JP6136263B2 - Refrigeration equipment - Google Patents
Refrigeration equipment Download PDFInfo
- Publication number
- JP6136263B2 JP6136263B2 JP2012288795A JP2012288795A JP6136263B2 JP 6136263 B2 JP6136263 B2 JP 6136263B2 JP 2012288795 A JP2012288795 A JP 2012288795A JP 2012288795 A JP2012288795 A JP 2012288795A JP 6136263 B2 JP6136263 B2 JP 6136263B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- oil
- compressor
- refrigerant
- inlet
- expander
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Applications Or Details Of Rotary Compressors (AREA)
Description
本発明は、圧縮機と膨張機とが冷媒回路に接続された冷凍装置に関するものである。 The present invention relates to a refrigeration apparatus in which a compressor and an expander are connected to a refrigerant circuit.
従来より、冷凍サイクルを行う冷媒回路を備えた冷凍装置が知られており、空気調和機や冷凍機等に広く適用されている。この種の冷凍装置として、圧縮機と膨張機とが冷媒回路に接続され、高圧冷媒のエネルギーを膨張機で回収するものがある。 Conventionally, a refrigeration apparatus including a refrigerant circuit that performs a refrigeration cycle is known and widely applied to air conditioners, refrigerators, and the like. As this type of refrigeration apparatus, there is an apparatus in which a compressor and an expander are connected to a refrigerant circuit, and the energy of the high-pressure refrigerant is recovered by the expander.
例えば特許文献１に開示の冷凍装置（空気調和機）では、圧縮機と、室外熱交換器と、膨張機構と、室内熱交換器とが冷媒回路に接続される。この冷凍装置の例えば冷房運転では、圧縮機で圧縮された冷媒が、室外熱交換器で凝縮し、膨張機構を流れる。膨張機構では、膨張室に吸入された高圧冷媒によってピストンが回転駆動される。これにより、ピストンに連結する出力軸が回転し、発電機が駆動される。この結果、高圧冷媒のエネルギーが発電機の電気エネルギーとして回収される。膨張機構を流出した低圧冷媒は、室内熱交換器で蒸発し、室内の冷房に利用される。
For example, in a refrigeration apparatus (air conditioner) disclosed in
また、同文献の冷凍装置では、圧縮機ケーシングの底部に油溜部が形成される。油溜部の油は、駆動軸の下端の油ポンプによって汲み上げられ、駆動軸の内部の給油路を上方へ流れる。この油は、圧縮機構の摺動部へ供給され、この摺動部の潤滑に利用される。 In the refrigeration apparatus of the same document, an oil reservoir is formed at the bottom of the compressor casing. The oil in the oil reservoir is pumped up by the oil pump at the lower end of the drive shaft, and flows upward through the oil supply passage inside the drive shaft. This oil is supplied to the sliding portion of the compression mechanism and used for lubrication of the sliding portion.
また、同文献の冷凍装置では、圧縮機ケーシングの油溜部の油を給油路（給油管）を介して膨張機の摺動部へ供給するようにしている。具体的に、給油路の流入端は、圧縮機ケーシングの底部の油溜部に開口し、給油路の流出端は、膨張機構の膨張室に開口している。また、圧縮機ケーシングの内圧は高圧冷媒と同等の圧力となっている。このため、圧縮機の油溜部の油は、差圧によって、給油管を流れ、膨張機構の摺動部へ供給され、この摺動部の潤滑に利用される。 Further, in the refrigeration apparatus of the same document, the oil in the oil reservoir portion of the compressor casing is supplied to the sliding portion of the expander through an oil supply passage (oil supply pipe). Specifically, the inflow end of the oil supply passage opens to the oil reservoir at the bottom of the compressor casing, and the outflow end of the oil supply passage opens to the expansion chamber of the expansion mechanism. Further, the internal pressure of the compressor casing is equal to that of the high-pressure refrigerant. For this reason, the oil in the oil reservoir portion of the compressor flows through the oil supply pipe by the differential pressure, is supplied to the sliding portion of the expansion mechanism, and is used for lubrication of the sliding portion.
ところで、特許文献１に記載の冷凍装置において、圧縮機の油溜部の油が膨張機構へ過剰に供給されると、圧縮機の油溜部の油が不足してしまい、圧縮機構の摺動部へ十分な油を供給できなくなる虞がある。ここで、特許文献１に開示の冷凍装置では、例えば段落００４１に記載のように、給油管の流入口と、駆動軸の下端とが概ね同じ高さとなっている。このため、油溜部の油面が油ポンプと同じ高さとなるまでは、圧縮機と膨張機構との双方の摺動部へ油が供給される。従って、この構成では、油溜部の油面が油ポンプの吸込口よりも低くなり易く、圧縮機構の摺動部の潤滑不良を招き易いという問題があった。
By the way, in the refrigeration apparatus described in
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、膨張機構へ過剰に油が供給されることで、圧縮機の油溜部の油が不足してしまうことを防止することである。 This invention is made | formed in view of this point, The objective is preventing that the oil of the oil reservoir part of a compressor runs short by excessively supplying oil to an expansion mechanism. It is.
第１の発明は、圧縮機ケーシング（21）と、該圧縮機ケーシング（21）に収容される電動機（22）と、該電動機（22）と駆動軸（23）を介して連結する圧縮機構（24）と、該駆動軸（23）の下端に設けられ上記圧縮機ケーシング（21）の底部の油溜部（21c）の油を上記駆動軸（23）内の油流路（27）を通じて上記圧縮機構（24）の摺動部へ供給する油ポンプ（28）とを有する圧縮機（20）と、膨張機ケーシング（31）と、膨張機構（34）と、該膨張機構（34）に連結する出力軸（33）とを有する膨張機（30）とが接続され、冷媒が循環して冷凍サイクルを行う冷媒回路（10）と、上記圧縮機ケーシング（21）の油溜部（21c）の油が流入する流入口（48a）を有し、該油を上記膨張機（30）の摺動部へ供給する給油路（48）とを備えた冷凍装置を対象とし、上記給油路（48）は、上記流入口（48a）が上記油ポンプ（28）の吸込口（28a）よりも高い位置になるように構成され、上記圧縮機（20）の油ポンプ（28）と上記給油路（48）の流入口（48a）の高さの差をΔｈとし、上記圧縮機ケーシング（21）の胴部（21a）の内周面の半径をｒとし、上記圧縮機ケーシング（21）の最大許容傾き角をθとすると、上記給油路（48）は、Δｈ＞ｒ×tanθの関係を満たすように構成されることを特徴とする。 A first aspect of the present invention is a compressor casing (21), an electric motor (22) accommodated in the compressor casing (21), and a compression mechanism (22) coupled to the electric motor (22) via a drive shaft (23). 24) and the oil in the oil reservoir (21c) at the bottom of the compressor casing (21) provided at the lower end of the drive shaft (23) through the oil flow path (27) in the drive shaft (23). A compressor (20) having an oil pump (28) for feeding to a sliding portion of the compression mechanism (24), an expander casing (31), an expansion mechanism (34), and the expansion mechanism (34) connected to the compressor (20) An expander (30) having an output shaft (33) that connects to the refrigerant circuit (10) for performing a refrigeration cycle by circulating the refrigerant, and an oil reservoir (21c) of the compressor casing (21). A refrigeration apparatus having an inlet (48a) through which oil flows and having an oil supply passage (48) for supplying the oil to the sliding portion of the expander (30) Oil passage (48), the inlet (48a) is configured to be positioned higher than the inlet (28a) of the oil pump (28), an oil pump (28) of the compressor (20) The height difference of the inlet (48a) of the oil supply passage (48) is Δh, the radius of the inner peripheral surface of the body (21a) of the compressor casing (21) is r, and the compressor casing (21 ) Is the maximum allowable inclination angle θ, the oil supply path (48) is configured to satisfy the relationship Δh> r × tan θ.
第１の発明では、圧縮機（20）の電動機（22）によって駆動軸（23）が回転駆動されることで、圧縮機構（24）で冷媒が圧縮される。圧縮機（20）では、油溜部（21c）の油が油ポンプ（28）によって汲み上げられ、駆動軸（23）内の油流路（27）を流れる。油流路（27）の油は、圧縮機構（24）の摺動部へ供給される。また、圧縮機（20）の油溜部（21c）の油は、給油路（48）を通じて膨張機構（34）の摺動部へ供給される。本発明では、この給油路（48）の流入口（48a）の高さが、油ポンプ（28）の吸込口（28a）よりも高い位置にある。このため、油溜部（21c）の油面の高さが上記流入口（48a）と吸込口（28a）との間にある状態では、油溜部（21c）の油が、給油路（48）を通じて膨張機構（34）の摺動部へ供給されず、圧縮機構（24）の摺動部のみへ供給される。 In the first invention, the drive shaft (23) is rotationally driven by the electric motor (22) of the compressor (20), whereby the refrigerant is compressed by the compression mechanism (24). In the compressor (20), the oil in the oil reservoir (21c) is pumped up by the oil pump (28) and flows through the oil passage (27) in the drive shaft (23). The oil in the oil passage (27) is supplied to the sliding portion of the compression mechanism (24). The oil in the oil reservoir (21c) of the compressor (20) is supplied to the sliding portion of the expansion mechanism (34) through the oil supply passage (48). In the present invention, the height of the inlet (48a) of the oil supply passage (48) is higher than the suction port (28a) of the oil pump (28). Therefore, when the oil level of the oil reservoir (21c) is between the inlet (48a) and the suction port (28a), the oil in the oil reservoir (21c) flows into the oil supply passage (48 ) Is not supplied to the sliding portion of the expansion mechanism (34), but only to the sliding portion of the compression mechanism (24).
第１の発明では、設置状態の圧縮機ケーシング（21）が、最大許容傾き角θだけ傾いた場合にも、給油路（48）の流入口（48a）が、油ポンプ（28）の吸込口（28a）よりも高い位置となる。このため、このような設置状態においても、油溜部（21c）の油を圧縮機構（24）の摺動部のみへ供給することができる。 In the first invention, even when the compressor casing (21) in the installed state is inclined by the maximum allowable inclination angle θ, the inlet (48a) of the oil supply passage (48) is connected to the suction port of the oil pump (28). The position is higher than (28a). For this reason, even in such an installed state, the oil in the oil reservoir (21c) can be supplied only to the sliding portion of the compression mechanism (24) .
