(57)【要約】【課題】圧縮機の起動直後における冷凍機油の高希釈化を抑制する制御方法を提供する。【解決手段】冷媒回路の制御装置は、圧縮機から吐出される冷媒（冷凍機油）を圧縮機へと戻すための戻し管で計測された第１温度と、圧縮機のハウジング下部における第２温度とを取得し、第１温度と第２温度とに基づいて、流量制御弁及び膨張弁の開度を制御する。制御装置は、圧縮機の起動時には流量制御弁と膨張弁とを閉状態とし、その後、第１温度が第２温度より高くなると、流量制御弁を開状態とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機と、凝縮器と、膨張弁と、蒸発器と、前記圧縮機から吐出される冷媒または前記冷媒に含まれる冷凍機油を前記圧縮機へと戻す戻し管と、前記戻し管に設けられた流量制御弁と、を備える冷媒回路において、前記戻し管を通過する前記冷媒又は前記冷凍機油の温度である第１温度と、前記圧縮機のハウジング下部における第２温度と、を取得する温度情報取得部と、
前記第１温度と前記第２温度とに基づいて、前記流量制御弁と前記膨張弁の開度を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記圧縮機の起動時に前記流量制御弁と前記膨張弁とを閉状態とし、その後、前記第１温度が第２温度より高くなると、前記流量制御弁を開状態とする、
制御装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記第２温度が所定の温度に達すると前記膨張弁を負荷に応じた所定の開度とする、
請求項１に記載の制御装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記第１温度が第２温度より高くなると、前記膨張弁の開度を、負荷に応じた所定の開度となるまで、徐々に増大させる、
請求項１に記載の制御装置。
【請求項４】
前記温度情報取得部は、さらに前記膨張弁の下流側での冷媒の温度である第３温度を取得し、
前記制御部は、前記第２温度と前記第３温度との差が所定の範囲内の場合に、前記第１温度と前記第２温度に基づく、前記流量制御弁と前記膨張弁の開度制御を行う、
請求項１から請求項３の何れか１項に記載の制御装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記第２温度が所定の温度に達すると前記流量制御弁を閉状態とする、
請求項１から請求項４の何れか１項に記載の制御装置。
【請求項６】
圧縮機と、凝縮器と、膨張弁と、蒸発器と、前記圧縮機から吐出される冷媒または前記冷媒に含まれる冷凍機油を前記圧縮機へと戻す戻し管と、前記戻し管に設けられた流量制御弁と、を備える冷媒回路において、前記圧縮機のハウジング下部における第２温度と、前記膨張弁の下流側での冷媒の温度である第３温度とを取得する温度情報取得部と、
前記第２温度と前記第３温度とに基づいて、前記流量制御弁と前記膨張弁の開度を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記圧縮機の起動時から前記第２温度と前記第３温度との差が所定の範囲内の場合、前記膨張弁を閉状態とし、前記流量制御弁を開状態とする制御を行う、
制御装置。
【請求項７】
圧縮機と、凝縮器と、膨張弁と、蒸発器と、オイルセパレータ及びホットガスバイパスのうち少なくとも一方と、請求項１から請求項６の何れか１項に記載の制御装置とを備える空気調和機。
【請求項８】
圧縮機と、凝縮器と、膨張弁と、蒸発器と、前記圧縮機から吐出される冷媒または前記冷媒に含まれる冷凍機油を前記圧縮機へと戻す戻し管と、前記戻し管に設けられた流量制御弁と、を備える冷媒回路において、
