(57)【要約】  【課題】オイルセパレータからの潤滑油を複数の流路に分配して圧縮機に還流させる場合に、偏り無く均等に分配できる分配器を備えた多室型空気調和機の室外機を提供する。  【解決手段】分岐部１を、一端に潤滑油の流入口２ａと内部にメッシュ状のスクリーン２ｃと他端に流出口を順次配置したストレーナ部２と、同ストレーナ部２の流出口２ｂに一端を接続された接続管部３と、同接続管部３の他端に流入口４ａを接続され、流入した潤滑油の進行方向に対して所定の角度で潤滑油を流出させる複数の流出路４ｃが交わる三角部４ｄを備えたディストリビュータ４とからなる構成にする。そして、ディストリビュータ４を円柱形状に形成し、一端に流入口４ａを、他端に複数の流出路４ｃの流出口４ｂを同一円周状で、かつ、等間隔に配置する。【選択図】図２
2006112668.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
並列に接続された複数の圧縮機の冷媒吐出側に接続されたオイルセパレータと、同オイルセパレータで分離された前記圧縮機の潤滑油を複数の流路に分配する分岐部と、同分岐部を介して前記複数の圧縮機の冷媒吸入側に夫々還流させるオイル戻しバイパスとを備えた多室型空気調和機の室外機において、
前記分岐部は、一端に潤滑油の流入口を、内部にメッシュ状のスクリーンを、他端に流出口を順次配置したストレーナ部と、同ストレーナ部の流出口に一端が接続された接続管部と、同接続管部の他端に流入口が接続され、流入した潤滑油の進行方向に対して前記潤滑油を流出させる複数の流出路が所定の角度で交わる分流器とで構成されてなることを特徴とする多室型空気調和機の室外機。
【請求項２】
前記分流器を円柱形状に形成し、一端に前記流入口を、他端に前記複数の流出路の流出口を同一円周状で、かつ、等間隔に配置してなることを特徴とする請求項１記載の多室型空気調和機の室外機。
【請求項３】
前記分流器を延長して前記接続管部を、もしくは、前記ストレーナ部を延長して前記接続管部を形成する、または、前記分流器と前記接続管部と前記ストレーナ部とを一体に形成してなることを特徴とする請求項１記載の多室型空気調和機の室外機。
【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た室外機に関し、より詳細には、圧縮機用潤滑油の分流器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、多室型空気調和機の室外機は図１のブロック図で示される冷媒回路を構成していた。図３（Ａ）は冷媒回路を示す図であり、図３（Ｂ）は冷媒回路の分流器を示す要部拡大図である。
【０００３】
多室型空気調和機の室外機は、図３（Ａ）で示すように、並列に配置された第一圧縮機８１ａ、第二圧縮機８１ｂおよび第三圧縮機８１ｃと、これら第一圧縮機８１ａから第三圧縮機８１ｃの冷媒吐出側に設けられた四方弁８２と、複数の室外熱交換器８４ａおよび８４ｂと、レシーバタンク８５と、第一圧縮機８１ａから第三圧縮機８１ｃの冷媒吸入側に設けられたアキュムレータ８６とで冷媒回路が構成されている。なお、レシーバタンク８５と四方弁８２とのそれぞれ一方には、図示しない室内機の冷媒回路と接続する接続弁９７が備えられている。
【０００４】
第一圧縮機８１ａから第三圧縮機８１ｃと、四方弁８２との間にはオイルセパレータ８７が設けられ、同オイルセパレータ８７のオイル取り出し側からの配管は、後述する分岐部８８で分岐され、電磁開閉弁８９およびキャピラリチューブ９０を介して第一圧縮機８１ａ、第二圧縮機８１ｂ、第三圧縮機８１ｃのそれぞれの冷媒吸入側に、第一圧縮機オイル戻しバイパス９１、第二圧縮機オイル戻しバイパス９２、第三圧縮機オイル戻しバイパス９３でそれぞれに対応して接続されている。
【０００５】
また同様に、オイルセパレータ８７のオイル取り出し側からの配管は、分岐部８８で分岐され、電磁開閉弁８９およびキャピラリチューブ９０を介してアキュムレータ８６の冷媒吸入側に低圧−高圧バイパス９４で接続されている。
【０００６】
なお、分岐部８８は、図３（Ｂ）で示すように、電磁開閉弁８９の直前に設けた分岐管９５からなる構成となっている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００７】
以上の冷媒回路により、各圧縮機８１ａ、８１ｂ、８１ｃから吐出される冷媒は一本の冷媒管へ合流し、オイルセパレータ８７で圧縮機から漏洩した潤滑油と冷媒とに分離され、さらに分離された冷媒のうち、ガス冷媒は四方弁８２へ導かれる。
