(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
屋外に設けられ、外気と熱交換を行う室外機と、
室内に設けられ、室内空気と熱交換を行う室内機と、
前記室外機に設けられ、冷媒を圧縮し、インバータで駆動される圧縮機と、
前記圧縮機に設けられ、該圧縮機内の圧力を検出する圧縮機圧力検出手段と、
前記圧縮機に設けられ、該圧縮機内の温度を検出する圧縮機温度検出手段と、
前記室外機に設けられ、前記外気と熱交換を行う室外熱交換器と、
前記室外熱交換器に設けられ、該室外熱交換器の温度を検出する室外熱交換器温度検出手段と、
前記室内熱交換器に設けられ、該室内熱交換器の温度を検出する室内熱交換器温度検出手段と、
前記圧縮機圧力検出手段が検出した前記圧縮機内の圧力から前記圧縮機内飽和温度を演算する手段と、
前記圧縮機内の温度と、前記圧縮機内飽和温度と、凝縮側の前記熱交換器の温度とにより前記圧縮機への前記冷媒の寝込みを判定する手段と、
運転開始時に、前記圧縮機への前記冷媒の寝込みがあると判定された場合は、前記インバータの周波数の上昇速度を下げる手段と、
を備えたことを特徴とする空気調和機。
【請求項２】
高温高圧の液冷媒を低温低圧の二相冷媒に減圧する、開度調整が可能な弁と、
運転開始時に、前記圧縮機への前記冷媒の寝込みがあると判定された場合は、前記開度調整が可能な弁の開度を、前記圧縮機への吸入冷媒の湿り度を押さえるように変更する手段と、
を備えたことを特徴とする請求項１記載の空気調和機。
【請求項３】
前記室外機に設けられ、前記室外熱交換器に送風を行う室外ファンと、
前記室内機に設けられ、前記室内熱交換器に送風を行う室内ファンと、
運転開始時に、前記圧縮機の吐出圧力を低下するように、凝縮側の前記熱交換器の前記ファンを制御する手段と、
を備えたことを特徴とする請求項２記載の空気調和機。
【請求項４】
前記圧縮機温度検出手段を前記圧縮機の外側底部に取り付けたことを特徴とする請求項１記載の空気調和機。
【請求項５】
屋外に設けられ、外気と熱交換を行う室外機と、
室内に設けられ、室内空気と熱交換を行う室内機と、
前記室外機に設けられ、冷媒を圧縮し、インバータで駆動される圧縮機と、
前記圧縮機に設けられ、該圧縮機内の温度を検出する圧縮機温度検出手段と、
前記室外機に設けられ、前記外気と熱交換を行う室外熱交換器と、
前記室外熱交換器に設けられ、該室外熱交換器の温度を検出する室外熱交換器温度検出手段と、
前記室内熱交換器に設けられ、該室内熱交換器の温度を検出する室内熱交換器温度検出手段と、
前記室内機に設けられ、前記室内熱交換器に送風を行う室内ファンと、
運転開始時、前記圧縮機内の温度と、前記室外熱交換器の温度とにより前記圧縮機への前記冷媒の寝込みを判定する手段と、
前記圧縮機への前記冷媒の寝込みがあると判定された場合は、前記インバータの周波数の上昇速度を下げる手段と、
前記圧縮機内の温度と、凝縮側熱交換器の温度とにより運転時の前記圧縮機への前記冷媒の寝込みを判定する手段と、
を備えたことを特徴とする空気調和機。
【請求項６】
高温高圧の液冷媒を低温低圧の二相冷媒に減圧する、開度調整が可能な弁と、
運転開始時に、前記圧縮機への前記冷媒の寝込みがあると判定された場合は、前記開度調整が可能な弁の開度を、前記圧縮機への吸入冷媒の湿り度を押さえるように変更する手段と、
を備えたことを特徴とする請求項５記載の空気調和機。
【請求項７】
前記室外機に設けられ、前記室外熱交換器に送風を行う室外ファンと、
前記室内機に設けられ、前記室内熱交換器に送風を行う室内ファンと、
運転開始時に、前記圧縮機の吐出圧力を低下するように、凝縮側の前記熱交換器の前記ファンを制御する手段と、
を備えたことを特徴とする請求項６記載の空気調和機。
【請求項８】
暖房運転時、前記圧縮機への前記冷媒の寝込みがあると判定された場合は、冷媒の過冷却度を演算し、この値によって前記開度調整が可能な弁の開度を制御する手段と、
を備えたことを特徴とする請求項６記載の空気調和機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、空気調和機に係わり、圧縮機の信頼性を向上させる暖房運転時の制御に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
