(57)【要約】【課題】予備のオイルを貯蔵したオイルタンク付セパレータを組み込んだ冷凍サイクルを構成することにより、油面検知器付き圧縮機を使い、オイル希釈率の確保、オイルレベルの低下を防ぐことができる空気調和機を提供すること。【解決手段】予備のオイルを貯蔵しているオイルタンク付セパレータを設置し、予備のオイル面より上部に開口された第１のオイル戻し管と予備のオイル面より下部に開口された第２のオイル戻し管を設け、配管長が長くなり冷媒を追加補充し、オイル希釈率が確保できない冷凍サイクルの場合には、第２のオイル戻し管よりオイルを供給することにより、冷凍サイクルのオイル希釈率を確保するとともに、油面検知器付き圧縮機を使い、オイルレベルの低下を防ぐことことにより、冷凍サイクルの信頼性を向上させることができる。【選択図】図１
2006084122.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機、凝縮器、絞り装置、蒸発器を順次、配管に接続された冷凍サイクルを有し、前記構成部品を室内ユニットと室外ユニットに分配し、複数台接続可能な室内ユニットと室外ユニットを配管で結んだセパレートエアコンにおいて、オイルセパレータ機能を具備し、オイル貯蔵部の上部と下部にそれぞれオイル戻し口を有するオイル溜め容器を油面検知器付き圧縮機と凝縮器を接続する管路に設けることを特徴とする空気調和機。
【請求項２】
室外機に複数台の油面検知器付き圧縮機を並列に接続し、オイルセパレータ機能を具備し、オイル貯蔵部の上部と下部にそれぞれオイル戻し口を有するオイル溜め容器の下部のオイル戻し口からそれぞれの油面検知器付き圧縮機の吸入管に回路を設けたことを特徴とする請求項１記載の空気調和機。
【請求項３】
請求項１または２記載の空気調和機であって、室外機が複数台並列に接続されてい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】
本発明は複数台の室内機と複数台の室外機とを並列につながれた空気調和機の冷凍サイクルに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、空気調和機は、生活レベルおよび施工性の向上により、省スペース化が図られ、建物全体の空気調和を可能とする要求が高まり、それに伴い、圧縮機の小型化や複数台の室内機からなる多室型空気調和機などの需要が増えるに従い、圧縮機が保有する冷凍オイルの安定化を図る設計がなされている。
【０００３】
一般に、複数台の室内機と複数台の室外機とを並列につながれた空気調和機は知られている。この種のものでは、接続される配管も長くなり、冷媒量不足を補うために冷媒を追加補充している。これによって冷凍サイクル内のオイル量が不足傾向となり、オイル量の比率（以下オイル希釈率という）が低下することにより圧縮機の信頼性にも影響を与えることになる。
【０００４】
図５は従来の空気調和機を示す系統図である。冷凍サイクルは、圧縮機→凝縮器→絞り装置→蒸発器→アキュームレータ→圧縮機に至る冷媒の循環サイクルで形成され、圧縮機と凝縮器との間にオイル溜め容器が介設される。これは、圧縮機の吐出ガス中に流出した潤滑オイルを圧縮機に戻すことにより、圧縮機への潤滑オイルの供給不足などで、焼き付けを生じる危険を回避するとともに、循環する冷媒中にオイルが混入し、冷凍能力が低下することを防止するものである。このオイル溜め容器は密閉容器状に形成し、圧縮機の吐出側に接続した入口から吐出ガスを器内に流入し、吐出ガス中のオイルを滴下させて器内部に貯留し、吐出ガスからオイルを除いた冷媒ガスを凝縮器の吸入側に接続した出口から循環する。器内部に貯留したオイルは、器内にフロートを設置して、所定の液位でオイル戻し管に接続した吸引管へオイルを戻す構成としている。
