(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
アキュムレータからの冷媒を複数台の圧縮機の吸込口側にそれぞれ分流させる分流路を有する吸込管を具備した冷凍サイクル装置において、
前記吸込管は、
ストレーナを介装する吸込管主管部と、
前記ストレーナの下流側に設けられ、冷媒流路を２つに分岐する一対の分岐管分岐部を有するＴ字形分岐管と、
前記Ｔ字形分岐管の各分岐管分岐部に接続される分岐配管と、を備え、
前記分岐配管の一方に１台の圧縮機が接続され、
前記分岐配管の他方にＹジョイントを介して２台の圧縮機が接続されるとともに、
前記各分岐配管の管径は、これら各分岐配管に接続される圧縮機の台数に応じてそれぞれ設定されている
ことを特徴とする冷凍サイクル装置。
【請求項２】
前記吸込管主管部は、前記ストレーナよりも下流側の管径を、その上流側の管径よりも小径に形成していることを特徴とする請求項１記載の冷凍サイクル装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は冷凍サイクル装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、空気調和機等の冷凍サイクル装置は、その冷凍サイクルを循環する冷媒を圧縮機に吸入させる吸込管に、冷媒の気液を分離するアキュムレータを介装することにより、液冷媒が圧縮機に戻る液バックの防止を図っている。【０００３】
そして、圧縮機を複数台具備している従来の空気調和機では、アキュムレータからの冷媒を複数台の圧縮機にそれぞれ分流させるヘッダー方式の分岐管を吸込管の途中に介装している。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、このような従来のヘッダー方式の分岐管では、冷媒に混入して複数台の圧縮機にそれぞれ吸入される冷凍機油が特定の圧縮機に集中し、他の圧縮機に戻される冷凍機油が不足するという新たな課題が提示されている。【０００５】
すなわち、従来のヘッダー方式の分岐管では、アキュムレータに最も近い上流側から下流側に向けて順次各分岐部に圧縮機の吸込側に接続される分岐配管が接続されている。【０００６】
このために、冷媒中の気相分よりも重い冷凍機油の油滴は慣性によりアキュムレータから遠い分岐配管に接続された圧縮機に集中しやすく、他の圧縮機へ戻る冷凍機油が不足するという冷凍機油の偏在が発生する。しかも、この冷凍機油は冷媒により希釈されるので、圧縮機の摺動部の潤滑性が低下して故障の原因ともなっている。【０００７】
本発明は、このような事情を考慮してなされたもので、その目的は、複数台の圧縮機に戻される冷凍機油の油量の偏在を低減することが可能な冷凍サイクル装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本実施形態によれば、アキュムレータからの冷媒を複数台の圧縮機の吸込口側にそれぞれ分流させる分流路を有する吸込管を具備した冷凍サイクル装置において、前記吸込管は、ストレーナを介装する吸込管主管部と、前記ストレーナの下流側に設けられ、冷媒流路を２つに分岐する一対の分岐管分岐部を有するＴ字形分岐管と、前記Ｔ字形分岐管の各分岐管分岐部に接続される分岐配管と、を備え、前記分岐配管の一方に１台の圧縮機が接続され、前記分岐配管の他方にＹジョイントを介して２台の圧縮機が接続されるとともに、前記各分岐配管の管径は、これら各分岐配管に接続される圧縮機の台数に応じてそれぞれ設定されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
このために、ストレーナよりも下流側の冷媒流路において異物による詰まりが発生し、圧縮機の圧縮能力の低下や故障の発生を低減するとことが可能である。【００１１】
また、冷凍機油を複数の圧縮機にほぼ均等に給油できるので、冷凍機油不足による圧縮機８〜１０の運転上の不具合を低減できる、等の効果を達成する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の冷凍サイクル装置に関する一実施形態の要部構成概略図。
【図２】上記の実施形態による冷凍サイクルの動作を説明するための冷凍サイクル装置の概略図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、複数の図面中、同一または相当部分には同一符号を付している。尚、本発明は、以下記載の実施形態に限定して解釈されるべきではない。
