(57)【要約】【課題】複数台の圧縮機の保持油量の偏在を解消できるとともに、各圧縮機で必要な油面レベルを確保できる冷凍サイクル装置及びそれを備えた空気調和機を提供することを目的とする。【解決手段】冷媒回路に並列して接続された複数の圧縮機１０、３０を備えた冷凍サイクル装置２であって、圧縮機１０、３０同士を接続して圧縮機１０の内部空間と圧縮機３０の内部空間とを連通させ、圧縮機１０、３０間で冷凍機油を流通させる均油管５５と、均油管５５に設けられ、均油管５５を開閉するバルブ５５ａと、を有することを特徴とするものである。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
並列接続された複数の圧縮機を備えた冷凍サイクル装置であって、
前記圧縮機同士を接続して前記圧縮機の内部空間を連通させ、前記圧縮機間で冷凍機油を流通させる均油管と、
前記均油管を開閉するバルブと、
を有することを特徴とする冷凍サイクル装置。
【請求項２】
前記圧縮機の側壁には、前記均油管に接続される接続口が形成されており、
前記接続口は、前記圧縮機の圧縮機構部よりも上方に設けられていること
を特徴とする請求項１に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項３】
前記バルブは、前記圧縮機がいずれも停止しているとき、又は前記圧縮機が互いに同一の周波数で運転しているときには開状態となり、
前記圧縮機の一部のみが運転しているとき、又は前記圧縮機が互いに異なる周波数で運転しているときには閉状態となること
を特徴とする請求項１又は請求項２に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の冷凍サイクル装置を備えること
を特徴とする空気調和機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数台の圧縮機が並列に接続された冷凍サイクル装置及びそれを備えた空気調和機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
１０ＨＰ以上の能力を有する多室マルチ型空気調和機では、冷凍サイクルに複数台の圧縮機が並列に接続され、各圧縮機が同様の制御で運転される場合が多い。ところが、各圧縮機には微小な運転状態の差異が生じるため、各圧縮機からの冷凍機油の持ち出し量が少しずつ異なってしまう。これにより、各圧縮機の保持油量が偏在するため、一部の圧縮機で冷凍機油不足に起因する不具合が発生し易くなる。
【０００３】
特許文献１には、圧縮機の吐出側に油分離器を配置するとともに、油分離器と圧縮機の吸入側との間を油戻り管で接続した冷凍サイクル装置が開示されている。この冷凍サイクル装置では、圧縮機から冷媒と共に吐出された冷凍機油は、油分離器内で冷媒と分離され、油戻り管を通って圧縮機の吸入側配管に流入し、冷凍サイクルを循環した冷媒と共に圧縮機に戻るようになっている。
【０００４】
また、特許文献２には、各圧縮機の下部に取り付けられた接続パイプを圧縮機内の油面レベル以上に立ち上げ、２台の圧縮機の接続パイプの先端同士を均油管で接続した空気調和機が開示されている。この空気調和機では、空気調和運転と並行して行われる均油運転によって、各圧縮機内の油面レベルが調節されるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−２９３８２２号公報
【特許文献２】実公平６−４０９４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に開示された冷凍サイクル装置では、各圧縮機から吐出される冷凍機油が油分離器、油戻り管及び吸入側配管を経由して各圧縮機内に戻されるため、各圧縮機の保持油量の偏在を解消するのに長時間を要するという問題点があった。また、停止状態の圧縮機に生じている保持油量の偏在を次の起動時までに解消することができないという問題点があった。特に、複数台の圧縮機のうち一部のみ（例えば、２台の圧縮機のうち一方のみ）が運転される片側運転が行われた後や、複数台の圧縮機が互いに異なる周波数で運転された後において、各圧縮機で必要な油面レベルを確保することが困難であった。
【０００７】
さらに、特許文献２に開示された空気調和機では、均油管を介して２台の圧縮機の下部同士が接続されているため、一方の圧縮機の油面レベルが低下した際に他方の圧縮機の油面レベルも下部まで低下してしまう場合がある。これにより、必要な油面レベルを２台の圧縮機の両方で確保できず、冷凍機油不足による不具合が両方の圧縮機に発生し易くなるという問題点があった。
【０００８】
