(57)【要約】【課題】  暖房運転時、暖房サイクルのまま、圧縮機の回転数をアップするだけで確実に油戻しを行うことができる空気調和機およびその油戻し制御方法を提供することを目的とする。【解決手段】  暖房サイクル運転時、冷媒回路の高圧圧力と低圧圧力との圧力比および圧縮機２１の回転数を検知してフラッディング流速を演算し、圧縮機２１がフラッディング発生限界速度以上の回転数で一定時間以上連続運転されたときは、油戻し時間間隔をリセットし、圧縮機２１がフラッディング発生限界速度以上の回転数で一定時間以上連続運転されなかったときは、油戻し時間間隔毎に、圧縮機回転数をフラッディング発生限界速度以上に上昇させて一定時間運転する油戻し制御部５４を備えている。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転数可変の圧縮機、四方切換弁、室外熱交換器、および膨張弁を備えた室外ユニットと、室内熱交換器を備えた室内ユニットとがガス配管および液配管により接続されて冷媒回路が構成され、
前記四方切換弁の切換により、冷房サイクルと暖房サイクルとに切換が可能な空気調和機において、
暖房サイクル運転時、前記冷媒回路の高圧圧力と低圧圧力との圧力比および前記圧縮機の回転数を検知してフラッディング流速を演算し、前記圧縮機がフラッディング発生限界速度以上の回転数で一定時間以上連続運転されたときは、油戻し時間間隔をリセットし、
前記圧縮機が前記フラッディング発生限界速度以上の回転数で一定時間以上連続運転されなかったときは、前記油戻し時間間隔毎に、前記圧縮機回転数をフラッディング発生限界速度以上に上昇させて一定時間運転する油戻し制御部を備えていることを特徴とする空気調和機。
【請求項２】
前記油戻し時間間隔は、圧縮機回転数と圧縮機からの油流出量との相関関係と、封入油量に対する油量減少運転時間に流出される圧縮機許容流出油量との関係に基いて設定されることを特徴とする請求項１に記載の空気調和機。
【請求項３】
暖房運転時、前記圧縮機がオンオフ運転されたときは、そのオン時間が前記油戻し時間間隔に積算されることを特徴とする請求項１または２に記載の空気調和機。
【請求項４】
前記高圧圧力は、前記室内熱交換器に設けられる熱交換器温度センサの検出温度から飽和圧力を算出して用いることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の空気調和機。
【請求項５】
回転数可変の圧縮機、四方切換弁、室外熱交換器、および膨張弁を備えた室外ユニットと、室内熱交換器を備えた室内ユニットとがガス配管および液配管により接続されて冷媒回路が構成され、
前記四方切換弁の切換により、冷房サイクルと暖房サイクルとに切換が可能な空気調和機の油戻し制御方法において、
暖房サイクル運転時、前記冷媒回路の高圧圧力と低圧圧力との圧力比および前記圧縮機の回転数を検知してフラッディング流速を演算し、前記圧縮機がフラッディング発生限界速度以上の回転数で一定時間以上連続運転されたときは、油戻し時間間隔をリセットし、
前記圧縮機が前記フラッディング発生限界速度以上の回転数で一定時間以上連続運転されなかったときは、前記油戻し時間間隔毎に、前記圧縮機回転数をフラッディング発生限界速度以上に上昇させて一定時間運転することにより、油戻し運転を行うことを特徴とする空気調和機の油戻し制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧縮機から冷媒回路側に流出された潤滑油を圧縮機側に戻す油戻し運転ができる空気調和機およびその油戻し制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
室外ユニットと室内ユニットとがガス配管および液配管により接続されて冷媒回路が構成され、四方切換弁の切換により、冷房サイクルと暖房サイクルとに切換が可能な空気調和機において、冷房または暖房運転時に圧縮機から冷媒と共に潤滑油が冷媒回路側に流出されることは避けられない。この潤滑油は、冷媒と共に冷媒回路内を循環され、再び圧縮機に戻ってくるが、一部は冷媒回路内に滞留される。潤滑油の滞留量が多くなると、圧縮機内の潤滑油量が不足して潤滑不良や圧縮性能の低下をもたらすことがある。こうした問題を解消するため、空調運転時間を積算し、その積算時間が一定時間になると、圧縮機の回転数を上昇させるとともに、膨張弁の開度を設定開度として油戻し運転を行い、圧縮機側に潤滑油を戻すことが従来から行われている。