【特許文献１】特開平１１−１１７８８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
こういった空気調和機において、従来のオイル溜め容器を用いたのでは冷媒から分離したオイルを圧縮機に戻すことはできるが、ユーザー要望により接続する室内機の形式が変化したり台数が増えたり、複数台の室外機を接続したりすると、接続される配管も長くなり、冷媒量不足を補うために冷媒を追加補充している。これによって冷凍サイクル内のオイル量が不足傾向となりオイル希釈率が確保できなくなり、そのためにオイル封入量の多い圧縮機を開発し、乗せ換えなければならないという課題を有していた。
【０００６】
本発明は、従来の課題を解決するもので、所定の容量を持ち予備のオイルを貯蔵できるオイル溜め容器（以下、オイルタンク付セパレータという）を高圧側に設け、これにより複数台の圧縮機を搭載している空気調和機においても、各圧縮機でのオイルレベルを確保することができ、信頼性を向上させることができる。また、オイルタンク付セパレータは所定の容量を持っているため、配管中のオイルの滞留量の増減に対してもオイルタンク付セパレータがバッファの役割も果たす。さらに複数台の室外機を並列に接続してなる冷凍サイクルの場合であっても、オイルタンク付セパレータによりそれぞれの室外機がオイル不足やオイル過多にいたらないようにオイルを配分できるとともに、使用する冷媒およびオイルの特性に影響されない。さらに油面検知器付き圧縮機を使うことにより、冷凍サイクルのオイル希釈率を確保しつつ、オイルレベルが下がっても、より確実にオイルをオイルレベルが下がっている油面検知器付き圧縮機に戻すことの出来るオイルタンク付セパレータを使用することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
従来の課題を解決するために、本発明の空気調和機は、あらかじめ予備のオイルを貯蔵している貯蔵室と予備のオイル面より上部に開口された第１のオイル戻し管と予備のオイルのオイル面より下部に開口された第２のオイル戻し管を有するオイルタンク付セパレータを冷媒が必ずガス相となる高圧ガス回路に設けることによって、基本機能である圧縮機の吐出ガス中に流出された潤滑オイルを分離、貯蔵し、圧縮機に戻すことができ、また油面検知器付き圧縮機を使うことにより、冷凍サイクルのオイル希釈率を確保しつつ、オイルレベルが下がっても、より確実にオイルをオイルレベルが下がっている油面検知器付き圧縮機に戻すことが可能となる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の空気調和機は、あらかじめ予備のオイルを貯蔵している貯蔵室と予備のオイル面より上部に開口された第１のオイル戻し管と予備のオイルのオイル面より下部に開口された第２のオイル戻し管を有するオイルタンク付セパレータを冷媒が必ずガス相となる高圧ガス回路に設けることによって、基本機能部品である圧縮機の吐出ガス中に流出された潤滑オイルを分離、貯蔵し、圧縮機に戻すことができ、また油面検知器付き圧縮機を使うことにより、冷凍サイクルのオイル希釈率を確保しつつ、オイルレベルが下がっても、より確実にオイルをオイルレベルが下がっている油面検知器付き圧縮機に戻すことが可能となる。
【０００９】