第２の発明は、圧縮機ケーシング（21）と、該圧縮機ケーシング（21）に収容される電動機（22）と、該電動機（22）と駆動軸（23）を介して連結する圧縮機構（24）と、該駆動軸（23）の下端に設けられ上記圧縮機ケーシング（21）の底部の油溜部（21c）の油を上記駆動軸（23）内の油流路（27）を通じて上記圧縮機構（24）の摺動部へ供給する油ポンプ（28）とを有する圧縮機（20）と、膨張機ケーシング（31）と、膨張機構（34）と、該膨張機構（34）に連結する出力軸（33）とを有する膨張機（30）とが接続され、冷媒が循環して冷凍サイクルを行う冷媒回路（10）と、上記圧縮機ケーシング（21）の油溜部（21c）の油が流入する流入口（48a）を有し、該油を上記膨張機（30）の摺動部へ供給する給油路（48）とを備えた冷凍装置を対象とし、上記給油路（48）は、上記流入口（48a）が上記油ポンプ（28）の吸込口（28a）よりも高い位置になるように構成され、上記給油路（48）は、流入側に上記圧縮機構（24）の圧縮後の冷媒の圧力に相当する圧力が作用し、流出側に上記膨張機構（34）の膨張後の冷媒の圧力に相当する圧力が作用するように構成され、上記油溜部（21c）の油面の低下を検知する検知部（74）と、該検知部（74）で油面の低下が検知されると、上記膨張機（30）の流入側と流出側とを連通させるバイパス機構（29,38）とを備えていることを特徴とする。 The second invention is a compressor casing (21), an electric motor (22) accommodated in the compressor casing (21), and a compression mechanism (22) coupled to the electric motor (22) via a drive shaft (23). 24) and the oil in the oil reservoir (21c) at the bottom of the compressor casing (21) provided at the lower end of the drive shaft (23) through the oil flow path (27) in the drive shaft (23). A compressor (20) having an oil pump (28) for feeding to a sliding portion of the compression mechanism (24), an expander casing (31), an expansion mechanism (34), and the expansion mechanism (34) connected to the compressor (20) An expander (30) having an output shaft (33) that connects to the refrigerant circuit (10) for performing a refrigeration cycle by circulating the refrigerant, and an oil reservoir (21c) of the compressor casing (21). inlet oil flows have (48a), the oil was directed to refrigeration system including a supply passage for supplying the sliding portion (48) of the expander (30), the The oil passage (48) is configured such that the inlet (48a) is higher than the suction port (28a) of the oil pump (28), and the oil passage (48) is compressed on the inflow side. A pressure corresponding to the pressure of the refrigerant after compression of the mechanism (24) acts, and a pressure corresponding to the pressure of the refrigerant after expansion of the expansion mechanism (34) acts on the outflow side; A detection unit (74) that detects a decrease in the oil level of the part (21c), and when the detection unit (74) detects a decrease in the oil level, the inflow side and the outflow side of the expander (30) And a bypass mechanism (29, 38) for communication.
第２の発明では、圧縮機構（24）の圧縮後の冷媒の圧力に相当する圧力と、上記膨張機構（34）の膨張後の冷媒の圧力に相当する圧力との差圧により、油溜部（21c）の油が給油路（48）を流れ、膨張機構（34）の摺動部へ供給される。 In the second aspect of the invention, the oil reservoir portion is obtained by the differential pressure between the pressure corresponding to the pressure of the refrigerant after compression of the compression mechanism (24) and the pressure corresponding to the pressure of the refrigerant after expansion of the expansion mechanism (34). The oil of (21c) flows through the oil supply passage (48) and is supplied to the sliding portion of the expansion mechanism (34).
ところで、給油路（48）の流入口（48a）の高さを油ポンプ（28）の吸込口（28a）よりも高い位置にすると、圧縮機（20）の摺動部へ十分な油を供給できる一方で、油溜部（21c）の油面が給油路（48）の流入口（48a）よりも低い位置となり易くなる。そこで、本発明では、検知部（74）が油溜部（21c）の油面の低下を検知すると、バイパス機構（29,38）が膨張機（30）の流入側と流出側とを連通させる。膨張機（30）の流入側と流出側とが連通すると、膨張機構（34）の膨張後の冷媒の圧力が上昇するため、給油路（48）の流入側と流出側との間の差圧が小さくなる。この結果、給油路（48）を流れる油の流量が減少し、油溜部（21c）の油面の高さを上昇させることができる。従って、油溜部（21c）の油面の低下に起因して、冷媒が給油路（48）を通じて膨張機構（34）の摺動部へ供給されることを防止でき、ひいては膨張機構（34）の摺動部の焼き付きを確実に防止できる。 By the way, if the height of the inlet (48a) of the oil supply passage (48) is higher than the suction port (28a) of the oil pump (28), sufficient oil is supplied to the sliding part of the compressor (20). On the other hand, the oil level of the oil reservoir (21c) tends to be lower than the inlet (48a) of the oil supply passage (48). Therefore, in the present invention, when the detection unit (74) detects a decrease in the oil level of the oil reservoir (21c), the bypass mechanism (29, 38) connects the inflow side and the outflow side of the expander (30). . When the inflow side and the outflow side of the expander (30) communicate with each other, the pressure of the refrigerant after expansion of the expansion mechanism (34) increases, so that the differential pressure between the inflow side and the outflow side of the oil supply passage (48) Becomes smaller. As a result, the flow rate of the oil flowing through the oil supply passage (48) is reduced, and the oil level of the oil reservoir (21c) can be increased. Accordingly, it is possible to prevent the refrigerant from being supplied to the sliding portion of the expansion mechanism (34) through the oil supply passage (48) due to the decrease in the oil level of the oil reservoir (21c), and thus the expansion mechanism (34). It is possible to reliably prevent seizure of the sliding portion.
第３の発明は、第１又は第２の発明において、上記給油路（48）は、上記流入口（48a）が上記圧縮機構（24）の吸入管（25）よりも低い位置になるように構成されることを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect, the oil supply passage (48) is such that the inlet (48a) is positioned lower than the suction pipe (25) of the compression mechanism (24). It is characterized by being configured.
第３の発明では、給油路（48）の流入口（48a）が、圧縮機構（24）の吸入管（25）よりも低い位置となる。給油路（48）の流入口（48a）が、圧縮機構（24）の吸入管（25）よりも高い位置にあると、吸入管（25）が油溜部（21c）の油に浸かり易くなる。この結果、吸入管（25）を通じて圧縮機構（24）内へ吸入される冷媒が、周囲の油によって加熱され、ひいては圧縮機構（24）の圧縮効率が低下してしまう虞がある。これに対し、本発明では、給油路（48）の流入口（48a）が、圧縮機構（24）の吸入管（25）よりも低い位置にあるため、吸入管（25）が油に浸かることを抑制できる。この結果、吸入管（25）に吸い込まれる冷媒が、油によって加熱されることを防止できる。 In the third aspect of the invention, the inlet (48a) of the oil supply passage (48) is positioned lower than the suction pipe (25) of the compression mechanism (24). If the inlet (48a) of the oil supply passage (48) is positioned higher than the suction pipe (25) of the compression mechanism (24), the suction pipe (25) is likely to be immersed in the oil in the oil reservoir (21c). . As a result, the refrigerant sucked into the compression mechanism (24) through the suction pipe (25) is heated by the surrounding oil, and as a result, the compression efficiency of the compression mechanism (24) may be reduced. On the other hand, in the present invention, since the inlet (48a) of the oil supply passage (48) is positioned lower than the suction pipe (25) of the compression mechanism (24), the suction pipe (25) is immersed in oil. Can be suppressed. As a result, the refrigerant sucked into the suction pipe (25) can be prevented from being heated by the oil.
第４の発明は、第１乃至第３のいずか１つの発明において、上記給油路（48）は、上記流入口（48a）が、上記圧縮機構（24）の下端よりも低い位置になるように構成されることを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in any one of the first to third aspects, the oil supply passage (48) is such that the inlet (48a) is lower than the lower end of the compression mechanism (24). It is comprised so that it may be comprised.
第４の発明では、給油路（48）の流入口（48a）が圧縮機構（24）の本体部（24c）の下端よりも低い位置となる。給油路（48）の流入口（48a）が、圧縮機構（24）の本体部（24c）の下端よりも高い位置にあると、給油路（48）の流入口（48a）付近の油面高さが変動し易くなり、給油路（48）へ安定して油を供給できない虞がある。しかし、本発明では、給油路（48）の流入口（48a）が、圧縮機構（24）の本体部（24c）の下端よりも低い位置にあるため、流入口（48a）付近の油面高さの変動を抑制できる。この結果、給油路（48）へ安定して油を供給することができる。 In 4th invention, the inflow port (48a) of an oil supply path (48) will be in a position lower than the lower end of the main-body part (24c) of a compression mechanism (24). If the inlet (48a) of the oil supply passage (48) is positioned higher than the lower end of the main body (24c) of the compression mechanism (24), the oil level near the inlet (48a) of the oil supply passage (48) Therefore, there is a possibility that oil cannot be stably supplied to the oil supply passage (48). However, in the present invention, since the inlet (48a) of the oil supply passage (48) is located at a position lower than the lower end of the main body (24c) of the compression mechanism (24), the oil level near the inlet (48a) is increased. The fluctuation of the height can be suppressed. As a result, oil can be stably supplied to the oil supply passage (48).
本発明によれば、圧縮機（20）の油溜部（21c）の油が、給油路（48）を通じて膨張機構（34）の摺動部へ過剰に供給されることを防止でき、圧縮機構（24）の摺動部へ十分な油を供給することができる。従って、この冷凍装置の信頼性を向上できる。 According to the present invention, the oil in the oil reservoir (21c) of the compressor (20) can be prevented from being excessively supplied to the sliding portion of the expansion mechanism (34) through the oil supply passage (48). Sufficient oil can be supplied to the sliding part of (24). Therefore, the reliability of this refrigeration apparatus can be improved.
本発明によれば、圧縮機ケーシング（21）が最大許容傾き角θの範囲内で傾いたとしても、圧縮機構（24）へ十分な油を供給することができる。 According to the present invention, even if the compressor casing (21) is tilted within the range of the maximum allowable tilt angle θ, sufficient oil can be supplied to the compression mechanism (24) .
また、第２の発明によれば、給油路（48）の流入口（48a）付近における、油面の変動を防止できるので、給油路（48）を通じて膨張機構（34）の摺動部へ安定して油を供給できる。従って、この冷凍装置の信頼性を更に向上できる。 Further, according to the second aspect of the invention, the oil level can be prevented from fluctuating near the inlet (48a) of the oil supply passage (48), so that it is stable to the sliding portion of the expansion mechanism (34) through the oil supply passage (48). And oil can be supplied. Therefore, the reliability of this refrigeration apparatus can be further improved.
また、第３の発明によれば、圧縮機（20）の油溜部（21c）の油面が低下すると、膨張機構（34）の流入側と流出側とを連通させ、給油路（48）を流れる油の流量を減少させている。この結果、油溜部（21c）の油面の低下を速やかに解消でき、膨張機構（34）の摺動部へ確実に油を供給できる。従って、本発明では、圧縮機構（24）の摺動部と膨張機構（34）の摺動部との双方へ油を確実に供給でき、冷凍装置の信頼性を更に向上できる。 Further, according to the third invention, when the oil level of the oil reservoir (21c) of the compressor (20) is lowered, the inflow side and the outflow side of the expansion mechanism (34) are communicated to each other, and the oil supply path (48) The flow rate of oil flowing through is reduced. As a result, the decrease in the oil level of the oil reservoir (21c) can be quickly eliminated, and the oil can be reliably supplied to the sliding portion of the expansion mechanism (34). Therefore, in the present invention, oil can be reliably supplied to both the sliding portion of the compression mechanism (24) and the sliding portion of the expansion mechanism (34), and the reliability of the refrigeration apparatus can be further improved.
