JP4415451B2 - 冷凍装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高圧ドーム式の複数の圧縮機を備えた冷凍装置に関し、特に、各圧縮機の冷凍機油の量を均等にするための均油構造に係るものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、複数の圧縮機からなる圧縮機構を備えた冷凍装置は、例えば、図１６に示すように、圧縮機構(11)と、四路切換弁(12)と、室外熱交換器(13)と、室外膨張弁(14)と、受液器(15)と、室内膨張弁(16)と、室内熱交換器(17)と、アキュムレータ(18)とが順に接続されて、冷媒回路(10)が構成されている。
【０００３】
上記冷凍装置において、圧縮機構(11)を、例えば、インバータにより回転数制御される容量可変の第１圧縮機(21)と、オンオフ制御される定容量の第２圧縮機(22)とから構成し、圧縮機(21,22) を２台とも運転するときには各圧縮機(21,22) に冷凍機油（潤滑油）を均等に回収し、１台だけ運転するときには運転中の圧縮機(21)の冷凍機油が停止中の圧縮機(22)に流入しないように構成したものがある（特開平３−１７４６９号（特許第２８６５７０７号）公報参照）。図１６は、この圧縮機構を適用した回路構成としている。
【０００４】
この公報に記載の冷凍装置では、高圧ドーム式の２台の圧縮機(21,22) が用いられている。高圧ドーム式圧縮機は、油溜まり部が吐出側（高圧側）にある圧縮機である。そして、２台の圧縮機(21,22) からの吐出配管(21d,22d) が合流した部分に油分離器(51)を設け、さらに、油分離器(51)から第２圧縮機(22)の吸入側に接続された油戻し配管(52)と、両圧縮機(21,22) の油溜まり部を連通する均油管(53)と、両圧縮機(21,22) の吸入側を短絡する油連絡管(54)とを設けた構成としている。また、油戻し配管(52)には減圧機構(55)を設け、均油管(53)には逆止弁または電磁弁(56)を設け、第２圧縮機(22)の吐出側と吸入側には逆止弁(57)を設けるようにしている（第２圧縮機(22)の吸入側の逆止弁は図示を省略している）。
【０００５】
この構成によれば、圧縮機(21,22) を２台とも運転する時、油分離器(51)で分離した油はまず第２圧縮機(22)に戻され、さらに第２圧縮機(22)から均油管(53)を介して第１圧縮機(21)に回収される。また、第１圧縮機(21)を１台だけ運転する時は、該第１圧縮機(21)から吐出された冷媒に含まれる冷凍機油は、油分離器(51)で分離された後、油戻し配管(52)を通って停止中の第２圧縮機(22)の吸入側に戻されるが、該第２圧縮機(22)の内部圧力のために該第２圧縮機(22)には回収されずに、油連絡管(54)を通って第１圧縮機(21)に回収される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、この従来の構造では、油分離器(51)と油戻し配管(52)が必要であるうえ、均油管(53)と油連絡管(54)なども必要なため、構造が複雑であるという問題があった。
【０００７】
また、例えば圧縮機(21,22) を２台とも運転しているとき、第２圧縮機(22)の油面が均油管(53)よりも低い状態になっていると、冷凍機油が均油管(53)に流れないために第１圧縮機(21)には回収されず、第１圧縮機(21)側で冷凍機油が不足するおそれがあった。
【０００８】
本発明は、このような問題点に鑑みて創案されたものであり、その目的とするところは、高圧ドーム式の複数台の圧縮機を用いる冷凍装置において、均油構造の複雑化を回避しながら、一方の圧縮機で冷凍機油不足が生じるような不具合の発生も防止できるようにすることである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、複数台の圧縮機を運転する場合は一の圧縮機から他の一の圧縮機に余剰の冷凍機油を戻し、圧縮機を１台だけ運転する場合は余剰の冷凍機油をその圧縮機に戻す油戻し通路を設けたものである。
【００１０】
具体的に、本発明が講じた第１の解決手段は、高圧ドーム式の複数の圧縮機(21,22,23)が並列に接続されてなる圧縮機構(11)を備えた冷凍装置を前提としている。そして、一の圧縮機(21,22,23)の油溜まり部(21o,22o,23o) と他の一の圧縮機(22,23,21)の吸入管(22s,23s,21s) とを一組として、各組毎に油溜まり部(21o,22o,23o) と吸入管(22s,23s,21s) とを連通する油戻し通路(34,35,36)を設けたものである。
【００１１】
なお、各油戻し通路(34,35,36)の圧縮機側端部は、例えば、各圧縮機(21,22,23)内で油溜まり部(21o,22o,23o) に向かって下向きに開口するように構成するとよい。ただし、各圧縮機(21,22,23)内での各通路(34,35,36)の向きは、これに限らず、所定の油面が確保できる限りは、上向き、下向き、横向きなどから任意に選定すればよい。
【００１２】
また、上記第１の解決手段では、各圧縮機(21,22,23)への吸入側ガス配管(19Gs)を、基管(31,31a,31b)と、該基管(31,31a,31b)から分岐して各圧縮機(21,22,23)の吸入管(21s,22s,23s) に連通する分岐管(32a,32b,32c,32d) とから構成し、油戻し通路(34,35,36)を吸入管(21s,22s,23s) に分岐管(32a,32b,32c,32d) を介して接続するとともに、各分岐管(32a,32b,32c,32d) に、基管(31,31a,31b)との合流点から少なくとも油戻し通路(34,35,36)との合流点まで上方へ向かって傾斜する傾斜部(32i) を設ける構成としている。
【００１３】
また、本発明が講じた第２の解決手段は、上記第１の解決手段において、傾斜部(32i) を、少なくとも圧縮機構(11)の容量制御時における停止側圧縮機(22,23) への分岐管(32b,32d) に設けるようにしたものである。
【００１４】
また、本発明が講じた第３の解決手段は、上記第１または第２の解決手段において、圧縮機構(11)を、容量可変の第１圧縮機(21)と、定容量の第２圧縮機(22)とから構成し、第１圧縮機(21)の油溜まり部(21o) と第２圧縮機(22)の吸入管(22s) の間と、第２圧縮機(22)の油溜まり部(22o) と第１圧縮機(21)の吸入管(21s) の間に、それぞれ油戻し通路(34,35) を設ける構成としたものである。
【００１５】
また、本発明が講じた第４の解決手段は、上記第１または第２の解決手段において、圧縮機構(11)を、容量可変の第１圧縮機(21)と、定容量の第２圧縮機(22)と、定容量の第３圧縮機(23)とから構成して、第１圧縮機(21)の油溜まり部(21o) と第２圧縮機(22)の吸入管(22s) の間と、第２圧縮機(22)の油溜まり部(22o) と第３圧縮機(23)の吸入管(23s) の間と、第３圧縮機(23)の油溜まり部(23o) と第１圧縮機(21)の吸入管(21s) の間に、それぞれ油戻し通路(34,35,36)を設ける構成としたものである。
【００１６】
また、本発明が講じた第５の解決手段は、上記第１ないし第４の何れか１の解決手段において、各油戻し通路(34,35,36)に減圧機構(41,43,44a,44b) を設けるようにしたものである。
【００１７】
また、本発明が講じた第６の解決手段は、上記第５の解決手段において、減圧機構をキャピラリチューブ(41)により構成したものである。
【００１８】
また、本発明が講じた第７の解決手段は、上記第５の解決手段において、各油戻し通路(34,35) を、第１通路(34a,35a) と該第１通路(34a,35a) の中間点から吸入管(21s,22s) 側に分岐した第２通路(34b,35b) とを備えた構成とし、減圧機構を、第１通路(34a,35a) と第２通路(34b,35b) の一方(34a,35a) に設けられた電磁弁(43)及びキャピラリチューブ(41)と、その他方(34b,35b) に設けられたキャピラリチューブ(41)により構成したものである。
【００１９】
また、本発明が講じた第８の解決手段は、上記第５の解決手段において、減圧機構を電子膨張弁(44a,44b) により構成したものである。
【００２０】
−作用−
上記第１の解決手段では、各圧縮機(21,22,23)が高圧ドーム式であり、冷凍機油は圧縮機(21,22,23)の内部の高圧部分にある油溜まり部(21o,22o,23o) に滞留する。そして、例えば２台の圧縮機(21,22) を用いて２台とも運転する場合は、各圧縮機(21,22) に、もう一台の圧縮機(22,21) の油溜まり部(22o,21o) から冷凍機油が冷媒とともに吸入される。また、圧縮機(21,22) を１台だけ運転する場合は、運転中の圧縮機(21)において、冷凍機油が該圧縮機(21)内の高圧圧力によって冷媒とともに油戻し通路(34)を流出するとともに、該圧縮機(21)に再度吸引されて回収される。
【００２１】
また、この第１の解決手段では、吸入側ガス配管(19Gs)の分岐管(32a〜32d)が、基管(31)との合流点から少なくとも油戻し通路(34,35,36)との合流点まで上方へ向かって傾斜している。逆に言えば、分岐管(32a〜32d)は、油戻し通路(34,35,36)との合流点から基管(31)との合流点まで下方に向かって傾斜していることになる。このため、運転中の圧縮機(21,22,23)から、冷凍機油と冷媒が油戻し通路(34,35,36)と分岐管(32a〜32d)を通って停止中の圧縮機(22,23) の方には流れず、傾斜部(32i) に沿って基管(31)との合流点の方へ流れてから運転中の圧縮機(21)に回収される。
【００２２】
また、上記第２の解決手段では、傾斜部(32i) を、少なくとも圧縮機構(11)の容量制御時に停止する圧縮機(22,23)への分岐管(32b,32d) に設けているので、上記第２の解決手段の動作が確実に行われる。
【００２３】
また、上記第３の解決手段では、容量可変の第１圧縮機(21)と、定容量の第２圧縮機(22)の２台で圧縮機構(11)が構成された場合に、上記各解決手段の動作が確実に行われ、上記第５の解決手段では、容量可変の第１圧縮機(21)と、定容量の第２，第３圧縮機(22,23) の３台で圧縮機構(11)が構成された場合に、上記各解決手段の動作が確実に行われる。
【００２４】
また、上記第５〜第８の解決手段では、キャピラリチューブ(41)や電子膨張弁(44a,44b) により構成された減圧機構(41,43,44a,44b) が各油戻し通路(34,35,36)に設けられているので、油戻し通路(34,35,36)における流量が過剰になるのを抑えながら各圧縮機(21,22,23)に冷凍機油を回収することができる。
【００２５】
特に、上記第７の解決手段では、各油戻し通路(34,35) を第１通路(34a,35a) と第２通路(34b,35b) とから構成して、第１通路(34a,35a) と第２通路(34b,35b) の一方を電磁弁(43)で閉鎖できるようにしている。したがって、例えば、高圧縮比の時には冷媒と冷凍機油が過剰に戻りやすいのに対して電磁弁(43)を閉じて流量を減らし、低圧縮比の時には返油量が少なくなりやすいのに対して電磁弁(43)を開いて流量を増やすことで、いずれも適量の冷凍機油が冷媒とともに回収される。このことは、圧縮機(21,22) を２台とも運転する場合も、１台だけ運転する場合も同様である。
【００２６】
また、上記第８の解決手段では、油戻し通路(34,35) における流量を電子膨張弁(44a,44b) により制御できる。したがって、例えば、高圧ドーム式の複数の圧縮機(21,22) を、容量可変の第１圧縮機(21)と、定容量の第２圧縮機(22)として、第１圧縮機(21)の油溜まり部(21o) と第２圧縮機(22)の吸入管(22s) の間と、第２圧縮機(22)の油溜まり部(22o) と第１圧縮機(21)の吸入管(21s) の間に、それぞれ電子膨張弁(44a,44b) を有する油戻し通路(34,35) を設けた場合に、両圧縮機(21,22) の運転中には、圧縮比が所定値よりも高くなると電子膨張弁(44a,44b) の開度を小さくすることで適量の冷凍機油を各圧縮機(21,22) に回収でき、冷媒の戻りも過剰にはならない。また、第１圧縮機(21)のみの運転中は、第２圧縮機(22)の油溜まり部(22o) に連通した電子膨張弁(44b) を全閉とした状態で、圧縮比が所定値よりも高くなると第１圧縮機(21)の油溜まり部(21o) に連通した電子膨張弁(44a) の開度を小さくすることで、適量の冷凍機油を圧縮機(21)に回収でき、冷媒の戻りも過剰にはならない。
【００２７】
【発明の効果】
上記第１の解決手段によれば、一の圧縮機(21,22,23)の油溜まり部(21o,22o,23o) と他の一の圧縮機(22,23,24)の吸入管(22s,23s,24s) とを油戻し通路(34,35,36)で連絡することによって、例えば２台の圧縮機(21,22) を用いて２台とも運転する場合は、各圧縮機(21,22) にもう一台の圧縮機(22,21) の油溜まり部(22o,21o) から冷凍機油と冷媒が吸入され、圧縮機(21)を１台だけ運転する場合は、運転中の圧縮機(21)において、冷凍機油が圧縮機(21)内の高圧圧力によって冷媒とともに油戻し通路(34)を流出するとともに該圧縮機(21)に再度吸引されて回収される。したがって、構造を簡素化しながら、一の圧縮機で冷凍機油不足が生じるような不具合の発生も防止できる。
