(57)【要約】【課題】冷凍サイクル装置において、圧縮機の運転停止時に、低能力運転を継続した場合などに、圧縮機の油に多く液冷媒が溶け込むといった事態が生じていた。【解決手段】冷凍サイクル装置（１）は、圧縮機（１１）と、放熱器（１４）と、蒸発器（１２）と、制御部（２１）と、を有している。制御部（２１）は、圧縮機（１１）を停止させた後に続けて停止中の圧縮機（１１）を加熱する第１加熱制御を行う。【選択図】図４
2020148438.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒を圧縮する圧縮機（１１）と、
前記冷媒を冷却する放熱器（１４）と、
前記冷媒を加熱する蒸発器（１２）と、
前記圧縮機の制御を行う制御部（２１）と、
を備えた冷凍サイクル装置（１）であって、
前記制御部は、前記圧縮機を停止させた後に続けて停止中の前記圧縮機を加熱する第１加熱制御を行う、
冷凍サイクル装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記第１加熱制御を行うか否かを、前記圧縮機の停止後または停止前の前記圧縮機に吸入される前記冷媒の過熱度あるいは乾き度に関する指標に基づいて決定する、
請求項１に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項３】
前記冷凍サイクル装置は、さらに、
前記圧縮機から吐出する前記冷媒の吐出温度を測定する第１温度センサ（３１）、
を備え、
前記指標は、前記吐出温度である、
請求項２に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項４】
前記指標は前記圧縮機から吐出される前記冷媒の過熱度である、
請求項２に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項５】
前記冷凍サイクル装置は、
前記圧縮機から吐出する前記冷媒の吐出温度を測定する第１温度センサと、
前記放熱器における前記冷媒の圧力を測定する圧力センサ（３５）をさらに有し、
前記圧縮機から吐出される前記冷媒の前記過熱度は、前記吐出温度と前記放熱器における前記冷媒の圧力相当飽和温度から求められる、
請求項４に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項６】
前記冷凍サイクル装置は、
前記圧縮機から吐出する前記冷媒の吐出温度を測定する第１温度センサ（３１）と、
前記放熱器における冷媒温度を測定する第２温度センサ（３２）をさらに有し、
前記圧縮機から吐出される前記冷媒の前記過熱度は、前記吐出温度と前記放熱器における前記冷媒温度から求められる、
請求項４に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項７】
前記制御部は、前記吐出温度と前記圧力相当飽和温度との差、または、前記吐出温度と前記放熱器における前記冷媒温度との差が、所定値以下のときに前記第１加熱制御を行う、
請求項５または６に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項８】
前記冷凍サイクル装置は、
前記圧縮機を加熱するヒータ（４１）を、
さらに備え、
前記制御部は、前記ヒータによって前記圧縮機を加熱する前記第１加熱制御を行う、
請求項１〜７のいずれか１項に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項９】
前記圧縮機（１１）は、
前記冷媒を圧縮する圧縮部（５１）と、
前記圧縮部を駆動するモータ（５２）と、
を有し、
前記制御部は、前記モータに通電を行うことにより、前記圧縮機の前記第１加熱制御を行う、
請求項１〜７のいずれか１項に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項１０】
前記冷凍サイクル装置は、
外気温を測定する第３温度センサ（３３）を、
さらに備え、
前記制御部は、前記圧縮機の運転停止中に、前記第３温度センサで測定した外気温に基づいて、前記圧縮機の加熱を行う第２加熱制御を行う、
請求項１〜９のいずれか１項に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項１１】
冷媒を圧縮する圧縮機（１１）と、
前記冷媒を冷却する放熱器（１４）と、
前記冷媒を加熱する蒸発器（１２）と、
前記圧縮機の制御を行う制御部（２１）と、
を備えた冷凍サイクル装置（１）の制御方法であって、
（ａ）前記制御部は、前記圧縮機を停止させ、
（ｂ）前記制御部は、前記（ａ）に続けて、停止中の前記圧縮機を加熱する第１加熱制御を行う、
冷凍サイクル装置の制御方法。
【請求項１２】
前記冷凍サイクル装置の制御方法は、さらに、
（ｃ）前記制御部は、前記（ｂ）において前記第１加熱制御を行うか否かを、前記圧縮機の停止後または停止前の吐出管温度、前記圧縮機から吐出される冷媒の過熱度、前記圧縮機に吸入される冷媒の過熱度あるいは乾き度に関する指標に基づいて決定する、