また、第４の発明によれば、吸入管（25）から圧縮機構（24）へ吸い込まれる油が、油溜部（21c）の油によって加熱されることを防止できる。この結果、圧縮機構（24）の圧縮効率の低下を防止できる。 Further, according to the fourth invention, it is possible to prevent the oil sucked from the suction pipe (25) into the compression mechanism (24) from being heated by the oil in the oil reservoir (21c). As a result, it is possible to prevent a reduction in compression efficiency of the compression mechanism (24).
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The following embodiments are essentially preferable examples, and are not intended to limit the scope of the present invention, its application, or its use.
図１に示すように、本発明に係る実施形態は、冷房運転と暖房運転とを切り換えて行う空気調和機（1）である。空気調和機（1）は、冷媒回路（10）を有し、該冷媒回路（10）の冷媒を循環させて冷凍サイクルを行う冷凍装置を構成する。空気調和機（1）は、１つの室外ユニット（5）と複数（図１の例では３つ）の室内ユニット（2,3,4）とを備える、マルチ式に構成される。冷媒回路（10）には、二酸化炭素（ＣＯ２）が冷媒として充填される。 As shown in FIG. 1, the embodiment according to the present invention is an air conditioner (1) that performs switching between a cooling operation and a heating operation. The air conditioner (1) includes a refrigerant circuit (10), and constitutes a refrigeration apparatus that performs a refrigeration cycle by circulating the refrigerant in the refrigerant circuit (10). The air conditioner (1) has a multi-type configuration including one outdoor unit (5) and a plurality (three in the example of FIG. 1) of indoor units (2, 3, 4). The refrigerant circuit (10) is filled with carbon dioxide (CO2) as a refrigerant.
室外ユニット（5）には、室外回路（14）が設けられ、室内ユニット（2,3,4）には、それぞれ室内回路（11,12,13）が設けられる。室外回路（14）と各室内回路（11,12,13）とは、２本の連絡配管（液連絡管（15）及びガス連絡管（16））を介して互いに接続される。 The outdoor unit (5) is provided with an outdoor circuit (14), and the indoor units (2, 3, 4) are provided with indoor circuits (11, 12, 13), respectively. The outdoor circuit (14) and each indoor circuit (11, 12, 13) are connected to each other via two communication pipes (a liquid communication pipe (15) and a gas communication pipe (16)).
各室内回路（11,12,13）には、液側端部からガス側端部に向かって順に、室内膨張弁（2b,3b,4b）と、室内熱交換器（2a,3a,4a）とが接続される。室内膨張弁（2b,3b,4b）は、開度が可変な電子膨張弁で構成される。室内熱交換器（2a,3a,4a）は、いわゆるフィン・アンド・チューブ式の熱交換器で構成される。室内熱交換器（2a,3a,4a）の近傍には、室内ファン（図示省略）が設置される。室内熱交換器（2a,3a,4a）では、室内ファンが送風する室内空気と、冷媒とが熱交換する。 Each indoor circuit (11,12,13) has an indoor expansion valve (2b, 3b, 4b) and an indoor heat exchanger (2a, 3a, 4a) in order from the liquid side end to the gas side end. And are connected. The indoor expansion valves (2b, 3b, 4b) are constituted by electronic expansion valves whose opening degree is variable. The indoor heat exchanger (2a, 3a, 4a) is a so-called fin-and-tube heat exchanger. An indoor fan (not shown) is installed in the vicinity of the indoor heat exchangers (2a, 3a, 4a). In the indoor heat exchanger (2a, 3a, 4a), the indoor air blown by the indoor fan and the refrigerant exchange heat.
室外回路（14）には、液連絡管（15）が接続される液閉鎖弁（17）と、ガス連絡管（16）が接続されるガス閉鎖弁（18）とが接続される。室外回路（14）には、圧縮機（20）、膨張機（30）、室外熱交換器（44）、及び四方切換弁（42）が接続されている。 The outdoor circuit (14) is connected to a liquid closing valve (17) to which the liquid communication pipe (15) is connected and a gas closing valve (18) to which the gas communication pipe (16) is connected. A compressor (20), an expander (30), an outdoor heat exchanger (44), and a four-way switching valve (42) are connected to the outdoor circuit (14).
圧縮機（20）は、密閉状の圧縮機ケーシング（21）と、該圧縮機ケーシング（21）内に収容される電動機（22）及び圧縮機構（24）とを備えている。圧縮機（20）は、圧縮機ケーシング（21）の内部が高圧冷媒で満たされる、いわゆる高圧ドーム型に構成される。 The compressor (20) includes a hermetic compressor casing (21), and an electric motor (22) and a compression mechanism (24) accommodated in the compressor casing (21). The compressor (20) is configured as a so-called high-pressure dome shape in which the inside of the compressor casing (21) is filled with a high-pressure refrigerant.
圧縮機ケーシング（21）は、縦長の円筒状の密閉容器である。圧縮機ケーシング（21）の上部には、吐出管（26）が接続され、圧縮機ケーシング（21）の下部には、吸入管（25）が接続される。圧縮機ケーシング（21）の底部（21b）には、潤滑用の油が貯留される油溜部（21c）が形成される。 The compressor casing (21) is a vertically long cylindrical sealed container. A discharge pipe (26) is connected to the upper part of the compressor casing (21), and a suction pipe (25) is connected to the lower part of the compressor casing (21). An oil reservoir (21c) in which lubricating oil is stored is formed at the bottom (21b) of the compressor casing (21).
電動機（22）は、ステータ（22a）とロータ（22b）とを備えている。ステータ（22a）は、円筒状に形成され、圧縮機ケーシング（21）の内周壁に固定されている。ロータ（22b）は、ステータ（22a）の内部に挿通されている。ステータ（22a）は、円柱状に形成され、中央部に駆動軸（23）が固定される。駆動軸（23）の内部には、油流路（27）が形成され、駆動軸（23）の下端部には、油ポンプ（28）が設けられる。圧縮機構（24）は、ロータリ式の圧縮機構で構成される。駆動軸（23）及び圧縮機構（24）の詳細は後述する。 The electric motor (22) includes a stator (22a) and a rotor (22b). The stator (22a) is formed in a cylindrical shape and is fixed to the inner peripheral wall of the compressor casing (21). The rotor (22b) is inserted into the stator (22a). The stator (22a) is formed in a cylindrical shape, and the drive shaft (23) is fixed to the center portion. An oil flow path (27) is formed inside the drive shaft (23), and an oil pump (28) is provided at the lower end of the drive shaft (23). The compression mechanism (24) is a rotary compression mechanism. Details of the drive shaft (23) and the compression mechanism (24) will be described later.
膨張機（30）は、密閉状の膨張機ケーシング（31）を備えている。膨張機ケーシング（31）の内部には、膨張機構（34）と発電機（32）と出力軸（33）とが収容されている。膨張機構（34）は、いわゆるロータリ式の容積型流体機械を構成している。膨張機構（34）は、出力軸（33）を介して発電機（32）と連結している。膨張機構（34）には、流入管（35）と流出管（36）とが接続されている。膨張機構（34）では、流入管（35）から流入した高圧冷媒が、膨張室内で膨張する。これに伴い、膨張機構（34）の内部では、ピストンが回転駆動される。この結果、出力軸（33）が回転駆動され、ひいて発電機（32）で発電が行われる。膨張室で膨張した後の低圧冷媒は、流出管（36）から冷媒回路（10）へ流出する。 The expander (30) includes a hermetic expander casing (31). An expansion mechanism (34), a generator (32), and an output shaft (33) are accommodated in the expander casing (31). The expansion mechanism (34) constitutes a so-called rotary positive displacement fluid machine. The expansion mechanism (34) is connected to the generator (32) via the output shaft (33). An inflow pipe (35) and an outflow pipe (36) are connected to the expansion mechanism (34). In the expansion mechanism (34), the high-pressure refrigerant flowing from the inflow pipe (35) expands in the expansion chamber. Accordingly, the piston is rotationally driven inside the expansion mechanism (34). As a result, the output shaft (33) is driven to rotate, and power is generated by the generator (32). The low-pressure refrigerant after expansion in the expansion chamber flows out from the outflow pipe (36) to the refrigerant circuit (10).
室外熱交換器（44）は、フィン・アンド・チューブ式の熱交換器で構成される。室外熱交換器（44）の近傍には、室外ファン（図示省略）が設置されている。室外熱交換器（44）では、室外ファンが搬送する室外空気と、冷媒とが熱交換する。 The outdoor heat exchanger (44) is a fin-and-tube heat exchanger. An outdoor fan (not shown) is installed in the vicinity of the outdoor heat exchanger (44). In the outdoor heat exchanger (44), the outdoor air conveyed by the outdoor fan and the refrigerant exchange heat.
四方切換弁（42）は、第１から第４までのポートを有している。四方切換弁（42）は、第１ポートが圧縮機（20）の吸入管（25）と繋がり、第２ポートがガス閉鎖弁（18）と繋がっている。また、四方切換弁（42）は、第３ポートが室外熱交換器（44）のガス側端部に繋がり、第４ポートが圧縮機（20）の吐出管（26）と繋がっている。四方切換弁（42）では、第１ポートと第２ポートとが連通し、且つ第３ポートと第４ポートとが連通する第１状態（図１の実線で示す状態）と、第１ポートと第３ポートとが連通し、且つ第２ポートと第４ポートとが連通する第２状態（図１の破線で示す状態）とが切り換えられる。 The four-way switching valve (42) has first to fourth ports. The four-way switching valve (42) has a first port connected to the suction pipe (25) of the compressor (20) and a second port connected to the gas shut-off valve (18). The four-way switching valve (42) has a third port connected to the gas side end of the outdoor heat exchanger (44) and a fourth port connected to the discharge pipe (26) of the compressor (20). In the four-way switching valve (42), a first state (state indicated by a solid line in FIG. 1) in which the first port and the second port communicate with each other and the third port and the fourth port communicate with each other; A second state (a state indicated by a broken line in FIG. 1) in which the third port communicates and the second port communicates with the fourth port is switched.
室外回路（14）には、ブリッジ回路（41）と、気液分離器（51）と、内部熱交換器（45）とが接続される。 A bridge circuit (41), a gas-liquid separator (51), and an internal heat exchanger (45) are connected to the outdoor circuit (14).
