(57)【要約】【課題】ヒートポンプシステムにおいて、低いコストで停止しているコンプレッサに潤滑油や冷媒液が寝込むことを防ぐための構造。【解決手段】ヒートポンプシステムは、複数のコンプレッサ１２Ａ，１２Ｂにより圧縮された冷媒が複数の熱交換器を有する循環管路に供給されて作動され、複数のコンプレッサは運転条件により一部のものだけが作動される。各コンプレッサとその後側となる循環管路に設けたオイルセパレータ１３の間となる循環管路の一部は、各コンプレッサの下方に配置された吐出側容積部３０と、各コンプレッサの吐出ポート１２ｂを別々に吐出側容積部に連通する吐出枝管３１Ａ，３１Ｂと、吐出側容積部をオイルセパレータに連通する吐出管路３２により構成されている。各コンプレッサとその前側となる循環管路に設けられたアキュムレータ１７の間となる循環管路の一部も同様に構成されている。【選択図】　　図１
2004093027.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のコンプレッサを備えてなり、このコンプレッサにより圧縮された冷媒が複数の熱交換器を有する循環管路に供給されて作動され、複数の前記コンプレッサは運転条件により一部のものだけが作動されるように切り換えて使用されるヒートポンプシステムにおいて、前記各コンプレッサとその後側となる前記循環管路に設けられて同コンプレッサから排出された潤滑油を分離回収するオイルセパレータとの間となる前記循環管路の一部を、前記各コンプレッサの下方に配置された吐出側容積部と、前記各コンプレッサの各吐出ポートをそれぞれ別々に前記吐出側容積部に連通する吐出枝管と、前記吐出側容積部を前記オイルセパレータに連通する吐出管路により構成したことを特徴とするヒートポンプシステム。
【請求項２】
請求項１に記載のヒートポンプシステムにおいて、前記各吐出枝管は、前記各コンプレッサの上部に設けられた前記吐出ポートから上方に延びる立上り部と、この立上り部の上端から折曲されて斜め下方に延びて前記吐出側容積部に接続される斜降部からなることを特徴とするヒートポンプシステム。
【請求項３】
複数のコンプレッサを備えてなり、このコンプレッサにより圧縮された冷媒が複数の熱交換器を有する循環管路に供給されて作動され、複数の前記コンプレッサは運転条件により一部のものだけが作動されるように切り換えて使用されるヒートポンプシステムにおいて、前記各コンプレッサとその前側となる前記循環管路に設けられて冷媒ガスから冷媒液を分離するアキュムレータとの間となる前記循環管路の一部を、前記各コンプレッサの下方に配置された吸入側容積部と、前記各コンプレッサの各吸入ポートをそれぞれ別々に前記吸入側容積部に連通する吸入枝管と、前記吸入側容積部を前記アキュムレータに連通する吸入管路により構成したことを特徴とするヒートポンプシステム。
【請求項４】
請求項３に記載のヒートポンプシステムにおいて、前記吸入側容積部は細長い筒状として前記各吸入枝管は前記各吸入ポートを前記吸入側容積部の両端部に連通し、前記吸入管路は前記吸入側容積部の中央部を前記アキュムレータに連通したことを特徴とするヒートポンプシステム。
【請求項５】
請求項３または請求項４に記載のヒートポンプシステムにおいて、前記各吸入枝管は、前記各コンプレッサの上部に設けられた前記吸入ポートから上方に延びる立上り部と、この立上り部の上端から折曲されて斜め下方に延びて前記吸入側容積部に接続される斜降部からなることを特徴とするヒートポンプシステム
【請求項６】
複数のコンプレッサを備えてなり、このコンプレッサにより圧縮された冷媒が複数の熱交換器を有する循環管路に供給されて作動され、複数の前記コンプレッサは運転条件により一部のものだけが作動されるように切り換えて使用されるヒートポンプシステムにおいて、
前記各コンプレッサとその後側となる前記循環管路に設けられて同コンプレッサから排出された潤滑油を分離回収するオイルセパレータとの間となる前記循環管路の一部を、前記各コンプレッサの下方に配置された吐出側容積部と、前記各コンプレッサの各吐出ポートをそれぞれ別々に前記吐出側容積部に連通する吐出枝管と、前記吐出側容積部を前記オイルセパレータに連通する吐出管路により構成し、
前記各コンプレッサとその前側となる前記循環管路に設けられて冷媒ガスから冷媒液を分離するアキュムレータとの間となる前記循環管路の一部を、前記各コンプレッサの下方に配置された吸入側容積部と、前記各コンプレッサの各吸入ポートをそれぞれ別々に前記吸入側容積部に連通する吸入枝管と、前記吸入側容積部を前記アキュムレータに連通する吸入管路により構成したことを特徴とするヒートポンプシステム。
【請求項７】
請求項６に記載のヒートポンプシステムにおいて、
前記各吐出枝管は、前記各コンプレッサの上部に設けられた前記吐出ポートから上方に延びる立上り部と、この立上り部の上端から折曲されて斜め下方に延びて前記吐出側容積部に接続される斜降部からなり、
