(57)【要約】【課題】圧縮機の余剰な冷凍機油を回収すること。【解決手段】油分離器（22）には、分離された冷凍機油が流入して貯留される油溜め容器（32）が接続されている。油溜め容器（32）と圧縮機（21）の吸入管（2b）との間には、油溜め容器（32）の冷凍機油が流れる油流出管（35）が接続されている。油流出管（35）には開閉弁（33）が設けられている。圧縮機（21）に収容された冷凍機油の余剰油量が冷媒回路（20）の連絡配管長さに基づいて算出され、該余剰油量に応じて予め定められた所定時間毎に開閉弁（33）が開状態に切り換わる。【選択図】図１
2008139001.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機（21）と、該圧縮機（21）の吐出側に接続された油分離器（22）と、該油分離器（22）に連通し、該油分離器（22）で分離された冷凍機油を貯留させるための油溜め容器（32）と、該油溜め容器（32）と上記圧縮機（21）の吸入側とに接続され且つ開閉弁（33）を有して上記油溜め容器（32）の冷凍機油を上記圧縮機（21）の吸入側に戻す接続管（35）とを有し、蒸気圧縮式冷凍サイクルを行う冷媒回路（20）を備えている
ことを特徴とする冷凍装置。
【請求項２】
請求項１において、
上記油分離器（22）と油溜め容器（32）とは、上記油分離器（22）の冷凍機油が流通する流通管（31）で接続される一方、
上記油溜め容器（32）は、上記油分離器（22）の下方に配置されている
ことを特徴とする冷凍装置。
【請求項３】
請求項１において、
上記油溜め容器（32）は、ガス冷媒が封入されており、
上記冷媒回路（20）は、開閉弁（36）を有し、一端が油溜め容器（32）内のガス冷媒空間に連通し且つ他端が上記接続管（35）における開閉弁（33）の下流に接続されて油溜め容器（32）内を減圧するための減圧管（38）を備えている
ことを特徴とする冷凍装置。
【請求項４】
請求項１において、
上記冷媒回路（20）の冷媒配管長さに基づいて上記圧縮機（21）に収容された冷凍機油の余剰油量を算出し、該余剰油量に応じて予め定められた所定時間毎に接続管（35）の開閉弁（33）を開く制御手段（40）を備えている
ことを特徴とする冷凍装置。
【請求項５】
請求項３において、
上記冷媒回路（20）の冷媒配管長さに基づいて上記圧縮機（21）に収容された冷凍機油の余剰油量を算出し、該余剰油量に応じて予め定められた所定時間毎に、接続管（35）の開閉弁（33）を開くと共に減圧管（38）の開閉弁（36）を閉じる制御手段（40）を備えている
ことを特徴とする冷凍装置。
【請求項６】
請求項４または５において、
上記制御手段（40）は、冷媒回路（20）の冷媒配管長さに応じて該冷媒配管に冷凍機油が付着する付着量を推定し、その推定付着量から上記圧縮機（21）に収容された冷凍機油の余剰油量を算出するように構成されている
ことを特徴とする冷凍装置。
【請求項７】
請求項４または５において、
上記制御手段（40）は、算出した余剰油量が多いほど上記所定時間を長くするように構成されている
ことを特徴とする冷凍装置。
【請求項８】
請求項４または５において、
熱源側熱交換器（24）、上記圧縮機（21）、上記油分離器（22）および上記油溜め容器（32）が収納される熱源ユニット（11）と、利用側熱交換器（26）が収納される利用ユニット（12）とを備え、
上記冷媒回路（20）の冷媒配管長さは、上記熱源ユニット（11）と利用ユニット（12）とを繋ぐ連絡配管（2c,2d）の長さである
ことを特徴とする冷凍装置。
【請求項９】
請求項８において、
上記利用ユニット（12）は、複数設けられて互いに並列接続され、
上記冷媒回路（20）の冷媒配管長さは、上記熱源ユニット（11）と各利用ユニット（12）とを繋ぐ連絡配管（2c,2d）の平均長さである
ことを特徴とする冷凍装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷凍装置に関し、特に、圧縮機の余剰油の回収対策に係るものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、圧縮機を有して冷凍サイクルを行う冷凍装置が知られている。例えば特許文献１の冷凍装置は、圧縮機と凝縮器と膨張弁と蒸発器とが順に冷媒配管によって接続された閉回路である冷媒回路を備えている。この冷媒回路では、圧縮機から吐出された高圧冷媒が凝縮行程、膨張行程および蒸発行程を順に経て圧縮機に戻る。
【特許文献１】特開２００１−３０４６９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、上述した圧縮機のケーシング内には、一般に、各摺動部を潤滑するための冷凍機油の貯留部が設けられている。そして、圧縮機では、各摺動部に供給された冷凍機油の一部が圧縮された高圧冷媒と共に吐出されてしまう。したがって、一般には、圧縮機の吐出配管に油分離器を設けて冷媒と冷凍機油とを分離し、その分離した冷凍機油を圧縮機の吸入側に戻すようにしている。
【０００４】
ところが、油分離器において、冷凍機油を完全には分離しきれないため、分離されなかった冷凍機油はそのまま冷媒と共に冷媒回路を流れることになる。そして、冷媒回路を流れる冷凍機油の一部は、冷媒と共に再び圧縮機へ戻るが、残りは冷媒配管等に付着して留まってしまう。したがって、このままでは、圧縮機における冷凍機油の戻り量が不足して潤滑不良が生じるため、従来では、予め冷媒配管等に付着する分だけ多く見積もった量の冷凍機油が圧縮機に収容されている。
【０００５】
ここで、圧縮機に収容する冷凍機油の量は、搭載される冷凍装置の冷媒配管の総長に応じて変更すればよいが、これでは多大な手間と労力がかかってしまうため、冷媒配管の総長が最も長いものに合わせて一律同量に設定されているのが一般的である。しかしながら、その圧縮機を冷媒配管の総長が短いタイプの冷凍装置に搭載した場合、余剰な冷凍機油が発生することになる。そうすると、圧縮機から流出して冷媒配管等に付着する冷凍機油の量が増大する。これにより、冷媒配管における冷媒の流動損失が増大し、圧縮機の負荷が増大するという問題があった。
【０００６】
本発明は、斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、圧縮機を有する冷凍装置において、圧縮機から吐出される余剰油（余剰な冷凍機油）を回収して、冷媒配管等に付着する油量を低減することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１の発明は、圧縮機（21）と、該圧縮機（21）の吐出側に接続された油分離器（22）と、該油分離器（22）に連通し、該油分離器（22）で分離された冷凍機油を貯留させるための油溜め容器（32）と、該油溜め容器（32）と上記圧縮機（21）の吸入側とに接続され且つ開閉弁（33）を有して上記油溜め容器（32）の冷凍機油を上記圧縮機（21）の吸入側に戻す接続管（35）とを有し、蒸気圧縮式冷凍サイクルを行う冷媒回路（20）を備えている冷凍装置である。
【０００８】
上記の発明では、冷媒回路（20）において、冷媒が循環して蒸気圧縮式冷凍サイクルが行われる。つまり、圧縮機（21）から吐出された高圧冷媒は、凝縮行程（放熱行程）、膨張行程および蒸発行程を順に経て再び圧縮機（21）へ戻る。圧縮機（21）には、冷凍機油が収容されている。圧縮機（21）から冷媒と共に流出した冷凍機油は、殆どが油分離器（22）で分離される。油分離器（22）で分離されなかった僅かな冷凍機油は、冷媒と共に流れて、一部が冷媒配管等に付着して留まり、残りが冷媒と共に圧縮機（21）へ吸入される。
【０００９】
上記油分離器（22）で分離された冷凍機油の全ては、油溜め容器（32）に貯留（回収）される。つまり、圧縮機（21）から流出した冷凍機油の殆どが油溜め容器（32）に貯留される。このままでは、冷凍機油が油溜め容器（32）に貯留されていき、圧縮機（21）には戻らないため、圧縮機（21）の冷凍機油が不足して潤滑不良が生じる。そこで、接続管（35）の開閉弁（33）を開くことにより、油溜め容器（32）の冷凍機油が圧縮機（21）の吸入側へ流れる。したがって、運転中における開閉弁（33）の開閉時間を調節することにより、油溜め容器（32）の冷凍機油の貯留量が調節される。これにより、圧縮機（21）に余剰な冷凍機油が収容されても、その余剰油を油溜め容器（32）に貯留させる（回収する）ことができる。そうすると、油分離器（22）を通過して冷媒回路（20）を流れる冷凍機油の量が抑制され、冷媒配管に付着する油量が減少する。
【００１０】
第２の発明は、上記第１の発明において、上記油分離器（22）と油溜め容器（32）とは、上記油分離器（22）の冷凍機油が流通する流通管（31）で接続されている。一方、上記油溜め容器（32）は、上記油分離器（22）の下方に配置されているものである。
【００１１】
上記の発明では、図１に示すように、油溜め容器（32）が油分離器（22）の下方に位置しているので、油分離器（22）で分離された冷凍機油がその自重で流通管（31）を通って油溜め容器（32）に流入する。したがって、油分離器（22）から油溜め容器（32）に冷凍機油を流入させる手段を別途設ける必要がない。つまり、本発明の油溜め容器（32）は、油分離器（22）から冷凍機油がその自重で流れ落ちる位置に設けられている。
【００１２】
第３の発明は、上記第１の発明において、上記油溜め容器（32）にガス冷媒が封入されている。そして、上記冷媒回路（20）は、開閉弁（36）を有し、一端が油溜め容器（32）内のガス冷媒空間に連通し且つ他端が上記接続管（35）における開閉弁（33）の下流に接続されて油溜め容器（32）内を減圧するための減圧管（38）を備えている。
【００１３】
上記の発明では、図２に示すように、減圧管（38）が油溜め容器（32）と圧縮機（21）の吸入側とを連通させている。したがって、開閉弁（36）を開くと、油溜め容器（32）のガス冷媒が減圧管（38）を通って圧縮機（21）の吸入側に流れ、油溜め容器（32）内が減圧される。そうすると、油分離器（22）内は圧縮機（21）の吐出圧力とほぼ同じ圧力になっており、その油分離器（22）と油溜め容器（32）との間に圧力差が生じる。この圧力差により、油分離器（22）の冷凍機油が油溜め容器（32）に流入する。これにより、油分離器（22）で分離された冷凍機油が油溜め容器（32）に貯留（回収）される。
【００１４】
第４の発明は、上記第１の発明において、上記冷媒回路（20）の冷媒配管長さに基づいて上記圧縮機（21）に収容された冷凍機油の余剰油量を算出し、該余剰油量に応じて予め定められた所定時間毎に接続管（35）の開閉弁（33）を開く制御手段（40）を備えているものである。
【００１５】
上記の発明では、実際の冷媒回路（20）の冷媒配管長さに基づいて冷凍機油の余剰油量が算出される。圧縮機（21）に収容される冷凍機油の量には、想定する最長の冷媒配管長さに対して付着する冷凍機油の付着量が考慮されている。したがって、実際の冷媒配管長さが想定したよりも短い場合、その短い分だけ余剰油量が発生し、その余剰油量が実際の冷媒配管長さから算出される。なお、ここで言う冷媒配管長さとは、例えば図１に示すように、室内熱交換器（26）の両端部から四路切換弁（23）の第２ポートまでの配管および膨張機構（25）までの配管の長さと、各熱交換器（24,26）のチューブ長さをいう。