ブリッジ回路（41）は、第１から第４までの配管（41a,41b,41c,41d）がブリッジ状に接続されて構成される。第１配管（41a）には第１逆止弁（CV-1）が接続され、第２配管（41b）には第２逆止弁（CV-2）が接続され、第３配管（41c）には第３逆止弁（CV-3）が接続され、第４配管（41d）には室外膨張弁（43）が接続される。各逆止弁（CV-1,CV-2,CV-3）では、図１の矢印で示す方向への冷媒の流れが許容され、その逆の冷媒の流れが禁止される。ブリッジ回路（41）では、第１逆止弁（CV-1）の流入側が室外熱交換器（44）の液側端部と繋がり、第２逆止弁（CV-2）の流入側が内部熱交換器（45）と繋がっている。また、ブリッジ回路（41）では、第２逆止弁（CV-2）の流出側（第３逆止弁（CV-3）の流入側）が、液閉鎖弁（17）と繋がり、第１逆止弁（CV-1）の流出側（第３逆止弁（CV-3）の流出側）が、膨張機（30）の流入管（35）と繋がっている。 The bridge circuit (41) is configured by connecting first to fourth pipes (41a, 41b, 41c, 41d) in a bridge shape. A first check valve (CV-1) is connected to the first pipe (41a), a second check valve (CV-2) is connected to the second pipe (41b), and a third pipe (41c) Is connected to the third check valve (CV-3), and the fourth pipe (41d) is connected to the outdoor expansion valve (43). In each check valve (CV-1, CV-2, CV-3), the flow of the refrigerant in the direction indicated by the arrow in FIG. 1 is allowed, and the reverse flow of the refrigerant is prohibited. In the bridge circuit (41), the inflow side of the first check valve (CV-1) is connected to the liquid side end of the outdoor heat exchanger (44), and the inflow side of the second check valve (CV-2) is internal heat. It is connected to the exchanger (45). In the bridge circuit (41), the outflow side of the second check valve (CV-2) (the inflow side of the third check valve (CV-3)) is connected to the liquid closing valve (17), and the first The outflow side of the check valve (CV-1) (outflow side of the third check valve (CV-3)) is connected to the inflow pipe (35) of the expander (30).
気液分離器（51）は、膨張機（30）の流出管（39）に接続している。気液分離器（51）は、中空の密閉容器で構成され、気液二相の冷媒をガス冷媒と液冷媒とに分離する。気液分離器（51）の頂部には、ガスインジェクション管（37）が接続され、気液分離器（51）の底部には、液流出管（53）が接続されている。 The gas-liquid separator (51) is connected to the outflow pipe (39) of the expander (30). The gas-liquid separator (51) is constituted by a hollow sealed container, and separates the gas-liquid two-phase refrigerant into a gas refrigerant and a liquid refrigerant. A gas injection pipe (37) is connected to the top of the gas-liquid separator (51), and a liquid outflow pipe (53) is connected to the bottom of the gas-liquid separator (51).
内部熱交換器（45）は、第１流路（46）と第２流路（47）を有し、両者の流路（46,47）を流れる冷媒同士を熱交換させる。第１流路（46）は、流出管（36）に接続し、第２流路（47）は、ガスインジェクション管（37）に接続される。 An internal heat exchanger (45) has a 1st flow path (46) and a 2nd flow path (47), and heat-exchanges the refrigerant | coolants which flow through both flow paths (46, 47). The first flow path (46) is connected to the outflow pipe (36), and the second flow path (47) is connected to the gas injection pipe (37).
ガスインジェクション管（37）は、圧縮機（20）の吸入管（25）と、気液分離器（51）との間に接続される。ガスインジェクション管（37）には、第２流路（47）の上流側に流量調節弁（52）が接続される。流量調節弁（52）は、開度が可変な電子膨張弁で構成される。また、ガスインジェクション管（37）には、第２流路（47）の下流側に油戻し管（55）の流出端が接続される。油戻し管（55）の流入端は、膨張機ケーシング（31）の底部の油溜部と連通している。即ち、冷媒回路（10）では、膨張機構（34）の潤滑に利用された油が、油戻し管（55）を経由して圧縮機（20）の吸入管（25）へ送られる。 The gas injection pipe (37) is connected between the suction pipe (25) of the compressor (20) and the gas-liquid separator (51). A flow control valve (52) is connected to the gas injection pipe (37) on the upstream side of the second flow path (47). The flow rate control valve (52) is an electronic expansion valve having a variable opening. Further, the outflow end of the oil return pipe (55) is connected to the gas injection pipe (37) on the downstream side of the second flow path (47). The inflow end of the oil return pipe (55) communicates with the oil reservoir at the bottom of the expander casing (31). That is, in the refrigerant circuit (10), the oil used for lubricating the expansion mechanism (34) is sent to the suction pipe (25) of the compressor (20) via the oil return pipe (55).
冷媒回路（10）には、バイパス管（38）が接続されている。バイパス管（38）は、一端が膨張機（30）の流入管（35）に接続し、他端が膨張機（30）の流出管（36）に接続している。バイパス管（38）には、バイパス弁（29）が接続されている。バイパス弁（29）は、開度が可変な電子膨張弁で構成される。バイパス管（38）及びバイパス弁（29）は、バイパス機構（詳細は後述する）を構成する。 A bypass pipe (38) is connected to the refrigerant circuit (10). The bypass pipe (38) has one end connected to the inflow pipe (35) of the expander (30) and the other end connected to the outflow pipe (36) of the expander (30). A bypass valve (29) is connected to the bypass pipe (38). The bypass valve (29) is an electronic expansion valve with a variable opening. The bypass pipe (38) and the bypass valve (29) constitute a bypass mechanism (details will be described later).
図２に示すように、上述した圧縮機構（24）は、上側から下側に向かって順に、フロントヘッド（24b）、シリンダ（24a）、及びリアヘッド（24c）が積層されている。シリンダ（24a）は、内部にシリンダ室（C）を形成する環状に構成される。フロントヘッド（24b）は、シリンダ（24a）のシリンダ室（C）の上端面を閉塞し、リアヘッド（24c）は、シリンダ（24a）のシリンダ室（C）の下端面を閉塞している。フロントヘッド（24b）、シリンダ（24a）、及びリアヘッド（24c）は、圧縮機構（24）の本体部を構成している。 As shown in FIG. 2, in the compression mechanism (24) described above, a front head (24b), a cylinder (24a), and a rear head (24c) are stacked in order from the upper side to the lower side. The cylinder (24a) is configured in an annular shape that forms a cylinder chamber (C) therein. The front head (24b) closes the upper end surface of the cylinder chamber (C) of the cylinder (24a), and the rear head (24c) closes the lower end surface of the cylinder chamber (C) of the cylinder (24a). The front head (24b), the cylinder (24a), and the rear head (24c) constitute the main body of the compression mechanism (24).
シリンダ（24a）の内部には、環状のピストン（24d）が収容されている。圧縮機構（24）では、シリンダ（24a）とピストン（24d）との間に冷媒の圧縮室が形成される。ピストン（24d）の内部には、駆動軸（23）の偏心部（23a）が嵌合している。偏心部（23a）は駆動軸（23）の軸心に対して偏心している。シリンダ（24a）には、吸入管（25）が径方向に貫通している。吸入管（25）の流出端は、圧縮室の吸入側に開口している。また、フロントヘッド（24b）には、圧縮室の吐出側と繋がる吐出ポート（図示省略）が形成される。吐出ポートの流出側は、圧縮機ケーシング（21）の内部空間と連通している。 An annular piston (24d) is accommodated in the cylinder (24a). In the compression mechanism (24), a refrigerant compression chamber is formed between the cylinder (24a) and the piston (24d). The eccentric part (23a) of the drive shaft (23) is fitted inside the piston (24d). The eccentric part (23a) is eccentric with respect to the axis of the drive shaft (23). A suction pipe (25) passes through the cylinder (24a) in the radial direction. The outflow end of the suction pipe (25) opens to the suction side of the compression chamber. The front head (24b) is formed with a discharge port (not shown) connected to the discharge side of the compression chamber. The outflow side of the discharge port communicates with the internal space of the compressor casing (21).
圧縮機（20）では、駆動軸（23）が回転すると、シリンダ室（C）の内部をピストン（24d）が偏心回転する。この結果、冷媒が吸入管（25）より圧縮室の吸入側へ吸い込まれる。この冷媒は、圧縮室で圧縮された後、吐出ポート（図示省略）から圧縮機ケーシング（21）の内部空間へ吐出される。この冷媒は、電動機（32）のエアギャップを通過し、図１に示す吐出管（26）より冷媒回路（10）へ流出する。 In the compressor (20), when the drive shaft (23) rotates, the piston (24d) rotates eccentrically inside the cylinder chamber (C). As a result, the refrigerant is sucked from the suction pipe (25) to the suction side of the compression chamber. This refrigerant is compressed in the compression chamber and then discharged from the discharge port (not shown) to the internal space of the compressor casing (21). This refrigerant passes through the air gap of the electric motor (32) and flows out from the discharge pipe (26) shown in FIG. 1 to the refrigerant circuit (10).
圧縮機（20）には、駆動軸（23）の下端部に油ポンプ（28）が設けられている。油ポンプ（28）は、その下側の吸込口（28a）が圧縮機ケーシング（21）の底部（21b）を向くように、油溜部（21c）に浸漬される。油ポンプ（28）は、例えば容積式、遠心式、差圧式等のポンプで構成され、油溜部（21c）の油を上方へ汲み上げる。 The compressor (20) is provided with an oil pump (28) at the lower end of the drive shaft (23). The oil pump (28) is immersed in the oil reservoir (21c) so that the lower suction port (28a) faces the bottom (21b) of the compressor casing (21). The oil pump (28) is constituted by a positive displacement pump, a centrifugal pump, a differential pressure pump, or the like, for example, and pumps up oil in the oil reservoir (21c) upward.
駆動軸（23）の内部には、油ポンプ（28）で汲み上げられた油が搬送される油流路（27）が形成されている。油流路（27）は、駆動軸（23）の軸方向に延びる主流路（27a）と、該主流路（27a）から径方向に分岐する第１から第３までの分流路（27b,27c,27d）とを有する。第１分流路（27b）の流出端は、駆動軸（23）の副軸受けの摺動部に開口している。第２分流路（27c）の流出端は、駆動軸（23）の偏心部（23a）とピストン（24d）との間の摺動部に開口している。第３分流路（27d）の流出端は、駆動軸（23）の主軸受けの摺動部に開口している。 An oil flow path (27) through which oil pumped up by the oil pump (28) is conveyed is formed inside the drive shaft (23). The oil flow path (27) includes a main flow path (27a) extending in the axial direction of the drive shaft (23), and first to third branch flow paths (27b, 27c) branching radially from the main flow path (27a). 27d). The outflow end of the first branch channel (27b) opens to the sliding portion of the sub-bearing of the drive shaft (23). The outflow end of the second branch channel (27c) opens to a sliding portion between the eccentric portion (23a) of the drive shaft (23) and the piston (24d). The outflow end of the third branch channel (27d) opens to the sliding portion of the main bearing of the drive shaft (23).