【０００３】
一方、暖房運転時に、上記のような油戻し運転を暖房サイクルのままで行うと、高圧側のガス配管では、高圧圧力が高くなるほど冷媒の密度が高くなり、ガス冷媒の流速が遅くなる。このため、ガス冷媒流によりガス配管に滞留されている潤滑油を十分に圧縮機側に戻すことができない問題があり、従来は、デフロストサイクル（冷房サイクル）に切換て油戻し運転を行っている。
しかし、このような方法では、油戻し運転の間、暖房運転が中断されることとなり、空調フィーリングの悪化や暖房効率の低下は避けられず、暖房性能の確保の面から問題となっている。
【０００４】
そこで、圧縮機の回転数を上昇させるとともに、膨張弁の開度を設定開度とし、さらに室外側ファンの風量を最低風量に落とし、圧縮機の吐出側圧力（高圧圧力）を低下させることにより、暖房運転時に、暖房サイクルのままで、油戻し運転を行うようにした空気調和機が、特許文献１により提案されている。
【０００５】
【特許文献１】特許第２７６０２１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載の空気調和機において、室外ユニットと室内ユニットは、ガス配管および液配管により接続されるが、室外ユニットおよび室内ユニットの配置やその間を接続するガス配管および液配管の敷設は、空気調和機の据付環境によって様々であり、ガス配管および液配管には、その途中に配管立上部分が少なからず形成される。
特に、ガス配管に配管立上部分が形成されていると、油戻し運転時に、ガス配管中に滞留している潤滑油をガス冷媒流により上向きに持ち上げ、配管立上部分を乗り越えて潤滑油が流動される必要が生じる。
【０００７】
しかしながら、暖房サイクルの場合、単に圧縮機の回転数を上昇させ、吐出圧力を低下させるだけでは、上記のような配管立上部分を乗り越えて潤滑油を流動させることができず、十分に油戻しを行うことができない場合がある。
以上から、暖房運転時において、暖房サイクルのまま、圧縮機の回転数をアップするだけで、確実に油戻しを行うことができる空気調和機およびその油戻し制御方法の提案が望まれている。
【０００８】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、暖房運転時、暖房サイクルのまま、圧縮機の回転数をアップするだけで、確実に油戻しを行うことができる空気調和機およびその油戻し制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明の空気調和機およびその油戻し制御方法は、以下の手段を採用する。
すなわち、本発明にかかる空気調和機は、回転数可変の圧縮機、四方切換弁、室外熱交換器、および膨張弁を備えた室外ユニットと、室内熱交換器を備えた室内ユニットとがガス配管および液配管により接続されて冷媒回路が構成され、前記四方切換弁の切換により、冷房サイクルと暖房サイクルとに切換が可能な空気調和機において、暖房サイクル運転時、前記冷媒回路の高圧圧力と低圧圧力との圧力比および前記圧縮機の回転数を検知してフラッディング流速を演算し、前記圧縮機がフラッディング発生限界速度以上の回転数で一定時間以上連続運転されたときは、油戻し時間間隔をリセットし、前記圧縮機が前記フラッディング発生限界速度以上の回転数で一定時間以上連続運転されなかったときは、前記油戻し時間間隔毎に、前記圧縮機回転数をフラッディング発生限界速度以上に上昇させて一定時間運転する油戻し制御部を備えていることを特徴とする。
【００１０】
