(57)【要約】【課題】新冷媒用の冷凍機油の供給タンクとしての機能と、配管内残留物の回収器としての機能とを兼備するオイルタンクを備え、既設配管又は新設配管の洗浄機能を有する室外機で洗浄運転前の準備運転を行うときに、該オイルタンクを介して液体冷媒が圧縮機に流入し、圧縮機の破損・性能低下を引き起こす場合がある。【解決手段】圧縮機２と、アキュムレータ６と、前記圧縮機およびアキュムレータと連通されるオイルタンク２７とを備える室外機において、該オイルタンクから圧縮機へのオイル供給配管９８のオイルタンク側開口部９８ｂを該オイル供給配管の内径よりも小さくした。【選択図】        図２
2004219016.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機と、アキュムレータと、前記圧縮機およびアキュムレータと連通されるオイルタンクとを備える空気調和システムであって、
前記圧縮機とアキュムレータとを連通するアキュムレータ出口配管と、該アキュムレータ出口配管と前記オイルタンク内空間下部とを連通するオイル供給配管とを備え、オイル供給配管のオイルタンク側開口部を該オイル供給配管の内径よりも小さくしたことを特徴とする空気調和システム。
【請求項２】
圧縮機と、アキュムレータと、前記圧縮機およびアキュムレータと連通されるオイルタンクとを備える空気調和システムであって、
圧縮機とアキュムレータとを連通するアキュムレータ出口配管と、該アキュムレータ出口配管とオイルタンク内空間上部とを連通するガス抜き配管とを備え、該ガス抜き配管にオイルタンクからアキュムレータ出口配管への液体のオーバーフロー防止手段を備えることを特徴とする空気調和システム。
【請求項３】
圧縮機と、アキュムレータと、前記圧縮機およびアキュムレータと連通されるオイルタンクとを備える空気調和システムであって、
前記オイルタンク内の液高さを検出可能に構成したことを特徴とする空気調和システム。
【請求項４】
圧縮機と、アキュムレータと、前記圧縮機およびアキュムレータと連通されるオイルタンクとを備える空気調和システムであって、
前記オイルタンク内の液高さを外部より視認可能に構成したことを特徴とする空気調和システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、建造物の天井や壁等に埋設された既設配管において、該既設配管内壁に付着している従来冷媒（クロロフルオロカーボンやハイドロフルオロカーボンなど）用の冷凍機油等、および新設配管において、溶接作業時に該新設配管内部に発生する新設配管の酸化膜（スケール）やその他付着物等、といった配管内残留物（新設・既設配管内の異物の総称）を除去する技術に関する。
より詳細には、新たに施工する新冷媒を用いた室内機および室外機の配管と、既設配管または新設配管と、で冷媒循環回路を形成し、該室外機内に設けられたアキュムレータを前記配管内残留物の捕捉手段とする場合において、施工後の準備運転時に新冷媒用の冷凍機油を冷媒回路に供給する機能と、準備運転後の洗浄運転時にアキュムレータ内に捕捉された残留物を回収する機能とを兼ねるオイルタンクの構成に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、空気調和システムではＣＦＣ（クロロフルオロカ−ボン）やＨＣＦＣ（ハイドロクロロフルオロカ−ボン）といった塩素系冷媒（以下、「従来冷媒」とする）が使用されていたが、分子中に含まれる塩素が成層圏でオゾン層を破壊するため、代替として非塩素系冷媒であるＨＦＣ（ハイドロフルオロカ−ボン）（以下、「新冷媒」とする）が使用されるようになっている。
【０００３】
この新冷媒への代替に伴い、以下の如き問題が生じている。
すなわち、施工工数（施工費用）削減の観点から見ると、建物の既設配管（室内機と室外機とを連通する冷媒用配管であって、壁や天井などに埋設されており、室内機および室外機を従来冷媒対応型から新冷媒対応型に交換する際に、新しい配管と交換することが困難な部分）を利用したまま、新冷媒に対応した室外機および室内機に交換することが好ましいが、圧縮機に使用される冷凍機油は従来冷媒と新冷媒とでは性状等が異なることから、従来冷媒用の冷凍機油は新冷媒対応型の空気調和システムには使用することができない。
【０００４】
従って、新冷媒対応型の室内機および室外機を設置する際には、既設配管内に付着した従来冷媒用の冷凍機油等を除去する洗浄作業を行う必要がある。この洗浄作業は、室内機および室外機を設置する前段階において、専用の配管洗浄装置を用いて行なわれる。例えば、特開２００１−２４６３３４号公報に記載の如くである。
【０００５】
また、作業工程の簡素化のために、専用の配管洗浄装置を使用せず、新設の室外機自体に既設配管の洗浄機能を持たせることが検討されている。例えば、特開２０００−３２９４３２号公報に記載の如くである。
【０００６】
さらに、図４に示す如く、新設の室外機自体に既設配管の洗浄機能を持たせ、設置後の準備運転時において新冷媒用の冷凍機油を冷媒回路に供給する供給タンクとしての機能と、準備運転後の洗浄運転時において従来冷媒用の冷凍機油を回収する回収容器としての機能とを兼備するオイルタンク２２７を設けて、室外機の省スペース化を行うことも検討されている。
【０００７】
一方、新設配管（建造物の天井や壁等に新規に埋設された配管であって、冷媒等の流体を循環させていないものを指す）に新設の室内機および室外機を接続する場合においても、専用の配管洗浄装置、または新設の室外機自体に設けられた配管洗浄機能により、新設配管内を予め洗浄してから使用する（通常の冷房・暖房運転を行う）ことが室外機の性能維持等の観点から見て望ましい。
これは、配管の溶接の過程で生じる配管材料の酸化膜（スケール）やその他付着物、ゴミ等が新設配管内部に残留している場合があることによる。
【０００８】
【特許文献１】
特開２００１−２４６３３４号公報