空気調和機の運転開始時、所定時間、圧縮機の運転容量を低容量に制限した低容量運転を行うことにより、圧縮機の軸受けの損傷を抑制するようにしたものが、例えば特公昭６０−１８８９９号公報に開示されている。
【０００３】
また、運転開始時、外気温度と圧縮機の温度差から液冷媒の圧縮機への寝込みの状態を検知して、寝込みの状況が検出された場合圧縮機の起動運転のパターンを低容量運転に選択して所定時間運転する方法があった。
【０００４】
さらに、クランクケースヒータへの通電時間の長短によって寝込み状況を判断し、同様に圧縮機の起動運転のパターンを選択する方法があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来の空気調和機においては冷凍機油は冷媒と溶け合うため、圧縮機内に液冷媒が溜まり込んだ場合、冷凍機油が希釈されて圧縮機の軸受けなどの摺動部に充分な油膜が確保できず焼き付きを起こすという問題点があった。
【０００６】
また、低密度非相溶油を冷凍機油とした場合は、液冷媒の比重が冷凍機油より大きいために、圧縮機内に液冷媒が溜まり込むと上層が冷凍機油、下層が液冷媒になるため、圧縮機の摺動部には油が供給されず液冷媒のみが供給されることになり油膜ができず焼き付きを起こすという問題点があった。
【０００７】
さらに、空気調和機が長時間運転されないまま放置され、特に冬場室外機が冷えていて、室外熱交換器と圧縮機に温度差がある場合、冷媒は液で圧縮機に溜まる。この状態で通常の起動方法、即ち短時間に高い周波数で圧縮機を運転すると、圧縮機内に溜まった冷媒が摺動部に供給されるいわゆる液潤滑が行われ、潤滑不足のため焼き付きを起こし圧縮機が損傷するという問題点があった。
【０００８】
この発明は、かかる問題点を解決するためになされたもので、常に圧縮機摺動部への冷凍機油の供給を確保することにより圧縮機の損傷を防止できる空気調和機を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明に係る空気調和機は、屋外に設けられ、外気と熱交換を行う室外機と、室内に設けられ、室内空気と熱交換を行う室内機と、室外機に設けられ、冷媒を圧縮し、インバータで駆動される圧縮機と、圧縮機に設けられ、圧縮機内の圧力を検出する圧縮機圧力検出手段と、圧縮機に設けられ、圧縮機内の温度を検出する圧縮機温度検出手段と、室外機に設けられ、外気と熱交換を行う室外熱交換器と、室外熱交換器に設けられ、室外熱交換器の温度を検出する室外熱交換器温度検出手段と、室内熱交換器に設けられ、室内熱交換器の温度を検出する室内熱交換器温度検出手段と、圧縮機圧力検出手段が検出した圧縮機内の圧力から圧縮機内飽和温度を演算する手段と、圧縮機内の温度と、圧縮機内飽和温度と、凝縮側の前記熱交換器の温度とにより圧縮機への冷媒の寝込みを判定する手段と、運転開始時に、圧縮機への冷媒の寝込みがあると判定された場合は、インバータの周波数の上昇速度を下げる手段とを備えたものである。
【００１０】
請求項２の発明に係る空気調和機は、請求項１記載の空気調和機において、高温高圧の液冷媒を低温低圧の二相冷媒に減圧する、開度調整が可能な弁と、運転開始時に、圧縮機への冷媒の寝込みがあると判定された場合は、開度調整が可能な弁の開度を、圧縮機への吸入冷媒の湿り度を押さえるように変更する手段とを備えたものである。
【００１１】
請求項３の発明に係る空気調和機は、請求項２記載の空気調和機において、室外機に設けられ、室外熱交換器に送風を行う室外ファンと、室内機に設けられ、室内熱交換器に送風を行う室内ファンと、運転開始時に、圧縮機の吐出圧力を低下するように、凝縮側の熱交換器のファンを制御する手段とを備えたものである。
【００１２】
請求項４の発明に係る空気調和機は、請求項１記載の空気調和機において、圧縮機温度検出手段を圧縮機の外側底部に取り付けたものである。
【００１３】
請求項５の発明に係る空気調和機は、屋外に設けられ、外気と熱交換を行う室外機と、
