(57)【要約】【課題】圧縮機内の潤滑油量を制御する運転が可能な空気調和装置において、油分離器を小型化する。【解決手段】空気調和装置１は、複数の圧縮機１１Ａ，１１Ｂの吸引側に接続されたアキュムレータ２０と、各圧縮機１１Ａ，１１Ｂの吐出側に接続された複数の油分離器２１Ａ，２１Ｂと、各油分離器２１Ａ，２１Ｂにより分離された潤滑油を、当該油分離器２１Ａ，２１Ｂが接続された圧縮機１１Ａ，１１Ｂとは異なる他の圧縮機１１Ｂ，１１Ａの吸入側へ戻す複数の第１油戻し管４１Ａ，４１Ｂと、一の第１油戻し管４１Ａから分岐して潤滑油をアキュムレータ２０へ流入させるバイパス管４３と、アキュムレータ２０内の潤滑油を圧縮機１１Ａ，１１Ｂの吸引側へ戻す第２油戻し管４２と、第２油戻し管４２に設けられた第２開閉弁３２と、バイパス管４３に設けられた第３開閉弁３３と、を備える。【選択図】      図１
2013122361.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
並列に接続された複数の圧縮機（１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ）と、これらの圧縮機（１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ）の吸引側に接続されたアキュムレータ（２０）と、各圧縮機（１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ）の吐出側にそれぞれ接続された複数の油分離器（２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃ）と、各油分離器（２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃ）により分離された潤滑油を、当該油分離器（２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃ）が接続された圧縮機（１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ）とは異なる他の圧縮機（１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ）の吸入側へ、互いに油戻し先が重複しないように戻す複数の第１油戻し管（４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃ）と、を備えている空気調和装置であって、
一の第１油戻し管（４１Ａ）から分岐して前記潤滑油を前記アキュムレータ（２０）へ流入させるためのバイパス管（４３）と、
前記アキュムレータ（２０）内の潤滑油を前記圧縮機（１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ）の吸引側へ戻すための第２油戻し管（４２）と、
前記第２油戻し管（４２）に設けられた第２開閉弁（３２）と、
前記バイパス管（４３）に設けられた第３開閉弁（３３）と、を備えていることを特徴とする空気調和装置。
【請求項２】
前記一の第１油戻し管における前記バイパス管の分岐部分よりも下流側に、第１開閉弁を備えている、請求項１に記載の空気調和装置。
【請求項３】
前記圧縮機（１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ）内の潤滑油量を制御する油量制御運転を行う際に、前記第３開閉弁（３３）を開き、かつ前記第２開閉弁（３２）を閉じるように、各弁（３２，３３）を連動させて開閉制御する開閉制御部（５１）を備えている、請求項１に記載の空気調和装置。
【請求項４】
前記圧縮機（１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ）内の潤滑油量を制御する油量制御運転を行う際に、前記第３開閉弁（３３）を開き、かつ前記第１，第２開閉弁（３１，３２）を閉じるように、各弁（３１，３２，３３）を連動させて開閉制御する開閉制御部（５１）を備えている、請求項２に記載の空気調和装置。
【請求項５】
前記圧縮機（１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ）内の潤滑油量を検出する検出部（５２）をさらに備えており、
前記油量制御運転を行っているときに、当該検出部（５２）によって前記圧縮機（１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ）内の潤滑油が所定量まで減少したことが検出されると、前記開閉制御部（５１）が各弁（３１，３２，３３）の開閉状態を逆にする制御を行う、請求項３又は４に記載の空気調和装置。
【請求項６】