【特許文献２】
特開２０００−３２９４３２号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
施工後の準備運転時に新冷媒用の冷凍機油を冷媒回路に供給するための供給タンクとしての機能と、準備運転後の洗浄運転時には配管内残留物（従来冷媒用の冷凍機油や、配管材料の酸化膜その他、既設・新設配管内の異物）を回収する回収容器としての機能とを兼備するオイルタンクを備え、新設の室外機自体に既設配管または新設配管の洗浄機能を持たせる場合、以下の如き問題が発生する。
【００１０】
図４に示す如く、新冷媒用の冷凍機油の供給タンクとしての機能と、配管内残留物の回収器としての機能と、を兼備するオイルタンク２２７は、主に▲１▼アキュムレータ２０６底部と該オイルタンク２２７上部とを連通する排出管２１９、▲２▼アキュムレータ２０６と圧縮機（図示せず）とを連通するアキュムレータ出口配管（図４に示す従来の実施例における副アキュムレータ出口配管２８５）中途部とオイルタンク２２７内空間上部とを連通するガス抜き配管２８６、▲３▼アキュムレータ２０６と圧縮機（図示せず）とを連通するアキュムレータ出口配管（図４に示す従来の実施例における副アキュムレータ出口配管２８５）中途部とオイルタンク２２７内空間底部とを連通するオイル供給配管であるオイル供給配管２９８、の三つの配管が設けられている。
【００１１】
既設配管または新設配管を洗浄する機能を備える新冷媒対応型の室外機においては、該配管（既設・新設）と室外機とを接続後、準備運転（室外機内部のみで冷媒を循環させ、該室外機の各構成部材の暖機を行う運転）を行う。
このとき、図４の従来の室外機におけるアキュムレータ２０６から圧縮機（図示せず）までの冷媒回路の状態は、残留物回収弁２２８は開かれて排出管２１９を介してアキュムレータ２０６から冷媒がオイルタンク２２７内に流入し、ガス抜き開閉弁２９４は閉じられ、冷凍機油供給開閉弁２９９は開かれてオイルタンク２２７に予め封入されていた新冷媒用冷凍機油が▲３▼のオイル供給配管２９８を介して冷媒回路に供給されている。
【００１２】
しかし、準備運転開始時には通常オイルタンク２２７内の温度は外気温と略同じと低く、オイルタンク２２７内に流入させた冷媒が液化する場合がある。
また、室外機内の冷媒回路の低圧側には気温が低いときなどは液化した冷媒が存在する場合があり、仮に室外機内のエンジン廃熱回収器（冷媒を気化した状態でアキュムレータ２０６に流入させるためのものであり、エンジン廃熱を利用して、エンジン冷却水と、アキュムレータ２０６に流入する直前の冷媒との間で熱交換を行い冷媒の温度を上昇させる）が正常に作動していたとしてもアキュムレータ２０６内に液化した冷媒が流入し、該液化した冷媒が排出管２１９を介してオイルタンク２２７内に流入する場合がある。
そして、オイルタンク２２７内の液化した状態の冷媒が▲３▼の配管２９８を介して冷媒回路に還流され、液体状態のまま大量に圧縮機に供給されると、圧縮機の破損、性能低下の原因となる。
これは、該室外機の圧縮機は通常、気体状の冷媒を圧縮することを前提としていることから、液体が圧縮機内に供給されると、液圧縮又は湿り圧縮となるためである。
【００１３】
また、準備運転終了後、「洗浄運転」（室外機内の冷媒回路と、既設配管または新設配管と、を連通させ、該既設配管または新設配管内部の配管内残留物を新冷媒の循環により洗浄する運転）を行い、同時に、該洗浄運転時において配管内残留物の捕捉手段として機能するアキュムレータ２０６から配管内残留物をオイルタンク２２７に回収する。
図４に示す従来の室外機においては、「洗浄運転」時には、残留物回収弁２２８を開け、アキュムレータ２０６にて気体冷媒と分離された配管内残留物を▲１▼の排出管２１９を介してオイルタンク２２７内に回収し、冷凍機油供給開閉弁２９９を閉じて▲３▼の配管２９８を中途部で閉塞し、ガス抜き開閉弁２９４を開いて▲２▼のガス抜き配管２８６からオイルタンク２２７内の気体冷媒を冷媒回路に戻す。
【００１４】
しかし、室外機と接続される既設配管または新設配管内の状況によっては、オイルタンク２２７に回収すべき配管内残留物の体積がオイルタンク２２７の体積を上回る場合がある。このような場合には、オイルタンク２２７から▲２▼のガス抜き配管２８６より配管内残留物がオーバーフローし、冷媒回路に還流されて圧縮機に供給される。
従って、前述の準備運転時と同様、圧縮機の破損および性能低下の原因となる。特に、オイルタンク２２７に回収された配管内残留物は固体状物（スラッジ等）も含まれており、圧縮機の破損および性能低下に著しい影響を及ぼすおそれがある。
本発明は以上の如き状況に鑑み、配管洗浄機能を有する室外機を備える空気調和システムにおいて、準備運転時における液体冷媒、および洗浄運転時における配管内残留物が圧縮機に還流されるのを防止する空気調和システムを提供するものである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
【００１６】
即ち、請求項１においては、圧縮機と、アキュムレータと、前記圧縮機およびアキュムレータと連通されるオイルタンクとを備える空気調和システムであって、前記圧縮機とアキュムレータとを連通するアキュムレータ出口配管と、該アキュムレータ出口配管と前記オイルタンク内空間下部とを連通するオイル供給配管とを備え、オイル供給配管のオイルタンク側開口部を該オイル供給配管の内径よりも小さくしたものである。
【００１７】
請求項２においては、圧縮機と、アキュムレータと、前記圧縮機およびアキュムレータと連通されるオイルタンクとを備える空気調和システムであって、圧縮機とアキュムレータとを連通するアキュムレータ出口配管と、該アキュムレータ出口配管とオイルタンク内空間上部とを連通するガス抜き配管とを備え、該ガス抜き配管にオイルタンクからアキュムレータ出口配管への液体のオーバーフロー防止手段を備えるものである。