暖房サイクルのままでも、室外ユニットと室内ユニット間を接続するガス配管に形成される配管立上部分を乗り越えて潤滑油を流動させることができれば、冷媒回路中に滞留している潤滑油を確実に圧縮機に戻すことができる。本発明は、ガス配管を流れる高圧ガス冷媒の流速が、潤滑油を上向きに流動させる（フラッディング）ことが可能なフラッディング流速以上であれば、冷媒回路の配管立上部分を乗り越えて潤滑油を流動させることができることを利用するものである。つまり、油戻し制御部により、暖房サイクル運転時、高圧圧力と低圧圧力との圧力比および圧縮機の回転数を検知してフラッディング流速を演算し、圧縮機がフラッディング発生限界速度以上（フルード数が１．０以上）となる回転数で一定時間以上連続運転されたときは、潤滑油が配管立上部分を乗り越えて圧縮機側に十分戻されていると判断して、油戻し時間間隔をリセットする。一方、圧縮機がフラッディング発生限界速度以上の回転数で一定時間以上連続運転されなかったときは、油戻し時間間隔毎に、圧縮機回転数をフラッディング発生限界速度以上に上昇させ、一定時間運転することによって、ガス配管に滞留している潤滑油を、配管立上部分を乗り越えて確実に圧縮機側へと戻すことができる。従って、暖房運転時、暖房サイクルのまま、圧縮機の回転数をアップするだけで、確実に油戻しを行うことができる。
【００１１】
さらに、本発明の空気調和機は、上記の空気調和機において、前記油戻し時間間隔は、圧縮機回転数と圧縮機からの油流出量との相関関係と、封入油量に対する油量減少運転時間に流出される圧縮機許容流出油量との関係に基いて設定されることを特徴とする。
【００１２】
本発明によれば、油戻し時間間隔が、圧縮機回転数と圧縮機からの油流出量との相関関係と、封入油量に対する油量減少運転時間に流出される圧縮機許容流出油量との関係に基いて設定されるので、圧縮機内の潤滑油が許容流出油量になる前に、必ず圧縮機回転数をフラッディング発生限界速度以上に上昇させ、一定時間以上運転させることができる。従って、この運転の間に確実に油戻しを行うことができ、潤滑不良の発生を解消することができる。
【００１３】
さらに、本発明の空気調和機は、上述のいずれかの空気調和機において、暖房運転時、前記圧縮機がオンオフ運転されたときは、そのオン時間が前記油戻し時間間隔に積算されることを特徴とする。
【００１４】
本発明によれば、暖房運転時、圧縮機がオンオフ運転されたときは、そのオン時間が油戻し時間間隔に積算されるので、圧縮機が頻繁にオンオフされても、そのオン時間が積算され、油戻し時間間隔になれば、必ず圧縮機回転数をフラッディング発生限界速度以上に上昇させて一定時間以上運転させ、油戻し制御が行われる。従って、圧縮機がオンオフ運転されても、確実に油戻しを行うことができる。
【００１５】
さらに、本発明の空気調和機は、上述のいずれかの空気調和機において、前記高圧圧力は、前記室内熱交換器に設けられる熱交換器温度センサの検出温度から飽和圧力を算出して用いることを特徴とする。
【００１６】
本発明によれば、高圧圧力が、室内熱交換器に設けられる熱交換器温度センサの検出温度から飽和圧力を算出して用いられるので、高価な高圧圧力センサを設けることなく、既設の熱交換器温度センサを用いて高圧圧力を検出することができる。これによって、コスト低減を図ることができる。
【００１７】
さらに、本発明にかかる空気調和機の油戻し制御方法は、回転数可変の圧縮機、四方切換弁、室外熱交換器、および膨張弁を備えた室外ユニットと、室内熱交換器を備えた室内ユニットとがガス配管および液配管により接続されて冷媒回路が構成され、前記四方切換弁の切換により、冷房サイクルと暖房サイクルとに切換が可能な空気調和機の油戻し制御方法において、暖房サイクル運転時、前記冷媒回路の高圧圧力と低圧圧力との圧力比および前記圧縮機の回転数を検知してフラッディング流速を演算し、前記圧縮機がフラッディング発生限界速度以上の回転数で一定時間以上連続運転されたときは、油戻し時間間隔をリセットし、前記圧縮機が前記フラッディング発生限界速度以上の回転数で一定時間以上連続運転されなかったときは、前記油戻し時間間隔毎に、前記圧縮機回転数をフラッディング発生限界速度以上に上昇させて一定時間運転することにより、油戻し運転を行うことを特徴とする。
【００１８】
ガス配管を流れる高圧ガス冷媒の流速が、潤滑油を上向きに流動させる（フラッディング）ことが可能なフラッディング流速以上であれば、冷媒回路の配管立上部分を乗り越えて潤滑油を流動させることができる。