前記一の第１油戻し管（４１Ａ）における前記バイパス管（４３）の分岐部分よりも上流側には、流量調整部（３６Ａ）が設けられている、請求項１〜５のいずれか１項に記載の空気調和装置。
【請求項７】
並列に接続された複数の圧縮機（１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ）と、これらの圧縮機（１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ）の吸引側に接続されたアキュムレータ（２０）と、各圧縮機（１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ）の吐出側にそれぞれ接続された複数の油分離器（２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃ）と、各油分離器（２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃ）により分離された潤滑油を、当該油分離器（２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃ）が接続された圧縮機（１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ）とは異なる他の圧縮機（１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ）の吸入側へ、互いに油戻し先が重複しないように戻す複数の第１油戻し管（４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃ）と、を備えている空気調和装置であって、
一の第１油戻し管（４１Ａ）から分岐して前記潤滑油を前記アキュムレータ（２０）へ流入させるためのバイパス管（４３）と、
前記アキュムレータ（２０）内の潤滑油を前記圧縮機（１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ）の吸引側へ戻すための第２油戻し管（４２）と、
前記各油分離器（２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃ）において分離された潤滑油を前記各第１油戻し管（４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃ）及び前記バイパス管（４３）を介して前記アキュムレータ（２０）に流入させて貯留する動作と、当該アキュムレータ（２０）に貯留した潤滑油を前記第２油戻し管（４２）を介して前記圧縮機（１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ）に戻す動作とを行うことによって、前記圧縮機（１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ）内の潤滑油量を制御する油量制御機構（５０）と、を備えてい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、空気調和装置に関する。特に、冷媒回路に複数の圧縮機を備えるとともに、圧縮機内の潤滑油の量を制御（制限）する油量制御運転が可能な空気調和装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、ビルや大店舗等の比較的大規模な施設には、室外機に対して複数の室内機を冷媒配管で接続した冷媒回路を有する空気調和装置が用いられている。この種の空気調和装置には室外機に複数の圧縮機を内蔵したものがあり、この複数の圧縮機の動作を制御することによって、低負荷から高負荷にわたる幅広い空調負荷に対応した運転が可能となっている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１に記載の空気調和装置は、複数の圧縮機の吐出側にそれぞれ油分離器が接続されており、各圧縮機から冷媒に伴って潤滑油が吐出された場合に、この潤滑油を冷媒から分離して油戻し管を介して圧縮機に戻している。そして、複数の圧縮機における潤滑油の油量の偏りを抑制するため、各油分離器は、当該油分離器が接続された圧縮機とは異なる他の圧縮機の吸入側へ、互いに油戻し先が重複しないように油戻し管によって接続されている。具体的に、室外機に２台の圧縮機が備わっている場合には、一方の圧縮機に接続された油分離器は、油戻し管を介して他方の圧縮機の吸引側に接続され、他方の圧縮機に接続された油分離器は、油戻し管を介して一方の圧縮機の吸引側に接続されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−１１７６７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