前記戻し管を通過する前記冷媒又は前記冷凍機油の温度である第１温度と、前記圧縮機のハウジング下部における第２温度と、を取得し、
前記圧縮機の起動時には、前記流量制御弁と前記膨張弁とを閉状態にし、
前記圧縮機の起動後に、前記第１温度が、前記第２温度より高くなると前記流量制御弁を開状態とする、
制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、制御装置、空気調和機及び制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
空調機等向け圧縮機において、冷媒が冷凍機油に溶け込んで冷凍機油の希釈率が高くなることがある。冷凍機油の希釈率が高くなると、冷凍機油の粘度が低下し、潤滑作用の働きが低下することが知られている。特許文献１には、オイルセパレータと圧縮機を接続する油戻し管に設けられた流量制御弁の下流側の冷媒の温度と、圧縮機の吸入側の冷媒の温度の差に基づいて流量制御弁の開度を制御し、冷凍機油への冷媒の溶け込み量を抑制する方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−２４１９５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、空調機の圧縮機が停止している間は、特に冷凍機油の希釈率が高くなり、圧縮機の起動直後は、高希釈状態での運転となるため、圧縮機の摺動部に異常な摩耗が生じ、信頼性が低下する可能性がある。
【０００５】
そこでこの発明は、上述の課題を解決することのできる制御装置、空気調和機及び制御方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１の態様は、圧縮機と、凝縮器と、膨張弁と、蒸発器と、前記圧縮機から吐出される冷媒または前記冷媒に含まれる冷凍機油を前記圧縮機へと戻す戻し管と、前記戻し管に設けられた流量制御弁と、を備える冷媒回路において、前記戻し管を通過する前記冷媒又は前記冷凍機油の温度である第１温度と、前記圧縮機のハウジング下部における第２温度と、を取得する温度情報取得部と、前記第１温度と前記第２温度とに基づいて、前記流量制御弁と前記膨張弁の開度を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記圧縮機の起動時に前記流量制御弁と前記膨張弁とを閉状態とし、その後、前記第１温度が第２温度より高くなると、前記流量制御弁を開状態とする、制御装置である。
【０００７】
本発明の第２の態様における前記制御部は、前記第２温度が所定の温度に達すると前記膨張弁を負荷に応じた所定の開度とする。
【０００８】
本発明の第３の態様における前記制御部は、前記第１温度が第２温度より高くなると、前記膨張弁の開度を、負荷に応じた所定の開度となるまで、徐々に増大させる。
【０００９】
本発明の第４の態様における前記温度情報取得部は、さらに前記膨張弁の下流側での冷媒の温度である第３温度を取得し、前記制御部は、前記第２温度と前記第３温度との差が所定の範囲内の場合に、前記第１温度と前記第２温度に基づく、前記流量制御弁と前記膨張弁の開度制御を行う。
【００１０】
本発明の第５の態様における前記制御部は、前記第２温度が所定の温度に達すると前記流量制御弁を閉状態とする。
【００１１】