本発明は、上述のような問題点の少なくとも１つを解決するためになされたものであり、複数台の圧縮機の保持油量の偏在を解消できるとともに、各圧縮機で必要な油面レベルを確保できる冷凍サイクル装置及びそれを備えた空気調和機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る冷凍サイクル装置は、並列接続された複数の圧縮機を備えた冷凍サイクル装置であって、前記圧縮機同士を接続して前記圧縮機の内部空間を連通させ、前記圧縮機間で冷凍機油を流通させる均油管と、前記均油管を開閉するバルブと、を有することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、圧縮機間で冷凍機油を流通させる均油管が設けられているため、複数の圧縮機の保持油量の偏在を解消することができる。また本発明によれば、均油管を開閉するバルブが設けられているため、各圧縮機で必要な油面レベルを確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施の形態１に係る冷凍サイクル装置２及びそれを備えた空気調和機１の概略構成を示す冷媒回路図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る冷凍サイクル装置２の要部構成として、蒸発器から凝縮器までの冷媒回路を示す冷媒回路図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係る冷凍サイクル装置２の比較例として、均油管５５及びバルブ５５ａを備えない冷凍サイクル装置の要部構成を示す冷媒回路図である。
【図４】本発明の実施の形態１の変形例として、３台以上の圧縮機を備える冷凍サイクル装置における均油管の接続構造の例を示す概略の上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
実施の形態１．
本発明の実施の形態１に係る冷凍サイクル装置及びそれを備えた空気調和機について説明する。図１は、本実施の形態に係る冷凍サイクル装置２及びそれを備えた空気調和機１の概略構成を示す冷媒回路図である。図１では、主に冷媒が流通する配管を太線で示しており、主に冷凍機油が流通する配管を細線で示している。
【００１３】
まず、図１を用いて空気調和機１及び冷凍サイクル装置２の全体構成について説明する。図１に示すように、空気調和機１は、冷凍サイクル装置２を有している。冷凍サイクル装置２は、主に、圧縮機１０、３０、四方弁４０、室外熱交換器５０、膨張装置６０及び室内熱交換器７０が冷媒配管によって順次環状に接続された構成を有している。
【００１４】
また、空気調和機１は、室外機１００と室内機２００とを有している。室外機１００は、上記の圧縮機１０、３０、四方弁４０、室外熱交換器５０及び膨張装置６０と、室外熱交換器５０に外気を送風する室外機用ファン５１と、を有している。室内機２００は、上記の室内熱交換器７０と、室内熱交換器７０に室内空気を送風する室内機用ファン７１と、を有している。なお、本例では膨張装置６０が室外機１００内に設けられているが、膨張装置６０は室内機２００内に設けられていてもよい。また、図１では１台の室内機２００のみを示しているが、空気調和機１は、複数台の室内機２００を有していてもよい。複数台の室内機２００は、冷媒回路に互いに並列に接続された室内熱交換器７０をそれぞれ備える。
【００１５】
圧縮機１０、３０は、低温低圧のガス冷媒を吸入して圧縮し、高温高圧の冷媒にして吐出する流体機械である。本実施の形態では、２台の圧縮機１０、３０が冷媒回路において並列に接続されている。圧縮機１０、３０の詳細については後述する。
【００１６】
四方弁４０は、冷媒流路を切り替えるためのものである。冷房運転の場合（図１では、冷房運転の場合を示している）、四方弁４０は、圧縮機１０、３０から吐出された高温高圧の冷媒が室外熱交換器５０に流入し、かつ室内熱交換器７０から流出した低温低圧のガス冷媒が圧縮機１０、３０に吸入されるように冷媒流路を切り替える。一方、暖房運転の場合、四方弁４０は、圧縮機１０、３０から吐出された高温高圧の冷媒が室内熱交換器７０に流入し、かつ室外熱交換器５０から流出した低温低圧のガス冷媒が圧縮機１０、３０に吸入されるように冷媒流路を切り替える。
【００１７】
室外機用ファン５１は、モータによる回転動作によって、室外熱交換器５０に外気を送風するものである。
【００１８】
室外熱交換器５０は、その内部を流れる冷媒と、室外機用ファン５１により送風される外気との熱交換を行うものである。室外熱交換器５０は、冷房運転の場合には冷媒を凝縮させる凝縮器として機能し、暖房運転の場合には冷媒を蒸発させる蒸発器として機能する。
【００１９】
膨張装置６０は、流入した冷媒を膨張させて減圧し、低温低圧の気液二相冷媒として流出させるものである。膨張装置６０としては、膨張弁、キャピラリチューブ等が用いられる。