前記各吸入枝管は、前記各コンプレッサの上部に設けられた前記吸入ポートから上方に延びる立上り部と、この立上り部の上端から折曲されて斜め下方に延びて前記吸入側容積部に接続される斜降部からなることを特徴とするヒートポンプシステム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数のコンプレッサにより圧縮された冷媒が複数の熱交換器を有する循環管路に供給されて作動され、この複数のコンプレッサは運転条件により一部のものだけが作動されるように切り換えて使用されるようにしたヒートポンプシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種のヒートポンプシステムとしては、例えば特開平１１−０９４３７２号や特開平１１−１０１５１２号などに開示されたものがある。このヒートポンプシステムでは、図３に示すように、２つのコンプレッサ１２Ａ，１２Ｂがクラッチ機構を備えた伝達機構１１Ａ，１１Ｂを介して都市ガスやプロパンガスを燃料とするガスエンジン１０により駆動され、吸入管路２７および吸入分岐管２７ａ，２７ｂを介してアキュムレータ１７から吸入した冷媒ガスを高温高圧として、吐出分岐管２０ａ，２０ｂおよび吐出管路２０からオイルセパレータ１３を通して供給管路２２に送り込む。冷房運転の場合は図に示すように、この高温高圧の冷媒ガスは四方切換弁１４から管路２３を通って室外熱交換器１５に送り込まれ、ここで外気により冷却され凝縮されて冷媒液となる。この冷媒液は管路２４により室内機１６に導かれ、電子膨張弁１６ｂで膨張され室内熱交換器１６ａ内で気化され、この気化に必要な潜熱を室内の空気から奪って冷房作用を行う。そして冷媒液が一部混在された冷媒ガスは管路２５から四方切換弁１４および戻し管路２６を通ってアキュムレータ１７に戻され、ここで冷媒ガスは冷媒液と分離されて再び吸入管路２７を通ってコンプレッサ１２Ａ，１２Ｂに吸入される。このサイクルを繰り返すことにより冷房作用が行われる。
【０００３】
また暖房の場合は四方切換弁１４が切り換えられ、供給管路２２からの高温高圧の冷媒ガスは四方切換弁１４から管路２５を通って室内機１６の室内熱交換器１６ａに導かれる。ここで冷媒ガスは室内の空気に熱を与えることにより暖房作用を行い、自分は冷却され凝縮されて冷媒液となる。この冷媒液は管路２４により室外熱交換器１５に導かれ、電子膨張弁で膨張され室外熱交換器１５内で気化され、外気から気化の潜熱を奪って冷媒液が一部混在された冷媒ガスとなり、管路２３から四方切換弁１４および戻し管路２６を通ってアキュムレータ１７に戻される。このサイクルを繰り返すことにより暖房作用が行われる。
【０００４】
オイルセパレータ１３、四方切換弁１４、室外熱交換器１５、室内熱交換器１６ａ、アキュムレータ１７、およびこれらを連結する各配管２０ａ，２０ｂ，２０，２２，２３，２４，２５，２６，２７，２７ａ，２７ｂなどが循環管路を構成し、この循環管路とその両端に接続されて冷媒を循環させるコンプレッサ１２Ａ，１２Ｂによりヒートポンプシステムは構成される。
【０００５】
ガスエンジン１０とコンプレッサ１２Ａ，１２Ｂの間に介在される伝達機構１１Ａ，１１Ｂは、ヒートポンプシステムの負荷に応じて制御装置（図示省略）により制御されるもので、稼働されている室内機１６の数が多い高負荷運転時には両方のコンプレッサ１２Ａ，１２Ｂが作動され、稼働されている室内機１６の数が少ない低負荷運転時には何れか一方のコンプレッサ１２Ａまたは１２Ｂだけが作動されるようになっている。これによりヒートポンプシステムのターンダウン比（対応可能な最大負荷と最小負荷の比）を大きくしている。
【０００６】
しかしながら一方のコンプレッサ１２Ａだけが作動されている状態では、そのコンプレッサ１２Ａから冷媒ガスとともに排出された潤滑油（冷凍機油）が、停止している他方のコンプレッサ１２Ｂ内に入り込んで次第に蓄積される（以下単に潤滑油が「寝込む」という）という現象が生じる。これは図４および図５に示すように、作動されているコンプレッサ１２Ａからの高温高圧の冷媒ガスをオイルセパレータ１３に送り込む吐出分岐管２０ａおよび吐出管路２０内に浮遊して流れている微細な潤滑油の油滴Ｍが、その動きに伴う慣性あるいはコンプレッサ１２Ａの作動に起因する吐出分岐管２０ａ内の圧力脈動などにより、両吐出分岐管２０ａ，２０ｂの結合部から少しずつ吐出分岐管２０ｂ内に入り込み、コンプレッサ１２Ｂ内に達して蓄積されるためである。
【０００７】
このような寝込みは、潤滑油に限らず、低温の場合には冷媒液についても生じることがある。すなわち図４に示すように、コンプレッサ１２Ａのみが作動し、コンプレッサ１２Ｂは停止している場合でも、吐出分岐管２０ａ内の圧力は吐出分岐管２０ｂに伝達され、吐出分岐管２０ｂ内の圧力は高くなっている。一方、吐出分岐管２０ａ内の冷媒はコンプレッサ１２Ａの作動により高温とされているのに対し、吐出分岐管２０ｂ内の冷媒はコンプレッサ１２Ｂが停止しているため低温となる。このため吐出分岐管２０ｂ内の冷媒は高圧で低温となり、冷媒が凝縮して吐出分岐管２０ｂの壁面に付着する。壁面に付着した冷媒液滴は、吐出分岐管２０ｂを伝って停止中のコンプレッサ１２Ｂ内に侵入する。このようにして、冷媒液もコンプレッサに寝込むことがある。