【０００８】
一方、オイルセパレータ８７で分離された潤滑油は、分岐部８８で４つに分流され、それぞれ、電磁開閉弁８９で流量を調節され、キャピラリチューブ９０で減圧された後、３つの冷媒管を介して各圧縮機８１ａ、８１ｂ、８１ｃにそれぞれ吸入され、残りの１つはアキュムレータ８６に流入する。
【０００９】
なお、分岐部８８は実際にはほぼ垂直に設置されており、潤滑油が下から上に向かって流れるようになっている。これは、分岐部８８が斜めに設置されていると、配管内の潤滑油に偏りが生じ、分岐部８８で分流する場合に偏ったまま分流されてしまうからである。
【００１０】
以上のように、圧縮機から漏洩した潤滑油は室内機側へ流出する前に回収し、各圧縮機の運転状態に係わらず、潤滑油が不足しないように制御している。
【００１１】
ところで、冷媒を複数に分流する分配器としては、図４の断面図に示す構造が開示されている。この分配器７０は、一方に開放口を備えたビン状の集合部７９を倒立させた形状であり、この開放口に冷媒が流入する接続管７３が接続され、また、ビンの底部に相当する部分には３つの孔が設けられている。そして、それぞれの孔に冷媒が流出する細管７８が挿入、固定されている。
【００１２】
また、開放口から集合部７９の内部に向かって金属メッシュからなる試験管形状のフィルタ７１が配置されており、接続管７３から流入した冷媒はこのフィルタ７１のメッシュの隙間から抜けて細管７８へ流出するようになっている。
【００１３】
通常、冷媒はガスあるいは液状、もしくは、これらが混合された状態であり、分流する場合はガスと液体も同じ割合で分流する必要がある。この分配器７０では、ガスあるいは液状の冷媒がフィルタ７１の細かいメッシュを通過するときの微小な通過抵抗により、冷媒をフィルタ７１全体に拡散させ、この拡散されて均一な密度になった冷媒がそれぞれの細管７８から流出するようにしている（例えば、特許文献２参照。）。
【００１４】
しかしながら、図３（Ｂ）に示すＴ字型の分岐管９５では、流入した潤滑油がそのまま直進し、直進の終点にある流出口から流出する傾向があり、均一な分流が出来ない問題があった。
また、冷媒で使用される分配器７０の構造を潤滑油の分岐部８８に適用しようとした場合、次のような問題点がある。すなわち、潤滑油は冷媒ガスに比べて流速も１０倍程度早くなる場合があり、横一列に配置された細管７８では潤滑油の流れに対する抵抗が大きくて、均等に分流されない場合が想定される。
【００１５】
また、冬季における圧縮機の起動時など、温度が低い時の潤滑油は冷媒に比べて粘度が高いため、フィルタ７１を通過するとき、フィルタ７１の部分的なメッシュ面しか通過しない場合が発生し、フィルタ７１と細管７８との距離が短い場合に偏った密度になり、この偏った密度の潤滑油が、横一列に配置された細管７８のうち、特定の細管７８、例えば中央の細管７８に集中してしまう場合が想定される。
【００１６】
【特許文献１】特開２００４−４４９３０号公報（第３−４頁、図１）
【特許文献２】実開昭５８−１４５４６４号公報（第８−９頁、図５）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
本発明は以上述べた問題点を解決し、オイルセパレータからの潤滑油を複数の流路に分配して圧縮機に還流させる場合に、偏り無く均等に分配できる分配器を備えた多室型空気調和機の室外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】
【００１８】
本発明は上述の課題を解決するため、並列に接続された複数の圧縮機の冷媒吐出側に接続されたオイルセパレータと、同オイルセパレータで分離された前記圧縮機の潤滑油を複数の流路に分配する分岐部と、同分岐部を介して前記複数の圧縮機の冷媒吸入側に夫々還流させるオイル戻しバイパスとを備えた多室型空気調和機の室外機において、
前記分岐部は、一端に潤滑油の流入口を、内部にメッシュ状のスクリーンを、他端に流出口を順次配置したストレーナ部と、同ストレーナ部の流出口に一端が接続された接続管部と、同接続管部の他端に流入口が接続され、流入した潤滑油の進行方向に対して前記潤滑油を流出させる複数の流出路が所定の角度で交わる分流器とからなる構成にする。
【００１９】
また、前記分流器を円柱形状に形成し、一端に前記流入口を、他端に前記複数の流出路の流出口を同一円周状で、かつ、等間隔に配置してなる構造にする。