図１及び図２に示すように、空気調和機（1）には、圧縮機（20）の油溜部（21c）の油を膨張機（30）の膨張機構（34）の摺動部へ供給するための給油管（48）が設けられている。給油管（48）の一端は、圧縮機ケーシング（21）の胴部（21a）を径方向に貫通している。給油管（48）の他端は、膨張機（30）の膨張機構（34）の摺動部に連通している。給油管（48）の流入口（48a）は、圧縮機ケーシング（21）の底部（21b）の近傍に位置し、駆動軸（23）を向いている。給油管（48）は、流入側に圧縮機構（24）の圧縮後の冷媒の圧力に相当する圧力が作用し、流出側に膨張機構（34）の膨張後の冷媒の圧力に相当する圧力が作用する。つまり、給油管（48）は、圧縮機構（24）の吐出圧力と、膨張機構（34）の膨張後の冷媒圧力との差圧を利用して、油溜部（21c）の油を膨張機構（34）の摺動部へ供給するように構成される。 As shown in FIGS. 1 and 2, in the air conditioner (1), the oil in the oil reservoir (21 c) of the compressor (20) is transferred to the sliding portion of the expansion mechanism (34) of the expander (30). An oil supply pipe (48) for supply is provided. One end of the oil supply pipe (48) penetrates the body (21a) of the compressor casing (21) in the radial direction. The other end of the oil supply pipe (48) communicates with the sliding portion of the expansion mechanism (34) of the expander (30). The inlet (48a) of the oil supply pipe (48) is located in the vicinity of the bottom (21b) of the compressor casing (21) and faces the drive shaft (23). In the oil supply pipe (48), a pressure corresponding to the pressure of the refrigerant after compression of the compression mechanism (24) acts on the inflow side, and a pressure corresponding to the pressure of the refrigerant after expansion of the expansion mechanism (34) acts on the outflow side. Works. In other words, the oil supply pipe (48) uses the differential pressure between the discharge pressure of the compression mechanism (24) and the refrigerant pressure after expansion of the expansion mechanism (34) to supply the oil in the oil reservoir (21c) to the expansion mechanism. It is comprised so that it may supply to the sliding part of (34).
また、空気調和機（1）は、油面センサ（74）とコントローラ（70）とを有している。油面センサ（74）は、油溜部（21c）に溜まった油の油面の低下を検知する検知部を構成する。コントローラ（70）は、空気調和機（1）の運転を制御するための制御部を構成する。コントローラ（70）には、入力部（71）と弁制御部（72）とが設けられている。入力部（71）には、油面センサ（74）の出力信号が入力される。弁制御部（72）は、入力部（71）に入力された信号に応じて、バイパス弁（29）の開度を制御する。 The air conditioner (1) has an oil level sensor (74) and a controller (70). The oil level sensor (74) constitutes a detection unit that detects a decrease in the oil level of the oil accumulated in the oil reservoir (21c). The controller (70) constitutes a control unit for controlling the operation of the air conditioner (1). The controller (70) is provided with an input unit (71) and a valve control unit (72). The output signal of the oil level sensor (74) is input to the input unit (71). The valve control unit (72) controls the opening degree of the bypass valve (29) according to the signal input to the input unit (71).
〈油溜部の近傍の各構成部品の高さ関係について〉
油溜部（21c）の近傍の各構成部品の高さ関係について、図２及び図３を参照しながら説明する。油ポンプ（28）の吸込口（28a）は、圧縮機ケーシング（21）の底部（21b）寄りに位置している。給油管（48）の流入口（48a）の高さｈ２（厳密には、流入口（48a）の下端の高さ）は、油ポンプ（28）の吸込口（28a）の高さｈ１よりも高い位置にある。また、給油管（48）の流入口（48a）の高さｈ２は、圧縮機構（24）の本体部（厳密には、リアヘッド（24c）の下端面）の高さｈ３よりも低い位置にある。更に、給油管（48）の流入口（48a）の高さｈ２は、圧縮機構（24）に接続する吸入管（25）の高さｈ４（厳密には、吸入管（25）の下端の高さ）よりも低い位置にある。このように、油溜部（21c）の近傍では、各構成部品の高さ関係が、ｈ４＞ｈ３＞ｈ２＞ｈ１となっている。また、本実施形態では、油面センサ（74）の油面の検出高さｈ５が、給油管（48）の流入口（48a）の高さｈ２よりも高い位置にある。
<Height relationship of each component near the oil reservoir>
The height relationship of each component in the vicinity of the oil reservoir (21c) will be described with reference to FIGS. The suction port (28a) of the oil pump (28) is located closer to the bottom (21b) of the compressor casing (21). The height h2 of the inlet (48a) of the oil supply pipe (48) (strictly speaking, the height of the lower end of the inlet (48a)) is higher than the height h1 of the suction port (28a) of the oil pump (28). High position. The height h2 of the inlet (48a) of the oil supply pipe (48) is lower than the height h3 of the main body (strictly speaking, the lower end surface of the rear head (24c)) of the compression mechanism (24). . Further, the height h2 of the inlet (48a) of the oil supply pipe (48) is equal to the height h4 of the suction pipe (25) connected to the compression mechanism (24) (strictly speaking, the height of the lower end of the suction pipe (25)). A) lower position. Thus, in the vicinity of the oil reservoir (21c), the height relationship of each component is h4>h3>h2> h1. In the present embodiment, the detection level h5 of the oil level of the oil level sensor (74) is higher than the height h2 of the inlet (48a) of the oil supply pipe (48).
更に、給油管（48）及び油ポンプ（28）は、給油管（48）の流入口（48a）の高さｈ２と、油ポンプ（28）の吸込口（28a）の高さｈ１との差Δｈ（ｈ２−ｈ１）が、次の関係式（１）を満たすように構成される。 Further, the oil supply pipe (48) and the oil pump (28) have a difference between the height h2 of the inlet (48a) of the oil supply pipe (48) and the height h1 of the suction port (28a) of the oil pump (28). Δh (h2−h1) is configured to satisfy the following relational expression (1).
Δｈ＞ｒ×tanθ・・・・（１）
ここで、ｒは、圧縮機ケーシング（21）の胴部の内周面の半径である。また、θは、設置状態の圧縮機ケーシング（21）の許容できる最大の傾き角（最大許容傾き角）である。つまり、圧縮機（20）は、水平面Ｐ１を基準として、最大でθだけ傾いて設置され得る（図３を参照）。上記の（１）式を満たすようにすると、図３のように、圧縮機ケーシング（21）が最大許容傾き角θだけ傾いて設置されたとしても、給油管（48）の流入口（48a）の高さｈ２が、油ポンプ（28）の吸込口（28a）の高さｈ１よりも高くなる。
Δh> r × tan θ (1)
Here, r is the radius of the inner peripheral surface of the body portion of the compressor casing (21). Θ is the maximum allowable tilt angle (maximum allowable tilt angle) of the compressor casing (21) in the installed state. That is, the compressor (20) can be installed with a maximum inclination of θ with respect to the horizontal plane P1 (see FIG. 3). If the above equation (1) is satisfied, the inlet (48a) of the oil supply pipe (48) even if the compressor casing (21) is installed with an inclination of the maximum allowable inclination angle θ as shown in FIG. Is higher than the height h1 of the suction port (28a) of the oil pump (28).
−運転動作−
実施形態に係る空気調和機（1）の基本的な運転動作について説明する。空気調和機（1）では、冷房運転と暖房運転とが切り換えて行われる。
-Driving action-
A basic operation of the air conditioner (1) according to the embodiment will be described. In the air conditioner (1), cooling operation and heating operation are switched.
〈冷房運転〉
図４に示すように、冷房運転では、圧縮機（20）及び膨張機（30）が運転され、四方切換弁（42）が第１状態となる。また、冷房運転では、室外膨張弁（43）が全閉状態となり、室内膨張弁（2b,3b,4b）及び流量調節弁（52）の開度が適宜調節され、バイパス弁（29）が原則として閉状態となる。冷房運転では、室外熱交換器（44）が放熱器となり、各室内熱交換器（2a,3a,4a）が蒸発器となる冷凍サイクルが行われる。
<Cooling operation>
As shown in FIG. 4, in the cooling operation, the compressor (20) and the expander (30) are operated, and the four-way switching valve (42) is in the first state. In the cooling operation, the outdoor expansion valve (43) is fully closed, the openings of the indoor expansion valves (2b, 3b, 4b) and the flow control valve (52) are adjusted as appropriate, and the bypass valve (29) is in principle. As a closed state. In the cooling operation, a refrigeration cycle is performed in which the outdoor heat exchanger (44) serves as a radiator and each indoor heat exchanger (2a, 3a, 4a) serves as an evaporator.
圧縮機（20）では、圧縮機構（24）において、冷媒が臨界圧力以上まで圧縮される。圧縮機構（24）で圧縮された冷媒は、圧縮機ケーシング（21）の内部空間に吐出され、吐出管（26）より冷媒回路（10）へ流出する。この冷媒は、四方切換弁（42）を通過し、室外熱交換器（44）を流れる。室外熱交換器（44）では、冷媒が室外空気へ放熱する。室外熱交換器（44）で放熱した冷媒は、ブリッジ回路（41）の第１配管（41a）を通過し、膨張機（30）の膨張機構（34）に流入する。 In the compressor (20), the refrigerant is compressed to a critical pressure or higher in the compression mechanism (24). The refrigerant compressed by the compression mechanism (24) is discharged into the internal space of the compressor casing (21), and flows out from the discharge pipe (26) to the refrigerant circuit (10). This refrigerant passes through the four-way switching valve (42) and flows through the outdoor heat exchanger (44). In the outdoor heat exchanger (44), the refrigerant radiates heat to the outdoor air. The refrigerant radiated by the outdoor heat exchanger (44) passes through the first pipe (41a) of the bridge circuit (41) and flows into the expansion mechanism (34) of the expander (30).
膨張機構（34）では、高圧の冷媒がピストンを回転駆動させながら減圧される。この結果、出力軸（33）が回転し、ひいては発電機（32）で発電が行われる。膨張機構（34）で減圧された冷媒は、流出管（36）から気液分離器（51）へ流入する。気液分離器（51）では、気液二相の冷媒がガス冷媒と液冷媒とに分離される。分離後のガス冷媒は、ガスインジェクション管（37）を経由して、圧縮機（20）の吸入管（25）へ送られる。分離後の液冷媒は、液流出管（53）を通過し、内部熱交換器（45）の第１流路（46）を流れる。 In the expansion mechanism (34), the high-pressure refrigerant is depressurized while rotating the piston. As a result, the output shaft (33) rotates, and power is generated by the generator (32). The refrigerant decompressed by the expansion mechanism (34) flows into the gas-liquid separator (51) from the outflow pipe (36). In the gas-liquid separator (51), the gas-liquid two-phase refrigerant is separated into a gas refrigerant and a liquid refrigerant. The separated gas refrigerant is sent to the suction pipe (25) of the compressor (20) via the gas injection pipe (37). The separated liquid refrigerant passes through the liquid outflow pipe (53) and flows through the first flow path (46) of the internal heat exchanger (45).
