特許 6384172 空気調和機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6384172

(24)【登録日】2018年8月17日

(45)【発行日】2018年9月5日

(54)【発明の名称】空気調和機

(51)【国際特許分類】

   F25B 1/00 20060101AFI20180827BHJP

   F25B 41/00 20060101ALI20180827BHJP

   F25B 43/00 20060101ALI20180827BHJP

【ＦＩ】

   F25B1/00 385Z

   F25B41/00 F

   F25B1/00 351S

   F25B43/00 E

【請求項の数】4

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2014-149658(P2014-149658)

(22)【出願日】2014年7月23日

(65)【公開番号】特開2016-23888(P2016-23888A)

(43)【公開日】2016年2月8日

【審査請求日】2017年5月31日

(73)【特許権者】

【識別番号】000006611

【氏名又は名称】株式会社富士通ゼネラル

(72)【発明者】

【氏名】速水 洋輝

(72)【発明者】

【氏名】渡辺 政利

【審査官】 石黒 雄一

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００２−１６２１２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭４９−０５４９４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６４−０１４５５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１４／１８４９３１（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ２５Ｂ １／００

Ｆ２５Ｂ １３／００

Ｆ２５Ｂ ４１／００

Ｆ２５Ｂ ４３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

圧縮機と、凝縮器と、膨張弁と、蒸発器とが冷媒配管を介して接続される冷媒回路と、
前記蒸発器と前記圧縮機との間の前記冷媒配管に接続管を介して接続された冷媒貯留部と、を備えた空気調和機において、
前記冷媒貯留部は、内部に冷媒との相溶性を有する冷凍機油が貯留されており、
前記冷媒貯留部の熱容量は、前記圧縮機よりも大きいか、若しくは等しいことを特徴とした空気調和機。

【請求項2】

前記圧縮機の内部には、潤滑油が貯留されており、
前記冷凍機油の相溶性は、前記潤滑油よりも高いか、若しくは等しいことを特徴とした請求項１に記載の空気調和機。

【請求項3】

前記接続管は、重力に反する方向に立ちあげた立ち上がり部を有していることを特徴とした請求項１又は２に記載の空気調和機。

【請求項4】

前記空気調和機は、圧縮機から吐出される冷媒の温度を検出する吐出温度検出手段を有し、前記接続管は、電磁開閉弁が設けられており、前記電磁開閉弁は、圧縮機起動時に閉じて、前記吐出温度検出手段の検出値が所定値以上となったら開くように制御されることを特徴とした請求項１ないし３のいずれかに記載の空気調和機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は空気調和機に関し、特に、低外気温度下における圧縮機停止後の圧縮機内部での冷媒の寝込みの抑制に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来の空気調和機においては、外気温度が低い環境下で長時間停止した状態だと、圧縮機の内部の潤滑油と接している冷媒が潤滑油に溶け込む。これを冷媒の圧縮機内での寝込みと呼ぶ。この寝込み状態が発生することによって、圧縮機の起動時に圧縮機の内部の潤滑油が希釈されているため、潤滑不良の問題が発生する。この寝込み状態を防止することを目的として、停止中の圧縮機を加熱し潤滑油の内部の冷媒を気化させるためにヒーター等が設置される場合があるが、この場合、ヒーターを動作させるために空気調和機の待機電力が増加するという問題が発生する。さらに、電源が遮断された場合にはこの手段は使用できない。そのため、節電目的でエアコンを使用しない時期にコンセントを抜いていた場合は、コンセントを再挿入後はすぐに運転させず通電状態で待機させる必要があった。

【0003】

その他、潤滑油への冷媒の溶け込みを抑制するものとして、圧縮機の停止時に冷媒をレシーバタンク、室内熱交換器及び室外熱交換器に収容する空気調和装置の運転制御装置（例えば、特許文献１参照）が提案されている。

【0004】

しかしながら、特許文献１においては、空気調和機の運転停止時に圧縮機を運転させることにより所定の箇所に冷媒を収容しているため、空気調和機が運転停止中にもかかわらず電力消費してしまう。さらに、冷媒を所定の箇所に収容するためには停止中に冷媒回路の内部において圧力差が大きい状態を保持しなければならず冷媒回路部品に過度な負荷がかかる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１１−８９７３７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