請求項１１に記載の冷凍サイクル装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
圧縮機の停止中に、圧縮機の加熱を行う冷凍サイクル装置。
【背景技術】
【０００２】
冷凍サイクル装置において、低温時、かつ、圧縮機の停止中に、圧縮機に貯留する油に液冷媒が溶け込み、油粘度が低下するという課題が生じている。この課題に対応するため、圧縮機にヒータを取り付け、停止中の圧縮機を加熱することが行われている（特許文献１（特開２０１０−６５９５８号公報））
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来、このような圧縮機の加熱は、基本的には、外気温の絶対値や、外気温の変化に基づいて、圧縮機の停止中、または、運転開始前に、実行されるものであった。しかし、圧縮機のインバータ制御時に圧縮機の低速運転が長時間連続するとなった場合に、過熱度あるいは乾き度が小さい冷媒が圧縮機に吸入され圧縮機の油に液冷媒が多く溶け込むといった事態も生じうる。なお、本明細書においては、このような冷媒の過熱度あるいは乾き度が小さい状態を湿り状態と呼び、圧縮機に吸入される冷媒が湿り状態となる圧縮機の運転を、湿り運転と呼ぶ。より正確には、湿り運転とは、冷凍サイクル装置の運転において、圧縮機に吸入される冷媒の乾き度が１未満あるいは圧縮機に吸入される冷媒の過熱度が所定値以下である状態を言う。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
第１観点の冷凍サイクル装置は、圧縮機と、放熱器と、蒸発器と、制御部と、を備える。圧縮機は、冷媒を圧縮する。放熱器は、冷媒を冷却する。蒸発器は、冷媒を加熱する。制御部は、圧縮機の制御を行う。制御部は、圧縮機を停止させた後に続けて停止中の圧縮機を加熱する第１加熱制御を行う。
【０００５】
第１観点の冷凍サイクル装置は、圧縮機を停止させた後に続けて圧縮機を加熱する第１加熱制御を行うので、圧縮機の油に溶け込む液冷媒の濃度を低下させることができる。
【０００６】
第２観点の冷凍サイクル装置は、第１観点の冷凍サイクル装置であって、制御部は、指標に基づいて、第１加熱制御を行うか否かを、決定する。指標とは、圧縮機の停止前または停止後の圧縮機に吸入される冷媒の過熱度あるいは乾き度に関する指標である。
【０００７】
第２観点の冷凍サイクル装置は、圧縮機の停止前または停止後の冷媒の湿り状態に関する指標に基づいて、第１加熱制御を行うので、液冷媒が圧縮機の油に多く溶け込んでいる可能性が高いときに、圧縮機の油に溶け込む液冷媒の濃度を低下させることができる。
【０００８】
第３観点の冷凍サイクル装置は、第２観点の冷凍サイクル装置であって、さらに、第１温度センサを備えている。第１温度センサは、圧縮機から吐出する冷媒の吐出温度を測定する。また、指標は、吐出温度である。
【０００９】
第４観点の冷凍サイクル装置は、第２観点の冷凍サイクル装置であって、指標は圧縮機から吐出される冷媒の過熱度である。
【００１０】
第４観点の冷凍サイクル装置は、圧縮機の油に多く液冷媒が溶け込んでいる可能性が高いときに、圧縮機の油に溶け込む液冷媒の濃度を低下させることができる。
【００１１】
第５観点の冷凍サイクル装置は、第４観点の冷凍サイクル装置であって、第１温度センサと、圧力センサをさらに有する。第１温度センサは、圧縮機から吐出する冷媒の吐出温度を測定する。圧力センサは、放熱器における冷媒の圧力を測定する。圧縮機から吐出される冷媒の過熱度は、吐出温度と放熱器における冷媒の圧力相当飽和温度から求められる。
【００１２】
第５観点の冷凍サイクル装置は、圧縮機から吐出される冷媒の圧力と放熱器における冷媒の圧力相当飽和温度を測定して冷媒の過熱度を求め、第１加熱制御を実施するか否かを決定できるので、圧縮機の油に多く液冷媒が溶け込んでいる可能性が高いときに、圧縮機の油に溶け込む液冷媒の濃度を低下させることができる。
【００１３】
第６観点の冷凍サイクル装置は、第４観点の冷凍サイクル装置であって、第１温度センサと、第２温度センサとを有している。第１温度センサは、圧縮機から吐出する冷媒の吐出温度を測定する。第２温度センサは、放熱器における冷媒温度を測定する。圧縮機から吐出される冷媒の過熱度は、吐出温度と放熱器における冷媒温度から求められる。
【００１４】
第６観点の冷凍サイクル装置は、圧縮機から吐出される冷媒の圧力と放熱器における冷媒温度を測定して冷媒の過熱度を求め、第１加熱制御を実施するか否かを決定できるので、圧縮機の油に多く液冷媒が溶け込んでいる可能性が高いときに、圧縮機の油に溶け込む液冷媒の濃度を低下させることができる。
【００１５】
第７観点の冷凍サイクル装置は、第５観点または第６観点の冷凍サイクル装置であって、制御部は、吐出温度と圧力相当飽和温度との差、または、吐出温度と放熱器における冷媒温度との差が、所定値以下のときに第１制御を行う。
【００１６】