【００２８】
また、上記第１，第２の解決手段によれば、圧縮機(21)を１台だけ運転するときに、冷凍機油が停止中の圧縮機(22,23) の方には流れずに、分岐管(32a〜32d)を通って運転中の圧縮機(21)に回収される。したがって、運転中の圧縮機(21)における冷凍機油不足の発生を防止でき、しかも停止側圧縮機(22,23) には冷媒と冷凍機油が戻らないため、再起動時に液圧縮が生じることも防止できる。
【００２９】
また、上記第３の解決手段によれば、圧縮機構(11)を容量可変の第１圧縮機(21)と定容量の第２圧縮機(22)の２台で構成した場合に、上記第１または第２の解決手段の機構を実用化することが可能となり、上記第４の解決手段によれば、圧縮機構(11)を容量可変の第１圧縮機(21)と定容量の第２，第３圧縮機(22,23) の３台で構成した場合に、上記第１または第２の解決手段の機構を実用化することが可能となる。
【００３０】
また、上記第５ないし第８の解決手段によれば、各圧縮機(21,22,23)において冷媒が過剰に戻るのを抑えながら冷凍機油を適量回収することができ、特に第６の解決手段によれば、減圧機構にキャピラリチューブ(41)を用いているので構造を簡素化できる。
【００３１】
また、上記第７の解決手段によれば、キャピラリチューブ(41)と電磁弁(43)とを組み合わせて用いるようにしているので、圧縮比に応じた流量調整をすることで冷凍機油の回収動作を確実に行いながら、構成が複雑になるのも抑えられる。さらに、例えば、圧縮機構(11)を容量可変の第１圧縮機(21)と定容量の第２圧縮機(22)とから構成した場合に、油戻し通路(34,35) の電磁弁(43)の具体的な制御も含めた形で装置を実用化できる。
【００３２】
また、上記第８の解決手段では、減圧機構に電子膨張弁(44a,44b) を用いることで油戻し通路(34,35) における流量調整を圧縮比により対応した形で行うことができる。また、例えば、圧縮機構(11)を容量可変の第１圧縮機(21)と定容量の第２圧縮機(22)とから構成した場合に、油戻し通路(34,35) の電子膨張弁(44a,44b) の具体的な制御も含めた形で装置を実用化できる。
【００３３】
【発明の参考技術１】
−構成−
以下、本発明の参考技術１を図面に基づいて詳細に説明する。
【００３４】
＜回路構成＞
図１は、本参考技術１に係る冷凍装置(1) の冷媒回路図であり、この冷凍装置(1) は、ビルなどで用いられるマルチ型の空気調和装置に構成され、複数の室内ユニット(2) が１台の室外ユニット(3) に並列に接続されている。
【００３５】
この空気調和装置の冷媒回路(10)は、圧縮機構(11)と、四路切換弁(12)と、室外熱交換器(13)と、室外膨張弁(14)と、受液器(15)と、室内膨張弁(16)と、室内熱交換器(17)と、アキュムレータ(18)とが、冷媒配管(19)により順に接続されて、蒸気圧縮式冷凍サイクルを行う閉回路に構成されている。そして、各室内ユニット(2) に、室内膨張弁(16)と室内熱交換器(17)とが設けられ、他の機器が室外ユニット(3) に設けられている。なお、室外ユニット(3) には、室外熱交換器(13)に送風する室外ファン(3f)が設けられ、室内ユニット(2) には、室内熱交換器(17)を通して室内へ送風する室内ファン(2f)が設けられている。
【００３６】
圧縮機構(11)は、２台の高圧ドーム式の圧縮機(21,22) が、図１の部分拡大図である図２に示すように並列に接続されて構成されている。２台の圧縮機(21,22) には、インバータにより回転数制御される容量可変の第１圧縮機(21)と、オンオフ制御される定容量の第２圧縮機(22)とが用いられている。そして、アキュムレータ(18)からの吸入側ガス配管(19Gs)が基管(31)から２本の分岐管(32a,32b) に分岐して各圧縮機(21,22) の吸入管(21s,22s) に接続される一方、各圧縮機(21,22) の吐出管(21d,22d) は合流して吐出側ガス配管(19Gd)に接続されている。また、第２圧縮機(22)の吐出管(22d) には、冷媒の逆流を防止する逆止弁(33)が設けられている。
【００３７】
なお、圧縮機構(11)は、所定の能力までは、第２圧縮機(22)が停止した状態で第１圧縮機(21)のみがインバータにより回転数を制御されて運転される。また、所定以上の能力が要求されるときは、第２圧縮機(22)が起動した状態で、第１圧縮機(21)がインバータにより回転数を制御されて運転される。以上のように、圧縮機構(11)は、要求される能力に応じて容量が制御されるようになっている。
【００３８】
＜冷凍機油の回収構造＞
各圧縮機(21,22) は、圧縮機(21,22) の内部の高圧部分に冷凍機油を貯留する油溜まり部(21o,22o) を有している。そして、一の圧縮機(21,22) の油溜まり部(21o,22o) と他の一の圧縮機(22,21) の吸入管(22s,21s) とを一組として、各組毎に油溜まり部(21o,22o) と吸入管(22s,21s) とを連通する油戻し通路(34,35) が設けられている。
【００３９】
より具体的には、第１圧縮機(21)の油溜まり部(21o) と第２圧縮機(22)の吸入管(22s) の間に分岐管(32b) を介して第１油戻し通路(34)が設けられ、第２圧縮機(22)の油溜まり部(22o) と第１圧縮機(21)の吸入管(21s) の間に分岐管(32a) を介して第２油戻し通路(35)が設けられている。また、各油戻し通路(34,35) には、減圧機構として、キャピラリチューブ(41)が設けられている。各油戻し通路(34,35) の圧縮機側の端部は、各圧縮機(21,22) 内で油溜まり部(21o,22o) に向かって下向きに開口するように構成されている。
【００４０】
なお、図示していないが、吐出側ガス配管(19Gd)には、各圧縮機(21,22) の吐出管(21d,22d) が合流した部分に油分離器を設けて、冷媒から冷凍機油を分離してアキュムレータ(18)に戻すようにしてもよい。
【００４１】
−運転動作−
次に、この空気調和装置(1) の運転動作について説明する。
【００４２】
＜空調運転＞
まず、圧縮機構(11)は、所定の容量までは第１圧縮機(21)のみを運転し、該第１圧縮機(11)の回転数を制御して必要な容量に対応する。また、その所定の容量を超える能力が要求される場合は、第２圧縮機(22)も起動した状態として第１圧縮機(21)の回転数を制御して、必要な容量に対応する。
【００４３】
以上のように圧縮機構(11)の容量制御を行いながら、冷房運転時は四路切換弁(12)を図１の実線の接続状態に設定し、暖房運転時は四路切換弁(12)を破線の接続状態に設定する。
【００４４】
そして、冷房運転時、圧縮機構(11)から吐出されたガス冷媒は、四路切換弁(12)を通って室外熱交換器(13)に流入し、室外空気と熱交換して凝縮する。室外熱交換器(13)で凝縮した液冷媒は、冷房運転時には全開に設定されている室外膨張弁(14)を通過して、受液器(15)に余剰分を貯留しながら各室内ユニット(2) へ分流する。
【００４５】
各室内ユニット(2) において、冷媒は室内膨張弁(16)で所定の低圧に減圧され、室内熱交換器(17)に流入する。室内熱交換器(17)では、冷媒が室内空気と熱交換して蒸発し、その際に冷却された空気が室内ファン(2f)によって室内へ吹き出され、室内が冷房される。なお、停止中の室内ユニット(2) では室内膨張弁(16)が全閉に制御されて、冷媒が室内熱交換器(17)に流れないようになっており、室内ファン(2f)も停止する。また、空気調和装置(1) は、このような室内ユニット(2) 側の動作状況に応じて、上記圧縮機構(11)の容量制御が行われるように構成されている。
【００４６】
室内熱交換器(17)を流出したガス冷媒は、四路切換弁(12)を経てアキュムレータ(18)に流入し、該アキュムレータ(18)で液冷媒が分離された後、圧縮機構(11)に戻る。冷房運転時は、このようにして冷媒が冷媒回路(10)を循環し、所定の室内が冷房されることになる。
【００４７】
また、暖房運転時には、圧縮機構(11)から吐出されたガス冷媒は、四路切換弁(12)を通って各室内熱交換器(17)に流入し、室内空気と熱交換して凝縮する。そして、その際に加熱された空気が室内ファン(2f)によって室内へ吹き出され、室内が暖房される。なお、この場合にも、停止中の室内ユニット(2) では室内膨張弁(16)が全閉に制御されて、冷媒が室内熱交換器(17)を流通しないようになっており、室内ファン(2f)も停止する。また、圧縮機構(11)は、暖房運転時にも冷房運転時と同様に、このような室内ユニット(2) 側の動作状況に応じて容量が制御されるように構成されている。
【００４８】
動作中の室内ユニット(2) において室内熱交換器(17)を流出した液冷媒は、全開に設定されている室内膨張弁(16)を通過して、受液器(15)に余剰分を貯留しながら室外膨張弁(14)へ流れて所定の低圧に減圧される。そして、室外熱交換器(13)で室外空気と熱交換して蒸発し、四路切換弁(12)を経てアキュムレータ(18)に流入した後、該アキュムレータ(18)で液冷媒が分離され、圧縮機構(11)に戻る。暖房運転時は、このようにして冷媒が冷媒回路(10)を循環し、所定の室内が暖房されることになる。
【００４９】
＜冷凍機油の回収＞
次に、冷凍機油の回収動作について説明する。
【００５０】
本参考技術１においては、各圧縮機(21,22) が高圧ドーム式であり、冷凍機油は圧縮機(21,22) の内部の高圧部分にある油溜まり部(21o,22o) に滞留する。そして、例えば圧縮機(21,22) を２台とも運転する場合は、各圧縮機(21,22) の運転に伴って冷凍機油が冷媒と共に各油戻し通路(34,35) に押し出され、一方の圧縮機(21,22) から他方の圧縮機(22,21) に冷凍機油が回収されることになる。
【００５１】
この場合、一方の圧縮機(21,22) に冷凍機油が多く溜まっている状態になっていると他方の圧縮機(22,21) に吸入されるが、冷凍機油の少ない圧縮機から多い圧縮機へは吸入されないので、圧縮機(21,22) 毎の冷凍機油の量が均一化される。
【００５２】
また、圧縮機(21,22) を１台だけ運転する場合は、運転中の第１圧縮機(21)において、冷凍機油が第１圧縮機(21)内の高圧圧力によって冷媒と共に第１油戻し通路(34)から流出する。そして、流出した冷媒と冷凍機油は、該第１圧縮機(21)に吸引されて回収されることになる。したがって、停止中の第２圧縮機(22)に冷凍機油と冷媒が溜まってしまうことを防止できる。
【００５３】
また、各油戻し通路(34,35) には、キャピラリチューブ(41)が減圧機構として設けられているので、油戻し通路(34,35) における冷媒と冷凍機油の流量を適度に抑えながら各圧縮機(21,22) に冷凍機油が回収される。
【００５４】
−参考技術１の効果−
本参考技術１によれば、第１圧縮機(21)の油溜まり部(21o) と第２圧縮機(22)の吸入管(22s) とを第１油戻し通路(34)で連絡し、第２圧縮機(22)の油溜まり部(22o) と第１圧縮機(21)の吸入管(21s) とを第２油戻し通路(35)で連絡したことによって、圧縮機(21,22) を２台とも運転する場合は、各圧縮機(21,22) に他方の圧縮機(22,21) の油溜まり部(22o,21o) から冷凍機油が吸入され、冷凍機油量が均一化される。また、第１圧縮機(21)を１台だけ運転する場合は、運転中の第１圧縮機(21)において、冷凍機油が第１圧縮機(21)内の高圧圧力によって冷媒と共に第１油戻し通路(34)を流出するとともに該第１圧縮機(21)に再度吸引されて回収される。したがって、構造を簡素化しながら、冷凍機油の過不足が生じるような不具合の発生も防止できる。特に、減圧機構にキャピラリチューブ(41)を用いているので、構造を簡素化しながらも、油戻し通路(34,35) での冷媒流量の増加による性能の低下を防止できる。
【００５５】
【発明の実施の形態１】
本発明の実施形態１は、図３に示すように、圧縮機(21,22) への吸入側ガス配管(19Gs)を参考技術１とは異なる構成としたもので、その他の部分については参考技術１と同様に構成されている。
【００５６】
圧縮機(21,22) への吸入側ガス配管(19Gs)は、基管(31)と、各圧縮機(21,22) への分岐管(32a,32b) とから構成されている。そして、本実施形態１において、各分岐管(32a,32b) は、基管(31)との合流点から上方へ向かって傾斜する傾斜部(32i) を備えている。なお、傾斜部(32i) は基管(31)との合流点から少なくとも油戻し通路(34,35) との合流点まで形成しておけばよい。また、図３には両圧縮機(21,22) への分岐管(32a,32b) に傾斜部(32i) を設けた例を示しているが、傾斜部(32i) は、少なくとも圧縮機構(11)の容量制御時に停止側圧縮機となる第２圧縮機(22)側の分岐管(32b) に設けておけばよい。
【００５７】