本発明は、上記のような問題を解決するためになされたもので、電気的手段を用いずに圧縮機内で潤滑油へ溶け込む冷媒の量を抑制することで空気調和機の運転停止時の待機電力を抑えることができる空気調和機を得ることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記した課題を解決するため、本発明の空気調和機は、圧縮機と、凝縮器と、膨張弁と、蒸発器とが冷媒配管を介して接続される冷媒回路と、前記蒸発器と前記圧縮機との間の前記冷媒配管に接続管を介して接続された冷媒貯留部と、を備えた空気調和機において、前記冷媒貯留部は、内部に冷媒との相溶性を有する冷凍機油が貯留されていることを特徴としている。

【0008】

本発明の好ましい態様によると、前記圧縮機の内部には、潤滑油が貯留されており、前記冷凍機油の相溶性は、前記潤滑油よりも高いか、若しくは等しいことを特徴としている。

【0009】

さらに、本発明の好ましい態様によると、前記冷媒貯留部の熱容量は、前記圧縮機よりも大きいか、若しくは等しいことを特徴としている。

【0010】

さらに、本発明の好ましい態様によると、前記接続管は、重力に反する方向に立ちあげた立ち上がり部を有していることを特徴としている。

【0011】

さらに、本発明の好ましい態様によると、前記空気調和機は圧縮機から吐出される冷媒の温度を検出する吐出温度検出手段を有し、前記接続管は、電磁開閉弁が設けられており、前記電磁開閉弁は、圧縮機起動時に閉じて、前記吐出温度検出手段の検出値が所定値以上となったら開くように制御されることを特徴としている。

【発明の効果】

【0012】

本発明によれば、冷媒回路中に冷媒貯留部を設け、冷媒貯留部の内部に冷媒との相溶性を有する冷凍機油を貯留させ、電気的手段を用いずに空気調和機の運転停止中に当該冷媒貯留部の内部の冷媒との相溶性を有する冷凍機油に冷媒を寝込ませることで圧縮機の内部の潤滑油へ溶け込む冷媒の量を抑制し、空気調和機の運転停止時の待機電力を抑えることができる空気調和機を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明の空気調和機が備える冷凍サイクルを示す模式図。

【図2】本発明の空気調和機における運転停止後の圧縮機と冷媒貯留部との容器温度及び冷媒の寝込み量を説明するためのグラフ。

【図3】本発明の空気調和機における冷媒貯留部を示す断面図。

【図4】本発明の第１の実施形態の空気調和機における冷媒貯留部を示す要部斜視図。

【図5】本発明の第２の実施形態の空気調和機における冷媒貯留部を示す要部斜視図。

【図6】本発明の第２の実施形態の空気調和機における起動時の電磁弁の制御を説明するためのフローチャート。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、本発明の実施の形態を、添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、本発明は以下の実施形態に限定されることはなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々変形することが可能である。

【実施例】

【0015】

図１に示すように、本実施例における空気調和機１は、屋外に設置される室外機２と、室外機２に液管４およびガス管５で接続された室内機３とを備えている。詳細には、液管４は、一端が室外機２の閉鎖弁２５に、他端が室内機３の液管接続部３４に接続されている。また、ガス管５は、一端が室外機２の閉鎖弁２６に、他端が室内機３のガス管接続部３５に接続されている。以上により、空気調和機１の冷媒回路１０が構成されている。

【0016】

まずは、室外機２について説明する。室外機２は、圧縮機２０と、四方弁２２と、室外熱交換器２３と、液管４の一端が接続された閉鎖弁２５と、ガス管５の一端が接続された閉鎖弁２６と、アキュムレータ２１と、室外ファン２４と、膨張弁２７と、冷媒貯留部２８とを備えている。そして、室外ファン２４を除くこれら各装置が以下で詳述するように各冷媒配管で接続されて、冷媒回路１０の一部をなす室外機冷媒回路１０ａを構成している。