本発明の第６の態様は、圧縮機と、凝縮器と、膨張弁と、蒸発器と、前記圧縮機から吐出される冷媒または前記冷媒に含まれる冷凍機油を前記圧縮機へと戻す戻し管と、前記戻し管に設けられた流量制御弁と、を備える冷媒回路において、前記圧縮機のハウジング下部における第２温度と、前記膨張弁の下流側での冷媒の温度である第３温度とを取得する温度情報取得部と、前記第２温度と前記第３温度とに基づいて、前記流量制御弁と前記膨張弁の開度を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記圧縮機の起動時から前記第２温度と前記第３温度との差が所定の範囲内の場合、前記膨張弁を閉状態とし、前記流量制御弁を開状態とする制御を行う、制御装置である。
【００１２】
本発明の第７の態様は、圧縮機と、凝縮器と、膨張弁と、蒸発器と、オイルセパレータ及びホットガスバイパスのうち少なくとも一方と、上記の何れかに記載の制御装置とを備える空気調和機である。
【００１３】
本発明の第８の態様は、圧縮機と、凝縮器と、膨張弁と、蒸発器と、前記圧縮機から吐出される冷媒または前記冷媒に含まれる冷凍機油を前記圧縮機へと戻す戻し管と、前記戻し管に設けられた流量制御弁と、を備える冷媒回路において、前記戻し管を通過する前記冷媒又は前記冷凍機油の温度である第１温度と、前記圧縮機のハウジング下部における第２温度と、を取得し、前記圧縮機の起動時には、前記流量制御弁と前記膨張弁とを閉状態にし、前記圧縮機の起動後に、前記第１温度が、前記第２温度より高くなると前記流量制御弁を開状態とする、制御方法である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、圧縮機の起動直後における冷凍機油の高希釈状態を緩和させ、圧縮機の信頼性を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第１実施形態〜第３実施形態における冷媒回路の一例を示す概略図である。
【図２】本発明の第１実施形態における冷凍機油の希釈率を低下する制御の一例を示すフローチャートである。
【図３】本発明の第１実施形態における冷凍機油の希釈率を低下する制御が特に有効な場合について説明する図である。
【図４】本発明の第２実施形態における冷凍機油の希釈率を低下する制御の一例を示すフローチャートである。
【図５】本発明の第３実施形態における冷凍機油の希釈率を低下する制御の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
＜第１実施形態＞
以下、本発明の第１実施形態による冷凍機油の希釈率低下制御について図１〜図３を用いて説明する。
図１は、本発明の第１実施形態〜第３実施形態における冷媒回路の一例を示す概略図である。
冷媒回路１は、例えば、空気調和機に用いられる。図１に示すように冷媒回路１は、圧縮機１０、オイルセパレータ１１、電磁弁１２、油戻し管１３、凝縮器１４、膨張弁１５、蒸発器１６、圧縮機１０と凝縮器１４と膨張弁１５と蒸発器１６とを接続する配管１７（ガス管１７ａ，液管１７ｂ）、制御装置２０を含んで構成される。図１に示す冷媒回路１は、基本的な構成を模式的に示したものであって、さらに他の構成要素が含まれていてもよい。また、オイルセパレータ１１の代わりに、あるいはオイルセパレータ１１に加えて、冷媒回路１には、ホットガスバイパス（図示せず）が設けられていてもよい。ホットガスバイパスは、圧縮機１０の吐出側から低圧側へ高温の冷媒が通過する経路である。ホットガスバイパスには、冷媒の流量を制御する弁が設けられる。
【００１７】
圧縮機１０は、冷媒を圧縮し、圧縮した高圧冷媒を配管１７に供給する。オイルセパレータ１１は、圧縮機１０の吐出側に設けられ、圧縮機１０が吐出した冷凍機油が混在した冷媒から、冷凍機油を分離する。オイルセパレータ１１は、分離された冷凍機油を貯留する。油戻し管１３の一端はオイルセパレータ１１に、油戻し管１３の反対側の端部は、圧縮機１０に接続されている。油戻し管１３には、電磁弁１２が設けられており、電磁弁１２の開度を調節することにより、オイルセパレータ１１から圧縮機１０に戻る冷凍機油の量を調整することができる。電磁弁１２の開度は、制御装置２０によって調整される。