【０００８】
また、このようなコンプレッサへの潤滑油の侵入は、吐出管路からのもならず、吸入管路からも生じる。すなわち、図３に示すように、コンプレッサ１２Ａ，１２Ｂから吐出された冷媒（潤滑油を含む）はオイルセパレータ１３に導入され、オイルセパレータ１３で分離された潤滑油は吸入管路２７に戻される。吸入管路２７の下流側は吸入分岐管２７ａと吸入分岐管２７ｂとに分岐されているため、コンプレッサ１２Ａが作動中でコンプレッサ１２Ｂが停止中である場合、吸入分岐管２７ｂを通って停止中のコンプレッサ１２Ｂに潤滑油が流れ込む可能性がある。
【０００９】
この種のヒートポンプシステムのコンプレッサ１２Ａ，１２Ｂは、スクロールタイプなどの容積式ポンプを使用するのが普通であるので、停止しているコンプレッサにこのような潤滑油あるいは冷媒液の寝込みが生じてその量がある限度を越えると、そのコンプレッサを起動した際に溜まっていた非圧縮性の液体である潤滑油あるいは冷媒液が圧縮され、過大な圧力を生じてコンプレッサの作動に不都合を生じるという問題がある。
【００１０】
このような問題を解決するために、従来のヒートポンプシステムでは各コンプレッサ１２Ａ，１２Ｂの吐出分岐管２０ａ，２０ｂに逆止弁２１Ａ，２１Ｂを設けて（図３および図４参照）、停止しているコンプレッサに潤滑油が寝込むのを防止しているが、逆止弁には漏れが避けられないのでその効果は完全でない。そこで前述した特開平１１−０９４３７２号の技術では、作動しているコンプレッサの停止前にそれまで停止していたコンプレッサを所定時間駆動させ、また特開平１１−１０１５１２号の技術では、コンプレッサの停止時間が所定値を越えればそのコンプレッサを暫時駆動させ、これにより寝込んでいた潤滑油を循環管路に戻して停止側のコンプレッサに一定量以上の潤滑油が寝込まないようにしている。さらに従来のヒートポンプシステムでは逆止弁を設けることによるコストアップの問題もあるので、特開２００２−８１８０４の技術では、オイルセパレータを複数の配管を介して複数のコンプレッサに独立して連絡させるともに、この複数の配管のオイルセパレータ内への各開口部に分離手段（デミスタ）を設けることにより、潤滑油の寝込みを防止するとともに２個の逆止弁を廃止している。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら特開平１１−０９４３７２号および特開平１１−１０１５１２号の技術では、逆止弁が必要であるのでコスト的に高価となり、また停止しているコンプレッサを繰り返し作動させるためにコンプレッサを駆動するクラッチの係合離脱を繰り返す必要があるのでクラッチの劣化が問題となり、これに加えてヒートポンプシステムの制御方法が複雑化するという問題がある。また特開２００２−８１８０４の技術では、２個の逆止弁の廃止によりコストを低下させることはできるが、オイルセパレータの構造を変更する必要があるので従来の部品と共通化ができず、またコンプレッサ毎にオイルセパレータとの間の全長にわたる配管が必要になるので配管が複雑化するという問題が生じる。
【００１２】
本発明は、各コンプレッサとオイルセパレータおよび各コンプレッサとアキュムレータの間の配管を工夫することにより、このような各問題を解決することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
このために、本発明の請求項１によるヒートポンプシステムは、複数のコンプレッサを備えてなり、このコンプレッサにより圧縮された冷媒が複数の熱交換器を有する循環管路に供給されて作動され、複数のコンプレッサは運転条件により一部のものだけが作動されるように切り換えて使用されるヒートポンプシステムにおいて、各コンプレッサとその後側となる循環管路に設けられて同コンプレッサから排出された潤滑油を分離回収するオイルセパレータとの間となる循環管路の一部を、各コンプレッサの下方に配置された吐出側容積部と、各コンプレッサの各吐出ポートをそれぞれ別々に吐出側容積部に連通する吐出枝管と、吐出側容積部をオイルセパレータに連通する吐出管路により構成したことを特徴とするものである。
【００１４】
前項に記載のヒートポンプシステムの各吐出枝管は、各コンプレッサの上部に設けられた吐出ポートから上方に延びる立上り部と、この立上り部の上端から折曲されて斜め下方に延びて吐出側容積部に接続される斜降部からなるものとすることが好ましい。
【００１５】
また本発明の請求項３によるヒートポンプシステムは、複数のコンプレッサを備えてなり、このコンプレッサにより圧縮された冷媒が複数の熱交換器を有する循環管路に供給されて作動され、複数のコンプレッサは運転条件により一部のものだけが作動されるように切り換えて使用されるヒートポンプシステムにおいて、各コンプレッサとその前側となる循環管路に設けられて冷媒ガスから冷媒液を分離するアキュムレータとの間となる循環管路の一部を、各コンプレッサの下方に配置された吸入側容積部と、各コンプレッサの各吸入ポートをそれぞれ別々に吸入側容積部に連通する吸入枝管と、吸入側容積部をアキュムレータに連通する吸入管路により構成したことを特徴とするものである。