【００２０】
室内機用ファン７１は、モータによる回転動作によって、室内熱交換器７０に室内空気を送風するものである。
【００２１】
室内熱交換器７０は、その内部を流れる冷媒と、室内機用ファン７１により送風される室内空気との熱交換を行うものである。室内熱交換器７０は、冷房運転の場合には冷媒を蒸発させる蒸発器として機能し、暖房運転の場合には冷媒を凝縮させる凝縮器として機能する。
【００２２】
図２は、本実施の形態に係る冷凍サイクル装置２の要部構成として、蒸発器から圧縮機１０、３０を経て凝縮器までの冷媒回路を示す冷媒回路図である。図２では、圧縮機１０、３０については縦断面図で示しており、圧縮機１０、３０以外の構成要素についてはシンボル又はブロックで示している。また図２では、四方弁４０の図示を省略している。図２中の「蒸発器」は、冷房運転の場合には室内熱交換器７０であり、暖房運転の場合には室外熱交換器５０である。また、図２中の「凝縮器」は、冷房運転の場合には室外熱交換器５０であり、暖房運転の場合には室内熱交換器７０である。
【００２３】
図２及び既に示した図１に示すように、２台の圧縮機１０、３０は冷媒回路に並列に接続されている。冷媒回路において四方弁４０よりも下流側の吸入側配管は、分岐部４３で圧縮機１０、３０の台数と同数（本例では２つ）の吸入側分岐配管４１、４２に分岐している。吸入側分岐配管４１は圧縮機１０の吸入側に接続されており、吸入側分岐配管４２は圧縮機３０の吸入側に接続されている。
【００２４】
また、圧縮機１０の吐出側には吐出側分岐配管４４が接続されており、圧縮機３０の吐出側には吐出側分岐配管４５が接続されている。吐出側分岐配管４４、４５には、それぞれ圧縮機１０、３０側への冷媒の逆流を阻止する逆止弁４４ａ、４５ａが設けられている。吐出側分岐配管４４と吐出側分岐配管４５とは、四方弁４０よりも上流側の合流部４６で合流している。合流部４６と四方弁４０との間には、油分離器４７が設けられている。油分離器４７で回収された冷凍機油は、油戻り管４８を通り、キャピラリチューブ４８ａで減圧されて圧縮機１０、３０の吸入側（本例では、四方弁４０よりも下流側で分岐部４３よりも上流側）に戻される。
【００２５】
圧縮機１０の吐出側分岐配管４４と吸入側分岐配管４１との間は、圧縮機１０起動時に吐出側と吸入側とを均圧化するためのバイパス配管５２によって接続されている。バイパス配管５２にはバルブ５２ａが設けられている。バルブ５２ａは、不図示の制御装置の制御により、圧縮機１０の起動直前又は起動時に開状態となり、圧縮機１０の起動から所定時間経過後に閉状態となる。同様に、圧縮機３０の吐出側分岐配管４５と吸入側分岐配管４２との間はバイパス配管５３によって接続されており、バイパス配管５３にはバルブ５３ａが設けられている。バルブ５３ａは、圧縮機３０の起動直前又は起動時に開状態となり、圧縮機３０の起動から所定時間経過後に閉状態となる。
【００２６】
次に、圧縮機１０の構成について簡単に説明する。本実施の形態の圧縮機１０は、２つのシリンダを備えた２シリンダロータリー圧縮機である。圧縮機１０は、圧縮機構部１１と、圧縮機構部１１を駆動する電動機部１２と、圧縮機構部１１及び電動機部１２を収容する密閉容器１３と、を有している。本実施の形態の圧縮機１０は、密閉容器１３内の空間が吐出ガスで満たされる高圧容器タイプである。
【００２７】
電動機部１２は、固定子１４と回転子１５とを有している。固定子１４は、密閉容器１３に対して固定されている。回転子１５には、クランク軸１６が嵌入されている。クランク軸１６は、固定子１４に電力が供給されることにより回転子１５と共に回転駆動される。固定子１４に電力を供給する電源として、本例では、冷媒循環量を可変とするためにクランク軸１６の駆動回転数（周波数）を変化させることができるインバータ電源が用いられている。なお、固定子１４に電力を供給する電源としては、周波数５０Ｈｚ又は６０Ｈｚの一般商用電源を用いることもできる。クランク軸１６には、互いに反対向きに、つまり１８０度位相をずらせて偏心した上下２つの偏心部（上偏心部１６ａ、下偏心部１６ｂ）が形成されている。
【００２８】
圧縮機構部１１は、電動機部１２よりも下方に配置されている。圧縮機構部１１は、上シリンダ１７と、下シリンダ１８と、上シリンダ１７と下シリンダ１８との間を仕切る仕切り板１９と、上シリンダ１７、下シリンダ１８及び仕切り板１９を積み重ねたものの上下両端に配置され、側壁を兼ねた主軸受２０及び副軸受２１と、上偏心部１６ａに嵌入された上ローリングピストン２２と、下偏心部１６ｂに嵌入された下ローリングピストン２３と、上シリンダ１７の内側を圧縮室と吸入室に仕切る上ベーン（図示せず）と、下シリンダ１８の内側を圧縮室と吸入室に仕切る下ベーン（図示せず）と、を有している。