【００１８】
圧縮機１０が吐出した冷媒は、オイルセパレータ１１を経由して、凝縮器１４へ供給される。凝縮器１４は冷媒の熱を放熱する。凝縮器１４を通過した冷媒は液化し、膨張弁１５によって低圧化され、液管１７ｂを通過して蒸発器１６へと供給される。蒸発器１６にて気化した冷媒は、ガス管１７ａを通過して、圧縮機１０へ吸入される。膨張弁１５の開度は、制御装置２０によって調整される。
【００１９】
油戻し管１３には、温度センサ３１が設けられる。温度センサ３１は、圧縮機１０へ戻される冷凍機油（または冷媒）の温度Ｔ１（第１温度）を計測する。圧縮機１０のハウジングの下部には温度センサ３２が設けられる。温度センサ３２は、圧縮機１０のハウジング下部での冷媒温度の温度Ｔ２（第２温度）を計測する。膨張弁１５の下流側には、温度センサ３３が設けられる。温度センサ３３は、膨張弁１５の下流側（蒸発器１６の上流側）での冷媒の温度Ｔ３（第３温度）を計測する。
【００２０】
なお、ホットガスバイパスが設けられている場合、ホットガスバイパスには、温度センサ（図示せず）が設けられ、この温度センサは、圧縮機１０へ戻される冷媒の温度Ｔ１´（第１温度）を計測する。
【００２１】
制御装置２０は、例えばマイコン等のコンピュータである。制御装置２０は、温度センサ３１〜３３、電磁弁１２、膨張弁１５と接続されている。制御装置２０は、温度情報取得部２１と、制御部２２と、を備えている。温度情報取得部２１は、温度センサ３１〜３３が計測した各位置での冷媒等の温度を取得する。制御部２２は、温度情報取得部２１が取得した温度に基づいて、電磁弁１２、膨張弁１５の開度を調整する。圧縮機１０の停止中は、冷媒が冷凍機油に溶け込むため、冷凍機油の希釈率が高く、粘度の低下により潤滑作用が低下する。冷凍機油の潤滑作用が低下すると、特に圧縮機１０の起動直後において、例えば、焼き付きや圧縮機１０の摺動部での摩耗が促進される等の不具合が生じる。本実施形態の制御装置２０（制御部２２）は、圧縮機１０起動直後の冷凍機油の希釈率を低下する制御を行う。なお、制御装置２０は、冷凍機油の希釈率低下の制御以外にも種々の制御を行うが、本明細書では他の制御に関する機能の説明を省略する。
【００２２】
次に図２を用いて第１実施形態の希釈率の低下制御について説明する。
図２は、本発明の第１実施形態における冷凍機油の希釈率を低下する制御の一例を示すフローチャートである。
前提として、圧縮機１０は停止しており、制御装置２０の温度情報取得部２１は、所定の時間間隔で温度センサ３１、３２から、各センサが計測した温度情報を取得する。また、圧縮機１０停止時の温度Ｔ１と温度Ｔ２は同程度の温度で、圧縮機１０の起動後の温度Ｔ１および温度Ｔ２の推移は、起動後しばらくは、温度Ｔ１と温度Ｔ２の温度差は、同程度であるが、その後、温度Ｔ１は徐々に上昇し、温度Ｔ１と温度Ｔ２の温度差が大きくなっていく。一方、温度Ｔ２は、徐々に低下し、ある温度に至る。
【００２３】
まず、圧縮機１０の起動前において制御部２２が、膨張弁１５及び電磁弁１２を閉状態に制御する（ステップＳ１１）。ここで閉状態とは、厳密に弁開度が０％（全閉）の状態だけでなく、全閉状態との開度の差が所定の範囲内に収まる微開の状態にあることを意味する。この微開の状態における開度は、例えば、各弁を完全に閉じることによる不具合が生じないように定められた所定の開度である。膨張弁１５及び電磁弁１２の閉状態における開度は、それぞれの弁について個別に設定されている。