図４には、吸入側ガス配管(19Gs)の分岐管(32a,32b) と油戻し通路(34,35) とを接続した外観図を示している。図示するように、吸入側ガス配管(19Gs)の基管(31)はＹ形の配管継手(42)を介して各圧縮機(21,22) への分岐管(32a,32b) に接続されている。そして、第１圧縮機(21)への分岐管(32a) の傾斜部(32i) に第２圧縮機(22)からの第２油戻し通路(35)が接続され、第２圧縮機(22)への分岐管(32b) の傾斜部(32i) に第１圧縮機(21)からの第１油戻し通路(34)が接続されている。
【００５８】
−運転動作−
本実施形態１においても、冷房運転時と暖房運転時の冷媒の循環動作は参考技術１と同様に行われる。
【００５９】
一方、冷凍機油の回収動作は、以下のようにして行われる。
【００６０】
すなわち、圧縮機(21,22) を２台とも運転する場合は、参考技術１と同様に各圧縮機(21,22) の運転に伴って冷凍機油が冷媒と共に油戻し通路(34,35) に押し出され、他方の圧縮機(22,21) に吸入されて冷凍機油と冷媒が回収される。そして、この場合も、一方の圧縮機(21,22) に冷凍機油が多く溜まっている状態になっていると他方の圧縮機(22,21) に吸入され、冷凍機油の少ない圧縮機から多い圧縮機へは吸入されないので、圧縮機(21,22) 毎の冷凍機油の量が均一化される。
【００６１】
また、第１圧縮機(21)を１台だけ運転する場合は、冷凍機油が第１圧縮機(21)内の高圧圧力によって冷媒と共に第１油戻し通路(34)から流出し、流出した冷媒と冷凍機油は、該圧縮機(21)に吸引されて回収される。本実施形態１では、吸入側ガス配管(19Gs)の第２分岐管(32b) が、基管(31)との合流点から少なくとも第１油戻し通路(34)との合流点まで上方へ向かって傾斜しており、逆に言えば、分岐管(32b) が、第１油戻し通路(34)との合流点から基管(31)との合流点まで下方に向かって傾斜している。したがって、第１圧縮機(21)から流出した冷媒及び冷凍機油が傾斜に沿って下方へ流れるため、停止中の第２圧縮機(22)の方には流れずに、基管(31)との合流点の方へ流れてから、運転中の第１圧縮機(21)に確実に回収される。
【００６２】
−実施形態１の効果−
以上のように、本実施形態１によれば、停止中の第２圧縮機(22)に冷凍機油と冷媒が溜まってしまうことを確実に防止できるので、第２圧縮機(22)の再起動時に液圧縮が生じることを確実に防止できる。また、運転中の第１圧縮機(21)における冷凍機油不足の発生も防止できる。
【００６３】
【発明の参考技術２】
本発明の参考技術２は、図５に示すように、参考技術１とは各油戻し通路(34,35) を異なる構成としたものである。
【００６４】
具体的に、各油戻し通路(34,35) は、第１通路(34a,35a) と、該第１通路の中間点から吸入管(21s,22s) 側に分岐した第２通路(34b,35b) とを備えている。そして、減圧機構は、第１通路(34a,35a) に設けられたキャピラリチューブ(41)及び電磁弁(43)と、第２通路(34b,35b) に設けられたキャピラリチューブ(41)により構成されている。
【００６５】
そして、この参考技術２では、空気調和装置(1) の運転制御を行うコントローラ（制御手段）(47)が、圧縮機構(11)の運転中に、圧縮比が所定値よりも高くなると各電磁弁(43)を閉鎖するように構成されている。また、コントローラ(47)により圧縮比に応じた制御を行うために、吸入側ガス配管(19Gs)には低圧圧力センサ(45)が設けられ、吐出側ガス配管(19Gd)には高圧圧力センサ(46)が設けられている。
【００６６】
−運転動作−
本参考技術２においても、冷房運転時と暖房運転時の基本的な冷媒の流れは参考技術１と同様であり、空調運転自体は参考技術１にしたがって行われる。
【００６７】
一方、冷凍機油の回収動作は、以下のようにして行われる。
【００６８】
すなわち、高圧圧力の変化などの運転条件の変動に伴って、圧縮比が所定値以上に高くなっている場合は第１通路(34a,35a) の電磁弁(43)を閉じ、圧縮比がその所定値よりも低い場合は該電磁弁(43)を開くようにしている。
【００６９】
そして、このようにすることにより、参考技術１の構成では、キャピラリチューブ(41)による減圧の程度によっては低圧縮比の時に冷凍機油が戻りにくくなったり、高圧縮比の時に冷凍機油と冷媒が戻りすぎたりするおそれがあるのに対して、本参考技術２では、低圧縮比の時に２つの通路(34a,35a,34b,35b) を使うことで冷凍機油が戻りやすくなり、高圧縮比の時には１つの通路(34b,35b) のみを使うことで冷凍機油と冷媒が戻りすぎるのを防止できる。
【００７０】
以上の動作は、両圧縮機(21,22) を運転する場合と、第１圧縮機(21)のみを運転する場合のいずれにも行われる。
【００７１】
−参考技術２の効果−
したがって、本参考技術２によれば、低圧縮比の時には冷凍機油を戻しやすくすることができるので機構の信頼性を高めることができ、高圧縮比の時には冷凍機油と冷媒が過剰に流れるのを防止できるので性能が低下するのを抑えられる。
【００７２】
【発明の参考技術３】
本発明の参考技術３は、図６に示すように、参考技術１とは各油戻し通路(34,35) を異なる構成としたものである。
【００７３】
具体的に、各油戻し通路(34,35) は、参考技術１において減圧機構としてキャピラリチューブ(41)が設けられた構成としているのに対して、本参考技術３では減圧機構としてキャピラリチューブ(41)に代えて電子膨張弁(44a,44b) を用いた構成としている。具体的に、第１油戻し通路(34)に第１電子膨張弁(44a) を設け、第２油戻し通路(35)に第２電子膨張弁(44b) を設けている。
【００７４】
また、圧縮機構(11)の吸入側ガス配管(19Gs)には低圧圧力センサ(45)が設けられ、圧縮機構(11)の吐出側ガス配管(19Gd)には高圧圧力センサ(46)が設けられている。そして、空気調和装置(1) の運転制御を行うコントローラ（制御手段）(47)が、各圧力センサ(45,46) と電子膨張弁(44a,44b) に接続されている。このコントローラ(47)は、両圧縮機(21,22) の運転中は、圧縮比が所定値よりも高い状態になると、両電子膨張弁(44a,44b) の開度を小さくして絞った状態とする。また、第１圧縮機(21)のみの運転中は、第２圧縮機(22)の油溜まり部(22o) に連通した第２電子膨張弁(44b) を全閉としながら、圧縮比が所定値よりも高い状態になると、第１圧縮機(21)の油溜まり部(21o) に連通した第１電子膨張弁(44a) の開度を小さくして絞った状態とするように構成されている。
【００７５】
−運転動作−
本参考技術３においても、冷房運転時と暖房運転時の基本的な冷媒の流れは参考技術１と同様であり、空調運転自体は参考技術１に即して行われる。
【００７６】
一方、冷凍機油の回収動作は、図７のフローチャートにしたがって以下のようにして行われる。
【００７７】
まず、ステップST１において、Ａ：Ｃｏｍｐと示した第１圧縮機(21)がオンかオフかを判別する。そして、第１圧縮機(21)がオフの場合は、第２圧縮機(22)も停止している状態で、このときにはステップST１の判別を繰り返し行う。つまり、ステップST１では、第１圧縮機(21)の起動に待機している。
【００７８】
ステップST１で第１圧縮機(21)がオンになっていると判断すると、ステップST２へ進んで、Ｂ：Ｃｏｍｐと示した第２圧縮機(22)がオンかオフかを判別する。そして、オンの場合はステップST４へ進み、オフの場合はステップST５へ進む。なお、ステップST４，５では、いずれも圧縮比が所定値よりも高いかどうかを判別するため、このステップST４，５へ進む前に、ステップST３において、予め低圧圧力センサ(45)と高圧圧力センサ(46)の検出データがコントローラ(47)に与えられる。
【００７９】
ステップST４の判別を行う場合、両圧縮機(21,22) が運転されている状態である。そして、この条件下で高圧縮比である（圧縮比が所定値よりも高い）と判断されると、ステップST７において両電子膨張弁(44a,44b) （図では第１電子膨張弁(44a) をＥＶＡと表し、第２電子膨張弁(44b) をＥＶＢと表している）を低圧縮比の時よりも絞り、冷凍機油と冷媒が油戻し通路(34,35) を流れにくくなるようにする。また、ステップST４の判別の結果、所定値よりも低圧縮比であると判断されると、ステップST７において両電子膨張弁(44a,44b) を高圧縮比の時よりも開き、冷凍機油が油戻し通路(34,35) を流れやすい状態にして回収を確実に行えるようにする。なお、このフローチャートで、Ｎ２pls とＮ１pls は電子膨張弁(44a,44b) の開度を表し、Ｎ２pls の方がＮ１pls よりも電子膨張弁(44a,44b) を絞った状態を表している。
【００８０】
一方、ステップST５の判別を行う場合は、第１圧縮機(21)のみが運転されている。このとき、高圧縮比であると判断されると、ステップST８において第２電子膨張弁(44b) を全閉として、第１電子膨張弁(44a) を低圧縮比の時よりも絞る。また、ステップST５の判別の結果、所定値よりも低圧縮比であると判断されると、ステップST９において第２電子膨張弁(44b) を全閉として、第１電子膨張弁(44a) を高圧縮比の時よりも開くようにする。以上のように、第１圧縮機(21)のみを運転しているときは、第２電子膨張弁(44b) を閉鎖して第１電子膨張弁(44a) の開度を調整するようにしている。
【００８１】
−参考技術３の効果−
したがって、本参考技術３によれば、参考技術２と同様に、低圧縮比の時には冷凍機油を戻しやすくすることができるので信頼性を高めることができ、高圧縮比の時には冷凍機油と冷媒が過剰に戻るのを防止できるので性能が低下するのを抑えられる。しかも、本参考技術３では電子膨張弁(44a,44b) を用いているので、圧縮比に応じて開度をより細かく調整することにより、参考技術２と比較して、さらに信頼性を高めながら性能が低下するのを防止することが可能となる。
【００８２】
【発明の実施の形態２】
本発明の実施形態２は、図８に示すように、圧縮機構(11)を３台の圧縮機(21,22,23)で構成した空気調和装置に関するものである。この空気調和装置(1) の冷媒回路(10)は、圧縮機構(11)の構成が異なる点を除いて、上記実施形態１及び各参考技術と同様に構成されている。
【００８３】
圧縮機構(11)は、インバータにより回転数制御される容量可変の第１圧縮機(21)と、オンオフ制御される定容量の第２，第３圧縮機(22,23) とから構成されている。そして、各圧縮機(21,22,23)の吸入管(21s,22s,23s) 同士が接続され、かつ吐出管(21d,22d,23d) 同士が接続されて、３台の圧縮機(21,22,23)が並列に接続されている。
【００８４】
具体的には、吸入側ガス配管(19Gs)の基管(31)が第１基管(31a) と第２基管(31b) の２本に分岐するとともに、第１基管(31a) に対して第１圧縮機(21)と第２圧縮機(22)が第１，第２分岐管(32a,32b) を介して並列に接続され、第２基管(31b) に対して第１圧縮機(21)と第３圧縮機(23)が第３，第４分岐管(32c,32d) を介して並列に接続されている。そして、第１圧縮機(21)に関しては、１本の吸入管(21s) が第１分岐管(32a) と第３分岐管(32c) を介して第１基管(31a) と第２基管(31b) のそれぞれに接続されている。
【００８５】
一方、吐出側は、第１圧縮機(21)の吐出管(21d) と第２圧縮機(22)の吐出管(22d) が合流して吐出側ガス配管(19Gd)に接続され、第３圧縮機(23)の吐出管(23d) は第１圧縮機(21)の吐出管(21d) に合流している。そして、第２圧縮機(22)と第３圧縮機(23)の吐出管(22d,23d) には、第２，第３圧縮機(22,23) からの冷媒の流出のみを許容する逆止弁(33)が設けられている。
【００８６】
また、各油戻し通路(34,35,36)については、第１圧縮機(21)の油溜まり部(21o) と第２圧縮機(22)の吸入管(22s) への分岐管(32b) とが第１油戻し通路(34)で接続され、第２圧縮機(22)の油溜まり部(22o) と第３圧縮機(23)の吸入管(23s) への分岐管(32d) とが第２油戻し通路(35)で接続され、第３圧縮機(23)の油溜まり部(23o) と第１圧縮機(21)の吸入管(21s) への分岐管(32c) とが第３油戻し通路(36)で接続されている。なお、第３油戻し通路(36)は、第１基管(31a) 側の分岐管(32a) に接続してもよい。また、各吸入管(21s,22s,23s) に接続された分岐管(32a,32b,32c,32d) は、それぞれ、第１基管(31a) 及び第２基管(31b) との合流点から上方へ向かって傾斜するように構成されている。
【００８７】
図９には、吸入側ガス配管(19Gs)の分岐管(32b,32c,32d) と油戻し通路(34,35,36)とを接続した外観図を示している。図示するように、吸入側ガス配管(19Gd)の基管(31)はＹ形の配管継手(42)を介して第１，第２基管(31a,31b) の２本に分岐し、第１基管(31a) が第２分岐管(32b) を介して第２圧縮機(22)の吸入側に接続され、該分岐管(32b)の傾斜部(32i) に第１圧縮機(21)からの油戻し通路(34)が接続されている。なお、図９では省略しているが、第１基管(31a) は第１分岐管(32a) を介して第１圧縮機(21)の吸入側にも接続されている。