室内に設けられ、室内空気と熱交換を行う室内機と、室外機に設けられ、冷媒を圧縮し、インバータで駆動される圧縮機と、圧縮機に設けられ、圧縮機内の温度を検出する圧縮機温度検出手段と、室外機に設けられ、外気と熱交換を行う室外熱交換器と、室外熱交換器に設けられ、室外熱交換器の温度を検出する室外熱交換器温度検出手段と、室内熱交換器に設けられ、室内熱交換器の温度を検出する室内熱交換器温度検出手段と、室内機に設けられ、室内熱交換器に送風を行う室内ファンと、運転開始時、圧縮機内の温度と、室外熱交換器の温度とにより圧縮機への冷媒の寝込みを判定する手段と、圧縮機への冷媒の寝込みがあると判定された場合は、インバータの周波数の上昇速度を下げる手段と、圧縮機内の温度と、凝縮側熱交換器の温度とにより運転時の圧縮機への冷媒の寝込みを判定する手段とを備えたものである。
【００１４】
請求項６の発明に係る空気調和機は、請求項５記載の空気調和機において、高温高圧の液冷媒を低温低圧の二相冷媒に減圧する、開度調整が可能な弁と、運転開始時に、圧縮機への冷媒の寝込みがあると判定された場合は、開度調整が可能な弁の開度を、圧縮機への吸入冷媒の湿り度を押さえるように変更する手段とを備えたものである。
【００１５】
請求項７の発明に係る空気調和機は、請求項６記載の空気調和機において、室外機に設けられ、室外熱交換器に送風を行う室外ファンと、室内機に設けられ、室内熱交換器に送風を行う室内ファンと、運転開始時に、圧縮機の吐出圧力を低下するように、凝縮側の熱交換器のファンを制御する手段とを備えたものである。
【００１６】
請求項８の発明に係る空気調和機は、請求項６記載の空気調和機において、暖房運転時、圧縮機への冷媒の寝込みがあると判定された場合は、冷媒の過冷却度を演算し、この値によって開度調整が可能な弁の開度を制御する手段とを備えたものである。
【００１７】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態１を図に基づいて説明する。
図１はこの発明の実施の形態１による空気調和機の冷媒回路図である。図において、１は低温低圧のガス冷媒を高温高圧のガス冷媒に圧縮する圧縮機、２は冷媒の流れを切り換える四方弁、３は冷房運転時に高温高圧ガス冷媒を高温高圧液冷媒にかえる凝縮器として動作する室外熱交換器、４は高温高圧の液冷媒を低温低圧の二相冷媒にかえる減圧器、６ａと６ｂはストップバルブ、７は冷房運転時に低温低圧の二相冷媒を低温低圧のガス冷媒にかえる蒸発器として動作する室内熱交換器、１０は室外熱交換器３に送風する室外ファン、１１は室内熱交換器７に送風する室内ファン、１２は室外熱交換器３の温度を検出する室外熱交換器温度検出手段である室外熱交換器温度検出器、１３は圧縮機１のシェル内の圧力を検出する圧縮機圧力検出手段である圧縮機圧力検出器、１４は室内熱交換器７の温度を検出する室内熱交換器温度検出手段である室内熱交換器温度検出器、１５は圧縮機１の底部に取り付けられた冷凍機油の温度を検出するサーミスタで構成された圧縮機温度検出手段である圧縮機温度検出器、１６は室内制御装置で、室外機への電源を送るためのリレー回路、冷房または暖房の運転状況、更に室内設定温度等の情報も一括して制御を行っている。１７は室外制御装置で、室内制御装置１６から送られてくる信号を元に圧縮機１の運転周波数を制御し、四方弁２の切換等も制御している。また、室外熱交換器温度検出器１２、室内熱交換器温度検出器１４、圧縮機温度検出器１５により温度を検出したり、及び圧縮機圧力検出器１３によって圧力を検出したり、検出された値を演算装置に送って演算を行なっている。また、検出された各値に基づいて圧縮機運転周波数や室外ファン回転数などの制御を行っている。
【００１８】
図３はこの発明の実施の形態１による空気調和機の圧縮機の断面図である。圧縮機内の上部にモータ、下部にシリンダを含む圧縮要素が収納され、底部に冷凍機油が封入され、この冷凍機油の温度を圧縮機温度検出器１５が検出している。また、外部にはサクションマフラが取り付けられている。圧縮機１はインバータ駆動で最大周波数１２０Ｈｚまで変速可能な圧縮機である。
また、圧縮機内は運転時高圧高温ガスで充満する高圧式のものであり、この圧力を圧縮機圧力検出器１３が測定する。
【００１９】
次に動作を説明する。
まず、冷房運転時の冷媒の流れについて説明する。
