(57)【要約】【課題】停止側の圧縮機における冷媒の寝込みを積極的に解消できる空気調和機を提供すること。【解決手段】冷媒を用いて室内の空気を調和させる空気調和機１であって、冷媒流路に対して並列に接続された第１圧縮機９及び第２圧縮機１０と、第２圧縮機１０から第１圧縮機９へ冷媒を流すバイパス路１４と、を備え、低外気温の場合において第１圧縮機９が運転され第２圧縮機１０が停止されているとき、バイパス路１４が第２圧縮機１０から第１圧縮機９へ冷媒を流す。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒を用いて室内の空気を調和させる空気調和機であって、
冷媒流路に対して並列に接続された第１圧縮機及び第２圧縮機と、
前記第１圧縮機の上流側に接続されたアキュムレータと、
前記第２圧縮機と前記アキュムレータとを接続するバイパス路
を備え、
低外気温の場合において前記第１圧縮機が運転され前記第２圧縮機が停止されているとき、かつ、前記第２圧縮機の温度が所定時間低い状態が継続している場合に、前記バイパス路を介して前記第２圧縮機から前記アキュムレータへ冷媒が流されることを特徴とする空気調和機。
【請求項２】
低能力運転時には前記第１圧縮機のみ運転を行い、高能力運転時には前記第１圧縮機および前記第２圧縮機の運転を行うことを特徴とする請求項１に記載の空気調和機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷媒流路に対して並列に接続された第１圧縮機及び第２圧縮機を備える空気調和機に関する。
【背景技術】
【０００２】
冷媒流路に対して並列に接続された第１圧縮機及び第２圧縮機を備えるとともに、要求される能力に応じて、いずれか一方の圧縮機を単独で運転させる単独運転状態と、両方の圧縮機を同時に運転させる同時運転状態との切替えを行う空気調和機が知られている。
【０００３】
この種の空気調和機では、低外気温の状況で一方の圧縮機のみを単独運転すると、停止側の圧縮機に流入した冷媒が、外気に晒されて低温となった停止側の圧縮機やその配管に接触して液化し、停止側の圧縮機の底部に溜まる、いわゆる冷媒の寝込みが発生するおそれがある。このような冷媒の寝込みが発生すると、運転側の圧縮機で利用できる冷媒量が減少し空調効率が低下するだけでなく、再運転時に圧縮機が液冷媒を圧縮して故障するおそれがある。
【０００４】
そこで、低外気温時において一方の圧縮機のみを単独運転する際には、停止側の圧縮機の上流側に設けられる遮蔽弁を閉じることにより、停止側の圧縮機における冷媒の寝込みを抑制する空気調和機が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３６７９５１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１では、停止側の圧縮機の上流側に設けられる遮蔽弁を閉じることにより、停止側の圧縮機における冷媒の寝込みを抑制することは可能であるが、遮蔽弁を閉じる前に圧縮機の底部に溜まった液冷媒はそのまま残るので、冷媒を運転側の圧縮機に供給することは困難であった。
【０００７】
本発明は、上記の問題点に鑑みなされたものであって、停止側の圧縮機における冷媒の寝込みを解消し、冷媒を運転側の圧縮機に供給することができる空気調和機の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は上記目的を達成するために提案されたものであり、請求項１の発明は、冷媒を用いて室内の空気を調和させる空気調和機であって、冷媒流路に対して並列に接続された第１圧縮機及び第２圧縮機と、前記第２圧縮機から前記第１圧縮機へ冷媒を流すバイパス路と、を備え、低外気温の場合において前記第１圧縮機が運転され前記第２圧縮機が停止されているとき、かつ、前記第２圧縮機の温度が低い状態が所定時間継続している場合に、前記バイパス路を利用して前記第２圧縮機から前記第１圧縮機へ冷媒を流すことを特徴とする。
また、前記第１圧縮機の上流側に接続されたアキュムレータをさらに備え、前記バイパス路が前記第２圧縮機の底部から前記アキュムレータに接続されればよい。 
【０００９】
請求項２の発明は、請求項１に記載の空気調和機であって、低能力運転時には前記第１圧縮機のみ運転を行い、高能力運転時には前記第１圧縮機および前記第２圧縮機の運転を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、停止側の圧縮機における冷媒の寝込みを積極的に解消できる空気調和機の提供が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施形態に係る空気調和機の冷媒回路図である。
