空調裝置的制造方法
【專利摘要】一種空調裝置，在調溫器關閉條件成立的狀況下，確保壓縮機的油濃度。具備：制冷劑回路，該制冷劑回路通過將壓縮機、室內熱交換器、膨脹閥以及室外熱交換器利用制冷劑配管以供制冷劑循環的方式連接而構成；以及控制裝置，該控制裝置控制壓縮機的運轉狀態，其中，控制裝置構成為根據壓縮機的排出氣態制冷劑的溫度以及排出氣態制冷劑的壓力來推測壓縮機的內部的油濃度，在油濃度低于油濃度基準值的情況下，即便調溫器關閉條件成立也繼續進行壓縮機的運轉。
【專利說明】
空調裝置
技術領域
[0001]本實用新型涉及在調溫器關閉(thermostat off)的狀況下確保壓縮機的油濃度的空調裝置。
【背景技術】
[0002]為了對馬達軸等驅動部進行潤滑，在空調裝置的壓縮機內部封入有冷凍機油。當在壓縮機起動時吸入濕蒸氣狀態的制冷劑的情況下、或者在停止期間制冷劑溶解于冷凍機油而成為停滯(stagnat1n)狀態的情況下，冷凍機油與制冷劑混合而被稀釋。若在油濃度低的狀態下長時間持續運轉，則馬達軸等變得潤滑不充分，存在發生磨損或者熱膠著而產生故障的可能性。通常，在起動后短時間運轉后壓縮機升溫，混入冷凍機油的制冷劑蒸發而被排出，因此能夠確保運轉所需要的油濃度。
[0003]公知有檢測壓縮機內的冷凍機油的濃度，并根據其濃度適當地控制壓縮機的運轉的技術(例如參照專利文獻I)。
[0004]專利文獻I:日本特開2010 — 38503號公報
[0005]然而，當正在進行空氣調節的室內側的周圍溫度與空調裝置的設定溫度接近的情況下等、頻繁地進行調溫器關閉的條件下，在油濃度得到確保之前，壓縮機反復地停止和再起動。在該情況下，在油濃度低的狀態下持續進行反復運轉，結果，存在發生壓縮機的馬達軸等磨損或熱膠著而導致故障的可能性。
【實用新型內容】
[0006]本實用新型是為了解決上述課題而完成的，提供一種在調溫器關閉條件成立的狀況下確保壓縮機的油濃度的空調裝置。
[0007]本實用新型的技術方案I所涉及的空調裝置具備:制冷劑回路，該制冷劑回路通過將壓縮機、室內熱交換器、膨脹閥以及室外熱交換器利用制冷劑配管以供制冷劑循環的方式連接而構成；以及控制裝置，該控制裝置控制上述壓縮機的運轉狀態，其中，上述控制裝置構成為根據上述壓縮機的排出氣態制冷劑的溫度以及上述壓縮機的排出氣態制冷劑的壓力來推測上述壓縮機的內部的油濃度，在上述油濃度低于油濃度基準值的情況下，即便調溫器關閉條件成立也繼續進行上述壓縮機的運轉。
[0008]本實用新型的技術方案2所涉及的空調裝置的特征在于，在技術方案I所記載的空調裝置中，具備:旁通管，該旁通管連接上述壓縮機的排出側的制冷劑配管與上述壓縮機的吸入側的制冷劑配管；以及旁通閥，該旁通閥設置于上述旁通管的中途，上述控制裝置構成為在上述油濃度低于上述油濃度基準值的情況下，即便調溫器關閉條件成立也繼續進行上述壓縮機的運轉，并且打開上述旁通閥而進行運轉容量限制。
[0009]本實用新型的技術方案3所涉及的空調裝置的特征在于，在技術方案I或2所記載的空調裝置中，上述控制裝置構成為根據上述壓縮機的排出氣態制冷劑的溫度以及上述壓縮機的排出氣態制冷劑的壓力來計算排出氣態制冷劑的過熱度，并基于上述油濃度與上述壓縮機的排出氣態制冷劑的上述過熱度之間的預先確定的相關關系、以及所計算出的上述過熱度來推測上述油濃度。
[0010]本實用新型的技術方案4所涉及的空調裝置的特征在于，在技術方案I?3中任一項所記載的空調裝置中，上述控制裝置構成為根據上述壓縮機的排出氣態制冷劑的溫度以及上述壓縮機的排出氣態制冷劑的壓力來計算排出氣態制冷劑的過熱度，在所計算出的上述過熱度低于與上述油濃度基準值對應的過熱度基準值的情況下，即便調溫器關閉條件成立也繼續進行上述壓縮機的運轉。
