JPS6373052A - 冷凍装置の油回収運転制御装置 - 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、冷凍サイクルを備えた冷凍装置に関わり、冷
媒回路中の油を圧縮機に回収する油回収運転を行うもの
の改良に関する。

（従来の技術） 従来より、冷凍装置の油回収運転制御Ｉ装置として、例
えば実公昭５７−４１４１６号公報に開示されているよ
うに、圧縮機の運転容量を低能力側と高能力側とに切換
える切換スイッチと、該切換スイッチの切換時間を設定
するタイマとを備えて、ある設定時間圧縮機の低能力運
転を行った時には、切換スイッチを？３能力側に切換え
て圧縮□の運転容量を大きくして、所定時間冷凍￥ｉ置
の油回収運転を行い、冷媒流量を多くして冷凍回路中に
滞溜する油の回収を行おうとするものが知られている。

（発明が解決しようとする問題点） ところで、上記油回収運転を行う周期を定める設定時間
は、通常、冷凍装置の一日の実稼動時間程度に長い。即
ち、油回収運転は速かに冷媒回路中の油を回収するため
の運転であって、通常のυ１御条件を無視した特殊条件
で行うものであるから、その運転周期は例えば圧縮機の
運転時間が８時間毎というようにできるだけ長いほど好
ましい。

しかしながら、このように長い設定時間をタイマで積算
する場合、電子式タイマを用いると、第８図にそのタイ
ムチャートにて示すように電源が切れるとリセットされ
るので、通常１日に８時間Ｆｉｌしか使用しない室内で
あると、圧縮機の運転時間が８時間もなくて油回収運転
が行われない日が何日も続く可能性がある。これを防止
するには、主電源停止時に電子式タイマの８！Ｉ算値を
保持するバックアップ′２Ｉ！源を備えるか、あるいは
、機械式タイマを使用することが考えられるが、いずれ
もコストが高くつくという欠点がある。

本発明は斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目
的は、主電源の投入時には、タイマの積算を開始する初
Ｉｎ　１ｍをタイマの設定時間寸前に初期化しておくこ
とによって、冷凍装置が安定するに必要最小の時間だけ
待ったのも速かに油回収運転を行って、電子式タイマの
使用による安価な構造でもって毎日確実に一回は油回収
運転を行うようにすることにある。

（発明が解決しようとする問題点） 上記目的を達成するため、本発明の解決手段は、第１図
に示すように、運転容量を可変に調節される圧縮ｂ１（
１）　、凝縮器（１２＞、減圧機構（１３）および蒸発
器（６）を順次接続してなる冷凍サイクルを備えた冷凍
装置を対象とする。そして、冷凍装置の油回収運転ｆｌ
ｉ制御装置として上記圧縮機（１）の運転時間を積算す
る運転時間積算手段（６３）と、該運転時間積算手段（
６３）の積算値が設定値になったとき冷媒中の油を圧縮
機（１）に回収する油回収運転を行う油回収運転制御手
段（６５）とを備えるとともに、冷凍装置の主電源の投
入時を検出する投入時検出手段（６２）と、該投入時検
出手段（６２）の信号を受けて、主電源投入時には上記
運転時間積算手段（６３）の積算を開始する初期値を上
記設定値の近傍の値に初期化する初期化手段（６６）と
を設ける構成としたものである。

（作用） 以上の構成により、本発明では、冷凍装置の運転が停止
すると、運転時間積算手段（６３）の積算（直がリセッ
トされて零となっしまうが、翌日の運転開始時主電源が
投入されると、この投入時が投入時検出手段（６２）で
検出されて、初期化手段（６６）により上記運転時間ｆ
ａ算千手段６３）の初期値が設定値近傍の値に初期化さ
れる。したがって、運転開始後、すぐに上記運転時間積
算手段（６３）の積算値が設定値に達し、油回収運転制
御手段（６５〉により冷凍装置の油回収運転が行われる
ので、簡素な構成により、毎日確実に冷媒回路中の油が
回収され、圧縮機（１）の油不足による焼付等の事故が
有効に防止される。