【００２４】
次に制御部２２は、圧縮機１０が起動したかどうかを判定する（ステップＳ１２）。圧縮機１０が起動していない場合（ステップＳ１２；Ｎｏ）、起動まで待機する。圧縮機１０が起動した場合（ステップＳ１２；Ｙｅｓ）、制御部２２は、温度情報取得部２１が取得した温度Ｔ１と温度Ｔ２を比較する（ステップＳ１３）。比較の結果、温度Ｔ１から温度Ｔ２を減じた値が所定の閾値より小さい場合（ステップＳ１４；Ｎｏ）、ステップＳ１３の比較を繰り返す。このときの膨張弁１５及び電磁弁１２は閉状態のままである。
圧縮機１０の停止中に冷凍機油に溶け込んだ冷媒は、温度を上昇させることにより分離することできる。その為には、例えば、圧縮機１０の吐出した高温の冷媒等（冷媒、冷媒に溶け込んだ冷凍機油、それらが混在したもの何れでも良い）を油戻し管１３を介して、圧縮機１０に戻し、冷媒が混在した冷凍機油の温度を上昇させることが有効である。
上記のとおり、圧縮機１０の起動後しばらくの間は、圧縮機１０ハウジング下部の温度Ｔ２と、オイルセパレータ１１から戻される冷凍機油の温度Ｔ１に差は生じない。従って、この間は、電磁弁１２の開度は閉状態とする。また、膨張弁１５の開度を閉状態とすることで、冷媒の循環量を抑制し、圧縮機１０の負荷を抑え、冷凍機油の潤滑作用が低下した状態での稼働を抑制することができる。
【００２５】
圧縮機１０の起動後しばらくして、温度Ｔ１から温度Ｔ２を減じた値が所定の閾値以上となった場合（温度Ｔ１が温度Ｔ２より所定の値以上大きくなった場合）（ステップＳ１４；Ｙｅｓ）、制御部２２は、電磁弁１２を開状態にする（ステップＳ１５）。ここで開状態とは、例えば、全開に近い状態である。これにより、より高い温度の冷凍機油を、圧縮機１０に戻すことができ、冷凍機油に溶け込んだ冷媒を気化することにより冷凍機油の希釈率を低下させ、冷凍機油の潤滑作用を回復させることができる。
【００２６】
次に制御部２２は、温度Ｔ２が、冷凍機油に溶け込んだ冷媒が十分に少なくなる閾値Ｔａに達したかどうかを判定する（ステップＳ１６）。温度Ｔ２が閾値Ｔａより低い場合（ステップＳ１６；Ｎｏ）、ステップＳ１５で設定した開度を維持する。温度Ｔ２が閾値Ｔａに達した場合（ステップＳ１６；Ｙｅｓ）、制御部２２は、電磁弁１２を閉状態とし、膨張弁１５を開状態に制御する（ステップＳ１７）。ここで、膨張弁１５を開状態とは、例えば、負荷に応じた効率的な冷凍サイクルの運転状態において設定される開度である。また、電磁弁１２の閉状態とは、厳密に全閉した状態だけでなく微開の状態を含む。電磁弁１２を閉状態にするのは、ステップＳ１５の電磁弁１２の制御により、ある程度の冷凍機油が圧縮機１０に戻されていることや、圧縮機１０の吐出側温度が十分に上昇し、冷媒への冷凍機油の溶け込み量も比較的少なくなっており、なるべく多くの冷媒を循環させて冷凍サイクルの効率を上げることが好ましいことによる。しかし、圧縮機１０から吐出される冷凍機油が、全く無くなるわけではないので、電磁弁１２の開度は微開とすることが好ましい。また、温度Ｔ２が閾値Ｔａに達した後の電磁弁１２の開度については、オイルセパレータ１１から圧縮機１０へ戻す冷凍機油量を調整する他の制御法により決定してもよい。また、膨張弁１５について、ステップＳ１７で開状態にするのではなく、ステップＳ１４にて温度Ｔ１が温度Ｔ２より大きくなると、膨張弁１５の開度を徐々に増大させ、負荷に応じた開度となるまで開くように制御してもよい。
【００２７】