[0011]本實用新型的技術方案5所涉及的空調裝置的特征在于，在技術方案I?4中任一項所記載的空調裝置中，上述控制裝置構成為對于即便上述調溫器關閉條件成立也繼續進行上述壓縮機的運轉的時間設置了上限。
[0012]根據本實用新型所涉及的空調裝置，即便調溫器關閉條件成立控制裝置也繼續進行壓縮機的運轉。由此，壓縮機被加熱，混入冷凍機油的制冷劑蒸發而排出氣態制冷劑的過熱度得以確保。因此，不會出現如下情況:在調溫器關閉條件頻繁地成立的狀況下，在潤滑差的低油濃度的狀態下長時間地反復開/關運轉。因而，在調溫器關閉條件成立的狀況下，能夠確保壓縮機的油濃度。因此，能夠提高壓縮機的可靠性。
【附圖說明】
[0013]圖1是示出本實用新型的實施方式I所涉及的空調裝置的整體結構圖。
[0014]圖2是示出本實用新型的實施方式I所涉及的空調裝置的壓縮機控制的流程圖。
[0015]圖3是示出本實用新型的實施方式I所涉及的氣態制冷劑的過熱度與冷凍機油濃度之間的關系的圖。
[0016]圖4是示出本實用新型的實施方式I所涉及的醚類冷凍機油與R410A制冷劑之間的溫度以及壓力的關系的圖。
[0017]圖5是示出本實用新型的實施方式2所涉及的空調裝置的壓縮機控制的流程圖。
[0018]附圖標記說明:
[0019]1:空調裝置；2:壓縮機;3:四通閥；4:室內熱交換器;5:膨脹閥；6:室外熱交換器；7:制冷劑配管;8:制冷劑回路;9:旁通管；10:旁通閥；11:室內機；12:室外機；13:送風機；14:室內溫度傳感器;15:送風機;16:溫度傳感器;17:壓力傳感器;18:控制裝置。
【具體實施方式】
[0020]以下，基于附圖對本實用新型的實施方式進行說明。
[0021]此外，在各圖中，標注相同的附圖標記的部分表示相同或者相當的部分，這在說明書的全文中都是相同的。
[0022]并且，說明書全文所示的構成要素的形態只不過是示例，并不限定于這些記載。
[0023]實施方式1.
[0024]圖1是示出本實用新型的實施方式I所涉及的空調裝置I的整體結構圖。
[0025]空調裝置I具備制冷劑回路8，該制冷劑回路8通過將壓縮機2、四通閥3、室內熱交換器4、膨脹閥5、室外熱交換器6以及未圖示的儲能器利用制冷劑配管7以供制冷劑循環的方式連接而構成。
[0026]另外，制冷劑回路8具備:連接壓縮機2的排出側的制冷劑配管7與壓縮機2的吸入側的制冷劑配管7的旁通管9;以及設置于旁通管9的中途的旁通閥10。
[0027]空調裝置I具備室內機11以及室外機12。
[0028]空調裝置I的室內機11具有室內熱交換器4、向室內熱交換器4吹送室內空氣的送風機13、以及膨脹閥5。
[0029 ]室內熱交換器4例如由板式熱交換器構成。
[0030]膨脹閥5對高壓制冷劑進行減壓而使之成為低壓二相制冷劑。
[0031]另外，空調裝置I的室內機11具有檢測室內溫度的室內溫度傳感器14。
[0032]空調裝置I的室外機12具有壓縮機2、四通閥3、室外熱交換器6、以及向室外熱交換器6吹送外部空氣的送風機15。
[0033]壓縮機2由可進行容量控制的變頻壓縮機等構成，吸引低溫低壓氣態制冷劑，對其進行壓縮而形成高溫高壓氣態制冷劑的狀態并排出。為了對馬達軸等驅動部進行潤滑，在壓縮機2的內部封入有冷凍機油。在冷凍機油中溶解有制冷劑。
[0034]四通閥3在制冷運轉與制熱運轉中切換在制冷劑回路8中流通的制冷劑的流通路徑。
[0035]室外熱交換器6例如由板翅片式熱交換器等構成，使制冷劑與外部空氣進行熱交換而使制冷劑蒸發。