内部熱交換器（45）では、第１流路（46）を流れる液冷媒と、第２流路（47）を流れる低圧のガス冷媒とが熱交換する。この結果、第１流路（46）を流れる液冷媒が冷却される。内部熱交換器（45）で冷却された冷媒は、ブリッジ回路（41）の第２配管（41b）、液連絡管（15）を通過し、各室内ユニット（2,3,4）へ送られる。室内ユニット（2,3,4）へ送られた冷媒は、室内膨張弁（2b,3b,4b）で更に減圧された後、室内熱交換器（2a,3a,4a）を流れる。室内熱交換器（2a,3a,4a）では、冷媒が室内空気から吸熱して蒸発する。この結果、室内の冷房が行われる。室内熱交換器（2a,3a,4a）で蒸発した冷媒は、ガス連絡管（16）、四方切換弁（42）を通過し、圧縮機（20）に吸入される。 In the internal heat exchanger (45), the liquid refrigerant flowing through the first flow path (46) and the low-pressure gas refrigerant flowing through the second flow path (47) exchange heat. As a result, the liquid refrigerant flowing through the first flow path (46) is cooled. The refrigerant cooled by the internal heat exchanger (45) passes through the second pipe (41b) and the liquid communication pipe (15) of the bridge circuit (41) and is sent to each indoor unit (2,3,4). . The refrigerant sent to the indoor units (2, 3, 4) is further depressurized by the indoor expansion valves (2b, 3b, 4b), and then flows through the indoor heat exchangers (2a, 3a, 4a). In the indoor heat exchanger (2a, 3a, 4a), the refrigerant absorbs heat from the indoor air and evaporates. As a result, the room is cooled. The refrigerant evaporated in the indoor heat exchanger (2a, 3a, 4a) passes through the gas communication pipe (16) and the four-way switching valve (42) and is sucked into the compressor (20).
〈暖房運転〉
図５に示すように、暖房運転では、圧縮機（20）及び膨張機（30）が運転され、四方切換弁（42）が第２状態となる。また、暖房運転では、室外膨張弁（43）及び流量調節弁（52）の開度が適宜調節され、バイパス弁（29）が原則として閉状態となる。暖房運転では、室外熱交換器（44）が放熱器となり、各室内熱交換器（2a,3a,4a）が蒸発器となる冷凍サイクルが行われる。
<Heating operation>
As shown in FIG. 5, in the heating operation, the compressor (20) and the expander (30) are operated, and the four-way switching valve (42) is in the second state. Moreover, in heating operation, the opening degree of the outdoor expansion valve (43) and the flow rate adjustment valve (52) is appropriately adjusted, and the bypass valve (29) is closed as a general rule. In the heating operation, a refrigeration cycle is performed in which the outdoor heat exchanger (44) serves as a radiator and each indoor heat exchanger (2a, 3a, 4a) serves as an evaporator.
圧縮機（20）では、圧縮機構（24）において、冷媒が臨界圧力以上まで圧縮される。圧縮機構（24）で圧縮された冷媒は、圧縮機ケーシング（21）の内部空間に吐出され、吐出管（26）より冷媒回路（10）へ流出する。この冷媒は、四方切換弁（42）、ガス連絡管（16）を通過し、各室内熱交換器（2a,3a,4a）を流れる。室内熱交換器（2a,3a,4a）では、冷媒が室内空気へ放熱する。この結果、室内の暖房が行われる。室内熱交換器（2a,3a,4a）で放熱した冷媒は、液連絡管（15）、ブリッジ回路（41）の第３配管（41c）を順に通過し、膨張機（30）の膨張機構（34）に流入する。 In the compressor (20), the refrigerant is compressed to a critical pressure or higher in the compression mechanism (24). The refrigerant compressed by the compression mechanism (24) is discharged into the internal space of the compressor casing (21), and flows out from the discharge pipe (26) to the refrigerant circuit (10). This refrigerant passes through the four-way switching valve (42) and the gas communication pipe (16) and flows through the indoor heat exchangers (2a, 3a, 4a). In the indoor heat exchanger (2a, 3a, 4a), the refrigerant radiates heat to the room air. As a result, the room is heated. The refrigerant radiated by the indoor heat exchanger (2a, 3a, 4a) passes through the liquid connection pipe (15) and the third pipe (41c) of the bridge circuit (41) in this order, and the expansion mechanism (30) 34).
膨張機構（34）では、高圧の冷媒がピストンを回転駆動させながら減圧される。この結果、出力軸（33）が回転し、ひいては発電機（32）で発電が行われる。膨張機構（34）で減圧された冷媒は、流出管（36）から気液分離器（51）へ流入する。気液分離器（51）では、気液二相の冷媒がガス冷媒と液冷媒とに分離される。分離後のガス冷媒は、ガスインジェクション管（37）を経由して、圧縮機（20）の吸入管（25）へ送られる。分離後の液冷媒は、液流出管（53）を通過し、内部熱交換器（45）の第１流路（46）を流れる。 In the expansion mechanism (34), the high-pressure refrigerant is depressurized while rotating the piston. As a result, the output shaft (33) rotates, and power is generated by the generator (32). The refrigerant decompressed by the expansion mechanism (34) flows into the gas-liquid separator (51) from the outflow pipe (36). In the gas-liquid separator (51), the gas-liquid two-phase refrigerant is separated into a gas refrigerant and a liquid refrigerant. The separated gas refrigerant is sent to the suction pipe (25) of the compressor (20) via the gas injection pipe (37). The separated liquid refrigerant passes through the liquid outflow pipe (53) and flows through the first flow path (46) of the internal heat exchanger (45).
内部熱交換器（45）では、第１流路（46）を流れる液冷媒と、第２流路（47）を流れる低圧のガス冷媒とが熱交換する。この結果、第１流路（46）を流れる液冷媒が冷却される。内部熱交換器（45）で冷却された冷媒は、ブリッジ回路（41）の第４配管（41d）を流れる。第４配管（41d）では、冷媒が室外膨張弁（43）によって減圧される。室外膨張弁（43）で減圧された冷媒は、室外熱交換器（44）を流れる。室外熱交換器（44）では、冷媒が室外空気から吸熱して蒸発する。室外熱交換器（44）で蒸発した冷媒は、四方切換弁（42）を通過し、圧縮機（20）に吸入される。 In the internal heat exchanger (45), the liquid refrigerant flowing through the first flow path (46) and the low-pressure gas refrigerant flowing through the second flow path (47) exchange heat. As a result, the liquid refrigerant flowing through the first flow path (46) is cooled. The refrigerant cooled by the internal heat exchanger (45) flows through the fourth pipe (41d) of the bridge circuit (41). In the fourth pipe (41d), the refrigerant is decompressed by the outdoor expansion valve (43). The refrigerant decompressed by the outdoor expansion valve (43) flows through the outdoor heat exchanger (44). In the outdoor heat exchanger (44), the refrigerant absorbs heat from the outdoor air and evaporates. The refrigerant evaporated in the outdoor heat exchanger (44) passes through the four-way switching valve (42) and is sucked into the compressor (20).
〈給油動作について〉
上述した冷房運転や暖房運転では、圧縮機（20）の油溜部（21c）の油が、圧縮機（20）や膨張機（30）の各摺動部へ供給される。具体的に、圧縮機（20）が運転されると、油ポンプ（28）によって油溜部（21c）の油が上方へ汲み上げられる。この油は、図２に示すように、吸込口（28a）から油流路（27）へ流入し、主流路（27a）を上方へ流れる。主流路（27a）の油は、各分流路（27b,27c,27d）へ分流し、偏心部（23a）や軸受け等の各摺動部へ供給される。この結果、これらの摺動部が潤滑される。
<About refueling operation>
In the cooling operation and heating operation described above, the oil in the oil reservoir (21c) of the compressor (20) is supplied to the sliding portions of the compressor (20) and the expander (30). Specifically, when the compressor (20) is operated, the oil in the oil reservoir (21c) is pumped upward by the oil pump (28). As shown in FIG. 2, the oil flows from the suction port (28a) into the oil channel (27) and flows upward through the main channel (27a). The oil in the main channel (27a) is diverted to the respective diversion channels (27b, 27c, 27d) and supplied to the sliding portions such as the eccentric portion (23a) and the bearing. As a result, these sliding parts are lubricated.
また、圧縮機（20）及び膨張機（30）の運転時には、圧縮機ケーシング（21）の内圧と、膨張機構（34）の摺動部の圧力との間に差圧が生じる。このため、油溜部（21c）の油は、給油管（48）を経由して膨張機構（34）の摺動部へ供給される。この結果、膨張機構（34）の各摺動部が油によって潤滑される。膨張機構（34）の摺動部の潤滑に利用された油は、膨張機ケーシング（31）の底部に溜まり、油戻し管（55）を介して圧縮機（20）に吸入される。 Further, when the compressor (20) and the expander (30) are operated, a differential pressure is generated between the internal pressure of the compressor casing (21) and the pressure of the sliding portion of the expansion mechanism (34). For this reason, the oil in the oil reservoir (21c) is supplied to the sliding portion of the expansion mechanism (34) via the oil supply pipe (48). As a result, each sliding portion of the expansion mechanism (34) is lubricated with oil. The oil used for lubricating the sliding portion of the expansion mechanism (34) accumulates at the bottom of the expander casing (31) and is sucked into the compressor (20) through the oil return pipe (55).
ところで、このように圧縮機（20）に給油管（48）を接続する構成において、給油管（48）の流入口（48a）の高さｈ２が、油ポンプ（28）の吸込口（28a）の高さｈ１と同じか、低い場合、油溜部（21c）の油が過剰に膨張機（30）へ供給されてしまうことがある。つまり、このような配置関係では、油が給油管（48）へ供給されることに伴い、油溜部（21c）の油面が油ポンプ（28）の吸込口（28a）よりも低い状態となるため、圧縮機構（24）の各摺動部や軸受けへ十分な油を供給できない虞がある。従って、各摺動部で潤滑不良を招くため、圧縮機（20）を継続して運転できず、空気調和機の信頼性が損なわれてしまうという問題が生じうる。 By the way, in the configuration in which the oil supply pipe (48) is connected to the compressor (20) in this way, the height h2 of the inlet (48a) of the oil supply pipe (48) is the suction port (28a) of the oil pump (28). When the height h1 is equal to or lower than the height h1, the oil in the oil reservoir (21c) may be excessively supplied to the expander (30). That is, in such an arrangement relationship, as the oil is supplied to the oil supply pipe (48), the oil level of the oil reservoir (21c) is lower than the suction port (28a) of the oil pump (28). Therefore, there is a possibility that sufficient oil cannot be supplied to each sliding portion and bearing of the compression mechanism (24). Therefore, since the lubrication failure is caused in each sliding portion, the compressor (20) cannot be continuously operated, and the reliability of the air conditioner may be impaired.