本発明によれば、暖房サイクル運転時、高圧圧力と低圧圧力との圧力比および圧縮機の回転数を検知してフラッディング流速を演算し、圧縮機がフラッディング発生限界速度以上（フルード数が１．０以上）の回転数で一定時間以上連続運転されたときは、潤滑油が配管立上部分を乗り越えて圧縮機側に十分戻されていると判断して、油戻し時間間隔をリセットする。一方、圧縮機がフラッディング発生限界速度以上の回転数で一定時間以上連続運転されなかったときは、油戻し時間間隔毎に、圧縮機回転数をフラッディング発生限界速度以上に上昇させ、一定時間運転することによって、ガス配管に滞留している潤滑油を、配管立上部分を乗り越えて確実に圧縮機側へと戻すことができる。従って、暖房運転時、暖房サイクルのまま、圧縮機の回転数をアップするだけで、確実に油戻しを行うことができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の空気調和機およびその油戻し制御方法によると、冷媒回路中に滞留している潤滑油を、暖房運転時、暖房サイクルのまま、圧縮機の回転数をアップするだけで、確実に圧縮機側へと油戻しすることができる。従って、暖房運転が油戻しのために中断し、フィーリング悪化や効率低下を招くことがなく、暖房性能を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下に、本発明かかる実施形態について、図１ないし図５を参照して説明する。
図１には、本発明の一実施形態に係る空気調和機１の冷媒回路図が示されている。空気調和機１は、室外ユニット２と、この室外機２に接続される少なくとも１台の室内ユニット４とから構成される。
【００２１】
室外ユニット２は、冷媒を圧縮するインバータ駆動の回転数可変圧縮機２１と、圧縮機２１からの吐出配管に設けられたオイルセパレータ２２と、冷媒の循環方向を切換る四方切換弁２３と、冷媒と外気とを熱交換させる室外熱交換器２４と、暖房用電子膨張弁２５と、液冷媒を貯留するレシーバ２６と、冷房用電子膨張弁２７と、冷媒ガス中の液分を分離してガス冷媒のみを圧縮機２１に吸入させるアキュームレータ２８と、を備え、これらが公知の如く冷媒配管２９により接続され、室外ユニット２側の冷媒回路３０を構成している。なお、室外熱交換器２４には、室外ファン３１が付設されている。
【００２２】
室外ユニット２には、室外側冷媒回路３０の端部に、各々ガス側操作弁３２および液側操作弁３３が設けられ、このガス側操作弁３２および液側操作弁３３を介して、室内ユニット４側に延長されるガス配管３４および液配管３５が接続される。
ガス配管３４および液配管３５は、室外ユニット２と室内ユニット４間を接続するものであり、建屋の屋外適所に設置される室外ユニット２から建屋の室内適所に設置される室内ユニット４に対して様々な空間を通して敷設される。
【００２３】
室内ユニット４は、室内熱交換器４１と、室内熱交換器４１に対し室内空気を循環させる室内ファン４２と、室内熱交換器４１に接続された室内側冷媒配管４３と、を備え、所定の空調ゾーンあるいは空調室内に設置される。
この室内ユニット４側の冷媒配管４３と、室外ユニット２側に接続されたガス配管３４および液配管３５と、を接続することにより、１系統の密閉された冷媒回路５０が構成される。
【００２４】
また、空気調和機１には、冷媒回路５０に設けられている低圧圧力センサ５１により検出された低圧圧力と、室内熱交換器４１に設けられている熱交換器温度センサ（熱交温度センサ）５２の検出温度から算出される高圧圧力（飽和圧力）と、圧縮機２１の回転数信号５３とに基いて、後述の通り圧縮機２１をフラッディング発生限界速度以上の回転数で回転させ、油戻し運転を行う油戻し制御部５４が具備されている。
なお、高圧圧力は、冷媒回路５０に高圧圧力センサを設けて直接検知してもよいが、高圧圧力センサは一般に高価であり、室内熱交換器４１に設けられている既設の熱交温度センサ５２を利用すれば、コストメリットが得られることから、熱交温度センサ５２を用いる方が好ましい。
【００２５】
つぎに、上記空気調和機１の動作について説明する。
（冷房運転）
