(57)【要約】【課題】  配管中にオイルが液膜状態で流動することにっよって、複数の圧縮機に吸入されるオイルの戻り量に偏りが生じることを防止する。【解決手段】  空気調和機１は、室外機２に第１、第２圧縮機１０，１１を有し、これら圧縮機１０，１１から吐出されるガス冷媒中に含まれるオイルを分離して回収するためのオイルセパレータ１４が設けられている。オイルセパレータ１４にはオイル戻し管２５が接続されており、オイル戻し管２５は、２流体ノズル３０を介して主吸入配管２１の主吸入配管分岐部２２の直前に接続されている。さらに、オイル戻し管２５よりも四方弁１５側には、液状のオイルを一時的に貯溜するオイル貯溜タンク４０が設けられている。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
並列に配設された複数の圧縮機と、前記圧縮機の吐出側に接続された吐出配管と、前記吐出配管に吐出される冷媒が供給される室外機の熱交換器、及び室内機の熱交換器と、これら前記熱交換器を通流した冷媒が流入する主吸入配管と、前記主吸入配管から分岐して前記圧縮機のそれぞれに接続される分岐吸入配管と、前記主吸入配管中に液状のオイルを貯溜可能に突設されたオイル貯溜部と、前記吐出配管中から分流させた流体を駆動流として前記オイル貯溜部に溜まったオイルを吸引して前記主吸入配管に噴き出す２流体ノズルとを有することを特徴とする空気調和機。
【請求項２】
前記２流体ノズルは、前記オイル貯溜部と、前記分岐吸入配管の分岐点との間に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の空気調和機。
【請求項３】
前記２流体ノズルは、前記分岐吸入配管の分岐点の直前に設けられていることを特徴とする請求項２に記載の空気調和機。
【請求項４】
前記吐出配管中にオイルセパレータを有し、前記オイルセパレータでガス冷媒から分離させたオイルを通流させるオイル戻し管を前記２流体ノズルに接続し、前記オイル戻し管を流れるオイルを駆動流とすることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の空気調和機。
【請求項５】
前記分岐吸入配管側の前記主吸入配管の一部を、前記オイル貯溜部内に突出させたことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の空気調和機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の圧縮機を備える空気調和機に関する。
【背景技術】
【０００２】
空気調和機では、圧縮機から吐出されるガス冷媒中に混入するオイル（潤滑油）を回収するために、圧縮機の吐出配管にオイルセパレータが設けられている。さらに、空気調和機には、オイルセパレータで分離しきれずに、ガス冷媒と共に循環するオイルをアキュムレータに回収するように構成されているものがある。ここで、空気調和機が圧縮機を複数搭載している場合には、アキュムレータ内にＵ字状の流入管を圧縮機の数だけ設け、これら流入管のそれぞれの底部にオイルを吸入する油戻し孔を設ける。そして、各流入管に、圧縮機の吐出側に接続される吸入管を接続させる（例えば、特許文献１参照）。このように構成することで、圧縮機から吐出されたオイルがアキュムレータを介して各圧縮機に戻される。
【特許文献１】特開平３−１３４４４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、この種の空気調和機では、吸入管の管路径と、冷媒循環量、油戻し孔の径、アキュムレータの液量によって各圧縮機へのオイルの戻り量が変化するので、運転状態が変動すると、各圧縮機に適正量のオイルを戻すことが困難になり、各圧縮機のオイルレベルが偏り易かった。