これに対し、本実施形態では、給油管（48）の流入口（48a）の高さｈ２が、油ポンプ（28）の吸込口（28a）の高さｈ１よりも高い位置にある。このため、油溜部（21c）の油面が給油管（48）を下回ったとしても、圧縮機（20）側の各摺動部へ確実に油を供給できる。この結果、圧縮機（20）の運転を継続させることができ、空気調和機（1）の信頼性を確保できる。 On the other hand, in the present embodiment, the height h2 of the inlet (48a) of the oil supply pipe (48) is higher than the height h1 of the suction port (28a) of the oil pump (28). For this reason, even if the oil level of the oil reservoir (21c) falls below the oil supply pipe (48), oil can be reliably supplied to each sliding part on the compressor (20) side. As a result, the operation of the compressor (20) can be continued, and the reliability of the air conditioner (1) can be ensured.
しかも、本実施形態では、上記（１）式を満たすように、給油管（48）の流入口（48a）と油ポンプ（28）の吸込口（28a）の相対位置が定められている。このため、設置状態の圧縮機（20）が最大許容傾き角θだけ傾いていたとしても（図３を参照）、給油管（48）の流入口（48a）が油ポンプ（28）の吸込口（28a）よりも高くなる。この結果、このような設置状態であっても、圧縮機（20）側の各摺動部へ確実に油を供給できる。 Moreover, in the present embodiment, the relative positions of the inlet (48a) of the oil supply pipe (48) and the inlet (28a) of the oil pump (28) are determined so as to satisfy the above formula (1). For this reason, even if the compressor (20) in the installed state is inclined by the maximum allowable inclination angle θ (see FIG. 3), the inlet (48a) of the oil supply pipe (48) is the inlet of the oil pump (28). Higher than (28a). As a result, even in such an installation state, oil can be reliably supplied to each sliding portion on the compressor (20) side.
更に、本実施形態では、上述した冷房運転や暖房運転において、油溜部（21c）の油面が低下すると、冷媒の一部が膨張機（30）をバイパスする制御動作を行うようにしている。具体的に、例えば上述した冷房運転において、油溜部（21c）の油面が油面センサ（74）の検出高さｈ５に至ったとする。すると、コントローラ（70）の入力部（71）には、油面センサ（74）からの出力信号Ｓ１が入力される。入力部（71）に信号Ｓ１が入力されると、弁制御部（72）は、バイパス弁（29）を開放させる。この結果、図６に示すように、膨張機（30）の流入側の冷媒の一部は、バイパス管（38）を流れ、膨張機（30）をバイパスして気液分離器（51）へ流入する。 Furthermore, in this embodiment, when the oil level of the oil reservoir (21c) decreases in the cooling operation or heating operation described above, a part of the refrigerant performs a control operation that bypasses the expander (30). . Specifically, for example, in the cooling operation described above, it is assumed that the oil level of the oil reservoir (21c) reaches the detection height h5 of the oil level sensor (74). Then, the output signal S1 from the oil level sensor (74) is input to the input unit (71) of the controller (70). When the signal S1 is input to the input unit (71), the valve control unit (72) opens the bypass valve (29). As a result, as shown in FIG. 6, a part of the refrigerant on the inflow side of the expander (30) flows through the bypass pipe (38), bypasses the expander (30), and goes to the gas-liquid separator (51). Inflow.
このようにバイパス弁（29）を開放させると、膨張機（30）の膨張後の冷媒の圧力が上昇し、給油管（48）の前後の差圧が小さくなる。この結果、油溜部（21c）から給油管（48）を通じて膨張機構（34）の摺動部へ供給される油量が減少するため、油溜部（21c）の油面の低下を速やかに解消できる。この結果、油溜部（21c）の油面が給油管（48）の流入口（48a）を下回ってしまうことを防止でき、膨張機構（34）の各摺動部へ確実に油を供給できる。また、バイパス弁（29）の開放時には、室内膨張弁（2b,3b,4b）の開度が適宜調節される。この結果、各室内熱交換器（2a,2b,2c）の蒸発圧力が所定の値に調節される。 When the bypass valve (29) is thus opened, the refrigerant pressure after expansion of the expander (30) increases, and the differential pressure before and after the oil supply pipe (48) decreases. As a result, the amount of oil supplied from the oil reservoir (21c) to the sliding portion of the expansion mechanism (34) through the oil supply pipe (48) decreases, so the oil level of the oil reservoir (21c) can be quickly reduced. Can be resolved. As a result, the oil level of the oil reservoir (21c) can be prevented from falling below the inlet (48a) of the oil supply pipe (48), and oil can be reliably supplied to each sliding portion of the expansion mechanism (34). . Further, when the bypass valve (29) is opened, the opening degree of the indoor expansion valves (2b, 3b, 4b) is appropriately adjusted. As a result, the evaporation pressure of each indoor heat exchanger (2a, 2b, 2c) is adjusted to a predetermined value.
このようにして、油溜部（21c）の油面の高さが上昇し、油面センサ等によってこのことが検知されると、バイパス弁（29）が閉鎖される。この結果、その後の運転では、全ての冷媒が膨張機構（34）を通過するため、冷媒のエネルギーの回収効率が増大する。なお、このようなバイパス弁（29）の制御は、上述した暖房運転においても同様に行われる。 In this way, when the oil level of the oil reservoir (21c) rises and this is detected by an oil level sensor or the like, the bypass valve (29) is closed. As a result, in the subsequent operation, since all the refrigerant passes through the expansion mechanism (34), the energy recovery efficiency of the refrigerant increases. Such control of the bypass valve (29) is similarly performed in the heating operation described above.
−実施形態の効果−
上記実施形態によれば、給油管（48）の流入口（48a）の高さｈ２が、油ポンプ（28）の吸込口（28a）の高さｈ１よりも高い位置にある。このため、油溜部（21c）の油が給油管（48）へ過剰に供給されることを回避でき、圧縮機構（24）の各摺動部へ確実に油を供給できる。
-Effect of the embodiment-
According to the above embodiment, the height h2 of the inlet (48a) of the oil supply pipe (48) is higher than the height h1 of the suction port (28a) of the oil pump (28). For this reason, it is possible to avoid excessive supply of the oil in the oil reservoir (21c) to the oil supply pipe (48), and it is possible to reliably supply the oil to each sliding portion of the compression mechanism (24).
一方、油溜部（21c）の油面が低下すると、バイパス弁（29）を開放し、給油管（48）を流れる油の流量を減少させるようにしている。このため、油溜部（21c）の油面の低下を速やかに解消でき、圧縮機（20）と膨張機（30）の各摺動部へ確実に油を供給することができる。 On the other hand, when the oil level of the oil reservoir (21c) decreases, the bypass valve (29) is opened, and the flow rate of oil flowing through the oil supply pipe (48) is reduced. For this reason, the drop in the oil level of the oil reservoir (21c) can be quickly eliminated, and oil can be reliably supplied to the sliding portions of the compressor (20) and the expander (30).
また、上記実施形態では、給油管（48）の流入口（48a）の高さｈ２が、圧縮機構（24）の吸入管（25）の高さｈ４よりも低い位置にある。給油管（48）の流入口（48a）が、圧縮機構（24）の吸入管（25）よりも高い位置にあると、吸入管（25）が油溜部（21c）の油に浸かり易くなる。この結果、吸入管（25）を通じて圧縮機構（24）内へ吸入される冷媒が、周囲の油によって加熱され、ひいては圧縮機構（24）の圧縮効率が低下してしまう虞がある。これに対し、上記実施形態では、給油管（48）の流入口（48a）が、圧縮機構（24）の吸入管（25）よりも低い位置にあるため、吸入管（25）が油に浸かることを抑制できる。この結果、吸入管（25）に吸い込まれる冷媒が、油によって加熱されることを防止できる。 In the above embodiment, the height h2 of the inlet (48a) of the oil supply pipe (48) is lower than the height h4 of the suction pipe (25) of the compression mechanism (24). If the inlet (48a) of the oil supply pipe (48) is positioned higher than the suction pipe (25) of the compression mechanism (24), the suction pipe (25) is likely to be immersed in the oil in the oil reservoir (21c). . As a result, the refrigerant sucked into the compression mechanism (24) through the suction pipe (25) is heated by the surrounding oil, and as a result, the compression efficiency of the compression mechanism (24) may be reduced. On the other hand, in the above embodiment, since the inlet (48a) of the oil supply pipe (48) is located at a position lower than the suction pipe (25) of the compression mechanism (24), the suction pipe (25) is immersed in oil. This can be suppressed. As a result, the refrigerant sucked into the suction pipe (25) can be prevented from being heated by the oil.
また、上記実施形態では、給油管（48）の流入口（48a）の高さｈ２が、圧縮機構（24）の本体部（リアヘッド（24c））の高さｈ３よりも低い位置にある。給油管（48）の流入口（48a）が、リアヘッド（24c）の下端よりも高い位置にあると、給油管（48）の流入口（48a）付近の油面高さが変動し易くなり、給油管（48）へ安定して油を供給できない虞がある。しかし、上記実施形態では、給油管（48）の流入口（48a）が、圧縮機構（24）のリアヘッド（24c）の下端よりも低い位置にあるため、流入口（48a）付近の油面高さの変動を抑制できる。この結果、油溜部（21c）の油を給油管（48）へ安定して供給できる。 Moreover, in the said embodiment, the height h2 of the inflow port (48a) of a fuel supply pipe (48) exists in the position lower than the height h3 of the main-body part (rear head (24c)) of a compression mechanism (24). If the inlet (48a) of the oil supply pipe (48) is positioned higher than the lower end of the rear head (24c), the oil level near the inlet (48a) of the oil supply pipe (48) is likely to fluctuate, There is a possibility that oil cannot be stably supplied to the oil supply pipe (48). However, in the above embodiment, since the inlet (48a) of the oil supply pipe (48) is positioned lower than the lower end of the rear head (24c) of the compression mechanism (24), the oil level near the inlet (48a) is high. The fluctuation of the height can be suppressed. As a result, the oil in the oil reservoir (21c) can be stably supplied to the oil supply pipe (48).
《その他の実施形態》
上述した実施形態の圧縮機（20）は、シリンダの内部を環状のピストンが旋回するロータリ式ないし揺動ピストン式の回転式圧縮機である。しかし、圧縮機（20）は、例えばスクロール式や他の方式であってもよい。
<< Other Embodiments >>
The compressor (20) of the above-described embodiment is a rotary or swinging piston type rotary compressor in which an annular piston revolves inside a cylinder. However, the compressor (20) may be, for example, a scroll type or another type.