上記空気調和機１において、冷房サイクルによる冷房運転は、以下により行われる。なお、冷房サイクルによる運転時、冷媒は図１に示す実線矢印方向に循環される。
圧縮機２１により圧縮された高温高圧の冷媒ガスは、吐出配管に吐出され、オイルセパレータ２２で冷媒中に含まれる潤滑油が分離された後、四方切換弁２３により室外熱交換器２４側に循環され、室外熱交換器２４で室外ファン３１により送風される外気と熱交換されて凝縮液化される。この液冷媒は、暖房用電子膨張弁２５を通過し、レシーバ２６にいったん貯留され、循環量が調整される。レシーバ２６を経た液冷媒は、冷房用電子膨張弁２８で断熱膨張された後、液側操作弁３１、液側配管３５を経て室内ユニット４側に導入される。
【００２６】
室内ユニット４に導入された気液二相冷媒は、室内側冷媒配管４３を経て室内熱交換器４１に流入され、室内ファン４２により循環される室内空気と熱交換される。これによって室内空気は冷却され、室内の冷房に供される。一方、冷媒は蒸発ガス化され、室内側冷媒配管４３、ガス配管３４を経て室外ユニット２に戻り、四方切換弁２３、アキュームレータ２８を経て圧縮機２１に吸入される。この冷媒が圧縮機２１において再び圧縮されるサイクルを繰り返すことによって、冷房運転が行われる。
【００２７】
（暖房運転）
一方、暖房サイクルによる暖房運転は、以下により行われる。なお、暖房サイクルによる運転時、冷媒は図１に示す破線矢印方向に循環される。
圧縮機２１により圧縮された高温高圧の冷媒ガスは、吐出配管に吐出され、オイルセパレータ２２で冷媒中に含まれる潤滑油が分離された後、四方切換弁２３によりガス側操作弁３２側に循環される。この冷媒は、ガス側操作弁３２、ガス配管３４を経て室内ユニット４に導入される。室内ユニット４に導入された高温高圧の冷媒ガスは、室内側冷媒配管４３を経て室内熱交換器４１に流入され、室内ファン４２により循環される室内空気と熱交換される。これによって室内空気は加熱され、室内の暖房に供される。一方、冷媒は凝縮液化され、室内側冷媒配管４３、液配管３５を経て室外ユニット２に戻る。
【００２８】
室外ユニット２に戻った冷媒は、冷房用電子膨張弁２７を通過し、レシーバ２６にいったん貯留され、循環量が調整される。レシーバ２６を経た液冷媒は、暖房用電子膨張弁２５で断熱膨張され、気液二相冷媒となって室外熱交換器２４に流入される。室外熱交換器２４では、室外ファン３１により送風される外気と熱交換され、冷媒は外気から吸熱して蒸発ガス化される。この冷媒は、室外熱交換器２４から四方切換弁２３、アキュームレータ２９を経て圧縮機２１に吸入され、圧縮機２１で再び圧縮される。以上のサイクルを繰り返すことによって、暖房運転が行われる。
【００２９】
次に、上記空気調和機１の油戻し制御を、図２のフローチャートおよび図３ないし図５を参照して説明する。
（冷房（デフロスト）サイクル時）
図２に示すように、運転が開始されると、まず冷房運転か暖房運転かが判断される（ステップＳ１）。冷房運転と判断された場合、ステップＳＡ１において、圧縮機２１の回転数を検知し、その信号５３から圧縮機２１が上限回転数Ｎｍａｘ（例えば、１００ｒｐｓ）ないし下限回転数Ｎｍｉｎ（例えば、２０ｒｐｓ）の範囲で正常に作動されているか否かが判断される。正常に作動されておれば、続いて、圧縮機２１の回転数が、フラッディング発生限界速度に対応する回転数Ｎｏｉｌ（例えば、４０ｒｐｓ）以上で連続Ａ分間（冷媒配管内に滞留（トラップ）されている潤滑油が圧縮機２１に戻るまでの時間）運転されたか否かが判定される（ステップＳＡ２）。
【００３０】
ここで、フラッディング発生限界速度とは、潤滑油が主にトラップされるガス配管３４を流れるガス冷媒の流速が、潤滑油を上向きに流動させる（フラッディング）ことが可能な流速（フラッディング流速）であって、フルード数が１．０のときの速度であり、次の式（１）で表すことができる。また、回転数Ｎｏｉｌは、フラッディング発生限界速度に対応する圧縮機２１の回転数である。
ＵＧ＊＝［ρＧＵＧ／（ρＬ−ρＧ）ｇＤ］１／２＝１．０・・・（１）
上記式（１）において、ρＧおよびρＬは冷媒のガス相密度および液相密度、ＵＧはガス流速、ｇは重力加速度、Ｄはガス配管３４の内径である。