【００２９】
密閉容器１３の側壁には、接続口１３ａが開口して形成されている。接続口１３ａには、後述する均油管５５を接続するための接続管２４が取り付けられている。すなわち、接続口１３ａには、接続管２４を介して均油管５５が接続される。接続口１３ａは、圧縮機構部１１の摺動部（例えば、圧縮機構部１１の全ての摺動部）よりも上方（本例では、上シリンダ１７の上端面よりも上方）に設けられている。接続管２４は、密閉容器１３から水平に引き出された後に上向きに曲げられ、そのまま上方向に延伸した形状を有している。本例では、接続管２４の先端２４ａは、密閉容器１３の天井部の高さに近い高さに位置している。
【００３０】
密閉容器１３の底部には、冷凍機油（潤滑油）が貯留されている。図２では、圧縮機１０、３０における冷凍機油の油面レベルＯＬがいずれも、概ね上シリンダ１７の下端部よりも上方でかつ接続口１３ａよりも下方の位置にある良好な状態を示している。仮に、油面レベルＯＬが上シリンダ１７の下端部よりも下方に位置していると、上シリンダ１７内の摺動部で冷凍機油の不足が生じ得る。
【００３１】
圧縮機１０の吸入側には、吸入した低圧冷媒を気液分離する吸入アキュムレータ２５が設けられている。圧縮機１０には、吸入アキュムレータ２５内のガス冷媒のみが吸入されるようになっている。
【００３２】
圧縮機３０については、上記の圧縮機１０と実質的に同一の構成を有するため説明を省略する。本例の圧縮機１０、３０は、不図示の制御装置により、運転、停止、及び運転中の周波数（回転数）が互いに独立して制御されるようになっている。
【００３３】
圧縮機１０に設けられた接続管２４の先端２４ａと、圧縮機３０に設けられた接続管２４の先端２４ａとの間は、全体として逆Ｕ字状の形状を有する均油管５５によって接続されている。これにより、圧縮機１０、３０同士は均油管５５によって直接接続された構成となっている。ここで、「直接」とは、油分離器やオイルタンク等を間に介さないことを意味する。均油管５５によって圧縮機１０、３０同士が接続されることにより、圧縮機１０、３０の内部空間同士が連通する。したがって、均油管５５を介して圧縮機１０、３０間の一方から他方に冷凍機油を流通させることができるため、冷凍機油の偏在を即座に解消することが可能となる。また、均油管５５を介して圧縮機１０、３０の内部圧を均圧化することができるため、圧縮機１０、３０の微小な運転状態の差による冷凍機油の偏在を予防することも可能となる。
【００３４】
均油管５５にはバルブ（開閉弁）５５ａが設けられている。バルブ５５ａは、不図示の制御装置の制御により、均油管５５を開閉するようになっている。本実施の形態では、圧縮機１０、３０がいずれも停止しているとき、又は圧縮機１０、３０が互いに実質的に同一の周波数（以下、単に「同一の周波数」という）で運転しているときには、バルブ５５ａが開状態となり、均油管５５内の冷凍機油及び冷媒等の流通が許容される。また、圧縮機１０、３０の一方のみが運転しているとき、又は圧縮機１０、３０が互いに異なる周波数で運転しているときには、バルブ５５ａが閉状態となり、均油管５５内の冷凍機油及び冷媒等の流通が阻止される。これにより、圧縮機１０、３０の一方のみが運転しているとき、又は圧縮機１０、３０が互いに異なる周波数で運転しているときには、バルブ５５ａは、逆止弁４４ａ、４５ａと共に、圧縮機１０、３０の一方で圧縮された冷媒が他方に流入することを防ぐ機能を有している。したがって、言い換えれば、バルブ５５ａ及び逆止弁４４ａ、４５ａが設けられていることによって、圧縮機１０、３０の一方のみの運転、及び圧縮機１０、３０の互いに異なる周波数での運転が可能となる。
【００３５】
次に、本実施の形態に係る冷凍サイクル装置２の特徴的な動作について説明する。まず、圧縮機１０、３０の双方が互いに同一の周波数で運転しているときの動作について説明する。圧縮機１０、３０が互いに同一の周波数で運転しているときには、上述のように、均油管５５に設けられたバルブ５５ａが開状態となる。これにより、圧縮機１０の内部空間と圧縮機３０の内部空間とが均油管５５を介して連通する。このため、圧縮機１０、３０のうちの一方が油量過多となり他方が油量過少となった場合に、一方の圧縮機の余剰の冷凍機油を他方の圧縮機に均油管５５を介して供給することができる。ここで、均油管５５を介して供給される冷凍機油には、液体状態の冷凍機油だけでなく、ミスト状の冷凍機油も含まれる。したがって、一方の圧縮機の余剰の冷凍機油を他方の圧縮機に供給することができるのは、一方の圧縮機における冷凍機油の油面が接続口１３ａの位置にまで到達した場合のみに限られない。これにより、圧縮機１０、３０における冷凍機油の偏在を即座に解消することができる。また、圧縮機１０の内部空間と圧縮機３０の内部空間とが均油管５５を介して連通することにより、両内部空間が均圧化する。このため、圧縮機１０、３０間での微小な運転状態の差による冷凍機油の偏在を予防することができる。