そして、油面検知器付き圧縮機は並列につながれている場合、第１のオイル貯蔵室に溜まったオイルは、常に特定の油面検知器付き圧縮機に戻される。ここで、油面検知器付き圧縮機は並列につながれているので、例えば、ある油面検知器付き圧縮機から吐出されたオイルがその油面検知器付き圧縮機に戻らずに、他の油面検知器付き圧縮機に溜まることがある。この時には、ある油面検知器付き圧縮機のオイルが不足するから、第２のオイル貯蔵室に溜まったオイルが、オイルが不足しオイルレベルが下がっている油面検知器付き圧縮機に回されるから、冷凍サイクルにおけるオイル希釈率を確保しつつ、冷凍サイクルの信頼性を向上させることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明は、圧縮機の吐出側に接続する冷媒ガスの入口、凝縮器の吸入側に接続する冷媒ガスの出口を設けて圧縮機から吐出されたオイルの混入した冷媒をオイルと冷媒に分離するオイル分離機構を収納し、オイル分離機構で分離されたオイルが導入され、また予備のオイルを貯蔵している貯蔵室を設置し、予備のオイル面より上部に開口された第１のオイル戻し管と予備のオイル面より下部に開口された第２のオイル戻し管を設けたオイルタンク付セパレータを圧縮機と凝縮器との間に介設された冷凍サイクルであって、オイルレベルが確保できない場合には、第２のオイル戻し管よりオイルを供給し、油面検知器付き圧縮機で冷凍サイクルを構成する。
【００１１】
以下本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下に記載する実施の形態により本発明が限定されるものではない。
【００１２】
（実施の形態１）
図１において、複数台の室内機Ａ１、Ａ２に液管４１、並びにガス管５１を介して室外機側Ｂ１ａがアキュームレータ６１→油面検知器付き圧縮機１１→凝縮器２１→絞り装置３１を冷媒配管で順次接続された冷凍サイクルにおいて、所定の容量を持つオイルタンク付セパレータ７１が油面検知器付き圧縮機１１と凝縮器２１との間に介設されている。このオイルタンク付オイルセパレータ７１は上述したように、あらかじめ予備のオイルを貯蔵しておくとともに、冷媒中に含まれるオイルを分離し油面検知器付き圧縮機１１に常時オイルを戻すための機能のほかに、オイルが不足しオイルレベルが下がっている油面検知器付き圧縮機１１にオイルを戻すための機能が付加されている。
【００１３】
このオイルタンク付セパレータ７１は、油面検知器付き圧縮機１１出口と凝縮器２１入口の間に設置され、その中にオイル分離機構が収納され、ここで冷媒ガスは、吐出ガス中に流出したオイルを分離して滴下する。そして滴下したオイルが導入され、且つ、予備のオイルを貯蔵しているオイル貯蔵室を設け、予備のオイル面より上部に第１のオイル戻し管８１、予備のオイル面より下部に第２のオイル戻し管８２を設けたものである。
【００１４】
通常、室内機が１台の場合はオイルタンク付セパレータ７１内で分離されたオイルは第１のオイル戻し管８１から油面検知器付き圧縮機１１の入口管に返油される。複数台の室内機Ａ１、Ａ２が接続され冷媒を追加補充しオイル希釈率の低下が懸念される場合、あらかじめ予備のオイルが貯蔵されているのでオイル希釈率は確保される。運転中、油面検知器付き圧縮機１１のオイルレベルが下がる場合、油面検知器付き圧縮機１１内蔵の油面検知器１０１からの情報によって第２のオイル戻し管８２の開閉弁９１を開き、予備のオイルを油面検知器付き圧縮機１１に戻すことによって、油面検知器付き圧縮機１１でのオイルレベルを確保することができ、冷凍サイクルの信頼性を向上させることができる。
【００１５】
（実施の形態２）
図２において、複数台の室内機Ａ１、Ａ２に液管４１、並びにガス管５１を介して室外機側Ｂ２ａがアキュームレータ６１→複数台の油面検知器付き圧縮機１１、１２→凝縮器２１→絞り装置３１を冷媒配管で順次接続された冷凍サイクルにおいて、オイルタンク付オイルセパレータ７１が複数台の油面検知器付き圧縮機１１、１２と凝縮器２１との間に介設されている。
【００１６】
このオイルタンク付セパレータ７１は、油面検知器付き圧縮機１１出口、油面検知器付き圧縮機１２出口からの合流部と凝縮器２１入口の間に設置され、その中にオイル分離機構が収納され、ここで冷媒ガスは、吐出ガス中に流出したオイルを分離して滴下する。そして滴下したオイルが導入され、且つ、予備のオイルを封入しているオイル貯蔵室を設け、予備のオイル面より上部に第１のオイル戻し管８１、予備のオイル面より下部に第２のオイル戻し管８２ａ、８２ｂを設けたものである。
