガスが圧縮機１に戻ら
ないようになる。

以上のように本実施例によれば、圧縮機１の運転周波数
の変動及び高圧圧力と低圧圧力の差圧の変動があっても
、圧縮機１の運転周波数に応じて、電動Ｉ膨張弁８の開
度を変化させ、更に所定時間毎に圧力センサー１０．１
１により高低圧圧力の差圧を測定し、所定時間、電動膨
張弁８の開度補正を行なうことにより、圧縮機１内の油
面を一定レベル以上に保つことが可能となシ、圧縮機の
信頼性の向上が図れかつ油分離器２から圧縮機１に冷凍
機油を戻す際に、冷凍機油への冷媒ガスの混入も抑制す
ることが出来、冷媒循環量の低下を改善することができ
即ち能力向上が図れる。

発明の効果 以上のように本発明は、油分離器の油戻し配管に電動膨
張弁を設け、圧縮機の運転周波数に応じて電動膨張弁の
開度を変更すると共に、所定時間毎に圧力センサーで高
圧圧力と低圧圧力の差圧を測定し、その差圧に応じて所
定時間、電動膨張弁開度を修正、設定、制御する制御器
を備えることにより、圧縮機内の油面を一定レベル以上
に保つことが可能とな９かつ油分離器から圧縮機に冷凍
機油を戻す際に、冷凍機油への冷媒ガスの混入も抑制す
ることが出来、冷媒循環量の低下を改善することが出来
、即ら、能力の向上が図れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例におけるヒートポンプ式空気
調和機の冷却システム図、第２図は同制御器のブロック
図、第３図は同制御器のタイムチャート図、Ｍ４図は従
来のヒートポンプ式空気調和機の冷却システム図である
。 １・・・・・・圧縮機、２・・・・・・油分離器、８・
川・・電動膨張弁、１０．１１・・・・・・圧力センサ
ー、１５・・・・・・制御器。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　はが１名１−
、三檀機 ２−・−泊介鑓（呑 ４−−一室りト象さｅンシ（ミ；３ ６−　・室Ｎ整交ポＵシ ８−・−電動１蚤弁 ９−−一罫変の、＠波数雪原 ８−・・電動膨張弁 １５−−一割　ｗ　曇 ｌり 第３図 イ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　空調負荷の大小に応じた可変の周波数電源にて駆動さ
   れる圧縮機と、油分離器と、室外熱交換器と，室内熱交
   換器を環状に接続して構成される冷凍サイクルを備え、
   前記油分離器の油戻し配管に電動膨張弁を設け、前記圧
   縮機の運転周波数に応じて、前記電動膨張弁の開度を変
   更すると共に所定時間毎に、圧力センサーにより高圧圧
   力と低圧圧力の差圧を測定し、その差圧に応じて所定時
   間前記電動膨張弁開度を修正，設定，制御する制御器を
   備えたヒートポンプ式空気調和機。