【００３６】
次に、圧縮機１０、３０がいずれも停止しているときの動作について説明する。圧縮機１０、３０がいずれも停止しているときには、上述のように、均油管５５に設けられたバルブ５５ａが開状態となる。これにより、圧縮機１０の内部空間と圧縮機３０の内部空間とが均油管５５を介して連通する。このため、圧縮機１０、３０のうちの一方が油量過多となり他方が油量過少となっている場合には、一方の圧縮機の余剰の冷凍機油を他方の圧縮機に均油管５５を介して供給することができる。
【００３７】
次に、圧縮機１０、３０の一方のみが運転しているとき（片側運転のとき。以下、３台以上の圧縮機のうち一部のみが運転している状態も片側運転という場合がある）の動作について説明する。ここでは、圧縮機１０のみが運転しており圧縮機３０が停止しているものとする。片側運転のときには、圧縮機１０、３０の内部空間の圧力に差が生じるため、上述のように、均油管５５に設けられたバルブ５５ａが閉状態となる。運転している圧縮機１０からは冷凍機油が圧縮冷媒と共に吐出され、冷凍機油の一部は油分離器４７、油戻り管４８及び吸入アキュムレータ２５を介して圧縮機１０内に返油される。これに対し、停止している圧縮機３０からは冷凍機油が吐出されることはなく、運転中の圧縮機１０から吐出された冷凍機油の一部が油分離器４７、油戻り管４８及び吸入アキュムレータ２５を介して返油されるのみである。なお、圧縮機３０側の吐出側分岐配管４５には逆止弁４５ａが設けられているため、運転中の圧縮機１０から停止中の圧縮機３０への冷媒及び冷凍機油の逆流は防止される。
【００３８】
これにより、片側運転のときには、運転中の圧縮機１０では冷凍機油が徐々に減少し、停止中の圧縮機３０では冷凍機油が徐々に増加することになる。しかしながら、片側運転が終了したとき（圧縮機１０、３０の双方が停止したとき）には、上述のように、均油管５５に設けられたバルブ５５ａが開状態となる。このため、片側運転が終了したときに、圧縮機３０が油量過多となり圧縮機１０が油量過少となっている場合には、圧縮機１０、３０の停止中に、圧縮機３０の余剰の冷凍機油を圧縮機１０に均油管５５を介して供給することができる。したがって、圧縮機１０又は圧縮機３０が次に起動するまでには、圧縮機１０、３０の双方で必要な油面レベルを確保することができる。これにより、圧縮機１０、３０の次回起動時の冷凍機油不足による不具合を防ぐことができるため、圧縮機１０、３０の次回起動時の信頼性を高めることができるとともに、圧縮機１０、３０の耐久性を向上することができる。このように、片側運転の終了時に圧縮機１０、３０の一方が油量過多となり他方が油量過少となっている場合に、本実施の形態による特に顕著な効果が得られる。
【００３９】
次に、圧縮機１０、３０が互いに異なる周波数で運転しているときの動作について説明する。ここでは、圧縮機１０が相対的に高周波数で運転しており、圧縮機３０が相対的に低周波数で運転しているものとする。圧縮機１０、３０が互いに異なる周波数で運転しているときには、圧縮機１０、３０の内部空間の圧力に差が生じるため、上述のように、均油管５５に設けられたバルブ５５ａが閉状態となる。このとき、高周波数で運転している圧縮機１０の冷凍機油は徐々に減少し、低周波数で運転している圧縮機３０の冷凍機油は徐々に増加する、という現象が生じる。しかしながら、圧縮機１０、３０の運転が終了したときには、上述のように、均油管５５に設けられたバルブ５５ａが開状態となる。このため、圧縮機１０、３０の運転が終了したときに、圧縮機３０が油量過多となり圧縮機１０が油量過少となっている場合には、圧縮機１０、３０の停止中に、圧縮機３０の余剰の冷凍機油を圧縮機１０に均油管５５を介して供給することができる。したがって、圧縮機１０又は圧縮機３０が次に起動するまでには、圧縮機１０、３０の双方で必要な油面レベルを確保することができる。これにより、圧縮機１０、３０の次回起動時の冷凍機油不足による不具合を防ぐことができるため、圧縮機１０、３０の次回起動時の信頼性を高めることができるとともに、圧縮機１０、３０の耐久性を向上することができる。
【００４０】
また、上記のように片側運転を行う際の信頼性が高まることで、空気条件による動作点別に圧縮機効率が最大となる箇所で使用できるよう、全数運転か運転台数を絞っての運転かを選択することができる。すなわち、全体としての冷凍能力は同一であっても、複数台の圧縮機の周波数を変更することにより運転台数を異ならせることができる。例えば、圧縮機が２台の場合、空気条件に応じて１台の圧縮機のみを６０ｒｐｓで運転するか、又は２台の圧縮機のそれぞれを３０ｒｐｓで運転するかで、圧縮機効率の良い方を選択することが可能となる。したがって、従来よりも省エネルギー効果の高い冷凍サイクル装置及び空気調和機を得ることができる。