空気調和装置の運転中、圧縮機から吐出された潤滑油が冷媒回路内を循環し、凝縮器や蒸発器に流入すると、この潤滑油が熱伝達を妨げ、空調能力を低下させてしまうおそれがある。そのため、冷媒回路に油分離器を設けて潤滑油の循環を抑制するだけでなく、圧縮機内の潤滑油量をできるだけ少なくするように制御することによって、圧縮機からの潤滑油の吐出量を抑え、これによって空調能力を高める運転（油量制御運転）を行う場合がある。また、室外機に接続される室内機の数が少なく、総配管長が短い場合等には、圧縮機の潤滑に必要な潤滑油も少なくなるため、積極的に圧縮機内の潤滑油量を少なくすることによって、空調能力を高める場合もある。このように圧縮機内の潤滑油量を少なくするには、油戻し管を弁で閉じ、油分離器で分離された潤滑油を油分離器内に溜め込み、圧縮機に戻さないようにすることが行われている。
【０００６】
しかし、圧縮機内の潤滑油量を少なくすると、余剰の潤滑油を溜めておくために油分離器の容量を大きくしなければならず、油分離器が大型化し、コストアップとなる。また、油分離器が大型化すると、室外ユニット内の配置スペースを広く確保しなければならず、室外機内の機器のレイアウトの自由度が低くなるとともに、油分離器が室外機内の空気流の妨げになるおそれがある。
【０００７】
本発明は、圧縮機内の潤滑油量を制御する油量制御運転を行う際に、余剰の潤滑油を油分離器に溜め込まないようにし、油分離器を小型化することが可能な空気調和装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
（１）本発明の第１の観点に係る空気調和装置は、並列に接続された複数の圧縮機と、これらの圧縮機の吸引側に接続されたアキュムレータと、各圧縮機の吐出側にそれぞれ接続された複数の油分離器と、各油分離器により分離された潤滑油を、当該油分離器が接続された圧縮機とは異なる他の圧縮機の吸入側へ、互いに油戻し先が重複しないように戻す複数の第１油戻し管と、を備えている空気調和装置であって、
一の第１油戻し管から分岐して前記潤滑油を前記アキュムレータへ流入させるためのバイパス管と、
前記アキュムレータ内の潤滑油を前記圧縮機の吸引側へ戻すための第２油戻し管と、
前記第２油戻し管に設けられた第２開閉弁と、
前記バイパス管に設けられた第３開閉弁と、を備えていることを特徴とする。
【０００９】
本発明の空気調和装置は、一の第１油戻し管から分岐するバイパス管と、このバイパス管に設けられた第３開閉弁とを備えているので、この第３開閉弁を開くことによって、前記一の第１油戻し管からバイパス管を介してアキュムレータへ潤滑油を流入させることができる。また、各第１油戻し管は、各油分離器により分離された潤滑油を当該油分離器が接続された圧縮機とは異なる他の圧縮機の吸入側へ互いに油戻し先が重複しないように戻すため、前記一の第１油戻し管とは異なる他の第１油戻し管を流れる潤滑油も、いずれは前記一の第１油戻し管及びバイパス管を介してアキュムレータに流入させることができる。そして、空気調和装置は、アキュムレータ内の潤滑油を圧縮器へ戻す第２油戻し管と、この第２油戻し管に設けられた第２開閉弁とを備えているので、この第２開閉弁を閉じることによってアキュムレータに流入した潤滑油をアキュムレータ内に貯留することができる。以上により、圧縮器内の潤滑油量を制御（制限）する油量制御運転を行うことができ、しかも、余剰の潤滑油を油分離器ではなくより容量の大きなアキュムレータ内に貯留することができる。そのため、各油分離器を小型化することができ、コストを低減することができるとともに、空気調和装置の室外機内における機器のレイアウトの自由度を高め、室外機内の空気の流れを妨げることも少なくなる。
【００１０】
（２）上記空気調和装置は、前記一の第１油戻し管における前記バイパス管の分岐部分よりも下流側に第１開閉弁を備えていることが好ましい。
この構成によれば、油量制御運転を行う際に、第１開閉弁を閉じることによって、前記一の第１油戻し管を流れる潤滑油の全量をバイパス管に送ることができ、圧縮機内の潤滑油を早急に減少させることができる。
【００１１】
（３）上記（１）記載の空気調和装置は、圧縮機内の潤滑油量を制御する油量制御運転を行う際に、前記第３開閉弁を開き、かつ前記第２開閉弁を閉じるように、各弁を連動させて開閉制御する開閉制御部を備えていることが好ましい。
このような構成によって、油量制御運転を円滑に実行することができる。
【００１２】
（４）上記（２）記載の空気調和装置は、圧縮器内の潤滑油量を制御する油量制御運転を行う際に、前記第３開閉弁を開き、かつ前記第１，第２開閉弁を閉じるように、各弁を連動させて開閉制御する開閉制御部を備えていることが好ましい。