【００１８】
請求項３においては、圧縮機と、アキュムレータと、前記圧縮機およびアキュムレータと連通されるオイルタンクとを備える空気調和システムであって、前記オイルタンク内の液高さを検出可能に構成したものである。
【００１９】
請求項４においては、圧縮機と、アキュムレータと、前記圧縮機およびアキュムレータと連通されるオイルタンクとを備える空気調和システムであって、前記オイルタンク内の液高さを外部より視認可能に構成したものである。
【００２０】
【発明の実施の形態】
次に、発明の実施の形態を説明する。
図１は本発明の実施の一形態である空気調和システムの冷媒回路図、図２は本発明の実施の一形態である室外機のアキュムレータとオイルタンクの模式図、図３は本発明の実施の一形態である空気調和システムの制御機器類のブロック図、図４は従来のオイルタンクの模式図、図５は本発明の室外機のアキュムレータとオイルタンクの別実施例の模式図である。
【００２１】
以下では、図１を用いて本発明の空気調和システムの冷媒回路の概略構成を説明する。
なお、以下の説明では図１に示すエンジン駆動式ヒートポンプである空気調和システムを用いて説明するが、本発明は、エンジン駆動式ヒートポンプに限らず、電気エアコンやその他の形式の室外機を備える空気調和システム全般に適用可能である。
また、室内機３０・３０・・・の台数は限定されず、一台以上あればよい。
【００２２】
図１において、エンジン駆動式ヒートポンプの室外機１は、空調を必要とする建物等の外に設置されるものであり、圧縮機２、エンジン廃熱回収器４、室外熱交換器５、アキュムレータ６、リキッドレシーバ７等の装置と、四方弁８、オイルセパレータ１０やその他の弁・配管・フィルタ等により冷媒回路を形成している。
【００２３】
また、室外機１には、ラジエータ１１と、冷却水三方弁１２、サーモスタット１３、冷却水ポンプ１４、排ガス熱交換器１５、冷却水管１６が備えられ、前記エンジン３とともに、エンジン冷却水回路を構成している。
なお、エンジン廃熱回収器４は、圧縮機２の吸入側、即ち、圧縮機２に吸入される冷媒の流れにおいて、圧縮機２の上流側に設けられており、エンジン冷却水の一部がエンジン廃熱回収器４内を通過することにより、冷媒との間で熱交換を行い、冷媒の気化を促進する。
【００２４】
以下では、冷媒回路を構成する各部材について、冷房運転時の冷媒の流れに沿って説明する。
【００２５】
圧縮機２は、クラッチ（図示せず）によるエンジン３の駆動の断接により内部の回転体を駆動する構成としており、このクラッチは電磁クラッチより構成され、その断接は、図１に示す如く室外機１を運転制御するコントローラ２５により制御されるようにしている。
【００２６】
オイルセパレータ１０は圧縮機２にて圧送された高温高圧の冷媒が最初に流入する容器であり、該オイルセパレータ１０により、気体状の冷媒と、液体状の新冷媒用冷凍機油とを気液分離する。気体状の冷媒は四方弁８へ搬送され、液体状の新冷媒用冷凍機油は配管１０ａを介して圧縮機２の吸入口側へ搬送される。
オイルセパレータ１０の底部には配管１０ａの一端が接続され、他端は主アキュムレータ出口配管８４の中途部においてアキュムレータ出口配管開閉弁２９よりも下流側（圧縮機２の吸入口に近い方）に接続される。従って、オイルセパレータ１０にて冷媒と気液分離された冷凍機油は、主アキュムレータ出口配管８４に流れ、再び圧縮機２へと供給されるようになっている。
【００２７】
しかし、オイルセパレータ１０での新冷媒用冷凍機油の回収率は１００％とはならず、少量ではあるが冷媒とともに冷媒回路の下流側へ搬送されるものがある。
従って、後述する洗浄運転を継続していると、従来冷媒用の冷凍機油（洗浄運転により回収する）と、オイルセパレータ１０により回収できずに冷媒回路へ搬送された一部の新冷媒用冷凍機油とが混合した状態で捕捉手段（アキュムレータ６）に捕捉される。すなわち、洗浄運転中にオイルセパレータ１０よりも下流側の冷媒回路側へ搬送された分だけ、冷媒回路内の新冷媒用冷凍機油は減少する。よって、オイルタンク２７から新冷媒用の冷凍機油を冷媒回路に補充する必要があるのである。
また、準備運転開始時には、圧縮機２内にある程度冷凍機油が封入されており、準備運転開始直後は圧縮機２の圧送口より冷凍機油が冷媒回路側へ流出するが、圧縮機２の吸入口側にすぐには冷凍機油が戻ってこないので、後述するオイルタンク２７より冷凍機油を補充することが圧縮機２内部の潤滑の観点から見て有効である。
【００２８】
続いて、四方弁８を通過した冷媒は冷房運転の場合、室外熱交換器５、第一膨張弁２１を経てリキッドレシーバ７に流入する。リキッドレシーバ７は室外熱交換器５および第一膨張弁２１を通過する過程で一部気体のまま送られ、また、冷媒量も変化するので、一時的に貯留して液が常に残留するようにして液化した冷媒を安定して膨張弁３２へ送るためのものである。
【００２９】
また、前記室外熱交換器５とリキッドレシーバ７とを接続する配管の中途部には、第一膨張弁２１が設けられている。これは暖房時に冷媒を減圧させるためのものである。
一方、前記エンジン廃熱回収器４と、リキッドレシーバ７とを合流点４５を介して通じさせる冷媒バイパス管８２の中途部には、第二膨張弁２２が設けられている。
【００３０】
リキッドレシーバ７を通過した液体状の冷媒は、第二開閉弁１８を経て既設配管（又は新設配管）２０内に流入し、室内機３０・３０・・・内の膨張弁３２で減圧され熱交換器３１で気化されて第一開閉弁１７まで戻ってくる。室内機３０・３０・・・は、空調を必要とする建物内等に設置されるものであり、それぞれ室内熱交換器３１、室内機ファン３０ｆ、室内熱交換器用膨張弁３２等を備え、既設配管（又は新設配管）２０に対して並列で接続される。そして、図１に示す如く、室内機３０・３０・・・は既設配管（又は新設配管）２０の一端と室外機１との間に第一開閉弁１７および第二開閉弁１８を介装しつつ接続し、既設配管（または新設配管）２０の他端と室内機３０・３０・・・の配管とを接続することにより冷媒回路を形成し、該冷媒回路に新冷媒を循環させるとともに、後述するコントローラ２５により四方弁８その他の制御を行うことで、循環回路内の冷媒の流路を変更し、暖房運転や冷房運転、洗浄運転などを行う構成としている。尚、図１においては、二機の室内機３０・３０を設置した構成としているが、台数については、特に限定されるものではない。