【0017】

圧縮機２０は、図示しないインバータにより回転数が制御される図示しないモータによって駆動されることで、運転能力を可変できる能力可変型圧縮機である。圧縮機２０の冷媒吐出側は、四方弁２２のポートａに吐出管６１で接続されており、また、圧縮機２０の冷媒吸入側は、アキュムレータ２１の冷媒流出側に吸入管６６で接続されている。

【0018】

四方弁２２は、冷媒の流れる方向を切り換えるための弁であり、ａ、ｂ、ｃ、ｄの４つのポートを備えている。ポートａは、上述したように圧縮機２０の冷媒吐出側に吐出管６１で接続されている。ポートｂは、室外熱交換器２３の一方の冷媒出入口と冷媒配管６２で接続されている。ポートｃは、アキュムレータ２１の冷媒流入側と冷媒配管６５で接続されている。そして、ポートｄは、閉鎖弁２６と室外機ガス管６４で接続されている。

【0019】

室外熱交換器２３は、冷媒と、後述する室外ファン２４の回転により室外機２内部に取り込まれた外気とを熱交換させるものである。室外熱交換器２３の一方の冷媒出入口は、上述したように四方弁２２のポートｂに冷媒配管６２で接続され、他方の冷媒出入口は室外機液管６３で閉鎖弁２５に接続されている。室外熱交換器２３は、室内機３が冷房運転を行う場合は凝縮器として機能し、室内機３が暖房運転を行う場合は凝縮器として機能する。

【0020】

膨張弁２７は、室外機液管６３に設けられた電子膨張弁である。膨張弁２７は冷媒回路１０の内部の冷媒循環量を調節するために制御される。冷媒循環量を調節することで冷房・暖房能力を調整し、且つ、圧縮機２０の適正な冷媒吸入状態を保っている。これによって、蒸発器（暖房時は室外熱交換器２３、冷房時は室内熱交換器３１）の熱交換効率及び圧縮機２０の信頼性を向上させることができる。

【0021】

冷媒貯留部２８は、アキュムレータの冷媒流入側と四方弁２２のポートｃとを接続する冷媒配管６５に接続管６７を介して接続された冷媒容器である。
冷媒貯留部２８は、冷媒を貯留できる密閉容器であって圧縮機２０よりも大きいか、もしくは等しい熱容量を有する。冷媒貯留部２８の内部には、後述する冷凍機油２８ｂが貯留されている。

【0022】

室外ファン２４は樹脂材で形成されており、室外熱交換器２３の近傍に配置されている。室外ファン２４は、図示しないファンモータによって回転することで図示しない吸込口から室外機２内部へ外気を取り込み、室外熱交換器２３において冷媒と熱交換した外気を図示しない吹出口から室外機２外部へ放出する。

【0023】

アキュムレータ２１は、上述したように、冷媒流入側が四方弁２２のポートｃと冷媒配管６５で接続され、冷媒流出側が圧縮機２０の冷媒吸入側と吸入管６６で接続されている。アキュムレータ２１は、冷媒配管６５からアキュムレータ２１内部に流入した冷媒をガス冷媒と液冷媒とに分離してガス冷媒のみを圧縮機２０に吸入させる。

【0024】

以上説明した構成の他に、室外機２には各種のセンサが設けられている。図１に示すように、吐出管６１には、圧縮機２０から吐出される冷媒の温度を検出する手段である吐出温度センサ７３が設けられている。

【0025】

室外気液管６３には、室外熱交換器２３から流出、または、室外熱交換器２３に流入する冷媒の温度を検知するための室外機液側温度センサ７５が設けられている。また、室外熱交換器２３には、室外熱交換器２３を通過する冷媒の温度を検出する室外熱交温度センサ７４が設けられている。そして、室外機２の図示しない吸込口付近には、室外機２の内部に流入する外気の温度、すなわち外気温度を検出する外気温度センサ７６が備えられている。

【0026】

また、室外機２には、室外機制御手段１００が備えられている。室外機制御手段１００は、室外機２の図示しない電装品箱に格納されている制御基板に搭載されている。

【0027】

室外機制御手段１００は、前述した室外機２の各種センサでの検出結果や室内機３から送信される制御信号に基づいて、圧縮機２０や室外ファン２４の駆動制御を行う。さらには、四方弁２２の切り換え制御を行う。