なお、冷房サイクルの場合、ガス配管３４を流れる冷媒は、圧縮機２１に吸入される低圧ガス冷媒であり、その流速ＵＧは、圧縮機２１の回転数によって決まる。
【００３１】
上記ステップＳＡ２で「Ｙｅｓ」と判定された場合は、ガス配管３４に潤滑油をトラップする配管立上部分があっても、フラッディング流速以上の流速で流動するガス冷媒流に伴われて潤滑油がその配管立上部分を乗り越え、ガス配管３４内に滞留することなく、圧縮機２１側に戻されていると判断できるため、油戻し時間間隔をリセットし、ステップＳＡ１に戻る。
一方、ステップＳＡ２で「Ｎｏ」と判定された場合は、引き続いて、圧縮機２１の回転数が、フラッディング発生限界速度に対応する回転数Ｎｏｉｌ以下で連続Ｂ分間運転されたか否かが判定される（ステップＳＡ３）。
【００３２】
上記のＢ分は、以下の式（２）および（３）により予め設定される。
Ｂ分＝Ｍ（ｍ３）＊ρｏｉｌ（Ｋｇ／ｍ３）／Ｇｒ（Ｋｇ／ｈ）＊６０・・・（２）
Ｇｒ＝∫（Ｎ，ρｒｅｆ）・・・（３）
上記式（２）および（３）において、Ｍは油量減少運転時間に流出される圧縮機内許容流出油量、ρは油密度、Ｇｒは油循環量、Ｎは圧縮機回転数、ρｒｅｆは吸入ガス冷媒密度である。
【００３３】
ステップＳＡ３で「Ｎｏ」と判定された場合は、回転数Ｎｏｉｌ以下で連続Ｂ分間運転されるまで、そのまま運転を継続する。一方、ステップＳＡ３で「Ｙｅｓ」と判定された場合は、圧縮機２１の下限回転数を、回転数ＮｏｉｌにＡ分間強制変更して運転する（ステップＳＡ４）。圧縮機２１の回転数Ｎｏｉｌは、図３に示すように、フラッディング発生限界速度１．０に対応する圧縮機回転数であり、ガス配管３４にトラップされている潤滑油を、配管立上部分等を乗り越えて圧縮機２１側へと流動させることができる。これにより、ガス配管３４に滞留されている潤滑油を確実に圧縮機２１側に戻すことができる。従って、圧縮機２１の潤滑油不足による潤滑不良を解消することができる。
【００３４】
なお、フラッディング発生限界速度は、図３に示すように、冷媒の物性により低圧の影響を受けて変化するが、低圧の最小値（例えば、ＬＰ＝０．１ＭＰａ）に基いて、フラッディング発生限界速度が１．０となるように圧縮機回転数Ｎｏｉｌを設定しておけば足りるので、本実施形態では、そのように回転数Ｎｏｉｌを設定している。
【００３５】
（暖房時）
ステップＳ１で暖房運転と判断された場合、冷媒回路５０の低圧圧力と高圧圧力とを検知し、その圧力比を演算（常時）する（ステップＳＢ１）。冷媒回路５０の低圧圧力は、低圧圧力センサ５１により検知することができ、また、高圧圧力は室内熱交換器４１に設けられている熱交温度センサ５２の検出温度から飽和圧力を算出することにより、検知することができる。ステップＳＢ１では、更に、演算された圧力比と圧縮機回転数信号５３とに基いて暖房サイクルにおけるフラッディング流速が演算される。
【００３６】
暖房サイクル時は、ガス配管３４内を圧縮機２１で圧縮された高温高圧の冷媒ガスが室内ユニット４側に向けて流動される。この場合、ガス配管３４内の冷媒ガスの流速は、圧縮機２１の回転数だけでは決まらず、冷媒回路５０内の低圧圧力と高圧圧力との圧力比にも依存する。そして、冷媒ガスの流速は、高圧圧力が高くなるほど冷媒密度が高くなるため遅くなる。このため、図４に示すように、圧力比が変わると、それに伴ってフラッディング発生限界速度１．０に対応する圧縮機回転数Ｎｏｉｌも変わる。図４には、圧力比２の場合が実線で、また、圧力比８の場合が破線で示されており、フラッディング発生限界速度１．０に対応する圧縮機回転数Ｎｏｉｌは、圧力比が２の場合、Ｎ１ｏｉｌとなるのに対して、圧力比が８の場合、Ｎ２ｏｉｌとなり、圧力比が大きくなるほど、対応する圧縮機回転数は高くなる。
【００３７】
図５は、上記の圧力比と、フラッディング発生限界速度が１．０となる圧縮機回転数との関係を示したものであり、圧縮機回転数が斜線で示すＸ領域にあれば、フラッディング発生限界速度が１．０以上となることを示している。