【００１７】
通常、室内機が１台の場合はオイルタンク付セパレータ７１内で分離されたオイルは第１のオイル戻し管８１から複数台の油面検知器付き圧縮機１１、１２の入口管に返油される。複数台の室内機Ａ１、Ａ２が接続され冷媒を追加補充しオイル希釈率の低下が懸念される場合、あらかじめ予備のオイルが貯蔵されているのでオイル希釈率は確保される。運転中、油面検知器付き圧縮機１１、１２のオイルレベルが下がる場合、油面検知器付き圧縮機１１、１２内蔵の油面検知器１０１、１０２からの情報によって第２のオイル戻し管８２ａ、８２ｂの開閉弁９１を開き、予備のオイルを油面検知器付き圧縮機１１、１２に戻すことによって、複数台の油面検知器付き圧縮機１１、１２でのオイルレベルを確保することができ、冷凍サイクルの信頼性を向上させることができる。
【００１８】
（実施の形態３）
図３において、複数台の室内機Ａ１、Ａ２に液管４１、並びにガス管５１を介して複数台の室外機側Ｂ１ａ、Ｂ１ｂがアキュームレータ６１→油面検知器付き圧縮機１１→凝縮器２１→絞り装置３１を冷媒配管で順次接続された冷凍サイクルにおいて、オイルタンク付オイルセパレータ７１が油面検知器付き圧縮機１１と凝縮器２１との間に介設されている。
【００１９】
このオイルタンク付セパレータ７１は、油面検知器付き圧縮機１１出口と凝縮器２１入口の間に設置され、その中にオイル分離機構が収納され、ここで冷媒ガスは、吐出ガス中に流出したオイルを分離して滴下する。そして滴下したオイルが導入され、且つ、予備のオイルを貯蔵しているオイル貯蔵室を設け、予備のオイル面より上部に第１のオイル戻し管８１、予備のオイル面より下部に第２のオイル戻し管８２を設けたものである。
【００２０】
複数台の室内機Ａ１、Ａ２が接続され、複数台の室外機Ｂ１ａ、Ｂ１ｂを接続され、配管長さが長くなり冷媒を追加補充しオイル希釈率の低下が懸念される場合、あらかじめ予備のオイルが貯蔵されているのでオイル希釈率は確保される。運転中、油面検知器付き圧縮機１１のオイルレベルが下がる場合、油面検知器付き圧縮機１１内蔵の油面検知器１０１からの情報によって室外機Ｂ１ａのオイルタンク付セパレータ７１の第２のオイル戻し管８１より開閉弁９１を開き、予備のオイルを油面検知器付き圧縮機１１に戻すことによって、油面検知器付き圧縮機１１でのオイルレベルを確保することができ、冷凍サイクルの信頼性を向上させることができる。
【００２１】
また、室外機Ｂ１ａのオイルタンク付セパレータ７１の予備のオイルのみでは、まだ、オイル希釈率の低下やオイルレベルの低下が懸念される場合、油面検知器付き圧縮機１１内蔵の油面検知器１０１からの情報によって室外機Ｂ１ｂのオイルタンク付セパレータ７１の第２のオイル戻し管８１より開閉弁９１を開き、予備のオイルを油面検知器付き圧縮機１１に戻すことによって、オイル希釈率の低下を回避することができるとともに油面検知器付き圧縮機１１でのオイルレベルを確保することができ、冷凍サイクルの信頼性を向上させることができる。
【００２２】
（実施の形態４）
図４において、複数台の室内機Ａ１、Ａ２に液管４１、並びにガス管５１を介して複数台の室外機側Ｂ２ａ、Ｂ２ｂがアキュームレータ６１→複数台の油面検知器付き圧縮機１１、１２→凝縮器２１→絞り装置３１を冷媒配管で順次接続された冷凍サイクルにおいて、オイルタンク付オイルセパレータ７１が複数台の油面検知器付き圧縮機１１、１２と凝縮器２１との間に介設されている。
【００２３】