（実施例） 以下、本発明の実施例を第２図以下の凹面に基づき説明
する。

第２図は本発明を適用したマルチ型空気調和装置の冷媒
配管系統を示し、（Ａ＞は室外ユニット、（Ｂ）〜（Ｆ
）は該室外ユニット（Ａ＞に並列に接続された室内ユニ
ットである。上記室外ユニット（Ａ）の内部には、出力
周波数を３０〜７０Ｈ２の範囲で１０Ｈ２毎に可変に切
換えられるインバータ（２ａ）により容量が調整される
第１圧棉ｔｊｍ（１ａ）と、パイ１コツト圧の高低で差
動するアンローダ（２ｂ）により容量がフルロード（１
００％）およびアンロード（５０％）状態の２段階に調
整される第２圧縮機（１ｂ）とを逆止弁（１ｅ）を介し
て並列に接続して構成される圧縮機（１）と、該圧縮機
（１）から吐出されるガス中の油を分離する油分離器（
４）と、暖房運転時には図中実線の如く切換ねり冷房運
転時には図中破線の如く切換わる四路切換弁（５）と、
冷房運転時に凝縮器、暖房運転時に蒸発器となる室外熱
交換器（６）およびそのファン（６ａ）と、過冷却コイ
ル（７）と、冷房運転時には冷媒流量を調節し、暖１７
Ｊ運転時には冷媒の絞り作用を行う室外電８膨張弁（８
）と、液化した冷媒を貯蔵するレシーバ（９）と、アキ
ュムレータ（１０）とが主要機器として内蔵されていて
、該各機器（１）〜（１０）は各々冷媒の連絡配管（１
１）で冷媒の流通可能に接続されている。また上記室内
ユニット（Ｂ）〜（Ｆ）は同一構成であり、各々、冷房
運転時には蒸発器、暖房運転時には凝縮器となる室内熱
交換器（１２）・・・およびそのファン（１２ａ）・・
・を備え、かつ該室内熱交換器（１２）・・・の液冷媒
分岐管（１１ａ）・・・には、暖房運転時に冷媒流量を
調節し、冷房運転時に冷媒の絞り作用を行う室内電動膨
張弁（１３）・・・がそれぞれ介設され、合流後手動閉
鎖弁（１７）を介し連絡配管（１１ｂ＞によって室外ユ
ニット（Ａ）との間を接続されている。また、（ＴＨｌ
）・・・は各室内温度を検出する室温サーモスタット、
＜ＴＨ２）・・・および（ＴＨ３）・・・は各々室内熱
交換器（１２）・・・の液側およびガス側配管における
冷媒の１！！度を検出する温度センサ、（ＴＨ４）は圧
縮機（１）の吐出管における冷媒の温度を検出する温度
センサ、（ＴＨ５）は暖房運転時に室外熱交換器（６）
（蒸発器）における蒸発温度を検出する温度せンサー、
（ＴＨ６）は圧１機（１）に吸入される吸入ガスの温度
を検出する温度センサ、〈Ｐｌ〉は暖房運転時には吐出
ガスの圧力と、冷房運転時には吸入ガスの圧力を検知す
る圧力センサである。

