空调装置的制作方法

专利名称：空调装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种空调装置，尤其涉及用以将滞留在制冷剂回路内的 冷冻机油回收到压縮机中的技术。
背景技术：
现今，使制冷剂在制冷剂回路中循环而进行制冷循环的冷冻装置已 为众人所知，该冷冻装置的用途扩大到空调装置等。例如，在专利文献l 中所公幵的空调装置中使用了所谓的密闭型压縮机。在该密闭型压缩机 中，压縮机和电动机装在一个壳体内。而且，在该密闭型压缩机中，在 压縮机构的驱动轴上形成有供油通路，贮存在壳体底部的冷冻机油经由 供油通路供向压縮机构。
专利文献1:日本公开专利公报特开2005—002832号公报
但是，在让压縮机运转的期间内，在上述空调装置中就会出现冷冻 机油与高压制冷剂一起被喷出，冷冻机油滞留在制冷剂回路内的不良现 象。若放任该状态不管，压缩机壳体内的冷冻机油的油量就会减少，而 有可能出现部件因润滑不良而烧伤等故障。
能够想到的解决这一问题的方法如下。即，让空调装置进行制冷运 转，让湿润的制冷剂在制冷剂回路内循环，由此让滞留在制冷剂回路内 的冷冻机油溶入液态制冷剂中，回收到压縮机一侧。
然而，在这样的方法中，例如，在空调装置正进行制热运转的情况 下，仅仅为回收冷冻机油也必须先暂时切换为制冷运转，待冷冻机油回 收完毕后再次返回制热运转，由此存在制热能力大幅度地下降的问题。

发明内容
本发明正是为解决上述问题而研究开发出来的，其目的在于不使制热能力下降，就能够将滞留在制冷剂回路内的冷冻机油回收起来。
第一方面的发明是一种空调装置，包括制冷剂回路R，在该制冷剂
回路R中，压縮机21、热源侧热交换器22以及利用侧热交换器41相连 接，使制冷剂在该制冷剂回路R中循环而进行制冷循环。该空调装置包 括油量计算部件51，计算出与高压制冷剂一起从所述压縮机21喷出且 滞留在所述制冷剂回路R内的冷冻机油的油量，以及频率控制部件52， 在进行制热运转时所述油量计算部件51的算出值成为给定值以上的值 时，该频率控制部件52便为回收所述制冷剂回路R内的冷冻机油提高所 述压縮机21的工作频率。
在该第一方面的发明中，由油量计算部件51计算出与高压制冷剂一 起从压縮机21喷出且滞留在制冷剂回路R内的冷冻机油的油量。而且， 在进行制热运转时油量计算部件51的算出值成为给定值以上的值时，由 频率控制部件52提高压缩机21的工作频率，制冷剂回路R内的冷冻机 油得以回收。
于是，因为进行控制做到了当滞留在制冷剂回路R内的冷冻机油 的油量达到给定值以上时，也就是说，当陷入一种因为压縮机21有可能 润滑不良而必须回收冷冻机油的状态时，提高压縮机21的工作频率，强 制滞留在高压气体管道ll内的冷冻机油在制冷剂回路R内循环，将该冷 冻机油回收到压縮机21中。因此，进行制热运转时不切换为制冷循环， 就能够回收滞留在制冷剂回路R内的冷冻机油，也不会使制热能力下降， 很理想。
第二方面的发明是这样的，在第一方面的发明的空调装置中，包括 压力检测部件Psl，检测在所述制冷剂回路R内流动的制冷剂的高压压 力。所述利用侧热交换器41的一端连接在制冷剂回路R的液体管道13 上，另一端经由切换机构30A可自由切换地连接在高压气体管道11和低 压气体管道12上。所述切换机构30A具有第一控制阀31和第二控制阀 32，第一控制阀31允许或者切断制冷剂在所述高压气体管道11中的流 动，第二控制阀32允许或者切断制冷剂在所述低压气体管道12中的流 动，另一方面，所述切换机构30A构成为在进行制热运转时由所述频率控制部件52将所述压縮机21的工作频率提高后，所述压力检测部件 Psl的检测值成为给定值以上的值时，打开该第二控制阀32，使该高压 气体管道11和该低压气体管道12相连通。
在第二方面的发明中，在进行制热运转时由所述频率控制部件52将 所述压縮机21的工作频率提高后，检测在所述制冷剂回路R内流动的制 冷剂的高压压力的所述压力检测部件Psl的检测值成为给定值以上的值 时，所述切换机构30A就打开该第二控制阀32，使该高压气体管道11 和该低压气体管道12相连通。
因此，在借助对压縮机21的能力控制强制滞留在制冷剂回路R内的 冷冻机油循环，制冷剂回路R内的制冷剂的高压压力变高的情况下，能 够由切换机构30A使高压气体管道11和低压气体管道12连通，将高压 气态制冷剂释放到压缩机21—侧。因此，在抑制制冷剂回路R内压力上 升以防止整个系统停止运转这一方面收到了有利的效果。
第三方面的发明是这样的，在第二方面的发明的空调装置中，包括 过冷却用热交换器61，用以将在所述液体管道13中流动的液态制冷剂过 冷却，过冷却用管道62， 一端连接在所述液体管道13上，经过所述过冷 却用热交换器61内以后，另一端连接在所述低压气体管道12上，过冷 却用控制阀63，设在所述过冷却用管道62的一端和所述过冷却用热交换 器61之间且开度能够自由调节，以及开度控制部件53，当所述油量计算 部件51的算出值成为给定值以上的值时，调节所述过冷却用控制阀63 的开度，让液态制冷剂流入所述低压气体管道12中。
在第三方面的发明中，由油量计算部件51计算出与高压制冷剂一起 从压縮机21喷出且滞留在制冷剂回路R内的冷冻机油的油量。而且，当 油量计算部件51的算出值成为给定值以上的值时，由开度控制部件53 调节过冷却用控制阀63的开度，液态制冷剂流入低压气体管道12中。