このような構成によって、油量制御運転を円滑に実行することができる。
【００１３】
（５）上記空気調和装置は、前記圧縮機内の潤滑油量を検出する検出部をさらに備えており、前記油量制御運転を行っているときに、当該検出部によって前記圧縮機内の潤滑油が所定量にまで減少したことが検出されると、前記開閉制御部は、各弁の開閉状態を逆にする制御を行うことが好ましい。
この構成によれば、圧縮機内の潤滑油が所定量、例えば、適正な運転が可能な最小限の量にまで減少した場合には、第２油戻し管を介してアキュムレータから圧縮機へ潤滑油を戻し、圧縮機内の潤滑油量を適正に維持しつつ油量制御運転を継続して行うことができる。
【００１４】
（６）前記一の第１油戻し管における前記バイパス管の分岐部分よりも上流側には、流量調整部が設けられていてもよい。
このような構成によって、一の第１油戻し管を流れる潤滑油と、バイパス管を流れる潤滑油の流量を一つの流量調整部によって調整することができる。
【００１５】
（７）本発明の第２の観点に係る空気調和装置は、並列に接続された複数の圧縮機と、これらの圧縮機の吸引側に接続されたアキュムレータと、各圧縮機の吐出側にそれぞれ接続された複数の油分離器と、各油分離器により分離された潤滑油を、当該油分離器が接続された圧縮機とは異なる他の圧縮機の吸入側へ、互いに油戻し先が重複しないように戻す複数の第１油戻し管と、を備えている空気調和装置であって、
一の第１油戻し管から分岐して前記潤滑油を前記アキュムレータへ流入させるためのバイパス管と、
前記アキュムレータ内の潤滑油を前記圧縮機の吸引側へ戻すための第２油戻し管と、
前記各油分離器において分離された潤滑油を前記各第１油戻し管及び前記バイパス管を介して前記アキュムレータに流入させて貯留する動作と、当該アキュムレータに貯留した潤滑油を前記第２油戻し管を介して前記圧縮機に戻す動作とを行うことによって、前記圧縮機内の潤滑油量を制御する油量制御機構と、を備えている。
【００１６】
上記構成の空気調和装置は、圧縮機内の潤滑油量を制御する油量制御運転を行う場合に、圧縮機から吐出された潤滑油を油分離器に貯留するのではなく、油分離器よりも大容量のアキュムレータに貯留する。そのため、油分離器を小型化することができ、コストを低減することができるとともに、空気調和装置の室外機内における機器のレイアウトの自由度を高め、室外機内の空気流に対する抵抗を小さくすることができる。また、各油分離器により分離された潤滑油は、第１油戻し管によって当該油分離器が接続された圧縮機とは異なる他の圧縮機の吸入側へ互いに油戻し先が重複しないように戻されるため、一の第１油戻し管から分岐する１本のバイパス管を設けるだけで、他の第１油戻し管を流れる潤滑油はいずれ一の第１油戻し管からバイパス管を経てアキュムレータに流入し、貯留される。したがって、当該一の第１油戻し管に接続される油分離器だけでなく、他の油分離器をも小型化することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、圧縮機内の潤滑油量を制御する油量制御運転を行う際に、余剰の潤滑油を油分離器ではなくより容量の大きいアキュムレータに溜めることができるので、当該油分離器を小型化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る空気調和装置の冷媒回路を示す模式図である。
【図２】本発明の第２の実施の形態に係る空気調和装置の冷媒回路を示す模式図である。
【図３】本発明の第３の実施の形態に係る空気調和装置の冷媒回路を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
［第１の実施の形態］
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る空気調和装置の冷媒回路を示す模式図である。空気調和装置１は、例えばビル用のマルチタイプの空気調和装置であり、１つ又は複数の室外機２に対して１又は複数の室内機３が接続され、冷媒が流通できるように、冷媒回路１０が形成されている。
室外機２には、圧縮機１１Ａ，１１Ｂ、四路切換弁１２、室外熱交換器１３、室外膨張弁１４、アキュムレータ２０、油分離器（オイルセパレータ）２１Ａ，２１Ｂ等が設けられ、これらは冷媒配管によって接続されている。また、室外機２には、送風ファン２３が設けられている。
【００２０】
室内機３には、室内膨張弁１５および室内熱交換器１６等が設けられている。四路切換弁１２と室内熱交換器１６とはガス側冷媒連絡配管１７ａにより接続され、室外膨張弁１４と室内膨張弁１５とは液側冷媒連絡配管１７ｂにより接続されている。室外機２の内部冷媒回路の端末部には、ガス側閉鎖弁１８と液側閉鎖弁１９とが設けられている。ガス側閉鎖弁１８は四路切換弁１２側に配置されており、液側閉鎖弁１９は室外膨張弁１４側に配置されている。ガス側閉鎖弁１８にはガス側冷媒連絡配管１７ａが接続され、液側閉鎖弁１９には液側冷媒連絡配管１７ｂが接続される。