なお、第２図において上記各主要機器以外に補助用の諸
機器が設けられている。（１ｆ）は第２圧縮機（１ｂ）
のバイパス回路（１１ｃ）に介設されて、第２圧縮機（
１ｂ）の停止時およびアンロード状態時にＦ開Ｊとなり
、フルロード状態で「閉」となるアンローダ用電磁弁、
〈１ｇ）は４ニヤピラリ−デユープ、（１ｈ）および（
１１）は油分離器（４）から油戻し配管（１１ｕ）を経
て第１圧１ｆ！機（１ａ）および第２圧ｍ１ｊｌ（１ｂ
）に潤滑油を戻す分岐管＜１１ｖ　）および（１１Ｗ）
に介設されて返油量をコントロールするキャピラリーチ
ューブ、（２１）は吐出管と吸入管とを接続する均圧ホ
ットガスバイパス回路（１１ｄ）に介設されて、冷房運
転時室内熱交換器（１２）（蒸発器）が低負荷状態のと
きおよびデフロスト時等に開作動するホットガス用電磁
弁である。また、（１１ｅ）は暖５ｙｒ４負荷制御用バ
イパス回路であって、該バイパス回路（１１ｅ）には、
補助コンデンサ（２２＞、第１逆止弁（２３）、暖房運
転時室内熱交換器（１２）（凝縮器）が低負荷時のとき
開作動する高圧制御弁（２４）および第２逆止弁（２５
）が順次直列に接続されており、その一部には運転停止
時に液封を防止するための液封防止バイパス回路（１１
ｆ）が第３逆止弁（２７）およびキャピラリーチューブ
（ｃＰ３）を介して設けられている。さらに、（１１９
）は上記暖房過負荷バイパス回路（１１ｅ）の液冷媒側
配管と主配管の吸入ガス管との間を接続し、冷暖房運転
時に吸入ガスの過熱度を調節するためのリキッドインジ
ェクションバイパス回路であって、該リキッドインジェ
クションバイパス回路（１１ｇ）には圧縮機（１）のオ
ン・オフと連動して開閉するインジェクション用′ｉｌ
電磁弁（２９）と、感（８筒（ＴＰＩ）により検出され
る吸入ガスの過熱度に応じて開度を調節される自動膨張
弁（３０）とが介設されている。

また、第２図中、（Ｆｌ）〜（Ｆ６）は冷媒回路あるい
は油戻し管中に介設された液部化用フィルタ、（ＨＰＳ
）は圧縮機保護用の高圧圧力開閉器、（ＳＰ）はサービ
スポートである。

そして、上記各Ｔｔ電磁弁よびセンサ類は各主要機器と
共に撰述の空体制御ユニット（１５）に信号線で接続さ
れ、該室外制御ユニット（１５）は各室内制御ユニット
（１６）・・・に適格配線によって信号の授受可能に接
続されている。

第３図は室内１ＩＩ１１６０ユニツト（１６）の内部お
よび接続される各機器の主な配線を示す電気回路図であ
る。第３図で（ＭＦ）は室内ファン（１２ａ）のモータ
で、単相交流電源を受けて各リレ一端子（ＲＹ＋　）〜
（ＲＹ３　）によって風量の大きい順に強風と弱風とに
切換え、暖房運転時室温サーモスタット（ＴＨｌ）の信
号による停止時のみ微風にするようになされている。そ
して、室内制御ユニット（１５）のプリント基板の端子
ＣＮには室内電動膨張弁（１３）の開度を調節するパル
スモータ（ＥＶ＞が接続される一方、室温サーモスタッ
ト（Ｔ）１１）および温度センサ（ＴＨ２＞。

（ＴＨ３）の信号が入力されている。また、各室内シリ
如ユニット（１６）は室外制御ユニット（１５）に信号
線を介して信号の授受可能に接続されるとともに、リモ
ートコントロールスイッチ（ＲＣ８）から入力可能に接
続されている。そして、室内制御ユニット（１６）には
破線で示される室内制御Ｉｌ装置（１６ａ）が内蔵され
、該室内制御装ｆｆ１（１６ａ）によって、各センサ類
あるいは室外制御ユニット（１５）からの信ｑに応じて
室内電動膨張弁（１３）あるいは室内ファン（１２ａ）
の動作が制御される。