この発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、配管中にオイルが液膜状態で流動することにっよって、複数の圧縮機に吸入されるオイルの戻り量に偏りが生じることを防止することである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記の課題を解決する本発明の請求項１に係る発明は、並列に配設された複数の圧縮機と、前記圧縮機の吐出側に接続された吐出配管と、前記吐出配管に吐出される冷媒が供給される室外機の熱交換器、及び室内機の熱交換器と、これら前記熱交換器を通流した冷媒が流入する主吸入配管と、前記主吸入配管から分岐して前記圧縮機のそれぞれに接続される分岐吸入配管と、前記主吸入配管中に液状のオイルを貯溜可能に突設されたオイル貯溜部と、前記吐出配管中から分流させた流体を駆動流として前記オイル貯溜部に溜まったオイルを吸引して前記主吸入配管に噴き出す２流体ノズルとを有することを特徴とする空気調和機とした。
この空気調和機では、冷媒と共に回路を循環するオイルが液化して、配管の壁面に液膜を形成した場合に、この液膜がオイル貯溜部に一時的に貯溜されると共に、２流体ノズルの駆動流によって吸引され、ミスト状態となって主吸入配管に噴き出され、各分岐吸入配管に適切に分配され、各圧縮機に吸入される。
【０００５】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の空気調和機において、前記２流体ノズルは、前記オイル貯溜部と、前記分岐吸入配管の分岐点との間に設けられていることを特徴とする。
この空気調和機では、オイル貯溜部から２流体ノズルで吸引され、噴き出されたオイルが速やかに吸入分岐管に分配されて各圧縮機に吸入される。
【０００６】
請求項３に係る発明は、請求項２に記載の空気調和機において、前記２流体ノズルは、前記分岐吸入配管の分岐点の直前に設けられていることを特徴とする。
この空気調和機では、オイル貯溜部から吸引され、噴き出されたオイルが、冷媒と混合された後に、直ぐに分岐点を通って各分岐吸入配管に分配される。これによって、主吸入配管の管壁などにオイルの液膜が付着することなく、分岐点を通って各分岐吸入配管に分配され、それぞれの圧縮機に吸入される。
【０００７】
請求項４に係る発明は、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の空気調和機において、前記吐出配管中にオイルセパレータを有し、前記オイルセパレータでガス冷媒から分離させたオイルを通流させるオイル戻し管を前記２流体ノズルに接続し、前記オイル戻し管を流れるオイルを駆動流とすることを特徴とする。
この空気調和機では、オイルセパレータでガス冷媒から分離させたオイルを圧縮機に回収するときに、この高圧のオイルを駆動流としてオイル貯溜部の液状オイルを吸引させる。
【０００８】
請求項５に係る発明は、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の空気調和機において、前記分岐吸入配管側の前記主吸入配管の一部を、前記オイル貯溜部内に突出させたことを特徴とする。
この空気調和機では、分岐吸入配管側で主吸入配管と、オイル貯溜部とが２重構造になっており、配管の内壁に沿って流動する液状のオイルが主吸入配管とオイル貯溜部との間に溜まり易くなる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、オイル貯溜部に液状のオイルを一時的に滞溜させ、このオイルを圧縮機から吐出される流体を駆動流として吸引し、２流体ノズルから主吸入配管に噴き出すようにしたので、液状のオイルをミスト状態にすることが可能になる。したがって、ガス冷媒中に混合し易くなり、各圧縮機に吸入されるオイルを適正に分配することができる。また、配管設計の自由度が向上し、容量の異なる圧縮機を搭載している場合でも容量に応じたオイルの戻り量を確保できる。ここにおいて、駆動流としてオイルセパレータで分離させたオイルを使用すると、簡単な構成でオイルを効率良く回収することが可能になる。２流体ノズルを分岐吸入配管の分岐部の直前に設けると、主吸入配管の形状に起因するオイルの偏流を防止することができる。さらに、オイル貯溜部と、主吸入配管とを２重構造にすると、オイルを滞溜させやすくなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