【００２１】
室外熱交換器１３は、例えばクロスフィンチューブ式の熱交換器であり、外気と熱交換するために用いられる。室外機２は、送風ファン２３によって外気を内部に取り込み、室外熱交換器１３との間で熱交換を行った後に外部に吹き出すように構成されている。
室内熱交換器１６も、例えばクロスフィンチューブ式の熱交換器とされており、室内の空気と熱交換するために用いられる。室内機３は、室内の空気を図示しないファンによって室内機３内に取り込み、室内熱交換器１６との間で熱交換を行った後に室内に吹き出すように構成されている。なお、図１においては、１台の室内機３のみが図示されているが、２台以上の室内機３が並列に接続されていてもよい。
【００２２】
本実施の形態の室外機２には、２台の圧縮機１１Ａ，１１Ｂが設けられており、これら２台の圧縮機１１Ａ，１１Ｂは並列に接続されている。各圧縮機１１Ａ，１１Ｂは、能力可変型（可変容量型）の圧縮機であり、内蔵されている電動機をインバータ制御することによって、この電動機の運転回転数を段階的又は連続的に調整することが可能である。以下の説明においては、図１の右側に配置された圧縮機１１Ａを第１圧縮機、左側に配置された圧縮機１１Ｂを第２圧縮機と呼称することがある。そして、本実施の形態の空気調和装置１は、空調負荷が小さく１台の圧縮機のみを運転させる場合には、第１圧縮機１１Ａを優先的に運転させるように構成されている。
【００２３】
アキュムレータ２０は、２台の圧縮機１１Ａ，１１Ｂの吸引側に接続されている。アキュムレータ２０は、室内機３側の空調負荷の変動等に応じて冷媒回路内に発生する余剰冷媒を溜めることができる。アキュムレータ２０には、四路切換弁１２からガス状冷媒を取り入れる取入管２０ａと、圧縮機１１Ａ，１１Ｂへガス状冷媒を送る送出管２０ｂと、アキュムレータ２０に溜まった冷媒や潤滑油を圧縮機へ戻す液戻し管（第２油戻し管）４２とが接続されている。液戻し管４２は、アキュムレータ２０の底部と送出管２０ｂの中途部との間に設けられている。また、液戻し管４２には、第２電磁弁（第２開閉弁）３２が設けられている。
【００２４】
第１，第２圧縮機１１Ａ，１１Ｂの吐出側には、それぞれ第１，第２油分離器２１Ａ，２１Ｂが接続されている。この第１，第２油分離器２１Ａ，２１Ｂは、第１，第２圧縮機１１Ａ，１１Ｂから冷媒とともに潤滑油が吐出された場合に、冷媒から潤滑油を分離する。分離された冷媒は、四路切換弁１２へ送られ、分離された潤滑油は、油戻し管（第１油戻し管）４１Ａ，４１Ｂを介して各圧縮機１１Ｂ，１１Ａに戻される。
【００２５】
各油分離器２１Ａ，２１Ｂの油戻し管４１Ａ，４１Ｂは、当該油分離器２１Ａ，２１Ｂが接続された圧縮機１１Ａ，１１Ｂとは異なる他の圧縮機１１Ｂ，１１Ａの吸入側に、互いに油戻し先が重複しないように接続されている。具体的に、第１圧縮機１１Ａに接続された第１油分離器２１Ａから潤滑油を戻す油戻し管４１Ａは、第２圧縮機１１Ｂの吸入側に接続されている。逆に、第２圧縮機１１Ｂに接続された第２油分離器２１Ｂから潤滑油を戻す油戻し管４１Ｂは、第１圧縮機１１Ａの吸入側に接続されている。したがって、各圧縮機１１Ａ，１１Ｂから吐出された潤滑油は、それぞれ他の圧縮機１１Ｂ，１１Ａによって吸引されることになり、これによって両圧縮機１１Ａ，１１Ｂ間の潤滑油の偏りが解消されるようになっている。
【００２６】
双方の油戻し管４１Ａ，４１Ｂには、流量調整部を構成するキャピラリチューブ３６Ａ，３６Ｂが設けられている。このキャピラリチューブ３６Ａ，３６Ｂは、圧縮機１１Ａ，１１Ｂに戻る潤滑油の流量を調整するとともに、潤滑油に混ざった冷媒が油戻し管４１Ａ，４１Ｂから圧縮機１１Ａ，１１Ｂに吸引されるのを抑制している。さらに、第１油分離器２１Ａに接続された油戻し管４１Ａには、キャピラリチューブ３６Ａよりも下流側に第１電磁弁（第１開閉弁）３１が設けられている。
【００２７】
第１，第２油分離器２１Ａ，２１Ｂと四路切換弁１２との間にはそれぞれ逆止弁３５Ａ，３５Ｂが設けられている。この逆止弁３５Ａ，３５Ｂによって、四路切換弁１２側から第１，第２油分離器２１Ａ，２１Ｂへの冷媒の逆流を防止することができるとともに、第１圧縮機１１Ａのみが運転し、第２圧縮機１１Ｂが停止している場合に、第１圧縮機１１Ａから吐出された冷媒が、第２油分離器２１Ｂ側へ逆流するのを防止することができる。
【００２８】
四路切換弁１２は、冷媒の流れを反転させ、第１，第２圧縮機１１Ａ，１１Ｂから吐出される冷媒を室外熱交換器１３と室内熱交換器１６とに切り換えて供給し、冷房運転と暖房運転とを切り換えることが可能となっている。