次に、第４図は上記室外ユニット（Ａ＞側に配置される
室外制御ユニット（１５）の内部および接続される各典
雅の配線関係を示′ｒｊＷ＆気回路図である。図中、（
ＭＣ１）はインバータ（２ａ）の周波数変換回路（ＩＮ
Ｖ）に接続された第１圧縮ＩＩ（１ａ）のモータ、（Ｍ
Ｃ２＞は第２圧縮機（１ｂ）のモータ、（ＭＦ）は室外
７７ン（６ａ）のモータ、（５２Ｆ＞、＜５２０＋　）
および（５２Ｃ２）は各々ファンモータ（ＭＦ）、周波
数変換回路（ＩＮＶ）およびモータ（ＭＣ２）を作動さ
せる電磁接触器で、上記各機器はヒユーズボックス（Ｆ
Ｓ）、漏電ブレーカ（ＢＲｌ）を介して三相交流電源に
接続されるとともに、室外制御ユニット（１５）とは単
相交流電源で接続されている。次に、室外制御ユニット
（１５）の内部にあっては、電磁リレーの常開接点（Ｒ
Ｙ＋　）〜（ＲＹｙ　）が単相交流電流に対して並列に
接続され、これらは順に、四路切換弁（５）の電磁リレ
ー＜２Ｏ８）　、周波数変換回路（ＩＮＶ）の電磁接触
器（５２Ｃ＋　）、第２圧縮機（１ｂ）の電磁接触器（
５２Ｃ２）、室外ファン用Ｔｉ磁接触器（５２Ｆ）、ア
ンローダ用電磁弁（１ｆ）の電磁リレー　（ＳＶＬ　）
　、ホットガス用電磁弁（２１）の電磁リレー（ＳＶｐ
　）およびインジェクション用電磁弁（２９）の電磁リ
レー（ＳＶＴ　）のコイルに直列に接続され、室外制御
ユニット〈１５）に入力される室温サーモスタット（Ｔ
Ｈｌ）および４麿センサ（ＴＨ２）〜（ＴＨ６）の信号
に応じて開閉されて、上記各電磁接触器あるいは電磁リ
レーの接点を開閉させるものである。また、端子ＣＮに
は、室外電動膨張弁（８）の開度を調節するパルスモー
タ（ＥＶ）のコイルが接続されている。

なお、第３図右側の回路において、（ＣＨ＋　）。

（ＣＨ２’）はそれぞれ第１圧縮１（１ａ）、第２圧１
ｔｊｉ（１ｃ）のオイルフォーミング防止用ヒータで、
それぞれ電磁接触器（５２Ｇ＋　＞、（５２Ｃ２）と直
列に接続され上記各圧縮ｔＥｌ（１ａ＞。

（１ｂ）が停止時に電流が流れるようになされている。

さらに、（５１Ｃ２）はモータ（ＭＣ２）の過電流リレ
ー、（４９Ｃ＋　＞、＜４９０２　）はそれぞれ第１圧
縮機（１ａ）、第２圧縮機（１ｂ）の濡洩上昇保護用ス
イッチ、（６３Ｈ＋　＞、（６３Ｈ２）はそれぞれ第１
圧縮機（ｌａ）、第２圧縮ｔｉｌ！（１ｂ）の圧力上昇
保護用スイッチ、（５１Ｆ）はファンモータ（ＭＦ）の
過電流リレーであって、これらは直列に接続されて投入
時には電磁リレー（３０Ｆｘ　）をオン状態にし、故障
時にはオフ状態にさせる保護回路を構成している。そし
て、室外制御ユニット（１５）には破線で示される室外
制御Ｉｌ装置（１５ａ）が内蔵され、該室外制御装置（
１５ａ）によって第３図にその内部配線を示す各室内制
御ユニット（１６）・・・あるいは各センサ類から入力
される信号に応じて各機器の動作が制御される。その内
部構成を第５図に示す。