【００２０】
また、前記分流器を延長して前記接続管部を、もしくは、前記ストレーナ部を延長して前記接続管部を形成する、または、前記分流器と前記接続管部と前記ストレーナ部とを一体に形成する。
【発明の効果】
【００２１】
以上の手段を用いることにより、本発明による多室型空気調和機の室外機によれば、
請求項１に係わる発明では、分岐部は、一端に潤滑油の流入口を、内部にメッシュ状のスクリーンを、他端に流出口を順次配置したストレーナ部と、同ストレーナ部の流出口に一端が接続された接続管部と、同接続管部の他端に流入口が接続され、流入した潤滑油の進行方向に対して潤滑油を流出させる複数の流出路が所定の角度で交わる分流器とからなる構成にすることにより、
ストレーナ部の流入口から高速で流入する潤滑油の抵抗を低減させることができ、また、潤滑油を均等に分流できる。さらに、流出路の傾斜により、ここに接続される銅管が束にならずに分散するため、ロウ付けする場合に銅管の根元にスペースができて作業性が向上する。
【００２２】
請求項２に係わる発明は、分流器を円柱形状に形成し、一端に流入口を、他端に複数の流出路の流出口を同一円周状で、かつ、等間隔に配置することにより、潤滑油を均等に分流できる。
【００２３】
請求項３に係わる発明は、分流器を延長して接続管部を、もしくは、ストレーナ部を延長して接続管部を形成する、または、分流器と接続管部とストレーナ部とを一体に形成することにより、分流器を組み立てる際に工数を低減できる。さらに、各接続箇所で接続管部との段差がなくなるため、潤滑油の流れに対する抵抗を低減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の実施の形態を、添付図面に基づいた実施例として詳細に説明する。なお、背景技術で説明した部分については同じ番号を付与し、詳細な説明を省略する。
【実施例１】
【００２５】
本発明による多室型空気調和機の室外機は図１のブロック図で示される冷媒回路を構成している。背景技術で説明した冷媒回路のうち、分岐部８８が本発明による分岐部１に交換された構成になっている。
【００２６】
多室型空気調和機の室外機は、図１で示すように、並列に配置された第一圧縮機８１ａ、第二圧縮機８１ｂおよび第三圧縮機８１ｃと、これら第一圧縮機８１ａから第三圧縮機８１ｃの冷媒吐出側に設けられた四方弁８２と、複数の室外熱交換器８４ａおよび８４ｂと、レシーバタンク８５と、第一圧縮機８１ａから第三圧縮機８１ｃの冷媒吸入側に設けられたアキュムレータ８６とで冷媒回路が構成されている。なお、レシーバタンク８５と四方弁８２とのそれぞれ一方には、図示しない室内機の冷媒回路と接続する接続弁９７が備えられている。
【００２７】
第一圧縮機８１ａから第三圧縮機８１ｃと、四方弁８２との間にはオイルセパレータ８７が設けられ、同オイルセパレータ８７のオイル取り出し側からの配管は、後述する分岐部１で分岐され、電磁開閉弁８９およびキャピラリチューブ９０を介して第一圧縮機８１ａ、第二圧縮機８１ｂ、第三圧縮機８１ｃのそれぞれの冷媒吸入側に、第一圧縮機オイル戻しバイパス９１、第二圧縮機オイル戻しバイパス９２、第三圧縮機オイル戻しバイパス９３でそれぞれに対応して接続されている。
【００２８】
また同様に、オイルセパレータ８７のオイル取り出し側からの配管は、分岐部１で分岐され、電磁開閉弁８９およびキャピラリチューブ９０を介してアキュムレータ８６の冷媒吸入側に低圧−高圧バイパス９４で接続されている。
【００２９】
図２は本発明による分岐部１の構造を示す断面図である。この分岐部１は、下部に潤滑油の流入口２ａを備えたストレーナ部２と、同ストレーナ部２の流出口２ｂに一端を接続された接続管部３と、接続管部３の他端に接続された分流器であるディストリビュータ４とで構成されている。
【００３０】
ストレーナ部２は、中央部が膨らんだ金属からなる円筒形であり、ストレーナ部２の中央付近に、底部を潤滑油の流出側に向けた試験管状のスクリーン２ｃが配置されている。スクリーン２ｃは金属性で１００メッシュの隙間を備えており、ここを通過する潤滑油を数十ミクロンの粒子に分割すると共に、圧縮機から漏洩する細かなゴミ（金属粒子）を取り除く機能も備えている。なお、実験した結果、スクリーン２ｃは６０〜１００メッシュ程度のきめの細かさが潤滑油の粒子化には最も適していることが確認できた。
【００３１】
接続管部３は外径が約９ミリの銅パイプであり、一端がディストリビュータ４の流入口４ａに、他端がストレーナ部２の流出口２ｂに、それぞれロウ付けによって固定されている。