【００１６】
そして、本発明では、算出された余剰油量に応じて所定時間が予め設定されており、その所定時間毎に開閉弁（33）が開状態に切り換わる。開閉弁（33）が開くと、油溜め容器（32）から冷凍機油が接続管（35）を通って圧縮機（21）に流入する。これにより、油溜め容器（32）において冷凍機油の貯留量が調節される。つまり、開閉弁（33）の開閉タイミングを変更することにより、油溜め容器（32）の冷凍機油量が調節され、所望の余剰油量を油溜め容器（32）に貯留させることができる。
【００１７】
第５の発明は、上記第３の発明において、上記冷媒回路（20）の冷媒配管長さに基づいて上記圧縮機（21）に収容された冷凍機油の余剰油量を算出し、該余剰油量に応じて予め定められた所定時間毎に、接続管（35）の開閉弁（33）を開くと共に減圧管（38）の開閉弁（36）を閉じる制御手段（40）を備えているものである。
【００１８】
上記の発明では、上述した第４の発明と同様に、実際の冷媒回路（20）の冷媒配管長さに基づいて冷凍機油の余剰油量が算出される。そして、算出された余剰油量に応じて所定時間が予め設定され、その所定時間毎に接続管（35）の開閉弁（33）が開状態に、減圧管（38）の開閉弁（36）が閉状態に切り換わる。つまり、減圧管（38）の開閉弁（36）が開くと、接続管（35）の開閉弁（33）が閉じられ、減圧管（38）の開閉弁（36）が閉じられると、接続管（35）の開閉弁（33）が開く。
【００１９】
上記減圧管（38）の開閉弁（36）が開状態では、油溜め容器（32）が減圧されてその油溜め容器（32）に油分離器（22）の冷凍機油が貯留されていく。また、接続管（35）の開閉弁（33）が開状態では、油溜め容器（32）から圧縮機（21）の吸入側へ冷凍機油が流れる。つまり、各開閉弁（33,36）の開閉タイミングを変更することにより、油溜め容器（32）における冷凍機油の流入量と流出量が調節される。したがって、油溜め容器（32）に余剰分の冷凍機油を貯留させることができる。
【００２０】
第６の発明は、上記第４または第５の発明において、上記制御手段（40）は、冷媒回路（20）の冷媒配管長さに応じて該冷媒配管に冷凍機油が付着する付着量を推定し、その推定付着量から上記圧縮機（21）に収容された冷凍機油の余剰油量を算出するように構成されているものである。
【００２１】
上記の発明では、実際の冷媒配管長さからその冷媒配管に対する冷凍機油の付着量が推定される。そして、この推定した付着量と、想定した最長の冷媒配管長さに対する冷凍機油の付着量との差が、圧縮機（21）に収容された冷凍機油の余剰分として算出される。
【００２２】
第７の発明は、上記第４または第５の発明において、上記制御手段（40）は、算出した余剰油量が多いほど上記所定時間を長くするように構成されているものである。
【００２３】
上記の発明では、油溜め容器（32）に貯留させる余剰油量が多いほど、所定時間が長くなる。この所定時間が長くなるに従って、油溜め容器（32）からの冷凍機油の流出量が減少する。つまり、運転中において、接続管（35）の開閉弁（33）の開いている時間が短くなる。これにより、油溜め容器（32）における冷凍機油の貯留量が増大する。
【００２４】
第８の発明は、上記第４または第５の発明において、熱源側熱交換器（24）、上記圧縮機（21）、上記油分離器（22）および上記油溜め容器（32）が収納される熱源ユニット（11）と、利用側熱交換器（26）が収納される利用ユニット（12）とを備えているものである。そして、上記冷媒回路（20）の冷媒配管長さは、上記熱源ユニット（11）と利用ユニット（12）とを繋ぐ連絡配管（2c,2d）の長さである。
【００２５】
上記の発明では、冷媒回路（20）において、熱源側熱交換器（24）で凝縮（放熱）した冷媒が連絡配管（2d）を通って利用側熱交換器（26）へ流れて、蒸発する。蒸発した冷媒は、連絡配管（2c）を通って圧縮機（21）へ戻る。または、冷媒回路（20）において、圧縮機（21）から吐出された冷媒は、連絡配管（2c）を通って利用側熱交換器（26）へ流れて凝縮（放熱）し、その後、連絡配管（2d）を通って熱源側熱交換器（24）へ流れて蒸発する。
【００２６】
一般に、冷凍装置（10）は、その設置場所によって特に連絡配管（2c,2d）の長さに差が出る。つまり、冷凍装置（10）の設置場所によっては連絡配管（2c,2d）が長くなり、その分配管の付着油量が多くなる。そこで、本発明では、圧縮機（21）に収容された冷凍機油の余剰油量が連絡配管（2c,2d）の長さに基づいて算出される。したがって、冷凍機油の余剰油量が的確に把握される。
【００２７】
第９の発明は、上記第８の発明において、上記利用ユニット（12）が複数設けられて互いに並列接続されているものである。そして、上記冷媒回路（20）の冷媒配管長さは、上記熱源ユニット（11）と各利用ユニット（12）とを繋ぐ連絡配管（2c,2d）の平均長さである。
【００２８】
上記の発明では、各利用ユニット（12）に対して連絡配管（2c,2d）が分岐して繋がっている。この場合、各利用ユニット（12）に対する連絡配管（2c,2d）の長さは、その利用ユニット（12）の設置場所によって互いに異なる。そこで、本発明では、圧縮機（21）に収容された冷凍機油の余剰油量が各利用ユニット（12）の連絡配管（2c,2d）の平均長さに基づいて算出される。したがって、冷凍機油の余剰油量が過不足なく把握される。
【発明の効果】
【００２９】
以上説明したように、本発明によれば、油分離器（22）で分離された冷凍機油が流入して貯留される油溜め容器（32）と、その油溜め容器（32）に貯留した冷凍機油を圧縮機（21）の吸入側に戻す接続管（35）を設けるようにした。したがって、圧縮機（21）から流出して油分離器（22）で分離された冷凍機油の全てを油溜め容器（32）に回収し、その回収した冷凍機油の一部を任意に圧縮機（21）に戻すことができる。これにより、運転中において、常に油溜め容器（32）に余剰分の冷凍機油を貯留させることができ、油分離器（22）を通過して冷媒回路（20）を流れる冷凍機油の量を抑制することができる。よって、冷凍機油が冷媒配管に必要以上に付着するのを防止することができる。その結果、冷媒配管における冷媒の流動損失を低減でき、また各熱交換器（24,26）の熱交換効率を向上させることができる。
【００３０】
また、第２の発明によれば、油溜め容器（32）を油分離器（22）の下方に配置するようにしたので、油分離器（22）の冷凍機油をその自重によって油溜め容器（32）に流入させることができる。これにより、油分離器（22）から油溜め容器（32）に冷凍機油を流入させる手段を別途設ける必要がなく、冷凍装置のコンパクト化およびコスト低減を図ることができる。
【００３１】
また、第３の発明によれば、油溜め容器（32）を減圧する減圧管（38）を設けるようにしたので、油溜め容器（32）と油分離器（22）の配置関係に問題なく、油分離器（22）の冷凍機油を油溜め容器（32）に流入させることができる。したがって、油溜め容器（32）の設置自由度を高めることができ、冷凍装置の簡素化を図ることができる。
【００３２】
また、第４、第５および第６の発明によれば、また、開閉弁（33）の開閉タイミングを配管総長に応じて算出した余剰油量に基づいて定めるようにしたので、油溜め容器（32）に余剰分の冷凍機油を確実に貯留させることができる。つまり、圧縮機（21）の潤滑に必要な冷凍機油量を圧縮機（21）に確実に戻すことができる。したがって、圧縮機（21）の潤滑不良を防止しつつ、余分な冷凍機油を回収することができる。
【００３３】
また、第７の発明によれば、算出された余剰油量が多いほど、接続管（35）の開閉弁（33）の閉じている時間を長くするようにした。つまり、算出された余剰油量が少ないほど、接続管（35）の開閉弁（33）の閉じている時間を短くするようにした。これにより、余剰油量に応じて開閉弁（33）を適切に制御することができ、確実に油溜め容器（32）に余剰分の冷凍機油を貯留させることができる。
【００３４】
また、第８の発明によれば、熱源ユニット（11）と利用ユニット（12）とを繋ぐ連絡配管（2c,2d）の長さに基づいて冷凍機油の余剰油量を算出するようにしたので、設置場所に応じて適切に余剰油量を把握することができる。したがって、圧縮機（21）内の余分な冷凍機油を確実に回収することができる。
【００３５】
また、第９の発明によれば、利用ユニット（12）が複数並列に接続されている場合、各利用ユニット（12）の連絡配管（2c,2d）の平均長さに基づいて冷凍機油の余剰油量を算出するようにした。したがって、余剰油量を過不足なく把握することができ、圧縮機（21）内の余分な冷凍機油を確実に回収することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００３７】
《発明の実施形態１》
本発明の実施形態１について説明する。図１に示すように、本実施形態の空気調和装置（10）は、冷媒が循環して蒸気圧縮式冷凍サイクルを行う冷媒回路（20）を備えている。この空気調和装置（10）は、本発明に係る冷凍装置を構成している。
【００３８】
上記冷媒回路（20）には、圧縮機（21）と、油分離器（22）と、四路切換弁（23）と、室外熱交換器（24）と、膨張機構（25）と、室内熱交換器（26）とが設けられている。そして、これら圧縮機（21）や四路切換弁（23）などは、互いに冷媒配管によって接続されている。
【００３９】
具体的に、この冷媒回路（20）において、圧縮機（21）の吸入管（2b）は、四路切換弁（23）の第３ポートに接続されている。圧縮機（21）の吐出管（2a）は、油分離器（22）を介して四路切換弁（23）の第１ポートに接続されている。油分離器（22）は、圧縮機（21）から吐出された高圧冷媒と冷凍機油とを分離するためのものである。四路切換弁（23）の第４ポートは、室外熱交換器（24）の一端に接続されている。室外熱交換器（24）の他端は、膨張機構（25）を介して室内熱交換器（26）の一端に接続されている。室内熱交換器（26）の他端は、四路切換弁（23）の第２ポートに接続されている。
【００４０】
上記圧縮機（21）は、例えば、全密閉型の高圧ドーム型スクロール圧縮機で構成されている。つまり、圧縮機（21）のケーシング内が高圧空間になっている。そして、図示しないが、そのケーシングの底部には、冷凍機油の貯留部が設けられている。
【００４１】
上記室外熱交換器（24）および室内熱交換器（26）は、いわゆるクロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型熱交換器である。つまり、これら熱交換器（24,26）は、複数のアルミニウム製のフィンに、銅製のチューブが貫通している。そして、室外熱交換器（24）および室内熱交換器（26）の近傍には、それぞれ室外ファン（27）および室内ファン（28）が設けられている。室外熱交換器（24）は、冷媒が室外ファン（27）によって取り込まれた室外空気と熱交換する熱源側熱交換器を構成している。室内熱交換器（26）は、冷媒が室内ファン（28）によって取り込まれた室内空気と熱交換する利用側熱交換器を構成している。膨張機構（25）は、開度可変の膨張弁によって構成されている。