第７観点の冷凍サイクル装置は、過熱度が所定値以下のときに第１加熱制御を行うので、圧縮機の油に多く液冷媒が溶け込んでいる可能性が高いときに、圧縮機の油に溶け込む液冷媒の濃度を低下させることができる。
【００１７】
第８観点の冷凍サイクル装置は、第１観点〜第７観点のいずれかに記載の冷凍サイクル装置であって、さらに、ヒータを備える。ヒータは、圧縮機を加熱する。制御部は、ヒータによって圧縮機を加熱する第１加熱制御を行う。
【００１８】
第８観点の冷凍サイクル装置は、圧縮機を過熱するヒータを備えているので、圧縮機を加熱して、圧縮機の油に溶け込む液冷媒の濃度を低下させることができる。
【００１９】
第９観点の冷凍サイクル装置は、第１観点〜第７観点のいずれかに記載の冷凍サイクル装置であって、圧縮機は、圧縮部と、モータと、を有している。圧縮部は、冷媒を圧縮する。モータは、圧縮部を駆動する。制御部は、モータに通電を行うことにより、圧縮機の第１加熱制御を行う。
【００２０】
第９観点の冷凍サイクル装置は、圧縮部を駆動するためのモータを利用して圧縮機を加熱するので、改めて、圧縮機を加熱するヒータを用いる必要がない。
【００２１】
第１０観点の冷凍サイクル装置は、第１観点〜第９観点のいずれかに記載の冷凍サイクル装置であって、さらに、第３温度センサを有している。第３温度センサは、外気温を測定する。制御部は、圧縮機の運転停止中に、第３温度センサで測定した外気温に基づいて、圧縮機の加熱を行う第２加熱制御を行う。
【００２２】
第１０観点の冷凍サイクル装置は、圧縮機の運転停止中に、第２加熱制御を行うので、外気温の変動によって圧縮機の油に液冷媒が多く溶け込むのを、より確実に抑制することができる。
【００２３】
第１１観点の冷凍サイクル装置の制御方法において、冷凍サイクル装置は、圧縮機と、放熱器と、蒸発器と、制御部とを有する。圧縮機は、冷媒を圧縮する。放熱器は、冷媒を冷却する。蒸発器は、冷媒を加熱する。制御部は、圧縮機の制御を行う。冷凍サイクル装置の制御方法は、次の制御を行う。（ａ）制御部は、圧縮機を停止させ、（ｂ）制御部は、（ａ）に続けて、停止中の圧縮機を加熱する第１加熱制御を行う。
【００２４】
第１１観点の冷凍サイクル装置の制御方法は、圧縮機を停止させた後に続けて圧縮機を加熱する第１加熱制御を行うので、圧縮機の油に液冷媒が多く溶け込むのを抑制することができる。
【００２５】
第１２観点の冷凍サイクル装置の制御方法は、第１１観点の制御方法であって、さらに、（ｃ）制御部は、（ｂ）において第１加熱制御を行うか否かを、圧縮機の停止後または停止前の吐出管温度、圧縮機から吐出される冷媒の過熱度、圧縮機に吸入される冷媒の過熱度あるいは乾き度に関する指標に基づいて決定する。
【００２６】
第１２観点の冷凍サイクル装置の制御方法は、圧縮機の停止後または停止前の指標に基づいて、第１加熱制御を制御するので、液冷媒が圧縮機の油に多く溶け込んでいる可能性が高いときに、圧縮機を加熱することができ、圧縮機の油に溶け込む液冷媒の濃度を低下させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】第１実施形態の冷凍サイクル装置１の全体構成図である。
【図２】第１実施形態の圧縮機１１の断面図である。
【図３】第１実施形態の第１加熱制御を説明するフローチャートである。
【図４】第１実施形態の第１加熱制御を説明するタイミングチャートである。
【図５】第１実施形態の冷媒のモリエル線図である。
【図６】第２実施形態の冷凍サイクル装置の全体構成図である。
【図７】第３実施形態の第１加熱制御を説明するフローチャートである。
【図８】第３実施形態の第１加熱制御を説明するタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
＜第１実施形態＞
（１）全体構成
第１実施形態の冷凍サイクル装置１の全体構成の概略を図１に示す。図１は、冷媒回路を中心に記載している。本実施形態の冷凍サイクル装置１は、冷暖房を行う空気調和装置、冷温水器などに用いることができる。
【００２９】
本実施形態の冷凍サイクル装置１は、室外機１０と、室内機２０とを含む。室外機１０は、圧縮機１１と、ヒータ４１と、四方切換弁１５と、熱源側熱交換器１２と、膨張弁１３と、制御部２１とを含んでいる。室内機２０は、利用側熱交換器１４を含んでいる。この形態の場合、利用側熱交換器１４においては、冷媒は、室内の空気と熱交換を行う。利用側熱交換器において、冷媒と水などの別の媒体と熱交換器を行うときは、利用側熱交換器を室外に配置しても良い。
【００３０】
本実施形態の冷凍サイクル装置１の冷媒回路は、主に、圧縮機１１と、四方切換弁１５と、熱源側熱交換器１２と、膨張弁１３と、利用側熱交換器１４と、低圧レシーバ１６と、を有している。
【００３１】
圧縮機１１は、冷媒を圧縮する。四方切換弁１５は、図１の破線（暖房）と、実線（冷房）とで冷媒の流れを切り換える。
【００３２】
暖房運転時には、圧縮機１１から吐出した冷媒は、利用側熱交換器１４、膨張弁１３、熱源側熱交換器１２、低圧レシーバ１６を経由して、再び圧縮機１１に吸入される。言い換えると、暖房時には、利用側熱交換器１４が、放熱器として、熱源側熱交換器１２が、蒸発器として機能する。