[0036]另外，空調裝置I的室外機12在壓縮機2的表面或者排出配管具有檢測壓縮機2的排出氣態制冷劑的溫度的溫度傳感器16、以及檢測壓縮機2的排出氣態制冷劑的壓力的壓力傳感器17。
[0037]空調裝置I的室外機12具有控制裝置18，該控制裝置18擔負著包括壓縮機2、送風機13、15、旁通閥10以及四通閥3在內的促動器的驅動等空調裝置I的控制。向控制裝置18輸入有室內溫度傳感器14、溫度傳感器16以及壓力傳感器17的檢測信號。
[0038]控制裝置18由微機或者DSP(數字信號處理器:Digital Signal Processor)等構成。
[0039 ] 控制裝置18從室內溫度傳感器14取得室內溫度，若室內溫度接近設定溫度則停止壓縮機2的運轉，實施僅實施送風機13的送風的調溫器關閉。
[0040]另外，控制裝置18從溫度傳感器16取得壓縮機2的排出氣態制冷劑的溫度，從壓力傳感器17取得壓縮機2的排出氣態制冷劑的壓力，并基于這些取得值控制壓縮機2的運轉以及旁通閥10的開閉。為此，在控制裝置18存儲有與圖2的流程圖對應的程序，并存儲有圖3的設定表。
[0041]接下來，對空調裝置I的制冷運轉時的動作例進行說明。在控制裝置18將四通閥3切換為制冷運轉后的情況下，制冷劑被壓縮機2壓縮而成為高溫高壓的氣態制冷劑，并經由四通閥3流入室外熱交換器6。流入室外熱交換器6后的高溫高壓的氣態制冷劑與在室外熱交換器6中通過的室外空氣進行熱交換而散熱，成為高壓的液態制冷劑并流出。從室外熱交換器6流出后的高壓的液態制冷劑在膨脹閥5被減壓而成為低壓的氣液二相的制冷劑，并流入室內熱交換器4。流入室內熱交換器4后的氣液二相的制冷劑與在室內熱交換器4中通過的室內空氣進行熱交換，對室內空氣進行冷卻而成為低溫低壓的氣態制冷劑，并被吸入壓縮機2。
[0042]接下來，對空調裝置I的制熱運轉時的動作例進行說明。在控制裝置18將四通閥3切換為制熱運轉后的情況下，制冷劑與上述同樣被壓縮機2壓縮而成為高溫高壓的氣態制冷劑，并經由四通閥3流入室內熱交換器4。流入室內熱交換器4后的高溫高壓的氣態制冷劑與在室內熱交換器4中通過的室內空氣進行熱交換，對室內空氣進行加熱而成為高壓的液態制冷劑。從室內熱交換器4流出后的高壓的液態制冷劑在膨脹閥5被減壓而成為低壓的氣液二相的制冷劑，并流入室外熱交換器6。流入室外熱交換器6后的低壓的氣液二相的制冷劑與在室外熱交換器6中通過的室外空氣進行熱交換，成為低溫低壓的氣態制冷劑，并被吸入壓縮機2。
[0043]圖2是示出本實用新型的實施方式I所涉及的空調裝置I的壓縮機控制的流程圖。圖3是示出本實用新型的實施方式I所涉及的氣態制冷劑的過熱度與冷凍機油濃度之間的關系的圖。圖4是示出本實用新型的實施方式I所涉及的醚類冷凍機油與R410A制冷劑的溫度以及壓力的關系的圖。
[0044]基于圖2?圖4對空調裝置I的壓縮機控制進行說明。
[0045]控制裝置18在步驟SI中判斷調溫器關閉條件是否成立。
[0046]關于調溫器關閉條件，當從室內溫度傳感器14取得的室內溫度接近設定溫度時，條件成立。若實施調溫器關閉，則通常停止壓縮機2的運轉，僅實施送風機13的送風。但是，在實施方式I中，實施以下的控制。
[0047]當在步驟SI中調溫器關閉條件成立的情況下，過渡至步驟S2。當在步驟SI中調溫器關閉條件不成立的情況下，結束本程序。
[0048]控制裝置18在步驟S2中計算排出氣態制冷劑的過熱度。
[0049]排出氣態制冷劑的過熱度以如下方式計算。首先，從壓力傳感器17取得排出氣態制冷劑的壓力，并根據壓力溫度表將其飽和壓力替換讀取為溫度。接下來，從溫度傳感器16取得排出氣態制冷劑的溫度，并求出與替換讀取出的溫度之差即過熱度。
[0050]控制裝置18在步驟S3中根據在步驟S2中計算出的過熱度推測壓縮機2的內部的油濃度。