【００１６】
前項に記載のヒートポンプシステムは、吸入側容積部は細長い筒状として各吸入枝管は各吸入ポートを吸入側容積部の両端部に連通し、吸入管路は吸入側容積部の中央部をアキュムレータに連通することが好ましい。
【００１７】
前２項に記載のヒートポンプシステムの各吸入枝管は、各コンプレッサの上部に設けられた吸入ポートから上方に延びる立上り部と、この立上り部の上端から折曲されて斜め下方に延びて吸入側容積部に接続される斜降部からなるものとすることが好ましい。
【００１８】
また本発明の請求項６によるヒートポンプシステムは、複数のコンプレッサを備えてなり、このコンプレッサにより圧縮された冷媒が複数の熱交換器を有する循環管路に供給されて作動され、複数のコンプレッサは運転条件により一部のものだけが作動されるように切り換えて使用されるヒートポンプシステムにおいて、各コンプレッサとオイルセパレータとの間となる循環管路の一部は請求項１に記載の通りの構成とし、また各コンプレッサとアキュムレータとの間となる循環管路の一部は請求項３に記載の通りの構成としたものである。
【００１９】
前項に記載のヒートポンプシステムは、各吐出枝管は請求項２に記載の通りの構成とし、また各吸入枝管は請求項５に記載の通りの構成とすることが好ましい。
【００２０】
【発明の作用および効果】
請求項１の発明のヒートポンプシステムは、各コンプレッサとその後側となる循環管路に設けられて同コンプレッサから排出された潤滑油を分離回収するオイルセパレータとの間となる循環管路の一部を、各コンプレッサの下方に配置された吐出側容積部と、各コンプレッサの各吐出ポートをそれぞれ別々に吐出側容積部に連通する吐出枝管と、吐出側容積部をオイルセパレータに連通する吐出管路により構成したので、一部のコンプレッサだけが作動している状態では、そのコンプレッサから吐出される冷媒ガスおよびその中に浮遊している微細な潤滑油の油滴は、そのコンプレッサの吐出枝管から吐出側容積部および吐出管路を通ってオイルセパレータに送り込まれる。冷媒ガス中に浮遊している油滴は吐出側容積部内に広がるが、コンプレッサの作動に起因する吐出枝管内の圧力脈動が吐出側容積部の容積により吸収されて減少し、また吐出側容積部は各コンプレッサの下方に配置されて停止しているコンプレッサの吐出枝管の最高部までの高低差が大きいので、吐出側容積部内の冷媒ガス中に浮遊している微細な潤滑油の油滴が停止しているコンプレッサ内に入り込んで蓄積される寝込みが生じることはない。従って、停止していたコンプレッサを起動した際に寝込んでいた潤滑油による過大な圧力を生じてコンプレッサの作動に不都合を生じることはない。また本発明は、吐出側容積部の配置およびその圧力脈動の吸収作用により潤滑油の寝込みを防止しており、逆止弁は不要となるのでヒートポンプシステムの製造コストを低下させ、また潤滑油の寝込み防止のために停止しているコンプレッサを繰り返し作動させる必要もないのでそのような繰り返しによりコンプレッサの駆動部材の劣化が生じることはなくなり、ヒートポンプシステムの制御方法も簡略化される。さらにオイルセパレータは従来と同じものを使用することができるので従来のものと部品を共通化することができ、吐出側容積部とオイルセパレータとの間の吐出管路は１本で足りるので配管が複雑化することもない。
【００２１】
前項の発明において、各コンプレッサの各吐出枝管を、各コンプレッサの上部に設けられた吐出ポートから上方に延びる立上り部と、この立上り部の上端から折曲されて斜め下方に延びて吐出側容積部に接続される斜降部からなるものとした請求項２の発明によれば、停止しているコンプレッサの吐出枝管内に微細な潤滑油の油滴が入り込み沈降して吐出枝管の壁面に付着した場合や、冷媒ガスが凝縮して冷媒液となり壁面に付着した場合でも、立上り部を除く吐出枝管内の大部分である斜降部およびそれより下の部分において付着した油滴および冷媒液滴は吐出枝管の壁面を伝わって吐出側容積部内に流れ落ち、停止しているコンプレッサ内に入り込んで蓄積される潤滑油の寝込みが生じることはない。従って、停止していたコンプレッサを起動した際に寝込んでいた潤滑油や冷媒液による過大な圧力を生じてコンプレッサの作動に不都合を生じることはない。
【００２２】
また請求項３の発明のヒートポンプシステムは、各コンプレッサとその前側となる循環管路に設けられて冷媒ガスから冷媒液を分離するアキュムレータとの間となる循環管路の一部を、各コンプレッサの下方に配置された吸入側容積部と、各コンプレッサの各吸入ポートをそれぞれ別々に吸入側容積部に連通する吸入枝管と、吸入側容積部をアキュムレータに連通する吸入管路により構成したので、一部のコンプレッサだけが作動している状態では、アキュムレータからの冷媒ガスおよびその中に浮遊している微細な油滴は、吸入管路および吸入側容積部を通り、作動しているコンプレッサの吸入枝管からそのコンプレッサに吸入される。冷媒ガス中に浮遊している微細な油滴は吸入側容積部内に広がるが、コンプレッサの作動に起因する吸入分岐管内の圧力脈動が吸入側容積部の容積により吸収されて減少し、また吸入側容積部は各コンプレッサの下方に配置されて停止しているコンプレッサの吸入枝管の最高部までの高低差が大きいので、吸入側容積部内の冷媒ガス中に浮遊している微細な油滴が停止しているコンプレッサ内に入り込んで蓄積される寝込みが生じることはない。従って、停止していたコンプレッサを起動した際に寝込んでいた潤滑油による過大な圧力を生じてコンプレッサの作動に不都合を生じることはない。また本発明は、吸入側容積部の配置およびその圧力脈動の吸収作用により潤滑油の寝込みを防止しており、潤滑油の寝込み防止のために停止しているコンプレッサを繰り返し作動させる必要はないのでそのような繰り返しによりコンプレッサの駆動部材の劣化が生じることはなくなり、ヒートポンプシステムの制御方法も簡略化される。さらにアキュムレータは従来と同じものを使用することができるので従来のものと部品を共通化することができ、吸入側容積部とアキュムレータとの間の吸入管路は１本で足りるので配管が複雑化することもない。
【００２３】
前項の発明において、吸入側容積部は細長い筒状として各吸入枝管は各吸入ポートを吸入側容積部の両端部に連通し、吸入管路は吸入側容積部の中央部をアキュムレータに連通した請求項４の発明によれば、アキュムレータから吸入される冷媒ガスを複数のコンプレッサに均等に配分することができる。
【００２４】
また前２項の発明において、各吸入枝管は、各コンプレッサの上部に設けられた吸入ポートから上方に延びる立上り部と、この立上り部の上端から折曲されて斜め下方に延びて吸入側容積部に接続される斜降部からなるものとした請求項５の発明によれば、吸入枝管内に微細な潤滑油の油滴が入り込み沈降して吸入枝管の壁面に付着した場合でも、立上り部を除く吸入枝管内の大部分である斜降部およびそれより下の部分において油滴は吸入枝管の壁面を伝わって吸入側容積部内に流れ落ち、停止しているコンプレッサ内に入り込んで蓄積される潤滑油の寝込みが生じることはない。従って、停止していたコンプレッサを起動した際に寝込んでいた潤滑油による過大な圧力を生じてコンプレッサの作動に不都合を生じることはない。
【００２５】
また本発明の請求項６によるヒートポンプシステムは、複数のコンプレッサを備えてなり、このコンプレッサにより圧縮された冷媒が複数の熱交換器を有する循環管路に供給されて作動され、複数のコンプレッサは運転条件により一部のものだけが作動されるように切り換えて使用されるヒートポンプシステムにおいて、各コンプレッサとオイルセパレータとの間となる循環管路の一部は請求項１に記載の通りの構成とし、また各コンプレッサとアキュムレータとの間となる循環管路の一部は請求項３に記載の通りの構成としたので、請求項１に記載の効果と請求項３に記載の効果を同時に得ることができる。
【００２６】
前項に記載の発明において、各吐出枝管は請求項２に記載の通りの構成とし、また各吸入枝管は請求項５に記載の通りの構成とした請求項７の発明によれば、請求項２に記載の効果と請求項５に記載の効果を同時に得ることができる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下に、図１および図２により、本発明によるヒートポンプシステムの実施の形態の説明をする。この実施の形態のヒートポンプシステムは、全体としては図３に示す従来技術とほゞ同様の、２個のコンプレッサ１２Ａ，１２Ｂにより圧縮された冷媒が室外熱交換器１５および室内熱交換器１６ａを有する循環管路に供給されて作動されるものであるが、各コンプレッサ１２Ａ，１２Ｂと冷媒の循環方向においてその後側に設けられたオイルセパレータ１３との間となる循環管路の一部の構成、および各コンプレッサ１２Ａ，１２Ｂと冷媒の循環方向においてその前側に設けられたアキュムレータ１７との間となる循環管路の一部の構成が、図３と異なっているだけである。
【００２８】
図１はこの実施の形態による各コンプレッサ１２Ａ，１２Ｂとオイルセパレータ１３の間となる循環管路の一部の構成を示しており、図２はこの実施の形態による各コンプレッサ１２Ａ，１２Ｂとアキュムレータ１７の間となる循環管路の一部の構成を示している。２個のコンプレッサ１２Ａ，１２Ｂは、都市ガスまたはプロパンガスを燃料とする１台のガスエンジン１０により、クラッチ機構を備えた伝達機構１１Ａ，１１Ｂを介してそれぞれ駆動され、各伝達機構１１Ａ，１１Ｂのクラッチ機構はヒートポンプシステムの負荷に応じて制御装置（図示省略）により制御されるもので、高負荷運転時には両方のクラッチが接続されて２個のコンプレッサ１２Ａ，１２Ｂが作動され、低負荷運転時には何れか一方のコンプレッサ１２Ａまたは１２Ｂだけが作動されるようになっている。
【００２９】