以上説明したように、本実施形態の膨張弁１５及び電磁弁１２の開度調整による冷凍機油の希釈率低下制御によれば、冷凍機油への冷媒の溶け込み量を低減し、圧縮機１０の起動直後の粘性低下を抑え、圧縮機１０の信頼性の低下を防ぐことができる。また、膨張弁１５及び電磁弁１２の開度制御を連動させることで、より効果的に圧縮機１０の起動直後の冷凍機油の希釈率を低下させ、圧縮機１０に生じる不具合の発生を防止することができる。例えば、膨張弁１５を閉状態とすることで、優先的に高温の冷媒や冷凍機油を圧縮機１０へ戻し、圧縮機１０の負荷を低減しつつ、希釈率低下制御の効率を高めることができる。
【００２８】
本実施形態の冷凍機油の希釈率の低下制御は、どのような冷媒および冷凍機油の組み合わせに対しても有効であるが、特に以下の場合に有効である。
１．高希釈率域での温度依存性が大きい冷媒と冷凍機油の組み合わせ
２．低圧冷媒
【００２９】
次に図３を用いて、上記の２つの点について説明する。
図３は、本発明の第１実施形態における冷凍機油の希釈率を低下する制御が特に有効な場合について説明する図である。
図３は、冷凍機油の希釈率と過熱度との関係を示している。図３の縦軸は希釈率、横軸は過熱度である。また、グラフ３０１は、高希釈率域での温度依存性が大きい冷媒と冷凍機油の組み合わせにおける希釈率と過熱度との関係を示す。グラフ３０２は、一般的な冷媒と冷凍機油の組み合わせにおける希釈率と過熱度との関係を示す。
【００３０】
図に示すようにグラフ３０１の場合、同じ温度差ΔＴであっても希釈率の低下は、高希釈率域Ａにおいて過熱度がΔＴだけ上昇したときの方が、低希釈率域Ｂにおいて過熱度がΔＴだけ上昇したときよりも大きい。また、高希釈率域Ａにおける希釈率の低下は、一般的な冷媒の場合（グラフ３０２）と比較してより急激である。つまり、高希釈率域Ａでの温度依存性が大きい冷媒と冷凍機油の場合であって、圧縮機１０の冷凍機油に比較的大量の冷媒が溶け込んでいる状態（冷凍機油が高希釈率の状態）では、圧縮機１０から吐出された高温の冷凍機油を油戻し管１３を介して圧縮機１０に戻し、冷媒が溶け込んだ冷凍機油の温度を多少でも上昇することができれば、冷凍機油の希釈率を急激に低下させることができる。従って、上記したように「１．高希釈率域での温度依存性が大きい冷媒と冷凍機油の組み合わせ」の場合、本実施形態の制御がより有効である。
【００３１】
また、低圧冷媒は、他の冷媒に比べ、同じ圧力でも高温となる。すると、本実施形態の制御によって、より高温の冷媒を圧縮機１０に戻すことができる為、より効果的に冷凍機油の温度を上昇させ、冷凍機油の希釈率を低下させることができる（特にホットガスバイパスを用いる場合）。
【００３２】
＜第２実施形態＞
第２実施形態では、膨張弁１５の下流側の温度Ｔ３と圧縮機１０のハウジング下部の温度Ｔ２を用いて冷凍機油の希釈率低下制御を行う。図３で説明した過熱度は、圧縮機１０の吸入側の冷媒温度から冷媒の飽和温度を減算した値である。圧縮機１０の吸入側の冷媒温度はハウジング下部の温度Ｔ２、冷媒の飽和温度は膨張弁１５の下流側の温度Ｔ３（蒸発器１６の上流側の温度）とおおよそ等しいものとして置き換えて考えることができる。第２実施形態では、温度Ｔ２−温度Ｔ３で計算した過熱度に注目して、膨張弁１５と電磁弁１２の開度を制御する。図３で例示したように、冷媒の性質に依らず（高希釈率域での温度依存性が大きい冷媒であれ、一般的な冷媒であれ）、過熱度が低い状態の方が、冷凍機油の希釈率が高い。この性質を利用し、本実施形態では、過熱度が小さい状態のときに高温の冷媒等を油戻し管１３（または図示しないホットガスバイパス）を経由して圧縮機１０に戻し、冷凍機油の温度を上昇させて、希釈率を低下させる。
【００３３】
以下、本発明の第２実施形態による冷凍機油の希釈率低下制御について図４を用いて説明する。第２実施形態に係る構成のうち、第１実施形態と同様の構成には同じ符号を付して説明する。