【００４１】
図３は、本実施の形態に係る冷凍サイクル装置２の比較例として、均油管５５及びバルブ５５ａを備えない冷凍サイクル装置の要部構成を示す冷媒回路図である。図３に示すように、この冷凍サイクル装置では、吐出側分岐配管４４のうち逆止弁４４ａよりも上流側と、圧縮機１０に設けられた接続管２４の先端２４ａとの間が、油戻り管５６によって接続されている。また、吐出側分岐配管４５のうち逆止弁４５ａよりも上流側と、圧縮機３０に設けられた接続管２４の先端２４ａとの間が、油戻り管５７によって接続されている。この構成では、圧縮機１０、３０から吐出側分岐配管４４、４５に冷媒と共に吐出された冷凍機油の一部は、油戻り管５６、５７を通って圧縮機１０、３０に戻るようになっている。
【００４２】
図３に示す構成では、例えば圧縮機３０のみが運転する片側運転の際、運転中の圧縮機３０では冷凍機油が徐々に減少し、停止中の圧縮機１０では冷凍機油が徐々に増加することになる。このとき、圧縮機３０が油量過多となり圧縮機１０が油量過少となった場合、本実施の形態とは異なり、片側運転が終了した後（圧縮機１０、３０が停止した後）にもその状態が維持される。ここで、図３では、圧縮機３０の油面レベルＯＬが下シリンダ１８の高さにあり、上シリンダ１７で冷凍機油の不足が生じ得る状態を示している。このため、油量過少となった圧縮機３０を次に起動するときに、冷凍機油の不足による不具合が生じるおそれがある。
【００４３】
次に、本実施の形態に係る冷凍サイクル装置２及び空気調和機１の全体的な冷房運転動作について簡単に説明する。圧縮機１０、３０によって圧縮され吐出された高温高圧のガス冷媒は、四方弁４０を経由して、室外熱交換器５０に流入する。室外熱交換器５０に流入したガス冷媒は、室外機用ファン５１により送風される外気との熱交換により凝縮し、低温の冷媒となって、室外熱交換器５０から流出する。室外熱交換器５０から流出した冷媒は、膨張装置６０によって膨張及び減圧され、低温低圧の気液二相冷媒となる。この気液二相冷媒は、室内機２００の室内熱交換器７０に流入し、室内機用ファン７１により送風される室内空気との熱交換により蒸発し、低温低圧のガス冷媒となって室内熱交換器７０から流出する。このとき、冷媒に吸熱されて冷却された室内空気は、空調空気（冷風）となって、室内機２００の吹出口から室内（空調対象空間）に吹き出される。室内熱交換器７０から流出したガス冷媒は、四方弁４０を経由して圧縮機１０、３０に吸入され、再び圧縮される。以上の動作が繰り返される。以上の動作において、冷媒回路内には、冷媒ガスだけでなくミスト状の冷凍機油も循環する。
【００４４】
次に、冷凍サイクル装置２及び空気調和機１の暖房運転動作について説明する。圧縮機１０、３０によって圧縮され吐出された高温高圧のガス冷媒は、四方弁４０を経由して、室内機２００の室内熱交換器７０に流入する。室内熱交換器７０に流入したガス冷媒は、室内機用ファン７１により送風される室内空気との熱交換により凝縮し、低温の冷媒となって、室内熱交換器７０から流出する。このとき、冷媒から吸熱して加熱された室内空気は、空調空気（温風）となって、室内機２００の吹出口から室内に吹き出される。室内熱交換器７０から流出した冷媒は、膨張装置６０によって膨張及び減圧され、低温低圧の気液二相冷媒となる。この気液二相冷媒は、室外熱交換器５０に流入し、室外機用ファン５１により送風される外気との熱交換により蒸発し、低温低圧のガス冷媒となって室外熱交換器５０から流出する。室外熱交換器５０から流出したガス冷媒は、四方弁４０を経由して圧縮機１０、３０に吸入され、再び圧縮される。以上の動作が繰り返される。以上の動作において、冷媒回路内には、冷媒ガスだけでなくミスト状の冷凍機油も循環する。
【００４５】
以上説明したように、本実施の形態では、圧縮機１０、３０同士を接続して圧縮機１０、３０の内部空間を連通させ、圧縮機１０、３０間の一方から他方に冷凍機油を流通させる均油管５５が設けられている。この構成によれば、油量過多となった圧縮機１０、３０の一方から油量過少となった圧縮機１０、３０の他方に、均油管５５を介して余剰の冷凍機油（液体状態又はミスト状）を供給することができる（均油効果）。したがって、圧縮機１０、３０内の保持油量の偏在を即座に解消することができる。また、この構成によれば、均油管５５を介して圧縮機１０、３０のそれぞれの内部空間を均圧化することができる（均圧効果）。したがって、圧縮機１０、３０間での微小な運転状態の差による冷凍機油の偏在を予防することができる。
【００４６】