このオイルタンク付セパレータ７１は、油面検知器付き圧縮機１１出口、油面検知器付き圧縮機１２出口からの合流部と凝縮器２１入口の間に設置され、その中にオイル分離機構が収納され、ここで冷媒ガスは、吐出ガス中に流出したオイルを分離して滴下する。そして滴下したオイルが導入され、且つ、予備のオイルを貯蔵しているオイル貯蔵室を設け、予備のオイル面より上部に第１のオイル戻し管８１、予備のオイル面より下部に第２のオイル戻し管８２ａ、８２ｂを設けたものである。
【００２４】
複数台の室内機Ａ１、Ａ２が接続され、複数台の室外機Ｂ２ａ、Ｂ２ｂを接続され、配管長さが長くなり冷媒を追加補充しオイル希釈率の低下が懸念される場合、あらかじめ予備のオイルが貯蔵されているのでオイル希釈率は確保される。運転中、油面検知器付き圧縮機１１、１２のオイルレベルが下がる場合、油面検知器付き圧縮機１１、１２内蔵の油面検知器１０１、１０２からの情報によって室外機Ｂ２ａのオイルタンク付セパレータ７１の第２のオイル戻し管８２ａ、８２ｂより開閉弁９１を開き、予備のオイルを油面検知器付き圧縮機１１、１２に戻すことによって、複数台の油面検知器付き圧縮機１１、１２でのオイルレベルを確保することができ、冷凍サイクルの信頼性を向上させることができる。
【００２５】
また、室外機Ｂ２ａのオイルタンク付セパレータ７１の予備のオイルのみでは、まだオイル希釈率の低下やオイルレベルの低下が懸念される場合、室外機Ｂ２ｂのオイルタンク付セパレータ７１の第２のオイル戻し管８２ａ、８２ｂより油面検知器付き圧縮機１１、１２内蔵の油面検知器１０１、１０２からの情報によって開閉弁９１を開き、予備のオイルを油面検知器付き圧縮機１１、１２に戻すことによって、オイル希釈率の低下を回避することができるとともに油面検知器付き圧縮機１１、１２でのオイルレベルを確保することができ、冷凍サイクルの信頼性を向上させることができる。
【００２６】
なお、前記実施の形態においては、油面検知器付き圧縮機は２台の例を示したが３台以上でもよい。また、油面検知器付き圧縮機の能力が異なっている場合でも同様である。
【００２７】
この実施の形態は、現在空気調和機などの用いられている冷媒Ｒ２２と、それに溶け合うオイルを用いることを前提に説明したが、ＨＦＣ混合冷媒と、それに溶け合うオイルにも適用できる。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
以上のように、本発明にかかる空気調和機は、オイルタンク付セパレータを油面検知器付き圧縮機出口と凝縮器入口の間に介設することにより、室内機の形式及び室内機の台数の変化や室外機の台数の変化での冷媒の追加補充にも、冷凍サイクルにおける油面検知器付き圧縮機を使いながらオイル希釈率を確保しつつ、オイルの不足している油面検知器付き圧縮機に確実にオイルを戻すことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の実施の形態１を示す空気調和機を示す系統図
【図２】本発明の実施の形態２を示す空気調和機を示す系統図
【図３】本発明の実施の形態３を示す空気調和機を示す系統図
【図４】本発明の実施の形態４を示す空気調和機を示す系統図
【図５】従来の空気調和機を示す系統図
【符号の説明】
【００３０】
Ａ、Ａ１、Ａ２  室内機
Ｂ、Ｂ１ａ、Ｂ１ｂ、Ｂ２ａ、Ｂ２ｂ  室外機
１、１１、１２  油面検知器付き圧縮機
２、２１  凝縮器
３、３１  絞り装置
４、４１  液管
５、５１  ガス管
６、６１  アキュームレータ
７  オイルセパレータ
７１  オイルタンク付セパレータ
８、８１、８２、８２ａ、８２ｂ  オイル戻し管
９１  開閉弁
１０１、１０２  油面検知器
【図１】
2006084122.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2006084122.tif 000006
【図５】
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