【0028】

次に、図１を用いて、室内機３について説明する。室内機３は、室内熱交換器３１と、液管４の他端が接続された液管接続部３４と、ガス管５の他端が接続されたガス管接続部３５と、室内ファン３３とを備えている。そして、室内ファン３３を除くこれら各装置が以下で詳述するように各冷媒配管で相互に接続されて、冷媒回路１０の一部をなす室内機冷媒回路１０ｂを構成している。

【0029】

室内熱交換器３１は、冷媒と後述する室内ファン３３により図示しない吸込口から室内機３内部に取り込まれた室内空気とを熱交換させるものであり、一方の冷媒出入口が液管接続部３４に室内機液管６８で接続され、他方の冷媒出入口がガス管接続部３５に室内機ガス管６９で接続されている。室内熱交換器３１は、室内機３が冷房運転を行う場合は蒸発器として機能し、室内機３が暖房運転を行う場合は凝縮器として機能する。なお、液管接続部３４やガス管接続部３５では、各冷媒配管が溶接やフレアナット等により接続されている。

【0030】

室内ファン３３は樹脂材で形成されており、室内熱交換器３１の近傍に配置されている。室内ファン３１は、図示しないファンモータによって回転することで、図示しない吸込口から室内機３の内部に室内空気を取り込み、室内熱交換器３１において冷媒と熱交換した室内空気を図示しない吹出口から室内へ吹き出す。

【0031】

以上説明した構成の他に、室内機３には各種のセンサが設けられている。室内熱交換器３１には、室内熱交換器３１を通過する冷媒の温度を検出する室内熱交温度センサ７８が設けられている。そして、室内機３の図示しない吸込口付近には、室内機３の内部に流入する室内空気の温度、すなわち室内温度を検出する室内温度センサ７９が備えられている。

【0032】

次に、本実施形態における空気調和機１の空調運転時の冷媒回路１０における冷媒の流れや各部の動作について、図１を用いて説明する。なお、以下の説明では、室内機３が暖房運転を行う場合について説明し、冷房運転を行う場合については詳細な説明を省略する。また、図１における矢印は暖房運転時の冷媒の流れを示している。

【0033】

図１に示すように、室内機３が暖房運転を行う場合、室外機制御手段１００は、四方弁２２を実線で示す状態、すなわち、四方弁２２のポートａとポートｄとが連通するよう、また、ポートｂとポートｃとが連通するよう、切り換える。これにより、室外熱交換器２３が蒸発器として機能するとともに、室内熱交換器３１が凝縮器として機能する。

【0034】

圧縮機２０から吐出された高圧の冷媒は、吐出管６１を流れて四方弁２２に流入し、四方弁２２から室外機ガス管６４を流れて閉鎖弁２６を介してガス管５に流入する。ガス管５を流れた冷媒はガス管接続部３５を介して室内機３の室内機ガス管６９に流入する。室内機ガス管６９を流れた冷媒は、室内熱交換器３１に流入し、室内ファン３３の回転により室内機３内部に取り込まれた室内空気と熱交換を行って凝縮する。このように、室内熱交換器３１が凝縮器として機能し、室内熱交換器３１で冷媒と熱交換を行い加熱された室内空気が図示しない吹出口から室の内部に吹き出されることによって、室内機３が設置された室の内部の暖房が行われる。室内熱交換器３１から流出した冷媒は室内機液管６８を流れ、液管接続部３４を介して液管４に流入する。

【0035】

液管４を流れて閉鎖弁２５を介して室外機２に流入した冷媒は、室外機液管６３に設けられた膨張弁２７に流入する。この時、膨張弁２７を通過した冷媒は、減圧されて低圧の冷媒となる。膨張弁２７を通過した冷媒はその後、室外熱交換器２３に流入する。室外熱交換器２３に流入した冷媒は、室外ファン２４の回転により室外機２内部に取り込まれた外気と熱交換を行って蒸発する。室外熱交換器２３から流出した冷媒は、順に冷媒配管６２、四方弁２２、冷媒配管６５、アキュムレータ２１、吸入管６６を流れ、圧縮機２０に吸入されて再び圧縮される。以上説明したように冷媒回路１０を冷媒が循環することで、空気調和機１の暖房運転が行われる。