なお、図５中の階段状の線は、低圧の影響を考慮したときのものであり、この階段状の線に従ってもよいが、上述の通り、低圧の最小値に基いて、フラッディング発生限界速度１．０以上に対応する圧縮機回転数領域Ｘを設定すれば足りるので、本実施形態では、そのように回転数領域Ｘを設定している。
【００３８】
上記のようにして、暖房サイクル時のフラッディング流速を演算し、ステップＳＢ２では、圧縮機２１がフラッディング発生限界速度以上の回転数領域Ｘで一定時間（Ｂ分間）以上連続運転されたか否かが判定される。
上記ステップＳＢ２で「Ｙｅｓ」と判定された場合は、ガス配管３４に潤滑油をトラップする配管立上部分があっても、潤滑油は、フラッディング流速以上の流速で流動するガス冷媒流に伴われて配管立上部分を乗り越え、ガス配管３４内に滞留することなく、圧縮機２１側へと戻されていると判断できるため、油戻し時間間隔をリセットしてステップＳＢ１に戻る。
【００３９】
一方、ステップＳＢ２で「Ｎｏ」と判定された場合は、圧縮機２１の回転数を、例えば６ｒｐｓ／１０Ｓで上昇させる（ステップＳＢ３）。これによって、圧縮機２１の回転数は上昇される。
続いて、ステップＳＢ４において、圧縮機２１が回転数Ｘ領域でＡ分間連続運転されたか否かが判定される。その結果、「Ｎｏ」であれば、ステップＳＢ３に戻り、更に圧縮機２１の回転数を６ｒｐｓ／１０Ｓで上昇させ、圧縮機回転数がＸ領域になるまで繰り返す。
ステップＳＢ４において、「Ｙｅｓ」と判定され、圧縮機２１の回転数がＸ領域でＡ分間連続運転された場合、潤滑油は、フラッディング流速以上の流速で流動するガス冷媒流に伴われ、ガス配管３４に形成されている配管立上部分（トラップ）を乗り越え、ガス配管３４内に滞留することなく、圧縮機２１側へと戻されていると判断することができる。
【００４０】
以上により、暖房時においても、圧縮機２１の回転数を、フラッディング発生限界速度が１．０以上となるＸ領域に上昇させることにより、ガス配管３４にトラップされている潤滑油を確実に圧縮機２１側に戻すことができる。従って、圧縮機２１の潤滑油不足による潤滑不良を解消することができる。
【００４１】
しかして、本実施形態によると、以下の効果を奏する。
暖房運転時にも、暖房サイクルのまま、圧縮機２１の回転数を、フラッディング発生限界速度が１．０以上となるＸ領域に上昇させるだけで、冷媒回路５０に滞留している潤滑油を確実に圧縮機２１側に戻すことができる。このため、暖房サイクルの中断による暖房フィーリング悪化や効率低下を招くことがなく、暖房性能を向上させることができる。また、潤滑油不足による圧縮機２１の潤滑不良や性能低下を解消することができる。
【００４２】
なお、上記実施形態では、室外ユニット１に対して、室内ユニット４が１台接続された例について説明したが、室内ユニット４の接続台数については、特に制約されるものではなく、本発明は、室内ユニット４が複数台並列に接続されるマルチタイプ空気調和機にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の第１実施形態に係る空気調和機の冷媒回路図である。
【図２】図１に示す空気調和機の油戻し制御のフローチャート図である。
【図３】図１に示す空気調和機における冷房（デフロスト）サイクルでの油戻し運転時の圧縮機回転数とフラッディング発生限界速度との関係図である。
【図４】図１に示す空気調和機における暖房サイクルでの油戻し運転時の圧縮機回転数とフラッディング発生限界速度との関係図である。
【図５】図１に示す空気調和機における暖房サイクルでの油戻し運転時の圧力比とフラッディング発生限界速度が１．０となる圧縮機回転数との関係図である。
【符号の説明】
【００４４】
１  空気調和機
２  室外ユニット
４  室内ユニット
２１  圧縮機
２３  四方切換弁
２４  室外熱交換器
２５  暖房用室外電子膨張弁
２７  冷房用室外電子膨張弁
３４  ガス配管
３５  液配管
５０  冷媒回路
５１  低圧圧力センサ
５２  熱交温度センサ
５３  圧縮機回転信号
５４  油戻し制御部
【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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