[0051]排出氣態制冷劑的過熱度與油濃度處于圖3那樣的相關關系，過熱度越高，溶解于冷凍機油的制冷劑越蒸發而壓縮機2的內部的油濃度越增加。
[0052]此處，圖3示出R410A制冷劑的過熱度與醚類冷凍機油的濃度的相關關系的一個例子。圖3的相關關系是基于圖4的物性數據制作的。
[0053]控制裝置18在步驟S4中判斷在步驟S3中推測出的壓縮機2的內部的油濃度是否低于油濃度基準值。
[0054]具體而言，控制裝置18判斷油濃度是否低于對壓縮機2的驅動部良好地進行潤滑所需要的圖3所示的70%左右。
[0055]當在步驟S4中油濃度低于油濃度基準值的情況下，過渡至步驟S5。當在步驟S4中油濃度為油濃度基準值以上的情況下，過渡至步驟S7。
[0056]控制裝置18在步驟S5中使壓縮機2繼續運轉。控制裝置18同時打開旁通閥10。
[0057]在室內側的周圍溫度與空調裝置I的設定溫度接近的情況下，反復進行調溫器關閉與調溫器打開(thermostat on)的可能性高。在這種狀況下，在無法充分確保壓縮機2內的油濃度的狀態下斷續地運轉。而且，當該狀態長時間持續的情況下，存在壓縮機2的驅動部劣化或者破損的可能性。控制裝置18通過步驟S5的處理而使壓縮機2繼續運轉，由此，壓縮機2變暖而油濃度上升，因此能夠提高壓縮機2的驅動部的潤滑性。
[0058]另外，在調溫器關閉條件成立時，在繼續進行壓縮機2的運轉的同時，打開制冷劑回路8的旁通閥10，進行制冷劑回路8的運轉容量限制，由此，降低空氣調節能力，抑制過冷或者過熱。
[0059]在步驟S5的處理之后，過渡至步驟S6。
[0060]控制裝置18在步驟S6中判斷從使壓縮機2繼續運轉起是否已經過了10分鐘。
[0061]對于將調溫器關閉推遲而繼續進行壓縮機2的運轉這一做法，擔心室內成為過冷或者過熱的狀態而舒適性惡化。因此，對于壓縮機2的運轉持續時間，設定不超過10分鐘的一定時間的上限。
[0062]當在步驟S6中判斷為已經過了10分鐘的情況下，過渡至步驟S7。當在步驟S6中判斷為尚未經過10分鐘的情況下，返回步驟S5。
[0063]控制裝置18在步驟S7中停止壓縮機2的運轉。控制裝置18同時關閉旁通閥10。
[0064]在步驟S7的處理之后，結束本程序。
[0065]實施方式2.
[0066]圖5是示出本實用新型的實施方式2所涉及的空調裝置I的壓縮機控制的流程圖。
[0067]此外，在實施方式2中，省略在實施方式I中已經說明過的重復說明。
[0068]根據圖3的相關關系，認為若過熱度為10°C以上，則油濃度超過70%左右。由此，在控制裝置18中，也可以不將過熱度轉換為油濃度，而是直接將過熱度為10°C以上這一情況作為判斷指標來決定是否繼續運轉。由此，能夠簡化控制裝置18內的計算處理。
[0069]控制裝置18在步驟S2的處理之后過渡至步驟S4a。
[0070]控制裝置18在步驟S4a中判斷在步驟S2中計算出的過熱度是否低于油濃度基準值。
[0071]具體而言，控制裝置18判斷過熱度是否低于10°C。當過熱度低于10°C的情況下，對壓縮機2的驅動部良好地進行潤滑所需要的油濃度相當于圖3所示的70%左右。
[0072]當在步驟S4a中過熱度低于過熱度基準值的情況下，過渡至步驟S5。當在步驟S4a中過熱度為過熱度基準值以上的情況下，過渡至步驟S7。
[0073]以下，與實施方式I相同。