先ず図１により、２個のコンプレッサ１２Ａ，１２Ｂと、冷媒の循環方向においてその後側に設けられて各コンプレッサ１２Ａ，１２Ｂから排出された潤滑油を分離回収するオイルセパレータ１３との間となる循環管路の一部につき説明する。この循環管路の一部は、１個の吐出側ヘッダ（吐出側容積部）３０と、各コンプレッサ１２Ａ，１２Ｂの各吐出ポート１２ｂをそれぞれ別々に吐出側ヘッダ３０に連通する２本の吐出枝管３１Ａ，３１Ｂと、吐出側容積部３０をオイルセパレータ１３に連通する吐出管路３２により構成されている。オイルセパレータ１３は図３に示す従来技術と同様、供給管路２２を介して四方切換弁１４の１つのポートに連通されている。
【００３０】
吐出側ヘッダ３０は各コンプレッサ１２Ａ，１２Ｂの下方に水平に配置された細長い筒状のもので、一端が閉じられ、他端は吐出管路３２を介してオイルセパレータ１３内に連通されている。吐出管路３２は上部から下向きにオイルセパレータ１３内に挿入され、オイルセパレータ１３内に開口するその先端は、細い金属繊維を編んだ細かいネットにより構成されたデミスタ１８により覆われている。各吐出枝管３１Ａ，３１Ｂは吐出側ヘッダ３０よりも小径で、各コンプレッサ１２Ａ，１２Ｂの上部に形成された吐出ポート１２ｂに連結されてそれより多少距離上方に延びる立上り部３１ａと、この立上り部３１ａの上端に連続され折曲されて斜め下方に延びる斜降部３１ｂと、この斜降部３１ｂの端部に連続されて真下に延びる垂下部３１ｃよりなり、各垂下部３１ｃの下端は互いに離れた位置において吐出側ヘッダ３０に連通されている。
【００３１】
次に図２により、２個のコンプレッサ１２Ａ，１２Ｂと、冷媒の循環方向においてその前側に設けられて四方切換弁１４を通って戻されてきた冷媒ガスから冷媒液を分離するアキュムレータ１７との間となる循環管路の一部につき説明する。この循環管路の一部は、１個の吸入側ヘッダ（吸入側容積部）３５と、各コンプレッサ１２Ａ，１２Ｂの各吸入ポート１２ａをそれぞれ別々に吸入側ヘッダ３５に連通する２本の吸入枝管３６Ａ，３６Ｂと、吸入側ヘッダ３５をアキュムレータ１７に連通する吸入管路３７により構成されている。アキュムレータ１７は図３に示す従来技術と同様、戻し管路２６を介して四方切換弁１４の１つのポートに連通されている。
【００３２】
吸入側ヘッダ３５は各コンプレッサ１２Ａ，１２Ｂの下方に水平に配置された細長い筒状のもので、両端が閉じられ、中央位置は吸入管路３７を介してアキュムレータ１７内に連通されている。吸入管路３７は上部から下向きにオイルセパレータ１３内に挿入され、オイルセパレータ１３内の底部に達してからＵ字状に上向きに屈曲され、その上端はアキュムレータ１７内の冷媒液の最高レベル位置よりも高くしてある。またアキュムレータ１７内における吸入管路３７の最低位置付近には小さいオリフィス１９が形成されている。なお吸入管路３７の一部には、オイルセパレータ１３で回収した潤滑油をコンプレッサ１２Ａ，１２Ｂに戻すための潤滑油注入管２９が設けられている。各吸入枝管３６Ａ，３６Ｂは吸入側ヘッダ３５よりも小径で、各コンプレッサ１２Ａ，１２Ｂの上部に形成された吸入ポート１２ａに連結されてそれより多少距離上方に延びる立上り部３６ａと、この立上り部３６ａの上端に連続され折曲されて斜め下方に延びる斜降部３６ｂと、この斜降部３６ｂの端部に連続されて真下に延びる垂下部３６ｃよりなり、各垂下部３６ｃの下端は両端付近において吸入側ヘッダ３５に連通されている。
【００３３】
次に上述した実施の形態の作用の説明をする。先ず図１に示すコンプレッサ１２Ａ，１２Ｂとオイルセパレータ１３との間となる循環管路の一部につき説明する。コンプレッサ１２Ａが作動され、コンプレッサ１２Ｂが停止されているている状態では、コンプレッサ１２Ａから吐出された冷媒ガスおよびその中に浮遊している微細な潤滑油の油滴は、そのコンプレッサ１２Ａの吐出枝管３１Ａから吐出側ヘッダ３０および吐出管路３２を通ってオイルセパレータ１３に送り込まれる。冷媒ガスが吐出管路３２先端を覆う細い金属繊維を編んだ細かいネットよりなるデミスタ１８を通過する際に、冷媒ガス中に浮遊している微細な潤滑油の油滴はデミスタ１８に付着し捕らえられて細かい金属繊維の表面を覆う油膜となり、その量が多くなれば大きな油滴になってオイルセパレータ１３内にしたたり落ち、これによりコンプレッサ１２Ａから排出された潤滑油は分離回収される。
【００３４】
コンプレッサ１２Ａからオイルセパレータ１３に送り込まれる冷媒ガス中に浮遊している微細な潤滑油の油滴は吐出側ヘッダ３０内には広がるが、吐出側ヘッダ３０は吐出枝管３１Ａより大径で断面積が大きいので、その中では冷媒ガスの流速が小さくなり、またコンプレッサ１２Ａの作動に起因する吐出枝管３１Ａ内の圧力脈動は吐出側ヘッダ３０の容積により吸収されて減少する。また吐出側ヘッダ３０は各コンプレッサ１２Ａ，１２Ｂの下方に水平に配置されてており、停止しているコンプレッサ１２Ｂの吐出枝管３１Ｂの最高部（立上り部３１ａと斜降部３１ｂの連結部）までの高低差は大きく、また各吐出枝管３１Ａ，３１Ｂは互いに離れた位置で吐出側容積部３０に接続されている。従って、吐出側ヘッダ３０内の冷媒ガス中に浮遊している微細な潤滑油の油滴が、停止しているコンプレッサ１２Ｂ内に入り込んで蓄積される寝込みが生じることはないので、停止していたコンプレッサ１２Ｂを起動した際に、その中に寝込んでいた潤滑油により過大な圧力を生じて、コンプレッサの過負荷や破損などの不都合を生じることはない。このようにして潤滑油の寝込みが防止されるので、図３および図４に示す従来技術の符号２１Ａ，２１Ｂに対応する逆止弁も不要となる。
