(57)【要約】【課題】起動時に圧縮機（11）を予め十分に加熱しておくことでガス冷媒がケーシング（40）で冷やされるのを抑え、冷媒の液化に起因する油不足や潤滑不良を抑制する。【解決手段】運転中にケーシング（40）内が高圧圧力になる第１圧縮機（11a）と、第２圧縮機（11b）とを備えた空気調和装置において、第１圧縮機（11a）の停止中にケーシング（40）が所定温度よりも低温になる条件で、第２圧縮機（11b）の吐出冷媒を第１圧縮機（11a）のケーシング（40）内へ導入する予熱運転を行う。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒回路（10）と、該冷媒回路（10）の動作を制御する制御器（50）とを備え、
上記冷媒回路（10）の圧縮機（11）として、運転中にケーシング（40）内が高圧圧力になる第１圧縮機（11a）と、第２圧縮機（11b）とを備えた空気調和装置であって、
上記制御器（50）は、上記第１圧縮機（11a）の停止中に上記ケーシング（40）が所定温度よりも低温になる条件が満たされると、上記第２圧縮機（11b）の吐出冷媒を上記第１圧縮機（11a）のケーシング（40）内へ導入する予熱運転を行うように構成されていることを特徴とする空気調和装置。
【請求項２】
請求項１において、
上記予熱運転と、上記第２圧縮機（11b）の吐出冷媒が上記第１圧縮機（11a）のケーシング（40）をバイパスして上記冷媒回路（10）の高圧ガス管（24）へ流入する空調運転と、を切り換える切り換え機構（27）を備えていることを特徴とする空気調和装置。
【請求項３】
請求項１または２において、
予熱運転時に上記第２圧縮機（11b）から第１圧縮機（11a）のケーシング（40）に導入された冷媒を、該ケーシング（40）から上記第２圧縮機（11b）の吸入側へ戻す戻し通路（35）と、該戻し通路（35）に設けられた減圧機構（36）とを備えていることを特徴とする空気調和装置。
【請求項４】
請求項１から３の何れか１つにおいて、
上記第２圧縮機（11b）の運転容量は、上記第１圧縮機（11a）の運転容量よりも小さいことを特徴とする空気調和装置。
【請求項５】
請求項４において、
上記第２圧縮機（11b）は可変容量圧縮機（11）であり、予熱運転中には上記第１圧縮機（11a）の運転容量よりも小容量になるように制御されることを特徴とする空気調和装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気調和装置に関し、特に、圧縮機の起動時にケーシングの内部の潤滑油が冷媒とともにケーシングの外へ流出するのを抑制する技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、空気調和装置には、圧縮機にクランクケースヒータが取り付けられたものがある（例えば、特許文献１参照）。クランクケースヒータは、圧縮機が冷えているときに該圧縮機を暖めるのに用いられている。
【０００３】
具体的には、クランクケースヒータは、例えば以下のような問題に対処するのに用いられる。その問題について説明する。
【０００４】
例えば、空気調和装置が暖房運転を開始した直後は、室内ユニットから温風が吹き出されるまでの時間を短縮して早く室内の快適性を高めるため、冷媒の循環量をできるだけ早く一定量以上に増やす必要がある。一方、暖房運転の開始時に外気温度が低い場合は、室外ユニットに設けられている圧縮機が冷えている。そして、このように冷えた状態で圧縮機を起動すると、圧縮機の内部に設けられている圧縮機構からケーシング内へ吐出された高圧ガス冷媒が、圧縮機のケーシングや内部部品によって冷却され、ケーシングから冷媒回路へ吐出される前に凝縮することがある。ケーシング内での冷媒の凝縮は、圧縮機の運転容量が大きく吐出量が多い場合に、凝縮量も多くなりやすい。
【０００５】
ケーシング内で冷媒が凝縮すると、その液冷媒は、該ケーシング内の下部にある油溜まりに流れ落ち、油の中に混入する。この状態で圧縮機を運転すると、電動機や駆動軸の回転により、冷媒の混入した油が攪拌されて発泡する。そして、この泡状の油が冷媒とともに圧縮機の外部へ流出すると、ケーシング内の潤滑油量が少なくなり、圧縮機の潤滑不良が生じるおそれがある。