低温低圧のガス冷媒は、圧縮機１の吸入口１ｂより圧縮要素部へ吸入され、ここで高温高圧のガス冷媒に圧縮され、吐出口１ａより四方弁２に導かれる。冷房運転の場合高温高圧のガス冷媒は室外熱交換器３へ導かれ、ここでガス冷媒は液化し、この時凝縮熱を室外に放出する。更に液化した高圧の冷媒は減圧器４により低温低圧の気液二相冷媒になり室内熱交換器７へ導かれる。ここで室内の空気より熱を吸収し冷媒は蒸発し低温低圧のガス冷媒となる。こうして、室内温度は低下し、冷房運転していることになる。その後四方弁２を通り圧縮機１の吸入口１ａへ冷媒を送り込み冷凍サイクル運転を行う。
【００２０】
次に暖房運転時の冷媒の流れについて説明する。この場合四方弁２を切り換え冷媒の流れ方向を逆にすることにより、室内熱交換器７に凝縮器、室外熱交換器３に蒸発器の機能をもたすことが冷房運転時と異なり、その他の動作は同様なため説明を省略する。
【００２１】
図１で示した矢印は、実線が冷房運転時の冷媒の流れ方向を、破線は暖房時の冷媒の流れ方向を示している。
【００２２】
図２は実施の形態１の空気調和機における運転制御のフローチャート図である。ステップ２０で運転開始の信号が送られると、ステップ２１で室外制御装置１６は圧縮機圧力検出器１３、圧縮機温度検出器１５、凝縮側の熱交換器温度検出器１２または１４によりそれぞれ圧力及び温度を検出する。ステップ２２で検出された圧力及び温度値が演算装置に送られ、圧縮機圧力から圧縮機内飽和温度Ｔsat が求められる。ステップ２３で凝縮側の熱交換器温度と圧縮機内飽和温度Ｔsat と圧縮機温度とを比較して室外制御装置１６が寝込み状況を判断する。この判定により冷媒の寝込みがないと判定された場合は、ステップ２４で室外制御装置１６は室内制御装置１７から送られてくる空調負荷の検出値に従い通常の起動を行う。ステップ２３で冷媒の寝込みがあると判定された場合は、ステップ２５で圧縮機１の周波数上昇抑制起動を行う。ステップ２６で再び室外制御装置１６は圧縮機圧力検出器１３、圧縮機温度検出器１５、凝縮側の熱交換器温度検出器１２または１４によりそれぞれ圧力及び温度を検出する。ステップ２７で検出された圧力及び温度値が演算装置に送られ、圧縮機圧力から圧縮機内飽和温度Ｔsat が求められる。ステップ２８で圧縮機温度と圧縮機内飽和温度Ｔsat を比較し、判定が寝込み状況でなくなると、ステップ２９で通常の速度で周波数を上昇させ、その後は通常制御で運転される（図４参照）。
【００２３】
冷媒ＨＣＦＣ２２と、鉱油とアルキルベンゼン系（ＡＢ油）との混合油とでは、油と液冷媒が互いに溶け合う相溶の関係であり、寝込み状態が発生すると、液冷媒により冷凍機油が希釈され、圧縮機摺動部に充分な油膜ができないために、軸と軸受が摩耗したり焼き付くという現象が発生していた。
【００２４】
これに対しＨＦＣ冷媒は、現行冷媒ＨＣＦＣ２２で使用していた鉱油やＡＢ油の冷凍機油と互いに溶け合わないため、圧縮機内で液冷媒と冷凍機油は二層の状態で存在することになる。この場合、鉱油及びＡＢ系の冷凍機油は液冷媒より軽いため、圧縮機内の液冷媒が過多になると冷凍機油が液冷媒の上層に浮いた状態二なる。この状態で圧縮機が起動もしくは運転すると、圧縮機の摺動部には冷凍機油が供給されないので、圧縮機の信頼性は低下する。
【００２５】
この方法によれば、起動時の圧縮機内の温度と圧力及び室外熱交換器の温度を検出することにより、圧縮機内への液冷媒の寝込み状況を精度良く把握することができるため、寝込み起動時の保護制御を確実に実施することができ、相溶性のない冷凍機油と冷媒においても、軸受に対する負荷の急激な変動を抑えることができる。
また、寝込み状況から回避できたと判断された場合、即通常制御に移行することができるため、室温の変動などにより快適性を損ねることなく、圧縮機の軸受の損傷を防ぐことができる。
【００２６】
実施の形態２．
以下、この発明の実施の形態２を図に基づいて説明する。
図５はこの発明の実施の形態２による空気調和機の冷媒回路図である。図において、１８は開度調整可能な弁である。その他は実施の形態１と同様である。
【００２７】