【００３１】
第一開閉弁１７まで戻って来た冷媒は、四方弁８を経てエンジン廃熱回収器４内を通過後、アキュムレータ６内に流入する。
【００３２】
以下では本実施例のアキュムレータ６の詳細構成について説明する。
本実施例のアキュムレータ６は、通常の冷房運転および暖房運転時において室内機３０・３０・・を経て戻ってきた冷媒を気液分離して、液化した状態の冷媒が圧縮機２の吸入口に供給されることにより発生する圧縮機２の破損や性能低下を防止するという本来の機能と、洗浄運転時に配管内残留物を気体状の冷媒と気液分離して捕捉する捕捉手段としての機能を兼ねている。
図１および図２に示す如く、アキュムレータ６は、容器４０に、該容器４０内部と連通する複数の配管が挿入された構成になっている。
アキュムレータ６に連通接続されている配管は、主に第一吸入管８７、第二吸入管８８、主アキュムレータ出口配管８４（アキュムレータ６側端部にＵ字管８３が接続されている）、副アキュムレータ出口配管８５、および排出管１９である。
【００３３】
第一吸入管８７はその一端が四方弁８に接続され、エンジン廃熱回収器４を経て他端が容器４０内の上部空間と連通しており、冷媒回路内を循環している冷媒をアキュムレータ６に搬送するための配管である。
【００３４】
第二吸入管８８は、その一端が接続点５０にて第一開閉弁１７と四方弁８とを接続する配管５１の中途部に連通され、他端は容器４０内の上部空間に連通されている。また、第二吸入管８８の中途部には開閉弁４９が設けられている。
【００３５】
主アキュムレータ出口配管８４は、アキュムレータ６と圧縮機２とを連通する配管であり、通常運転（冷房・暖房運転）時は液体状の冷媒を吸入せず、気体状の冷媒のみを圧縮機２側へ搬送し、かつ、アキュムレータ６底部に滞留した新冷媒用の冷凍機油（オイルセパレータ１０により回収しきれずにアキュムレータ６まで搬送されたもの）を少量ずつ圧縮機２側へ戻すために、アキュムレータ６側端部はＵ字管８３と接続されている。
【００３６】
Ｕ字管８３は略Ｕ字型に曲げられた配管であり、その一端は容器４０内の上部空間にて冷媒吸入口４３を開口している。またＵ字管８３の他端は、容器４０上面を貫通して容器４０外に延出され、主アキュムレータ出口配管８４の一端と接続される。こうして前記容器４０内の上部空間と主アキュムレータ出口配管８４とが連通される。
また、Ｕ字管８３の底部壁面には油吸入孔２４が穿設されており、通常運転時（暖房運転または冷房運転時など）にはアキュムレータ６の底部に滞留した新冷媒用の冷凍機油を圧縮機２の吸入側に搬送可能に構成される。
【００３７】
副アキュムレータ出口配管８５もまた、圧縮機２の吸入側とアキュムレータ６とを連通するための配管であり、副アキュムレータ出口配管８５の一端は、容器４０上面を貫通して容器４０内に挿入され、容器４０内の上部空間にて冷媒吸入口４４を開口している。副アキュムレータ出口配管８５の他端は接続点９５にて主アキュムレータ出口配管８４と連通接続される。そして、接続点９５とＵ字管８３との間において、主アキュムレータ出口配管８４の中途部にはアキュムレータ出口配管開閉弁２９が設けられている。
【００３８】
このようにアキュムレータ６と圧縮機２との間で冷媒を搬送するアキュムレータ出口配管が二本（主アキュムレータ出口配管８４と副アキュムレータ出口配管８５）配設される理由は、前述の如く、アキュムレータ６が通常運転時と、洗浄運転時で機能が異なることと密接な関係がある。
すなわち、通常運転時にはアキュムレータ出口配管開閉弁２９が開けられて、該アキュムレータ６にて冷媒は気液分離される。そして、主に主アキュムレータ出口配管８４より気体冷媒のみが圧縮機２側へ戻される。さらに、アキュムレータ６底部に滞留する少量の新冷媒用の冷凍機油が少しずつ圧縮機２側へ回収される。Ｕ字管８３の形状は、以上の如く、気体状の冷媒と、少量の新冷媒用の冷凍機油とを選択的に圧縮機２側へ回収するためのものである。
このとき、配管の主アキュムレータ出口配管８４の直径が副アキュムレータ出口配管８５の直径よりも大きいことから、気体冷媒の大部分は主アキュムレータ出口配管８４を通過して圧縮機２に戻される。
一方、洗浄運転時にはアキュムレータ出口配管開閉弁２９が閉じられて、アキュムレータ６には、配管内残留物（新設・既設配管内の異物の総称）からなる液体成分が捕捉される。そして、気体冷媒のみが副アキュムレータ出口配管８５から圧縮機２に搬送され、配管内残留物はアキュムレータ６内に確実に捕捉される。
【００３９】
次に、オイルタンク２７の詳細構成について説明する。
図１および図２に示す如く、オイルタンク２７は、略円柱形状の容器に、該容器内部と連通する複数の配管が挿入された構成になっている。
オイルタンク２７は、準備運転時に新冷媒用の冷凍機油を冷媒回路に供給する供給タンクとしての機能と、準備運転後の洗浄運転時に、配管内残留物（従来冷媒用の冷凍機油や、配管材料の酸化膜その他、既設・新設配管内の異物）を回収する回収容器としての機能とを兼ねるものである。
【００４０】
オイルタンク２７に連通接続されている配管は、主に排出管１９、ガス抜き配管８６、オイル供給配管９８である。
【００４１】
排出管１９は、その一端１９ａがアキュムレータ６の容器４０底面にて該容器４０内と連通し、他端１９ｂがオイルタンク２７内の上部空間と連通している。
また、排出管１９の中途部には回収弁２８が設けられている。
【００４２】