発明を実施するための最良の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
図１にシステム構成を示すように、空気調和機１は、室外機２に配管３，４で室内機５が接続された構成になっている。室外機２は、第１圧縮機１０と、第１圧縮機１０よりも容量が大きい第２圧縮機１１とを備えており、これら圧縮機１０，１１は、均油管１２で連結されている。なお、均油管１２は、本実施の形態に必須の構成要素ではない。各圧縮機１０，１１の吐出側には、吐出配管１３が接続されており、吐出配管１３は、オイルセパレータ１４を介して四方弁１５の第１のポート１５Ａに接続されている。この吐出配管１３と、オイルセパレータ１４とで吐出経路が形成されている。
【００１１】
四方弁１５の第１のポート１５Ａは、第２のポート１５Ｂ、又は第３のポート１５Ｃの一方が接続可能で、これに対応して第４のポート１５Ｄは、第３のポート１５Ｃ、又は第２のポート１５Ｂに接続されるようになっている。第２のポート１５Ｂは、配管１６を介して室外熱交換器１７に接続されており、室外熱交換器１７は、配管３によって室内機５の室内熱交換器１８に接続されている。この配管３中には、室外熱交換器１７側に膨張弁１９が設けられ、室内熱交換器１８側に膨張弁２０が設けられている。さらに、室内熱交換器１８は、配管４を介して第３のポート１５Ｃに接続されている。第４のポート１５Ｄは、主吸入配管２１に接続されている。主吸入配管２１は、主吸入配管分岐部２２にて第１圧縮機１０の吸入側に接続される第１分岐吸入配管２３と、第２圧縮機１１の吸入側に接続される第２分岐吸入配管２４とに分岐している。
【００１２】
ここで、主吸入配管２１の主吸入配管分岐部２２の直前には、オイル戻し管２５が接続されている。オイル戻し管２５は、オイルセパレータ１４で高圧のガス冷媒から分離させられたオイルを通流させるもので、２流体ノズル３０を介して主吸入配管２１の主吸入配管分岐部２２の直前に接続されている。さらに、主吸入配管２１には、オイル戻し管２５よりも四方弁１５側に、オイル貯溜部であるオイル貯溜タンク４０が設けられている。図２に示すように、オイル貯溜タンク４０は、主吸入配管２１に接続されており、主吸入配管２１の四方弁１５（図１参照）側からテーパ状に拡径された後に、円筒状に延び、再び主吸入配管２１の主吸入配管分岐２２側に向かってテーパ状に縮径する外形を有し、主吸入配管分岐部２２側では、主吸入配管２１の一部がオイル貯溜タンク４０内に突出しており、この部分ではオイル貯溜タンク４０と主吸入配管２１とが同心円状に２重管構造になっている。さらに、オイル貯溜タンク４０の円筒部分４０Ａで、主吸入配管２１と二重管構造になっている部分で、かつ重力方向下側には、径方向と外側に延びる配管４１が接続されており、この配管４１は、２流体ノズル３０の側部に接続されている。
【００１３】
２流体ノズル３０は、オイル戻し管２５の径と同径の入力ポート３１を有し、入力ポート３１の先端部には、縮径する絞り部３２が設けられている。絞り部３２は、テーパ状に縮径した後に、その形状を保ちつつ、混合室３３に連通している。混合室３３は、主吸入配管２１に開口する噴出部３４が設けられており、噴出部３４には、主吸入配管２１に向かって拡径するテーパが設けられている。さらに、２流体ノズル３０の側部には、配管４１が接続される側孔３６が設けられており、側孔３６は、絞り部３２を囲むように設けられた環状通路３７に連通させられている。環状通路３７は、絞り部３２の開口部の外周を囲むような連通孔３８を介して混合室３３に連通し、この連通孔３８の流路面積は、環状通路３７の流路面積よりも小さくなっている。