具体的に、冷房運転時には、四路切換弁１２が実線のように切り換わる。これにより、圧縮機１１Ａ，１１Ｂから吐出された冷媒が室外熱交換器１３に供給され、その後、室内膨張弁１５において減圧されて室内熱交換器１６に供給される。この際、室外熱交換器１３は凝縮器として機能し、圧縮機１１Ａ，１１Ｂによって圧縮された高温高圧のガス状冷媒を凝縮・液化させ、室内熱交換器１６は蒸発器として機能し、膨張弁１５によって減圧された低温低圧の液状冷媒を蒸発・気化させる。
【００２９】
暖房運転時には、四路切換弁１２が点線のように切り換わり、冷媒の流れが反転する。これにより、室外熱交換器１３は蒸発器として機能して室外膨張弁１４によって減圧された低温低圧の液状冷媒を蒸発・気化させ、室内熱交換器１６は凝縮器として機能して第１，第２圧縮機１１Ａ，１１Ｂによって圧縮された高温高圧のガス状冷媒を凝縮・液化させる。
【００３０】
各膨張弁１４，１５、四路切換弁１２、第１，第２圧縮機１１Ａ，１１Ｂ等は、空気調和装置１の運転スイッチのオンオフ操作や、温度センサ、圧力センサ等のセンサ出力に応じてコントローラにより動作制御される。特に、第１，第２圧縮機１１Ａ，１１Ｂは、室内機３側の空調負荷に応じた要求能力を満たすように運転制御される。
【００３１】
（油量制御運転について）
第１，第２圧縮機１１Ａ，１１Ｂを運転すると、冷媒とともに潤滑油が吐出され、第１，第２油分離器２１Ａ，２１Ｂによって冷媒から潤滑油が分離されるが、完全に分離されなかった潤滑油が冷媒とともに冷媒配管を循環してしまう場合がある。そして、潤滑油が室外熱交換器１３や室内熱交換器１６に流入すると、冷媒と空気（外気や室内空気）との間の熱伝達が阻害され、空調能力の低下の原因になる可能性がある。したがって、冷媒回路における潤滑油の循環を抑制することが空調能力を高めるうえで望ましいといえる。
【００３２】
また、一般に、圧縮機１１Ａ，１１Ｂは、内部の潤滑油量が多いほど、潤滑油を吐出し易くなっている。そのため、圧縮機１１Ａ，１１Ｂ内の潤滑油量を少なく制限することが、冷媒回路１０への潤滑油の循環を抑制するために有効である。したがって、本実施の形態の空気調和装置１は、第１，第２圧縮機１１Ａ，１１Ｂの内部に貯留される潤滑油の量を通常よりも少なくする制御を行う油量制御運転を行うことが可能となっている。そして、本実施の形態の空気調和装置１は、第１，第２圧縮機１１Ａ，１１Ｂ内の潤滑油量を所定に制御すると同時に、余剰となった潤滑油を油分離器２１Ａ，２１Ｂではなくアキュムレータ２０に溜め込むように構成されている。そのため、空気調和装置１は、アキュムレータ２０に潤滑油を送るためのバイパス管４３と、このバイパス管４３を介してアキュムレータ２０に潤滑油を送り、潤滑油を貯留するための油量制御機構５０とを備えている。
【００３３】
バイパス管４３は、第１油分離器２１Ａに接続された油戻し管４１Ａにおける第１電磁弁３１よりも上流側でキャピラリチューブ３６Ａよりも下流側から分岐し、アキュムレータ２０の上流側（冷媒流入側）の取入管２０ａに接続されている。また、バイパス管４３には、第３電磁弁（第３開閉弁）３３が設けられている。
一方、油量制御機構５０は、油戻し管４１Ａに設けられた第１電磁弁３１と、アキュムレータ２０の液戻し管（第２油戻し管）４２に設けられた第２電磁弁３２と、バイパス管４３に設けられた第３電磁弁３３と、これらの電磁弁３１，３２，３３の開閉動作を制御する開閉制御部５１と、圧縮機１１Ａ，１１Ｂ内の潤滑油量を検出する検出部５２とを備えている。
【００３４】
次に、空気調和装置１の運転動作について説明する。まず、油量制御運転ではない通常の運転（定常運転）を行う場合、開閉制御部５１は、第１，第２電磁弁３１，３２を開き、第３電磁弁３３を閉じるように各弁３１〜３３を制御する。これにより、第１，第２各圧縮機１１Ａ，１１Ｂから冷媒とともに吐出された潤滑油は、第１，第２油分離器２１Ａ，２１Ｂによって冷媒から分離され、油戻し管４１Ａ，４１Ｂから第２，第１圧縮機１１Ｂ，１１Ａに戻される。また、第１，第２油分離器２１Ａ，２１Ｂによって完全に分離されず、冷媒回路１０を循環した潤滑油は、アキュムレータ２０を経て液戻し管４２から第１，第２圧縮機１１Ａ，１１Ｂに戻される。また、開閉制御部５１は、第１，第２圧縮機１１Ａ，１１Ｂが湿り運転の状態になった場合に第２電磁弁３２を閉じた状態にし、アキュムレータ２０内に溜まった液冷媒が圧縮機１１Ａ，１１Ｂに取り込まれないようにする。
【００３５】