【００３３】
冷房運転時には、圧縮機１１から吐出した冷媒は、熱源側熱交換器１２、膨張弁１３、熱源側熱交換器１２、利用側熱交換器１４、低圧レシーバ１６を経由して、再び圧縮機１１に吸入される。言い換えると、冷房時には、熱源側熱交換器１２が、放熱器として、利用側熱交換器１４が、蒸発器として機能する。
【００３４】
放熱器は、冷媒を冷却する。蒸発器は、冷媒を加熱する。
【００３５】
また、膨張弁１３は、冷媒を減圧する。低圧レシーバ１６は、圧縮機に吸入前の冷媒を一旦蓄えて、圧縮機に液冷媒が吸入されにくいようにする。
【００３６】
本実施形態においては、冷媒としてＲ３２（ＣＨ２Ｆ２）を用いている。Ｒ３２は、オゾン層破壊係数が０、臨界温度が７８．１１℃で比較的低いことが知られている。
【００３７】
（２）詳細構成
（２−１）圧縮機１１、ヒータ４１
本実施形態の圧縮機１１の縦断面図を図２に示す。本実施形態の圧縮機は、２シリンダタイプのロータリ圧縮機である。圧縮機１１は、スクロール型など他の形式であっても良い。
【００３８】
本実施形態の圧縮機１１は、高圧容器５４の内部に、モータ５２と、圧縮部５１と、クランクシャフト５３とを有している。モータ５２は、ステータ５２ａと、ロータ５２ｂとを有する。モータ５２のロータ５２ｂが回転すると、クランクシャフト５３が回転し、圧縮部で冷媒が圧縮される。冷媒は、吸入ポート５５より、圧縮部５１に吸入されて圧縮され、図２の矢印に沿って、全体として上に進み、吐出ポート５６より、圧縮機１１の外部に吐き出される。
【００３９】
高圧容器５４の底部は、油溜まり５７となっており、潤滑用の油が溜められている。圧縮機１１の運転時には、油溜まり５７より油が圧縮部５１に汲み上げられて、圧縮部５１の潤滑に利用される。
【００４０】
圧縮機１１の高圧容器５４の外側には、クランクケースヒータ４１が巻きつけられている。外気温が低いときや、圧縮機の運転が停止直前に湿り運転となっており、その後圧縮機が停止したときに、油溜まり５７に液冷媒が溶け込みやすくなる。このような場合に、クランクケースヒータに通電して、油溜まり５７を加熱することにより、液冷媒の油への溶け込み量を減少させることができる。
【００４１】
（２−２）温度センサ３１、３２、３３、３４と、制御部２１
本実施形態の冷凍サイクル装置１では、複数の温度センサが配置されている。センサの配置場所は、図１に示されている。
【００４２】
第１温度センサ３１は、冷媒の吐出温度を計測する位置に取り付けられている。第２温度センサ３２は、利用側熱交換器１４（暖房時の放熱器）の冷媒の温度を計測する。第３温度センサ３３は、外気温センサである。第４温度センサ３４は、熱源側熱交換器１２（冷房時の放熱器）の冷媒の温度を計測する。
【００４３】
制御部２１は、プロセッサと記憶部（図示せず）を含んでいる。制御部２１は、室外機１０に配置されている。制御部は、圧縮機１１とヒータ４１と温度センサ３１、３２、３３、３４とを制御する。
【００４４】
（３）圧縮機の加熱制御
（３−１）暖房運転時、圧縮機停止時の第１加熱制御について
図３のフローチャート、図４のタイミングチャートを利用して、暖房運転時に、圧縮機が停止する場合における圧縮機の第１加熱制御について説明する。
【００４５】
本実施形態の冷凍サイクル装置１においては、冷凍サイクル装置１の運転中に定常的に、第１温度センサ３１は、圧縮機から吐出される冷媒の温度（吐出温度）を測定する。本実施形態においては、たとえば、１分間隔である。この間隔は、通常、１秒以上、１０分以下である。第１温度センサで測定した吐出温度は、制御部２１に送られる。
【００４６】
同様に、冷凍サイクル装置１の運転中に定常的に、第２温度センサ３２は、利用側熱交換器１４（暖房時の放熱器）における冷媒温度を測定する。本実施形態においては、第２温度センサ３２で測定される冷媒温度を冷媒の飽和温度とする。第２温度センサの測定時は、第１温度センサの測定時と同じである。第２温度センサ３２で測定した飽和温度は、制御部２１に送られる。
【００４７】
制御部２１は、第１温度センサ３１が測定した吐出温度と、第２温度センサが測定した飽和温度より、過熱度を計算する。過熱度は、過熱度＝吐出温度−飽和温度、で計算する。計算された過熱度はその測定時刻とともに、制御部２１の記憶部に記憶される。
【００４８】
次に、このような空調運転中に、圧縮機が停止（Ｓ１０１）した場合について、説明する。圧縮機が停止するのは、冷凍サイクル装置（空気調和装置）のユーザが空調運転の停止を指令したときや、空調運転中に室内が所定の温度に到達し、制御部が空調運転を停止した場合などである。
【００４９】
ステップＳ１０１で制御部２１が圧縮機の運転停止を検知すると、ステップＳ１０２へ進む。ステップＳ１０２では、制御部２１は、制御部２１の記憶部から、過熱度のデータを読み出す。本実施形態では、ステップＳ１０２の過熱度の値として、図４の圧縮機の停止時点から直前の１５回（１５分間）の上記過熱度の平均値を過熱度の値として、次のステップＳ１０３で用いる。
【００５０】
次に、制御部２１は、過熱度が所定温度以下であるか否かを判断する（Ｓ１０３）。所定温度は、ここでは、１０℃である。所定温度は、８℃以上、１２℃以下であっても良い。
【００５１】
制御部２１は、過熱度が１０℃を超えていると判断したときは、この制御を終了する。
【００５２】
制御部２１は、ステップＳ１０３で、過熱度が１０℃以下と判断したときは、ステップＳ１０４にすすむ。ステップＳ１０４ではクランクケースヒータ４１がオンとなり、圧縮機１１を加熱する。ヒータ４１が加熱を開始するのは、圧縮機１１が停止してから、３０分以内である。好ましくは、１０分以内である。より好ましくは、１分以内である。ヒータ４１がオンの時間は、たとえば、１０分以上６０分以下である。好ましくは、１０分以上３０分以下である。ヒータ４１で、圧縮機の中の油溜まりを加熱することにより、油中の冷媒が蒸発し冷媒濃度を低下させることができる。
【００５３】
（３−２）圧縮機の運転停止中の第２加熱制御について
第２加熱制御は、圧縮機停止中に行われる制御である。
【００５４】
本実施形態においては、低温時、圧縮機が停止した後も、第３温度センサ３３は、所定時間間隔で、外気温を計測している。所定時間は、たとえば、３０分である。ここで、計測された外気温が所定温度より低いとき、または、外気温が上昇傾向にあるとき、制御部は、ヒータに通電して、圧縮機を加熱する第２加熱制御を行う。外気温が所定温度より低い時や、圧縮機の停止中に外気温が上昇傾向にある場合には、圧縮機１１中の油に、多くの冷媒が溶けこんでいる可能性があるからである。
【００５５】
第２加熱制御を実施することにより、油中の冷媒濃度を低下させることができる。
【００５６】
（４）特徴
（４−１）
本実施形態の冷凍サイクル装置は、圧縮機１１と、利用側熱交換器１４（暖房時の放熱器）と、熱源側熱交換器１２（暖房時の蒸発器）と、制御部２１とを含んでいる。制御部は、暖房運転時に、圧縮機１１を停止させた後に続けて停止中の圧縮機１１を加熱する第１加熱制御を行う。
【００５７】
第１加熱制御によって、圧縮機１１の油に溶け込む液冷媒の濃度を低下させることができる。
【００５８】
（４−２）
第１加熱制御が有効な場合とは、圧縮機１１に吸入される冷媒の過熱度が不十分な場合である。過熱度が不十分な場合とは、図５のモリエル線図で説明すると、圧縮機吸入前の冷媒の過熱度ＧＡが小さい場合、または、圧縮機吸入前の冷媒が、ＦＧ上で乾き度が１以下の状態のときである。圧縮機に吸入される冷媒がこのような状態で冷凍サイクル装置が運転した後で停止すると、圧縮機の油に大量の液冷媒が溶け込み、次に圧縮機を再起動したときにトラブルに繋がりやすい。トラブルとは具体的には、再起動時に、油中の冷媒が気化して泡となり吐出冷媒と共に吐出されてしまうことで油の濃度が低下し、圧縮機の摺動部に十分な油が供給されなくなることや、圧縮機が液冷媒を圧縮して摺動に支障をきたすことなどである。このような場合に本実施形態の第１加熱制御は、有効である。
【００５９】
冷凍サイクル装置において、湿り運転になるのは、さまざまな条件に依存する。たとえば運転時の負荷に依存する。冷凍サイクル装置の運転中に負荷が小さいときなど、圧縮機の回転数が小さい状態で長時間運転した場合などに湿り運転になり易い。
【００６０】
次に、第１加熱制御を用いる条件としては、上記のことから、圧縮機の停止前の圧縮機に吸入される冷媒の過熱度あるいは乾き度に関する指標を用いればよい。
【００６１】
本実施形態においては、このような圧縮機に吸入される前の冷媒の温度等を測定するのではなく、圧縮機吐出後の冷媒の温度を測定して第１加熱制御を行っている。
【００６２】
具体的には、圧縮機吐出後の冷媒の過熱度を利用する。これは、図５のモリエル線図上では、線分ＢＣに相当する。本実施形態においては、冷凍サイクル装置１は、温度センサ３１、３２を有する。第１温度センサ３１は、圧縮機の冷媒の吐出温度（点Ｂの温度）を測定する。第２温度センサ３２は、放熱器の冷媒の温度（ＤＣ上の温度）を測定する。線分ＤＣ上では、冷媒は飽和状態であり、温度は一定の飽和温度である。そして、吐出温度−飽和温度＝過熱度によって、過熱度を求める。この過熱度が、所定温度以下であるときは、圧縮機吸入前の冷媒の過熱度が不十分であると推定して、第１加熱制御を実施する。
【００６３】
（４−３）
本実施形態では、圧縮機吸入前の冷媒の温度を測定するのではなく、圧縮機吐出後の冷媒の温度を測定している。圧縮機吸入前の冷媒の温度を測定してもよいが、圧縮機吐出後の冷媒の温度を測定することには、次の利点がある。
【００６４】
冷媒や、圧縮機の特性など、様々な条件にも依存するが、本実施形態においては、冷媒吸入前の過熱度（ＧＡに相当）は、冷媒吐出後の過熱度（ＢＣに相当）よりも小さい。また、図５の点線Ａ１Ｂ１で示すように、圧縮機吸入前の冷媒が、乾き度が１未満のときには、点Ａ１での温度測定を行っても、点Ａ１の温度は飽和温度と差異が出ない。したがって、本実施形態においては、冷媒の温度を圧縮機吐出後に測定して、制御に利用している。
【００６５】
（４−４）
本実施形態においては、過熱度を求める際に、圧力測定を行わずに、温度測定だけによっている。