【０００６】
クランクケースヒータは、このような問題を防止するように圧縮機を暖めて、圧縮機の起動時のガス冷媒の凝縮に伴う油不足の問題を抑制するために用いられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１３−１０８６７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、クランクケースヒータでは、圧縮機のケーシングの一部が暖められるだけなので、ケーシングの全体の温度は上昇しにくく、圧縮機の全体を暖めるのは容易ではない。そのため、クランクケースヒータでは、暖房運転の開始時に、冷媒がケーシングの低温の部分で冷やされて凝縮する問題が生じるのを防止することは困難である。このように、従来は、圧縮機の起動時の冷媒の液化に起因して油不足や潤滑不良が生じてしまうため、起動後の冷媒循環量を急速に上げることができず、速暖性などの快適性が最大限得られていなかった。
【０００９】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、起動時に圧縮機を予め十分に加熱しておくことを可能にしてガス冷媒が圧縮機のケーシングで冷やされるのを抑え、冷媒の液化に起因する油不足や潤滑不良が生じるのを抑制することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
第１の発明は、冷媒回路（10）と、該冷媒回路（10）の動作を制御する制御器（50）とを備え、上記冷媒回路（10）の圧縮機（11）として、運転中にケーシング（40）内が高圧圧力になる第１圧縮機（11a）と、第２圧縮機（11b）とを備えた空気調和装置を前提とする。
【００１１】
そして、この空気調和装置は、上記制御器（50）が、上記第１圧縮機（11a）の停止中に上記ケーシング（40）が所定温度よりも低温になる条件が満たされると、上記第２圧縮機（11b）の吐出冷媒を上記第１圧縮機（11a）のケーシング（40）内へ導入する予熱運転を行うように構成されていることを特徴としている。
【００１２】
この第１の発明では、第１圧縮機（11a）が停止しているときに、外気温度が低くなることなどを原因として該第１圧縮機（11a）のケーシング（40）の温度が所定温度（例えば０℃）よりも低下すると、予熱運転が行われる、この予熱運転時は、第２圧縮機（11b）で圧縮されて高温になった吐出冷媒が第１圧縮機（11a）のケーシング（40）内へ導入され、その冷媒の熱が第１圧縮機（11a）のケーシング（40）に伝達されることにより、第１圧縮機（11a）が加熱される。
【００１３】
第２の発明は、第１の発明において、上記予熱運転と、上記第２圧縮機（11b）の吐出冷媒が上記第１圧縮機（11a）のケーシング（40）をバイパスして上記冷媒回路（10）の高圧ガス管（24）へ流入する空調運転と、を切り換える切り換え機構（27）を備えていることを特徴とする。
【００１４】
この第２の発明では、第２圧縮機（11b）の吐出冷媒を第１圧縮機（11a）のケーシング（40）内へ導入する予熱運転と、第２圧縮機（11b）の吐出冷媒を冷媒回路（10）の高圧ガス管（24）へ流すことにより冷媒回路（10）を循環させる空調運転とが、上記切り換え機構（27）により切り換えられる。
【００１５】
第３の発明は、第１または第２の発明において、予熱運転時に上記第２圧縮機（11b）から第１圧縮機（11a）のケーシング（40）に導入された冷媒を、該ケーシング（40）から上記第２圧縮機（11b）の吸入側へ戻す戻し通路（35）と、該戻し通路（35）に設けられた減圧機構（36）とを備えていることを特徴とする。
【００１６】
この第３の発明では、予熱運転時に第２圧縮機（11b）から第１圧縮機（11a）のケーシング（40）に導入された冷媒は、第１圧縮機（11a）のケーシング（40）から戻し通路（35）を通る際に減圧されて第２圧縮機（11b）に吸入される。つまり、この第３の発明では、第２圧縮機（11b）で加熱されて温度が上昇した冷媒の温熱により第１圧縮機（11a）のケーシング（40）が加熱され、その際に温度低下した冷媒が減圧機構（36）で減圧されて第２圧縮機（11b）に吸入される流れで冷媒が循環する。
【００１７】
第４の発明は、第１から第３の発明の何れか１つにおいて、上記第２圧縮機（11b）の運転容量が、上記第１圧縮機（11a）の運転容量よりも小さいことを特徴とする。
【００１８】
第５の発明は、第４の発明において、上記第２圧縮機（11b）が可変容量圧縮機（11）であり、予熱運転中には上記第１圧縮機（11a）の運転容量よりも小容量になるように制御されることを特徴とする。
【００１９】
上記第４，第５の発明では、第１圧縮機（11a）よりも小容量の第２圧縮機（11b）により加熱運転が行われる。第２圧縮機（11b）が小容量であるため、第２圧縮機（11b）の内部での冷媒の凝縮が生じにくい。また、第１圧縮機（11a）の加熱のために第２圧縮機（11b）を運転するので、第２圧縮機（11b）は低循環量、すなわち駆動源がモータの場合は低回転数の運転でよく、油の流出も生じにくくなる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、第１圧縮機（11a）の停止中にそのケーシング（40）が所定温度よりも低温になる条件が満たされると、予熱運転が行われて第２圧縮機（11b）の吐出冷媒により第１圧縮機（11a）が暖められる。第１圧縮機（11a）が暖められると、第１圧縮機（11a）が起動され、暖房などの空調運転が行われる。この起動時には、第１圧縮機（11a）のケーシング（40）内で冷媒の凝縮は生じないので、潤滑油が冷媒に混じってケーシング（40）から吐出されるのを抑制できる。したがって、第１圧縮機（11a）の油不足による潤滑不良が生じるのを抑制できる。特に、本発明によれば、第２圧縮機（11b）の吐出冷媒で第１圧縮機（11a）をケーシング（40）の内側から全体的に加熱できるので、クランクケースヒータを用いる場合のケーシング（40）の部分的な加熱とは違って、起動時に冷媒の凝縮を抑制する効果を高められる。
【００２１】
また、本発明によれば、第１圧縮機（11a）のケーシング（40）が所定温度よりも低温になる条件が満たされるときに予熱運転を行って該ケーシング（40）を加熱しておくため、第１圧縮機（11a）の起動時に急速に循環量を増やしても、ケーシング（40）内での冷媒の凝縮が生じないので、油不足が生じにくくなる。したがって、暖房時などに急速空調が可能となり、室内の快適性が損なわれるのを抑制できる。
【００２２】
上記第２の発明によれば、第２圧縮機（11b）の吐出冷媒を第１圧縮機（11a）のケーシング（40）内へ導入する予熱運転と、第２圧縮機（11b）の吐出冷媒を冷媒回路（10）の高圧ガス管（24）へ流すことにより冷媒回路（10）を循環させる空調運転を切り換える構成を、切り換え機構（27）を設けるだけで容易に実現することが可能になる。
【００２３】
上記第３の発明によれば、第２圧縮機（11b）で加熱されて温度が上昇した冷媒の温熱により第１圧縮機（11a）のケーシング（40）が加熱され、その際に温度低下した冷媒が減圧機構（36）で減圧されて第２圧縮機（11b）に吸入される流れで冷媒が循環する。したがって、圧縮機（11）の入力を変化させて加熱量を調整し、それに応じて減圧機構（36）の減圧量を調整することにより、予熱運転における加熱時間を調整することが可能になり、迅速な加熱を行うことも可能となる。
【００２４】
上記第４，第５の発明によれば、第１圧縮機（11a）よりも小容量の第２圧縮機（11b）により加熱運転が行われる。第２圧縮機（11b）が小容量であるため、予熱運転時に第２圧縮機（11b）の内部での冷媒の凝縮が生じにくく、油の流出も生じにくくなる。したがって、第１圧縮機（11a）を大容量にし、第２圧縮機（11b）を小容量にすることにより、予熱運転時に第２圧縮機（11b）で油不足が生じるのを抑えるとともに、第１圧縮機（11a）の起動時に該第１圧縮機（11a）で油不足が生じるもの抑えられる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】図１は、本発明の実施形態に係る空気調和装置の冷媒回路図である。
【図２】図２は、図１の冷媒回路において、冷房運転時の冷媒の流れを示す動作状態図である。
【図３】図３は、図１の冷媒回路において、暖房運転時の冷媒の流れを示す動作状態図である。
【図４】図４は、図１の冷媒回路において、第１の予熱運転時の冷媒の流れを示す動作状態図である。
【図５】図５は、図１の冷媒回路において、第２の予熱運転時の冷媒の流れを示す動作状態図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００２７】
図１に示すように、本実施形態に係る空気調和装置（1）は、冷媒が循環する冷媒回路（10）と、この冷媒回路（10）の動作を制御するコントローラ（制御器）（50）とを備えている。この空気調和装置（1）は、冷媒回路（10）における冷媒の循環方向を切り換えることにより、冷房運転と暖房運転を行うことが可能に構成されている。
【００２８】
上記冷媒回路（10）は、圧縮機（11）と四路切換弁（12）と室外熱交換器（13）と膨張弁（膨張機構）（14）と室内熱交換器（15）とが冷媒配管で順に接続された閉回路である。圧縮機（11）の吐出側は四路切換弁（12）の第１ポート（P1）に接続され、四路切換弁（12）の第２ポート（P2）は室外熱交換器（13）のガス側端部に接続されている。室外熱交換器（13）の液側端部は膨張弁（14）を介して室内熱交換器（15）の液側端部に接続されている。室内熱交換器（15）のガス側端部は四路切換弁（12）の第３ポート（P3）に接続され、四路切換弁（12）の第４ポート（P4）は圧縮機（11）の吸入側に接続されている。
【００２９】
四路切換弁（12）は、第１ポート（P1）と第２ポート（P2）が連通し且つ第３ポート（P3）と第４ポート（P4）が連通する冷房運転時の第１位置（図１に実線で示す連通状態の位置）と、第１ポート（P1）と第３ポート（P3）が連通し且つ第２ポート（P2）と第４ポート（P4）が連通する暖房運転時の第２位置（図１に破線で示す連通状態の位置）とに切換可能に構成されている。
【００３０】
上記冷媒回路（10）には、上記圧縮機（11）として、この実施形態のメインの圧縮機である第１圧縮機（11a）と、該第１圧縮機（11a）を補助可能な圧縮機である第２圧縮機（11b）とが設けられている。第１圧縮機（11a）は、ケーシング（40）と、詳細は図示していないが、該ケーシング（40）に収容された圧縮機構と、該圧縮機構を駆動する電動機とを備えている。電動機を起動して圧縮機構を動作させると、該圧縮機構で圧縮された高圧のガス冷媒がケーシング（40）内に流出して該ケーシング（40）に充満した後、吐出管（21a）から流出する。つまり、上記第１圧縮機（11a）は、運転中にケーシング（40）内が高圧圧力になるいわゆる高圧ドーム型の圧縮機である。
【００３１】
上記第１圧縮機（11a）と第２圧縮機（11b）は、例えば、外気温が低くて第１圧縮機（11a）のケーシング（40）が冷えている状態で暖房などの空調運転を開始する場合に、第１圧縮機（11a）をすぐには起動せずに第２圧縮機（11b）で第１圧縮機（11a）を暖める予熱運転を行うことができるように構成されている。この予熱運転の動作の詳細は後述する。
【００３２】
上記第１圧縮機（11a）は、電動機の回転速度をインバータで調整することにより運転容量を変更することができる可変容量圧縮機である。上記第２圧縮機（11b）の運転容量は、上記第１圧縮機（11a）の運転容量よりも小さい。具体的には、上記第２圧縮機（11b）は上記第１圧縮機（11a）と同様に可変容量圧縮機であり、予熱運転中には上記第１圧縮機（11a）の運転容量よりも小容量になるように上記コントローラ（50）で制御される。上記第１圧縮機（11a）は、インバータの周波数を高周波数にすると、第２圧縮機（11b）の最大容量よりも大容量で運転することができる。
【００３３】
上記第１圧縮機（11a）の吸入管（22a）と上記第２圧縮機（11b）の吸入管（22b）は、上記冷媒回路（10）の低圧ガス管（23）に対して並列に接続されている。上記第１圧縮機（11a）の吐出管（21a）は、上記冷媒回路（10）の高圧ガス管（24）に接続され、上記第２圧縮機（11b）の吐出管（21b）は上記第１圧縮機（11a）のケーシング（40）に高圧ガス導入管（25）を介して接続されている。
【００３４】
また、上記第２圧縮機（11b）の吐出管（21b）は、上記高圧ガス導入管（25）との接続点から、上記第１圧縮機（11a）をバイパスして該第１圧縮機（11a）の吐出管（21a）に接続されるバイパス管（26）に分岐している。上記高圧ガス導入管（25）とバイパス管（26）には、それぞれ第１開閉弁（27a）と第２開閉弁（27b）が設けられている。これらの開閉弁（27a，27b）により、上記第２圧縮機（11b）の吐出ガス冷媒を高圧ガス導入管（25）またはバイパス管（26）に切り換えて流す切り換え機構（27）が構成されている。この切り換え機構（27）は、上記予熱運転と、上記第２圧縮機（11b）の吐出冷媒が上記第１圧縮機（11a）のケーシング（40）をバイパスして上記冷媒回路（10）の高圧ガス管（24）へ流入する空調運転（暖房運転）とを切り換えるのに用いられる。
【００３５】
上記高圧ガス管（24）には油分離器（28）が設けられている。この油分離器（28）は、第１油戻し管（29a）と第２油戻し管（29b）を介して第１圧縮機（11a）の吸入管（22a）に接続されている。第１油戻し管（29a）には第１油戻し開閉弁（30a）が設けられ、第２油戻し管（29b）には第２油戻し開閉弁（30b）が設けられている。第１油戻し開閉弁（30a）と第２油戻し開閉弁（30b）には、それぞれ電磁弁が用いられている。
【００３６】
また、上記高圧ガス管（24）には、四路切換弁（12）と油分離器（28）との間に、予熱運転時に冷媒が室外熱交換器（13）へ流れるのを防止するための予熱運転用開閉弁（電磁弁）（16）が設けられている。
【００３７】
第１油戻し管（29a）と第２油戻し管（29b）は上記吸入管（22a）に並列に接続されている。一方、第１油戻し管（29a）と上記吸入管（22b）の間には、開度可変の減圧弁（31）が設けられた第１減圧通路（33a）が接続され、第２油戻し管（29b）と上記吸入管（22b）の間には、キャピラリチューブ（32）が設けられた第２減圧通路（33b）が接続されている。
【００３８】
以上のように、上記冷媒回路（10）には、予熱運転時に上記第２圧縮機（11b）から第１圧縮機（11a）のケーシング（40）に導入された冷媒を、該第１圧縮機（11a）のケーシング（40）から上記第２圧縮機（11b）の吸入側へ戻す戻し通路（35）として、第１油戻し管（29a），第２油戻し管（29b），第１減圧通路（33a）及び第２減圧通路（33b）が設けられている。そして、この戻し通路（35）には、減圧弁（31）やキャピラリチューブ（32）のように第２圧縮機（11b）から吐出された高圧の冷媒を吸入圧力まで減圧する減圧機構（36）が設けられている。
【００３９】
以上の戻し通路（35）と減圧機構（36）は、通常の空調運転時には、油分離器（28）で冷媒から分離された油を第１圧縮機（11a）や第２圧縮機（11b）に戻すために用いられる。
【００４０】
上記コントローラ（50）によって行われる予熱運転は、上記第１圧縮機（11a）の停止中に上記ケーシング（40）が所定温度よりも低温になる条件が満たされると、上記第２圧縮機（11b）の吐出冷媒を上記第１圧縮機（11a）のケーシング（40）内へ導入する運転である。具体的には、詳細を後述する第１の予熱運転中には、予熱運転用開閉弁（16）が閉じられた状態で、第１開閉弁（27a）が開かれて第２開閉弁（27b）が閉じられることにより、第２圧縮機（11b）から吐出された高温高圧の冷媒が、高圧ガス導入管（25）を通って第１圧縮機（11a）のケーシング（40）内へ導入され、該ケーシング（40）が暖められる。冷媒は、その後に第１圧縮機（11a）の吐出管（21a）から油分離器（28）に流入し、第１油戻し開閉弁（30a）と第２油戻し開閉弁（30b）の開閉状態に応じて、第１油戻し管（29a）及び第２油戻し管（29b）の一方または両方を通って第２圧縮機（11b）の吸入側へ戻る。この予熱運転時には、上記戻し通路（35）と減圧機構（36）は、第２圧縮機（11b）から吐出されて第１圧縮機（11a）のケーシングを加熱した冷媒を、減圧して第２圧縮機（11b）の吸入側に戻すのに用いられる。
【００４１】
なお、上記予熱運転の開始条件である、第１圧縮機（11a）のケーシング（40）が所定温度よりも低温になる条件は、ケーシング（40）を測定した温度が低温である場合や、外気温度が低くてケーシング（40）が低温になる場合などが含まれる。つまり、ケーシング（40）の温度を直接測定してその測定温度が低温であった場合には限られない。
【００４２】
−運転動作−
次に、この空気調和装置の運転動作について説明する。
【００４３】
〈冷房運転〉
冷房運転時は、四路切換弁（12）が図１の第１状態に設定され、例えば第２圧縮機（11b）を停止して第１圧縮機（11a）のみを起動する。また、予熱運転用開閉弁（16）は開放され、第１開閉弁（27a）と第２開閉弁（27b）は、第１圧縮機（11a）から第２圧縮機（11b）へ冷媒が流入しないように閉鎖される。第１油戻し開閉弁（30a）と第２油戻し開閉弁（30b）は、油分離器（28）から第１圧縮機（11a）への油戻しの要否に応じて適宜開閉される。
【００４４】
図２に示すように、第１圧縮機（11a）から吐出された冷媒は、油分離器（28）及び四路切換弁（12）を通って室外熱交換器（13）へ流入し、該室外熱交換器（13）で室外空気へ放熱する。放熱した冷媒は膨張弁（14）で減圧され、室内熱交換器（15）で室内空気から吸熱して蒸発するとともに室内空気は冷却される。室内熱交換器（15）で蒸発した冷媒は、四路切換弁（12）を通って低圧ガス管（23）を流れ、吸入管（22a）を介して第１圧縮機（11a）に吸入される。
【００４５】
冷房運転時は、以上のようにして冷媒が冷媒回路（10）を循環し、室内空気が冷却される。なお、圧縮機（11a，11b）は、冷房負荷に応じて２台とも運転してもよいし、場合によっては第２圧縮機（11b）のみを運転してもよい。
【００４６】
〈暖房運転〉
暖房運転時は、四路切換弁（12）が図１の第２状態に設定され、例えば第１圧縮機（11a）と第２圧縮機（11b）の両方を起動する。また、予熱運転用開閉弁（16）は開放され、第１開閉弁（27a）は閉鎖され、第２開閉弁（27b）は開放される。第１油戻し開閉弁（30a）と第２油戻し開閉弁（30b）は、油分離器（28）から第１圧縮機（11a）及び第２圧縮機（11b）への油戻しの要否に応じて適宜開閉される。
【００４７】
図３に示すように、第１圧縮機（11a）及び第２圧縮機（11b）から吐出された冷媒は、第１圧縮機（11a）の吐出管（21a）で合流し、油分離器（28）及び四路切換弁（12）を通って室内熱交換器（15）へ流入する。冷媒は、室内熱交換器（15）で室内空気へ放熱し、室内空気が加熱される。室内熱交換器（15）で放熱した冷媒は、膨張弁（14）で減圧され、室外熱交換器（13）で室外空気から吸熱して蒸発する。室外熱交換器（13）で蒸発した冷媒は、四路切換弁（12）を通って低圧ガス管（23）を流れ、吸入管（22a，22b）を介して第１圧縮機（11a）及び第２圧縮機（11b）に吸入される。
【００４８】
暖房運転時は、以上のようにして冷媒が冷媒回路（10）を循環し、室内空気が加熱される。なお、圧縮機（11a，11b）は、暖房負荷に応じて第１圧縮機（11a）のみを運転してもよいし、場合によっては第２圧縮機（11b）のみを運転してもよい。
【００４９】
〈第１の予熱運転〉
第１圧縮機（11a）のケーシング（40）が所定温度よりも低温になる条件（例えば外気温度が０℃以下）が満たされると、予熱運転が行われる。本実施形態の予熱運転には、２通りの動作がある。まず、第１の予熱運転について説明する。
【００５０】
第１の予熱運転時は、四路切換弁（12）が図１の第２状態に設定され、第２圧縮機（11b）のみを起動する。また、予熱運転用開閉弁（16）は閉鎖され、第１開閉弁（27a）は開放され、第２開閉弁（27b）は閉鎖される。第１油戻し開閉弁（30a）と第２油戻し開閉弁（30b）は、第２圧縮機（11b）へ戻す冷媒量に応じて適宜開閉すればよいが、通常は第１油戻し開閉弁（30a）と第２油戻し開閉弁（30b）の両方が開放される。
【００５１】
図４に示すように、第２圧縮機（11b）から吐出された冷媒は、高圧ガス導入管（25）を通って第１圧縮機（11a）のケーシング（40）内に流入し、該ケーシング（40）を加熱する。第１圧縮機（11a）のケーシング（40）内へ流入した冷媒は、吐出管（21a）から流出して油分離器（28）へ流入し、第１油戻し開閉弁（30a）と第２油戻し開閉弁（30b）の開閉状態に応じて第１油戻し管（29a）と第２油戻し管（29b）の一方又は両方を流れ、第１減圧通路（33a）及び第２減圧通路（33b）で減圧された後、吸入管（22b）を通って第２圧縮機（11b）に吸入される。
【００５２】
このように、図４の予熱運転時は、第２圧縮機（11b）で圧縮された冷媒の温度上昇を利用して、第１圧縮機（11a）のケーシング（40）を加熱し、冷えた冷媒を減圧して再度第２圧縮機（11b）で圧縮する動作が繰り返される。
【００５３】
この予熱運転は、第１圧縮機（11a）のケーシング（40）の温度が所定温度よりも低くなる条件が満たされたら行われ、ケーシング（40）の温度が目標温度まで上昇したら第１圧縮機（11a）が起動される。
【００５４】
〈第２の予熱運転〉
第２の予熱運転時は、四路切換弁（12）が図１の第２状態に設定され、第２圧縮機（11b）のみを起動する。また、予熱運転用開閉弁（16）は開放され、第１開閉弁（27a）は開放され、第２開閉弁（27b）は閉鎖される。第１油戻し開閉弁（30a）と第２油戻し開閉弁（30b）は、油分離器（28）から第２圧縮機（11b）への油戻しの要否に応じて適宜開閉される。
【００５５】
図５に示すように、第２圧縮機（11b）から吐出された冷媒は、高圧ガス導入管（25）を通って第１圧縮機（11a）のケーシング（40）内に流入し、該ケーシング（40）を加熱する。第１圧縮機（11a）のケーシング（40）内へ流入した冷媒は、吐出管（21a）から流出して油分離器（28）へ流入し、油分離器（28）及び四路切換弁（12）を通って室内熱交換器（15）へ流入する。冷媒は、室内熱交換器（15）で室内空気へ放熱し、室内空気が加熱される。室内熱交換器（15）で放熱した冷媒は、膨張弁（14）で減圧され、室外熱交換器（13）で室外空気から吸熱して蒸発する。室外熱交換器（13）で蒸発した冷媒は、四路切換弁（12）を通って低圧ガス管（23）を流れ、吸入管（22a，22b）を介して第２圧縮機（11b）に吸入される。
【００５６】
第２の予熱運転時は、以上のようにして冷媒が冷媒回路（10）を循環し、室内空気が加熱される。なお、この図５の運転では暖房が行われているが、主とする目的は第１圧縮機（11a）の加熱である。そのため、第２圧縮機（11b）は、該第２圧縮機（11b）内での冷媒の凝縮に起因して油が第２圧縮機（11b）から流出しない程度の低容量で運転される。
【００５７】
−実施形態の効果−
本実施形態によれば、第１圧縮機（11a）の停止中にそのケーシング（40）が所定温度よりも低温になる条件が満たされると、予熱運転が行われて第２圧縮機（11b）の吐出冷媒により第１圧縮機（11a）が暖められる。第１圧縮機（11a）が暖められると、第１圧縮機（11a）が起動され、暖房などの空調運転が行われる。このとき、第１圧縮機（11a）のケーシング（40）が既に暖められており、該ケーシング（40）内で冷媒の凝縮が生じないので、潤滑油が冷媒に混じってケーシング（40）から吐出されるのを抑制できる。したがって、第１圧縮機（11a）の油不足による潤滑不良が生じるのを抑制できる。特に、本実施形態によれば、第２圧縮機（11b）の吐出冷媒で第１圧縮機（11a）をケーシング（40）の内側から全体的に加熱できるので、クランクケースヒータを用いる場合のケーシング（40）の部分的な加熱とは違って、起動時に冷媒の凝縮を抑制する効果を高められる。
【００５８】
また、予熱運転時には、第１圧縮機（11a）よりも小容量に制御された第２圧縮機（11b）によって第１圧縮機（11a）を加熱する運転が行われる。第２圧縮機（11b）が小容量であるため、第２圧縮機（11b）の内部での冷媒の凝縮が生じにくく、油の流出も生じにくい。このように、第１圧縮機（11a）を大容量にし、第２圧縮機（11b）を小容量にすることにより、予熱運転時に第２圧縮機（11b）で油不足が生じるのを抑えるとともに、第１圧縮機（11a）の起動時に該第１圧縮機（11a）で油不足が生じるもの抑えられる。
【００５９】
また、本実施形態によれば、第２圧縮機（11b）の吐出冷媒を第１圧縮機（11a）のケーシング（40）内へ導入する予熱運転と、第２圧縮機（11b）の吐出冷媒を冷媒回路（10）の高圧ガス管（24）へ流すことにより冷媒回路（10）を循環させる空調運転を切り換える構成を、切り換え機構（27）を設けるだけで容易に実現することが可能になる。
【００６０】
また、本実施形態によれば、第２圧縮機（11b）で加熱されて温度が上昇した冷媒の温熱により第１圧縮機（11a）のケーシング（40）が加熱され、その際に温度低下した冷媒が減圧機構（36）で減圧されて第２圧縮機（11b）に吸入される流れで冷媒が循環する第１の予熱運転を行える。この第１の予熱運転では、圧縮機（11）の入力を変化させて加熱量を調整し、それに応じて減圧機構（36）の減圧量を調整することにより、予熱運転における加熱時間を調整することが可能になり、迅速な加熱を行うことも可能となる。また、第１圧縮機（11a）のケーシング（40）が所定温度よりも低温になる条件が満たされるときにこの第１の予熱運転を行って該ケーシング（40）を加熱しておけば、第１圧縮機（11a）の起動時に急速に循環量を増やしても、ケーシング（40）内での冷媒の凝縮が生じないので、油不足が生じにくい。したがって、暖房などの急速空調が可能となり、室内の快適性が損なわれるのを抑制できる。
【００６１】
また、本実施形態の第２の予熱運転では、第２圧縮機（11b）を小容量で運転しながら冷媒が冷媒回路（10）を循環することで、低能力の暖房運転を行いながら第１圧縮機（11a）を加熱できる。この第２の予熱運転では、低能力ながらもすぐに暖房を開始できるので、室内の快適性が損なわれるのを抑制できる。この第２の予熱運転では、第１圧縮機（11a）を加熱しながら暖房運転を行う（冷凍サイクルを行う）ため、ＣＯＰ（成績係数）を１よりも大きくでき、クランクケースヒータを用いるよりも効率よく第１圧縮機（11a）を加熱できる。
【００６２】
《その他の実施形態》
上記実施形態については、以下のような構成としてもよい。
【００６３】
例えば、上記実施形態では冷暖房が可能な空気調和装置（1）に本発明を適用した例を説明したが、外気が低温になる条件で空調運転が行われる装置であれば、暖房の起動時に限らず本発明を適用することが可能である。例えば、上記実施形態では、空気調和装置（1）を室外ユニットと室内ユニットが１台ずつの構成にしているが、室外ユニットと室内ユニットの台数は適宜変更してもよいし、空気調和装置（1）は、複数の室内ユニットの一部で暖房を行い、同時に他の室内ユニットで冷房を行う運転が可能な装置であってもよい。
【００６４】
また、上記実施形態において、予熱運転中に第２圧縮機（11b）から吐出されて第１圧縮機（11a）のケーシング内に導入された高圧冷媒を第２圧縮機（11b）の吸入側へ戻す戻し通路（35）は、第１圧縮機（11a）のケーシング（40）から第２圧縮機（11b）の吸入側へ直接戻す通路にしてもよいし、室外熱交換器（13）の手前で高圧ガス管から第２圧縮機（11b）の吸入側へ戻す通路にしてもよい。
【００６５】
また、上記実施形態では、第１圧縮機（11a）をメインの圧縮機とし、第２圧縮機（11b）を補助用の圧縮機として説明しているが、メインや補助の区別は必ずしも必要ではない。
【００６６】
なお、以上の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
以上説明したように、本発明は、空気調和装置において、圧縮機の起動時にケーシングの内部の潤滑油が冷媒とともにケーシングの外へ流出するのを抑制する技術について有用である。
【符号の説明】
【００６８】
1     空気調和装置
10    冷媒回路
11    圧縮機
11a   第１圧縮機
11b   第２圧縮機
24    高圧ガス管
27    切り換え機構
35    戻し通路
36    減圧機構
40    ケーシング
50    制御器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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