【００８８】
また、第２基管(31b) は、Ｙ型の配管継手(42)を介して第３分岐管(32c) と第４分岐管(32d) に分岐し、第３分岐管(32c) が第１圧縮機(21)の吸入側に接続され、第４分岐管(32d) が第３圧縮機(23)の吸入側に接続されている。そして、第３分岐管(32c) の傾斜部(32i) に第３圧縮機(23)からの油戻し通路(36)が接続され、第４分岐管(32d) の傾斜部(32i) に第２圧縮機(22)からの油戻し通路(35)が接続されている。
【００８９】
各圧縮機(21,22,23)は、冷凍装置としての必要な能力を得るために、図１０に示すように容量制御される。つまり、第１の所定の能力Ｑ１までは、第２圧縮機(22)と第３圧縮機(23)が停止した状態で第１圧縮機(21)のみがインバータにより回転数を制御されて運転される。また、第１の所定の能力Ｑ１以上で第２の所定の能力Ｑ２までは、第２圧縮機(22)が起動して第３圧縮機(23)が停止した状態で、第１圧縮機(21)がインバータにより回転数を制御されて運転される。さらに、第２の所定の能力Ｑ２以上になると、第２圧縮機(22)と第３圧縮機(23)が起動した状態で第１圧縮機(21)がインバータにより回転数を制御されて運転される。以上のように制御することにより、圧縮機構(11)の容量を所定値に制御するようにしている。
【００９０】
−運転動作−
本実施形態２の空気調和装置は、以上のように圧縮機構(11)の容量制御を行いながら冷房運転と暖房運転を行い、所定の能力を得ることができる。空調運転時に冷媒が循環する動作は参考技術１と同様である。
【００９１】
一方、冷凍機油の回収動作は、以下のようにして行われる。
【００９２】
まず、圧縮機(21)を１台だけ運転する場合は、図１１において、冷媒は実線の矢印にしたがって流れ、冷凍機油は破線の矢印にしたがって流れる。具体的に、冷媒は、基管(31)から第１，第２基管(31a,31b) に分流した後、第１，第３分岐管(32a,32c) を通って吸入管(21s) で合流し、第１圧縮機(21)に吸入される。そして、所定の高圧圧力まで圧縮されて吐出管(21d) から流出し、吐出側ガス配管(19Gd)を通って室外熱交換器(13)または室内熱交換器(17)へ流れて行く。第２圧縮機(22)と第３圧縮機(23)の吐出管(22d,23d) には逆止弁(33)が設けられているので、第１圧縮機(21)の吐出冷媒は室外熱交換器(13)または室内熱交換器(17)側へのみ流れる。
【００９３】
第１圧縮機(21)から吐出される冷媒には冷凍機油が含まれているため、冷凍機油も冷媒回路(10)内を循環する。そして、第１圧縮機(21)に戻ってきた冷凍機油は、油溜まり部(21o) で所定のレベルを超えると冷媒とともに油戻し通路(34)から押し出されて流出する。流出した冷媒と冷凍機油は第２分岐管(32b) との合流点から、該分岐管(32b) の傾斜部(32i) に沿って下向きに流れて吸入側のガス冷媒と混合され、第１圧縮機(21)に吸入される。したがって、第１圧縮機(21)内の冷凍機油が第２圧縮機(22)や第３圧縮機(23)に流れることはなく、第１圧縮機(21)の冷凍機油は所定のレベルに維持される。
【００９４】
次に、第１圧縮機(21)と第２圧縮機(22)を運転する場合は、図１２に示すように、冷媒は基管(31)から第１，第２基管(31a,31b) に分流した後、第１，第２，第３分岐管(32a,32b,32c) を通って第１，第２圧縮機(21,22) に吸入される。そして、各圧縮機(21,22) で所定の高圧まで圧縮されて吐出管(21d,22d) から流出し、冷媒回路(10)を循環して各圧縮機(21,22) に戻る。なお、第３圧縮機(23)の吐出管には逆止弁(33)が設けられているので、吐出管(23d) から第３圧縮機(23)への冷媒の逆流は生じない。
【００９５】
また、第１圧縮機(21)内の冷凍機油は、所定のレベルを超えると冷媒とともに油戻し通路(34)から押し出されて流出する。流出した冷凍機油と冷媒は、油戻し通路(34)が第２分岐管(32b) に合流していて、その合流点が第１圧縮機(21)の吸入管(21s) よりも第２圧縮機(22)の吸入管(22s) に近接して設けられているために、吸入ガス冷媒と合流して第２圧縮機(22)に吸入される。また、第２圧縮機(22)内の冷凍機油と冷媒は、同様に所定のレベルを超えると油戻し通路(35)から押し出されて流出する。そして、第４分岐管(32d) との合流点に達すると、該分岐管(32d) の傾斜部(32i) に沿って第２基管(31b) との合流点の方向へ流れ、吸入ガス冷媒と合流して第１圧縮機(21)に吸入される。
【００９６】
このように、圧縮機(21,22) を２台運転しているときは、第１圧縮機(21)内の冷凍機油と第２圧縮機(22)内の冷凍機油は第３圧縮機(23)には流入せずに、運転中の第１圧縮機(21)と第２圧縮機(22)に回収されて、第１，第２圧縮機(21,22) 内で所定のレベルに維持される。
【００９７】
次に、圧縮機(21,22,23)を３台とも運転する場合は、図１３に示すように、冷媒は基管(31)から第１，第２基管(31a,31b) に分流した後、各分岐管(32a〜32d)を通って全ての圧縮機(21,22,23)に吸入される。そして、各圧縮機(21,22,23)において所定の高圧まで圧縮されて吐出管(21d,22d,23d) から流出し、吐出側ガス配管(19Gd)で合流して冷媒回路(10)を循環する。このとき、冷凍機油も冷媒の中に含まれた状態で冷媒回路(10)を循環する。
【００９８】
この場合、第１圧縮機(21)内の冷凍機油が所定のレベルを超えると、図１２と同じ流れで冷媒とともに第２圧縮機(22)に回収される。また、第２圧縮機(22)内の冷凍機油は、所定のレベルを超えると冷媒とともに油戻し通路(35)から押し出されて流出し、第４分岐管(32d) との合流点に達した後、該合流点が第１圧縮機(21)の吸入管(21s) よりも第３圧縮機(23)の吸入管(23s) に近接して設けられているために、吸入ガス冷媒と合流して第３圧縮機(23)に吸入される。さらに、第３圧縮機(23)内の冷凍機油は、所定のレベルを超えると冷媒とともに油戻し通路(36)から流出して第３分岐管(32c) との合流点に達した後、該合流点が第１圧縮機(21)の吸入管(21s) に近接しているために吸入ガス冷媒と合流して第１圧縮機(21)に吸入される。
【００９９】
圧縮機(21,22,23)を３台とも運転しているときは、以上のようにして全ての圧縮機(21,22,23)について冷凍機油が所定のレベルに維持されることとなる。
【０１００】
−実施形態２の効果−
本実施形態２によれば、圧縮機構(11)を３台の圧縮機(21,22,23)で構成した場合に、各圧縮機(21,22,23)間に油戻し通路(34,35,36)を設けるだけで各圧縮機(21,22,23)において冷凍機油を所定のレベルに維持できる。したがって、構成の複雑化を回避しながら、一の圧縮機(21,22,23)で冷凍機油不足が生じるような不具合の発生も防止できる。
【０１０１】
【発明のその他の実施の形態】
本発明は、上記実施形態について、以下のような構成としてもよい。
【０１０２】
例えば、上記各実施形態は、本発明を空気調和装置(1) に適用した例としたが、圧縮機構(11)が複数の高圧ドーム式圧縮機から構成されている冷凍装置であれば、空気調和装置に限らず、本発明を適用することは可能である。
【０１０３】
また、参考技術２，３に示す構成の減圧機構(41,43)(44) は、分岐管(32a,32b) を傾斜させた実施形態１の圧縮機構(11)の油戻し通路(34,35)に設けて他の実施形態にしてもよいし、実施形態２の圧縮機構(11)の油戻し通路(34,35,36)に設けてもよい。
【０１０４】
さらに、圧縮機構(11)は、インバータ制御による可変容量の圧縮機(21)とオンオフ制御を行う定容量の圧縮機(22,23) との組み合わせに限らず、定容量の圧縮機(11)同士など、他の組み合わせとしてもよいし、オンオフ制御などを含む容量制御の方法を適宜変更してもよい。
【０１０５】
また、上記各実施形態及び参考技術では、各油戻し通路(34,35,36)の圧縮機側の端部を、各圧縮機(21,22,23)内で油溜まり部(21o,22o,23o) に向かって下向きに開口するように構成しているが、所定の油面が確保できる限りは、各圧縮機(21,22,23)内での各通路(34,35,36)の開口の向きは、上向き、下向き、横向きなどから任意に選定すればよい。図１４（ａ）には上向きにした例を示し、図１４（ｂ）には横向きにした例を示している。
【０１０６】
また、例えば図４に示した吸入側ガス配管(19Gs)の分岐管(32a,32b) と油戻し通路(34,35) との接続例は、参考として、図１５に示すように変更してもよい。この例では図４の傾斜部(32i) を設けず、第２圧縮機(22)への分岐管(32b) の垂直な部分に第１圧縮機(21)からの油戻し通路(35)を接続し、第１圧縮機(21)への分岐管(32a) の垂直な部分に第２圧縮機(22)からの油戻し通路(34)を接続している。このため、第１圧縮機(21)のみの運転時は該第１圧縮機(21)から流出した冷凍機油が第２圧縮機(22)へは流れずに第１圧縮機(21)に回収され、両圧縮機(21,22) の運転時は各圧縮機(21,22) から流出した冷凍機油が他方の圧縮機(22,21) へ流れることになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の参考技術１に係る空気調和装置の冷媒回路図である。
【図２】 図１の冷媒回路における圧縮機構の拡大図である。
【図３】 本発明の実施形態１に係る空気調和装置の圧縮機構を示す拡大図である。
【図４】 図３の圧縮機構において吸入管と油戻し通路とを接続した外観図である。
【図５】 本発明の参考技術２に係る空気調和装置の圧縮機構を示す拡大図である。
【図６】 本発明の参考技術３に係る空気調和装置の圧縮機構を示す拡大図である。
【図７】 参考技術３に係る空気調和装置における冷凍機油回収時の制御を示すフローチャートである。
【図８】 本発明の実施形態２に係る空気調和装置の圧縮機構を示す拡大図である。
【図９】 図８の圧縮機構において吸入管と油戻し通路とを接続した外観図である。
【図１０】 実施形態２において圧縮機構の容量制御をする場合の運転状態を示す図である。
【図１１】 図８の圧縮機構で圧縮機を１台運転する場合の冷媒と冷凍機油の流れを示す図である。
【図１２】 図８の圧縮機構で圧縮機を２台運転する場合の冷媒と冷凍機油の流れを示す図である。
【図１３】 図８の圧縮機構で圧縮機を３台運転する場合の冷媒と冷凍機油の流れを示す図である。
【図１４】 （ａ）図及び（ｂ）図は、各圧縮機内で各通路の向きを変更した例を示す図である。
【図１５】 図４の変形例（参考例）を示す図である。
【図１６】 従来の冷凍装置の冷媒回路図である。
【符号の説明】
(1) 冷凍装置
(10) 冷媒回路
(11) 圧縮機構
(19Gs) 吸入側ガス配管
(21) 第１圧縮機
(22) 第２圧縮機
(23) 第３圧縮機
(21o,22o,23o) 油溜まり部
(21s,22s,23s) 吸入管
(31,31a,31b) 基管
(31i) 傾斜部
(32a,32b,32c,32d) 分岐管
(34,35,36) 油戻し通路
(34a,35a) 第１通路
(34b,35b) 第２通路
(41) キャピラリチューブ（減圧機構）
(43) 電磁弁（減圧機構）
(44a,44b) 電子膨張弁（減圧機構）
(47) コントローラ（制御手段）
【発明の属する技術分野】
本発明は、高圧ドーム式の複数の圧縮機を備えた冷凍装置に関し、特に、各圧縮機の冷凍機油の量を均等にするための均油構造に係るものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、複数の圧縮機からなる圧縮機構を備えた冷凍装置は、例えば、図１６に示すように、圧縮機構(11)と、四路切換弁(12)と、室外熱交換器(13)と、室外膨張弁(14)と、受液器(15)と、室内膨張弁(16)と、室内熱交換器(17)と、アキュムレータ(18)とが順に接続されて、冷媒回路(10)が構成されている。
【０００３】
上記冷凍装置において、圧縮機構(11)を、例えば、インバータにより回転数制御される容量可変の第１圧縮機(21)と、オンオフ制御される定容量の第２圧縮機(22)とから構成し、圧縮機(21,22) を２台とも運転するときには各圧縮機(21,22) に冷凍機油（潤滑油）を均等に回収し、１台だけ運転するときには運転中の圧縮機(21)の冷凍機油が停止中の圧縮機(22)に流入しないように構成したものがある（特開平３−１７４６９号（特許第２８６５７０７号）公報参照）。図１６は、この圧縮機構を適用した回路構成としている。
【０００４】