第５図において、（６０）は冷凍装置の運転条件等の設
定値を入力する入力装置、（６１）は設定時間を記憶す
る記憶回路、（６２）は圧縮機（１）の運転状態をサン
プリングするとともに、主電源の投入を検出する投入時
検出手段としてのサンプリング装置、（６３）は該サン
プリング装置（６２）の信号に応じて圧縮機（１）の運
転時間を積算する運転時間積痺手段としての電子式ｆ＾
詐タイマ、（６４）はＣＰＵ、（６５）は冷凍回路中の
各機器の運転を制御する油回収運転制御手段としての運
転制御装置である。上記ＣＰＵ　（６４）によって、入
力装置（６０）により入力される設定条件、即ち、油回
収運転を行う周期を定める積算タイマ（６３）の設定時
間（本実施例では８時間）あるいは油回収運転を行うた
めの諸条件が予め記憶回路（６１）に記憶されるように
制御される。こして、上記槓篩タイマ（６３）の積算値
が設定１直に達すると、運転制御装置（６５）により、
上記記憶回路（６１）に予め設定された条件に応じて、
暖房運転時は四路切換弁（５）が冷房サイクル側に切換
えられ、圧縮１！ｆｆ１（１）の運転容量が最大に、室
外電動膨張弁（８）の開度が全問に、室外送風ファン（
６ａ）が運転するように、そして室内用ｆＪＩＩｋｉｉ
脹弁（１３）の開度が太き（湿り側に制御されるように
なされている。

以上の室内制御装置（１５ａ）により行われる油回収運
転の手順を第６図のフローチャートに基づいて説明する
。

第６図において、空気調和装置の主電源が投入されると
、ステップＳ１において積京タイマ（６３）の積算を開
始する初期値を設定時間８時間より１時間少ない例えば
７時間に初期化して通常運転を行い、ステップＳ２で圧
縮機（１）が運転中であるＹＥＳになるのを持って、積
算タイマ（６３）を作動させる。次いで、ステップＳ３
に進みデフロスト運転を行っているか否かを判別して、
デフロスト運転を行っていないＮｏのときにはステップ
Ｓ４に移行する。そして、ステップＳ４では上記ｇＩ算
タイマ（６３）の積算値が８時間に達したか否かを判別
し、Ｎｏのときには上記ステップＳ　ｚ　＊　８３の手
順をくり返し、積算値が８時間に達して判定がＹＥＳと
なるとステップＳ５に移行する。ステップ＄５では、油
回収運転を行うべく四路切換弁（５）を冷房側に切換る
とともに、圧縮機（１）の容量を最大（第１圧縮機（１
ａ）が７０Ｈ２、第２圧ｌ１ｌ（１ｂ）がフルロード）
にし、室外送風ファン（６ａ）を運転させ、かつ空外電
＃Ｊｌｉ５張弁（８）の開度を全開、室内電動膨張弁（
１３）・・・の開度を開き側に制御する（なお、インジ
ェクションｍ−［妊弁（２つ）およびボットガス用？［
ｉ磁弁（２１）は閉じておく）。次に、ステップＳ６で
この油回収運転前が暖房運転中であったか否かを判別し
、暖房運転中の油回収運転であるＹＥＳのときにはステ
ップＳ７で運転中の室内ファン（１２ａ＞を停止して冷
風が室内に吹出されないようにする。また、冷房運転中
のＮｏのときには室内ファン（１２ａ）を運転した状態
でそれぞれステップＳ８に移行し、ステップＳｅで油回
収運転を３分間行ったか否かを判別し、３分間経過して
ＹＥＳになれば油回収運転を終了して、通常運転を行う
べくステップＳ２に房る。なお、ステップＳ３での判定
がデフロスト運転を行っているＹＥＳであればデフロス
ト運転によりステップ８５〜Ｓ８の油回収運転と同様の
油回収効果があるので、ステップＳ９で積算タイマ（６
３）をリセットしてステップＳ２に戻る。

以上のフローにおいて、ステップＳ１により、主電源の
投入時に積算タイマ〈６３）の積算を開始する初期値を
設定（１ｔ１近傍の値に初期化する初期化手段（６６）
が構成されている。