上記の定常運転から油量制御運転に切り替える場合、開閉制御部５１は、第１，第２電磁弁３１，３２を閉じ、第３電磁弁３３を開くように各弁３１〜３３を制御する。そして、第１，第２圧縮機１１Ａ，１１Ｂから冷媒とともに吐出された潤滑油は、第１，第２油分離器２１Ａ，２１Ｂによって冷媒から分離され、油戻し管４１Ａ，４１Ｂに流れるが、第１電磁弁３１が閉じた状態とされているため、第１油分離器２１Ａ側の油戻し管４１Ａを流れる潤滑油は、第２圧縮機１１Ｂに戻されること無く、バイパス管４３からアキュムレータ２０に流入する。また、第２油分離器２１Ｂ側の油戻し管４１Ｂを流れる潤滑油は、そのまま第１圧縮機１１Ａに吸引され、再度、第１圧縮機１１Ａから吐出された後に、第１油分離器２１及び第１油戻し管４１Ａを経てバイパス管４３からアキュムレータ２０に流入する。そして、第２電磁弁３２が閉じた状態とされているため、アキュムレータ２０に流入した潤滑油は、第１，第２圧縮機１１Ａ，１１Ｂに戻されることなくアキュムレータ２０内に貯留される。
【００３６】
以上の運転を継続することによって、次第にアキュムレータ２０に貯留される潤滑油が増え、逆に第１，第２圧縮機１１Ａ，１１Ｂ内の潤滑油量が減少する。第１，第２圧縮機１１Ａ，１１Ｂの潤滑油量が減少することによって、第１，第２圧縮機１１Ａ，１１Ｂから吐出される潤滑油も減少し、冷媒回路１０内を循環する潤滑油を少なくすることができる。したがって、室外熱交換器１３及び室内熱交換器１６における熱交換が潤滑油によって阻害されることがなく、空調能力を好適に高めることができる。
【００３７】
上記の運転を継続すると、圧縮機１１Ａ，１１Ｂ内の潤滑油量は減り続けるが、圧縮機１１Ａ，１１Ｂの運転に必要な最小限の潤滑油量は確保する必要がある。このため、本実施の形態の空気調和装置１は、圧縮機１１Ａ，１１Ｂ内の潤滑油量を検出する検出部５２を備えている。圧縮機１１Ａ，１１Ｂ内の潤滑油量は、運転時間や運転回転数等から演算によって求めることが可能である。そのため、本実施の形態の検出部５２は、油量制御運転開始後の経過時間を計測し、所定時間が経過したときに、圧縮機１１Ａ，１１Ｂの潤滑油量が所定の適正下限量（適正な油量制御運転が可能な下限量）にまで減少したと判断する。そして、開閉制御部５１は、検出部５２によって圧縮機１１Ａ，１１Ｂの潤滑油量が適正下限量にまで減少したと判断された場合に、第１〜第３電磁弁３１〜３３の開閉状態を逆にする制御を行う。すなわち、開閉制御部５１は、第１，第２電磁弁３１，３２を開き、第３電磁弁３３を閉じる制御を行う。
【００３８】
このような制御を行うことによって、空気調和装置１は、定常運転とほぼ同様の運転状態となり、アキュムレータ２０に貯留されていた潤滑油が液戻し管４２から各圧縮機１１Ａ，１１Ｂに戻される。また、各圧縮機１１Ａ，１１Ｂから吐出された潤滑油は、油戻し管４１Ａ，４１Ｂを介してバイパス管４３を流れることなく各圧縮機１１Ｂ，１１Ａに戻される。
【００３９】
圧縮機１１Ａ，１１Ｂに潤滑油を戻す運転が所定時間実行されると、検出部５２は、圧縮機１１Ａ，１１Ｂ内の潤滑油量が適正上限量（適切な油量制御運転が可能な上限量）に達したと判断する。そして、開閉制御部５１は、検出部５２による当該判断に基づいて、再度、第１〜第３電磁弁３１〜３３の開閉状態を逆にする制御を行う。すなわち、開閉制御部５１は、第１，第２電磁弁３１，３２を閉じ、第３電磁弁３３を開く制御を行う。これによって再度、アキュムレータ２０に余剰の潤滑油を貯留することができる。
以上の動作を繰り返し行うことによって、油量制御運転を継続して行うことができる。
【００４０】
以上説明したように、本実施の形態においては、油量制御運転を行う場合に、潤滑油を油分離器２１Ａ，２１Ｂに貯留するのではなく、比較的容量の大きいアキュムレータ２０に潤滑油を貯留している。そのため、油分離器２１Ａ，２１Ｂを小型化することができ、コストダウンを図ることができる。また、油分離器２１Ａ，２１Ｂを小型化することによって、室外機２内における機器のレイアウトの自由度を高めることができる。また、油分離器２１Ａ，２１Ｂが室外機２内における空気の流れの妨げになることも防止することができる。
【００４１】
本実施の形態においては、一つの油戻し管４１Ａにバイパス管４３を設けるだけで、全ての油分離器２１Ａ，２１Ｂにおいて分離した潤滑油をアキュムレータ２０に送ることができる。したがって、全ての油分離器２１Ａ，２１Ｂを小型化することが可能となる。
また、バイパス管４３は、油戻し管４１Ａにおけるキャピラリチューブ３６Ａよりも下流側から分岐しているので、油戻し管４１Ａ及びバイパス管４３を流れる潤滑油の流量を１つのキャピラリチューブ３６Ａにより調整することができる。
【００４２】
［第２の実施の形態］
図２は、本発明の第２の実施の形態に係る空気調和装置の冷媒回路を示す模式図である。
本実施の形態の空気調和装置１は、第１〜第３圧縮機１１Ａ〜１１Ｃを備えている。本実施の形態では、第１圧縮機１１Ａが、他の圧縮機１１Ｂ，１１Ｃよりも優先的に運転される圧縮機とされている。