【００６６】
本実施形態の冷凍サイクル装置１は、圧力計を備えなくて良いので、構成を簡単にできる。
【００６７】
（５）変形例
（５−１）変形例１Ａ
第１実施形態においては、第１、第２温度センサ３１、３２を用いて、過熱度を計算していた。変形例１Ａにおいては、第１温度センサだけを用いて、過熱度を計算する。
【００６８】
変形例１Ａにおいては、第１温度センサ３１によって、圧縮機から吐出する冷媒の吐出温度を測定する。変形例１Ａにおいては、運転停止前の圧縮機の回転数をもとにして、線分ＤＣにおける飽和温度を推定する。吐出温度−飽和温度＝過熱度を計算して、過熱度が所定温度を超えているか否かを判断して、圧縮機の第１加熱制御を行う。その他の構成、制御は、第１実施形態と同様である。
【００６９】
変形例１Ａでは、温度センサが１つで、第１加熱制御が可能であり、装置構成、制御をより簡便にできる。
【００７０】
（５−２）変形例１Ｂ
第１実施形態の圧縮機１１は、クランクケースヒータ４１を有していた。第１、第２加熱制御においては、圧縮機の停止時において、圧縮機１１、特に油溜まり５７を加熱できれば、クランクケースヒータでなくても良い。変形例１Ｂにおいては、圧縮機のモータ５２を利用する。言い換えると、モータのロータ５２ｂが回転しない状態で、モータに通電する。この通電は、欠相通電であっても良い。モータの通電によって、モータを発熱させ、圧縮機１１を加熱する。
【００７１】
変形例１Ｂのその他の構成は、第１実施形態と同様である。変形例１Ｂの冷凍サイクル装置は、特別なヒータを用いないので、簡便がより構成でありながら、第１加熱制御を実行できる。
【００７２】
（５−３）変形例１Ｃ
第１実施形態においては、冷凍サイクル装置の運転中、定常的に、第１温度センサ３１による吐出温度の測定、第２温度センサ３２による飽和温度の測定が行われ、制御部２１において過熱度が計算されて、制御部２１の記憶部に記憶されていた。そして、ステップＳ１０２において、過熱度のデータが読み出されて、ステップＳ１０３で第１加熱制御が行われるか否かが判断されていた。
【００７３】
変形例１Ｃにおいては、冷凍サイクル装置の運転中、測定された吐出温度、飽和温度は、制御部２１の記憶部に記憶される。圧縮機の停止後、ステップＳ１０２において、制御部２１の記憶部から過熱度の代わりに吐出温度、飽和温度が呼び出される。そして、ステップＳ１０３では、制御部２１は、過熱度＝吐出温度−飽和温度、の式を用いて、過熱度を計算する。そして第１実施形態と同様に、圧縮機停止前の１５回（１５分）の過熱度が計算され、その平均値を過熱度のデータとして用いる。過熱度が、所定温度（ここでは１０℃）を超えているか否かで、第１加熱制御を行うか否かが決定される。変形例１Ｃのその他の構成は、第１実施形態と同様である。
【００７４】
変形例１Ｃの冷凍サイクル装置も、第１実施形態の冷凍サイクル装置と同様に、（４−１）〜（４−４）の構成、作用効果を有する。
【００７５】
（５−４）変形例１Ｄ
第１実施形態においては、ステップＳ１０３で、第１加熱制御を行うか否かの判断に用いる過熱度は、圧縮機の停止直前の１５回の測定値から求められる過熱度の平均値であった。変形例１Ｄにおいては、１５回の過熱度の値全てが、所定値以下であるかで、判断を行う。
【００７６】
変形例１Ｄの冷凍サイクル装置も、第１実施形態の冷凍サイクル装置と同様に、（４−１）〜（４−４）の構成、作用効果を有する。
【００７７】
（５−５）変形例１Ｅ
第１実施形態においては、ステップＳ１０３で、第１加熱制御を行うか否かの判断に用いるのは、直前１５回の平均の過熱度であった。変形例１Ｅにおいては、制御部２１は、１５分の過熱度の時間変化から、圧縮機停止時の過熱度を推定する。次に、ステップＳ１０３では、制御部２１は、推定された過熱度が所定値以下であるか否かで、第１加熱制御を行うか否かの判断を行う。
【００７８】
変形例１Ｅの冷凍サイクル装置は、過熱度の評価がより正確になり、より適切に、第１加熱制御を行うか否かの判断が行える。
【００７９】
（５−６）変形例１Ｆ
第１実施形態は、冷凍サイクル装置（空気調和装置）が暖房運転（冷温水器の場合は、温水生成運転）を行う場合であった。変形例１Ｆは冷房運転（冷温水器の場合は、冷水生成運転）を行う場合である。冷房運転時に、圧縮機の運転状態が湿り運転となっている場合などにも、第１加熱制御が有効となる。
【００８０】
変形例１Ｅの冷凍サイクル装置は、さらに、熱源側熱交換器１２の冷媒温度を測定する第４温度センサ３４を有している。
【００８１】
冷房運転の場合は、熱源側熱交換器１２は放熱器として、利用側熱交換器１４は蒸発器として機能する。そこで、図３を用いた第１加熱制御を行うか否かを決定する制御フローにおいて、飽和温度を求める温度センサとしては、放熱器（熱源側熱交換器１２）の冷媒温度を測定する第４温度センサ３４を用いる。その他の構成、プロセスは、第１実施形態と同様である。
【００８２】
冷房運転時の第１加熱制御は、冷房運転時にだけ行っても良いし、第１実施形態と組み合わせて、暖房運転時も冷房運転時にも行っても良い。
【００８３】
変形例１Ｆの冷凍サイクル装置は、冷房時においても第１加熱制御を行うので、圧縮機が湿り運転で停止した後、再起動時のトラブルを抑制できる。
【００８４】
＜第２実施形態＞
（６）第２実施形態の冷凍サイクル装置の構成と、圧縮機の第１加熱制御
第２実施形態の冷凍サイクル装置の概略の構成を、図６に示す。第１実施形態においては、吐出後の冷媒の飽和温度を求めるために、放熱器の冷媒の温度を測定する第２温度センサ３２を用いていた。第２実施形態においては、吐出後の冷媒の飽和温度を求めるために、放熱器（暖房時は、利用側熱交換器１４）における冷媒の圧力を測定する圧力センサ３５を用いる。冷媒の種類が特定されているときに、放熱器における冷媒の圧力を求めれば、飽和温度は、一意的に決まる。この飽和温度は、圧力相当飽和温度とも呼ばれる。その他の構成、制御は、第１実施形態と同様である。
【００８５】
本実施形態の冷凍サイクル装置１においては、冷凍サイクル装置１の運転中に定常的に（ここでは１分毎に）、第１温度センサ３１は、圧縮機から吐出される冷媒の温度（吐出温度）を測定する。また、制御部２１は、圧力センサ３５は、放熱器（暖房時は、利用側熱交換器１４）における冷媒の圧力を測定する。
【００８６】
第２実施形態の冷凍サイクル装置においては、制御部２１の記憶部に、その冷凍サイクル装置に用いられている冷媒の圧力と飽和温度の関係が記憶されている。圧力センサ３５が放熱器（暖房時は、利用側熱交換器１４）における冷媒の圧力を測定すると、圧力測定データは、制御部２１に送られる。制御部２１は、圧力の測定データをもとに、その冷媒の圧力と飽和温度の関係から、飽和温度を求める。一方、第１温度センサ３１は、圧縮機１１から吐出される冷媒の温度（吐出温度）を測定し、吐出温度の測定データは制御部２１に送られる。制御部２１は、圧力測定から得られた飽和温度と、吐出温度とから、過熱度を計算する。計算式は、過熱度＝吐出温度−飽和温度、である。
【００８７】
本実施形態では、第１実施形態と同様に、圧縮機１１が停止すると、制御部２１は、圧縮機１１の停止時点から直前の１５回（１５分間）のデータを取得して過熱度を計算し（または読み出し）、その平均値を過熱度の値として、第１加熱制御を行うか否かを判断する。
【００８８】
第２実施形態の冷凍サイクル装置は、第１実施形態と同様に、液冷媒が圧縮機の油に多く溶け込んでいるときに、圧縮機の油に溶け込む液冷媒の濃度を低下させることができる。
【００８９】
（７）変形例
（７−１）変形例２Ａ
第２実施形態においては、第１加熱制御を行うか否かの判断に用いるのは、圧縮機の停止直前の１５回の測定値から求められる過熱度の平均値であった。変形例２Ａにおいては、変形例１Ｄと同様に、１５回の測定値から求められる過熱度の値全てが、所定値以下であるかで、判断を行う。
【００９０】
変形例２Ａの冷凍サイクル装置も、第１、第２実施形態の冷凍サイクル装置と同様に、（４−１）〜（４−３）の構成、作用効果を有する。
【００９１】
（７−２）変形例２Ｂ
第１実施形態においては、第１加熱制御を行うか否かの判断に用いるのは、圧縮機の停止直前の１５回の測定値から求められる過熱度の平均値であった。変形例２Ｂにおいては、変形例１Ｅと同様に、圧縮機の停止直前の１５分間の過熱度の時間変化から、圧縮機停止時の過熱度を推定し、その推定値が、所定値以下であるかで、第１加熱制御を行うか否かの判断に用いて判断を行う。
【００９２】
変形例２Ｂの冷凍サイクル装置は、変形例１Ｅと同様に、過熱度の評価がより正確になり、より、適切に、第１加熱制御を行うか否かの判断が行える。
【００９３】
（７−３）変形例２Ｃ
第２実施形態は、冷凍サイクル装置（空気調和装置）が暖房運転（冷温水器の場合は、温水生成運転）を行う場合であった。変形例２Ｃは冷房運転（冷温水器の場合は、冷水生成運転）を行う場合である。冷房運転時に、圧縮機の運転状態が湿り運転となっている場合などにも、第１加熱制御が有効となる。
【００９４】
変形例２Ｃの冷凍サイクル装置は、さらに、熱源側熱交換器１２（冷房時は、放熱器）の冷媒圧力を測定する圧力センサ（図示せず）を有している。
【００９５】
冷房運転の場合は、熱源側熱交換器１２は放熱器として、利用側熱交換器１４は蒸発器として機能する。そこで、第２実施形態において、飽和温度を求める圧力センサとしては、放熱器（熱源側熱交換器１２）の冷媒圧力を測定する圧力センサを用いる。その他の構成、プロセスは、第２実施形態と同様である。
【００９６】
冷房運転時の第１加熱制御は、冷房運転時にだけ行っても良いし、第２実施形態と組み合わせて、暖房運転時も冷房運転時にも行っても良い。
【００９７】
変形例１Ｆの冷凍サイクル装置は、冷房時においても第１加熱制御を行うので、圧縮機が湿り運転で停止した後、再起動時のトラブルを抑制できる。
【００９８】
＜第３実施形態＞
（８）第３実施形態の冷凍サイクル装置の構成と、圧縮機の第１加熱制御