【図２】本発明の実施形態に係る空気調和機の圧縮部を示す図であり、（ａ）は同時運転状態の冷媒の流れを示す説明図、（ｂ）は単独運転状態の冷媒の流れを示す説明図である。
【図３】本発明の実施形態に係る空気調和機の制御構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の実施形態に係る空気調和機のバイパス制御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】
【００１２】
以下、本発明に係る好適な実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、実施形態の説明の全体を通じて同じ要素には同じ符号を付して説明する。
【００１３】
図１は、本発明の実施形態に係る空気調和機の冷媒回路図である。図１に示すように、本発明の実施形態に係る空気調和機１は、圧縮部２、四方弁３、室外熱交換器４、減圧器５、室内熱交換器６等を順次連通して構成されるヒートポンプ式の冷媒回路を備える。室外熱交換器４の近傍には室外ファン７が設けられ、室内熱交換器６の近傍には室内ファン８が設けられる。
【００１４】
図２は、本発明の実施形態に係る空気調和機の圧縮部を示す図であり、（ａ）は同時運転状態の冷媒の流れを示す説明図、（ｂ）は単独運転状態の冷媒の流れを示す説明図である。図２に示すように、圧縮部２には、冷媒流路に対して並列に接続された第１圧縮機９及び第２圧縮機１０と、第１圧縮機９の上流側に配置される第１アキュムレータ１１と、第２圧縮機１０の上流側に配置される第２アキュムレータ１２と、が設けられている。第１アキュムレータ１１、第２アキュムレータ１２は、流入する冷媒をガス冷媒と液冷媒とに分離し、ガス冷媒を下流の第１圧縮機９、第２圧縮機１０に流入させる。
【００１５】
本実施形態の空気調和機１は、低能力運転として第１圧縮機９を単独で運転させる単独運転状態（図２の（ｂ）参照）と、高能力運転として第１圧縮機９と共に第２圧縮機１０を同時に運転させる同時運転状態（図２の（ａ）参照）とを有し、要求される能力に応じて、単独運転状態と同時運転状態との切替えを行う。なお、単独運転状態では、第１圧縮機９から吐出された冷媒が第２圧縮機１０に逆流するおそれがあるので、これを防止するために第２圧縮機１０の下流には逆止弁１３が設けられている。
【００１６】
このように構成された空気調和機１では、低外気温の状況で第１圧縮機９のみを単独運転すると、停止している第２圧縮機１０に流入した冷媒が、外気に晒されて低温となった第２圧縮機１０の筐体やその配管に接触して液化し、第２圧縮機１０の底部に溜まる寝込みが発生するおそれがある。
【００１７】
本発明の実施形態に係る空気調和機１には、第２圧縮機１０から第１圧縮機９へ冷媒を流すバイパス路１４が設けられる。低外気温の場合において第１圧縮機９が運転され第２圧縮機１０が停止されているとき、バイパス路１４を介して第２圧縮機１０から第１圧縮機９へ冷媒を流すことにより、第２圧縮機１０における冷媒の寝込みを積極的に解消することができる。
【００１８】
具体的に説明すると、バイパス路１４の一端は、液冷媒が溜まる第２圧縮機１０の底部に接続される一方、バイパス路１４の他端は、第１アキュムレータ１１に接続されている。そして、第１圧縮機９のみが運転される単独運転状態では、第１アキュムレータ１１の内部圧力Ｐ１が第２圧縮機１０の内部圧力Ｐ２よりも低くなるため、低外気温の状況で第２圧縮機１０の底部に液冷媒が溜まったとしても、この液冷媒がバイパス路１４を介して第１アキュムレータ１１に流れ込み、第２圧縮機１０における冷媒の寝込みが積極的に解消される。
【００１９】
また、バイパス路１４には、バイパス路１４を連通させる開状態と、バイパス路１４を遮蔽する閉状態とに切替えられる電磁弁１５が設けられている。これにより、第１圧縮機９と第２圧縮機１０が同時に運転されているときなど、バイパス路１４を必要としない状況においては、電磁弁１５を閉状態とする。
【００２０】
つぎに、上記のような動作を実現する空気調和機１の制御構成及び制御手順について、図３及び図４を参照して説明する。
【００２１】
図３は、本発明の実施形態に係る空気調和機の制御構成を示すブロック図である。図３に示すように、空気調和機１は、前述した四方弁３、室外ファン７、室内ファン８、第１圧縮機９、第２圧縮機１０、電磁弁１５等を制御する制御部１６を備える。さらに、制御部１６には、ユーザが運転モードの切替え操作や室内設定温度の設定操作を行う操作部１７、運転モードや室内設定温度を表示する表示部１８、室内温度を検出する室内温度検出センサ１９、外気温度Ｔｓを検出する外気温検出センサ２０、圧縮機の吐出配管の温度を検出する吐出温度センサ１００等が接続されている。
【００２２】
図４は、本発明の実施形態に係る空気調和機のバイパス制御を示すフローチャートである。図４に示すように、制御部１６が実行するバイパス制御では、まず、第１圧縮機９のみが運転される単独運転状態であるか否かを判断する（Ｓ１）。この判断結果がＮＯである場合は（Ｓ１：ＮＯ）、第１圧縮機９及び第２圧縮機１０が同時に運転される同時運転状態であると判断し、バイパス路１４に設けられる電磁弁１５を閉じる（Ｓ２）。
【００２３】
一方、ステップＳ１の判断結果がＹＥＳである場合は（Ｓ１：ＹＥＳ）、外気温検出センサ２０により検出される外気温度Ｔｓがあらかじめ定められた所定の基準温度Ｔよりも低いか否かを判断する（Ｓ３）。この基準温度Ｔは、単独運転状態で第２圧縮機１０の底部に液冷媒が溜まり易い低外気温（例えば１０℃以下）の状態を判断するための閾値である。外気温検出センサ２０により検出される外気温度Ｔｓがこの基準温度Ｔを下回る場合は（Ｓ３：ＹＥＳ）、吐出温度センサ１００の検出温度Ｔｃが寝込温度Ｔｎよりも低い状態が所定時間ｔｎ継続したか否かを判断する（Ｓ４）。この寝込温度Ｔｎは、圧縮機の温度が外気温により冷やされ、冷媒が寝込む温度となっているかの状態を判断するための閾値である。吐出温度センサ１００により検出される検出温度Ｔｃがこの寝込温度Ｔｎよりも低い状態が所定時間ｔｎ以上継続している場合は（Ｓ４：ＹＥＳ）、冷媒の寝こみが発生していると判断して電磁弁１５を開く（Ｓ５）。これにより、第２圧縮機１０の底部に溜まった液冷媒がバイパス路１４を介して第１アキュムレータ１１に流れ込み、第２圧縮機１０における冷媒の寝込みが積極的に解消される。
【００２４】
一方、ステップＳ３の判断結果がＮＯである場合（Ｓ３：ＮＯ）、もしくはステップＳ４の判断結果がＮＯである場合（Ｓ４：ＮＯ）つまり、外気温検出センサ２０により検出される外気温度Ｔｓがあらかじめ定められた所定の基準温度Ｔよりも高い場合、あるいは検出温度Ｔｃが寝込温度Ｔｎよりも低い状態が所定時間ｔｎ継続していない場合、第２圧縮機１０における冷媒の寝込みは発生しないと判断し、バイパス路１４に設けられた電磁弁１５を閉じる（Ｓ２）。
【００２５】
以上に述べた本実施形態の空気調和機１によれば、冷媒流路に対して並列に接続された第１圧縮機９及び第２圧縮機１０と、第２圧縮機１０から第１圧縮機９へ冷媒を流すバイパス路１４と、を備え、低外気温の場合において第１圧縮機９が運転され第２圧縮機１０が停止されているとき、バイパス路１４が第２圧縮機１０から第１圧縮機９へ冷媒を流すので、停止側である第２圧縮機１０における冷媒の寝込みを積極的に解消し、冷媒の寝込みに起因する空調効率の低下や、第２圧縮機１０の故障を防止することができる。
【００２６】
また、本実施形態では、低能力時は第１圧縮機９のみで運転を行い、高能力時のみ第２圧縮機１０が運転するように役割が固定されているので、運転する圧縮機を入れ替えるローテーション運転を行う場合のように、複数のバイパス路１４を設けることなく、１本のバイパス路１４で冷媒の寝込みを積極的に解消することが可能になる。
【００２７】
また、本実施形態では、第１圧縮機９の上流側に接続された第１アキュムレータ１１を備え、バイパス路１４が第２圧縮機１０の底部から第１アキュムレータ１１に接続されているので、第２圧縮機１０の底部に溜まった液冷媒が第１圧縮機９に直接流入することを回避できる。
【００２８】
また、本実施形態では、バイパス路１４が電磁弁１５を有しており、第１圧縮機９と第２圧縮機１０が同時に運転されているとき、電磁弁１５が閉状態となるので、同時運転状態におけるバイパス路１４の悪影響を回避できる。
【００２９】
以上、本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形、変更が可能である。
【符号の説明】
【００３０】
１…空気調和機、２…圧縮部、３…四方弁、４…室外熱交換器、５…減圧器、６…室内熱交換器、７…室外ファン、８…室内ファン、９…第１圧縮機、１０…第２圧縮機、１１…第１アキュムレータ、１２…第２アキュムレータ、１３…逆止弁、１４…バイパス路、１５…電磁弁、１６…制御部、１７…操作部、１８…表示部、１９…室内温度検出センサ、２０…外気温検出センサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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