【００３２】
ディストリビュータ４は、一端に１つの流入口４ａと、他端に４つの流出口４ｂとを備えており、それぞれが連通している。また、この流出口４ｂに連通する流出路４ｃが備えられ、流出口４ｂと流出路４ｃとの中心線は、分岐部１の中心線に対する角度θで傾斜している。角度θは流体力学的には小さいほどよいが、流出口４ｂに接続される銅管（図示せず）の作業性を考慮すると、θは１５°程度が実用的な角度になる。
【００３３】
この流出口４ｂはディストリビュータ４の上面から見た時に、円周方向に均等の角度で配置されている。従って流出路４ｃが合流する場所に三角錐状の三角部４ｄが形成されることになる。
【００３４】
この三角部４ｄの頂点はディストリビュータ４の流入口４ａに向かっているため、流入口４ａから高速で流入する潤滑油の抵抗を低減させることができる。また、流出口４ｂと流出路４ｃとの傾斜により、ここに接続される銅管が束にならずに分散するため、ロウ付けする場合に銅管の根元にスペースができて作業性が向上する。
【００３５】
また、本願のもうひとつの特徴として、背景技術で説明した、フィルタと細管との距離が短い場合に温度が低い潤滑油が偏った密度になる問題を解決したことにある。
前述のように、潤滑油が高温の場合はスクリーン２ｃと分岐点である三角部４ｄの頂点との距離ｄは短いほど均等に分流できる。しかし、冬季での圧縮機の起動時には潤滑油の粘度が高くて流速も遅いため、スクリーン２ｃの底部（流出先方向）に密集しやすい。
【００３６】
そこで、本発明ではこの距離ｄを所定の値にすることにより、潤滑油の温度が高い場合と低い場合を両立させ、どちらの場合も潤滑油を均等に分配できるようにした。
潤滑油が低速の場合はスクリーン２ｃの底部から抜けた潤滑油の粒子は密集した状態となっているが、スクリーン２ｃを抜ける時に発生する渦流でゆっくり攪拌されながらディストリビュータ４の流入口４ａに向かって流れる。
【００３７】
従って、ゆっくり攪拌される潤滑油の粒子が移動する距離ｄが、ある程度の長さがあれば、攪拌される時間が長いために均一化が促進される。ただし、距離ｄが長すぎる場合は逆に、潤滑油の粒子が結合し始めてスクリーン２ｃを抜ける前の状態に戻ってしまう。
実験では潤滑油の流速と温度を考慮して、距離ｄ＝１００ミリ〜５０ミリ程度が、最も実用的であることが判明し、図２の分岐部１では距離ｄを６０ミリにしている。
【００３８】
前述のように分岐部１は、ストレーナ部２と接続管部３とディストリビュータ４とで構成されているが、ディストリビュータ４と接続管部３とを、もしくは、ストレーナ部２と接続管部３とを、または、ディストリビュータ４と接続管部３とストレーナ部２とを、一体に形成することにより、組立工数を低減できる。また、各接続箇所で接続管部３との段差がなくなるため、潤滑油の流れに対する抵抗を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明による多室型空気調和機の室外機の冷媒回路を示すブロック図である。
【図２】本発明による分岐部の構造を示す断面図である。
【図３】従来の多室型空気調和機の室外機を示すブロック図であり、（Ａ）は冷媒回路を示す図であり、（Ｂ）は冷媒回路の分流器を示す要部拡大図である。。
【図４】従来使用されている、冷媒を複数に分流する分配器の断面図である。
【符号の説明】
【００４０】
１  分岐部
２  ストレーナ部
２ａ  流入口
２ｂ  流出口
２ｃ  スクリーン
３  接続管部
４  ディストリビュータ（分流器）
４ａ  流入口
４ｂ  流出口
４ｃ  流出路
４ｄ  三角部
７０  分配器
７１  フィルタ
７３  接続管
７８  細管
７９  集合部
８１ａ  第一圧縮機
８１ｂ  第二圧縮機
８１ｃ  第三圧縮機
８２  四方弁
８４ａ  室外熱交換器
８５  レシーバタンク
８６  アキュムレータ
８７  オイルセパレータ
８８  分岐部
８９  電磁開閉弁
９０  キャピラリチューブ
９１  第一圧縮機オイル戻しバイパス
９２  第二圧縮機オイル戻しバイパス
９３  第三圧縮機オイル戻しバイパス
９４  低圧−高圧バイパス
９５  分岐管
９７  接続弁
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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