図４は、本発明の第１実施形態における冷凍機油の希釈率を低下する制御の一例を示すフローチャートである。
前提として、制御装置２０の温度情報取得部２１は、所定の時間間隔で温度センサ３２、３３から、各センサが計測した温度情報を取得する。また、圧縮機１０停止時の温度Ｔ２と温度Ｔ３は同程度の温度で、圧縮機１０の起動後の温度Ｔ２および温度Ｔ３の推移は、起動後しばらくは、温度Ｔ２と温度Ｔ３の温度差は、ある範囲内に収まっているが、その後、温度Ｔ３は徐々に下降し、温度Ｔ２と温度Ｔ３の温度差が大きくなり、温度Ｔ２、温度Ｔ３の各々は、ある温度に至る。
【００３４】
制御部２２は、圧縮機１０が起動したかどうかを判定する（ステップＳ２１）。圧縮機１０が起動していない場合（ステップＳ２１；Ｎｏ）、起動まで待機する。圧縮機１０が起動した場合（ステップＳ２１；Ｙｅｓ）、制御部２２は、温度情報取得部２１が取得した温度Ｔ２と温度Ｔ３を比較する（ステップＳ２２）。圧縮機１０の起動直後、温度Ｔ２と温度Ｔ３の温度差は所定の範囲内である。温度Ｔ２−温度Ｔ３が所定の閾値Ｔｂ以下の場合（ステップＳ２３；Ｙｅｓ）、制御部２２は、電磁弁１２を開状態とし、膨張弁１５を閉状態とする（ステップＳ２４）。所定の閾値Ｔｂは、例えば、圧縮機１０の吐出側温度が十分に上昇し、冷媒への冷凍機油の溶け込み量が少なくなるときの温度Ｔ２と温度Ｔ３の温度差により設定されてもよい。また、図３で説明したように温度Ｔ２−温度Ｔ３が閾値Ｔｂ以下の場合、冷媒が溶け込んだ冷凍機油を上昇させることで、比較的効果的に冷凍機油の希釈率を低下させることができる。従ってこのような状況では、制御部２２は、電磁弁１２を例えば全開に近い開度で開いて、高温の冷凍機油等を圧縮機１０へ戻すように制御する。一方、膨張弁１５については、第１実施形態で説明したように閉状態とする制御を行う。なお、上記のように閉状態には、完全な全閉状態ではなく、負荷に基づく運転状態での開度より小さく設定された所定の開度以下の微開状態が含まれる。
【００３５】
圧縮機１０の起動後しばらくして温度Ｔ２−温度Ｔ３が所定の閾値Ｔｂを上回った場合（ステップＳ２３；Ｎｏ）、制御部２２は、電磁弁１２を閉状態とし、膨張弁１５を開状態に制御する（ステップＳ２５）。ここで、膨張弁１５の開状態とは、例えば、負荷に応じた運転状態において設定される開度である。
【００３６】
本実施形態によれば、第１実施形態と同様、圧縮機１０の起動直後における冷凍機油への冷媒の溶け込み量を低減し、冷凍機油の希釈率を低下させ、圧縮機１０の信頼性の低下を防ぐことができる。
【００３７】
＜第３実施形態＞
第１実施形態と第２実施形態は、組み合わせて使用することができる。以下、第１実施形態と第２実施形態を組み合わせた本発明の第３実施形態による冷凍機油の希釈率低下制御について図５を用いて説明する。第３実施形態に係る構成のうち、第１、第２実施形態と同様の構成には同じ符号を付して説明する。
図５は、本発明の第３実施形態における冷凍機油の希釈率を低下する制御の一例を示すフローチャートである。
前提として、圧縮機１０は停止しており、制御装置２０の温度情報取得部２１は、所定の時間間隔で温度センサ３１〜３３から、各センサが計測した温度情報を取得する。他の前提については第１、第２実施形態で説明したものと同様である。
【００３８】