【００４３】
また、第１〜第３圧縮機１１Ａ〜１１Ｃの吐出側にはそれぞれ第１〜第３油分離器２１Ａ〜２１Ｃが接続されている。第１〜第３油分離器２１Ａ〜２１Ｃの油戻し管４１Ａ〜４１Ｃは、第１の実施の形態と同様に、各油分離器２１Ａ〜２１Ｃに接続された圧縮機１１Ａ〜１１Ｃとは異なる他の圧縮機１１Ａ〜１１Ｃの吸引側に、互いに油戻し先が重複しないように接続されている。
【００４４】
具体的に、図２に示される例では、第１油分離器２１Ａに接続された油戻し管４１Ａが、第２圧縮機１１Ｂの吸引側に接続され、第２油分離器２１Ｂに接続された油戻し管４１Ｂが、第３圧縮機１１Ｃの吸引側に接続され、第３油分離器２１Ｃに接続された油戻し管４１Ｃが、第１圧縮機１１Ａの吸引側に接続されている。したがって、本実施の形態においても、各圧縮機１１Ａ〜１１Ｃ間の潤滑油量の偏りを好適に解消することができる。
【００４５】
各油戻し管４１Ａ〜４１Ｃには、それぞれキャピラリチューブ３６Ａ〜３６Ｃが設けられている。また、各油分離器２１Ａ〜２１Ｃと四路切換弁１２との間には、逆止弁３５Ａ〜３５Ｃが設けられている。
バイパス管４３は、第１油分離器２１Ａに接続された油戻し管４１Ａから分岐し、アキュムレータ２０の取入管２０ａに接続されている。バイパス管４３には第３電磁弁３３が設けられている。
開閉制御部５１及び検出部５２の動作は第１の実施の形態と同様である。したがって、本実施の形態においても第１の実施の形態と同様の作用効果を奏する。
【００４６】
［第３の実施の形態］
図３は、本発明の第３の実施の形態に係る空気調和装置の冷媒回路を示す模式図である。
本実施の形態は、第１油分離器２１Ａに接続された油戻し管４１Ａに第１電磁弁３１が設けられていない点、及び、第１キャピラリチューブ３６Ａが、油戻し管４１Ａにおけるバイパス管４３よりも下流側に設けられている点で、第１の実施の形態と異なっている。
【００４７】
本実施の形態の空気調和装置１において油量制御運転を行う場合、開閉制御部５１は、第２電磁弁３２を閉じ、第３電磁弁３３を開く制御を行う。そのため、第１油分離器２１Ａで分離された潤滑油は、その一部が油戻し管４１Ａからバイパス管４３に流れ、残りは第２圧縮機１１Ｂに吸引される。しかし、油戻し管４１Ａには、バイパス管４３の下流側にキャピラリチューブ３６Ａが設けられるので、バイパス管４３の流路抵抗が油戻し管４１Ａよりも相対的に小さくなり、バイパス管４３への潤滑油の流れをより多くすることができる。以上により、第１の実施の形態と同様にアキュムレータ２０に潤滑油を貯留し、圧縮機１１Ａ，１１Ｂ内の潤滑油量を制御することが可能となる。
【００４８】
本実施の形態では、電磁弁の数を少なくすることができるので第１の実施の形態よりも安価に構成することができる。その反面、本実施の形態においては、油戻し管４１Ａを流れる潤滑油の一部が圧縮機１１Ｂに戻されるため、圧縮機１１Ａ，１１Ｂ内の潤滑油量を減少させるのに時間を要する。したがって、圧縮機１１Ａ，１１Ｂ内の潤滑油を迅速に減少させることができる点では、第１の実施の形態の方がより有利である。
【００４９】
本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内において適宜変更することができる。
例えば、油量制御機構の検出部は、圧縮機内の潤滑油の量をセンサによって直接的に検出するように構成されていてもよい。
また、本発明は、圧縮機を４台以上備えた空気調和装置にも適用することができる。複数の圧縮機は、可変容量型の圧縮機と定容量型の圧縮機とを組み合わせてもよい。この場合、優先的に起動される第１圧縮器を可変容量型とするのが好ましい。また、複数の圧縮器は、定容量型の圧縮機同士を組み合わせてもよい。
空気調和装置は、冷房運転及び暖房運転の一方のみを行うものであってもよい。この場合、四路切換弁を省略することができる。
【符号の説明】
【００５０】
１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ  圧縮機
２０  アキュムレータ
２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃ  油分離器
３１  第１開閉弁
３２  第２開閉弁
３３  第３開閉弁
３６Ａ  流量調整部
４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃ  油戻し管（第１油戻し管）
４２  液戻し管（第２油戻し管）
４３  バイパス管
５０  油量制御機構
５１  開閉制御部
５２  検出部
【図１】
2013122361.tif 000003
【図２】
2013122361.tif 000004
【図３】
2013122361.tif 000005