ガス抜き配管８６はその一端が接続点９６にて副アキュムレータ出口配管８５の中途部に連通され、他端はオイルタンク２７内の上部空間に連通されている。また、ガス抜き配管８６の中途部にはガス抜き弁９４が設けられている。さらに、ガス抜き配管８６にはフロート弁６９が設けられている。
【００４３】
フロート弁６９はオイルタンク２７内に滞留する液体の量が少ないときは開いており、気体（状の冷媒）が通過可能である。一方、オイルタンク２７内に滞留する液体の量が多くなり、フロート弁６９内部のフロートに該液体による浮力が作用すると、フロート弁６９は閉じて液体、気体とも通過不能となる。
【００４４】
オイル供給配管９８は、その一端が接続点９７にて副アキュムレータ出口配管８５の中途部に連通され、他端はオイルタンク２７底部よりオイルタンク２７内に貫挿されている。オイル供給配管９８のオイルタンク２７側の端部９８ａは閉塞されており、オイル供給配管９８のオイルタンク２７内に貫挿されている部分の管壁には、開口部９８ｂが穿設されている。該開口部９８ｂの大きさはオイル供給配管９８の内径よりも小さくなるように構成される。
また、オイル供給配管９８の中途部にはオイル供給弁９９が設けられている。
【００４５】
そして、副アキュムレータ出口配管８５とオイル供給配管９８との接続点９７は、副アキュムレータ出口配管８５とガス抜き配管８６との接続点９６よりも副アキュムレータ出口配管８５上において下流側（圧縮機２の吸入口に近い側）に設けられる。
また、副アキュムレータ出口配管８５中途部において、前記接続点９７と接続点９６とに挟まれる部位には、絞り部６８が設けられ、接続点９７と接続点９６との間に生じる差圧を大きくしている。
【００４６】
また、オイルタンク２７の底面には外部排出弁８９が設けられている。
【００４７】
以上の如くオイルタンク２７を構成することは、以下の如き利点を有する。
すなわち、アキュムレータ６内空間の気体冷媒の圧力をＰ０、接続点９６での気体冷媒の圧力をＰ１、接続点９７での気体冷媒の圧力をＰ２とすると、圧縮機２が作動しているときには、Ｐ０＞Ｐ１＞Ｐ２が成立している。従って、回収弁２８、ガス抜き弁９４、およびオイル供給弁９９の開閉の組み合わせにより、種々の圧送経路を構成することが可能である。
【００４８】
具体的には、▲１▼回収弁２８を「開」、ガス抜き弁９４を「閉」、オイル供給弁９９を「開」とする「オイル高速供給モード」や、▲２▼回収弁２８を「閉」、ガス抜き弁９４を「開」、オイル供給弁９９を「開」とする「オイル低速供給モード」や、▲３▼回収弁２８を「開」、ガス抜き弁９４を「開」、オイル供給弁９９を「閉」とする「配管内残留物回収モード」の三つの配管経路を形成することが可能である。
【００４９】
続いて、以上の如き構成のアキュムレータ６、オイルタンク２７、およびこれらと室外機１を構成する他の部材とを接続する冷媒回路を用いた「準備運転方法」と、該準備運転時に行われる冷媒回路への新冷媒用の「冷凍機油供給方法」と、「洗浄運転方法」と、該洗浄運転時に行われる「配管内残留物の回収方法」について、図１および図２を用いて説明する。
【００５０】
図１および図２に示す本実施例の空気調和システムの場合、既設配管（または新設配管）２０に第一開閉弁１７および第二開閉弁１８を介して接続されたとき、圧縮機２の潤滑を行う新冷媒用の冷凍機油の補充分は、オイルタンク２７内に予め封入されている。
【００５１】
以下では、「準備運転方法」の一実施例について説明する。
既設配管または新設配管に室外機１、室内機３０・３０・・・を接続後、まず行うのが「準備運転」である。
「準備運転」は、既設配管（または新設配管）２０に冷媒を循環させずに、室外機１の内部だけで冷媒を循環させて、アキュムレータ６やエンジン廃熱回収器４、オイルタンク２７等を通常運転時と略同じ温度まで昇温し、以後の洗浄運転等を効率よく行うために実施される。
【００５２】
本実施例の場合は、圧縮機２へのエンジン３の駆動力の伝達・遮断を行うクラッチを「切」の状態にして、エンジン３を駆動させるとともに、エンジン３の冷却水を、エンジン廃熱回収器４の温度が「所定の温度」となるまでエンジン廃熱回収器４に循環させる。この「所定の温度」とは、エンジン廃熱回収器４内を貫通する冷媒回路を冷媒が通過したときに、冷媒が気化するのに十分な温度を指す。
【００５３】
次に、四方弁８を冷房側に切り替え、第一膨張弁２１および第二膨張弁２２を開け、第一開閉弁１７および第二開閉弁１８を閉じる。そして、前記クラッチを「入」の状態にして、圧縮機２を駆動し、冷媒回路内に冷媒を循環させる。
冷媒は、圧縮機２、オイルセパレータ１０、四方弁８、室外熱交換器５、第一膨張弁２１、リキッドレシーバ７、第二膨張弁２２、冷媒バイパス配管８２、合流点４５、エンジン廃熱回収器４、第一吸入管８７を経てアキュムレータ６内に流入する。そして、アキュムレータ６から副アキュムレータ出口配管８５を経て圧縮機２に気体状の冷媒が戻される（このとき、主アキュムレータ出口配管８４の中途部に設けられたアキュムレータ出口配管開閉弁２９は閉じられている）。
【００５４】
なお、準備運転における室外機１内の冷媒流路は、四方弁８から冷房側に冷媒を流す構成としたが、例えば四方弁８から暖房側に冷媒を流し、開閉弁４９を開け、第二吸入管８８からアキュムレータ６に冷媒を流入させても良く、本実施例に限定されない。
【００５５】
続いて、「冷凍機油供給方法」について説明する。
図１および図２に示す本実施例においては、冷凍機油の冷媒回路への供給は準備運転と並行して行われる。
アキュムレータ６から圧縮機２の吸入口までの冷媒回路は、主アキュムレータ出口配管８４の中途部に設けられたアキュムレータ出口配管開閉弁２９が閉じられた状態で、回収弁２８を「開」、ガス抜き弁９４を「閉」、オイル供給弁９９を「開」とする「オイル高速供給モード」の状態となっている。