また本実施の形態では、均油管５５を開閉するバルブ５５ａが設けられている。この構成によれば、一方の圧縮機の油面レベルが低下した際に、他方の圧縮機の油面レベルも下部まで低下してしまうことを回避することができる。したがって、各圧縮機１０、３０で必要な油面レベルを確保することができる。
【００４７】
また本実施の形態では、圧縮機１０、３０の密閉容器１３の側壁に、均油管５５に接続される接続口１３ａが形成されており、接続口１３ａは、圧縮機１０、３０の圧縮機構部１１よりも上方に設けられている。この構成によれば、一方の圧縮機の油面レベルが低下した際に、他方の圧縮機の油面レベルも下部まで低下してしまうことを回避することができる。したがって、必要な油面レベルを圧縮機１０、３０の両方で確保できなくなることを回避することができる。
【００４８】
また本実施の形態では、バルブ５５ａは、圧縮機１０、３０がいずれも停止しているとき、又は圧縮機１０、３０が互いに同一の周波数で運転しているときには開状態となり、圧縮機１０、３０の一部（本例では、圧縮機１０、３０の一方）のみが運転しているとき、又は圧縮機１０、３０が互いに異なる周波数で運転しているときには閉状態となる。この構成によれば、圧縮機１０、３０の運転が終了したときに、圧縮機３０が油量過多となり圧縮機１０が油量過少となっている場合には、圧縮機１０、３０の停止中に、圧縮機３０の余剰の冷凍機油を圧縮機１０に均油管５５を介して供給することができる。したがって、圧縮機１０又は圧縮機３０が次に起動するまでには、圧縮機１０、３０の双方で必要な油面レベルを確保することができるため、圧縮機１０、３０の次回起動時の信頼性を高めることができる。
【００４９】
その他の実施の形態．
本発明は、上記実施の形態に限らず種々の変形が可能である。
例えば、上記実施の形態では２台の圧縮機が並列に接続された冷凍サイクル装置を例に挙げたが、本発明は、３台以上の圧縮機が並列に接続された冷凍サイクル装置にも適用できる。図４は、上記実施の形態の変形例として、３台以上の圧縮機を備える冷凍サイクル装置における均油管の接続構造の例を示す概略の上面図である。
【００５０】
図４（ａ）に示す例では、冷媒回路に並列に接続された３台の圧縮機３０１〜３０３が設けられている。圧縮機３０１〜３０３のそれぞれは、先端が２つに分岐した接続管３０１ａ〜３０３ａを有している。接続管３０１ａの一方の先端と、接続管３０２ａの一方の先端との間は、均油管３１１を介して接続されている。接続管３０２ａの他方の先端と、接続管３０３ａの一方の先端との間は、均油管３１２を介して接続されている。接続管３０３ａの他方の先端と、接続管３０１ａの他方の先端との間は、均油管３１３を介して接続されている。均油管３１１〜３１３のそれぞれには、バルブ３１１ａ〜３１３ａが設けられている。すなわち、図４（ａ）に示す例では、３台の圧縮機３０１〜３０３のそれぞれは、バルブ３１１ａ〜３１３ａが設けられた均油管３１１〜３１３を介して、他の２台の圧縮機に１対１で接続されている。
【００５１】
図４（ａ）に示す例におけるバルブ３１１ａ〜３１３ａの開閉状態の例について説明する。圧縮機３０１〜３０３の全てが同一の周波数で運転しているとき、又は圧縮機３０１〜３０３の全てが停止しているときには、全てのバルブ３１１ａ〜３１３ａが開状態となる。圧縮機３０１、３０２が同一の周波数で運転し、圧縮機３０３が停止しているとき（又は圧縮機３０３のみが異なる周波数で運転しているとき）には、圧縮機３０１、３０２間のバルブ３１１ａのみが開状態となり、それ以外のバルブ３１２ａ、３１３ａが閉状態となる。圧縮機３０１のみが運転し、圧縮機３０２、３０３が停止しているときには、全てのバルブ３１１ａ〜３１３ａが閉状態となる。圧縮機３０１、３０２が互いに異なる周波数で運転し、圧縮機３０３が停止しているとき、又は圧縮機３０１〜３０３の全てが異なる周波数で運転しているときには、全てのバルブ３１１ａ〜３１３ａが閉状態となる。図４（ａ）に示す構成によれば、上記のようにバルブ３１１ａ〜３１３ａを動作させることにより、上記実施の形態と同様の効果が得られる。
【００５２】
図４（ｂ）に示す例では、冷媒回路に並列に接続された４台の圧縮機３０１〜３０４が設けられている。この例で用いられる均油管３２０は、中心部３２５と、中心部３２５から放射状に分岐した、圧縮機３０１〜３０４の台数に等しい数の放射状部３２１〜３２４と、を有している。放射状部３２１〜３２４のそれぞれの先端は、圧縮機３０１〜３０４（接続管）に接続されている。放射状部３２１〜３２４のそれぞれには、バルブ３２１ａ〜３２４ａが設けられている。すなわち、図４（ｂ）に示す例では、圧縮機３０１〜３０４のそれぞれは、バルブ３２１ａ〜３２４ａが設けられた放射状部３２１〜３２４を介して、中心部３２５に接続されている。
【００５３】