したがって、空気８同和装置が停止中にはｖ４暮タイマ
（６３）の積障値は停止前の値如何に拘らずリセッ１〜
されてＯになるが、本実施例では第７図にそのタイムチ
ャートにて示すように主電源投入１しすぐにＶ４算タイ
マ（６３）の初期値が７時間に初期化されるので、主電
源投入後圧縮機（１）の総運転時間が１時間に達して運
転状態が安定したときに、ステップＳｓにより油回収運
転が行われる。即ち、第８図に示される従来のタイマ単
独によるものとは異なり、１日に１回は確実に油回収運
転が行われ、使用者の条件により長時間連続して運転さ
れるときには、以後圧縮機（１）の総運転時間８時間毎
に油回収運転が行われるので、冷媒と共に圧縮機（１）
から吐出されて冷媒配管（１１）中あるいは室内熱交換
器（１２）・・・や室外熱交換器（６）等の冷媒回路中
に滞溜している潤滑油を確実に圧縮機（１）に回収して
、油不足による圧縮機〈１）の焼付等の事故を有効に防
止することができる。

また、積算タイマとして電子式積ｎタイマを使用すれば
よく、機械式積算計に比べ安価であり、大きさもコンパ
クトであって制御装置の構成が簡素なものですむ。また
、バックアップ電源が不要であり、電子式積算タイマに
バックアップ電源を備える方式に比べて安価にすむ。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明では、圧縮）幾の総運転時
間が設定値に達した時に冷媒回路中の油を圧縮機に回収
する油回収運転を行うようにした冷凍装置において、主
電源投入時に、圧縮機の運転時間を積算する積算手段の
初期値を上記設定１ｍ近傍の値に初期化するようにした
ので、投入後すぐに油回収運転が行われて毎回確実に油
回収運転を行うことができ、圧縮機の油不足による焼付
等の事故を有効に防止することができる。また、そのた
めのコストも安価にすむ。

【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である。 第２図〜第７図は本発明の実施例を示し、第２図はその
冷媒系統図、第３図は室外制御ユニットの電気回路図、
第４図は室内υＪｔｌｌユニットの電気回路図、第５図
は室内制御装置の内部構成概略図、第６図は油回収運転
ｉ１１制御の手順を示すフローチャート図、第７因は！
Ａ尊タイマのタイムチャート図、第８図は従来のタイマ
単独によるときのタイムチャート図である。 （１）・・・圧縮は、（６）・・・室外熱交換器（蒸発
器）（１２＞・・・室内熱交換器（凝縮器）、（１３）
・・・室内電動膨張弁（減圧機構）、（６２）・・・サ
ンプリング装置（投入時検出手段）、（６３）・・・積
算タイマ（運転時間Ｖ４砕手段）、（６５）・・・運転
制御装置（油回収運転制御手段）、（６６）・・・初期
化手段。 ７−′？′Ｎ。 特許出願人　　　ダイキン工業株式会社　′−１、゛、
ニー＝：＋

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）運転容量を可変に調節される圧縮機（１）、凝縮
   器（１２）、減圧機構（１３）および蒸発器（６）を順
   次接続してなる冷凍サイクルを備えた冷凍装置において
   、上記圧縮機（１）の運転時間を積算する運転時間積算
   手段（６３）と、該運転時間積算手段（６３）の積算値
   が設定値になつたとき冷媒中の油を圧縮機（１）に回収
   する油回収運転を行う油回収運転制御手段（６５）とを
   備えるとともに、冷凍装置の主電源の投入時を検出する
   投入時検出手段（６２）と、該投入時検出手段（６２）
   の信号を受けて、主電源投入時には上記運転時間積算手
   段（６３）の積算開始の初期値を上記設定値の近傍の値
   に初期化する初期化手段（６６）とを備えたことを特徴
   とする冷凍装置の油回収運転制御装置。