従って、アキュムレータ６に流入した気体状の冷媒の大部分は、副アキュムレータ出口配管８５、接続点９５以降（冷媒回路下流側）の主アキュムレータ出口配管８４を経て圧縮機２の吸入口に戻る。一方、アキュムレータ６に流入した気体状の冷媒の一部は排出管１９を経てオイルタンク２７の上部に流入する。そして、オイルタンク２７内に封入されていた新冷媒用の冷凍機油は、オイル供給配管９８を経て冷媒回路に供給される。
【００５６】
また、準備運転時のアキュムレータ６から圧縮機２の吸入口までの冷媒回路は、前記「オイル高速供給モード」だけではなく、主アキュムレータ出口配管８４の中途部に設けられたアキュムレータ出口配管開閉弁２９が閉じられた状態で、回収弁２８を「閉」、ガス抜き弁９４を「開」、オイル供給弁９９を「開」とする「オイル低速供給モード」の状態としてもよい。
このとき、アキュムレータ６に流入した気体状の冷媒は、副アキュムレータ出口配管８５、接続点９５以降（冷媒回路下流側）の主アキュムレータ出口配管８４を経て圧縮機２の吸入口に戻る。
また、副アキュムレータ出口配管８５内を通過する気体状の冷媒の一部は、接続点９６よりガス抜き配管８６を経てオイルタンク２７の上部に流入し、オイルタンク２７内に封入されていた新冷媒用の冷凍機油は、オイル供給配管９８を経て冷媒回路に供給される。
【００５７】
このように、本実施例の空気調和システムにおいては、オイルタンク２７から冷媒回路への冷凍機油の供給速度を二種類に切り替えることが可能であり、装置の容量や使用環境（室外温度）等の変化に応じて適当な冷凍機油の供給速度を選択することが可能である。
従って、アキュムレータ６に流入した気体状の冷媒の大部分は、副アキュムレータ出口配管８５、接続点９５以降（冷媒回路下流側）の主アキュムレータ出口配管８４を経て圧縮機２の吸入口に戻る。一方、アキュムレータ６に流入した気体状の冷媒の一部は排出管１９を経てオイルタンク２７の上部に流入する。そして、オイルタンク２７内に封入されていた新冷媒用の冷凍機油は、オイル供給配管９８を経て冷媒回路に供給される。
【００５８】
「高速供給モード」は、アキュムレータ６内の圧力Ｐ０と接続点９７の圧力Ｐ２との差圧（Ｐ０−Ｐ２）でオイルタンク２７内の冷凍機油を冷媒回路に供給する。従って、接続点９６の圧力Ｐ１と接続点９７の圧力Ｐ２との差圧（Ｐ１−Ｐ２）でオイルタンク２７内の冷凍機油を冷媒回路に供給する「低速供給モード」と比較して、冷凍機油を短時間で圧縮機２に供給することが可能であり、準備運転の時間短縮（ひいては施工時間の短縮）という観点から見て優れている。
しかし、排出管１９のアキュムレータ側端部１９ａはアキュムレータ６底部で開口していることから、準備運転中にアキュムレータ６内に大量の液体冷媒が流入した場合、該液体冷媒が優先的にオイルタンク２７内に搬送されてしまう。
特に冬場など気温が低いときには、施工時に冷媒回路の下流側（低圧側）に液化した冷媒が存在する場合があり、エンジン廃熱回収器４が通常運転時において該エンジン廃熱回収器４を通過する冷媒を気化するに十分な温度まで昇温されていても、液体状の冷媒がアキュムレータ６内に流入する可能性がある。
【００５９】
図４に示す従来のオイルタンク２２７の場合、図２に示す本発明のオイルタンク６とは異なり、オイル供給配管２９８のオイルタンク２２７内側の端部２９８ａはオイルタンク２２７内上部空間で開口しており、オイルタンク２２７内下部の管壁に開口部２９８ｂが穿設されていた。
従って、オイルタンク２２７内に大量に液体冷媒が流入して、端部２９８ａよりも該液体状の冷媒の液面が上になると、該端部２９８ａより大量に液体状冷媒が圧縮機２に供給され、液圧縮又は湿り圧縮による圧縮機２の破損および性能低下の要因となる可能性があった。
【００６０】
一方、図２に示す本発明のオイルタンク６の場合、オイル供給配管９８のオイルタンク２７内側の端部９８ａは閉塞されており、オイルタンク２７内下部の管壁に、オイル供給配管９８の内径よりも小さい開口部９８ｂが穿設されている。このように構成することにより、準備運転時にオイルタンク６に大量に液体状の冷媒が流入しても、オイル供給配管９８の内径よりも小さい開口部９８ｂからのみ冷媒回路側へ液体状の冷媒が供給されるので、圧縮機２への液体状冷媒の流入速度（単位時間当たりの供給量）が小さく、圧縮機２の破損および性能低下を防止することが可能である。
【００６１】
続いて、「洗浄運転方法」および「配管内残留物の回収方法」について説明する。
準備運転後、次に行われるのが「洗浄運転」である。洗浄運転は、新冷媒（および新冷媒内に少量混入した新冷媒用の冷凍機油との混合物）を既設配管（または新設配管）２０内に循環させ、配管内残留物を洗い流し、捕捉手段であるアキュムレータ６に一時捕捉するものである。
このとき、「配管内残留物回収」も並行して行われる。すなわち、準備運転開始前には新冷媒用の冷凍機油が封入され、準備運転時に冷媒回路に該冷凍機油を供給するオイルタンク２７を、今度は配管内残留物を回収する回収容器として利用するものである。
【００６２】
以下では、洗浄運転の一実施例を示す。
準備運転から引き続き圧縮機２へのエンジン３の駆動力の伝達・遮断を行うクラッチを「入」の状態として、エンジン３を駆動させておく。そして、四方弁８は冷房側のままとし、第一膨張弁２１および第二膨張弁２２は開いた状態としておく。そして、第一開閉弁１７および第二開閉弁１８を開く。
【００６３】
冷媒は、圧縮機２、オイルセパレータ１０、四方弁８、室外熱交換器５、第一膨張弁２１、リキッドレシーバ７、第二開閉弁１８を経て既設配管（または新設配管）２０に流入し、該既設配管（または新設配管）２０および室内機３０・３０・・・内部配管に付着・残留した配管内残留物を冷媒回路の下流側へと押し流す。
【００６４】
冷媒および配管内残留物が混合したものは、第一開閉弁１７、接続点５０、四方弁８を経てエンジン廃熱回収器４内で冷媒の気化が促進され、第一吸入管８７よりアキュムレータ６内に流入する。そして、該アキュムレータ６にて気体状の冷媒と、配管内残留物とが気液分離され、冷媒は副アキュムレータ出口配管８５を経て圧縮機２に戻され、配管内残留物はアキュムレータ６の底部に確実に捕捉される。