[0074]根據以上的實施方式1、2，控制裝置18根據壓縮機2的排出氣態制冷劑的溫度以及壓縮機2的排出氣態制冷劑的壓力來推測壓縮機2的內部的油濃度，在油濃度低于油濃度基準值的情況下，即便調溫器關閉條件成立也繼續進行壓縮機2的運轉。根據該結構，壓縮機2被加熱，混入冷凍機油的制冷劑蒸發而能夠確保排出氣態制冷劑的過熱度。因此，不會出現如下情況:在調溫器關閉條件頻繁成立的狀況下，在潤滑差的低油濃度的狀態下長時間地反復進行開/關運轉。因而，在調溫器關閉條件成立的狀況下，能夠確保壓縮機2的油濃度。因此，能夠提高壓縮機2的可靠性。
[0075]控制裝置18在油濃度低于油濃度基準值的情況下，即便調溫器關閉條件成立也繼續進行壓縮機2的運轉，并且打開旁通閥10而進行運轉容量限制。根據該結構，在調溫器關閉條件成立時且繼續進行壓縮機2的運轉的情況下，能夠降低空調裝置I的空氣調節能力，抑制過冷或者過熱。
[0076]控制裝置18根據壓縮機2的排出氣態制冷劑的溫度以及壓縮機2的排出氣態制冷劑的壓力來計算排出氣態制冷劑的過熱度，并基于油濃度與壓縮機2的排出氣態制冷劑的過熱度之間的預先確定的圖3所示的相關關系、以及所計算出的過熱度來推測油濃度。根據該結構，能夠根據壓縮機2的排出氣態制冷劑的溫度以及排出氣態制冷劑的壓力來推測壓縮機2內的油濃度。
[0077]控制裝置18根據壓縮機2的排出氣態制冷劑的溫度以及壓縮機2的排出氣態制冷劑的壓力來計算排出氣態制冷劑的過熱度，在所計算出的過熱度低于與油濃度基準值對應的過熱度基準值的情況下，即便調溫器關閉條件成立也繼續進行壓縮機2的運轉。根據該結構，能夠簡化控制裝置18內的計算處理。
[0078]控制裝置18對于即便調溫器關閉條件成立也繼續進行壓縮機2的運轉的時間設置了上限。根據該結構，在調溫器關閉條件成立時且繼續進行壓縮機2的運轉的情況下，能夠抑制因繼續進行空調裝置I的運轉而導致的過冷或者過熱。
【主權項】
1.一種空調裝置，具備: 制冷劑回路，該制冷劑回路通過將壓縮機、室內熱交換器、膨脹閥以及室外熱交換器利用制冷劑配管以供制冷劑循環的方式連接而構成；以及 控制裝置，該控制裝置控制所述壓縮機的運轉狀態， 所述空調裝置的特征在于， 所述控制裝置構成為根據所述壓縮機的排出氣態制冷劑的溫度以及所述壓縮機的排出氣態制冷劑的壓力來推測所述壓縮機的內部的油濃度，在所述油濃度低于油濃度基準值的情況下，即便調溫器關閉條件成立也繼續進行所述壓縮機的運轉。2.根據權利要求1所述的空調裝置，其特征在于，具備: 旁通管，該旁通管連接所述壓縮機的排出側的制冷劑配管與所述壓縮機的吸入側的制冷劑配管；以及 旁通閥，該旁通閥設置于所述旁通管的中途， 所述控制裝置構成為在所述油濃度低于所述油濃度基準值的情況下，即便調溫器關閉條件成立也繼續進行所述壓縮機的運轉，并且打開所述旁通閥而進行運轉容量限制。3.根據權利要求1或2所述的空調裝置，其特征在于， 所述控制裝置構成為根據所述壓縮機的排出氣態制冷劑的溫度以及所述壓縮機的排出氣態制冷劑的壓力來計算排出氣態制冷劑的過熱度，并基于所述油濃度與所述壓縮機的排出氣態制冷劑的所述過熱度之間的預先確定的相關關系、以及所計算出的所述過熱度來推測所述油濃度。4.根據權利要求1或2所述的空調裝置，其特征在于， 所述控制裝置構成為根據所述壓縮機的排出氣態制冷劑的溫度以及所述壓縮機的排出氣態制冷劑的壓力來計算排出氣態制冷劑的過熱度，在所計算出的所述過熱度低于與所述油濃度基準值對應的過熱度基準值的情況下，即便調溫器關閉條件成立也繼續進行所述壓縮機的運轉。5.根據權利要求1或2所述的空調裝置，其特征在于， 所述控制裝置構成為對于即便所述調溫器關閉條件成立也繼續進行所述壓縮機的運轉的時間設置了上限。
【文檔編號】F25B49/02GK205580036SQ201620228411
【公開日】2016年9月14日
【申請日】2016年3月23日
【發明人】大手利德
【申請人】三菱電機株式會社