【００３５】
またこの実施の形態では、各コンプレッサ１２Ａ，１２Ｂの各吐出枝管３１Ａ，３１Ｂを、各コンプレッサ１２Ａ，１２Ｂの上部の吐出ポート１２ｂから上方に延びる立上り部３１ａと、この立上り部３１ａに連続されて斜め下方に延びる斜降部３１ｂと、この斜降部３１ｂから真下に延びて吐出側ヘッダ３０に連通される垂下部３１ｃにより構成しており、このようにすれば、停止しているコンプレッサ１２Ｂの吐出枝管３１Ｂ内に微細な潤滑油の油滴が入り込み沈降して吐出枝管３１Ｂの壁面に付着した場合でも、立上り部３１ａを除く吐出枝管３１Ｂ内の大部分である斜降部３１ｂおよびそれより下の部分において付着した油滴は吐出枝管３１Ｂの壁面を伝わって吐出側ヘッダ３０内に流れ落ち、停止しているコンプレッサ１２Ｂ内に入り込んで蓄積される潤滑油の寝込みが生じることはない。このようにすれば、停止しているコンプレッサ１２Ｂ内への潤滑油の寝込みを一層減少させることができる。
【００３６】
また、停止しているコンプレッサ１２Ｂの吐出枝管３１Ｂは、高圧低温の状態になり、管中の冷媒ガスが凝縮して冷媒液滴となり、管路に付着する。この冷媒液滴がコンプレッサ１２Ｂに侵入すると、冷媒液の寝込みとなるが、本例では、立上り部を除く吐出枝管内の大部分である斜降部およびそれより下の部分において凝縮されて吐出枝管に付着した冷媒液はその壁面を伝って吐出側ヘッダ内に流れ落ち、停止しているコンプレッサ内に入り込んで蓄積される冷媒液の寝込みが生じることはない。このようにすれば、停止しているコンプレッサ１２Ｂ内への冷媒液滴の寝込みを一層減少させることができる。
【００３７】
次に図２に示すコンプレッサ１２Ａ，１２Ｂとアキュムレータ１７との間となる循環管路の一部について、この実施の形態の作用の説明をする。コンプレッサ１２Ａが作動され、コンプレッサ１２Ｂが停止されているている状態では、アキュムレータ１７からの冷媒ガスは、吸入管路３７および吸入側容積部３５を通り、作動しているコンプレッサ１２Ａの吸入枝管３６Ａからそのコンプレッサ１２Ａに吸入される。オイルセパレータ１３で回収した潤滑油は、吸入管路３７の一部に設けた潤滑油注入管２９から吸入管路３７および吸入側ヘッダ３５を通り、コンプレッサ１２Ａ，１２Ｂに戻される。またオイルセパレータ１３で分離しきれずにアキュムレータ１７内に溜まった潤滑油は、アキュムレータ１７内の吸入管路３７の最低位置付近に設けた小さいオリフィス１９からコンプレッサ１２Ａ，１２Ｂに戻される。
【００３８】
吸入管路３７からコンプレッサ１２Ａに吸入される冷媒ガス中に浮遊している微細な油滴は吸入側容積部３５内には広がるが、吸入側ヘッダ３５は吸入枝管３６Ａより大径で断面積が大きく、またコンプレッサ１２Ａの作動に起因する吸入分岐管２７ａ内の圧力脈動は吸入側容積部３５の容積により吸収されて減少する。また吸入側ヘッダ３５は各コンプレッサ１２Ａ，１２Ｂの下方に水平に配置されてており、停止しているコンプレッサ１２Ｂの吸入枝管３６Ｂの最高部（立上り部３６ａと斜降部３６ｂの連結部）までの高低差は大きく、また各吸入枝管３６Ａ，３６Ｂは吸入側ヘッダ３５の両端付近に連通されている。従って、吸入側ヘッダ３５内の冷媒ガス中に浮遊している微細な油滴が、停止しているコンプレッサ１２Ｂ内に入り込んで蓄積される寝込みが生じることはないので、停止していたコンプレッサ１２Ｂを起動した際に、その中に寝込んでいた油滴により過大な圧力を生じて、コンプレッサの過負荷や破損などの不都合を生じることはない。
【００３９】
またこの実施の形態では、各コンプレッサ１２Ａ，１２Ｂの各吸入枝管３６Ａ，３６Ｂを、各コンプレッサ１２Ａ，１２Ｂの上部の吸入ポート１２ａから上方に延びる立上り部３６ａと、この立上り部３６ａに連続されて斜め下方に延びる斜降部３６ｂと、この斜降部３６ｂから真下に延びて吸入側ヘッダ３５に連通される垂下部３６ｃにより構成しており、このようにすれば、停止しているコンプレッサ１２Ｂの吸入枝管３６Ｂ内に微細な潤滑油の液滴が入り込み沈降して吸入枝管３６Ｂの壁面に付着した場合でも、立上り部３６ａを除く吸入枝管３６Ｂ内の大部分である斜降部３６ｂおよびそれより下の部分において付着した油滴は吸入枝管３６Ｂの壁面を伝わって吸入側ヘッダ３５内に流れ落ち、停止しているコンプレッサ１２Ｂ内に入り込んで蓄積される潤滑油の寝込みが生じることはない。、従って、停止しているコンプレッサ１２Ｂ内への潤滑油の寝込みを一層減少させることができる。なおこの実施の形態では、吸入側容積部３５は細長い筒状として各吸入枝管３６Ａ，３６Ｂは各吸入ポート１２ａを吸入側容積部３５の両端部に連通し、吸入管路３７は吸入側容積部３５の中央部をアキュムレータ１７に連通しており、このようにすれば、アキュムレータ１７から吸入される冷媒ガスを複数のコンプレッサに均等に配分することができる。