【００６５】
続いて「配管内残留物回収」をおこなうためのアキュムレータ６から圧縮機２までの冷媒経路の構成について説明する。
アキュムレータ６から圧縮機２の吸入口までの冷媒回路は、主アキュムレータ出口配管８４の中途部に設けられたアキュムレータ出口配管開閉弁２９が閉じられた状態で、回収弁２８を「開」、ガス抜き弁９４を「開」、オイル供給弁９９を「閉」とする「配管内残留物回収モード」の状態となっている。
【００６６】
従って、アキュムレータ６に流入した冷媒は、副アキュムレータ出口配管８５、接続点９５以降（冷媒回路下流側）の主アキュムレータ出口配管８４を経て圧縮機２の吸入口に戻る。
【００６７】
一方、アキュムレータ６底部に捕捉された配管内残留物は、アキュムレータ６に流入した気体状の冷媒の圧力（Ｐ０）と、接続点９６での冷媒の圧力（Ｐ１）との差圧（Ｐ０−Ｐ１）により、排出管１９を経てオイルタンク２７に回収される。そして、オイルタンク２７内にあった冷媒は、ガス抜き配管８６を経て副アキュムレータ出口配管８５に戻される。
【００６８】
このとき、既設配管（または新設配管）２０や室内機３０・３０・・・は、既設配管の長さ、使用環境、室内機３０の台数などがそれぞれ異なることから、洗浄運転により除去される配管内残留物の発生量もそれぞれ異なる。よって、場合によっては、オイルタンク２７の容量を超える配管内残留物が発生することも考えられる。
【００６９】
図４に示す従来のオイルタンク２２７の場合、オイルタンク２２７内が配管内残留物で満たされ、さらに配管内残留物の流入が続くと、ガス抜き配管２８６より配管内残留物がオーバーフローして副吐出管２８５に流入し、圧縮機に配管内残留物が吸入されてしまい、圧縮機の破損・性能低下の原因となる可能性があった。
【００７０】
そこで、図１および図２に示す本実施例では、ガス抜き配管８６にオーバーフロー防止手段であるフロート弁６９が設けられている。フロート弁６９はオイルタンク２７内に滞留する液体の量が少ないときは開いており、気体（状の冷媒）が通過可能である。
一方、オイルタンク２７内の配管内残留物の量が多くなり、フロート弁６９内部のフロートに該配管内残留物による浮力が作用すると、フロート弁６９は閉じる。
従って、オイルタンク２７が配管内残留物で満たされたときも、圧縮機２へ配管内残留物が流入することがなく、圧縮機２の破損・性能低下を防止することが可能である。
なお、オイルタンク２７の容量を超える配管内残留物がアキュムレータ６に捕捉された場合は、外部排出弁８９を開けて配管内残留物の一部（または全部）を冷媒回路の系外に排出し、アキュムレータ６底部に配管内残留物が残留しないようにする必要がある。
【００７１】
以上の準備運転、冷凍機油供給、洗浄運転、オイルタンク２７への残留物の回収等は、図１および図３に示すコントローラ２５により各開閉弁の開閉等が制御される。
【００７２】
なお、準備運転時および洗浄運転時において、オイルタンク２７から液体状の冷媒や配管内残留物がオーバーフローして、圧縮機を破損・性能低下させるのを防止する方法としては、図２に示すオイルタンク２７の構成の他にも種々の構成が考えられる。
【００７３】
例えば、図５に示す如く、オイルタンク２７に覗き窓２７ａを設けてオイルタンク２７内部の状況を視認可能とし、オイルタンク２７内の液体状の冷媒や配管内残留物の量を見て作業者が手動で適宜運転を停止したり、オイル供給弁９９やガス抜き弁９４を閉じてもよい。
あるいは図５に示す如く、オイルタンク２７内の液面高さを検出する手段であるフロートスイッチ７０を設け、液面の高さが所定の高さとなったときにオイル供給弁９９やガス抜き弁９４を自動的に閉じる構成としても同様の効果が得られる。
このようにオイルタンク２７を構成することにより、準備運転時のオイルタンク２７からの液体状冷媒のオーバーフロー、および洗浄運転時のオイルタンク２７からの配管内残留物のオーバーフローを防止することが可能であり、圧縮機の破損・性能低下を防止することが可能である。
なお、オイルタンク２７内の液面高さを検出する手段としては、図５に示すフロートスイッチ７０の他に、液面センサ、透過式の光センサなどを用いても良い。
【００７４】
図３は、本実施例の空気調和システムの実施例である室外機１の運転を制御する制御装置と、作動装置類の構成を示すものである。
制御装置であるコントローラ２５は、電磁弁などからなる第一膨張弁２１、第二膨張弁２２、回収弁２８、アキュムレータ出口配管開閉弁２９、ガス抜き弁９４、オイル供給弁９９、室内熱交換器用膨張弁３２、冷却水三方弁１２と接続され、これらの弁の開閉制御を行い、更には、冷却水ポンプ１４のＯＮ・ＯＦＦ、エンジン３の回転数の制御、前記四方弁８の流路切換や、前記エンジン３と圧縮機２との間の駆動力の伝達・遮断を行うクラッチの制御などを行う構成としている。
【００７５】
以上の如く、準備運転、洗浄運転を行った後に、通常運転（暖房・冷房運転）を行う。
【００７６】
以上の如く構成した本発明の実施の一形態である空気調和システムにおいて行う暖房運転について説明する。
図１に示す如く、圧縮機２により圧縮された冷媒は、高温高圧過熱蒸気の状態として、オイルセパレータ１０および暖房方向に切換えられた四方弁８を経由して、第一開閉弁１７より既設配管（または新設配管）２０内を通って室内熱交換器３１・３１へ送出される。室内熱交換器３１・３１においては、高温高圧過熱蒸気状態の冷媒から室内空気に熱が放出され冷媒は凝縮されて気体から液体に変化する。この熱放出により室内の暖房が行われる。
【００７７】
冷媒は、第二開閉弁１８を通過して室外機１内へ戻り、リキッドレシーバ７を経由した後、第一膨張弁２１・２１にて急激に膨張して、外気温よりも低温となり、室外熱交換器５を通過する間に、外気より熱を得て冷媒は液体から気体に変化する。