実施の形態１においては寝込み状態にあると判断した場合、起動時の周波数の上昇速度を下げて圧縮機を運転することにより、圧縮機軸受に対する負荷変動量を低減できるため、油膜ができないことによる寝込み起動時の圧縮機１の損傷を防止したが、実施の形態２では絞り機構に開度調整可能な弁１８を用い、弁の開度を制御することにより暖房運転開始時の快適性を向上させたうえで圧縮機１の損傷を防止するものである。
【００２８】
図６は発明の実施の形態２の空気調和機の制御のフローチャート図である。
ステップ６０で運転開始の信号が送られると、ステップ６１で室外制御装置１６は圧縮機圧力検出器１３、圧縮機温度検出器１５、凝縮側の熱交換器温度検出器１２または１４によりそれぞれ圧力及び温度を検出する。ステップ６２で検出された圧力及び温度値が演算装置に送られ、圧縮機圧力から圧縮機内飽和温度Ｔsat が求められる。ステップ６３で凝縮側の熱交換器温度と圧縮機内飽和温度Ｔsat と圧縮機温度とを比較して室外制御装置１６が寝込み状況を判断する。この判定により冷媒の寝込みがないと判定された場合は、ステップ６４で室外制御装置１６は室内制御装置１７から送られてくる空調負荷の検出値に従い通常の起動を行う。ステップ６３で冷媒の寝込みがあると判定された場合は、ステップ６５で圧縮機１の周波数上昇抑制起動を行う。さらに、ステップ６６で開度調整が可能な弁の開度を変更する（図７参照）。ステップ６７で再び室外制御装置１６は圧縮機圧力検出器１３、圧縮機温度検出器１５によりそれぞれ圧力及び温度を検出する。ステップ６８で検出された圧力及び温度値が演算装置に送られ、圧縮機圧力から圧縮機内飽和温度Ｔsat が求められる。ステップ６９で圧縮機温度とＴsat ＋αとを比較し、判定が寝込み状況でなくなると、ステップ７０で通常の速度で周波数を上昇させ、その後は通常制御で運転される。
【００２９】
実施形態１と異なる点は寝込み状態が検出された場合、圧縮機１の起動速度のパターンを図４に示すような周波数上昇速度抑制制御に変化するだけでなく、起動時の開度調整が可能な弁１８の開度を制御方法を図７に示すように弁の開度を低く変更することにある。
【００３０】
特に、ＨＦＣ冷媒の冷凍機油としてＡＢ油を使用した場合、相溶性がなく、液冷媒と冷凍機油が二層の状態で圧縮機内に存在する。冷媒と冷凍機油が溶解して存在する場合には、モータから発生する熱や圧縮された高温高圧のガスの熱が、冷凍機油と油に溶け込んだ液冷媒に対し一様に与えられる。
【００３１】
これに対し、二層で冷凍機油が液冷媒に浮いた状態で存在する場合には、まず冷凍機油に熱が伝わり、その熱が境界面から液冷媒に一定の熱伝達率で伝わるため、同量の液冷媒が圧縮機内に存在した場合でも、液冷媒が気化し圧縮機摺動部に充分な油膜が確保できるまでの時間は、冷凍機油が液冷媒に浮いた状態で二層になっている場合のほうが長くなる可能性がある。
【００３２】
また、弁開度を絞り、蒸発圧力（圧縮機吸入室圧力）が低下して、冷凍機油が冷媒とともに圧縮室に吸入された場合は、相溶性が有る場合は冷凍機油は冷媒とともに圧縮室から持ち出され易いのに比べ、冷凍機油と冷媒とが相溶性がないないことにより吐出室での油と液冷媒の分離性が良いため冷凍機油が圧縮機から持ち出されにくくなる。
【００３３】
このため、この方法を採った場合にも、油上りを起こすこともなく、圧縮機１の吸入冷媒の湿り度を押さえることができ、圧縮機１の温度の立ち上がりを早めることができるうえ、暖房時の凝縮温度も高めることができる。このため、暖房の運転開始時の室温の上昇を早めることができるため、快適性が確保される。
【００３４】
実施の形態３．
実施の形態２の制御のように、開度調整可能な弁１８の開度を小さくしていくと吐出圧力は上昇し吸入圧力は低下する。このとき吐出圧力の上昇の速度が早い場合、熱容量の大きい圧縮機１の温度の上昇が追従できない場合がある。この場合、圧縮機内で吐出ガス冷媒が圧縮機１のシェルにより再凝縮されるため、寝込み運転からの復帰が遅れる。
【００３５】
その場合は、圧縮機内の圧力から求められた飽和温度と圧縮機の温度の関係により凝縮器側の風量をファンモータの回転速度を制御することにより上昇させて熱交換量を上げ、吐出圧力を低下させる。これによって圧縮機での吐出ガス冷媒が圧縮機のシェル部で再凝縮されることを防ぐことになり、液冷媒の寝込み状態からより早く回避することができ圧縮機の損傷を防止することができる。
【００３６】
図８はこの発明の実施の形態３の空気調和機の制御のフローチャート図である。
ステップ８０で運転開始の信号が送られると、ステップ８１で室外制御装置１６は圧縮機圧力検出器１３、圧縮機温度検出器１５、凝縮側の熱交換器温度検出器１２または１４によりそれぞれ圧力及び温度を検出する。ステップ８２で検出された圧力及び温度値が演算装置に送られ、圧縮機圧力から圧縮機内飽和温度Ｔsat が求められる。ステップ８３で凝縮側の熱交換器温度と圧縮機内飽和温度Ｔsat と圧縮機温度とを比較して室外制御装置１６が寝込み状況を判断する。この判定により冷媒の寝込みがないと判定された場合は、ステップ８４で室外制御装置１６は室内制御装置１７から送られてくる空調負荷の検出値に従い通常の起動を行う。ステップ８３で冷媒の寝込みがあると判定された場合は、ステップ８５で圧縮機１の周波数上昇速度抑制起動を行う。さらに、ステップ８６で開度調整が可能な弁の開度を変更して、液バック抑制制御を行う。ステップ８７で再び室外制御装置１６は圧縮機圧力検出器１３、圧縮機温度検出器１５によりそれぞれ圧力及び温度を検出する。ステップ８８で検出された圧力及び温度値が演算装置に送られ、圧縮機圧力から圧縮機内飽和温度Ｔsat が求められる。ステップ８９で圧縮機内温度とＴsat とを比較し、判定が寝込み状態の場合はステップ９０で凝縮側の熱交換器の風量を上昇させる。ステップ８９で圧縮機内温度とＴsat とを比較し、判定が寝込み状態でない場合はステップ９１で圧縮機温度とＴsat ＋αとを比較し、判定が寝込み状態の場合はステップ８７に戻り、判定が寝込み状況でなくなると、ステップ９２へ進み通常の速度で周波数を上昇させ、その後は通常制御で運転される。
【００３７】
実施の形態４．
実施の形態１〜３では、圧縮機内の温度を測定するため、圧縮機内に圧縮機温度検出器１５（サーミスタ）が必要で、この圧縮機温度検出器１５が故障した場合、圧縮機を交換しなければならない。図９に示すように、圧縮機温度検出器１５を圧縮機のシェルの底部に取り付けることにより、モータ等の熱ロスの影響を受けずに圧縮機内の温度を近似的に検出でき、圧縮機温度検出器１５が故障した場合にも圧縮機温度検出器１５を交換するだけで、液冷媒の寝込み状態の判断を高い精度で行うことができ、空気調和機の信頼性をより高めることができる。
【００３８】
実施の形態５．
実施の形態１では、圧縮機１に圧縮機圧力検出器１３を設け、検出された圧力から演算装置により飽和温度を演算して求めているが、室内熱交換器７及び室外熱交換器３の温度を測定することにより同様の制御を行うことができる。
【００３９】
図１０はこの発明の実施の形態５による空気調和機の制御のフローチャート図である。ステップ１００で運転開始の信号が送られると、ステップ１０１で室外制御装置１６は室外熱交換器温度検出器１２、圧縮機温度検出器１５によりそれぞれの温度を検出する。ステップ１０２で検出された室外熱交換器温度と圧縮機温度とを比較する。室外熱交換器温度＜圧縮機温度の場合は、ステップ１０３で室外制御装置１６は室内制御装置１７から送られてくる空調負荷の検出値に従い通常の起動を行う。
室外熱交換器温度＞圧縮機温度の場合は、ステップ１０４で圧縮機１の周波数上昇速度抑制起動を行う。ステップ１０５で凝縮側の熱交換器温度、圧縮機内温度を検出する。ステップ１０６で室内熱交換器温度と圧縮機温度とを比較する。凝縮側熱交換器温度＞圧縮機内温度の場合は、ステップ１０５に戻り、凝縮側熱交換器温度＜圧縮機温度の場合は、ステップ１０７に行き通常制御で運転される。
【００４０】
ここでは起動時の寝込みの判断を室外熱交換器３と圧縮機１の温度差、運転時の寝込みの判断を凝縮側熱交換器と圧縮機１の温度差により行っている点が実施の形態１と異なる点で、この方法によれば圧力から温度を演算する必要がないため、演算による誤差がなく精度の高い制御を行うことができる。
また、圧縮機内の圧力検出手段を必要としないため、部品点数を減らすことができ製造上の工作性が向上しさらに、コストの低減を計ることができる。
【００４１】
実施の形態６．
実施の形態２では、圧縮機１に圧縮機圧力検出器１３を設け、検出された圧力から演算装置により飽和温度を演算して求めているが、室内熱交換器７及び室外熱交換器３の温度を測定することにより同様の制御を行うことができる。
【００４２】
図１１はこの発明の実施の形態６による空気調和機の制御のフローチャート図である。ステップ１１０で運転開始の信号が送られると、ステップ１１１で室外制御装置１６は室外熱交換器温度検出器１２、圧縮機温度検出器１５によりそれぞれの温度を検出する。ステップ１１２で検出された室外熱交換器温度と圧縮機内温度とを比較する。室外熱交換器温度＜圧縮機温度の場合は、ステップ１１３で室外制御装置１６は室内制御装置１７から送られてくる空調負荷の検出値に従い通常の起動を行う。
室外熱交換器温度＞圧縮機温度の場合は、ステップ１１４で圧縮機１の周波数上昇速度抑制起動を行う。さらに、ステップ１１５で開度調整が可能な弁の開度を変更して、液バック抑制制御を行う。ステップ１１６で凝縮側熱交換器温度、圧縮機内温度を検出する。ステップ１１７で凝縮側熱交換器温度と圧縮機内温度とを比較する。凝縮側熱交換器温度＞圧縮機内温度の場合は、ステップ１１６に戻り、凝縮側熱交換器温度＜圧縮機温度の場合は、ステップ１１８に進み通常制御で運転される。
【００４３】
ここでは起動時の寝込みの判断を室外熱交換器３と圧縮機１の温度差、運転時の寝込みの判断を凝縮側熱交換器と圧縮機１の温度差により行っている点が実施の形態２と異なる点で、この方法によれば圧力から温度を演算する必要がないため、演算による誤差がなく精度の高い制御を行うことができる。
また、圧縮機内の圧力検出手段を必要としないため、部品点数を減らすことができ製造上の工作性が向上しさらに、コストの低減を計ることができる。
【００４４】
実施の形態７．
実施の形態３では、圧縮機１に圧縮機圧力検出器１３を設け、検出された圧力から演算装置により飽和温度を演算して求めているが、室内熱交換器７及び室外熱交換器３の温度を測定することにより同様の制御を行うことができる。
【００４５】
図１２はこの発明の実施の形態７による空気調和機の制御のフローチャート図である。ステップ１２０で運転開始の信号が送られると、ステップ１２１で室外制御装置１６は室外熱交換器温度検出器１２、圧縮機温度検出器１５によりそれぞれの温度を検出する。ステップ１２２で検出された室外熱交換器温度と圧縮機内温度とを比較する。室外熱交換器温度＜圧縮機温度の場合は、ステップ１２３で室外制御装置１６は室内制御装置１７から送られてくる空調負荷の検出値に従い通常の起動を行う。
室外熱交換器温度＞圧縮機温度の場合は、ステップ１２４で圧縮機１の周波数上昇速度抑制起動を行う。さらに、ステップ１２５で開度調整が可能な弁の開度を変更して、液バック抑制制御を行う。ステップ１２６で凝縮側熱交換器温度、圧縮機内温度を検出する。ステップ１２７で凝縮側熱交換器温度と圧縮機内温度とを比較する。凝縮側熱交換器温度＞圧縮機温度の場合は、ステップ１２８で凝縮側の風量を上昇させる。凝縮側熱交換器温度＜圧縮機内温度の場合は、ステップ１２９で凝縮側熱交換器温度＋αと圧縮機内温度を比較する。凝縮側熱交換器温度＋α＜圧縮機内温度の場合はステップ１３０に進み通常制御で運転される。凝縮側熱交換器温度＋α＞圧縮機温度の場合はステップ１２６に戻る。
【００４６】
ここでは起動時の寝込みの判断を室外熱交換器３と圧縮機１の温度差、運転時の寝込みの判断を室内熱交換器７と圧縮機１の温度差により行っている点が実施の形態３と異なる点で、この方法によれば圧力から温度を演算する必要がないため、演算による誤差がなく精度の高い制御を行うことができる。
また、圧縮機内の圧力検出手段を必要としないため、部品点数を減らすことができ製造上の工作性が向上しさらに、コストの低減を計ることができる。
【００４７】
実施の形態８．
実施形態７では暖房運転時に開度の制御可能な弁１８を用いファン回転数の制御を行うことにより圧縮機内の液冷媒の寝込み状態をより早く回避することができたが、冷媒の過冷却度を演算し、この値によって開度の制御可能な弁１８の開度に一定の制限を設けることにより、相溶性の低いもしくは無い油が持ち出された場合もしくは持ち出されていた場合にも、液管部への冷凍機油の滞留による油戻りの悪化等を起こすことなく圧縮機１の軸受の損傷に対する信頼性を向上させることができる。
【００４８】
【発明の効果】
請求項１の発明に係る空気調和機は、圧縮機への液冷媒の寝込みを圧縮機温度と室外熱交換器との温度差、または圧縮機温度と圧縮機内の圧力に対する飽和温度との差により判断することにより、圧縮機内に寝込んでいることを確実に判断することができる。圧縮機への冷媒の寝込みがあると判定された場合は、運転開始時、インバータの周波数の上昇速度を下げるように制御するので、圧縮機の軸受に対する負荷の急激な変動を押さえることができ、また、寝込み状態から回避できたと判断した場合、即通常制御に移行するため、空気調和機の快適性を損ねることなく、圧縮機の軸受の損傷を防ぐことができる。
【００４９】
請求項２の発明に係る空気調和機は、寝込み状態が検出された場合、圧縮機の起動速度のパターンを変化するだけでなく、開度調整が可能な弁の開度を変更することにより、圧縮機の吸入冷媒の湿り度を押さえることができ、圧縮機の温度の立ち上がりを早めることができるうえ、暖房時の凝縮温度も高めることができる。このため、暖房の運転開始時の室温の上昇を早めることができ、快適性が確保される。
【００５０】
請求項３の発明に係る空気調和機は、凝縮器側のファンの速度を制御することにより吐出圧力を低下させて、圧縮機内での冷媒の再凝縮を抑制して液冷媒の寝込み状態からより早く回避することにより圧縮機の損傷を防止することができる。
【００５１】
請求項４の発明に係る空気調和機は、圧縮機温度検出器が故障した場合にも圧縮機温度検出器を交換するだけで、液冷媒の寝込み状態の判断を高い精度で行うことができ、空気調和機の信頼性をより高めることができる。
【００５２】
請求項５〜７の発明に係る空気調和機は、圧力から温度を演算する必要がないため、演算による誤差がなく精度の高い制御を行うことができる。
また、圧縮機内の圧力検出手段を必要としないため、部品点数を減らすことができ製造上の工作性が向上しさらに、コストの低減を計ることができる。
【００５３】
請求項８の発明に係る空気調和機は、冷媒の過冷却度を演算し、この値によって開度の制御可能な弁の開度に一定の制限を設けることにより、相溶性の低いもしくは無い油が持ち出された場合もしくは持ち出されていた場合にも、液管部への冷凍機油の滞留による油戻りの悪化等を起こすことなく圧縮機の軸受の損傷に対する信頼性を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の実施の形態１による空気調和機の冷媒回路図である。
【図２】  この発明の実施の形態１による空気調和機の制御を示すフローチャート図である。
【図３】  この発明の実施の形態１による空気調和機の圧縮機の概略を示す断面図である。
【図４】  この発明の実施の形態１による空気調和機の圧縮機の起動制御パターン図である。
【図５】  この発明の実施の形態２による空気調和機の冷媒回路図である。
【図６】  この発明の実施の形態２による空気調和機の運転制御を示すフローチャート図である。
【図７】  この発明の実施の形態２による空気調和機の開度調整可能な弁の開度を示す制御パターン図である。
【図８】  この発明の実施の形態３による空気調和機の運転制御を示すフローチャート図である。
【図９】  この発明の実施の形態４による空気調和機の圧縮機の概略を示す断面図である。
【図１０】  この発明の実施の形態５による空気調和機の運転制御を示すフローチャート図である。
【図１１】  この発明の実施の形態６による空気調和機の運転制御を示すフローチャート図である。
【図１２】  この発明の実施の形態７による空気調和機の運転制御を示すフローチャート図である。
【符号の説明】
１  圧縮機、２  四方弁、３  室外熱交換器、４  減圧器、７  室内熱交換器、１０  室外ファン、１１  室内ファン、１２  室外熱交換器温度検出器、１３圧縮機圧力検出器、１４  室内熱交換器温度検出器、１５  圧縮機温度検出器、１８  開度調整可能な弁。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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