因此，在冷冻机油滞留在低压气体管道12内的情况下，调节过冷却 用控制阀63的开度让液态制冷剂经由过冷却用管道62流入低压气体管 道12中，就能够使滞留在低压气体管道12内的冷冻机油溶入液态制冷 剂中，并将冷冻机油回收到压縮机21中。因此，在进行制热运转的过程中不切换为制冷循环，就能够回收滞留在低压气体管道12内的冷冻机油，
且不会使制热能力下降，很理想。
第四方面的发明是这样的，在第一到第三方面任一方面的发明的空
调装置中，所述油量计算部件51构成为根据所述制冷剂回路R内的制 冷剂的流速在给定速度以下时从所述压縮机21喷出的高压制冷剂的喷出 量，计算出滞留在该制冷剂回路R内的冷冻机油的油量。
在第四方面的发明中，由油量计算部件51根据在制冷剂回路R内的 制冷剂的流速成为给定速度以下的流速时从所述压縮机21喷出的高压制 冷剂的喷出量，计算出滞留在制冷剂回路R内的冷冻机油的油量。
因此，很容易地就能够根据制冷剂回路R内的制冷剂的流速和从压 縮机21喷出的高压制冷剂的喷出量，计算出滞留在制冷剂回路R内的冷 冻机油的油量。也就是说，很容易根据计算得出的冷冻机油的油量判断 出压縮机21会不会润滑不良，也就能够有效地利用油量计算部件51的 算出值对压縮机21进行能力控制。
第五方面的发明是一种空调装置。该空调装置具有制冷剂回路R， 在该制冷剂回路R中，压縮机21、热源侧热交换器22以及利用侧热交 换器41相连接，使制冷剂在该制冷剂回路R中循环而进行制冷循环。该 空调装置包括频率控制部件52，对在进行制热运转时所述压缩机21的工 作频率成为给定频率以下时的工作时间进行累计，当该累计值成为给定 值以上的值时，提高该压縮机21的工作频率。
在第五方面的发明中，在进行制热运转时，压縮机21的工作频率在 给定频率以下时的工作时间的累计值成为给定值以上的值时，由频率控 制部件52提高该压縮机21的工作频率。
于是，进行控制做到了当压縮机21的工作频率在给定频率以下时 的工作时间的累计值成为给定值以上的值时，也就是说，当陷入一种因 为压缩机21有可能润滑不良而必须回收冷冻机油的状态时，提高压缩机 21的工作频率，强制滞留在高压气体管道11内的冷冻机油在制冷剂回路 R内循环，将该冷冻机油回收到压縮机21中。因此，进行制热运转时不 切换为制冷循环，就能够回收滞留在制冷剂回路R内的冷冻机油，也不会使制热能力下降，很理想。
第六方面的发明是这样的，在第五方面的发明的空调装置中， 所述频率控制部件52构成为在提高了压縮机21的工作频率后给
定时间一过，就使该压縮机21的工作频率回到通常运转时的工作频率上。
在第六方面的发明中，在压縮机21的工作频率被频率控制部件52 提高后给定时间一过，该压縮机21的工作频率就被返回到通常运转时的 工作频率上。
因此，为回收完滞留在制冷剂回路R内的冷冻机油所需要的给定时 间一过，就让压縮机21返回到通常运转时的工作频率上，由此能够将施 加给压縮机21的负荷抑制在所需要的最小值上。
第七方面的发明是这样的，在第五方面或者第六方面的发明中，包 括压力检测部件Psl ，检测在所述制冷剂回路R内流动的制冷剂的高压压 力。所述利用侧热交换器41的一端连接在制冷剂回路R的液体管道13 上，另一端经由切换机构30A能够自由切换地连接在高压气体管道11和 低压气体管道12上。所述切换机构30A具有第一控制阀31和第二控制 阀32，第一控制阀31允许或者切断制冷剂在所述高压气体管道11中的 流动，第二控制阀32允许或者切断制冷剂在所述低压气体管道12中的 流动，另一方面，所述切换机构30A构成为在进行制热运转时由所述 频率控制部件52将所述压縮机21的工作频率提高后，所述压力检测部 件Psl的检测值成为给定值以上的值时，打开该第二控制阀32，使该高 压气体管道11和该低压气体管道12相连通。
在第七方面的发明中，在进行制热运转时由所述频率控制部件52将 所述压縮机21的工作频率提高后，检测在所述制冷剂回路R内流动的制 冷剂的高压压力的所述压力检测部件Psl的检测值成为给定值以上的值 时，所述切换机构30A就打开该第二控制阀32，使该高压气体管道11 和该低压气体管道12相连通。
因此，在借助对压縮机21的能力控制强制滞留在制冷剂回路R内的 冷冻机油循环，制冷剂回路R内的制冷剂的高压压力变高的情况下，能 够由切换机构30A使高压气体管道11和低压气体管道12连通，将高压气态制冷剂释放到压縮机21 —侧。因此，在抑制制冷剂回路R内压力上
升以防止整个系统停止运转这一方面收到了有利的效果。
第八方面的发明是这样的，在第七方面的发明的空调装置中，包括:
过冷却用热交换器61，用以将在所述液体管道13中流动的液态制冷剂过 冷却，过冷却用管道62， 一端连接在所述液体管道13上，经过所述过冷 却用热交换器61内以后，另一端连接在所述低压气体管道12上，过冷 却用控制阀63，设在所述过冷却用管道62的一端和所述过冷却用热交换 器61之间且开度能够自由调节，以及开度控制部件53，所述压缩机21 的工作频率在给定频率以下时的工作时间的累计值成为给定值以上的值 时，开度控制部件53就调节所述过冷却用控制阀63的开度，让液态制 冷剂流入所述低压气体管道12中。
在该第八方面的发明中，当压縮机21的工作频率在给定频率以下时 的工作时间的累计值成为给定值以上的值时，由开度控制部件53调节过 冷却用控制阀63的开度，液态制冷剂流入低压气体管道12中。
因此，在冷冻机油滞留在低压气体管道12内的情况下，调节过冷却 用控制阀63的开度让液态制冷剂经由过冷却用管道62流入低压气体管 道12中，就能够使滞留在低压气体管道12内的冷冻机油溶入液态制冷 剂中，并将冷冻机油回收到压縮机21中。因此，在进行制热运转的过程 中不切换为制冷循环，就能够回收滞留在低压气体管道12内的冷冻机油， 且不会使制热能力下降，很理想。在该发明中，进行控制做到了当滞 留在制冷剂回路R内的冷冻机油的油量达到给定值以上时，也就是说， 当陷入一种因为压縮机21有可能润滑不良而必须回收冷冻机油的状态 时，提高压縮机21的工作频率，强制滞留在高压气体管道11内的冷冻 机油在制冷剂回路R内循环，将该冷冻机油回收到压缩机21中。因此， 进行制热运转时不切换为制冷循环，就能够回收滞留在制冷剂回路R内 的冷冻机油，也不会使制热能力下降，很理想。
在该第二方面的发明中，在借助对压縮机21的能力控制强制滞留在 制冷剂回路R内的冷冻机油循环，制冷剂回路R内的制冷剂的高压压力 变高的情况下，能够由切换机构30A使高压气体管道11和低压气体管道12连通，将高压气态制冷剂释放到压缩机21 —侧。因此，在抑制制冷剂
回路R内压力上升以防止整个系统停止运转这一方面收到了有利的效果。
在第三方面的发明中，在冷冻机油滞留在低压气体管道12内的情况 下，调节过冷却用控制阔63的开度让液态制冷剂经由过冷却用管道62 流入低压气体管道12中，就能够使滞留在低压气体管道12内的冷冻机 油溶入液态制冷剂中，并将冷冻机油回收到压縮机21中。因此，在进行 制热运转的过程中不切换为制冷循环，就能够回收滞留在低压气体管道 12内的冷冻机油，且不会使制热能力下降，很理想。
在第四方面的发明中，很容易地就能够根据制冷剂回路R内的制冷 剂的流速和从压縮机21喷出的高压制冷剂的喷出量，计算出滞留在制冷 剂回路R内的冷冻机油的油量。也就是说，很容易根据计算得出的冷冻 机油的油量判断出压縮机21会不会润滑不良，也就能够有效地利用油量 计算部件51的算出值对压縮机21的能力进行控制。
在第五方面的发明中，.进行控制做到了当压縮机21的工作频率在 给定频率以下时的工作时间的累计值成为给定值以上的值时，也就是说， 当陷入一种因为压縮机21有可能润滑不良而必须回收冷冻机油的状态 时，提高压縮机21的工作频率，强制滞留在高压气体管道11内的冷冻 机油在制冷剂回路R内循环，将该冷冻机油回收到压縮机21中。因此， 进行制热运转时不切换为制冷循环，就能够回收滞留在制冷剂回路R内 的冷冻机油，也不会使制热能力下降，很理想。
在第六方面的发明中，回收完滞留在制冷剂回路R内的冷冻机油所 需要的给定时间一过，就让压縮机21返回到通常运转时的工作频率上， 由此能够将施加给压缩机21的负荷抑制在所需要的最小值上。
在第七方面的发明中，在借助对压縮机21的能力控制强制滞留在制 冷剂回路R内的冷冻机油循环，制冷剂回路R内的制冷剂的高压压力变 高的情况下，能够由切换机构30A使高压气体管道11和低压气体管道 12连通，将高压气态制冷剂释放到压縮机21—侧。因此，在抑制制冷剂 回路R内压力上升以防止整个系统停止运转这一方面收到了有利的效果。
在第八方面的发明中，在冷冻机油滞留在低压气体管道12内的情况
下，调节过冷却用控制阀63的开度让液态制冷剂经由过冷却用管道62 流入低压气体管道12中，就能够使滞留在低压气体管道12内的冷冻机 油溶入液态制冷剂中，并将冷冻机油回收到压縮机21中。因此，在进行 制热运转的过程中不切换为制冷循环，就能够回收滞留在低压气体管道 12内的冷冻机油，且不会使制热能力下降，很理想。


图1是表示本发明实施方式所涉及的空调装置的构成的制冷剂回路图。
图2是用以说明全部进行制热运转时，制冷剂的流动情况的制冷剂 回路图。
图3是用以说明全部进行制冷运转时，制冷剂的流动情况的制冷剂 回路图。
图4是用以说明进行制热/制冷同时运转时，第一共存运转下的制 冷剂的流动情况的制冷剂回路图。
图5是用以说明进行制热/制冷同时运转时，第二共存运转下的制 冷剂的流动情况的制冷剂回路图。
图6是说明回收滞留在高压气体管道内的冷冻机油的工作顺序的流 程图。
图7是说明回收滞留在低压气体管道内的冷冻机油的工作顺序的流 程图。
图8是表示空调装置的构成的其它制冷剂回路图。 符号说明
10 空调装置
11 高压气体管道
12 低压气体管道
13 液体管道21压縮机
22室外热交换器(热源侧热交换器)
30A、30B BS机组(切换机构)
31第一控制阀
32第二控制阀
41室内热交换器(利用侧热交换器)
50控制器
51油量计算部
52频率控制部
53开度控制部
61过冷却用热交换器
62冷却用管道
63过冷却用控制阀
Psl高压侧压力传感器(压力检测部件)
具体实施例方式
以下，参考

本发明的实施方式。此外，所述实施方式只不 过是本质上优选的示例。这些实施方式并不限制本发明、本发明的应用 对象、或者本发明的用途。
(整体结构)
图1是表示本发明实施方式所涉及的空调装置的整体构成的制冷剂
回路图。如图1所示，本发明所涉及的空调装置中构成有制冷剂回路R。 将相互并列连接在一起的两台第一及第二室内机组40A、 40B、 一台室外 机组20经由第一及第二BS机组30A、 30B由高压气体管道ll、低压气 体管道12以及液体管道13连接起来，即构成该制冷剂回路R。在该制 冷剂回路R中制冷剂循环便进行了蒸气压縮式制冷循环，而能够进行制 冷运转或者制热运转。
(室外机组的构成) 室外机组20构成热源侧机组，且包括压縮机21、室外热交换器22、室外膨胀阀24、第一四通换向阀26以及第二四通换向阀27。压縮机21 是能力可变的变频式压縮机。室外热交换器22是交叉式管片型热交换器， 构成本发明的热源侧热交换器。室外膨胀阀24是电子膨胀阀，构成本发 明的热源侧膨胀阀。
室外机组20中设置有用以检测制冷剂的压力的多个压力传感器 Psl、 Ps2、 Ps3。具体而言，压缩机21的喷出侧设置有用以检测高压制冷 剂的压力的高压侧压力传感器Psl;压縮机21的吸入侧设置有用以检测 低压制冷剂的压力的低压侧压力传感器Ps2。在室外膨胀阀24和第一及 第二室内机组40A、 40B之间的液体管道13上设置有检测在该液体管道 13内流动的制冷剂的压力的液侧压力传感器Ps3。
所述第一四通换向阀26及第二四通换向阀27具有第一到第四通口 。 第一四通换向阀26的第一通口与压縮机21的喷出侧相连接，第二通口 与室外热交换器20相连接，第三通口与压縮机21的吸入侧相连接。第 一四通换向阀26的第四通口关闭。
所述第二四通换向阀27的第一通口与压縮机21的喷出侧相连接， 第二通口关闭，第三通口与压缩机21的吸入侧相连接，第四通口与第一 及第二室内机组40A、 40B侧相连接。
所述第一四通换向阀26及第二四通换向阀27分别能够在第一状态 与第二状态之间进行切换。在第一状态下，第一通口与第四通口相通， 第二通口与第三通口相通(图1中实线所示的状态)；在第二状态下，第
一通口与第二通口相通，第三通口与第四通口相通(图1中虚线所示的 状态)。此外，既可以用三通换向阀代替各个四通换向阀26、 27构成第 一换向阀26及第二换向阀27，也可以用两个电磁阀构成第一换向阀26 及第二换向阀27。
(室内机组的构成) 第一及第二室内机组40A、 40B构成本发明的利用侧机组，包括室 内热交换器41及室内膨胀阀42。室内热交换器41是交叉式管片型热交 换器，构成本发明的利用侧热交换器。室内膨胀阀42是电子膨胀阀，构 成本发明的利用侧膨胀阀。从第一及第二室内机组40A、 40B的管道的气体流入流出端起依次设置有室内热交换器41和室内膨胀阀42。
所述第一及第二室内机组40A、 40B的管道的气体流入流出端分别 经由第一及第二 BS机组30A、 30B连接在高压气体管道11和低压气体 管道12上，连接在高压气体管道11还是低压气体管道12上是能够自由 切换的。高压气体管道11连接在室外机组20的第二四通换向阀27的第 四通口上；低压气体管道12连接在压縮机21的吸入侧。第一及第二室 内机组40A、 40B的管道的液体流入流出端经由液体管道13连接在室外 机组20的室外热交换器22上。 (BS机组的构成)
在空调装置10中设置有对应于第一及第二室内机组40A、 40B的第 一及第二BS机组30A、 30B。各个BS机组30A、 30B构成切换机构。 这样即构成了各个室内机组40A、 40B能够选择进行制冷运转或制热运 转的空调装置10，亦即制冷制热皆可的空调装置10。
各个BS机组30A、 30B分别具有从各个室内机组40A、 40B分支出 来的高压气体管道11和低压气体管道12。高压气体管道11上设置有开 度能够自由调节的第一控制阀31;低压气体管道12上设置有开度能够自 由调节的第二控制阀32。各个BS机组30A、 30B能够通过调节第一控制 阀31及第二控制阀32的开度对制冷剂的流路进行切换，以让所对应的 室内机组40A、 40B的管道的气体流入流出端与压縮机21的吸入侧和压 缩机21的喷出侧中之一侧连通。
所述第一及第二 BS机组30A、 30B中设置有用以构成过冷却回路的 过冷却用热交换器61和过冷却用管.道62。过冷却用热交换器61用以将 在液体管道13中流动的液态制冷剂过冷却。过冷却用管道62的一端连 接在液体管道13上，经过所述过冷却用热交换器61内以后，另一端连 接在低压气体管道12上。
在所述过冷却用管道62的一端和过冷却用热交换器61之间设置有 开度能够自由调节的过冷却用控制阀63。调节该过冷却用控制阀63的开 度以调节流向过冷却回路的液态制冷剂的量。过冷却用控制阀63的开度 根据滞留在制冷剂回路R内的冷冻机油的油量由控制器50调节，详情后述。
在所述过冷却用管道62中流动的液态制冷剂，被过冷却用控制阀 63降压，在过冷却用热交换器61中与在液体管道13中流动的液态制冷 剂进行热交换而蒸发，被从低压气体管道12中回收回来。
此外，图1中仅示出了两台第一及第二室内机组40A、 40B，但室
内机组的台数并不限于两台。 (控制器的构成)
所述空调装置10包括控制器50。该控制器50中设置有油量计算部 51、频率控制部52以及开度控制部53。
所述油量计算部51，计算出与高压制冷剂一起从压缩机21喷出且 滞留在制冷剂回路R内的冷冻机油的油量。具体而言，所述油量计算部 51构成为这样进行计算的。当制冷剂回路R内制冷剂的流速在给定速度 以下时，所述油量计算部51就根据从压缩机21喷出的高压制冷剂的喷 出量算出滞留在制冷剂回路R内的冷冻机油的油量。
也就是说， 一般认为若制冷剂的流速在给定速度以上，冷冻机油 就会顺利地在制冷剂回路R内循环，再次被回收到压缩机21中，但是， 当制冷剂的流速较慢时，该制冷剂就没有推着制冷剂回路R内的冷冻机 油流动那么大的力了，冷冻机油就会滞留在制冷剂回路R内。由此可知 以能够推着冷冻机油流动的流速为基准，事先检测得知制冷剂以该给定 速度以下的流速循环时高压制冷剂的喷出量，就能够计算出滞留在制冷 剂回路R内的冷冻机油的油量。
^f述频率控制部52对压缩机21的能力进行控制。进行使压縮机21 的工作频率提高的控制，以便制冷剂回路R内的制冷剂的流速达到给定 速度以上。具体而言，对压缩机21的工作频率在给定频率以下时的工作 时间进行累计，该累计值成为给定值以上的值时，就将压縮机21的工作 频率提高。
所述频率控制部52还进行如下的控制，使压縮机21的工作频率提 高后，给定时间一过，就使该压縮机21的工作频率回到通常运转时的工 作频率上。因此能够将施加给压縮机21的负荷控制在最小值上。所述开度控制部53调节第一及第二四通换向阀26、 27、室内膨胀 阀42、室外膨胀阀24、第一及第二控制阀31、 32以及过冷却用控制阀 63的开度。
运转动作
接下来，对该实施方式所涉及的空调装置10的运转动作进行说明。 该空调装置10能够根据对第一及第二四通换向阀26、 27的设定、各个 BS机组30A、 30B的第一控制阀31和第二控制阀32的开关状态进行多 种运转。下面，以这些运转中具有代表性的运转为例进行说明。 (全部制热运转)
全部制热运转是一种由所有的室内机组40A、 40B将各个室内制热 的运转。如图2所示，在该运转下，第一及第二四通换向阀26、 27分别 被设定为使第一通口与第四通口相连通、第二通口与第三通口相连通的 状态。各个BS机组30A、 30B中，第一控制阀31打幵，第二控制阀32 关闭。
在该运转下，进行以室外热交换器22作蒸发器且以各个室内热交换 器41、 41作冷凝器的制冷循环。在该制冷循环下，从压缩机21喷出的 制冷剂经过第二四通换向阀27后，分别流入各个BS机组30A、 30B的 高压气体管道ll中。
经过了 BS机组30A的制冷剂流入所对应的室内机组40A中，经过 了 BS机组30B的制冷剂流入所对应的室内机组40B中。例如，若在第 一室内机组40A中制冷剂流入室内热交换器41，制冷剂就会在室内热交 换器41中向室内空气放热而冷凝。结果是，安装有第一室内机组40A的 室内被制热。己在室内热交换器41冷凝的制冷剂经过室内膨胀阀42。制 冷剂在第二室内机组40B中的流动情况与在第一室内机组40A中的流动 情况一样，安装有第二室内机组40B的室内分别被制热。
已从各个室内机组40A、 40B流出的制冷剂流入液体管道13并在其 中流动。在第一及第二 BS机组30A、 30B中，在液体管道13中流动的 制冷剂有一部分流向过冷却用管道62，剩下的经过过冷却用热交换器61 流入室外机组20中。此时，已流入过冷却用管道62的液态制冷剂，由过冷却用控制阀 63降压后，经过过冷却用热交换器61。在过冷却用热交换器61中，在 过冷却用管道62中流动的液态制冷剂与在液体管道13中流动的液态制 冷剂进行热交换而蒸发。蒸发后的制冷剂流向低压气体管道12，返回压 縮机21中。
己流入室外机组20的制冷剂在通过室外膨胀阀24之际被降压到低 压后，流入室外热交换器22并在其中流动。在该室外热交换器22中制 冷剂从室外空气吸热而蒸发。已在室外热交换器22中蒸发的制冷剂经过 第一四通换向阀26后，被吸入压縮机21后被再次压縮。 (全部制冷运转)
全部制冷运转，是一种由所有的室内机组40A、 40B将各个室内制 冷的运转。如图3所示，在该运转下，第一及第二四通换向阀26、 27分 别被设定为使第一通口与第二通口相连通、第三通口与第四通口相连通 的状态。各个BS机组30A、 30B中，第二控制阀32打开，第一控制阀 31关闭。
在该运转下，进行以室外热交换器22作冷凝器且以各个室内热交换 器41、 41作蒸发器的制冷循环。具体而言，从压縮机21喷出的制冷剂 经过第一四通换向阀26后，流入室外热交换器22并在其中流动。在室 外热交换器22中，制冷剂向室外空气放热而冷凝。己在室外热交换器22 中冷凝的制冷剂经过被设定为全开状态的室外膨胀阀24，流入液体管道 13并在其中流动，分别流向各个BS机组30A、 30B。
在所述第一及第二BS机组30A、 30B中，在液体管道13中流动的 制冷剂有一部分流向过冷却用管道62，剩下的经过过冷却用热交换器61 流向第一及第二室内机组40A、 40B。
此时，已流入过冷却用管道62的液态制冷剂由过冷却用控制阀63 降压后，再经过过冷却用热交换器61。在过冷却用热交换器61中，在过 冷却用管道62中流动的液态制冷剂与在液体管道13中流动的液态制冷 剂进行热交换而蒸发。蒸发后的制冷剂流向低压气体管道12，返回压縮 机21中。通过了 BS机组30A的制冷剂流入所对应的室内机组40A中，通过 了 BS机组30B的制冷剂流入所对应的室内机组40B中。例如，在第一 室内机组40A中，制冷剂在经过室内膨胀阀42之际被降压到低压后，流 入室内热交换器41并在室内热交换器41中流动。在该室内热交换器41 中制冷剂从室内空气吸热而蒸发。结果是，安装有第一室内机组40A的 室内被制冷。制冷剂在第二室内机组40B中的流动情况与在第一室内机 组40A中的流动情况一样，安装有第二室内机组40B的室内分别被制冷。
已从各个室内机组40A、 40B流出的制冷剂，分别流入各个BS机组 30A、 30B的低压气体管道12并在低压气体管道12中流动，分流到各个 室外机组20A、 20B后，被吸入压縮机21后再次被压缩。 (制热/制冷同时运转)
制热/制冷同时运转是一种由一部分室内机组对室内制热，由另一 部分室内机组对室内制冷的运转。在制热/制冷同时运转下，室外热交 换器22根据运转条件成为蒸发器或冷凝器。而且，在各个室内机组40A、 40B中，有制热要求的室内的室内热交换器成为冷凝器，有制冷要求的 室内的室内热交换器成为蒸发器。 (第一共存运转)
在第一共存运转下，由第一室内机组40A对室内制热，由第二室内 机组40B对室内制冷。如图4所示，在该运转下，室外机组20中的第一 及第二四通换向阀26、 27分别被设定为使第一通口与第四通口相连通、 第二通口与第三通口相连通的状态。在第一 BS机组30A中，第一控制 阔31打开，第二控制阀32关闭。在第二BS机组30B中，第一控制阀 31关闭，第二控制阀32打开。
在该运转下，进行以第一室内机组40A的室内热交换器41作冷凝器、 以室外热交换器22和第二室内机组40B的室内热交换器41作蒸发器的 制冷循环。具体而言，从压縮机21喷出的制冷剂经过第二四通换向阀27， 流入第一 BS机组30A —侧。已从第一 BS机组30A流出的制冷剂流入 第一室内机组40A的室内热交换器41中并在其中流动。在室内热交换器 41中，制冷剂向室内空气放热而冷凝。结果是，安装有第一室内机组40A的室内被制热。在第一室内机组40A中被用来对室内制热的制冷剂流出 到液体管道13中。
在液体管道13中流动的制冷剂流入第一 BS机组30A中。在第一 BS机组30A中，在液体管道13中流动的制冷剂有一部分流向过冷却用 管道62。此时，已流入过冷却用管道62的液态制冷剂由过冷却用控制阀 63降压后，经过过冷却用热交换器61。在过冷却用热交换器61中，在 过冷却用管道62中流动的液态制冷剂与在液体管道13中流动的液态制 冷剂进行热交换而蒸发。蒸发后的制冷剂流向低压气体管道12，返回压 縮机21中。
已通过了过冷却用热交换器61的液态制冷剂分流到室外机组20和 第二室内机组40B中。该制冷剂在第二 BS机组30B中流动之际，被过 冷却用热交换器61过冷却，在经过第二室内机组40B的室内膨胀阀42 之际被降压到低压后，流入室内热交换器41并在其中流动。在室内热交 换器41中，制冷剂从室内空气吸热而蒸发。结果是，安装有第二室内机 组40B的室内被制冷。在第二室内机组40B中被用来对室内制冷的制冷 剂经过第二 BS机组30B后，被吸入压縮机21被再次压縮。
另一方面，己流入室外机组20的制冷剂在经过室外膨胀阀24之际 被降压到低压，流入室外热交换器22并在其中流动。在室外热交换器22 中，制冷剂从室外空气吸热而蒸发。己在室外热交换器22中蒸发的制冷 剂经过第一四通换向阀26后，被吸入压縮机21被再次压縮。 (第二共存运转)
在第二共存运转下，由第一室内机组40A对室内制冷，由第二室内 机组40B对室内制热。如图5所示，在该运转下，第一及第二四通换向 阀26、 27分别被设定为使第一通口与第四通口相连通、第二通口与第三 通口相连通的状态。在第一BS机组30A中，第一控制阀31打开，第二 控制阀32关闭。在第二BS机组30B中，第一控制阀31打开，第二控 制阀32关闭。
在该运转下，进行以第二室内机组40B的室内热交换器41作冷凝器、 以室外热交换器22和第一室内机组40A的室内热交换器41作蒸发器的制冷循环。具体而言，从压縮机21喷出的制冷剂通过第二四通换向阀27， 流入第二 BS机组30B —侧。已从第二 BS机组30B流出的制冷剂流入第 二室内机组40B的室内热交换器41中并在其中流动。在室内热交换器 41中，制冷剂向室内空气放热而冷凝。结果是，安装有第二室内机组40B 的室内被制热。在第二室内机组40B中被用来对室内制热的制冷剂流出 到液体管道13中。
在液体管道13中流动的制冷剂流入第一 BS机组30A中。在第一 BS机组30A中，在液体管道13中流动的制冷剂有一部分流向过冷却用 管道62。此时，已流入过冷却用管道62的液态制冷剂由过冷却用控制阀 63降压后，通过过冷却用热交换器61。在过冷却用热交换器61中，在 过冷却用管道62中流动的液态制冷剂与在液体管道13中流动的液态制 冷剂进行热交换而蒸发。蒸发后的制冷剂流向低压气体管道12，返回压 縮机21中。
已通过了过冷却用热交换器61的液态制冷剂分流到室外机组20和 第一室内机组40A中。该制冷剂在第一BS机组30A中流动之际，被过 冷却用热交换器61过冷却，在通过第一室内机组40A的室内膨胀阀42 之际被降压到低压后，流入室内热交换器41并在其中流动。在室内热交 换器41中，制冷剂从室内空气吸热而蒸发。结果是，安装有第一室内机 组40A的室内被制冷。在第一室内机组40A中被用来对室内制冷的制冷 剂通过第一 BS机组30A后，被吸入压縮机21被再次压縮。
另一方面，已流入室外机组20的制冷剂在通过室外膨胀阀24之际 被降压到低压，流入室外热交换器22并在其中流动。在室外热交换器22 中，制冷剂从室外空气吸热而蒸发。已在室外热交换器22中蒸发的制冷 剂通过第一四通换向阀26以后，被吸入压縮机21后被再次压縮。 (油回收动作)
下面，参考图6的流程图对本发明的特征部分，即用以将滞留在制 冷剂回路R内的冷冻机油回收到压縮机21中的动作进行说明。下面以第 一及第二室内机组40A、 40B双方都进行制热运转的图2中的制冷剂回 路图为例进行说明。图6是说明回收滞留在高压气体管道内的冷冻机油的工作顺序的流
程图。如图6所示，首先，在步骤S101中，由控制器50的油量计算部 51算出与高压制冷剂一起被从压縮机21喷出且滞留在所述制冷剂回路R 内的冷冻机油的油量，之后进入步骤S102。此外，因为在进行制热运转 的过程中，冷冻机油容易滞留在高压气体管道ll内，所以仅对滞留在制 冷剂回路R中的高压气体管道11内的冷冻机油进行研究。按照下述工作 顺序进行该油回收动作。
首先，根据压縮机21的能力和由高压侧压力传感器Psl及低压侧压 力传感器Ps2检测出的高低压力差算出压縮机21中的制冷剂的总循环 量。
接下来，算出在高压气体管道ll中流动的制冷剂的循环量。具体而 言，从压縮机21中的总循环量中减去流入室外热交换器22中的液态制 冷剂量，即得到在高压气体管道ll中流动的制冷剂循环量。
这里，根据压縮机21的喷出压力与液侧压力传感器Ps3的检测值之 间的压力差(或者相当于该压力差的温度差)、室外膨胀阀24的开度、 流量系数(Cv: Coefficient of flow)等计算出流入室外热交换器22的液态 制冷剂量。
如上所述算出制冷剂的循环量，另一方面，算出在高压气体管道11 中流动的制冷剂的流速。具体而言，根据在高压气体管道11中流动的制 冷剂的循环量、管道的横截面面积、由高压制冷剂的喷出压力和饱和温 度等算出的制冷剂密度等算出制冷剂的流速。
将冷冻机油在制冷剂回路R内顺利地循环后再次被回收到压縮机21 中那么大的流速定为给定速度。当在高压气体管道ll中流动的制冷剂的 流速在该给定速度以下时，就做出含在制冷剂中的冷冻机油不会被回收 到压縮机21中而是滞留下来的判断，再根据刚才计算出的高压气体管道 11中的制冷剂循环量算出已滞留在高压气体管道11内的冷冻机油的油 量。此外，假定滞留在低压气体管道12内的冷冻机油的油量也是按照同 样的工作顺序计算出来。
接下来，在步骤S102中进行判断，判断由油量计算部51计算得出的冷冻机油的油量的值是否在给定值以上。也就是说，判断是否陷入一 种因为压縮机21有可能润滑不良而必须回收冷冻机油的状态。
若在步骤S102中的判断为"是"，就进入步骤S103。若在步骤S102
中的判断为"否"，就等待， 一直等到算出值成为给定值以上的值为止。
在步骤S103中，由频率控制部52提高压縮机21的工作频率，之后 进入步骤S104。在步骤S104中进行判断，判断制冷剂回路R内的制冷 剂的流速是否在给定速度以上。具体而言，就是判断制冷剂回路R内的 制冷剂的流速，是否已达到强制滞留在制冷剂回路R的高压气体管道11 内的冷冻机油在制冷剂回路R内循环，将该冷冻机油回收到压縮机21中 的速度以上。
若在步骤S104中的判断为"是"，就进入步骤S105。这样一来，进 行制热运转的过程中不切换为制冷循环，就能够回收滞留在制冷剂回路R 内的冷冻机油，也不会使制热能力下降，很理想。若在步骤S104中的判 断为"否"，就等待， 一直等到制冷剂回路R内制冷剂的流速达到给定速 度以上为止。
这里，借助对压縮机21的能力进行控制而强制滞留在高压气体管道 11内的冷冻机油循环，会造成高压气体管道11内的制冷剂的高压压力升 高。在该情况下，整个系统有可能停止运转。所以进行以下控制。
也就是说，在步骤S105中，进行制热运转时由频率控制部52控制 了压縮机21的能力以后，利用高压侧压力传感器Psl检测出在制冷剂回 路R内流动的制冷剂的高压压力，再进入步骤S106。
在步骤S106中，判断高压侧压力传感器Psl的检测值是否在给定值 以上。若在步骤S106中的判断为"是"，就进入步骤S107。若在步骤S106 中的判断为"否"，就等待， 一直等到该检测值成为给定值以上的值为止。
在步骤S107中，打开所对应的第一及第二BS机组30A、 30B的第 二控制阀32，让高压气体管道11和低压气体管道12连通，结束处理。
这样做，就能够借助第一及第二BS机组30A、 30B使高压气体管道 11和低压气体管道12连通，将高压气态制冷剂释放到压縮机21 —侧。 因此，在抑制制冷剂回路R内压力上升以防止整个系统停止运转这一方面收到了有利的效果。
此外，在该实施方式中，是先算出滞留在高压气体管道ll内的冷冻 机油的油量，当算出值成为给定值以上的值时才进行油回收动作。但也 可以采用另一做法。目卩，对压縮机21的工作频率在给定频率以下时的工 作时间进行累计，该累计值成为给定值以上的值时，就将压縮机21的工 作频率提高，进行油回收动作。
此外，由于在进行制热运转时冷冻机油容易滞留在高压气体管道11 内，因此，到此为止，对回收滞留在高压气体管道ll内的冷冻机油的工 作顺序进行了说明。但除此以外，能够想到的冷冻机油滞留的情形如下。
例如，含在己通过了过冷却用管道62的制冷剂中的冷冻机油会滞留在低
压气体管道12中；因为进行制冷运转时制冷剂的流速较慢，所以冷冻机
油不会被回收到压縮机21中，而会滞留在低压气体管道12中。对这样 的滞留在低压气体管道12中的冷冻机油是按照以下工作顺序进行回收 的。
图7是说明回收滞留在低压气体管道内的冷冻机油的工作顺序的流 程图。如图7所示，首先，在步骤S201中，由控制器50的油量计算部 51算出与高压制冷剂一起被从压縮机21喷出且滞留在制冷剂回路R内 的冷冻机油的油量，之后进入步骤S202。此外，这里仅以滞留在低压气 体管道12内的冷冻机油为对象。
在步骤S202中，进行判断，判断在油量计算部51计算得出的冷冻 机油的油量的算出值是否在给定值以上。也就是说，判断是否陷入一种 因为压缩机21有可能润滑不良而必须回收冷冻机油的状态。
若在步骤S202中的判断为"是"，就进入步骤S203。若在步骤S202 中的判断为"否"，就这样等待。
在步骤S203中，由开度控制部53调节所对应的第一及第二 BS机 组30A、 30B中的过冷却用控制阀63的开度，使在液体管道13中流动 的液态制冷剂保持着液态经由过冷却用管道62流入低压气体管道12中， 结束处理。
这样一来，就能够使在进行制冷运转时因制冷剂的流速较慢等原因而滞留在低压气体管道12内的冷冻机油溶入液态制冷剂，并回收到压縮
机21中。因此，在进行制热运转的过程中不切换为制冷循环，就能够回 收滞留在低压气体管道12内的冷冻机油，且不会使制热能力下降，很理 想。
(其他实施方式)
还可以使本发明的上述实施方式具有以下的结构。上述各个实施方 式中所述的室内机组、室外机组的台数只不过是一个例子而已。例如， 也可以象图8所示的空调装置100那样，两台室内机组40A、 40B和两 台室外机组20A、 20B连接而成。也可以进一步增加室内机组、室外机 组的台数构成空调装置。
产业实用性
综上所述，由本发明获得了实用性非常高的效果，即，不使制热能 力下降，就能够回收滞留在制冷剂回路内的冷冻机油。因此，本发明的 用处极大，产业实用性很高。
权利要求
1.一种空调装置，具有制冷剂回路(R)，在该制冷剂回路(R)中，压缩机(21)、热源侧热交换器(22)以及利用侧热交换器(41)相连接，使制冷剂在该制冷剂回路(R)中循环而进行制冷循环，其特征在于该空调装置包括油量计算部件(51)，计算出与高压制冷剂一起从所述压缩机(21)喷出且滞留在所述制冷剂回路(R)内的冷冻机油的油量，以及频率控制部件(52)，在进行制热运转时所述油量计算部件(51)的算出值成为给定值以上的值时，该频率控制部件(52)提高所述压缩机(21)的工作频率以使回收所述制冷剂回路(R)内的冷冻机油。
2. 根据权利要求1所述的空调装置，其特征在于 所述空调装置包括压力检测部件(Psl)，检测在所述制冷剂回路(R)内流动的制冷剂的高压压力，所述利用侧热交换器(41)的一端连接在制冷剂回路(R)的液体管 道(13)上，另一端经由切换机构(30A)可自由切换地连接在高压气体 管道(11)和低压气体管道(12)上，所述切换机构(30A)具有第一控制阀(31)和第二控制阀(32)， 该第一控制阀(31)允许或者切断制冷剂在所述高压气体管道(11)中 的流动，该第二控制阀(32)允许或者切断制冷剂在所述低压气体管道(12)中的流动，所述切换机构(30A)构成为在进行制热运转时由所 述频率控制部件(52)将所述压縮机(21)的工作频率提高后，当所述 压力检测部件(Psl)的检测值成为给定值以上的值时，所述切换机构(30A)打开该第二控制阀(32)，使该高压气体管道(11)和该低压气 体管道(12)相连通。
3. 根据权利要求2所述的空调装置，其特征在于 所述空调装置包括过冷却用热交换器(61)，用以将在所述液体管道(13)中流动的液 态制冷剂过冷却，过冷却用管道(62)， 一端连接在所述液体管道(13)上，通过所述 过冷却用热交换器(61)内以后，另一端连接在所述低压气体管道(12) 上，过冷却用控制阀(63)，设在所述过冷却用管道(62)的一端和所述 过冷却用热交换器(61)之间且能够自由调节开度，以及开度控制部件(53)，当所述油量计算部件(51)的算出值成为给定 值以上的值时，调节所述过冷却用控制阀(63)的开度，让液态制冷剂 流入所述低压气体管道(12)中。
4. 根据权利要求l所述的空调装置，其特征在于 所述油量计算部件(51)构成为根据所述制冷剂回路(R)内的制冷剂的流速在给定速度以下时从所述压缩机(21)喷出的高压制冷剂的 喷出量，计算出滞留在该制冷剂回路(R)内的冷冻机油的油量。
5. —种空调装置，具有制冷剂回路(R)，在该制冷剂回路(R)中， 压縮机(21)、热源侧热交换器(22)以及利用侧热交换器(41)相连接， 使制冷剂在该制冷剂回路(R)中循环而进行制冷循环，其特征在于- .该空调装置包括频率控制部件(52)，该频率控制部件(52)对在进 行制热运转时所述压縮机(21)的工作频率成为给定频率以下时的工作 时间进行累计，当该累计值成为给定值以上的值时，所述频率控制部件 (52)提高该压縮机(21)的工作频率。
6. 根据权利要求5所述的空调装置，其特征在于 所述频率控制部件(52)构成为在提高了所述压縮机(21)的工作频率后给定时间一过，就使该压縮机(21)的工作频率回到通常运转. 时的工作频率。
7. 根据权利要求5所述的空调装置，其特征在于 包括压力检测部件(Psl)，检测在所述制冷剂回路(R)内流动的制冷剂的高压压力，所述利用侧热交换器(41)的一端连接在制冷剂回路(R)的液体管 道(13)上，另一端经由切换机构(30A)可自由切换地连接在高压气体 管道(11)和低压气体管道(12)上，所述切换机构(30A)具有第一控制阀(31)和第二控制阀(32)， 该第一控制阀(31)允许或者切断制冷剂在所述高压气体管道(11)中 的流动，该第二控制阀(32)允许或者切断制冷剂在所述低压气体管道 (12)中的流动，另一方面，所述切换机构(30A)构成为在进行制热 运转时由所述频率控制部件(52)将所述压縮机(21)的工作频率提高 后，所述压力检测部件(Psl)的检测值成为给定值以上的值时，打开该 第二控制阀(32)，使该高压气体管道(11)和该低压气体管道(12)相 连通。
8.根据权利要求7所述的空调装置，其特征在于 所述空调装置包括过冷却用热交换器(61)，用以将在所述液体管道(13)中流动的液态制冷剂过冷却，过冷却用管道(62)， 一端连接在所述液体管道(13)上，通过所述 过冷却用热交换器(61)内以后，另一端连接在所述低压气体管道(12) 上，过冷却用控制阀(63)，设在所述过冷却用管道(62)的一端和所述 过冷却用热交换器(61)之间且能够自由调节开度，以及开度控制部件(53)，所述压縮机(21)的工作频率在给定频率以下 时的工作时间的累计值成为给定值以上的值时，该开度控制部件(53) 调节所述过冷却用控制阀(63)的开度，让液态制冷剂流入所述低压气 体管道(12)中。
全文摘要
本发明公开了一种空调装置。当在进行制热运转的过程中油量计算部(51)的算出值成为给定值以上的值时，由控制器(50)的频率控制部(52)提高压缩机(21)的工作频率以使回收制冷剂回路(R)内的冷冻机油。
文档编号F25B43/02GK101589276SQ20088000287
公开日2009年11月25日 申请日期2008年1月23日 优先权日2007年1月23日
发明者松冈慎也, 河野聪 申请人:大金工业株式会社