【００４２】
上記四路切換弁（23）は、第１ポートと第４ポートが連通し且つ第２ポートと第３ポートが連通する第１状態（図１に実線で示す状態）と、第１ポートと第２ポートが連通し且つ第３ポートと第４ポートが連通する第２状態（図１に破線で示す状態）とに切り換わるように構成されている。つまり、冷媒回路（20）において、四路切換弁（23）が第１状態の場合、冷媒が冷房サイクルで循環し、室外熱交換器（24）が凝縮器（放熱器）として、室内熱交換器（26）が蒸発器としてそれぞれ機能する。また、冷媒回路（20）において、四路切換弁（23）が第２状態の場合、冷媒が暖房サイクルで循環し、室外熱交換器（24）が蒸発器として、室内熱交換器（26）が凝縮器（放熱器）としてそれぞれ機能する。
【００４３】
上記冷媒回路（20）には、本発明の特徴として、余剰油回収機構（30）が設けられている。この余剰油回収機構（30）は、油流入管（31）、油溜め容器（32）、開閉弁（33）、キャピラリチューブ（34）および油流出管（35）を備えている。
【００４４】
上記油溜め容器（32）は、密閉された容器を構成し、油流入管（31）によって油分離器（22）に接続されている。油溜め容器（32）は、油分離器（22）の下方に配置されている。そして、油溜め容器（32）は、油分離器（22）で分離された冷凍機油がその自重で油流入管（31）を通って流入するように構成されている。つまり、余剰油回収機構（30）は、圧縮機（21）から流出して油分離器（22）で分離された冷凍機油の全てを油溜め容器（32）に回収するように構成されている。なお、油流入管（31）は、本発明に係る流通管を構成している。
【００４５】
上記油流出管（35）は、油溜め容器（32）の底部と、圧縮機（21）の吸入管（2b）の途中とに接続され、本発明に係る接続管を構成している。この油流出管（35）には、油溜め容器（32）側から順に上記開閉弁（33）およびキャピラリチューブ（34）が設けられている。つまり、余剰油回収機構（30）では、開閉弁（33）が開くことで、油溜め容器（32）の冷凍機油が油流出管（35）を通って圧縮機（21）の吸入管（2b）へ流れるように構成されている。また、油流出管（35）を流れる冷凍機油は、キャピラリチューブ（34）によって所定流量に調整される。なお、開閉弁（33）は、電磁弁で構成されている。
【００４６】
この冷凍装置（10）は、上述した圧縮機（21）、油分離器（22）、四路切換弁（23）、室外熱交換器（24）、膨張機構（25）、室外ファン（27）および余剰油回収機構（30）が収納された室外機（11）と、室内熱交換器（27）および室内ファン（28）が収納された室内機（12）とを備えている。室外機（11）および室内機（12）は、本発明に係る熱源ユニットおよび利用ユニットを構成している。
【００４７】
上記室外機（11）と室内機（12）は、連絡配管である連絡ガス配管（2c）および連絡液配管（2d）によって繋がっている。具体的に、連絡液配管（2d）は、膨張機構（25）と室内熱交換器（26）の一端との間に接続されている。連絡ガス配管（2c）は、室内熱交換器（26）の他端と四路切換弁（23）の第２ポートとの間に接続されている。つまり、連絡ガス配管（2c）および連絡液配管（2d）は、冷媒回路（20）の一部を構成している。
【００４８】
上記空気調和装置（10）は、コントローラ（40）を備えている。コントローラ（40）には、余剰油量算出部（41）と開閉弁制御部（42）が設けられている。
【００４９】
上記余剰油量算出部（41）は、連絡ガス配管（2c）および連絡液配管（2d）の合計長さ（以下、連絡配管長さという。）が手動入力される。そして、余剰油量算出部（41）は、入力された連絡配管長さに基づいて圧縮機（21）内の冷凍機油のうち余剰分（以下、余剰油量という。）を算出するように構成されている。つまり、本実施形態では、連絡配管長さを本発明に係る冷媒配管長さとしている。具体的に、「余剰油量」は以下の式により算出される。
【００５０】
「余剰油量」＝「設計付着油量」−「実機付着油量」
ここに、先ず、付着油量とは、圧縮機（21）から流出した冷凍機油が油分離器（22）で分離されずにそのまま流れて、冷媒配管および各熱交換器（24,26）のチューブに付着する推定量であり、連絡配管長さに応じて推定される。そして、「設計付着油量」とは、想定される最長の連絡配管長さに対して推定した付着油量である。つまり、何れの空気調和装置に対しても一律に定められる固定値である。「実機付着油量」とは、実際の空気調和装置（10）における連絡配管長さに対して推定される付着油量であり、本発明に係る付着量である。したがって、余剰油量算出部（41）において、入力された実際の連絡配管長さに応じた「実機付着油量」が推定されて、「余剰油量」が算出される。
【００５１】
上記開閉弁制御部（42）は、冷凍機油を余剰油量算出部（41）で算出された余剰油量の分だけ油溜め容器（32）に貯留させるように、開閉弁（33）を制御する。具体的に、開閉弁制御部（42）は、予め余剰油量に応じて定められた所定時間Ｔ１毎に開閉弁（33）を開状態にする。所定時間Ｔ１は、算出された余剰油量が多いほど長くなるように設定されている。つまり、余剰油回収機構（30）は、運転時常に油分離器（22）から油溜め容器（32）に冷凍機油が流入するが、油溜め容器（32）に余剰油量以上の冷凍機油が貯留されないように、定期的に油溜め容器（32）から冷凍機油を圧縮機（21）へ戻すようにしている。なお、詳細な制御内容については後述する。
【００５２】
−運転動作−
次に、上記空気調和装置（10）の運転動作について説明する。この空気調和装置（10）は、冷房運転と暖房運転とが切換可能に構成されている。
【００５３】
〈冷房運転〉
この冷房運転では、冷媒回路（20）において、冷媒が図１に実線の矢印で示す方向に循環し、冷房サイクルが行われる。具体的に、四路切換弁（23）が第１状態に設定され、膨張機構（25）の開度が適宜調節される。この状態で、圧縮機（21）が駆動されると（運転が開始されると）、圧縮機（21）から吐出管（2a）に吐出された高圧冷媒は、油分離器（22）を介して室外熱交換器（24）へ流れる。室外熱交換器（24）では、高圧冷媒が室外空気へ放熱して凝縮する。室外熱交換器（24）で凝縮した冷媒は、膨張機構（25）で減圧された後、室内熱交換器（26）へ流れる。室内熱交換器（26）では、低圧冷媒が室内空気から吸熱して蒸発する。室内空気は、冷却されて室内へ供給される。室内熱交換器（26）で蒸発した低圧冷媒は、吸入管（2b）から圧縮機（21）へ吸入される。
【００５４】
〈暖房運転〉
この暖房運転では、冷媒回路（20）において、冷媒が図１に破線の矢印で示す方向に循環し、暖房サイクルが行われる。具体的に、四路切換弁（23）が第２状態に設定され、膨張機構（25）の開度が適宜調節される。この状態で、圧縮機（21）が駆動されると、圧縮機（21）から高圧冷媒が吐出管（2a）に吐出され、油分離器（22）を介して室内熱交換器（26）へ流れる。室内熱交換器（26）では、高圧冷媒が室内空気へ放熱して凝縮する。室内空気は、加熱されて室内へ供給される。室内熱交換器（26）で凝縮した冷媒は、膨張機構（25）で減圧された後、室外熱交換器（24）へ流れる。室外熱交換器（24）では、低圧冷媒が室外空気から吸熱して蒸発する。室外熱交換器（24）で蒸発した低圧冷媒は、吸入管（2b）から圧縮機（21）へ吸入される。
【００５５】
〈余剰油回収機構の動作およびコントローラの制御動作〉
先ず、運転開始前に、開閉弁（33）が閉状態に設定されると共に、連絡配管長さが余剰油量算出部（41）に手動入力される。そして、余剰油量算出部（41）において余剰油量が算出される。
【００５６】
次に、運転が開始されると、圧縮機（21）から冷凍機油が冷媒と共に流出し、その殆どが油分離器（22）で分離される。分離された冷凍機油は、その自重により油流入管（31）を通って油溜め容器（32）に流入する。また、油分離器（22）で分離されなかった僅かな冷凍機油は、冷媒と共に冷媒回路（20）を流れる。その冷凍機油の一部は、連絡配管（2c,2d）や各熱交換器（24,26）のチューブに付着して留まり、残りは、冷媒と共に圧縮機（21）へ戻る。
【００５７】
運転開始から所定時間Ｔ１が経過すると、開閉弁制御部（42）により、開閉弁（33）が開状態に切り換えられる。この所定時間Ｔ１の間は、油溜め容器（32）の冷凍機油の貯留量が増大していく。そして、開状態に切り換えてから所定時間Ｔ２が経過すると、再び開閉弁制御部（42）によって開閉弁（33）が閉じられる。この開閉弁（33）が開いている間（所定時間Ｔ２の間）は、油分離器（22）から油溜め容器（32）に冷凍機油が流入する一方、油溜め容器（32）から冷凍機油が所定の流量で圧縮機（21）の吸入管（2b）へ流出する。続いて、開閉弁（33）が閉じられてから所定時間Ｔ１が経過すると、再び開閉弁（33）が所定時間Ｔ２の間開状態に切り換えられ、この開閉制御が繰り返される。これにより、常に油溜め容器（32）には余剰分の冷凍機油が貯留される。また、所定時間Ｔ１は、算出された余剰油量が多くなるに従って長くなるので、確実に余剰分の冷凍機油が油溜め容器（32）に貯留される。
【００５８】
−実施形態１の効果−
本実施形態によれば、油分離器（22）で分離された冷凍機油が流入して貯留される油溜め容器（32）と、その油溜め容器（32）に貯留した冷凍機油を圧縮機（21）の吸入管（2b）に戻す油流出管（35）を設けるようにした。したがって、圧縮機（21）から流出して油分離器（22）で分離された冷凍機油の全てを油溜め容器（32）に回収し、その回収した冷凍機油の一部を任意に圧縮機（21）に戻すことができる。これにより、運転中において、常に油溜め容器（32）に余剰分の冷凍機油を貯留させることができ、油分離器（22）を通過して冷媒回路（20）を流れる冷凍機油の量を抑制することができる。よって、冷凍機油が連絡配管（2c,2d）や各熱交換器（24,26）のチューブに必要以上に付着するのを防止することができる。その結果、冷媒配管における冷媒の流動損失を低減でき、また各熱交換器（24,26）の熱交換効率を向上させることができる。
【００５９】
また、油溜め容器（32）を油分離器（22）の下方に配置して、油分離器（22）の冷凍機油をその自重で油溜め容器（32）へ導くことができる。したがって、油分離器（22）から油溜め容器（32）に冷凍機油を導入する動力手段を別途設けることなく、簡易な構成で余剰な冷凍機油を油溜め容器（32）に回収することができる。その結果、コンパクト且つ低コストな空気調和装置（10）を提供することができる。
【００６０】
また、実機付着油量は、連絡配管長さに応じて大きく変動するところ、その連絡配管長さに基づいて実機付着油量を推定して余剰油量を算出するようにしたので、的確な余剰油量を把握することができる。そして、算出した余剰油量に基づいて開閉弁（33）の開閉タイミングを定めるようにしたので、油溜め容器（32）に余剰分の冷凍機油を確実に貯留させつつ、潤滑に必要な冷凍機油を圧縮機（21）へ確実に戻すことができる。したがって、圧縮機（21）の潤滑不良を防止しつつ、余剰な冷凍機油を回収することができる。
【００６１】
《発明の実施形態２》
本発明の実施形態２について説明する。図２に示すように、本実施形態の空気調和装置（10）は、上述した実施形態１において余剰油回収機構（30）の構成を変更したものである。つまり、本実施形態は、上記実施形態１の余剰油回収機構（30）において、減圧管（38）を設けるようにした。
【００６２】
上記減圧管（38）の一端は、油溜め容器（32）に接続され、その油溜め容器（32）内のガス空間（冷媒ガス空間）に連通している。減圧管（38）の他端は、油流出管（35）におけるキャピラリチューブ（34）の下流側に接続され、圧縮機（21）の吸入側に連通している。そして、この減圧管（38）には、油溜め容器（32）側から順に、開閉弁（36）およびキャピラリチューブ（37）が設けられている。なお、開閉弁（36）は、電磁弁で構成されている。
【００６３】
つまり、本実施形態の余剰油回収機構（30）は、減圧管（38）の開閉弁（36）が開くことで、油溜め容器（32）内のガス冷媒が圧縮機（21）の吸入管（2b）に吸入されてその油溜め容器（32）内を減圧するように構成されている。これにより、油分離器（22）内は圧縮機（21）の吐出圧力とほぼ同圧になっているため、油分離器（22）と油溜め容器（32）との間に圧力差が生じる。そして、この圧力差により、油分離器（22）の冷凍機油が油流入管（31）を通って油溜め容器（32）に流入する。
【００６４】
このように、本実施形態では、油分離器（22）で分離された冷凍機油をその自重で油溜め容器（32）に導入させなくても、減圧管（38）の開閉弁（36）を開くことにより油分離器（22）の冷凍機油を確実に油溜め容器（32）に回収することができる。したがって、上記実施形態１のように油溜め容器（32）を油分離器（22）の下方に配置する必要がなく、油分離器（22）の側方や上方に配置してもよい。つまり、油溜め容器（32）の設置自由度が高まり、空気調和装置（10）のコンパクト化を図ることができる。
【００６５】
本実施形態のコントローラ（40）は、以下のような制御動作を行う。
【００６６】
上記余剰油量算出部（41）は、上記実施形態１と同様に、連絡配管長さが手動入力され、その連絡配管長さに基づいて「余剰油量」を算出する。一方、開閉弁制御部（42）は、油流出管（35）の開閉弁（33）と減圧管（38）の開閉弁（36）とを交互に開閉させる。具体的に、開閉弁制御部（42）は、実施形態１と同様に、余剰油量に応じて予め設定された所定時間Ｔ１毎に油流出管（35）の開閉弁（33）を開状態にする。そして、開閉弁制御部（42）は、油流出管（35）の開閉弁（33）を開いたときは減圧管（38）の開閉弁（36）を閉じて、油流出管（35）の開閉弁（33）を閉じたときは減圧管（38）の開閉弁（36）を開くように構成されている。つまり、開閉弁制御部（42）は、余剰油量に応じて予め設定された所定時間Ｔ１毎に減圧管（38）の開閉弁（36）を閉状態にする。
【００６７】
−運転動作−
次に、本実施形態の余剰油回収機構（30）の動作およびコントローラ（40）の制御動作について説明する。なお、冷房運転および暖房運転の冷媒流れについては上記実施形態１と同様である。
【００６８】
先ず、運転開始前に、油流出管（35）の開閉弁（33）が閉状態に設定されると共に減圧管（38）の開閉弁（36）が開状態に設定され、連絡配管長さが余剰油量算出部（41）に手動入力される。そして、余剰油量算出部（41）において余剰油量が算出される。
【００６９】
次に、運転が開始されると、圧縮機（21）から冷凍機油が冷媒と共に流出し、その殆どが油分離器（22）で分離される。一方、油溜め容器（32）内のガス冷媒が減圧管（38）および油流出管（35）を通って圧縮機（21）へ吸入される。これにより、油溜め容器（32）内が減圧される。
【００７０】
油分離器（22）で分離された冷凍機油は、油分離器（22）と油溜め容器（32）との圧力差により、油流入管（31）を通って油溜め容器（32）に流入する。また、油分離器（22）で分離されなかった僅かな冷凍機油は、冷媒と共に冷媒回路（20）を流れる。その冷凍機油の一部は、冷媒配管や各熱交換器（24,26）のチューブに付着して留まり、残りは、冷媒と共に圧縮機（21）へ戻る。
【００７１】
運転開始から所定時間Ｔ１が経過すると、開閉弁制御部（42）により、減圧管（38）の開閉弁（36）が閉状態に、油流出管（35）の開閉弁（33）が開状態にそれぞれ切り換えられる。この所定時間Ｔ１の間は、油溜め容器（32）の冷凍機油の貯留量が増大していく。そして、各開閉弁（33,36）を切り換えてから所定時間Ｔ２が経過すると、再び開閉弁制御部（42）により、油流出管（35）の開閉弁（33）が閉状態に、減圧管（38）の開閉弁（36）が開状態にそれぞれ切り換えられる。油流出管（35）の開閉弁（33）が開いている間（所定時間Ｔ２の間）は、油溜め容器（32）から冷凍機油が所定の流量で圧縮機（21）の吸入管（2b）へ流出する。その際、油溜め容器（32）において、冷凍機油の流出量と同量の冷凍機油が油分離器（22）から流入する。このように、各開閉弁（33,36）の開閉が繰り返される。これにより、常に油溜め容器（32）には余剰分の冷凍機油が貯留されることになる。
【００７２】
−実施形態２の効果−
本実施形態によれば、余剰油回収機構（30）に減圧管（38）を設けるようにしたので、油分離器（22）と油溜め容器（32）の位置関係に問題なく、油分離器（22）で分離された冷凍機油を油溜め容器（32）に回収することができる。したがって、油溜め容器（32）の設置制限を緩和することができ、空気調和装置（10）のコンパクト化を図ることができる。
【００７３】
また、減圧管（38）の開閉弁（36）の開閉タイミングを連絡配管長さに応じて算出した余剰油量に基づいて定めるようにしたので、確実に油溜め容器（32）に余剰分の冷凍機油を貯留させることができる。その他の構成、作用および効果については実施形態１と同様である。
【００７４】
《発明の実施形態３》
本発明の実施形態３について説明する。図３に示すように、本実施形態の空気調和装置（10）は、上記実施形態１において、室内機（12）が複数（本実施形態では、２台）設けられ、互いに並列接続されているものである。さらに、本実施形態の冷媒回路（20）は、上記実施形態１における膨張機構（25）に代えて、室外膨張機構（25a）および室内膨張機構（25b）を備えているものである。
【００７５】
具体的に、室外機（11）から延びる連絡ガス配管（2c）および連絡液配管（2d）は、分岐して各室内機（12）に繋がっている。室外膨張機構（25a）は、室外機（11）に収納され、室外熱交換器（24）と連絡液配管（2d）との間に接続されている。室内膨張機構（25b）は、各室内機（12）に収納され、室内熱交換器（26）と連絡液配管（2d）との間に接続されている。
【００７６】
この場合、冷房運転では、室外膨張機構（25a）が全開状態に設定され、各室内膨張機構（25b）の開度が適宜調節される。この冷房運転では、室外熱交換器（24）で凝縮（放熱）した冷媒が連絡液配管（2d）を通って各室内機（12）へ分流し、室内膨張機構（25b）で減圧された後、室内熱交換器（26）で蒸発する。また、暖房運転では、各室内膨張機構（25b）が全開状態に設定され、室外膨張機構（25a）の開度が適宜調節される。この暖房運転では、圧縮機（21）の吐出冷媒が連絡ガス配管（2c）を通って各室内機（12）へ分流し、室内熱交換器（26）で凝縮（放熱）した後、連絡液配管（2d）へ流れる。その他の運転動作は、上記実施形態１と同様である。
【００７７】
本実施形態のコントローラ（40）において、余剰油量算出部（41）は、各室内機（12）の連絡配管長さの平均長さが手動入力される。そして、余剰油量算出部（41）は、入力された平均長さに基づいて「余剰油量」を算出するように構成されている。つまり、連絡配管長さの平均長さに応じた「実機付着油量」が推定され、「余剰油量」が算出される。
【００７８】
本実施形態では、各室内機（12）に対する連絡配管長さが異なるが、その平均長さに基づいて余剰油量を算出するので、過不足なく余剰油量が把握することができる。したがって、余剰な冷凍機油を確実に油溜め容器（32）に回収することができる。その他の構成、作用および効果は、実施形態１と同様である。
【００７９】
《その他の実施形態》
上記各実施形態については、以下のような構成としてもよい。
【００８０】
例えば、上記各実施形態において、油流出管（35）の開閉弁（33）が開いている時間（所定時間Ｔ２）を一定時間としたが、算出される余剰油量に応じて変更するようにしてもよい。この場合、余剰油量が多くなるに従って、所定時間Ｔ２を短くする。
【００８１】
また、上記実施形態２では、減圧管（38）の開閉弁（36）を所定時間Ｔ１毎に閉状態に切り換えたが、常に開状態にするようにしてもよい。
【００８２】
また、上記各実施形態では、連絡配管長さに基づいて余剰油量を算出するようにしたが、これに限らず、連絡配管長さと各熱交換器（24,26）のチューブ長さの総長に基づいて余剰油量を算出するようにしてもよい。この場合、より適切な実機付着油量が推定され、余剰油量が確実に把握される。なお、上記以外の配管の長さを加味するようにしてもよいことは、勿論である。
【００８３】
また、上記実施形態２において室内機（12）を複数並列に設けた場合も、実施形態３と同様に、各室内機（12）に対する連絡配管長さの平均長さに基づいて余剰油量を算出するようにすればよい。
【００８４】
また、上記各実施形態では、各開閉弁（33,36）に電磁弁を用いるようにしたが、これに代えて、開度調整可能な流量調整弁を用いるようにしてもよい。その場合、キャピラリチューブ（34,37）は省略される。
【００８５】
また、上記各実施形態では、空気調和装置について説明したが、これに限らず、本発明は、圧縮機の吐出側に油分離器が接続された冷媒回路を備えている冷凍装置（例えば、冷蔵庫等）であれば、如何なるものにも適用してもよい。
【００８６】
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】
【００８７】
以上説明したように、本発明は、圧縮機の吐出側に油分離器が接続された冷媒回路を備えている冷凍装置として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】実施形態１に係る空気調和装置の構成を示す配管系統図である。
【図２】実施形態２に係る空気調和装置の構成を示す配管系統図である。
【図３】実施形態３に係る空気調和装置の構成を示す配管系統図である。
【符号の説明】
【００８９】
10        空気調和装置（冷凍装置）
11        室外機（熱源ユニット）
12        室内機（利用ユニット）
20        冷媒回路
21        圧縮機
22        油分離器
24        室外熱交換器（熱源側熱交換器）
26        室内熱交換器（利用側熱交換器）
32        油溜め容器
33        開閉弁
35        油流出管（接続管）
36        開閉弁
38        減圧管
40        コントローラ（制御手段）
2c        連絡ガス配管（連絡配管）
2d        連絡液配管（連絡配管）
【図１】
2008139001.tif 000003
【図２】
2008139001.tif 000004
【図３】
2008139001.tif 000005
【手続補正書】
【提出日】平成20年2月25日(2008.2.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機（21）と、該圧縮機（21）の吐出側に接続された油分離器（22）と、該油分離器（22）に連通し、該油分離器（22）で分離された冷凍機油を貯留させるための油溜め容器（32）と、該油溜め容器（32）と上記圧縮機（21）の吸入側とに接続され且つ開閉弁（33）を有して上記油溜め容器（32）の冷凍機油を上記圧縮機（21）の吸入側に戻す接続管（35）とを有し、蒸気圧縮式冷凍サイクルを行う冷媒回路（20）を備え、
上記冷媒回路（20）の冷媒配管長さに基づいて上記圧縮機（21）に収容された冷凍機油の余剰油量を算出し、該余剰油量に応じて予め定められた所定時間毎に接続管（35）の開閉弁（33）を開く制御手段（40）を備えている
ことを特徴とする冷凍装置。
【請求項２】
請求項１において、
上記油分離器（22）と油溜め容器（32）とは、上記油分離器（22）の冷凍機油が流通する流通管（31）で接続される一方、
上記油溜め容器（32）は、上記油分離器（22）の下方に配置されている
ことを特徴とする冷凍装置。
【請求項３】
請求項１において、
上記油溜め容器（32）は、ガス冷媒が封入されており、
上記冷媒回路（20）は、開閉弁（36）を有し、一端が油溜め容器（32）内のガス冷媒空間に連通し且つ他端が上記接続管（35）における開閉弁（33）の下流に接続されて油溜め容器（32）内を減圧するための減圧管（38）を備えている
ことを特徴とする冷凍装置。
【請求項４】
請求項３において、
上記制御手段（40）は、上記所定時間毎に接続管（35）の開閉弁（33）を開くと共に減圧管（38）の開閉弁（36）を閉じるように構成されている
ことを特徴とする冷凍装置。
【請求項５】
請求項１または４において、
上記制御手段（40）は、冷媒回路（20）の冷媒配管長さに応じて該冷媒配管に冷凍機油が付着する付着量を推定し、その推定付着量から上記圧縮機（21）に収容された冷凍機油の余剰油量を算出するように構成されている
ことを特徴とする冷凍装置。
【請求項６】
請求項１または４において、
上記制御手段（40）は、算出した余剰油量が多いほど上記所定時間を長くするように構成されている
ことを特徴とする冷凍装置。
【請求項７】
請求項１または４において、
熱源側熱交換器（24）、上記圧縮機（21）、上記油分離器（22）および上記油溜め容器（32）が収納される熱源ユニット（11）と、利用側熱交換器（26）が収納される利用ユニット（12）とを備え、
上記冷媒回路（20）の冷媒配管長さは、上記熱源ユニット（11）と利用ユニット（12）とを繋ぐ連絡配管（2c,2d）の長さである
ことを特徴とする冷凍装置。
【請求項８】
請求項７において、
上記利用ユニット（12）は、複数設けられて互いに並列接続され、
上記冷媒回路（20）の冷媒配管長さは、上記熱源ユニット（11）と各利用ユニット（12）とを繋ぐ連絡配管（2c,2d）の平均長さである
ことを特徴とする冷凍装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷凍装置に関し、特に、圧縮機の余剰油の回収対策に係るものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、圧縮機を有して冷凍サイクルを行う冷凍装置が知られている。例えば特許文献１の冷凍装置は、圧縮機と凝縮器と膨張弁と蒸発器とが順に冷媒配管によって接続された閉回路である冷媒回路を備えている。この冷媒回路では、圧縮機から吐出された高圧冷媒が凝縮行程、膨張行程および蒸発行程を順に経て圧縮機に戻る。
【特許文献１】特開２００１−３０４６９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、上述した圧縮機のケーシング内には、一般に、各摺動部を潤滑するための冷凍機油の貯留部が設けられている。そして、圧縮機では、各摺動部に供給された冷凍機油の一部が圧縮された高圧冷媒と共に吐出されてしまう。したがって、一般には、圧縮機の吐出配管に油分離器を設けて冷媒と冷凍機油とを分離し、その分離した冷凍機油を圧縮機の吸入側に戻すようにしている。
【０００４】
ところが、油分離器において、冷凍機油を完全には分離しきれないため、分離されなかった冷凍機油はそのまま冷媒と共に冷媒回路を流れることになる。そして、冷媒回路を流れる冷凍機油の一部は、冷媒と共に再び圧縮機へ戻るが、残りは冷媒配管等に付着して留まってしまう。したがって、このままでは、圧縮機における冷凍機油の戻り量が不足して潤滑不良が生じるため、従来では、予め冷媒配管等に付着する分だけ多く見積もった量の冷凍機油が圧縮機に収容されている。
【０００５】
ここで、圧縮機に収容する冷凍機油の量は、搭載される冷凍装置の冷媒配管の総長に応じて変更すればよいが、これでは多大な手間と労力がかかってしまうため、冷媒配管の総長が最も長いものに合わせて一律同量に設定されているのが一般的である。しかしながら、その圧縮機を冷媒配管の総長が短いタイプの冷凍装置に搭載した場合、余剰な冷凍機油が発生することになる。そうすると、圧縮機から流出して冷媒配管等に付着する冷凍機油の量が増大する。これにより、冷媒配管における冷媒の流動損失が増大し、圧縮機の負荷が増大するという問題があった。
【０００６】
本発明は、斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、圧縮機を有する冷凍装置において、圧縮機から吐出される余剰油（余剰な冷凍機油）を回収して、冷媒配管等に付着する油量を低減することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１の発明は、圧縮機（21）と、該圧縮機（21）の吐出側に接続された油分離器（22）と、該油分離器（22）に連通し、該油分離器（22）で分離された冷凍機油を貯留させるための油溜め容器（32）と、該油溜め容器（32）と上記圧縮機（21）の吸入側とに接続され且つ開閉弁（33）を有して上記油溜め容器（32）の冷凍機油を上記圧縮機（21）の吸入側に戻す接続管（35）とを有し、蒸気圧縮式冷凍サイクルを行う冷媒回路（20）を備え、上記冷媒回路（20）の冷媒配管長さに基づいて上記圧縮機（21）に収容された冷凍機油の余剰油量を算出し、該余剰油量に応じて予め定められた所定時間毎に接続管（35）の開閉弁（33）を開く制御手段（40）を備えている冷凍装置である。
【０００８】
上記の発明では、冷媒回路（20）において、冷媒が循環して蒸気圧縮式冷凍サイクルが行われる。つまり、圧縮機（21）から吐出された高圧冷媒は、凝縮行程（放熱行程）、膨張行程および蒸発行程を順に経て再び圧縮機（21）へ戻る。圧縮機（21）には、冷凍機油が収容されている。圧縮機（21）から冷媒と共に流出した冷凍機油は、殆どが油分離器（22）で分離される。油分離器（22）で分離されなかった僅かな冷凍機油は、冷媒と共に流れて、一部が冷媒配管等に付着して留まり、残りが冷媒と共に圧縮機（21）へ吸入される。
【０００９】
上記油分離器（22）で分離された冷凍機油の全ては、油溜め容器（32）に貯留（回収）される。つまり、圧縮機（21）から流出した冷凍機油の殆どが油溜め容器（32）に貯留される。このままでは、冷凍機油が油溜め容器（32）に貯留されていき、圧縮機（21）には戻らないため、圧縮機（21）の冷凍機油が不足して潤滑不良が生じる。そこで、接続管（35）の開閉弁（33）を開くことにより、油溜め容器（32）の冷凍機油が圧縮機（21）の吸入側へ流れる。したがって、運転中における開閉弁（33）の開閉時間を調節することにより、油溜め容器（32）の冷凍機油の貯留量が調節される。これにより、圧縮機（21）に余剰な冷凍機油が収容されても、その余剰油を油溜め容器（32）に貯留させる（回収する）ことができる。そうすると、油分離器（22）を通過して冷媒回路（20）を流れる冷凍機油の量が抑制され、冷媒配管に付着する油量が減少する。
【００１０】
さらに、上記の発明では、実際の冷媒回路（20）の冷媒配管長さに基づいて冷凍機油の余剰油量が算出される。圧縮機（21）に収容される冷凍機油の量には、想定する最長の冷媒配管長さに対して付着する冷凍機油の付着量が考慮されている。したがって、実際の冷媒配管長さが想定したよりも短い場合、その短い分だけ余剰油量が発生し、その余剰油量が実際の冷媒配管長さから算出される。なお、ここで言う冷媒配管長さとは、例えば図１に示すように、室内熱交換器（26）の両端部から四路切換弁（23）の第２ポートまでの配管および膨張機構（25）までの配管の長さと、各熱交換器（24,26）のチューブ長さをいう。
【００１１】
そして、本発明では、算出された余剰油量に応じて所定時間が予め設定されており、その所定時間毎に開閉弁（33）が開状態に切り換わる。開閉弁（33）が開くと、油溜め容器（32）から冷凍機油が接続管（35）を通って圧縮機（21）に流入する。これにより、油溜め容器（32）において冷凍機油の貯留量が調節される。つまり、開閉弁（33）の開閉タイミングを変更することにより、油溜め容器（32）の冷凍機油量が調節され、所望の余剰油量を油溜め容器（32）に貯留させることができる。
【００１２】
第２の発明は、上記第１の発明において、上記油分離器（22）と油溜め容器（32）とは、上記油分離器（22）の冷凍機油が流通する流通管（31）で接続されている。一方、上記油溜め容器（32）は、上記油分離器（22）の下方に配置されているものである。
【００１３】
上記の発明では、図１に示すように、油溜め容器（32）が油分離器（22）の下方に位置しているので、油分離器（22）で分離された冷凍機油がその自重で流通管（31）を通って油溜め容器（32）に流入する。したがって、油分離器（22）から油溜め容器（32）に冷凍機油を流入させる手段を別途設ける必要がない。つまり、本発明の油溜め容器（32）は、油分離器（22）から冷凍機油がその自重で流れ落ちる位置に設けられている。
【００１４】
第３の発明は、上記第１の発明において、上記油溜め容器（32）にガス冷媒が封入されている。そして、上記冷媒回路（20）は、開閉弁（36）を有し、一端が油溜め容器（32）内のガス冷媒空間に連通し且つ他端が上記接続管（35）における開閉弁（33）の下流に接続されて油溜め容器（32）内を減圧するための減圧管（38）を備えている。
【００１５】
上記の発明では、図２に示すように、減圧管（38）が油溜め容器（32）と圧縮機（21）の吸入側とを連通させている。したがって、開閉弁（36）を開くと、油溜め容器（32）のガス冷媒が減圧管（38）を通って圧縮機（21）の吸入側に流れ、油溜め容器（32）内が減圧される。そうすると、油分離器（22）内は圧縮機（21）の吐出圧力とほぼ同じ圧力になっており、その油分離器（22）と油溜め容器（32）との間に圧力差が生じる。この圧力差により、油分離器（22）の冷凍機油が油溜め容器（32）に流入する。これにより、油分離器（22）で分離された冷凍機油が油溜め容器（32）に貯留（回収）される。
【００１６】
第４の発明は、上記第３の発明において、上記制御手段（40）は、上記所定時間毎に接続管（35）の開閉弁（33）を開くと共に減圧管（38）の開閉弁（36）を閉じるように構成されているものである。
【００１７】
上記の発明では、上述した第１の発明と同様に、実際の冷媒回路（20）の冷媒配管長さに基づいて冷凍機油の余剰油量が算出される。そして、算出された余剰油量に応じて所定時間が予め設定され、その所定時間毎に接続管（35）の開閉弁（33）が開状態に、減圧管（38）の開閉弁（36）が閉状態に切り換わる。つまり、減圧管（38）の開閉弁（36）が開くと、接続管（35）の開閉弁（33）が閉じられ、減圧管（38）の開閉弁（36）が閉じられると、接続管（35）の開閉弁（33）が開く。
【００１８】
上記減圧管（38）の開閉弁（36）が開状態では、油溜め容器（32）が減圧されてその油溜め容器（32）に油分離器（22）の冷凍機油が貯留されていく。また、接続管（35）の開閉弁（33）が開状態では、油溜め容器（32）から圧縮機（21）の吸入側へ冷凍機油が流れる。つまり、各開閉弁（33,36）の開閉タイミングを変更することにより、油溜め容器（32）における冷凍機油の流入量と流出量が調節される。したがって、油溜め容器（32）に余剰分の冷凍機油を貯留させることができる。
【００１９】
第５の発明は、上記第１または第４の発明において、上記制御手段（40）は、冷媒回路（20）の冷媒配管長さに応じて該冷媒配管に冷凍機油が付着する付着量を推定し、その推定付着量から上記圧縮機（21）に収容された冷凍機油の余剰油量を算出するように構成されているものである。
【００２０】
上記の発明では、実際の冷媒配管長さからその冷媒配管に対する冷凍機油の付着量が推定される。そして、この推定した付着量と、想定した最長の冷媒配管長さに対する冷凍機油の付着量との差が、圧縮機（21）に収容された冷凍機油の余剰分として算出される。
【００２１】
第６の発明は、上記第１または第４の発明において、上記制御手段（40）は、算出した余剰油量が多いほど上記所定時間を長くするように構成されているものである。
【００２２】
上記の発明では、油溜め容器（32）に貯留させる余剰油量が多いほど、所定時間が長くなる。この所定時間が長くなるに従って、油溜め容器（32）からの冷凍機油の流出量が減少する。つまり、運転中において、接続管（35）の開閉弁（33）の開いている時間が短くなる。これにより、油溜め容器（32）における冷凍機油の貯留量が増大する。
【００２３】
第７の発明は、上記第１または第４の発明において、熱源側熱交換器（24）、上記圧縮機（21）、上記油分離器（22）および上記油溜め容器（32）が収納される熱源ユニット（11）と、利用側熱交換器（26）が収納される利用ユニット（12）とを備えているものである。そして、上記冷媒回路（20）の冷媒配管長さは、上記熱源ユニット（11）と利用ユニット（12）とを繋ぐ連絡配管（2c,2d）の長さである。
【００２４】
上記の発明では、冷媒回路（20）において、熱源側熱交換器（24）で凝縮（放熱）した冷媒が連絡配管（2d）を通って利用側熱交換器（26）へ流れて、蒸発する。蒸発した冷媒は、連絡配管（2c）を通って圧縮機（21）へ戻る。または、冷媒回路（20）において、圧縮機（21）から吐出された冷媒は、連絡配管（2c）を通って利用側熱交換器（26）へ流れて凝縮（放熱）し、その後、連絡配管（2d）を通って熱源側熱交換器（24）へ流れて蒸発する。
【００２５】
一般に、冷凍装置（10）は、その設置場所によって特に連絡配管（2c,2d）の長さに差が出る。つまり、冷凍装置（10）の設置場所によっては連絡配管（2c,2d）が長くなり、その分配管の付着油量が多くなる。そこで、本発明では、圧縮機（21）に収容された冷凍機油の余剰油量が連絡配管（2c,2d）の長さに基づいて算出される。したがって、冷凍機油の余剰油量が的確に把握される。
【００２６】
第８の発明は、上記第７の発明において、上記利用ユニット（12）が複数設けられて互いに並列接続されているものである。そして、上記冷媒回路（20）の冷媒配管長さは、上記熱源ユニット（11）と各利用ユニット（12）とを繋ぐ連絡配管（2c,2d）の平均長さである。
【００２７】
上記の発明では、各利用ユニット（12）に対して連絡配管（2c,2d）が分岐して繋がっている。この場合、各利用ユニット（12）に対する連絡配管（2c,2d）の長さは、その利用ユニット（12）の設置場所によって互いに異なる。そこで、本発明では、圧縮機（21）に収容された冷凍機油の余剰油量が各利用ユニット（12）の連絡配管（2c,2d）の平均長さに基づいて算出される。したがって、冷凍機油の余剰油量が過不足なく把握される。
【発明の効果】
【００２８】
以上説明したように、第１の発明によれば、油分離器（22）で分離された冷凍機油が流入して貯留される油溜め容器（32）と、その油溜め容器（32）に貯留した冷凍機油を圧縮機（21）の吸入側に戻す接続管（35）を設けるようにした。したがって、圧縮機（21）から流出して油分離器（22）で分離された冷凍機油の全てを油溜め容器（32）に回収し、その回収した冷凍機油の一部を任意に圧縮機（21）に戻すことができる。これにより、運転中において、常に油溜め容器（32）に余剰分の冷凍機油を貯留させることができ、油分離器（22）を通過して冷媒回路（20）を流れる冷凍機油の量を抑制することができる。よって、冷凍機油が冷媒配管に必要以上に付着するのを防止することができる。その結果、冷媒配管における冷媒の流動損失を低減でき、また各熱交換器（24,26）の熱交換効率を向上させることができる。
【００２９】
また、第２の発明によれば、油溜め容器（32）を油分離器（22）の下方に配置するようにしたので、油分離器（22）の冷凍機油をその自重によって油溜め容器（32）に流入させることができる。これにより、油分離器（22）から油溜め容器（32）に冷凍機油を流入させる手段を別途設ける必要がなく、冷凍装置のコンパクト化およびコスト低減を図ることができる。
【００３０】
また、第３の発明によれば、油溜め容器（32）を減圧する減圧管（38）を設けるようにしたので、油溜め容器（32）と油分離器（22）の配置関係に問題なく、油分離器（22）の冷凍機油を油溜め容器（32）に流入させることができる。したがって、油溜め容器（32）の設置自由度を高めることができ、冷凍装置の簡素化を図ることができる。
【００３１】
また、第１、第４および第５の発明によれば、また、開閉弁（33）の開閉タイミングを配管総長に応じて算出した余剰油量に基づいて定めるようにしたので、油溜め容器（32）に余剰分の冷凍機油を確実に貯留させることができる。つまり、圧縮機（21）の潤滑に必要な冷凍機油量を圧縮機（21）に確実に戻すことができる。したがって、圧縮機（21）の潤滑不良を防止しつつ、余分な冷凍機油を回収することができる。
【００３２】
また、第６の発明によれば、算出された余剰油量が多いほど、接続管（35）の開閉弁（33）の閉じている時間を長くするようにした。つまり、算出された余剰油量が少ないほど、接続管（35）の開閉弁（33）の閉じている時間を短くするようにした。これにより、余剰油量に応じて開閉弁（33）を適切に制御することができ、確実に油溜め容器（32）に余剰分の冷凍機油を貯留させることができる。
【００３３】
また、第７の発明によれば、熱源ユニット（11）と利用ユニット（12）とを繋ぐ連絡配管（2c,2d）の長さに基づいて冷凍機油の余剰油量を算出するようにしたので、設置場所に応じて適切に余剰油量を把握することができる。したがって、圧縮機（21）内の余分な冷凍機油を確実に回収することができる。
【００３４】
また、第８の発明によれば、利用ユニット（12）が複数並列に接続されている場合、各利用ユニット（12）の連絡配管（2c,2d）の平均長さに基づいて冷凍機油の余剰油量を算出するようにした。したがって、余剰油量を過不足なく把握することができ、圧縮機（21）内の余分な冷凍機油を確実に回収することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００３６】
《発明の実施形態１》
本発明の実施形態１について説明する。図１に示すように、本実施形態の空気調和装置（10）は、冷媒が循環して蒸気圧縮式冷凍サイクルを行う冷媒回路（20）を備えている。この空気調和装置（10）は、本発明に係る冷凍装置を構成している。
【００３７】
上記冷媒回路（20）には、圧縮機（21）と、油分離器（22）と、四路切換弁（23）と、室外熱交換器（24）と、膨張機構（25）と、室内熱交換器（26）とが設けられている。そして、これら圧縮機（21）や四路切換弁（23）などは、互いに冷媒配管によって接続されている。
【００３８】
具体的に、この冷媒回路（20）において、圧縮機（21）の吸入管（2b）は、四路切換弁（23）の第３ポートに接続されている。圧縮機（21）の吐出管（2a）は、油分離器（22）を介して四路切換弁（23）の第１ポートに接続されている。油分離器（22）は、圧縮機（21）から吐出された高圧冷媒と冷凍機油とを分離するためのものである。四路切換弁（23）の第４ポートは、室外熱交換器（24）の一端に接続されている。室外熱交換器（24）の他端は、膨張機構（25）を介して室内熱交換器（26）の一端に接続されている。室内熱交換器（26）の他端は、四路切換弁（23）の第２ポートに接続されている。
【００３９】
上記圧縮機（21）は、例えば、全密閉型の高圧ドーム型スクロール圧縮機で構成されている。つまり、圧縮機（21）のケーシング内が高圧空間になっている。そして、図示しないが、そのケーシングの底部には、冷凍機油の貯留部が設けられている。
【００４０】
上記室外熱交換器（24）および室内熱交換器（26）は、いわゆるクロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型熱交換器である。つまり、これら熱交換器（24,26）は、複数のアルミニウム製のフィンに、銅製のチューブが貫通している。そして、室外熱交換器（24）および室内熱交換器（26）の近傍には、それぞれ室外ファン（27）および室内ファン（28）が設けられている。室外熱交換器（24）は、冷媒が室外ファン（27）によって取り込まれた室外空気と熱交換する熱源側熱交換器を構成している。室内熱交換器（26）は、冷媒が室内ファン（28）によって取り込まれた室内空気と熱交換する利用側熱交換器を構成している。膨張機構（25）は、開度可変の膨張弁によって構成されている。
【００４１】
上記四路切換弁（23）は、第１ポートと第４ポートが連通し且つ第２ポートと第３ポートが連通する第１状態（図１に実線で示す状態）と、第１ポートと第２ポートが連通し且つ第３ポートと第４ポートが連通する第２状態（図１に破線で示す状態）とに切り換わるように構成されている。つまり、冷媒回路（20）において、四路切換弁（23）が第１状態の場合、冷媒が冷房サイクルで循環し、室外熱交換器（24）が凝縮器（放熱器）として、室内熱交換器（26）が蒸発器としてそれぞれ機能する。また、冷媒回路（20）において、四路切換弁（23）が第２状態の場合、冷媒が暖房サイクルで循環し、室外熱交換器（24）が蒸発器として、室内熱交換器（26）が凝縮器（放熱器）としてそれぞれ機能する。
【００４２】
上記冷媒回路（20）には、本発明の特徴として、余剰油回収機構（30）が設けられている。この余剰油回収機構（30）は、油流入管（31）、油溜め容器（32）、開閉弁（33）、キャピラリチューブ（34）および油流出管（35）を備えている。
【００４３】
上記油溜め容器（32）は、密閉された容器を構成し、油流入管（31）によって油分離器（22）に接続されている。油溜め容器（32）は、油分離器（22）の下方に配置されている。そして、油溜め容器（32）は、油分離器（22）で分離された冷凍機油がその自重で油流入管（31）を通って流入するように構成されている。つまり、余剰油回収機構（30）は、圧縮機（21）から流出して油分離器（22）で分離された冷凍機油の全てを油溜め容器（32）に回収するように構成されている。なお、油流入管（31）は、本発明に係る流通管を構成している。
【００４４】
上記油流出管（35）は、油溜め容器（32）の底部と、圧縮機（21）の吸入管（2b）の途中とに接続され、本発明に係る接続管を構成している。この油流出管（35）には、油溜め容器（32）側から順に上記開閉弁（33）およびキャピラリチューブ（34）が設けられている。つまり、余剰油回収機構（30）では、開閉弁（33）が開くことで、油溜め容器（32）の冷凍機油が油流出管（35）を通って圧縮機（21）の吸入管（2b）へ流れるように構成されている。また、油流出管（35）を流れる冷凍機油は、キャピラリチューブ（34）によって所定流量に調整される。なお、開閉弁（33）は、電磁弁で構成されている。
【００４５】
この冷凍装置（10）は、上述した圧縮機（21）、油分離器（22）、四路切換弁（23）、室外熱交換器（24）、膨張機構（25）、室外ファン（27）および余剰油回収機構（30）が収納された室外機（11）と、室内熱交換器（27）および室内ファン（28）が収納された室内機（12）とを備えている。室外機（11）および室内機（12）は、本発明に係る熱源ユニットおよび利用ユニットを構成している。
【００４６】
上記室外機（11）と室内機（12）は、連絡配管である連絡ガス配管（2c）および連絡液配管（2d）によって繋がっている。具体的に、連絡液配管（2d）は、膨張機構（25）と室内熱交換器（26）の一端との間に接続されている。連絡ガス配管（2c）は、室内熱交換器（26）の他端と四路切換弁（23）の第２ポートとの間に接続されている。つまり、連絡ガス配管（2c）および連絡液配管（2d）は、冷媒回路（20）の一部を構成している。
【００４７】
上記空気調和装置（10）は、コントローラ（40）を備えている。コントローラ（40）には、余剰油量算出部（41）と開閉弁制御部（42）が設けられている。
【００４８】
上記余剰油量算出部（41）は、連絡ガス配管（2c）および連絡液配管（2d）の合計長さ（以下、連絡配管長さという。）が手動入力される。そして、余剰油量算出部（41）は、入力された連絡配管長さに基づいて圧縮機（21）内の冷凍機油のうち余剰分（以下、余剰油量という。）を算出するように構成されている。つまり、本実施形態では、連絡配管長さを本発明に係る冷媒配管長さとしている。具体的に、「余剰油量」は以下の式により算出される。
【００４９】
「余剰油量」＝「設計付着油量」−「実機付着油量」
ここに、先ず、付着油量とは、圧縮機（21）から流出した冷凍機油が油分離器（22）で分離されずにそのまま流れて、冷媒配管および各熱交換器（24,26）のチューブに付着する推定量であり、連絡配管長さに応じて推定される。そして、「設計付着油量」とは、想定される最長の連絡配管長さに対して推定した付着油量である。つまり、何れの空気調和装置に対しても一律に定められる固定値である。「実機付着油量」とは、実際の空気調和装置（10）における連絡配管長さに対して推定される付着油量であり、本発明に係る付着量である。したがって、余剰油量算出部（41）において、入力された実際の連絡配管長さに応じた「実機付着油量」が推定されて、「余剰油量」が算出される。
【００５０】
上記開閉弁制御部（42）は、冷凍機油を余剰油量算出部（41）で算出された余剰油量の分だけ油溜め容器（32）に貯留させるように、開閉弁（33）を制御する。具体的に、開閉弁制御部（42）は、予め余剰油量に応じて定められた所定時間Ｔ１毎に開閉弁（33）を開状態にする。所定時間Ｔ１は、算出された余剰油量が多いほど長くなるように設定されている。つまり、余剰油回収機構（30）は、運転時常に油分離器（22）から油溜め容器（32）に冷凍機油が流入するが、油溜め容器（32）に余剰油量以上の冷凍機油が貯留されないように、定期的に油溜め容器（32）から冷凍機油を圧縮機（21）へ戻すようにしている。なお、詳細な制御内容については後述する。
【００５１】
−運転動作−
次に、上記空気調和装置（10）の運転動作について説明する。この空気調和装置（10）は、冷房運転と暖房運転とが切換可能に構成されている。
【００５２】
〈冷房運転〉
この冷房運転では、冷媒回路（20）において、冷媒が図１に実線の矢印で示す方向に循環し、冷房サイクルが行われる。具体的に、四路切換弁（23）が第１状態に設定され、膨張機構（25）の開度が適宜調節される。この状態で、圧縮機（21）が駆動されると（運転が開始されると）、圧縮機（21）から吐出管（2a）に吐出された高圧冷媒は、油分離器（22）を介して室外熱交換器（24）へ流れる。室外熱交換器（24）では、高圧冷媒が室外空気へ放熱して凝縮する。室外熱交換器（24）で凝縮した冷媒は、膨張機構（25）で減圧された後、室内熱交換器（26）へ流れる。室内熱交換器（26）では、低圧冷媒が室内空気から吸熱して蒸発する。室内空気は、冷却されて室内へ供給される。室内熱交換器（26）で蒸発した低圧冷媒は、吸入管（2b）から圧縮機（21）へ吸入される。
【００５３】
〈暖房運転〉
この暖房運転では、冷媒回路（20）において、冷媒が図１に破線の矢印で示す方向に循環し、暖房サイクルが行われる。具体的に、四路切換弁（23）が第２状態に設定され、膨張機構（25）の開度が適宜調節される。この状態で、圧縮機（21）が駆動されると、圧縮機（21）から高圧冷媒が吐出管（2a）に吐出され、油分離器（22）を介して室内熱交換器（26）へ流れる。室内熱交換器（26）では、高圧冷媒が室内空気へ放熱して凝縮する。室内空気は、加熱されて室内へ供給される。室内熱交換器（26）で凝縮した冷媒は、膨張機構（25）で減圧された後、室外熱交換器（24）へ流れる。室外熱交換器（24）では、低圧冷媒が室外空気から吸熱して蒸発する。室外熱交換器（24）で蒸発した低圧冷媒は、吸入管（2b）から圧縮機（21）へ吸入される。
【００５４】
〈余剰油回収機構の動作およびコントローラの制御動作〉
先ず、運転開始前に、開閉弁（33）が閉状態に設定されると共に、連絡配管長さが余剰油量算出部（41）に手動入力される。そして、余剰油量算出部（41）において余剰油量が算出される。
【００５５】
次に、運転が開始されると、圧縮機（21）から冷凍機油が冷媒と共に流出し、その殆どが油分離器（22）で分離される。分離された冷凍機油は、その自重により油流入管（31）を通って油溜め容器（32）に流入する。また、油分離器（22）で分離されなかった僅かな冷凍機油は、冷媒と共に冷媒回路（20）を流れる。その冷凍機油の一部は、連絡配管（2c,2d）や各熱交換器（24,26）のチューブに付着して留まり、残りは、冷媒と共に圧縮機（21）へ戻る。
【００５６】
運転開始から所定時間Ｔ１が経過すると、開閉弁制御部（42）により、開閉弁（33）が開状態に切り換えられる。この所定時間Ｔ１の間は、油溜め容器（32）の冷凍機油の貯留量が増大していく。そして、開状態に切り換えてから所定時間Ｔ２が経過すると、再び開閉弁制御部（42）によって開閉弁（33）が閉じられる。この開閉弁（33）が開いている間（所定時間Ｔ２の間）は、油分離器（22）から油溜め容器（32）に冷凍機油が流入する一方、油溜め容器（32）から冷凍機油が所定の流量で圧縮機（21）の吸入管（2b）へ流出する。続いて、開閉弁（33）が閉じられてから所定時間Ｔ１が経過すると、再び開閉弁（33）が所定時間Ｔ２の間開状態に切り換えられ、この開閉制御が繰り返される。これにより、常に油溜め容器（32）には余剰分の冷凍機油が貯留される。また、所定時間Ｔ１は、算出された余剰油量が多くなるに従って長くなるので、確実に余剰分の冷凍機油が油溜め容器（32）に貯留される。
【００５７】
−実施形態１の効果−
本実施形態によれば、油分離器（22）で分離された冷凍機油が流入して貯留される油溜め容器（32）と、その油溜め容器（32）に貯留した冷凍機油を圧縮機（21）の吸入管（2b）に戻す油流出管（35）を設けるようにした。したがって、圧縮機（21）から流出して油分離器（22）で分離された冷凍機油の全てを油溜め容器（32）に回収し、その回収した冷凍機油の一部を任意に圧縮機（21）に戻すことができる。これにより、運転中において、常に油溜め容器（32）に余剰分の冷凍機油を貯留させることができ、油分離器（22）を通過して冷媒回路（20）を流れる冷凍機油の量を抑制することができる。よって、冷凍機油が連絡配管（2c,2d）や各熱交換器（24,26）のチューブに必要以上に付着するのを防止することができる。その結果、冷媒配管における冷媒の流動損失を低減でき、また各熱交換器（24,26）の熱交換効率を向上させることができる。
【００５８】
また、油溜め容器（32）を油分離器（22）の下方に配置して、油分離器（22）の冷凍機油をその自重で油溜め容器（32）へ導くことができる。したがって、油分離器（22）から油溜め容器（32）に冷凍機油を導入する動力手段を別途設けることなく、簡易な構成で余剰な冷凍機油を油溜め容器（32）に回収することができる。その結果、コンパクト且つ低コストな空気調和装置（10）を提供することができる。
【００５９】
また、実機付着油量は、連絡配管長さに応じて大きく変動するところ、その連絡配管長さに基づいて実機付着油量を推定して余剰油量を算出するようにしたので、的確な余剰油量を把握することができる。そして、算出した余剰油量に基づいて開閉弁（33）の開閉タイミングを定めるようにしたので、油溜め容器（32）に余剰分の冷凍機油を確実に貯留させつつ、潤滑に必要な冷凍機油を圧縮機（21）へ確実に戻すことができる。したがって、圧縮機（21）の潤滑不良を防止しつつ、余剰な冷凍機油を回収することができる。
【００６０】
《発明の実施形態２》