【0036】

なお、室内機３が冷房運転を行う場合、室外機制御手段１００は、四方弁２２が破線で示す状態、すなわち、四方弁２２のポートａとポートｂとが連通するよう、また、ポートｃとポートｄとが連通するよう、切り換える。これにより、室外熱交換器２３が凝縮器として機能するとともに、室内熱交換器３１が蒸発器として機能する。

【0037】

次に、低外気温度下での空気調和機１の運転停止後において冷媒回路１０中の冷媒が冷媒貯留部２８に貯留される動作について詳細に説明する。

【0038】

図２（１）は、低外気温度下での空気調和機１の運転停止後における圧縮機２０の容器温度Ｔｃと冷媒貯留部２８の容器温度Ｔｒとの経時的な変化を表すグラフである。上述したように、圧縮機２０は運転中常に高温高圧の冷媒が内部を流通しているため、空気調和機１の運転停止直後の圧縮機２０容器温度Ｔｃは高温となっている。これに対し、空気調和機１の運転停止直後の冷媒貯留部２８の容器温度Ｔｒは外気温度か、若しくは外気温度よりやや低い温度となっている。これは、圧縮機２０動作中は冷媒配管６５の内部の冷媒は圧縮機２０に吸い込まれるため冷媒が冷媒配管６５から接続管６７を介して冷媒貯留部２８内へ流入することは少なく、また、もし流入したとしても冷媒貯留部２８が接続管６７を介して接続される冷媒配管６５は運転中常に低温低圧の冷媒が内部を流通しているためである。このように、空気調和装置１の運転停止直後の圧縮機２０の容器温度Ｔｃと冷媒貯留部２８の容器温度Ｔｒとの間には温度差が生じており、その後時間の経過とともに空気調和機１の運転停止後は圧縮機２０の容器温度Ｔｒが外気温度に近づくように変化する。

【0039】

図２（２）は、低外気温度下での空気調和機１の運転停止後における圧縮機２０の内部の潤滑油に溶け込んだ冷媒の量Ｘｃと冷媒貯留部２８の内部の冷凍機油２８ｂに溶け込んだ冷媒の量Ｘｒとの経時的な変化を表すグラフである。潤滑油と冷凍機油２８ｂは、冷媒との相溶性が高いものを用いているので、空気調和装置１の運転停止直後から冷媒回路１０中の冷媒は潤滑油と冷凍機油２８ｂに溶け込んでいくため、圧縮機２０の内部の冷媒量Ｘｃと冷媒貯留部２８の内部の冷媒量Ｘｒとは増加していく。ただし、圧縮機２０の内部の冷媒量Ｘｃより冷媒貯留部２８の内部の冷媒量Ｘｒの方が先に多く増加していく。これは、図２（１）に示す圧縮機２０の容器温度Ｔｃと冷媒貯留部２８の容器温度Ｔｒとが関連している。

【0040】

冷媒が液化する、または、潤滑油または冷凍機油２８ｂに溶け込みやすくなる条件は一般的に冷媒の温度が低い場合や、圧力が高い場合である。空気調和機１の運転停止直後の圧縮機２０の内部の冷媒は、図２（１）に示す圧縮機２０の容器温度Ｔｃと同様に高温となっており、また、圧力は高圧となっている。その後、圧力は時間の経過とともに冷媒回路１０全体が均圧となるように圧縮機２０等の高圧側から膨張弁６３より下流の冷媒貯留部２８等が設けられた低圧側へ冷媒を流出する。その結果、圧縮機２０の内部の冷媒の圧力が低下する。一方、圧縮機２０容器は冷媒配管や熱交換器に比べて熱容量が大きいため、温度は冷媒配管や熱交換器に比べて緩やかに低下していく。よって、圧縮機２０の容器温度Ｔｃが外気温度付近まで冷やされるには時間を要し、その結果、圧縮機２０内で冷媒が液化する、または、潤滑油に溶け込むまで時間を要する。