第１実施形態の冷凍サイクル装置においては、第１温度センサ３１、第２温度センサ３２は、冷凍サイクル装置の運転中、定期的に温度を測定していた。第３実施形態の冷凍サイクル装置においては、第１加熱制御に利用する冷媒温度に関しては、圧縮機１１が停止してから測定を行う。
【００９９】
本実施形態において、図７のフローチャート、図８のタイミングチャートを利用して、暖房運転時に、圧縮機１１の第１加熱制御について説明する。
【０１００】
ステップＳ３０１で制御部２１が圧縮機１１の運転停止を検知する。次に、ステップＳ３０２では、第１温度センサ３１が、圧縮機１１の吐出管の温度を測定する。この第１温度センサ３１の測定値を吐出温度とする。ほぼ同時に、第２温度センサ３２は、利用側熱交換器１４（暖房時の放熱器）における冷媒温度を測定する。第２温度センサ３２で測定される冷媒温度とは、冷媒の飽和温度である。
【０１０１】
次に、制御部２１は、第１温度センサ３１で測定した吐出温度と、第２温度センサ３２で測定した飽和温度のデータから、過熱度の計算を行う。過熱度は、過熱度＝吐出温度−飽和温度で計算する。そして、制御部２１は、過熱度が所定温度以下であるか否かを判断する（Ｓ３０３）。所定温度は、ここでは、１０℃である。所定温度は、８℃以上、１２℃以下であっても良い。
【０１０２】
制御部２１は、過熱度が１０℃を超えていると判断したときは、この制御を終了する。
【０１０３】
制御部２１は、ステップＳ３０３で、過熱度が１０℃以下と判断したときは、ステップＳ３０４にすすむ。ステップＳ３０４でクランクケースヒータ４１がオンとなり、圧縮機１１を加熱する。ヒータ４１が加熱を開始するのは、圧縮機１１が停止してから、３０分以内である。好ましくは、１０分以内である。より好ましくは、１分以内である。ヒータ４１がオンの時間は、たとえば、１０分以上６０分以下である。好ましくは、１０分以上３０分以下である。ヒータ４１で、圧縮機の中の油溜まりを加熱することにより、油中の冷媒が蒸発し冷媒濃度を低下させることができる。
【０１０４】
第３実施形態の冷凍サイクル装置は、第１実施形態の冷凍サイクル装置と同様に、（４−１）〜（４−４）の特徴を有する。
【０１０５】
（９）変形例
（９−１）変形例３Ａ
第３実施形態においては、第１、第２温度センサ３１、３２を用いて、過熱度を計算していた。変形例３Ａにおいては、第２実施形態と同様に、第２温度センサ３２の変わりに、圧力センサ３５を用いて、放熱器における冷媒の圧力相当飽和温度を求める。その他の構成は、第３実施形態と同様である。
【０１０６】
変形例３Ａの冷凍サイクル装置は、第１実施形態の冷凍サイクル装置と同様に、（４−１）〜（４−３）の特徴を有する。
【０１０７】
（９−２）変形例３Ｂ
第３実施形態は、冷凍サイクル装置（空気調和装置）が暖房運転（冷温水器の場合は、温水生成運転）を行う場合であった。変形例３Ｂは、変形例１Ｆと同様に、冷房運転（冷温水器の場合は、冷水生成運転）を行う場合である。冷房運転時に、圧縮機の運転状態が湿り運転となっている場合に、第１加熱制御が有効となる。
【０１０８】
変形例３Ｂの冷凍サイクル装置は、変形例１Ｆと同様に、さらに、熱源側熱交換器１２の冷媒温度を測定する第４温度センサ３４を有している。
【０１０９】
変形例３Ａの第１加熱制御は、冷房運転時にだけ行っても良いし、第３実施形態と組み合わせて、暖房運転時も冷房運転時にも行っても良い。
【０１１０】
変形例１Ｆの冷凍サイクル装置は、冷房時においても第１加熱制御を行うので、圧縮機が湿り運転で停止した後、再起動時のトラブルを抑制できる。
【０１１１】
以上、本開示の実施形態を説明したが、特許請求の範囲に記載された本開示の趣旨及び範囲から逸脱することなく、形態や詳細の多様な変更が可能なことが理解されるであろう。
【符号の説明】
【０１１２】
冷凍サイクル装置            １
圧縮機                      １１
熱源側熱交換器              １２
利用側熱交換器              １４
制御部                      ２１
第１温度センサ              ３１
第２温度センサ              ３２
第３温度センサ              ３３
第４温度センサ              ３４
圧力センサ                  ３５
クランクケースヒータ        ４１
圧縮部                      ５１
モータ                      ５２
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１１３】
【特許文献１】特開２０１０−６５９５８号公報
【図１】
2020148438.tif 000003
【図２】
2020148438.tif 000004
【図３】
2020148438.tif 000005
【図４】
2020148438.tif 000006
【図５】
2020148438.tif 000007
【図６】
2020148438.tif 000008
【図７】
2020148438.tif 000009
【図８】
2020148438.tif 000010