【００１４】
なお、このようなオイル戻し管２５、主吸入配管２１との接続位置の例としては、主吸入配管分岐部２２において冷媒が実際に分流する分岐点からオイル戻し管２５までの距離が、５０ｍｍ以上、２００ｍｍ以下の範囲内であり、主吸入配管分岐部２２からオイル戻し管２５の接続点までの間で、主吸入配管２１が湾曲しない範囲内であることが望ましい。
【００１５】
この実施の形態の作用について説明する。
まず、冷房運転時には、四方弁１５の第１のポート１５Ａと第２のポート１５Ｂとを接続させる。第１、第２圧縮機１０，１１から吐出される高圧のガス冷媒は、吐出配管１３を通り、オイルセパレータ１４でオイルが分離された後に、四方弁１５を通って室外熱交換器１７に供給される。室外熱交換器１７では熱交換によって高圧の液冷媒が形成され、この液冷媒は膨張弁１９，２０で減圧された後に室内機５の室内熱交換器１８に供給される。そして、室内熱交換器１８で熱交換によって蒸発して低圧のガス冷媒となり、このとき吸収する熱で室内を冷房する。ガス冷媒は、配管４から四方弁１５の第３、第４のポート１５Ｃ，１５Ｄを通って主吸入配管２１に導かれ、主吸入配管分岐部２２から各分岐吸入配管２３，２４を通って第１、第２圧縮機１０，１１に吸入される。
【００１６】
暖房運転時には、四方弁１５の第１のポート１５Ａと第３のポート１５Ｃとを接続させる。第１、第２圧縮機１０，１１から吐出される高圧のガス冷媒は、四方弁１５から配管４を通って室内熱交換器１８に供給され、熱交換によって凝縮して高圧の液冷媒になると共に、このとき放出される熱で室内が暖房される。液冷媒は、膨張弁１９，２０で減圧させられた後に、室外熱交換器１７において気化させられ、第２，第４のポート１５Ｂ，１５Ｄ、主吸入配管２１、各分岐吸入配管２３，２４を通って第１、第２圧縮機１０，１１に回収される。
【００１７】
ここで、いずれの運転モードを実施した場合であっても、オイルセパレータ１４で第１、第２圧縮機１０，１１から吐出されたオイルが回収されるが、一部のオイルは分離しきれずにガス冷媒と共に、熱交換器１７，１８を通流し、四方弁１５の第４のポート１５Ｄから主吸入配管２１に流入する。この間に、オイルの一部が液化すると、主吸入配管２１の管壁に沿って流動し、オイル貯溜タンク４０に入る。主吸入配管分岐部２２側は、オイル貯溜タンク４０が主吸入配管２１の外側を囲むように２重管構造になっており、不連続になっているので、液状のオイルはオイル貯溜タンク４０から主吸入配管分岐部２２に直接流入することができず、オイル貯溜タンク４０の円筒部分４０Ａにオイル液膜として滞溜する。
【００１８】
一方、オイルセパレータ１４で分離されたオイル及び少量の高圧のガス冷媒（以下、単にオイルとする）は、オイル戻し管２５を通って、主吸入配管２１に導かれる。オイル戻し管２５を流動するオイルは、２流体ノズル３０の入力ポート３１から細径の絞り部３２に導かれ、絞り部３２を通流する際に高速の流体となった後に、混合室３３を通り、噴出部３４から主吸入配管２１に噴き出される。このときにオイルは、ミスト化（微細化）して主吸入配管２１中に放出され、低圧のガス冷媒と混合し、直ぐに主吸入配管分岐部２２から各分岐吸入配管２３，２４に分流し、そのまま第１、第２圧縮機１０，１１に吸入される。この際に、２流体ノズル３０内では、オイルが絞り部３２から混合室３３を通って高速で噴き出されるときに、絞り部３２を囲む連通孔３８が減圧され、環状通路３７に連通する配管４１からオイル貯溜タンク４０のオイル液膜が吸引され、環状通路３７から混合室３３に吸い出され、混合室３３においてオイル戻し管２５のオイルと混合され、噴出部３４からミスト状態となって主吸入配管２１に噴き出される。このようにして噴き出されたオイルは、ガス冷媒に略均等に混合されるので、各分岐吸入配管２３，２４に流れる流量に応じて、第１、第２圧縮機１０，１１に回収されるオイルの量も変化する。すなわち、容量比に応じて、第１圧縮機１０よりも第２圧縮機１１の方に多くのガス冷媒、及びオイルが吸入される。