そして、冷媒は、四方弁８を経由し、エンジン廃熱回収器４にてエンジン３の冷却水から熱を得てさらに高温となり、ガス冷媒となってアキュムレータ６に流入し、圧縮機２に吸入される。
上述の如く冷媒回路内に冷媒を循環させることにより、暖房運転を行う。
【００７８】
続いて、本発明の実施の一形態である空気調和システムにおいて行う冷房運転について説明する。
図１に示す如く、圧縮機２により圧縮された冷媒は、高温高圧過飽和蒸気の冷媒となり、オイルセパレータ１０、冷房方向に切換えられた四方弁８を経由して室外熱交換器５に圧送される。このとき、室外熱交換器５を構成するフィンの表面には、室外ファン５ｆにより外気が強制的に吹きつけられており、冷媒は室外熱交換器５のフィンを通過する間に、外気に熱を放出して温度が低下し、冷媒は気体から液体に変化する。
【００７９】
室外熱交換器５にて外気に熱を放出した冷媒は、凝縮されて液体となりリキッドレシーバ７にて気液分離された後、第二開閉弁１８に接続された既設配管（または新設配管）２０内を通って、室内機３０・３０・・・へ送られる。
それぞれの室内機３０・３０においては、室内熱交換器用膨張弁３２にて減圧することにより冷媒が蒸発し易い状態となる。そして、室内熱交換器３１内を通過する間に、室内機ファン３０ｆ・３０ｆにより室内熱交換器３１・３１のフィンの表面に吹き付けられる室内空気から蒸発熱を吸収して冷媒は液体から気体に変化し、このとき蒸発熱により室内空気は冷媒に熱を奪われ、冷風として室内に送風されることにより室内の冷房を行う。
その後、室内熱交換器３１・３１にて室内空気から熱を吸収した冷媒が、既設配管（または新設配管）２０、第一開閉弁１７を経て四方弁８を経由し、エンジン廃熱回収器４にてエンジン３の冷却水から熱を得てさらに高温となり、ガス冷媒となってアキュムレータ６に流入し、圧縮機２に吸入される。
上述の如く冷媒回路内に冷媒を循環させることにより、冷房運転を行う。
その後、室内熱交換器３１・３１にて室内空気から熱を吸収した冷媒が、既設配管（または新設配管）２０、第一開閉弁１７を経て四方弁８を経由し、エンジン廃熱回収器４にてエンジン３の冷却水から熱を得てさらに高温となり、ガス冷媒となってアキュムレータ６に流入し、圧縮機２に吸入される。
上述の如く冷媒回路内に冷媒を循環させることにより、冷房運転を行う。
【００８０】
【発明の効果】
本発明は、以上のように構成したので、以下に示すような効果を奏する。
【００８１】
即ち、請求項１に示す如く、圧縮機と、アキュムレータと、前記圧縮機およびアキュムレータと連通されるオイルタンクとを備える空気調和システムであって、前記圧縮機とアキュムレータとを連通するアキュムレータ出口配管と、該アキュムレータ出口配管と前記オイルタンク内空間下部とを連通するオイル供給配管とを備え、オイル供給配管のオイルタンク側開口部を該オイル供給配管の内径よりも小さくしたので、準備運転時に仮にオイルタンクに大量に液体状の冷媒が流入しても、圧縮機への液体状冷媒の流入速度（単位時間当たりの供給量）が小さく、圧縮機の破損および性能低下を防止することが可能である。
【００８２】
請求項２に示す如く、圧縮機と、アキュムレータと、前記圧縮機およびアキュムレータと連通されるオイルタンクとを備える空気調和システムであって、圧縮機とアキュムレータとを連通するアキュムレータ出口配管と、該アキュムレータ出口配管とオイルタンク内空間上部とを連通するガス抜き配管とを備え、該ガス抜き配管にオイルタンクからアキュムレータ出口配管への液体のオーバーフロー防止手段を備えるので、洗浄運転時にオイルタンクが配管内残留物で満たされたときも、圧縮機へ配管内残留物が流入することがなく、圧縮機の破損・性能低下を防止することが可能である。
【００８３】
請求項３に示す如く、圧縮機と、アキュムレータと、前記圧縮機およびアキュムレータと連通されるオイルタンクとを備える空気調和システムであって、前記オイルタンク内の液高さを検出可能に構成したので、準備運転時のオイルタンクからの液体状冷媒のオーバーフロー、および洗浄運転時のオイルタンクからの配管内残留物のオーバーフローを防止することが可能であり、液体が圧縮機に流入することにより発生する圧縮機の破損・性能低下を防止することが可能である。
【００８４】
請求項４に示す如く、圧縮機と、アキュムレータと、前記圧縮機およびアキュムレータと連通されるオイルタンクとを備える空気調和システムであって、
前記オイルタンク内の液高さを外部より視認可能に構成したので、準備運転時のオイルタンクからの液体状冷媒のオーバーフロー、および洗浄運転時のオイルタンクからの配管内残留物のオーバーフローを防止することが可能であり、液体が圧縮機に流入することにより発生する圧縮機の破損・性能低下を防止することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態である空気調和システムの冷媒回路図。
【図２】本発明の実施の一形態である室外機のアキュムレータとオイルタンクの模式図。
【図３】本発明の実施の一形態である空気調和システムの制御機器類のブロック図。
【図４】従来のオイルタンクの模式図。
【図５】本発明の室外機のアキュムレータとオイルタンクの別実施例の模式図。
【符号の説明】
１  室外機
２  圧縮機
６  アキュムレータ
１９  排出管
２７  オイルタンク
２７ａ  覗き窓
２８  回収弁
６９  フロート弁
７０  フロートスイッチ
８４  主アキュムレータ出口配管
８５  副アキュムレータ出口配管
８６  ガス抜き配管
９４  ガス抜き弁
９８  オイル供給配管
９９  オイル供給弁
【図１】
2004219016.tif 000003
【図２】
2004219016.tif 000004
【図３】
2004219016.tif 000005
【図４】
2004219016.tif 000006
【図５】
2004219016.tif 000007