【００１４】
図２に示すように本実施形態に係る冷凍サイクル装置としての空気調和機１は、複数（例えば４台）の室内機２、３、４，５と、１台の大形の室外機６とを有する冷凍サイクル７を具備している。この冷凍サイクル７は、例えば相互に並列に接続された３台の圧縮機８、９、１０、これら圧縮機８〜１０の冷媒吐出口側に接続されるオイルセパレータ１１、これら圧縮機８〜１０の冷媒吸込口側に接続されるアキュムレータ１２、四方弁１３、例えば相互に並列に接続される大形の２台の室外熱交換器１４、１５、例えば相互に並列に接続される２台の室外膨張弁１６、１７、リキッドタンク１８、例えば相互に並列に接続された４台の室内熱交換器１９、２０、２１を冷媒配管２３により順次接続して冷媒を循環させる冷凍サイクルとして構成されている。
【００１５】
冷媒配管２３としては、３台の圧縮機８，９，１０の冷媒吐出口に並列に接続する集合管を有する吐出管２４、アキュムレータ１２から吐出される冷媒を３台の圧縮機８〜１０の吸込口側に戻す後述する吸込管２５、室外機６と各室内機２〜５の両冷媒配管２３のガス管側端部および液管側端部同士を連結する一対の連結配管２６ａ、２６ｂを含む。
【００１６】
各室内機２〜５は、各室内機筐体２ａ、３ａ、４ａ、５ａ内に、主に室内熱交換器１９、２０、２１、２２、室内ファン２７、２８、２９、３０、室内膨張弁３１、３２、３３、３４および図示省略の室内制御装置を収容している。
【００１７】
一方、室外機６は、室外機筐体６ａ内に、主に、複数台の圧縮機８〜１０、吐出管２４や吸込管２５を含む冷媒配管２３、オイルセパレータ１１、四方弁１３、複数台の室外熱交換器１４、１５、複数台の室外膨張弁１６、１７、リキッドタンク１８および図示省略の室外制御装置を収容している。
【００１８】
室外制御装置は、例えばマイクロプロセッサ等から構成されており、図示省略した信号線を介して圧縮機８〜１０、四方弁１２および室外電子膨張弁１６、１７に電気的に接続され、これら８〜１０、１２、１６、１７の駆動を制御し、例えば冷凍サイクルを冷暖房可能かつ能力可変可能に運転する。また、室外制御装置は、図示省略した信号線を介してマイクロプロセッサ等からなる室内制御装置（図示省略）に双方向データ通信可能に接続されており、図示しないリモコンからの運転指令信号を、この室内制御装置を介して受信し、その運転指令信号に応じた運転を行う。
【００１９】
さらに、室外制御装置は、室内制御装置からの運転指令信号に応じて３台の圧縮機８〜１０を、例えば７パターンにより運転する。すなわち、これら圧縮機８〜１０のうちの１台をそれぞれ運転する３パターンと、全台同時に運転する１パターンと、２台を適宜組み合せて同時に運転する３パターンの合計７パターンである。また、これら圧縮機８〜１０の圧縮能力はほぼ等しいが、インバータにより能力可変に構成されている。
【００２０】
そして、図１に示すように吸込管２５は、その途中にストレーナ３６を介装する吸込管主管部２５ａを有する。ストレーナ３６は冷媒中の異物を除去する例えば金網等のフィルタを具備している。吸込管主管部２５ａは、その一端（図１中右端）をアキュムレータ１２の導出管１２ａの出口端部に接続している。アキュムレータ１２は、この導出管１２ａと導入管１２ｂの内端部を本体１２ｃ内に収容しており、導入管１２ｂにより本体１２ｃ内に導入された冷媒の気液を分離し、気相（ガス）の冷媒を導出管１２ａと吸込管２５を介して圧縮機８〜１０の吸込口へ戻し、液状の冷媒が圧縮機８〜１０へ戻る液バックの低減を図っている。
【００２１】
導出管１２ａは、例えばほぼＵ字状に折曲されて形成されており、そのＵ字状底部に油穴１２ｄが形成されている。油穴１２ｄは、アキュムレータの本体１２ｃ内に導入された冷媒中に混入されている冷凍機油が冷媒の気液分離の際に分離されて、アキュムレータ本体１２ｃの内底部上に貯溜された冷凍機油を吸い込み、気相の冷媒と共に導出管１２ａに導出する。
【００２２】
吸込主管部２５ａは、その途中に介装されたストレーナ３６よりも下流側の下流側端部２５ｃの管径φ１を、その上流側端部２５ｂの管径φ２よりも小径（φ１＜φ２）に形成しており、この下流側端部２５ｃの図１中下端をＴ字形分岐管３７の分岐管主管部３７ａに接続している。
【００２３】
Ｔ字形分岐管３７は、分岐管主管部３７ａに、図１中左右一対の分岐管分岐部３７ｂ、３７ｃをほぼＴ字形に一体に結合することにより、Ｔ字状の冷媒流路を形成している。これら一対の分岐管分岐部３７ｂ、３７ｃは、その一方、図１では３７ｃを小径分岐配管３８を介して１台の圧縮機８の吸込口に接続し、その他方の分岐管分岐部３７ｂには、大径分岐配管３９を介してＹジョイント４０の主管部４０ａに接続している。