この公報に記載の冷凍装置では、高圧ドーム式の２台の圧縮機(21,22) が用いられている。高圧ドーム式圧縮機は、油溜まり部が吐出側（高圧側）にある圧縮機である。そして、２台の圧縮機(21,22) からの吐出配管(21d,22d) が合流した部分に油分離器(51)を設け、さらに、油分離器(51)から第２圧縮機(22)の吸入側に接続された油戻し配管(52)と、両圧縮機(21,22) の油溜まり部を連通する均油管(53)と、両圧縮機(21,22) の吸入側を短絡する油連絡管(54)とを設けた構成としている。また、油戻し配管(52)には減圧機構(55)を設け、均油管(53)には逆止弁または電磁弁(56)を設け、第２圧縮機(22)の吐出側と吸入側には逆止弁(57)を設けるようにしている（第２圧縮機(22)の吸入側の逆止弁は図示を省略している）。
【０００５】
この構成によれば、圧縮機(21,22) を２台とも運転する時、油分離器(51)で分離した油はまず第２圧縮機(22)に戻され、さらに第２圧縮機(22)から均油管(53)を介して第１圧縮機(21)に回収される。また、第１圧縮機(21)を１台だけ運転する時は、該第１圧縮機(21)から吐出された冷媒に含まれる冷凍機油は、油分離器(51)で分離された後、油戻し配管(52)を通って停止中の第２圧縮機(22)の吸入側に戻されるが、該第２圧縮機(22)の内部圧力のために該第２圧縮機(22)には回収されずに、油連絡管(54)を通って第１圧縮機(21)に回収される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、この従来の構造では、油分離器(51)と油戻し配管(52)が必要であるうえ、均油管(53)と油連絡管(54)なども必要なため、構造が複雑であるという問題があった。
【０００７】
また、例えば圧縮機(21,22) を２台とも運転しているとき、第２圧縮機(22)の油面が均油管(53)よりも低い状態になっていると、冷凍機油が均油管(53)に流れないために第１圧縮機(21)には回収されず、第１圧縮機(21)側で冷凍機油が不足するおそれがあった。
【０００８】
本発明は、このような問題点に鑑みて創案されたものであり、その目的とするところは、高圧ドーム式の複数台の圧縮機を用いる冷凍装置において、均油構造の複雑化を回避しながら、一方の圧縮機で冷凍機油不足が生じるような不具合の発生も防止できるようにすることである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、複数台の圧縮機を運転する場合は一の圧縮機から他の一の圧縮機に余剰の冷凍機油を戻し、圧縮機を１台だけ運転する場合は余剰の冷凍機油をその圧縮機に戻す油戻し通路を設けたものである。
【００１０】
具体的に、本発明が講じた第１の解決手段は、高圧ドーム式の複数の圧縮機(21,22,23)が並列に接続されてなる圧縮機構(11)を備えた冷凍装置を前提としている。そして、一の圧縮機(21,22,23)の油溜まり部(21o,22o,23o) と他の一の圧縮機(22,23,21)の吸入管(22s,23s,21s) とを一組として、各組毎に油溜まり部(21o,22o,23o) と吸入管(22s,23s,21s) とを連通する油戻し通路(34,35,36)を設けたものである。
【００１１】
なお、各油戻し通路(34,35,36)の圧縮機側端部は、例えば、各圧縮機(21,22,23)内で油溜まり部(21o,22o,23o) に向かって下向きに開口するように構成するとよい。ただし、各圧縮機(21,22,23)内での各通路(34,35,36)の向きは、これに限らず、所定の油面が確保できる限りは、上向き、下向き、横向きなどから任意に選定すればよい。
【００１２】
また、上記第１の解決手段では、各圧縮機(21,22,23)への吸入側ガス配管(19Gs)を、基管(31,31a,31b)と、該基管(31,31a,31b)から分岐して各圧縮機(21,22,23)の吸入管(21s,22s,23s) に連通する分岐管(32a,32b,32c,32d) とから構成し、油戻し通路(34,35,36)を吸入管(21s,22s,23s) に分岐管(32a,32b,32c,32d) を介して接続するとともに、各分岐管(32a,32b,32c,32d) に、基管(31,31a,31b)との合流点から少なくとも油戻し通路(34,35,36)との合流点まで上方へ向かって傾斜する傾斜部(32i) を設ける構成としている。
【００１３】
また、本発明が講じた第２の解決手段は、上記第１の解決手段において、傾斜部(32i) を、少なくとも圧縮機構(11)の容量制御時における停止側圧縮機(22,23) への分岐管(32b,32d) に設けるようにしたものである。
【００１４】
また、本発明が講じた第３の解決手段は、上記第１または第２の解決手段において、圧縮機構(11)を、容量可変の第１圧縮機(21)と、定容量の第２圧縮機(22)とから構成し、第１圧縮機(21)の油溜まり部(21o) と第２圧縮機(22)の吸入管(22s) の間と、第２圧縮機(22)の油溜まり部(22o) と第１圧縮機(21)の吸入管(21s) の間に、それぞれ油戻し通路(34,35) を設ける構成としたものである。
【００１５】
また、本発明が講じた第４の解決手段は、上記第１または第２の解決手段において、圧縮機構(11)を、容量可変の第１圧縮機(21)と、定容量の第２圧縮機(22)と、定容量の第３圧縮機(23)とから構成して、第１圧縮機(21)の油溜まり部(21o) と第２圧縮機(22)の吸入管(22s) の間と、第２圧縮機(22)の油溜まり部(22o) と第３圧縮機(23)の吸入管(23s) の間と、第３圧縮機(23)の油溜まり部(23o) と第１圧縮機(21)の吸入管(21s) の間に、それぞれ油戻し通路(34,35,36)を設ける構成としたものである。
【００１６】
また、本発明が講じた第５の解決手段は、上記第１ないし第４の何れか１の解決手段において、各油戻し通路(34,35,36)に減圧機構(41,43,44a,44b) を設けるようにしたものである。
【００１７】
また、本発明が講じた第６の解決手段は、上記第５の解決手段において、減圧機構をキャピラリチューブ(41)により構成したものである。
【００１８】
また、本発明が講じた第７の解決手段は、上記第５の解決手段において、各油戻し通路(34,35) を、第１通路(34a,35a) と該第１通路(34a,35a) の中間点から吸入管(21s,22s) 側に分岐した第２通路(34b,35b) とを備えた構成とし、減圧機構を、第１通路(34a,35a) と第２通路(34b,35b) の一方(34a,35a) に設けられた電磁弁(43)及びキャピラリチューブ(41)と、その他方(34b,35b) に設けられたキャピラリチューブ(41)により構成したものである。
【００１９】
また、本発明が講じた第８の解決手段は、上記第５の解決手段において、減圧機構を電子膨張弁(44a,44b) により構成したものである。
【００２０】
−作用−
上記第１の解決手段では、各圧縮機(21,22,23)が高圧ドーム式であり、冷凍機油は圧縮機(21,22,23)の内部の高圧部分にある油溜まり部(21o,22o,23o) に滞留する。そして、例えば２台の圧縮機(21,22) を用いて２台とも運転する場合は、各圧縮機(21,22) に、もう一台の圧縮機(22,21) の油溜まり部(22o,21o) から冷凍機油が冷媒とともに吸入される。また、圧縮機(21,22) を１台だけ運転する場合は、運転中の圧縮機(21)において、冷凍機油が該圧縮機(21)内の高圧圧力によって冷媒とともに油戻し通路(34)を流出するとともに、該圧縮機(21)に再度吸引されて回収される。
【００２１】
また、この第１の解決手段では、吸入側ガス配管(19Gs)の分岐管(32a〜32d)が、基管(31)との合流点から少なくとも油戻し通路(34,35,36)との合流点まで上方へ向かって傾斜している。逆に言えば、分岐管(32a〜32d)は、油戻し通路(34,35,36)との合流点から基管(31)との合流点まで下方に向かって傾斜していることになる。このため、運転中の圧縮機(21,22,23)から、冷凍機油と冷媒が油戻し通路(34,35,36)と分岐管(32a〜32d)を通って停止中の圧縮機(22,23) の方には流れず、傾斜部(32i) に沿って基管(31)との合流点の方へ流れてから運転中の圧縮機(21)に回収される。
【００２２】
また、上記第２の解決手段では、傾斜部(32i) を、少なくとも圧縮機構(11)の容量制御時に停止する圧縮機(22,23)への分岐管(32b,32d) に設けているので、上記第２の解決手段の動作が確実に行われる。
【００２３】
また、上記第３の解決手段では、容量可変の第１圧縮機(21)と、定容量の第２圧縮機(22)の２台で圧縮機構(11)が構成された場合に、上記各解決手段の動作が確実に行われ、上記第５の解決手段では、容量可変の第１圧縮機(21)と、定容量の第２，第３圧縮機(22,23) の３台で圧縮機構(11)が構成された場合に、上記各解決手段の動作が確実に行われる。
【００２４】
また、上記第５〜第８の解決手段では、キャピラリチューブ(41)や電子膨張弁(44a,44b) により構成された減圧機構(41,43,44a,44b) が各油戻し通路(34,35,36)に設けられているので、油戻し通路(34,35,36)における流量が過剰になるのを抑えながら各圧縮機(21,22,23)に冷凍機油を回収することができる。
【００２５】
特に、上記第７の解決手段では、各油戻し通路(34,35) を第１通路(34a,35a) と第２通路(34b,35b) とから構成して、第１通路(34a,35a) と第２通路(34b,35b) の一方を電磁弁(43)で閉鎖できるようにしている。したがって、例えば、高圧縮比の時には冷媒と冷凍機油が過剰に戻りやすいのに対して電磁弁(43)を閉じて流量を減らし、低圧縮比の時には返油量が少なくなりやすいのに対して電磁弁(43)を開いて流量を増やすことで、いずれも適量の冷凍機油が冷媒とともに回収される。このことは、圧縮機(21,22) を２台とも運転する場合も、１台だけ運転する場合も同様である。
【００２６】
また、上記第８の解決手段では、油戻し通路(34,35) における流量を電子膨張弁(44a,44b) により制御できる。したがって、例えば、高圧ドーム式の複数の圧縮機(21,22) を、容量可変の第１圧縮機(21)と、定容量の第２圧縮機(22)として、第１圧縮機(21)の油溜まり部(21o) と第２圧縮機(22)の吸入管(22s) の間と、第２圧縮機(22)の油溜まり部(22o) と第１圧縮機(21)の吸入管(21s) の間に、それぞれ電子膨張弁(44a,44b) を有する油戻し通路(34,35) を設けた場合に、両圧縮機(21,22) の運転中には、圧縮比が所定値よりも高くなると電子膨張弁(44a,44b) の開度を小さくすることで適量の冷凍機油を各圧縮機(21,22) に回収でき、冷媒の戻りも過剰にはならない。また、第１圧縮機(21)のみの運転中は、第２圧縮機(22)の油溜まり部(22o) に連通した電子膨張弁(44b) を全閉とした状態で、圧縮比が所定値よりも高くなると第１圧縮機(21)の油溜まり部(21o) に連通した電子膨張弁(44a) の開度を小さくすることで、適量の冷凍機油を圧縮機(21)に回収でき、冷媒の戻りも過剰にはならない。
【００２７】
【発明の効果】
上記第１の解決手段によれば、一の圧縮機(21,22,23)の油溜まり部(21o,22o,23o) と他の一の圧縮機(22,23,24)の吸入管(22s,23s,24s) とを油戻し通路(34,35,36)で連絡することによって、例えば２台の圧縮機(21,22) を用いて２台とも運転する場合は、各圧縮機(21,22) にもう一台の圧縮機(22,21) の油溜まり部(22o,21o) から冷凍機油と冷媒が吸入され、圧縮機(21)を１台だけ運転する場合は、運転中の圧縮機(21)において、冷凍機油が圧縮機(21)内の高圧圧力によって冷媒とともに油戻し通路(34)を流出するとともに該圧縮機(21)に再度吸引されて回収される。したがって、構造を簡素化しながら、一の圧縮機で冷凍機油不足が生じるような不具合の発生も防止できる。
【００２８】
また、上記第１，第２の解決手段によれば、圧縮機(21)を１台だけ運転するときに、冷凍機油が停止中の圧縮機(22,23) の方には流れずに、分岐管(32a〜32d)を通って運転中の圧縮機(21)に回収される。したがって、運転中の圧縮機(21)における冷凍機油不足の発生を防止でき、しかも停止側圧縮機(22,23) には冷媒と冷凍機油が戻らないため、再起動時に液圧縮が生じることも防止できる。
【００２９】
また、上記第３の解決手段によれば、圧縮機構(11)を容量可変の第１圧縮機(21)と定容量の第２圧縮機(22)の２台で構成した場合に、上記第１または第２の解決手段の機構を実用化することが可能となり、上記第４の解決手段によれば、圧縮機構(11)を容量可変の第１圧縮機(21)と定容量の第２，第３圧縮機(22,23) の３台で構成した場合に、上記第１または第２の解決手段の機構を実用化することが可能となる。
【００３０】
また、上記第５ないし第８の解決手段によれば、各圧縮機(21,22,23)において冷媒が過剰に戻るのを抑えながら冷凍機油を適量回収することができ、特に第６の解決手段によれば、減圧機構にキャピラリチューブ(41)を用いているので構造を簡素化できる。
【００３１】