本発明の実施形態２について説明する。図２に示すように、本実施形態の空気調和装置（10）は、上述した実施形態１において余剰油回収機構（30）の構成を変更したものである。つまり、本実施形態は、上記実施形態１の余剰油回収機構（30）において、減圧管（38）を設けるようにした。
【００６１】
上記減圧管（38）の一端は、油溜め容器（32）に接続され、その油溜め容器（32）内のガス空間（冷媒ガス空間）に連通している。減圧管（38）の他端は、油流出管（35）におけるキャピラリチューブ（34）の下流側に接続され、圧縮機（21）の吸入側に連通している。そして、この減圧管（38）には、油溜め容器（32）側から順に、開閉弁（36）およびキャピラリチューブ（37）が設けられている。なお、開閉弁（36）は、電磁弁で構成されている。
【００６２】
つまり、本実施形態の余剰油回収機構（30）は、減圧管（38）の開閉弁（36）が開くことで、油溜め容器（32）内のガス冷媒が圧縮機（21）の吸入管（2b）に吸入されてその油溜め容器（32）内を減圧するように構成されている。これにより、油分離器（22）内は圧縮機（21）の吐出圧力とほぼ同圧になっているため、油分離器（22）と油溜め容器（32）との間に圧力差が生じる。そして、この圧力差により、油分離器（22）の冷凍機油が油流入管（31）を通って油溜め容器（32）に流入する。
【００６３】
このように、本実施形態では、油分離器（22）で分離された冷凍機油をその自重で油溜め容器（32）に導入させなくても、減圧管（38）の開閉弁（36）を開くことにより油分離器（22）の冷凍機油を確実に油溜め容器（32）に回収することができる。したがって、上記実施形態１のように油溜め容器（32）を油分離器（22）の下方に配置する必要がなく、油分離器（22）の側方や上方に配置してもよい。つまり、油溜め容器（32）の設置自由度が高まり、空気調和装置（10）のコンパクト化を図ることができる。
【００６４】
本実施形態のコントローラ（40）は、以下のような制御動作を行う。
【００６５】
上記余剰油量算出部（41）は、上記実施形態１と同様に、連絡配管長さが手動入力され、その連絡配管長さに基づいて「余剰油量」を算出する。一方、開閉弁制御部（42）は、油流出管（35）の開閉弁（33）と減圧管（38）の開閉弁（36）とを交互に開閉させる。具体的に、開閉弁制御部（42）は、実施形態１と同様に、余剰油量に応じて予め設定された所定時間Ｔ１毎に油流出管（35）の開閉弁（33）を開状態にする。そして、開閉弁制御部（42）は、油流出管（35）の開閉弁（33）を開いたときは減圧管（38）の開閉弁（36）を閉じて、油流出管（35）の開閉弁（33）を閉じたときは減圧管（38）の開閉弁（36）を開くように構成されている。つまり、開閉弁制御部（42）は、余剰油量に応じて予め設定された所定時間Ｔ１毎に減圧管（38）の開閉弁（36）を閉状態にする。
【００６６】
−運転動作−
次に、本実施形態の余剰油回収機構（30）の動作およびコントローラ（40）の制御動作について説明する。なお、冷房運転および暖房運転の冷媒流れについては上記実施形態１と同様である。
【００６７】
先ず、運転開始前に、油流出管（35）の開閉弁（33）が閉状態に設定されると共に減圧管（38）の開閉弁（36）が開状態に設定され、連絡配管長さが余剰油量算出部（41）に手動入力される。そして、余剰油量算出部（41）において余剰油量が算出される。
【００６８】
次に、運転が開始されると、圧縮機（21）から冷凍機油が冷媒と共に流出し、その殆どが油分離器（22）で分離される。一方、油溜め容器（32）内のガス冷媒が減圧管（38）および油流出管（35）を通って圧縮機（21）へ吸入される。これにより、油溜め容器（32）内が減圧される。
【００６９】
油分離器（22）で分離された冷凍機油は、油分離器（22）と油溜め容器（32）との圧力差により、油流入管（31）を通って油溜め容器（32）に流入する。また、油分離器（22）で分離されなかった僅かな冷凍機油は、冷媒と共に冷媒回路（20）を流れる。その冷凍機油の一部は、冷媒配管や各熱交換器（24,26）のチューブに付着して留まり、残りは、冷媒と共に圧縮機（21）へ戻る。
【００７０】
運転開始から所定時間Ｔ１が経過すると、開閉弁制御部（42）により、減圧管（38）の開閉弁（36）が閉状態に、油流出管（35）の開閉弁（33）が開状態にそれぞれ切り換えられる。この所定時間Ｔ１の間は、油溜め容器（32）の冷凍機油の貯留量が増大していく。そして、各開閉弁（33,36）を切り換えてから所定時間Ｔ２が経過すると、再び開閉弁制御部（42）により、油流出管（35）の開閉弁（33）が閉状態に、減圧管（38）の開閉弁（36）が開状態にそれぞれ切り換えられる。油流出管（35）の開閉弁（33）が開いている間（所定時間Ｔ２の間）は、油溜め容器（32）から冷凍機油が所定の流量で圧縮機（21）の吸入管（2b）へ流出する。その際、油溜め容器（32）において、冷凍機油の流出量と同量の冷凍機油が油分離器（22）から流入する。このように、各開閉弁（33,36）の開閉が繰り返される。これにより、常に油溜め容器（32）には余剰分の冷凍機油が貯留されることになる。
【００７１】
−実施形態２の効果−
本実施形態によれば、余剰油回収機構（30）に減圧管（38）を設けるようにしたので、油分離器（22）と油溜め容器（32）の位置関係に問題なく、油分離器（22）で分離された冷凍機油を油溜め容器（32）に回収することができる。したがって、油溜め容器（32）の設置制限を緩和することができ、空気調和装置（10）のコンパクト化を図ることができる。
【００７２】
また、減圧管（38）の開閉弁（36）の開閉タイミングを連絡配管長さに応じて算出した余剰油量に基づいて定めるようにしたので、確実に油溜め容器（32）に余剰分の冷凍機油を貯留させることができる。その他の構成、作用および効果については実施形態１と同様である。
【００７３】
《発明の実施形態３》
本発明の実施形態３について説明する。図３に示すように、本実施形態の空気調和装置（10）は、上記実施形態１において、室内機（12）が複数（本実施形態では、２台）設けられ、互いに並列接続されているものである。さらに、本実施形態の冷媒回路（20）は、上記実施形態１における膨張機構（25）に代えて、室外膨張機構（25a）および室内膨張機構（25b）を備えているものである。
【００７４】
具体的に、室外機（11）から延びる連絡ガス配管（2c）および連絡液配管（2d）は、分岐して各室内機（12）に繋がっている。室外膨張機構（25a）は、室外機（11）に収納され、室外熱交換器（24）と連絡液配管（2d）との間に接続されている。室内膨張機構（25b）は、各室内機（12）に収納され、室内熱交換器（26）と連絡液配管（2d）との間に接続されている。
【００７５】
この場合、冷房運転では、室外膨張機構（25a）が全開状態に設定され、各室内膨張機構（25b）の開度が適宜調節される。この冷房運転では、室外熱交換器（24）で凝縮（放熱）した冷媒が連絡液配管（2d）を通って各室内機（12）へ分流し、室内膨張機構（25b）で減圧された後、室内熱交換器（26）で蒸発する。また、暖房運転では、各室内膨張機構（25b）が全開状態に設定され、室外膨張機構（25a）の開度が適宜調節される。この暖房運転では、圧縮機（21）の吐出冷媒が連絡ガス配管（2c）を通って各室内機（12）へ分流し、室内熱交換器（26）で凝縮（放熱）した後、連絡液配管（2d）へ流れる。その他の運転動作は、上記実施形態１と同様である。
【００７６】
本実施形態のコントローラ（40）において、余剰油量算出部（41）は、各室内機（12）の連絡配管長さの平均長さが手動入力される。そして、余剰油量算出部（41）は、入力された平均長さに基づいて「余剰油量」を算出するように構成されている。つまり、連絡配管長さの平均長さに応じた「実機付着油量」が推定され、「余剰油量」が算出される。
【００７７】
本実施形態では、各室内機（12）に対する連絡配管長さが異なるが、その平均長さに基づいて余剰油量を算出するので、過不足なく余剰油量が把握することができる。したがって、余剰な冷凍機油を確実に油溜め容器（32）に回収することができる。その他の構成、作用および効果は、実施形態１と同様である。
【００７８】
《その他の実施形態》
上記各実施形態については、以下のような構成としてもよい。
【００７９】
例えば、上記各実施形態において、油流出管（35）の開閉弁（33）が開いている時間（所定時間Ｔ２）を一定時間としたが、算出される余剰油量に応じて変更するようにしてもよい。この場合、余剰油量が多くなるに従って、所定時間Ｔ２を短くする。
【００８０】
また、上記実施形態２では、減圧管（38）の開閉弁（36）を所定時間Ｔ１毎に閉状態に切り換えたが、常に開状態にするようにしてもよい。
【００８１】
また、上記各実施形態では、連絡配管長さに基づいて余剰油量を算出するようにしたが、これに限らず、連絡配管長さと各熱交換器（24,26）のチューブ長さの総長に基づいて余剰油量を算出するようにしてもよい。この場合、より適切な実機付着油量が推定され、余剰油量が確実に把握される。なお、上記以外の配管の長さを加味するようにしてもよいことは、勿論である。
【００８２】
また、上記実施形態２において室内機（12）を複数並列に設けた場合も、実施形態３と同様に、各室内機（12）に対する連絡配管長さの平均長さに基づいて余剰油量を算出するようにすればよい。
【００８３】
また、上記各実施形態では、各開閉弁（33,36）に電磁弁を用いるようにしたが、これに代えて、開度調整可能な流量調整弁を用いるようにしてもよい。その場合、キャピラリチューブ（34,37）は省略される。
【００８４】
また、上記各実施形態では、空気調和装置について説明したが、これに限らず、本発明は、圧縮機の吐出側に油分離器が接続された冷媒回路を備えている冷凍装置（例えば、冷蔵庫等）であれば、如何なるものにも適用してもよい。
【００８５】
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】
【００８６】
以上説明したように、本発明は、圧縮機の吐出側に油分離器が接続された冷媒回路を備えている冷凍装置として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１】実施形態１に係る空気調和装置の構成を示す配管系統図である。
【図２】実施形態２に係る空気調和装置の構成を示す配管系統図である。
【図３】実施形態３に係る空気調和装置の構成を示す配管系統図である。
【符号の説明】
【００８８】
10        空気調和装置（冷凍装置）
11        室外機（熱源ユニット）
12        室内機（利用ユニット）
20        冷媒回路
21        圧縮機
22        油分離器
24        室外熱交換器（熱源側熱交換器）
26        室内熱交換器（利用側熱交換器）
32        油溜め容器
33        開閉弁
35        油流出管（接続管）
36        開閉弁
38        減圧管
40        コントローラ（制御手段）
2c        連絡ガス配管（連絡配管）
2d        連絡液配管（連絡配管）