まず、圧縮機１０の起動前において制御部２２が、膨張弁１５及び電磁弁１２を閉状態（微開）に制御する（ステップＳ３１）。次に制御部２２は、圧縮機１０が起動したかどうかを判定する（ステップＳ３２）。圧縮機１０が起動していない場合（ステップＳ３２；Ｎｏ）、起動まで待機する。圧縮機１０が起動した場合（ステップＳ３２；Ｙｅｓ）、制御部２２は、温度情報取得部２１が取得した温度Ｔ２と温度Ｔ３を比較する（ステップＳ３３）。温度Ｔ２−温度Ｔ３が所定の閾値Ｔｂ以下の場合（ステップＳ３４；Ｙｅｓ）、制御部２２は、第１実施形態と同様にして膨張弁１５、電磁弁１２の開度を制御する。具体的には、制御部２２は、温度Ｔ１と温度Ｔ２を比較する（ステップＳ３５）。温度Ｔ１が温度Ｔ２を上回った場合（ステップＳ３６；Ｙｅｓ）、制御部２２は、電磁弁１２を開状態にする（ステップＳ３７）。次に制御部２２は、温度Ｔ２が、閾値Ｔａに達したかどうかを判定する（ステップＳ３８）。温度Ｔ２が閾値Ｔａより低い場合、ステップＳ３７で設定した開度を維持する。温度Ｔ２が閾値Ｔａに達した場合（ステップＳ３８；Ｙｅｓ）、制御部２２は、電磁弁１２を閉状態（必要に応じた開度）とし、膨張弁１５を開状態（負荷に応じた開度）に制御する（ステップＳ３９）。
【００３９】
また、温度Ｔ２−温度Ｔ３が所定の閾値Ｔｂ以下の場合（ステップＳ３４；Ｎｏ）、制御部２２は、電磁弁１２を閉状態とし、膨張弁１５を開状態に制御する（ステップＳ３９）。ここで、膨張弁１５の開状態とは、例えば、負荷に応じた運転状態において設定される開度である。また、電磁弁１２の閉状態とは、完全な閉状態ではなく、圧縮機１０の冷凍機油を一定量以上に保つための微開状態であってもよい。
【００４０】
本実施形態によれば、より効果的に圧縮機１０の起動直後における冷凍機油の希釈率を低下させ、圧縮機１０の信頼性の低下を防ぐことができる。なお、ステップＳ３７のタイミングで、負荷に応じた開度となるまで膨張弁１５の開度を徐々に増大するように制御してもよい。
【００４１】
なお、第１実施形態〜第３実施形態では、オイルセパレータ１１および油戻し管１３を用いる場合を例に説明したが、油戻し管１３は、圧縮機１０の吐出側から圧縮機１０へ冷媒を戻すホットガスバイパスであってもよい。この場合、ホットガスバイパスに電磁弁１２´（図示せず）と温度センサ３１´（図示せず）を設け、この温度センサ３１´が計測した温度Ｔ１´に基づいて、電磁弁１２´に対して上記の電磁弁１２と同様の制御を行う。また、冷媒回路１は、油戻し管１３とホットガスバイパスの両方を備えた構成であっても良い。この場合、圧縮機１０の起動直後に膨張弁１５は閉状態とし、油戻し管１３とホットガスバイパスのうち少なくとも一方の電磁弁（電磁弁１２と電磁弁１２´のうち少なくとも一方）の開度を調整して高温の冷媒（冷凍機油）を圧縮機１０へ戻すように制御する。
【００４２】
その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上記した実施の形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能である。また、この発明の技術範囲は上記の実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。電磁弁１２は流量制御弁の一例である。ホットガスバイパス、油戻し管１３は、圧縮機から吐出される冷媒または冷媒に含まれる冷凍機油を圧縮機へと戻す戻し管の一例である。
【符号の説明】
【００４３】
１・・・冷媒回路
１０・・・圧縮機
１１・・・オイルセパレータ
１２・・・電磁弁
１３・・・油戻し管
１４・・・凝縮器
１５・・・膨張弁
１６・・・蒸発器
２０・・・制御装置
２２・・・制御部
２１・・・温度情報取得部
３１，３２，３３・・・温度センサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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