図４（ｂ）に示す例におけるバルブ３２１ａ〜３２４ａの開閉状態の例について説明する。４台の圧縮機３０１〜３０４の全てが同一の周波数で運転しているとき、又は４台の圧縮機３０１〜３０４の全てが停止しているときには、全てのバルブ３２１ａ〜３２４ａが開状態となる。３台の圧縮機３０１、３０２、３０３が同一の周波数で運転し、１台の圧縮機３０４が停止しているとき（又は１台の圧縮機３０４のみが異なる周波数で運転しているとき）には、バルブ３２１ａ〜３２３ａが開状態となり、バルブ３２４ａのみが閉状態となる。１台の圧縮機３０１のみが運転し、３台の圧縮機３０２、３０３、３０４が停止しているときには、全てのバルブ３２１ａ〜３２４ａが閉状態となる。２台の圧縮機３０１、３０２が同一の周波数で運転し、１台の圧縮機３０３が異なる周波数で運転し、１台の圧縮機３０４が停止しているときには、バルブ３２１ａ、３２２ａが開状態となり、バルブ３２３ａ、３２４ａが閉状態となる。２台の圧縮機３０１、３０２が同一の周波数で運転し、２台の圧縮機３０３、３０４が圧縮機３０１、３０２とは異なる同一の周波数で運転しているときには、バルブ３２１ａ、３２２ａが開状態となりバルブ３２３ａ、３２４ａが閉状態となるか、又はバルブ３２１ａ、３２２ａが閉状態となりバルブ３２３ａ、３２４ａが開状態となる。
【００５４】
図４（ｂ）に示す構成によれば、上記のようにバルブ３２１ａ〜３２４ａを動作させることにより、上記実施の形態と同様の効果が得られる。また、図４（ａ）に示した構成と比較すると、図４（ｂ）に示す構成では、圧縮機３０１〜３０４の台数が多いとき（４台以上のとき）のバルブ３２１ａ〜３２４ａの数を削減することができる。
【００５５】
図４（ｃ）に示す例では、冷媒回路に並列に接続された４台の圧縮機３０１〜３０４が設けられている。この例で用いられる均油管３３０は、中心に環状に設けられた環状部３３５と、環状部３３５からそれぞれ放射状に分岐した、圧縮機３０１〜３０４の台数に等しい数の放射状部３３１〜３３４と、を有している。放射状部３３１〜３３４のそれぞれの先端は、圧縮機３０１〜３０４（接続管）に接続されている。放射状部３３１〜３３４のそれぞれには、バルブ３３１ａ〜３３４ａが設けられている。すなわち、図４（ｃ）に示す例では、圧縮機３０１〜３０４のそれぞれは、バルブ３３１ａ〜３３４ａが設けられた放射状部３３１〜３３４を介して、環状部３３５に接続されている。
【００５６】
図４（ｃ）に示す構成によれば、図４（ｂ）に示したバルブ３２１ａ〜３２４ａと同様にバルブ３３１ａ〜３３４ａを動作させることにより、上記実施の形態と同様の効果が得られる。また、図４（ｃ）に示す構成では、図４（ｂ）に示した構成と比較すると、圧縮機３０１〜３０４の台数が多いときの均油管３３０の分岐構造を簡素化することができる。
【００５７】
また、上記実施の形態では２シリンダロータリー圧縮機を例に挙げたが、本発明は、１つ又は３つ以上のシリンダを備えたロータリー圧縮機にも適用できる。また、本発明は、ロータリー圧縮機以外の圧縮機にも適用できる。
【００５８】
また上記の各実施の形態や変形例は、互いに組み合わせて実施することが可能である。
【符号の説明】
【００５９】
１  空気調和機、２  冷凍サイクル装置、１０、３０、３０１、３０２、３０３、３０４  圧縮機、１１  圧縮機構部、１２  電動機部、１３  密閉容器、１３ａ  接続口、１４  固定子、１５  回転子、１６  クランク軸、１６ａ  上偏心部、１６ｂ  下偏心部、１７  上シリンダ、１８  下シリンダ、１９  仕切り板、２０  主軸受、２１  副軸受、２２  上ローリングピストン、２３  下ローリングピストン、２４、３０１ａ、３０２ａ、３０３ａ  接続管、２４ａ  先端、２５  吸入アキュムレータ、４０  四方弁、４１、４２  吸入側分岐配管、４３  分岐部、４４、４５  吐出側分岐配管、４４ａ、４５ａ  逆止弁、４６  合流部、４７  油分離器、４８  油戻り管、４８ａ  キャピラリチューブ、５０  室外熱交換器、５１  室外機用ファン、５２、５３  バイパス配管、５２ａ、５３ａ  バルブ、５５、３１１、３１２、３１３、３２０、３３０  均油管、５５ａ、３１１ａ、３１２ａ、３１３ａ、３２１ａ、３２２ａ、３２３ａ、３２４ａ、３３１ａ、３３２ａ、３３３ａ、３３４ａ  バルブ、５６、５７  油戻り管、６０  膨張装置、７０  室内熱交換器、７１  室内機用ファン、１００  室外機、２００  室内機、３２１、３２２、３２３、３２４、３３１、３３２、３３３、３３４  放射状部、３２５  中心部、３３５  環状部、ＯＬ  油面レベル。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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