【００２４】
小径分岐配管３８の管径φ３は、圧縮機８〜１０の１台分の圧縮能力に応じた径に設定されており、大径分岐配管３９は、圧縮機８〜１０の２台分の圧縮能力に応じた径に形成されている。したがって、大径分岐配管３９は、その管径φ４が小径分岐配管３８の管径φ３のほぼ√２倍である。
【００２５】
Ｙジョイント４０は、その主管部４０ａに、一対の２股分岐管４０ｂ，４０ｃを一体に結合してＹ字状の冷媒流路を形成している。これら分岐管４０ｂ、４０ｃには圧縮機９、１０の吸込口を接続している。
【００２６】
したがって、この実施形態によれば、吸込管２５（吸込管主管部２５ａ）の途中に、ストレーナ３６を介装しているので、冷媒中に混入されている異物をストレーナ３６により除去することができる。
【００２７】
このために、ストレーナ３６よりも下流側の冷媒流路において異物による詰まりが発生し、圧縮機８〜１０の圧縮能力の低下や故障の発生を低減するとことが可能である。
【００２８】
また、ストレーナ３６よりも上流側の吸込管上流側端部２５ｂでは、その内部の冷媒がアキュムレータ１２の油穴１２ｄから吸入した冷凍機油を混入させて気液二相流の状態で流れるが、その流れは液冷媒が偏在する偏流となっている。
【００２９】
しかし、この冷凍機油を混入した冷媒がストレーナ３６内に流入すると、金網等のフィルタに衝突して乱流が発生するので、冷媒中の冷凍機油分が分散されて、その偏流を緩和することができる。このために、冷凍機油を複数の圧縮機８〜１０にほぼ均等に給油できるので、冷凍機油不足による圧縮機８〜１０の運転上の不具合を低減できる。
【００３０】
また、吸込管２５は、そのストレーナ３６よりも下流の下流側端部２５ｃの管径φ１を、上流側端部２５ｂの管径φ２よりも小径（φ１＜φ２）に形成しているので、その分、その下流側２５ｃでの冷媒流の流速を上げることができる。このために、冷媒がストレーナ３６内を流れる際の圧力損失の低減を図ることができる。
【００３１】
さらに、Ｔ字形分岐管３７では、その主管部３７ａから流入した冷媒が図１中左右一対の分岐管分岐部３７ｂ、３７ｃ同士を直線的に連結する直線状の流路に対してほぼ垂直に衝突するので、ここでも乱流が発生する。このために、冷媒中の冷凍機油の偏流がこの乱流によりさらに分散されるので、その均等化をさらに促進することが可能である。
【００３２】
また、１台の圧縮機８の吸込口に接続される小径分岐配管３８の管径φ３が大径分岐配管３９の管径φ４よりもほぼ１／√２の小径であり、１台分の圧縮機８の圧縮能力に応じた径に設定されているので、圧縮機８に、その１台分の圧縮能力に応じた適切な冷媒流量を導入することができる。
【００３３】
さらに、大径分岐配管３９は、その管径φ４を２台分の圧縮機９、１０の圧縮能力に応じた径に設定しているので、これら各圧縮機９、１０には、その圧縮能力に応じた適切な冷媒流量を分流させることができる。
【００３４】
また、Ｙジョイント４０の下流側の各分岐配管４１、４２の管径φ５、φ６も圧縮機９、１０の各１台分の圧縮能力に応じた管径に設定されている。
【００３５】
また、本実施形態においては、圧縮機８〜１０が３台運転された場合でもアキュムレータ１２から過渡的に液戻りが生じたときでも液冷媒の戻りの偏流を低減し、全ての圧縮機８〜１０に冷凍機油を万遍無く戻すことにより、圧縮機８〜１０の故障を防ぎ、信頼性を確保できる。また、圧縮機８〜１０はインバータにより空調負荷の状態に応じて圧縮機８〜１０の運転台数が変化した場合でも全ての運転台数状態においても液冷媒と冷凍機油の過渡的な戻りを均一化できる。
【００３６】
さらに、大径分岐配管３９にはＹジョイント４０を接続しているが、このＹジョイント４０はＴ字形分岐管３７やヘッダー形の分岐管よりも小形軽量であるので、その分、室外機６の小形軽量化を図ることができる。
【００３７】
以上、本発明の幾つかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００３８】
１…空気調和機、２、３、４、５…室内機、６…室外機、７…冷凍サイクル、８、９、１０…圧縮機、２５…吸込管、３６…ストレーナ、３７…Ｔ字形分岐管、３７ａ…分岐管主管部、３８…小径分岐配管、３９…大径分岐配管、４０…Ｙジョイント。
【図１】
0005568132.tif 000002
【図２】
0005568132.tif 000003