【００４０】
以上は、コンプレッサ１２Ａが作動され、コンプレッサ１２Ｂが停止されているている場合について説明したが、これと逆にコンプレッサ１２Ｂが作動され、コンプレッサ１２Ａが停止されている場合も、上述と同様、停止しているコンプレッサ１２Ａ内に潤滑油の寝込みが生じることはない。
【００４１】
またこの実施の形態によれば、コンプレッサ１２Ａ，１２Ｂの下方に吐出側ヘッダ３０および吸入側ヘッダ３５を配置した構成により、停止している方のコンプレッサに生じる潤滑油および冷媒液の寝込みを防止しており、このような寝込み防止のために停止しているコンプレッサを繰り返し作動させる必要はない。従って、そのような繰り返しにより各コンプレッサ１２Ａ，１２Ｂを駆動する伝達機構１１Ａ，１１Ｂのクラッチなどに劣化が生じるおそれはなくなり、またヒートポンプシステムの制御方法も簡略化される。さらに吐出側ヘッダ３０とオイルセパレータ１３との間の吐出管路３２、および吸入側ヘッダ３５とアキュムレータ１７の間の吸入管路３７は各１本となるので、オイルセパレータ１３およびアキュムレータ１７は従来と同じものを使用することができるので従来のものと部品を共通化することができ、また配管が複雑化することもない。
【００４２】
上述した実施の形態は、２個のコンプレッサ１２Ａ，１２Ｂとオイルセパレータ１３の間となる循環管路の一部を、１個の吐出側ヘッダ３０と２本の吐出枝管３１Ａ，３１Ｂと１本の吐出管路３２により構成し、かつ２個のコンプレッサ１２Ａ，１２Ｂとアキュムレータ１７の間となる循環管路の一部を、１個の吐出側ヘッダ３０と２本の吸入枝管３６Ａ，３６Ｂと１本の吸入管路３７により構成した例につき説明したが、本発明はこれに限られるものではなく、２個のコンプレッサ１２Ａ，１２Ｂとオイルセパレータ１３の間となる循環管路の一部だけを、１個の吐出側ヘッダ３０と２本の吐出枝管３１Ａ，３１Ｂと１本の吐出管路３２により構成し、あるいは２個のコンプレッサ１２Ａ，１２Ｂとアキュムレータ１７の間となる循環管路の一部だけを、１個の吐出側ヘッダ３０と２本の吸入枝管３６Ａ，３６Ｂと１本の吸入管路３７により構成するようにして実施してもよい。
【００４３】
上述した実施の形態では、吐出側ヘッダ３０は一端部を吐出管路３２によりオイルセパレータ１３に連通し、吸入側ヘッダ３５は中央部を吸入管路３７によりアキュムレータ１７に連通するようにしているが、吐出側ヘッダ３０の中央部を吐出管路３２によりオイルセパレータ１３に連通し、吸入側ヘッダ３５の一端部を吸入管路３７によりアキュムレータ１７に連通するようにしてもよい。また吐出側ヘッダ３０および吸入側ヘッダ３５は筒状に限らず、箱状や球状など種々の形状のものが採用可能である。さらにコンプレッサの数も２個に限らず、それ以上の複数個としてもよく、奇数個の場合は吐出側および吸入側の各ヘッダの形状により変えることにより対応可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるヒートポンプシステムの一実施形態の、コンプレッサとオイルセパレータの間となる循環管路の一部を示す図である。
【図２】図１に示す実施形態の、コンプレッサとアキュムレータの間となる循環管路の一部を示す図である。
【図３】従来技術によるヒートポンプシステムの一例の全体構造を示すである。
【図４】従来技術によるヒートポンプシステムの、コンプレッサとオイルセパレータの間となる循環管路の一例を示す図である。
【図５】コンプレッサとオイルセパレータを接続する吐出分岐管内の微細な油滴が浮遊している冷媒ガスの流れを模式的に示す図である。
【図６】従来技術によるヒートポンプシステムの、コンプレッサとアキュムレータの間となる循環管路の一例を示す図である。
【図７】図６とは異なる従来技術によるヒートポンプシステムの、コンプレッサとアキュムレータの間となる循環管路の一例を示す図である。
【符号の説明】
１２Ａ，１２Ｂ…コンプレッサ、１２ａ…吸入ポート、１２ｂ…吐出ポート、１３…オイルセパレータ、１５…熱交換器（室外熱交換器）、１６ａ…熱交換器（室内熱交換器）、１７…アキュムレータ、３０…吐出側ヘッダ、３１Ａ，３１Ｂ…吐出枝管、３１ａ…立上り部、３１ｂ…斜降部、３２…吐出管路、３５…吸入側ヘッダ、３６Ａ，３６Ｂ…吸入枝管、３６ａ…立上り部、３６ｂ…斜降部、３７…吸入管路。
【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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【図６】
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【図７】
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