また、上記第７の解決手段によれば、キャピラリチューブ(41)と電磁弁(43)とを組み合わせて用いるようにしているので、圧縮比に応じた流量調整をすることで冷凍機油の回収動作を確実に行いながら、構成が複雑になるのも抑えられる。さらに、例えば、圧縮機構(11)を容量可変の第１圧縮機(21)と定容量の第２圧縮機(22)とから構成した場合に、油戻し通路(34,35) の電磁弁(43)の具体的な制御も含めた形で装置を実用化できる。
【００３２】
また、上記第８の解決手段では、減圧機構に電子膨張弁(44a,44b) を用いることで油戻し通路(34,35) における流量調整を圧縮比により対応した形で行うことができる。また、例えば、圧縮機構(11)を容量可変の第１圧縮機(21)と定容量の第２圧縮機(22)とから構成した場合に、油戻し通路(34,35) の電子膨張弁(44a,44b) の具体的な制御も含めた形で装置を実用化できる。
【００３３】
【発明の参考技術１】
−構成−
以下、本発明の参考技術１を図面に基づいて詳細に説明する。
【００３４】
＜回路構成＞
図１は、本参考技術１に係る冷凍装置(1) の冷媒回路図であり、この冷凍装置(1) は、ビルなどで用いられるマルチ型の空気調和装置に構成され、複数の室内ユニット(2) が１台の室外ユニット(3) に並列に接続されている。
【００３５】
この空気調和装置の冷媒回路(10)は、圧縮機構(11)と、四路切換弁(12)と、室外熱交換器(13)と、室外膨張弁(14)と、受液器(15)と、室内膨張弁(16)と、室内熱交換器(17)と、アキュムレータ(18)とが、冷媒配管(19)により順に接続されて、蒸気圧縮式冷凍サイクルを行う閉回路に構成されている。そして、各室内ユニット(2) に、室内膨張弁(16)と室内熱交換器(17)とが設けられ、他の機器が室外ユニット(3) に設けられている。なお、室外ユニット(3) には、室外熱交換器(13)に送風する室外ファン(3f)が設けられ、室内ユニット(2) には、室内熱交換器(17)を通して室内へ送風する室内ファン(2f)が設けられている。
【００３６】
圧縮機構(11)は、２台の高圧ドーム式の圧縮機(21,22) が、図１の部分拡大図である図２に示すように並列に接続されて構成されている。２台の圧縮機(21,22) には、インバータにより回転数制御される容量可変の第１圧縮機(21)と、オンオフ制御される定容量の第２圧縮機(22)とが用いられている。そして、アキュムレータ(18)からの吸入側ガス配管(19Gs)が基管(31)から２本の分岐管(32a,32b) に分岐して各圧縮機(21,22) の吸入管(21s,22s) に接続される一方、各圧縮機(21,22) の吐出管(21d,22d) は合流して吐出側ガス配管(19Gd)に接続されている。また、第２圧縮機(22)の吐出管(22d) には、冷媒の逆流を防止する逆止弁(33)が設けられている。
【００３７】
なお、圧縮機構(11)は、所定の能力までは、第２圧縮機(22)が停止した状態で第１圧縮機(21)のみがインバータにより回転数を制御されて運転される。また、所定以上の能力が要求されるときは、第２圧縮機(22)が起動した状態で、第１圧縮機(21)がインバータにより回転数を制御されて運転される。以上のように、圧縮機構(11)は、要求される能力に応じて容量が制御されるようになっている。
【００３８】
＜冷凍機油の回収構造＞
各圧縮機(21,22) は、圧縮機(21,22) の内部の高圧部分に冷凍機油を貯留する油溜まり部(21o,22o) を有している。そして、一の圧縮機(21,22) の油溜まり部(21o,22o) と他の一の圧縮機(22,21) の吸入管(22s,21s) とを一組として、各組毎に油溜まり部(21o,22o) と吸入管(22s,21s) とを連通する油戻し通路(34,35) が設けられている。
【００３９】
より具体的には、第１圧縮機(21)の油溜まり部(21o) と第２圧縮機(22)の吸入管(22s) の間に分岐管(32b) を介して第１油戻し通路(34)が設けられ、第２圧縮機(22)の油溜まり部(22o) と第１圧縮機(21)の吸入管(21s) の間に分岐管(32a) を介して第２油戻し通路(35)が設けられている。また、各油戻し通路(34,35) には、減圧機構として、キャピラリチューブ(41)が設けられている。各油戻し通路(34,35) の圧縮機側の端部は、各圧縮機(21,22) 内で油溜まり部(21o,22o) に向かって下向きに開口するように構成されている。
【００４０】
なお、図示していないが、吐出側ガス配管(19Gd)には、各圧縮機(21,22) の吐出管(21d,22d) が合流した部分に油分離器を設けて、冷媒から冷凍機油を分離してアキュムレータ(18)に戻すようにしてもよい。
【００４１】
−運転動作−
次に、この空気調和装置(1) の運転動作について説明する。
【００４２】
＜空調運転＞
まず、圧縮機構(11)は、所定の容量までは第１圧縮機(21)のみを運転し、該第１圧縮機(11)の回転数を制御して必要な容量に対応する。また、その所定の容量を超える能力が要求される場合は、第２圧縮機(22)も起動した状態として第１圧縮機(21)の回転数を制御して、必要な容量に対応する。
【００４３】
以上のように圧縮機構(11)の容量制御を行いながら、冷房運転時は四路切換弁(12)を図１の実線の接続状態に設定し、暖房運転時は四路切換弁(12)を破線の接続状態に設定する。
【００４４】
そして、冷房運転時、圧縮機構(11)から吐出されたガス冷媒は、四路切換弁(12)を通って室外熱交換器(13)に流入し、室外空気と熱交換して凝縮する。室外熱交換器(13)で凝縮した液冷媒は、冷房運転時には全開に設定されている室外膨張弁(14)を通過して、受液器(15)に余剰分を貯留しながら各室内ユニット(2) へ分流する。
【００４５】
各室内ユニット(2) において、冷媒は室内膨張弁(16)で所定の低圧に減圧され、室内熱交換器(17)に流入する。室内熱交換器(17)では、冷媒が室内空気と熱交換して蒸発し、その際に冷却された空気が室内ファン(2f)によって室内へ吹き出され、室内が冷房される。なお、停止中の室内ユニット(2) では室内膨張弁(16)が全閉に制御されて、冷媒が室内熱交換器(17)に流れないようになっており、室内ファン(2f)も停止する。また、空気調和装置(1) は、このような室内ユニット(2) 側の動作状況に応じて、上記圧縮機構(11)の容量制御が行われるように構成されている。
【００４６】
室内熱交換器(17)を流出したガス冷媒は、四路切換弁(12)を経てアキュムレータ(18)に流入し、該アキュムレータ(18)で液冷媒が分離された後、圧縮機構(11)に戻る。冷房運転時は、このようにして冷媒が冷媒回路(10)を循環し、所定の室内が冷房されることになる。
【００４７】
また、暖房運転時には、圧縮機構(11)から吐出されたガス冷媒は、四路切換弁(12)を通って各室内熱交換器(17)に流入し、室内空気と熱交換して凝縮する。そして、その際に加熱された空気が室内ファン(2f)によって室内へ吹き出され、室内が暖房される。なお、この場合にも、停止中の室内ユニット(2) では室内膨張弁(16)が全閉に制御されて、冷媒が室内熱交換器(17)を流通しないようになっており、室内ファン(2f)も停止する。また、圧縮機構(11)は、暖房運転時にも冷房運転時と同様に、このような室内ユニット(2) 側の動作状況に応じて容量が制御されるように構成されている。
【００４８】
動作中の室内ユニット(2) において室内熱交換器(17)を流出した液冷媒は、全開に設定されている室内膨張弁(16)を通過して、受液器(15)に余剰分を貯留しながら室外膨張弁(14)へ流れて所定の低圧に減圧される。そして、室外熱交換器(13)で室外空気と熱交換して蒸発し、四路切換弁(12)を経てアキュムレータ(18)に流入した後、該アキュムレータ(18)で液冷媒が分離され、圧縮機構(11)に戻る。暖房運転時は、このようにして冷媒が冷媒回路(10)を循環し、所定の室内が暖房されることになる。
【００４９】
＜冷凍機油の回収＞
次に、冷凍機油の回収動作について説明する。
【００５０】
本参考技術１においては、各圧縮機(21,22) が高圧ドーム式であり、冷凍機油は圧縮機(21,22) の内部の高圧部分にある油溜まり部(21o,22o) に滞留する。そして、例えば圧縮機(21,22) を２台とも運転する場合は、各圧縮機(21,22) の運転に伴って冷凍機油が冷媒と共に各油戻し通路(34,35) に押し出され、一方の圧縮機(21,22) から他方の圧縮機(22,21) に冷凍機油が回収されることになる。
【００５１】
この場合、一方の圧縮機(21,22) に冷凍機油が多く溜まっている状態になっていると他方の圧縮機(22,21) に吸入されるが、冷凍機油の少ない圧縮機から多い圧縮機へは吸入されないので、圧縮機(21,22) 毎の冷凍機油の量が均一化される。
【００５２】
また、圧縮機(21,22) を１台だけ運転する場合は、運転中の第１圧縮機(21)において、冷凍機油が第１圧縮機(21)内の高圧圧力によって冷媒と共に第１油戻し通路(34)から流出する。そして、流出した冷媒と冷凍機油は、該第１圧縮機(21)に吸引されて回収されることになる。したがって、停止中の第２圧縮機(22)に冷凍機油と冷媒が溜まってしまうことを防止できる。
【００５３】
また、各油戻し通路(34,35) には、キャピラリチューブ(41)が減圧機構として設けられているので、油戻し通路(34,35) における冷媒と冷凍機油の流量を適度に抑えながら各圧縮機(21,22) に冷凍機油が回収される。
【００５４】
−参考技術１の効果−
本参考技術１によれば、第１圧縮機(21)の油溜まり部(21o) と第２圧縮機(22)の吸入管(22s) とを第１油戻し通路(34)で連絡し、第２圧縮機(22)の油溜まり部(22o) と第１圧縮機(21)の吸入管(21s) とを第２油戻し通路(35)で連絡したことによって、圧縮機(21,22) を２台とも運転する場合は、各圧縮機(21,22) に他方の圧縮機(22,21) の油溜まり部(22o,21o) から冷凍機油が吸入され、冷凍機油量が均一化される。また、第１圧縮機(21)を１台だけ運転する場合は、運転中の第１圧縮機(21)において、冷凍機油が第１圧縮機(21)内の高圧圧力によって冷媒と共に第１油戻し通路(34)を流出するとともに該第１圧縮機(21)に再度吸引されて回収される。したがって、構造を簡素化しながら、冷凍機油の過不足が生じるような不具合の発生も防止できる。特に、減圧機構にキャピラリチューブ(41)を用いているので、構造を簡素化しながらも、油戻し通路(34,35) での冷媒流量の増加による性能の低下を防止できる。
【００５５】
【発明の実施の形態１】
本発明の実施形態１は、図３に示すように、圧縮機(21,22) への吸入側ガス配管(19Gs)を参考技術１とは異なる構成としたもので、その他の部分については参考技術１と同様に構成されている。
【００５６】
圧縮機(21,22) への吸入側ガス配管(19Gs)は、基管(31)と、各圧縮機(21,22) への分岐管(32a,32b) とから構成されている。そして、本実施形態１において、各分岐管(32a,32b) は、基管(31)との合流点から上方へ向かって傾斜する傾斜部(32i) を備えている。なお、傾斜部(32i) は基管(31)との合流点から少なくとも油戻し通路(34,35) との合流点まで形成しておけばよい。また、図３には両圧縮機(21,22) への分岐管(32a,32b) に傾斜部(32i) を設けた例を示しているが、傾斜部(32i) は、少なくとも圧縮機構(11)の容量制御時に停止側圧縮機となる第２圧縮機(22)側の分岐管(32b) に設けておけばよい。
【００５７】
図４には、吸入側ガス配管(19Gs)の分岐管(32a,32b) と油戻し通路(34,35) とを接続した外観図を示している。図示するように、吸入側ガス配管(19Gs)の基管(31)はＹ形の配管継手(42)を介して各圧縮機(21,22) への分岐管(32a,32b) に接続されている。そして、第１圧縮機(21)への分岐管(32a) の傾斜部(32i) に第２圧縮機(22)からの第２油戻し通路(35)が接続され、第２圧縮機(22)への分岐管(32b) の傾斜部(32i) に第１圧縮機(21)からの第１油戻し通路(34)が接続されている。
【００５８】
−運転動作−
本実施形態１においても、冷房運転時と暖房運転時の冷媒の循環動作は参考技術１と同様に行われる。
【００５９】
一方、冷凍機油の回収動作は、以下のようにして行われる。
【００６０】
すなわち、圧縮機(21,22) を２台とも運転する場合は、参考技術１と同様に各圧縮機(21,22) の運転に伴って冷凍機油が冷媒と共に油戻し通路(34,35) に押し出され、他方の圧縮機(22,21) に吸入されて冷凍機油と冷媒が回収される。そして、この場合も、一方の圧縮機(21,22) に冷凍機油が多く溜まっている状態になっていると他方の圧縮機(22,21) に吸入され、冷凍機油の少ない圧縮機から多い圧縮機へは吸入されないので、圧縮機(21,22) 毎の冷凍機油の量が均一化される。
【００６１】
また、第１圧縮機(21)を１台だけ運転する場合は、冷凍機油が第１圧縮機(21)内の高圧圧力によって冷媒と共に第１油戻し通路(34)から流出し、流出した冷媒と冷凍機油は、該圧縮機(21)に吸引されて回収される。本実施形態１では、吸入側ガス配管(19Gs)の第２分岐管(32b) が、基管(31)との合流点から少なくとも第１油戻し通路(34)との合流点まで上方へ向かって傾斜しており、逆に言えば、分岐管(32b) が、第１油戻し通路(34)との合流点から基管(31)との合流点まで下方に向かって傾斜している。したがって、第１圧縮機(21)から流出した冷媒及び冷凍機油が傾斜に沿って下方へ流れるため、停止中の第２圧縮機(22)の方には流れずに、基管(31)との合流点の方へ流れてから、運転中の第１圧縮機(21)に確実に回収される。
【００６２】
−実施形態１の効果−
以上のように、本実施形態１によれば、停止中の第２圧縮機(22)に冷凍機油と冷媒が溜まってしまうことを確実に防止できるので、第２圧縮機(22)の再起動時に液圧縮が生じることを確実に防止できる。また、運転中の第１圧縮機(21)における冷凍機油不足の発生も防止できる。
【００６３】
【発明の参考技術２】
本発明の参考技術２は、図５に示すように、参考技術１とは各油戻し通路(34,35) を異なる構成としたものである。
【００６４】
具体的に、各油戻し通路(34,35) は、第１通路(34a,35a) と、該第１通路の中間点から吸入管(21s,22s) 側に分岐した第２通路(34b,35b) とを備えている。そして、減圧機構は、第１通路(34a,35a) に設けられたキャピラリチューブ(41)及び電磁弁(43)と、第２通路(34b,35b) に設けられたキャピラリチューブ(41)により構成されている。
【００６５】
そして、この参考技術２では、空気調和装置(1) の運転制御を行うコントローラ（制御手段）(47)が、圧縮機構(11)の運転中に、圧縮比が所定値よりも高くなると各電磁弁(43)を閉鎖するように構成されている。また、コントローラ(47)により圧縮比に応じた制御を行うために、吸入側ガス配管(19Gs)には低圧圧力センサ(45)が設けられ、吐出側ガス配管(19Gd)には高圧圧力センサ(46)が設けられている。
【００６６】
−運転動作−
本参考技術２においても、冷房運転時と暖房運転時の基本的な冷媒の流れは参考技術１と同様であり、空調運転自体は参考技術１にしたがって行われる。
【００６７】
一方、冷凍機油の回収動作は、以下のようにして行われる。
【００６８】
すなわち、高圧圧力の変化などの運転条件の変動に伴って、圧縮比が所定値以上に高くなっている場合は第１通路(34a,35a) の電磁弁(43)を閉じ、圧縮比がその所定値よりも低い場合は該電磁弁(43)を開くようにしている。
【００６９】
そして、このようにすることにより、参考技術１の構成では、キャピラリチューブ(41)による減圧の程度によっては低圧縮比の時に冷凍機油が戻りにくくなったり、高圧縮比の時に冷凍機油と冷媒が戻りすぎたりするおそれがあるのに対して、本参考技術２では、低圧縮比の時に２つの通路(34a,35a,34b,35b) を使うことで冷凍機油が戻りやすくなり、高圧縮比の時には１つの通路(34b,35b) のみを使うことで冷凍機油と冷媒が戻りすぎるのを防止できる。
【００７０】
以上の動作は、両圧縮機(21,22) を運転する場合と、第１圧縮機(21)のみを運転する場合のいずれにも行われる。
【００７１】
−参考技術２の効果−
したがって、本参考技術２によれば、低圧縮比の時には冷凍機油を戻しやすくすることができるので機構の信頼性を高めることができ、高圧縮比の時には冷凍機油と冷媒が過剰に流れるのを防止できるので性能が低下するのを抑えられる。
【００７２】
【発明の参考技術３】
本発明の参考技術３は、図６に示すように、参考技術１とは各油戻し通路(34,35) を異なる構成としたものである。
【００７３】
具体的に、各油戻し通路(34,35) は、参考技術１において減圧機構としてキャピラリチューブ(41)が設けられた構成としているのに対して、本参考技術３では減圧機構としてキャピラリチューブ(41)に代えて電子膨張弁(44a,44b) を用いた構成としている。具体的に、第１油戻し通路(34)に第１電子膨張弁(44a) を設け、第２油戻し通路(35)に第２電子膨張弁(44b) を設けている。
【００７４】
また、圧縮機構(11)の吸入側ガス配管(19Gs)には低圧圧力センサ(45)が設けられ、圧縮機構(11)の吐出側ガス配管(19Gd)には高圧圧力センサ(46)が設けられている。そして、空気調和装置(1) の運転制御を行うコントローラ（制御手段）(47)が、各圧力センサ(45,46) と電子膨張弁(44a,44b) に接続されている。このコントローラ(47)は、両圧縮機(21,22) の運転中は、圧縮比が所定値よりも高い状態になると、両電子膨張弁(44a,44b) の開度を小さくして絞った状態とする。また、第１圧縮機(21)のみの運転中は、第２圧縮機(22)の油溜まり部(22o) に連通した第２電子膨張弁(44b) を全閉としながら、圧縮比が所定値よりも高い状態になると、第１圧縮機(21)の油溜まり部(21o) に連通した第１電子膨張弁(44a) の開度を小さくして絞った状態とするように構成されている。
【００７５】
−運転動作−
本参考技術３においても、冷房運転時と暖房運転時の基本的な冷媒の流れは参考技術１と同様であり、空調運転自体は参考技術１に即して行われる。
【００７６】
一方、冷凍機油の回収動作は、図７のフローチャートにしたがって以下のようにして行われる。
【００７７】
まず、ステップST１において、Ａ：Ｃｏｍｐと示した第１圧縮機(21)がオンかオフかを判別する。そして、第１圧縮機(21)がオフの場合は、第２圧縮機(22)も停止している状態で、このときにはステップST１の判別を繰り返し行う。つまり、ステップST１では、第１圧縮機(21)の起動に待機している。
【００７８】
ステップST１で第１圧縮機(21)がオンになっていると判断すると、ステップST２へ進んで、Ｂ：Ｃｏｍｐと示した第２圧縮機(22)がオンかオフかを判別する。そして、オンの場合はステップST４へ進み、オフの場合はステップST５へ進む。なお、ステップST４，５では、いずれも圧縮比が所定値よりも高いかどうかを判別するため、このステップST４，５へ進む前に、ステップST３において、予め低圧圧力センサ(45)と高圧圧力センサ(46)の検出データがコントローラ(47)に与えられる。
【００７９】
ステップST４の判別を行う場合、両圧縮機(21,22) が運転されている状態である。そして、この条件下で高圧縮比である（圧縮比が所定値よりも高い）と判断されると、ステップST７において両電子膨張弁(44a,44b) （図では第１電子膨張弁(44a) をＥＶＡと表し、第２電子膨張弁(44b) をＥＶＢと表している）を低圧縮比の時よりも絞り、冷凍機油と冷媒が油戻し通路(34,35) を流れにくくなるようにする。また、ステップST４の判別の結果、所定値よりも低圧縮比であると判断されると、ステップST７において両電子膨張弁(44a,44b) を高圧縮比の時よりも開き、冷凍機油が油戻し通路(34,35) を流れやすい状態にして回収を確実に行えるようにする。なお、このフローチャートで、Ｎ２pls とＮ１pls は電子膨張弁(44a,44b) の開度を表し、Ｎ２pls の方がＮ１pls よりも電子膨張弁(44a,44b) を絞った状態を表している。
【００８０】
一方、ステップST５の判別を行う場合は、第１圧縮機(21)のみが運転されている。このとき、高圧縮比であると判断されると、ステップST８において第２電子膨張弁(44b) を全閉として、第１電子膨張弁(44a) を低圧縮比の時よりも絞る。また、ステップST５の判別の結果、所定値よりも低圧縮比であると判断されると、ステップST９において第２電子膨張弁(44b) を全閉として、第１電子膨張弁(44a) を高圧縮比の時よりも開くようにする。以上のように、第１圧縮機(21)のみを運転しているときは、第２電子膨張弁(44b) を閉鎖して第１電子膨張弁(44a) の開度を調整するようにしている。
【００８１】
−参考技術３の効果−
したがって、本参考技術３によれば、参考技術２と同様に、低圧縮比の時には冷凍機油を戻しやすくすることができるので信頼性を高めることができ、高圧縮比の時には冷凍機油と冷媒が過剰に戻るのを防止できるので性能が低下するのを抑えられる。しかも、本参考技術３では電子膨張弁(44a,44b) を用いているので、圧縮比に応じて開度をより細かく調整することにより、参考技術２と比較して、さらに信頼性を高めながら性能が低下するのを防止することが可能となる。
【００８２】
【発明の実施の形態２】
本発明の実施形態２は、図８に示すように、圧縮機構(11)を３台の圧縮機(21,22,23)で構成した空気調和装置に関するものである。この空気調和装置(1) の冷媒回路(10)は、圧縮機構(11)の構成が異なる点を除いて、上記実施形態１及び各参考技術と同様に構成されている。
【００８３】
圧縮機構(11)は、インバータにより回転数制御される容量可変の第１圧縮機(21)と、オンオフ制御される定容量の第２，第３圧縮機(22,23) とから構成されている。そして、各圧縮機(21,22,23)の吸入管(21s,22s,23s) 同士が接続され、かつ吐出管(21d,22d,23d) 同士が接続されて、３台の圧縮機(21,22,23)が並列に接続されている。
【００８４】
具体的には、吸入側ガス配管(19Gs)の基管(31)が第１基管(31a) と第２基管(31b) の２本に分岐するとともに、第１基管(31a) に対して第１圧縮機(21)と第２圧縮機(22)が第１，第２分岐管(32a,32b) を介して並列に接続され、第２基管(31b) に対して第１圧縮機(21)と第３圧縮機(23)が第３，第４分岐管(32c,32d) を介して並列に接続されている。そして、第１圧縮機(21)に関しては、１本の吸入管(21s) が第１分岐管(32a) と第３分岐管(32c) を介して第１基管(31a) と第２基管(31b) のそれぞれに接続されている。
【００８５】
一方、吐出側は、第１圧縮機(21)の吐出管(21d) と第２圧縮機(22)の吐出管(22d) が合流して吐出側ガス配管(19Gd)に接続され、第３圧縮機(23)の吐出管(23d) は第１圧縮機(21)の吐出管(21d) に合流している。そして、第２圧縮機(22)と第３圧縮機(23)の吐出管(22d,23d) には、第２，第３圧縮機(22,23) からの冷媒の流出のみを許容する逆止弁(33)が設けられている。
【００８６】
また、各油戻し通路(34,35,36)については、第１圧縮機(21)の油溜まり部(21o) と第２圧縮機(22)の吸入管(22s) への分岐管(32b) とが第１油戻し通路(34)で接続され、第２圧縮機(22)の油溜まり部(22o) と第３圧縮機(23)の吸入管(23s) への分岐管(32d) とが第２油戻し通路(35)で接続され、第３圧縮機(23)の油溜まり部(23o) と第１圧縮機(21)の吸入管(21s) への分岐管(32c) とが第３油戻し通路(36)で接続されている。なお、第３油戻し通路(36)は、第１基管(31a) 側の分岐管(32a) に接続してもよい。また、各吸入管(21s,22s,23s) に接続された分岐管(32a,32b,32c,32d) は、それぞれ、第１基管(31a) 及び第２基管(31b) との合流点から上方へ向かって傾斜するように構成されている。
【００８７】
図９には、吸入側ガス配管(19Gs)の分岐管(32b,32c,32d) と油戻し通路(34,35,36)とを接続した外観図を示している。図示するように、吸入側ガス配管(19Gd)の基管(31)はＹ形の配管継手(42)を介して第１，第２基管(31a,31b) の２本に分岐し、第１基管(31a) が第２分岐管(32b) を介して第２圧縮機(22)の吸入側に接続され、該分岐管(32b)の傾斜部(32i) に第１圧縮機(21)からの油戻し通路(34)が接続されている。なお、図９では省略しているが、第１基管(31a) は第１分岐管(32a) を介して第１圧縮機(21)の吸入側にも接続されている。
【００８８】
また、第２基管(31b) は、Ｙ型の配管継手(42)を介して第３分岐管(32c) と第４分岐管(32d) に分岐し、第３分岐管(32c) が第１圧縮機(21)の吸入側に接続され、第４分岐管(32d) が第３圧縮機(23)の吸入側に接続されている。そして、第３分岐管(32c) の傾斜部(32i) に第３圧縮機(23)からの油戻し通路(36)が接続され、第４分岐管(32d) の傾斜部(32i) に第２圧縮機(22)からの油戻し通路(35)が接続されている。
【００８９】
各圧縮機(21,22,23)は、冷凍装置としての必要な能力を得るために、図１０に示すように容量制御される。つまり、第１の所定の能力Ｑ１までは、第２圧縮機(22)と第３圧縮機(23)が停止した状態で第１圧縮機(21)のみがインバータにより回転数を制御されて運転される。また、第１の所定の能力Ｑ１以上で第２の所定の能力Ｑ２までは、第２圧縮機(22)が起動して第３圧縮機(23)が停止した状態で、第１圧縮機(21)がインバータにより回転数を制御されて運転される。さらに、第２の所定の能力Ｑ２以上になると、第２圧縮機(22)と第３圧縮機(23)が起動した状態で第１圧縮機(21)がインバータにより回転数を制御されて運転される。以上のように制御することにより、圧縮機構(11)の容量を所定値に制御するようにしている。
【００９０】
−運転動作−
本実施形態２の空気調和装置は、以上のように圧縮機構(11)の容量制御を行いながら冷房運転と暖房運転を行い、所定の能力を得ることができる。空調運転時に冷媒が循環する動作は参考技術１と同様である。
【００９１】
一方、冷凍機油の回収動作は、以下のようにして行われる。
【００９２】
まず、圧縮機(21)を１台だけ運転する場合は、図１１において、冷媒は実線の矢印にしたがって流れ、冷凍機油は破線の矢印にしたがって流れる。具体的に、冷媒は、基管(31)から第１，第２基管(31a,31b) に分流した後、第１，第３分岐管(32a,32c) を通って吸入管(21s) で合流し、第１圧縮機(21)に吸入される。そして、所定の高圧圧力まで圧縮されて吐出管(21d) から流出し、吐出側ガス配管(19Gd)を通って室外熱交換器(13)または室内熱交換器(17)へ流れて行く。第２圧縮機(22)と第３圧縮機(23)の吐出管(22d,23d) には逆止弁(33)が設けられているので、第１圧縮機(21)の吐出冷媒は室外熱交換器(13)または室内熱交換器(17)側へのみ流れる。
【００９３】
第１圧縮機(21)から吐出される冷媒には冷凍機油が含まれているため、冷凍機油も冷媒回路(10)内を循環する。そして、第１圧縮機(21)に戻ってきた冷凍機油は、油溜まり部(21o) で所定のレベルを超えると冷媒とともに油戻し通路(34)から押し出されて流出する。流出した冷媒と冷凍機油は第２分岐管(32b) との合流点から、該分岐管(32b) の傾斜部(32i) に沿って下向きに流れて吸入側のガス冷媒と混合され、第１圧縮機(21)に吸入される。したがって、第１圧縮機(21)内の冷凍機油が第２圧縮機(22)や第３圧縮機(23)に流れることはなく、第１圧縮機(21)の冷凍機油は所定のレベルに維持される。
【００９４】
次に、第１圧縮機(21)と第２圧縮機(22)を運転する場合は、図１２に示すように、冷媒は基管(31)から第１，第２基管(31a,31b) に分流した後、第１，第２，第３分岐管(32a,32b,32c) を通って第１，第２圧縮機(21,22) に吸入される。そして、各圧縮機(21,22) で所定の高圧まで圧縮されて吐出管(21d,22d) から流出し、冷媒回路(10)を循環して各圧縮機(21,22) に戻る。なお、第３圧縮機(23)の吐出管には逆止弁(33)が設けられているので、吐出管(23d) から第３圧縮機(23)への冷媒の逆流は生じない。
【００９５】
また、第１圧縮機(21)内の冷凍機油は、所定のレベルを超えると冷媒とともに油戻し通路(34)から押し出されて流出する。流出した冷凍機油と冷媒は、油戻し通路(34)が第２分岐管(32b) に合流していて、その合流点が第１圧縮機(21)の吸入管(21s) よりも第２圧縮機(22)の吸入管(22s) に近接して設けられているために、吸入ガス冷媒と合流して第２圧縮機(22)に吸入される。また、第２圧縮機(22)内の冷凍機油と冷媒は、同様に所定のレベルを超えると油戻し通路(35)から押し出されて流出する。そして、第４分岐管(32d) との合流点に達すると、該分岐管(32d) の傾斜部(32i) に沿って第２基管(31b) との合流点の方向へ流れ、吸入ガス冷媒と合流して第１圧縮機(21)に吸入される。
【００９６】
このように、圧縮機(21,22) を２台運転しているときは、第１圧縮機(21)内の冷凍機油と第２圧縮機(22)内の冷凍機油は第３圧縮機(23)には流入せずに、運転中の第１圧縮機(21)と第２圧縮機(22)に回収されて、第１，第２圧縮機(21,22) 内で所定のレベルに維持される。
【００９７】
次に、圧縮機(21,22,23)を３台とも運転する場合は、図１３に示すように、冷媒は基管(31)から第１，第２基管(31a,31b) に分流した後、各分岐管(32a〜32d)を通って全ての圧縮機(21,22,23)に吸入される。そして、各圧縮機(21,22,23)において所定の高圧まで圧縮されて吐出管(21d,22d,23d) から流出し、吐出側ガス配管(19Gd)で合流して冷媒回路(10)を循環する。このとき、冷凍機油も冷媒の中に含まれた状態で冷媒回路(10)を循環する。
【００９８】
この場合、第１圧縮機(21)内の冷凍機油が所定のレベルを超えると、図１２と同じ流れで冷媒とともに第２圧縮機(22)に回収される。また、第２圧縮機(22)内の冷凍機油は、所定のレベルを超えると冷媒とともに油戻し通路(35)から押し出されて流出し、第４分岐管(32d) との合流点に達した後、該合流点が第１圧縮機(21)の吸入管(21s) よりも第３圧縮機(23)の吸入管(23s) に近接して設けられているために、吸入ガス冷媒と合流して第３圧縮機(23)に吸入される。さらに、第３圧縮機(23)内の冷凍機油は、所定のレベルを超えると冷媒とともに油戻し通路(36)から流出して第３分岐管(32c) との合流点に達した後、該合流点が第１圧縮機(21)の吸入管(21s) に近接しているために吸入ガス冷媒と合流して第１圧縮機(21)に吸入される。
【００９９】
圧縮機(21,22,23)を３台とも運転しているときは、以上のようにして全ての圧縮機(21,22,23)について冷凍機油が所定のレベルに維持されることとなる。
【０１００】
−実施形態２の効果−
本実施形態２によれば、圧縮機構(11)を３台の圧縮機(21,22,23)で構成した場合に、各圧縮機(21,22,23)間に油戻し通路(34,35,36)を設けるだけで各圧縮機(21,22,23)において冷凍機油を所定のレベルに維持できる。したがって、構成の複雑化を回避しながら、一の圧縮機(21,22,23)で冷凍機油不足が生じるような不具合の発生も防止できる。
【０１０１】
【発明のその他の実施の形態】
本発明は、上記実施形態について、以下のような構成としてもよい。
【０１０２】
例えば、上記各実施形態は、本発明を空気調和装置(1) に適用した例としたが、圧縮機構(11)が複数の高圧ドーム式圧縮機から構成されている冷凍装置であれば、空気調和装置に限らず、本発明を適用することは可能である。
【０１０３】
また、参考技術２，３に示す構成の減圧機構(41,43)(44) は、分岐管(32a,32b) を傾斜させた実施形態１の圧縮機構(11)の油戻し通路(34,35)に設けて他の実施形態にしてもよいし、実施形態２の圧縮機構(11)の油戻し通路(34,35,36)に設けてもよい。
【０１０４】
さらに、圧縮機構(11)は、インバータ制御による可変容量の圧縮機(21)とオンオフ制御を行う定容量の圧縮機(22,23) との組み合わせに限らず、定容量の圧縮機(11)同士など、他の組み合わせとしてもよいし、オンオフ制御などを含む容量制御の方法を適宜変更してもよい。
【０１０５】
また、上記各実施形態及び参考技術では、各油戻し通路(34,35,36)の圧縮機側の端部を、各圧縮機(21,22,23)内で油溜まり部(21o,22o,23o) に向かって下向きに開口するように構成しているが、所定の油面が確保できる限りは、各圧縮機(21,22,23)内での各通路(34,35,36)の開口の向きは、上向き、下向き、横向きなどから任意に選定すればよい。図１４（ａ）には上向きにした例を示し、図１４（ｂ）には横向きにした例を示している。
【０１０６】
また、例えば図４に示した吸入側ガス配管(19Gs)の分岐管(32a,32b) と油戻し通路(34,35) との接続例は、参考として、図１５に示すように変更してもよい。この例では図４の傾斜部(32i) を設けず、第２圧縮機(22)への分岐管(32b) の垂直な部分に第１圧縮機(21)からの油戻し通路(35)を接続し、第１圧縮機(21)への分岐管(32a) の垂直な部分に第２圧縮機(22)からの油戻し通路(34)を接続している。このため、第１圧縮機(21)のみの運転時は該第１圧縮機(21)から流出した冷凍機油が第２圧縮機(22)へは流れずに第１圧縮機(21)に回収され、両圧縮機(21,22) の運転時は各圧縮機(21,22) から流出した冷凍機油が他方の圧縮機(22,21) へ流れることになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の参考技術１に係る空気調和装置の冷媒回路図である。
【図２】 図１の冷媒回路における圧縮機構の拡大図である。
【図３】 本発明の実施形態１に係る空気調和装置の圧縮機構を示す拡大図である。
【図４】 図３の圧縮機構において吸入管と油戻し通路とを接続した外観図である。
【図５】 本発明の参考技術２に係る空気調和装置の圧縮機構を示す拡大図である。
【図６】 本発明の参考技術３に係る空気調和装置の圧縮機構を示す拡大図である。
【図７】 参考技術３に係る空気調和装置における冷凍機油回収時の制御を示すフローチャートである。
【図８】 本発明の実施形態２に係る空気調和装置の圧縮機構を示す拡大図である。
【図９】 図８の圧縮機構において吸入管と油戻し通路とを接続した外観図である。
【図１０】 実施形態２において圧縮機構の容量制御をする場合の運転状態を示す図である。
【図１１】 図８の圧縮機構で圧縮機を１台運転する場合の冷媒と冷凍機油の流れを示す図である。
【図１２】 図８の圧縮機構で圧縮機を２台運転する場合の冷媒と冷凍機油の流れを示す図である。
【図１３】 図８の圧縮機構で圧縮機を３台運転する場合の冷媒と冷凍機油の流れを示す図である。
【図１４】 （ａ）図及び（ｂ）図は、各圧縮機内で各通路の向きを変更した例を示す図である。
【図１５】 図４の変形例（参考例）を示す図である。
【図１６】 従来の冷凍装置の冷媒回路図である。
【符号の説明】
(1) 冷凍装置
(10) 冷媒回路
(11) 圧縮機構
(19Gs) 吸入側ガス配管
(21) 第１圧縮機
(22) 第２圧縮機
(23) 第３圧縮機
(21o,22o,23o) 油溜まり部
(21s,22s,23s) 吸入管
(31,31a,31b) 基管
(31i) 傾斜部
(32a,32b,32c,32d) 分岐管
(34,35,36) 油戻し通路
(34a,35a) 第１通路
(34b,35b) 第２通路
(41) キャピラリチューブ（減圧機構）
(43) 電磁弁（減圧機構）
(44a,44b) 電子膨張弁（減圧機構）
(47) コントローラ（制御手段）
Claims (8)
- 高圧ドーム式の複数の圧縮機(21,22,23)が並列に接続されてなる圧縮機構(11)を備えた冷凍装置であって、
一の圧縮機(21,22,23)の油溜まり部(21o,22o,23o) と他の一の圧縮機(22,23,21)の吸入管(22s,23s,21s) とを一組として、各組毎に油溜まり部(21o,22o,23o) と吸入管(22s,23s,21s) とを連通する油戻し通路(34,35,36)が設けられ、
各圧縮機(21,22,23)への吸入側ガス配管(19Gs)が、基管(31,31a,31b)と、該基管(31,31a,31b)から分岐して各圧縮機(21,22,23)の吸入管(21s,22s,23s) に連通する分岐管(32a,32b,32c,32d) とからなり、油戻し通路(34,35,36) が分岐管(32a,32b,32c,32d) を介して吸入管(21s,22s,23s) に接続されるとともに、各分岐管(32a,32b,32c,32d) は、基管(31,31a,31b)との合流点から少なくとも油戻し通路(34,35,36)との合流点まで上方へ向かって傾斜する傾斜部(32i) を備えている冷凍装置。 - 傾斜部(32i) は、少なくとも、圧縮機構(11)の容量制御時に停止する圧縮機(22,23) への分岐管(32b,32d) に設けられている請求項１記載の冷凍装置。
- 圧縮機構(11)は、容量可変の第１圧縮機(21)と、定容量の第２圧縮機(22)とから構成され、
第１圧縮機(21)の油溜まり部(21o) と第２圧縮機(22)の吸入管(22s) の間と、第２圧縮機(22)の油溜まり部(22o) と第１圧縮機(21)の吸入管(21s) の間に、それぞれ油戻し通路(34,35) が設けられている請求項１または２記載の冷凍装置。 - 圧縮機構(11)は、容量可変の第１圧縮機(21)と、定容量の第２圧縮機(22)と、定容量の第３圧縮機(23)とから構成され、
第１圧縮機(21)の油溜まり部(21o) と第２圧縮機(22)の吸入管(22s) の間と、第２圧縮機(22)の油溜まり部(22o) と第３圧縮機(23)の吸入管(23s) の間と、第３圧縮機(23)の油溜まり部(23o) と第１圧縮機(21)の吸入管(21s) の間に、それぞれ油戻し通路(34,35,36)が設けられている請求項１または２記載の冷凍装置。 - 各油戻し通路(34,35,36)に減圧機構(41,43,44a,44b) が設けられている請求項１ないし４の何れか１記載の冷凍装置。
- 減圧機構がキャピラリチューブ(41)により構成されている請求項５記載の冷凍装置。
- 各油戻し通路(34,35) は、第１通路(34a,35a) と該第１通路(34a,35a) の中間点から吸入管(21s,22s) 側に分岐した第２通路(34b,35b) とを備え、
減圧機構は、第１通路(34a,35a) と第２通路(34b,35b) の一方(34a,35a) に設けられた電磁弁(43)及びキャピラリチューブ(41)と、その他方(34b,35b) に設けられたキャピラリチューブ(41)により構成されている請求項５記載の冷凍装置。 - 減圧機構が電子膨張弁(44a,44b) により構成されている請求項５記載の冷凍装置。
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