【００１９】
この実施の形態では、主吸入配管２１にオイル貯溜タンク４０を設け、冷媒から分離しきれなかったオイルが液化した場合に、オイル貯溜タンク４０に一端滞溜させるようにし、このオイル液膜をオイルセパレータ１４で回収した戻りオイルを駆動流として２流体ノズル３０に吸引し、オイルセパレータ１４からの戻りオイルと共にミスト化して主吸入配管２１に噴き出すようにしたので、各吸入分岐管２３，２４にオイルを分配することが可能になり、従来のように、液状のオイルが主吸入配管分岐部２２を通過して吸入分岐管２３，２４に流入した場合に生じるオイルの戻り量の偏りが防止される。ここで、２流体ノズル３０は、その噴出部３４がオイル戻し管２５の径よりも小さくなっているので、細かいミストを形成することが可能であり、オイルをガス冷媒に混合させて第１、第２圧縮機１０，１１に吸入し易くすることができる。このため、オイルの分配が適正に行えるようになり、第１、第２圧縮機１０，１１の容量が異なる場合であっても、容量比に応じて適正なオイルの戻り量を確保することができる。
【００２０】
また、主吸入配管分岐部２２側の主吸入配管２１をオイル貯溜タンク４０内に突出させて、この部分を２重管構造としたので、主吸入配管２１の管壁を伝って流動する液状オイルが主吸入配管分岐部２２に直接に流入することを防止できる。さらに、オイル貯溜タンク４０と、主吸入配管２１とが重複する部分に、２流体ノズル３０と接続する配管４１を設けたので、滞溜する液状オイルを速やかに吸引することができ、液状のオイルがオイル貯溜タンク４０を越えて主吸入配管分岐部２２に流入することが防止される。この配管４１は、重力方向の下側に接続されているので、オイル貯溜タンク４０に溜まったオイル液膜を効率良く吸引することができる。
【００２１】
ここで、オイル戻し管２５の代わりに、吐出配管１３から分岐する分岐配管を主吸入配管２１の主吸入配管分岐部２２の直前に、２流体ノズル３０を介して接続し、この２流体ノズル３０にオイル貯溜タンク４０からの配管４１を接続しても良い。この場合には、吐出配管１３を通流する高圧のガス冷媒の一部が２流体ノズル３０から主吸入配管２１に噴き出され、この高圧のガス冷媒を駆動流としてオイル貯溜タンク４０のオイル液膜から液状オイルが吸引され、ガス冷媒と共に噴き出される。分岐配管は、オイルセパレータ１４よりも四方弁１５側に設けることが望ましく、その流路抵抗は、吐出配管１３の流路抵抗に比べて十分に大きくする。
【００２２】
なお、本発明は、前記の実施の形態に限定されずに広く応用することができる。
例えば、２つの圧縮機１０，１１は、同じ容量でも良いし、少なくとも一方の圧縮機１０，１１が容量可変型であっても良い。
オイル戻し管２５は、２流体ノズル３０の噴出部３４が主吸入配管分岐部２２に向かうように斜めに主吸入配管２１に接続されても良い。さらに、ノズル３０が主吸入配管２１中に突出するように接続することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施の形態に係る空気調和装置のシステム構成を示す図である。
【図２】主吸入配管と、オイル貯溜タンクと、オイル戻し管との接続の一例を示す図である。
【図３】オイル戻し管のノズルの構成と、オイル貯溜タンクとの接続構造を示す断面図である。
【符号の説明】
【００２４】
１      空気調和機
２      室外機
５      室内機
１０    第１圧縮機
１１    第２圧縮機
１３    吐出配管
１４    オイルセパレータ
１７，１８    熱交換器
２１    主吸入配管
２２    主吸入配管分岐部（分岐部）
２３，２４    分岐吸入配管
２５    オイル戻し管
３０    ２流体ノズル
４０    オイル貯溜タンク（オイル貯溜部）
４１    配管
【図１】
2006170516.tif 000003
【図２】
2006170516.tif 000004
【図３】
2006170516.tif 000005