【0041】

空気調和機１の運転停止直後の冷媒貯留部２８の内部の冷媒は、図２（１）に示す冷媒貯留部２８の容器温度Ｔｒと同様に低温となっており、また、圧力は圧縮機２０の吸入側に設けられているため低圧となっている。その後、圧力は時間の経過とともに冷媒回路１０全体が均圧となるように圧縮機２０等の高圧側から膨張弁６３より下流側の冷媒貯留部２８等が設けられた低圧側へ冷媒が流入する。その結果、冷媒貯留部２８の内部の冷媒の圧力は上昇する。一方、冷媒貯留部２８容器は冷媒配管や熱交換器に比べて熱容量が大きいため、高圧側から外気温度よりも高い冷媒が流入しても冷媒貯留部２８容器の温度上昇は冷媒配管や熱交換器に比べて少ない。よって、冷媒貯留部２８の容器温度Ｔｒ及び冷媒貯留部２８の内部の冷媒は低温を保ち、冷媒貯留部２８の内部の圧力は上述した均圧工程によって上昇する。その結果、圧縮機２０の内部よりも短い時間で冷媒貯留部２８の内部の冷媒が液化する、または、冷凍機油２８ｂに溶け込み始め、溶け込む量も圧縮機２０の内部より多い。このとき、冷媒貯留部２８容器の熱容量が圧縮機２０容器の熱容量よりも大きくなるようにすることが望ましい。冷媒貯留部２８容器の熱容量を圧縮機２０容器の熱容量よりも大きくすると、空気調和機１の運転停止時に冷媒貯留部２８が冷媒回路１０に含まれる全ての構成部品の中で一番低温となる条件を発生させ易くなる。冷媒は温度が低い場所に集まり寝込むので、上記によれば冷媒貯留部２８容器の内部に寝込む冷媒量を圧縮機２０容器の内部に寝込む冷媒量に比べ相対的に多くすることができる。

【0042】

上述したように、冷媒貯留部２８を熱容量の大きい容器とし、低圧側となる吸入側に配置することで、冷媒回路１０内で一番先に冷媒が溜まりやすい条件になるため、低外気温度下で長時間停止した時に冷媒が一番多く寝込む箇所は冷媒貯留部２８となる。よって、従来圧縮機の内部に寝込んでいた冷媒の一部を冷媒貯留部２８の内部に寝込ませることができ、圧縮機２０起動時の潤滑不良や吐油量の増大を抑制することができる。また、従来の様に電気的手段を用いていないので、空気調和機１の運転停止時の待機電力を抑えることができる。

【0043】

なお、上述したように潤滑油と冷凍機油２８ｂは、冷媒との相溶性が高いものを用いており、空気調和装置１の運転停止直後から冷媒回路１０中の冷媒は潤滑油と冷凍機油２８ｂに溶け込んでいくため、圧縮機２０の内部の冷媒量Ｘｃと冷媒貯留部２８の内部の冷媒量Ｘｒとは増加していくが、このとき、冷凍機油２８ｂを潤滑油よりも相溶性が高いものにすることで、冷媒貯留部２８の内部の冷媒量Ｘｒを増加させ、圧縮機２０の内部の冷媒量Ｘｃを減少させることができる。

【0044】

次に、低外気温度下での空気調和機１の起動時において冷媒貯留部２８の内部に貯留された冷媒を冷媒回路１０へ供給する際の動作について詳細に説明する。

【0045】

空気調和機１の起動直後は室外機冷媒回路１０ａは外気によって冷やされているため低温となっている。その後、冷媒貯留部２８等が設けられた圧縮機２０の吸入側は、圧縮機２０によって冷媒が吸い込まれるため圧力が低下していく。圧力が低下することで冷媒貯留部２８の内部において冷凍機油２８ｂに溶け込んでいた冷媒が気化し冷媒回路１０内へ供給される。