また、空気調和機（1）の冷媒回路（10）は、二段圧縮式の冷凍サイクルを行うものであってもよい。この場合、２台の圧縮機（20）を直列に接続し、一方を低段側の圧縮機、他方を高段側の圧縮機とする構成であってもよいし、1台の圧縮機（20）のケーシングの内部に、低段側の圧縮機構と高段側の圧縮機構とを収容する構成であってもよい。また、空気調和機（1）の冷媒回路（10）に、複数の圧縮機（20）を並列に接続する構成であってもよい。 The refrigerant circuit (10) of the air conditioner (1) may perform a two-stage compression refrigeration cycle. In this case, the configuration may be such that two compressors (20) are connected in series, one being a low-stage compressor and the other being a high-stage compressor, or one compressor ( 20), the low-stage compression mechanism and the high-stage compression mechanism may be housed inside the casing. Moreover, the structure which connects a some compressor (20) in parallel to the refrigerant circuit (10) of an air conditioner (1) may be sufficient.
以上説明したように、本発明は、圧縮機と膨張機とが冷媒回路に接続された冷凍装置について有用である。 As described above, the present invention is useful for a refrigeration apparatus in which a compressor and an expander are connected to a refrigerant circuit.
1 空気調和機
10 冷媒回路
21 圧縮機ケーシング
21c 油溜部
22 電動機
23 駆動軸
24 圧縮機構
28 油ポンプ
28a 吸込口
29 バイパス弁（バイパス機構）
30 膨張機
31 膨張機ケーシング
32 発電機
34 膨張機構
38 バイパス管（バイパス機構）
48 給油管（給油路）
48a 流入管
74 検知部
1 Air conditioner
10 Refrigerant circuit
21 Compressor casing
21c Oil reservoir
22 Electric motor
23 Drive shaft
24 Compression mechanism
28 Oil pump
28a Suction port
29 Bypass valve (bypass mechanism)
30 expander
31 Expander casing
32 Generator
34 Expansion mechanism
38 Bypass pipe (bypass mechanism)
48 Oil supply pipe (oil supply path)
48a Inflow pipe
74 Detector
Claims (4)
膨張機ケーシング（31）と、膨張機構（34）と、該膨張機構（34）に連結する出力軸（33）とを有する膨張機（30）とが接続され、冷媒が循環して冷凍サイクルを行う冷媒回路（10）と、
上記圧縮機ケーシング（21）の油溜部（21c）の油が流入する流入口（48a）を有し、該油を上記膨張機（30）の摺動部へ供給する給油路（48）とを備えた冷凍装置であって、
上記給油路（48）は、上記流入口（48a）が上記油ポンプ（28）の吸込口（28a）よりも高い位置になるように構成され、
上記圧縮機（20）の油ポンプ（28）と上記給油路（48）の流入口（48a）の高さの差をΔｈとし、上記圧縮機ケーシング（21）の胴部（21a）の内周面の半径をｒとし、上記圧縮機ケーシング（21）の最大許容傾き角をθとすると、
上記給油路（48）は、Δｈ＞ｒ×tanθの関係を満たすように構成される
ことを特徴とする冷凍装置。 A compressor casing (21), an electric motor (22) accommodated in the compressor casing (21), a compression mechanism (24) coupled to the electric motor (22) via a drive shaft (23), and the drive The oil in the oil reservoir (21c) provided at the lower end of the shaft (23) at the bottom of the compressor casing (21) passes through the oil flow path (27) in the drive shaft (23) of the compression mechanism (24). A compressor (20) having an oil pump (28) for supplying to the sliding portion;
An expander casing (31), an expansion mechanism (34), and an expander (30) having an output shaft (33) coupled to the expansion mechanism (34) are connected, and the refrigerant circulates to perform a refrigeration cycle. A refrigerant circuit (10) to perform,
An oil supply passage (48) having an inlet (48a) into which oil in an oil reservoir (21c) of the compressor casing (21) flows, and supplying the oil to the sliding portion of the expander (30); A refrigeration apparatus comprising:
The oil supply passage (48) is configured such that the inlet (48a) is higher than the suction port (28a) of the oil pump (28) ,
The difference in height between the oil pump (28) of the compressor (20) and the inlet (48a) of the oil supply passage (48) is Δh, and the inner circumference of the body (21a) of the compressor casing (21) When the radius of the surface is r and the maximum allowable inclination angle of the compressor casing (21) is θ,
The refrigeration apparatus, wherein the oil supply passage (48) is configured to satisfy a relationship of Δh> r × tan θ .
膨張機ケーシング（31）と、膨張機構（34）と、該膨張機構（34）に連結する出力軸（33）とを有する膨張機（30）とが接続され、冷媒が循環して冷凍サイクルを行う冷媒回路（10）と、
上記圧縮機ケーシング（21）の油溜部（21c）の油が流入する流入口（48a）を有し、該油を上記膨張機（30）の摺動部へ供給する給油路（48）とを備えた冷凍装置であって、
上記給油路（48）は、上記流入口（48a）が上記油ポンプ（28）の吸込口（28a）よりも高い位置になるように構成され、
上記給油路（48）は、流入側に上記圧縮機構（24）の圧縮後の冷媒の圧力に相当する圧力が作用し、流出側に上記膨張機構（34）の膨張後の冷媒の圧力に相当する圧力が作用するように構成され、
上記油溜部（21c）の油面の低下を検知する検知部（74）と、
上記検知部（74）で油面の低下が検知されると、上記膨張機（30）の流入側と流出側とを連通させるバイパス機構（29,38）とを備えている
ことを特徴とする冷凍装置。 A compressor casing (21), an electric motor (22) accommodated in the compressor casing (21), a compression mechanism (24) coupled to the electric motor (22) via a drive shaft (23), and the drive The oil in the oil reservoir (21c) provided at the lower end of the shaft (23) at the bottom of the compressor casing (21) passes through the oil flow path (27) in the drive shaft (23) of the compression mechanism (24). A compressor (20) having an oil pump (28) for supplying to the sliding portion;
An expander casing (31), an expansion mechanism (34), and an expander (30) having an output shaft (33) coupled to the expansion mechanism (34) are connected, and the refrigerant circulates to perform a refrigeration cycle. A refrigerant circuit (10) to perform,
An oil supply passage (48) having an inlet (48a) into which oil in an oil reservoir (21c) of the compressor casing (21) flows, and supplying the oil to the sliding portion of the expander (30); A refrigeration apparatus comprising:
The oil supply passage (48) is configured such that the inlet (48a) is higher than the suction port (28a) of the oil pump (28),
In the oil supply passage (48), the pressure corresponding to the pressure of the refrigerant after compression of the compression mechanism (24) acts on the inflow side, and the pressure of the refrigerant after expansion of the expansion mechanism (34) corresponds to the outflow side. Configured to act upon pressure,
A detection unit (74) for detecting a decrease in the oil level of the oil reservoir (21c);
And a bypass mechanism (29, 38) that connects the inflow side and the outflow side of the expander (30) when a decrease in the oil level is detected by the detection unit (74). Refrigeration equipment.
上記給油路（48）は、上記流入口（48a）が上記圧縮機構（24）の吸入管（25）よりも低い位置になるように構成される
ことを特徴とする冷凍装置。 In claim 1 or 2,
The refueling path (48) is configured such that the inlet (48a) is positioned lower than the suction pipe (25) of the compression mechanism (24).
上記給油路（48）は、上記流入口（48a）が、上記圧縮機構（24）の本体部（24c）の下端よりも低い位置になるように構成される
ことを特徴とする冷凍装置。 In any one of Claims 1 thru | or 3,
The refueling path (48) is configured such that the inlet (48a) is positioned lower than the lower end of the main body (24c) of the compression mechanism (24).
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2012288795A JP6136263B2 (en) | 2012-12-28 | 2012-12-28 | Refrigeration equipment |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2012288795A JP6136263B2 (en) | 2012-12-28 | 2012-12-28 | Refrigeration equipment |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2014129974A JP2014129974A (en) | 2014-07-10 |
| JP6136263B2 true JP6136263B2 (en) | 2017-05-31 |
Family
ID=51408493
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2012288795A Active JP6136263B2 (en) | 2012-12-28 | 2012-12-28 | Refrigeration equipment |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP6136263B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110462306A (en) * | 2017-03-29 | 2019-11-15 | 三菱电机株式会社 | Air conditioner, air conditioner for railway vehicle, and control method of air conditioner |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6055951U (en) * | 1983-09-26 | 1985-04-19 | 株式会社東芝 | Refrigeration cycle equipment |
| JP2552278Y2 (en) * | 1990-05-21 | 1997-10-29 | 三菱重工業株式会社 | Refrigeration equipment |
| JP5181532B2 (en) * | 2007-05-21 | 2013-04-10 | パナソニック株式会社 | Fluid machine and refrigeration cycle apparatus including the same |
| JP5521709B2 (en) * | 2010-03-31 | 2014-06-18 | ダイキン工業株式会社 | Refrigeration equipment |
-
2012
- 2012-12-28 JP JP2012288795A patent/JP6136263B2/en active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2014129974A (en) | 2014-07-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5341075B2 (en) | Fluid machinery and refrigeration cycle equipment | |
| US9611849B2 (en) | System including high-side and low-side compressors | |
| EP2090746B1 (en) | Freezing apparatus, and expander | |
| AU2007241898B2 (en) | Refrigeration system | |
| EP2123996B1 (en) | Refrigerating device | |
| CN110582677B (en) | Air conditioner | |
| CN112771322A (en) | Multi-stage compression system | |
| US20250347280A1 (en) | Oil-free phase separating compressor | |
| CN112752934B (en) | Multistage compression system | |
| US7802447B2 (en) | Positive displacement expander | |
| JPWO2020144728A1 (en) | Refrigeration cycle equipment | |
| JP6791233B2 (en) | Multi-stage compression system | |
| JP5141272B2 (en) | Turbo refrigerator | |
| CN108072198B (en) | Compressor assembly, control method thereof and refrigerating/heating system | |
| JP6136263B2 (en) | Refrigeration equipment | |
| JP6003638B2 (en) | Refrigeration equipment | |
| JP6061044B2 (en) | Scroll compressor | |
| JP2013139890A (en) | Refrigeration apparatus | |
| JP6702401B1 (en) | Multi-stage compression system | |
| JP2013139896A (en) | Refrigeration equipment | |
| JP2008133968A (en) | Refrigeration cycle equipment | |
| JP2017115765A (en) | Compressor and air conditioner equipped with the same | |
| JP2013087975A (en) | Refrigeration apparatus | |
| JP2013139897A (en) | Refrigerating device | |
| JP2013139898A (en) | Refrigeration apparatus |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20151016 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20160713 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20160809 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20161011 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20170404 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20170417 |
|
| R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 6136263 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |