(57)【要約】【課題】並列に接続した各圧縮機に対し、より適正な配分で冷凍機油を戻すことができる熱源ユニット等を得る。【解決手段】並列接続された複数の圧縮機１０を有する室外機１００であって、圧縮機１０の吐出側と各圧縮機１０が吐出した冷媒が合流する高圧側合流点４６との間の配管である吐出側分岐配管４４と、圧縮機１０の側壁とを、それぞれ配管接続する複数の均油管５５と、各吐出側分岐配管４４において、均油管５５と吐出側分岐配管４４との接続部分と、高圧側合流点４６との間にそれぞれ設けられた複数の逆止弁４５とを備えるものである。【選択図】図１
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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有する熱源ユニットであって、
前記圧縮機の吐出側と各圧縮機が吐出した冷媒が合流する合流点との間の配管である吐出側分岐配管と、前記圧縮機の側壁とを、それぞれ配管接続する複数の均油管と、
各吐出側分岐配管において、前記均油管と吐出側分岐配管との接続部分と、前記合流点との間にそれぞれ設けられた複数の逆止弁と
を備えることを特徴とする熱源ユニット。
【請求項２】
前記圧縮機と熱交換により前記冷媒を凝縮させる凝縮器との間にあって、前記圧縮機から吐出した油を分離する油分離器と、
毛細管を有し、各圧縮機に分岐する冷媒の分岐点よりも冷媒の流れにおいて上流側の冷媒配管と前記油分離器とを配管接続する返油管とを備え、
前記返油管は、前記冷媒配管との接続部分において前記冷媒配管内部まで挿入され、挿入された先端は閉塞されており、挿入された管側面には１又は複数の小孔を有することを特徴とする請求項１に記載の熱源ユニット。
【請求項３】
前記小孔は、返油管の肉厚の０．５倍以上、２．０倍以下の直径とし、前記冷媒配管における冷媒の流れ方向に対向する方向を基準として±８０°の範囲内に形成されることを特徴とする請求項２に記載の熱源ユニット。
【請求項４】
複数台の前記圧縮機は、それぞれ独立して回転数を変更可能な可変速圧縮機であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の熱源ユニット。
【請求項５】
前記圧縮機は、密閉容器内の冷媒雰囲気が圧縮行程後の圧力であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の熱源ユニット。
【請求項６】
前記圧縮機は、ロータリー圧縮機であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の熱源ユニット。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項に記載の熱源ユニットと、
少なくとも負荷熱交換器を有する負荷側ユニットと
を配管接続して冷媒回路を構成することを特徴とする冷凍サイクル装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱源ユニット等に関するものである。特に熱源ユニットが有する並列接続した複数台の圧縮機間の冷凍機油量の分配に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、１台の圧縮機での能力不足を補うため、複数の圧縮機を並列に接続して冷媒回路を構成する冷凍サイクル装置がある。ここで、複数の圧縮機を配管接続して冷媒を循環させると、各圧縮機内の冷凍機油量が不均一になってくることが多い。冷凍機油量が不均一になると、ある特定の圧縮機の冷凍機油が過多となる一方で、別の圧縮機の冷凍機油が不足する。冷凍機油が不足した圧縮機では、圧縮機内部の圧縮機構が潤滑不足となる。このため、圧縮機構の摺動部が金属接触を起こしてしまい、圧縮機が故障することがある。
【０００３】
そこで、圧縮機間の冷凍機油が不均一にならないように、様々な方策が提案されている。例えば、密閉型圧縮機の密閉容器外郭に具備された均油管を低圧側気液分離器に接続した上で、毛細管によって減圧して、圧縮機へ冷凍機油を戻す均油装置がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
また、密閉型圧縮機に均油管を接続せず、密閉型圧縮機より高圧側配管へ吐出された冷凍機油を高圧側に設けられた油分離器に滞留させ、油分離器と低圧側配管との間に毛細管等の減圧機構を有する配管を接続することで、圧縮機へ冷凍機油を戻す冷凍装置等がある（例えば、特許文献２、３参照）。これらの装置では、圧縮機近傍の高圧側配管に逆止弁を設けていないために、ローリングピストン（ロータリー）型圧縮機に適用すると、圧縮機内部に圧力差が残存し、冷凍機油が逆流する現象が起こっていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−１３９２１５号公報（第１０頁、図１）
【特許文献２】特開２００６−２２０３４２号公報（第１２頁、図１）
【特許文献３】特開２００６−０６４２６７号公報（第６頁、図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ここで、例えば、複数台の圧縮機が異なる駆動周波数で駆動すると、高い駆動周波数で駆動している圧縮機では、冷媒と共に圧縮機外に持ち出される冷凍機油の量が多くなる。一方、低い駆動周波数で駆動している圧縮機では、圧縮機外に持ち出される冷凍機油の量が少ない。このため、複数の圧縮機間において、冷凍機油の量を均一にするためには、持ち出される冷凍機油の量が多い圧縮機には多くの冷凍機油を戻し、持ち出される冷凍機油の量が少ない圧縮機には少ない冷凍機油を戻す必要がある。また、圧縮機の駆動周波数は時々刻々と変化している。そこで、複数の圧縮機間にて冷凍機油の量の不均一が発生した場合には、迅速にその不均一を解消する必要がある。
【０００７】
その不均一さの解消のために、密閉型圧縮機より高圧側配管へ吐出された冷凍機油を高圧側合流点より反圧縮機側に具備された油分離器に滞留させ、毛細管等の減圧機構を途中に設けて油分離器より低圧側配管へ接続する返油管を設けていた。このとき、返油管を低圧側分岐点より圧縮機側に接続していると、複数台の圧縮機の流量の差によらず均等な量で冷凍機油が分配されることになる。例えば、複数台の圧縮機が異なる運転周波数で駆動しているときに、圧縮機外に持ち出される冷凍機油の量が多い高い周波数で駆動している圧縮機に対して十分に返油することができず圧縮機間の冷凍機油の量の不均一さの解消はできていなかった。
【０００８】
その解決方法として、低圧側分岐点より反圧縮機側（冷媒の流れにおいて上流側）に返油管を接続する方法がある。この方法であれば、低圧側分岐点にて複数の圧縮機の流量に応じて冷凍機油を分配できる。複数台の圧縮機が異なる運転周波数で駆動されていても、圧縮機外に持ち出される冷凍機油の量が多い、高い駆動周波数で駆動している圧縮機に対して多くの冷凍機油を返すことができるため、複数の圧縮機間にて冷凍機油の量の不均一さの解消に役立っていた。
【０００９】
しかし、圧縮機間の冷凍機油の量の不均一さを解消する効果は圧縮機より吐出される冷凍機油の量に依存する。特に特定の圧縮機に多くの冷凍機油が滞留している場合には冷凍機油が圧縮機外に十分吐出されるまでに時間がかかるため、圧縮機間の冷凍機油の量の不均一さを解消するまでに時間を要する等していた。
【００１０】
さらに、その解決方法として、密閉型圧縮機の密閉容器外郭に具備された均油管を低圧側気液分離器に接続したうえで毛細管によって減圧後に低圧側配管へ接続し圧縮機へ冷凍機油を戻す形態とすることで、圧縮機間の冷凍機油の量の不均一さの解消までの時間を短縮する技術も提案されているが、気液分離器、毛細管の設置が新たに必要となる。また、毛細管を具備することで圧力損失が増大して冷凍機油の流出量が限られてしまい、圧縮機間の冷凍機油の量の不均一さが解消されるまでの時間を十分に短縮するには至らなかった。
【００１１】
さらに、例えばある圧縮機を停止させた場合には、他の圧縮機から冷媒が流入し、停止した圧縮機内部に圧力差が生じる。このため、特に密閉用器内が高圧となる高圧シェルタイプのロータリー圧縮機を用いている場合には、圧縮機構内部の給油穴を通して低圧となる圧縮機に冷凍機油が流出していってしまう。
【００１２】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、並列に接続した各圧縮機に対し、より適正な配分で冷凍機油を戻すことができる熱源ユニット等を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明に係る熱源ユニットは、並列接続された複数の圧縮機を有する熱源ユニットであって、圧縮機の吐出側と各圧縮機が吐出した冷媒が合流する合流点との間の配管である吐出側分岐配管と、圧縮機の側壁とを、それぞれ配管接続する複数の均油管と、各吐出側分岐配管において、均油管と吐出側分岐配管との接続部分と、合流点との間にそれぞれ設けられた複数の逆止弁とを備えるものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、並列に接続した各圧縮機に適正な配分で冷凍機油を戻すことで各圧縮機における冷凍機油不足を防止することができるので、圧縮機内部の圧縮機構が潤滑不足となり摺動部が金属接触を起こして圧縮機が故障することを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施の形態１に係る冷凍サイクル装置の構成を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る空気調和装置１において、蒸発器から圧縮機１０を経て凝縮器までの冷媒回路における構成を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係る返油管４８と冷媒配管との接続部分の詳細を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態に係る冷凍サイクル装置等について図面等を参照しながら説明する。以下の図面において、同一の符号を付したものは、同一又はこれに相当するものであり、以下に記載する実施の形態の全文において共通することとする。そして、明細書全文に表わされている構成要素の形態は、あくまでも例示であって、明細書に記載された形態に限定するものではない。また、添字で区別等している複数の同種の機器等について、特に区別したり、特定したりする必要がない場合には、添字を省略して記載する場合がある。そして、図面では各構成部材の大きさの関係が実際のものとは異なる場合がある。
【００１７】
実施の形態１．
図１は本発明の実施の形態１に係る冷凍サイクル装置の構成を示す図である。図１では熱源ユニットを有する冷凍サイクル装置の例として空気調和装置１について説明する。図１では、主に冷媒が流れる配管を太線で示しており、主に冷凍機油が流れる配管を細線で示している。
【００１８】
図１に示すように、空気調和装置１は、主に、２台の圧縮機１０ａ及び１０ｂ、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、冷媒回路を構成している。
【００１９】
また、空気調和装置１は、熱源ユニットとなる室外機１００と負荷側ユニットとなる室内機２００とを有している。室外機１００は、上記の圧縮機１０ａ、圧縮機１０ｂ、四方弁４０、室外熱交換器５０、膨張装置６０及びアキュムレータ８０を有している。また、室外熱交換器５０に外気を送風する室外機用ファン５１を有している。一方、室内機２００は、上記の室内熱交換器７０を有している。また、室内熱交換器７０に室内空気（空調対象空間の空気）を送風する室内機用ファン７１を有している。ここで、本実施の形態では室外機１００が膨張装置６０を有しているが、膨張装置６０は室内機２００が有するようにしてもよい。また、図１では１台の室内機２００のみを示しているが、空気調和装置１は、複数台の室内機２００を有していてもよい。室内機２００を複数台有する場合、各室内機２００が有する室内熱交換器７０は冷媒回路において互いに並列に接続される。
【００２０】
圧縮機１０（圧縮機１０ａ及び圧縮機１０ｂ）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１０ａ及び圧縮機１０ｂが冷媒回路において並列に接続されている。圧縮機１０の詳細については後述する。
【００２１】
四方弁４０は、運転に応じて冷媒流路を切り替える。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１０ａ、圧縮機１０ｂ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に吸入されるように冷媒流路を切り替える。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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、例えば膨張弁、毛細管（キャピラリチューブ）等が用いられる。また、アキュムレータ８０は、ガス冷媒と液冷媒とを分離して余剰冷媒を溜める。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
図２は本発明の実施の形態１に係る空気調和装置１において、蒸発器から圧縮機１０（圧縮機１０ａ、圧縮機１０ｂ）を経て凝縮器までの冷媒回路における構成を示す図である。図２では、圧縮機１０については内部構成を説明するために縦断面図で示しており、圧縮機１０ａ、圧縮機１０ｂ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。ここで、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。
【００２８】
図２及び既に示した図１に示すように、２台の圧縮機１０ａと圧縮機１０ｂとは冷媒回路に並列に接続されている。冷媒回路において蒸発器（四方弁４０）と圧縮機１０の吸入側との間を接続する冷媒配管は、四方弁４０よりも下流側（圧縮機１０側）の低圧側分岐点４３で圧縮機１０の台数と同数（本実施の形態では２つ）に分岐する吸入側分岐配管４１（吸入側分岐配管４１ａ、吸入側分岐配管４１ｂ）を有している。各吸入側分岐配管４１は圧縮機１０の吸入側に接続されている。
【００２９】
また、凝縮器（四方弁４０）と各圧縮機１０の吐出側との間を接続する冷媒配管は、各圧縮機１０に対応した吐出側分岐配管４４（吐出側分岐配管４４ａ、吐出側分岐配管４４ｂ）を有している。そして、各吐出側分岐配管４４には、例えば駆動周波数が異なる等の場合に、他の圧縮機１０の吐出側への冷媒逆流を阻止する逆止弁４５（逆止弁４５ａ、逆止弁４５ｂ）が設けられている。各吐出側分岐配管４４は、四方弁４０よりも上流側（圧縮機１０側）の高圧側合流点４６で合流している。
【００３０】
高圧側合流点４６と四方弁４０との間（高圧側合流点４６よりも反圧縮機１０側）には、冷媒と冷凍機油とを分離する油分離器４７が設けられている。油分離器４７が分離して回収した冷凍機油は、返油管４８を通り、毛細管（キャピラリチューブ）４９で減圧される。そして、圧縮機１０の吸入側の冷媒配管に流れて圧縮機１０に戻される。ここで、本実施の形態においては、返油管４８は、四方弁４０よりも下流側で低圧側分岐点４３よりも上流側（反圧縮機１０側）において冷媒配管と接続されている。
【００３１】
図３は本発明の実施の形態１に係る返油管４８と冷媒配管との接続部分の詳細を説明する図である。接続部分は、冷媒配管よりも小径な返油管４８が冷媒配管内部まで挿入された形になっている。返油管４８の先端は閉塞されていて、冷媒配管内部に面している部分に、冷媒配管内の冷媒の流れに対向する方向に、返油管４８内と冷媒配管内とを連通し、冷凍機油を冷媒配管に流す小孔４８ａが１又は複数設けられている。小孔４８ａは、返油管４８の肉厚の０．５倍から２．０倍の直径とする。また、冷媒配管内において冷媒が流れる方向に対向する方向を０°としたとき、±８０°の範囲内に設けられている。
【００３２】
返油管４８と冷媒配管とを単純に接続すると、返油管４８から流出した冷凍機油の油滴が冷媒配管壁面に付着する等することで、冷媒配管の冷媒に対して不均一な濃度になってしまうことがある。冷媒配管を流れる冷媒に対する濃度が不均一であると、圧縮機１０に流入する冷凍機油の量が冷媒の流量と相関しなくなる。このため、各圧縮機１０に冷媒の流量に応じた冷凍機油量を流入させることが実現できない場合がある。
【００３３】
ここで、前述した特許文献３では返油管から冷媒配管へ流入する部分に返油管からの冷凍機油の流れと冷媒配管の冷媒の流れを対向させて、返油管からの冷凍機油の流れ方向に邪魔板を具備した分岐継手を設けていた。そして、冷凍機油を邪魔板に衝突させることで霧状にさせて冷媒に攪拌されやすくすることで冷媒に対する濃度を均一化しようとする提案がなされている。ただ、この方法では新たに分岐継手が必要となり、工作性の悪化や材料費の上昇を招いてしまう。
【００３４】
そこで、本実施の形態では、新たな分岐継手を必要とせず、冷凍機油を戻す側の冷媒配管と接続する返油管４８の先端に加工を加えるだけで、返油管４８から流出する冷凍機油を霧状にし、冷媒配管内を流れる冷媒に攪拌されやすくすることで、冷媒に対する冷凍機油の濃度を均一化することができるようにする。
【００３５】
このため、低圧側分岐点４３において、冷凍機油は各吸入側分岐配管４１に分配されることになる。圧縮機１０が吸入する冷媒量は駆動周波数に比例することから、冷媒とともに流れる冷凍機油量も駆動周波数に応じて分配されることとなる。したがって、冷媒の流量に応じて適切な量の冷凍機油を各圧縮機１０に分配することができ、圧縮機１０内の油面レベルの均一化への効果を高めることができる。
【００３６】
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、圧縮機構部１１を駆動する電動機部１２並びに圧縮機構部１１及び電動機部１２を収容する密閉容器１３を有している。本実施の形態の圧縮機１０は、密閉容器１３内の空間が圧縮行程後の吐出ガス（高圧の冷媒雰囲気）で満たされる高圧容器（高圧シェル）タイプの圧縮機である。ここで、ロータリー圧縮機は、圧縮機構部１１と冷凍機油が貯留される空間との位置が近い。
【００３７】
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、本実施の形態では、冷媒循環量を可変とするためにクランク軸１６の回転数（駆動周波数）を変化させることができるインバータ電源（ＤＣインバータ）を用いる。ここで、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（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及び下偏心部１６ｂ）が形成されている。
【００３８】
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。
【００３９】
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（５５ａ，５５ｂ）を接続するための接続管２４が取り付けられている。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。
【００４０】
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。
【００４１】
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が設けられている。圧縮機１０には、吸入アキュムレータ内のガス冷媒のみが吸入されるようになっている。また、吐出側分岐配管４４の逆止弁４５よりも上流側（圧縮機側）と、圧縮機１０が有する接続管２４との間を均油管５５で接続している。
【００４２】
本実施の形態の圧縮機１０ａ及び圧縮機１０ｂは、不図示の制御装置により、運転、停止及び運転中の駆動周波数（回転数）が互いに独立して制御される。
【００４３】
ここで、図２では、圧縮機１０ｂ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１０ｂ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。
【００４４】
ここで、本実施の形態に係る冷房運転時の空気調和装置１の動作について冷媒の流れに基づいて説明する。圧縮機１０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、圧縮機１０が吐出する冷媒には冷凍機油も含まれる。
【００４５】
さらに、本実施の形態に係る暖房運転時の空気調和装置１の動作について冷媒の流れに基づいて説明する。圧縮機１０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も、圧縮機１０が吐出する冷媒には冷凍機油も含まれる。
【００４６】
ここで、例えば、図２に示すように、圧縮機１０内の油面レベルＯＬは、圧力及び温度条件、圧縮機１０へ流入する冷凍機油量及び圧縮機１０から流出する冷凍機油量によって決まる。冷媒回路において複数の圧縮機１０を並列に接続している場合、圧力及び温度条件は基本的に各圧縮機１０で同じである。このため、油面レベルは自然に同じになっていく。ただ、油面レベルが自然に同じになるまでには時間がかかるため、早急に均一化をはかるためには、圧縮機１０へ流入する冷凍機油量及び圧縮機１０から流出する冷凍機油量を制御する必要がある。
【００４７】
そこで、本実施の形態では、均油管５５を介して圧縮機１０内の冷凍機油を流出させることで、圧縮機１０から流出する冷凍機油量の制御をはかる。また、返油管４８により適切な量の冷凍機油を分配することで圧縮機１０へ流入する冷凍機油量の制御をはかる。
【００４８】
次に、圧縮機１０内部における冷凍機油の流れ等について説明する。圧縮機１０内部の下部に冷凍機油が貯留される。圧縮機１０が駆動すると、クランク軸１６の回転による遠心力が作用して負圧が発生し、クランク軸１６が有する孔に冷凍機油が吸われる。偏心部に形成された径方向の孔に吸われた冷凍機油は、ローリングピストン等の表面に給油され、圧縮された冷媒とともに流出する。また、主軸根元及び副軸根元に形成された径方向の孔に吸われた冷凍機油は、軸と軸受との間に給油され、軸と軸受との間の隙間上方を介して流出する。流出した冷凍機油は油滴となって、圧縮機１０内のモータ下部の空間に飛散する。飛散した冷凍機油の一部は、モータに空けられた穴を通過して、冷媒の吐出とともに圧縮機１０から流出する。また、接続管２４がモータ下部の空間と連通している。このため、本実施の形態では、モータ下部の空間に飛散した冷凍機油は、さらに接続管２４と接続した均油管５５を介して圧縮機１０外部（冷媒回路）に流出する。
【００４９】
このため、本実施の形態では、冷媒の吐出とともに冷凍機油を流出するだけでなく、均油管５５を介して圧縮機１０外部に流出させる。したがって、圧縮機１０内の冷凍機油が過多であっても流出量が多くなる。そして、返油管４８を介して各圧縮機１０に適切な量の冷凍機油を分配させることで、圧縮機１０間の冷凍機油量の不均一を解消する時間を短縮する。
【００５０】
以上のように、本実施の形態の空気調和装置１によれば、油分離器４７と四方弁４０よりも下流側で低圧側分岐点４３よりも上流側（反圧縮機１０側）の冷媒配管と接続し、毛細管４９を有する返油管４８を備えるようにしたので、油分離器４７の分離回収に係る冷凍機油を、低圧側分岐点４３において、各圧縮機１０の駆動周波数に基づく量で、対応する吸入側分岐配管４１に分岐することができる。このため、例えば複数の圧縮機１０が異なる駆動周波数で駆動している等において、圧縮機１０外に持ち出される冷凍機油の量が多い圧縮機１０に対しては多くの冷凍機油を返すことができるため、圧縮機１０間の冷凍機油量が不均一になることを解消することができる。
【００５１】
また、密閉容器１３の側壁の接続口１３ａと高圧側合流点４６よりも圧縮機１０側の冷媒配管とを接続する、毛細管等の減圧機構をもたない均油管５５を備えることで、圧力損失を抑制して冷凍機油の流出量を十分に確保し、圧縮機１０間の冷凍機油量の不均一さが解消されるまでの時間を短縮可能とすることができる。
【００５２】
さらに、高圧側合流点４６と、均油管５５と冷媒配管との接続部分との間に逆止弁４５を備え、他の圧縮機１０による冷媒及び冷媒と共に流れる冷凍機油の逆流を防止するようにしたので、停止等している圧縮機１０に冷凍機油が偏って貯留されることを防止することができる。特に圧縮機構部１１と冷凍機油の貯留部分が近くなるロータリー圧縮機を用いている場合に効果が大きい。
【００５３】
以上より、複数の圧縮機１０を並列接続して冷媒を循環させる空気調和装置１の室外機（熱源ユニット）１００において、各圧縮機１０における冷凍機油量の不足を防止することができ、潤滑不足によって、圧縮機構の摺動部における金属接触による故障等を防止することができる。
【００５４】
実施の形態２．
実施の形態１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。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
また、上述の実施の形態では、冷凍サイクル装置の例として空気調和装置１について説明したが、これに限定するものではない。例えば冷蔵装置、冷凍装置等、他の冷凍サイクル装置にも適用することができる。
【符号の説明】
【００５６】
１  空気調和装置、１０，１０ａ，１０ｂ  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  接続管、２４ａ  先端、４０  四方弁、４１，４１ａ，４１ｂ  吸入側分岐配管、４３  低圧側分岐点、４４，４４ａ，４４ｂ  吐出側分岐配管、４５，４５ａ，４５ｂ  逆止弁、４６  高圧側合流点、４７  油分離器、４８  返油管、４８ａ  小孔、４９  毛細管、５０  室外熱交換器、５１  室外機用ファン、５５，５５ａ，５５ｂ  均油管、６０  膨張装置、７０  室内熱交換器、７１  室内機用ファン、８０  アキュムレータ、１００  室外機、２００  室内機。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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