【0046】

次に、冷媒貯留部２８の構造について説明する。冷媒貯留部２８は、上述したようにアキュムレータ２１の冷媒流入側と四方弁２２のポートｃとを接続する冷媒配管６５に接続管６７を介して接続されている。密閉容器２８ａの内部に冷凍機油２８ｂが所定量封入されている。密閉容器２８ａの大きさは冷媒回路１０に充填された冷媒が全て貯留できる大きさとしている。また、接続管６７の容器内端部６７ａは常時油面に接触しない高さとしている。これは、冷媒貯留部２８内で冷凍機油２８ｂに溶け込んだ冷媒を冷媒回路１０へ供給する際に端部６７ａが油面に触れていると、冷凍機油２８ｂが冷媒回路１０へ流出してしまうからである。

【0047】

また、接続管６７には冷媒貯留部２８の内部の冷凍機油２８ｂが冷媒回路１０へ流出しないように重力に反する方向に立ちあげた立ち上がり部６７ｂが設けられている。冷媒貯留部２８内で冷凍機油２８ｂに溶け込んだ冷媒を冷媒回路１０へ供給する際、冷媒貯留部２８内で気化した冷媒は接続管６７を介して冷媒回路１０へ流入するが、微量の冷凍機油２８ｂを含んでいるため、立ち上がり部６７ｂを通過させることにより重力の影響で冷媒の流れに逆らって冷媒貯留部２８の内部に冷凍機油２８ｂが集まるようにしている。また、これは空気調和機１の運転停止後において冷媒回路１０中の冷媒が冷媒貯留部２８に貯留される際に、冷媒に微量に含まれた圧縮機２０の内部の潤滑油が冷媒貯留部２８の内部に流入することを抑制する効果も有している。

【0048】

以上、本実施形態によれば、アキュムレータ２１の冷媒流入側に接続管６７を介して接続され、内部に冷凍機油２８ｂを封入している冷媒貯留部２８を設けることで、空気調和機１の運転停止後に冷媒回路１０中の冷媒の一部を冷媒貯留部２８の内部に寝込ませることができるので、圧縮機２０起動時の潤滑不良や吐油量の増大を抑制することができる。また、従来の様に電気的手段を用いていないので、空気調和機１の運転停止時の待機電力を抑えることができる。

【0049】

次に、本発明に係る空気調和機の第２の実施形態を説明する。なお、接続管６７に電磁弁２９を設けた点を除き、その他の構成は第１の実施形態と同一であるため、追加した構成以外の詳細な説明は省略する。

【0050】

空気調和機１の起動時、冷媒貯留部２８内で冷凍機油２８ｂに溶け込んだ冷媒を冷媒回路１０へ供給する際は、冷媒貯留部２８の内部の圧力低下に伴い徐々に冷媒が冷媒回路１０へ供給されていく。一方、圧縮機２０内は徐々に圧力が上昇していくが、圧縮機２０の容器は熱容量が大きいため、圧縮機２０の内部の温度の上昇は緩やかである。そのため、圧縮機２０起動後に圧縮機２０内で図示しない圧縮室から吐出された冷媒が液化し、潤滑油を希釈してしまう。これを防止するためには、吸入冷媒を調整し、圧縮機温度が高くなってから圧縮機に冷媒を供給する必要がある。

【0051】

そのため、本実施例では接続管６７に電磁弁２９を設け、圧縮機２０の吐出温度が所定温度以上となったら電磁弁２９を開制御するようにしている。これによって、圧縮機２０の吐出温度が上昇してから冷媒貯留部２８の内部の冷媒を圧縮機２０へ供給できるので、圧縮機２０起動後に圧縮機２０内で冷媒が液化し、潤滑油を希釈することを抑制できる。

【0052】

以下に本実施例の電磁弁２９の制御方法について詳細に説明する。

【0053】

図６は、空気調和機１の運転開始時の電磁弁２９の制御方法を示すフローチャートである。なお、ＳＴの後の数字はステップの番号を、ＹはＹｅｓ、ＮはＮｏをそれぞれ表す。

【0054】

まず、ステップＳＴ１０１で圧縮機２０の起動指令の有無を判定し、起動指令有の場合（ＳＴ１０１−Ｙ）は、ステップＳＴ１０２において圧縮機２０を起動する。その後、ステップＳＴ１０３で外気温度センサ７６の検出値である外気温度Ｔｏが所定温度Ｔｏｓより高いか否かを判定し、所定温度Ｔｏｓより高い場合（ＳＴ１０３−Ｙ）はステップＳＴ１０５に移行し、開閉弁２９を開制御する。この所定温度Ｔｏｓは例えば０℃であって、これより大きいと圧縮機２０起動後に圧縮機２０内で図示しない圧縮室から吐出された冷媒が液化する問題が生じにくいため、電磁弁２９によって吸入冷媒を調整する必要が無い。したがって、ステップＳＴ１０５で開閉弁２９を開制御し、冷媒貯留部２８の内部の冷媒を一度に冷媒回路１０へ供給する。

【0055】

所定温度Ｔｏｓ以下の場合（ＳＴ１０３−Ｎ）は、ステップＳＴ１０４へ移行し、吐出温度センサ７３の検出値である吐出温度Ｔｄが所定温度Ｔｄｓ未満か否かを判定する。これは、冷媒貯留部２８の内部の冷媒を冷媒回路１０に供給する際、吐出温度が低いと圧縮機２０の内部の潤滑油の温度も低いため、冷媒貯留部２８から供給された冷媒が圧縮機２０内で潤滑油に溶け込んでしまい、潤滑油の希釈やオイルフォーミングが発生する可能性があるからである。したがって、冷媒貯留部２８から冷媒が供給されても冷媒が溶け込まない程度に高い値を吐出温度の所定値Ｔｄｓに設定する。吐出温度Ｔｄが所定温度Ｔｄｓ未満の場合（ＳＴ１０４−Ｙ）は、ステップＳＴ１０６へ移行し、電磁弁２９を閉制御する。吐出温度Ｔｄが所定温度Ｔｄｓ以上の場合（ＳＴ１０４−Ｎ）はステップＳＴ１０５へ移行し、電磁弁２９を開制御する。

【0056】

ステップＳＴ１０５若しくはステップＳＴ１０６の後、ステップＳＴ１０７で吐出温度の低下があったか否かが判定される。冷媒貯留部２８から冷媒が供給されると、冷媒回路の内部の冷媒量が増えるため、蒸発器で熱交換しきれずに湿り度が高くなった冷媒を吸入した圧縮機２０の吐出温度が低下する。ステップＳＴ１０５において開閉弁２９を開制御したのにもかかわらず吐出温度が低下しなかった場合、冷媒貯留部２８の内部の冷媒は全て冷媒回路に供給されたことを意味する。したがって、ステップＳＴ１０７で吐出温度の低下があった場合（ＳＴ１０７−Ｎ）、ステップＳＴ１０３に戻り、外気温度Ｔｏの判定を行う。ステップＳＴ１０７で、吐出温度が低下しなかった場合（ＳＴ１０７−Ｙ）、ステップＳＴ１０８に移行し、開閉弁２９を閉制御する。

【0057】

上記の制御によれば、圧縮機２０の吐出温度が上昇してから冷媒貯留部２８の内部の冷媒を圧縮機２０へ供給できるので、圧縮機２０起動後に圧縮機２０内で冷媒が液化し、潤滑油を希釈することを抑制できる。

【符号の説明】

【0058】

１ 空気調和機
２ 室外機
３ 室内機
４ 液管
５ ガス管
１０ 冷媒回路
２０ 圧縮機
２１ アキュムレータ
２２ 四方弁
２３ 室外熱交換器
２４ 室外ファン
２７ 膨張弁
２８ 冷媒貯留部
２９ 開閉弁
３１ 室内熱交換器
３３ 室内ファン
６１ 吐出管
６２ 冷媒配管
６３ 室外気液管
６４ 室外機ガス管
６５ 冷媒配管
６６ 吸入管
６７ 接続管
６８ 室内機液管
６９ 室内機ガス管
７３ 吐出温度センサ
７４ 室外熱交温度センサ
７５ 室外機液側温度センサ
７６ 外気温度センサ
７７ 室内機液側温度センサ
７８ 室内熱交温度センサ
７９ 室内温度センサ
１００ 室外機制御手段

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】