(57)【要約】      （修正有）【課題】大能力圧縮機から小能力圧縮機へ冷凍機油を移動させることは困難という課題を解決した空気調和機を提供する。【解決手段】室外機１０１ａ，１０１ｂ内にそれぞれ圧縮機１０２ａ，１０２ｂと油分離器１０３ａ，１０３ｂと油溜め容器を備え、油溜め容器から油分離器１０３ａ，１０３ｂの吐出管にバイパスするバイパス管１１０ａ，１１０ｂを設け、バイパス管１１０ａ，１１０ｂと油分離器１０３ａ，１０３ｂとの接続口高さは油溜め容器の底部より上方であり、バイパス管１１０ａ，１１０ｂと油分離器１０３ａ，１０３ｂの吐出管との接続口高さより上方である。【選択図】図１
2017110819.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の室外機が並列に連結された空気調和機において、前記室外機内にそれぞれ圧縮機と油分離器と油溜め容器を備え、前記油溜め容器から前記油分離器の吐出管にバイパスするバイパス管を設け、前記バイパス管と前記油分離器との接続口高さは油溜め容器の底部より上方であり、前記バイパス管と前記油分離器の吐出管との接続口高さより上方であることを特徴とする空気調和機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の室外機が並列に接続された空気調和機において、各室外機に搭載された圧縮機の冷凍機油を適正に維持し、圧縮機の運転信頼性確保に係わるものである。
【背景技術】
【０００２】
複数の室外機が並列に接続された従来の空気調和装置は、各室外機に搭載されている圧縮機の冷凍機油の量が不均衡となり、冷凍機油が不足して焼き付きが発生する圧縮機が出てくる可能性がある。これを防止するために、特許文献１に示された冷凍サイクル装置は、冷凍回路図を図３に示すように、油分離器１０３ａ,１０３ｂで分離した油を、それぞ
れ圧縮機１０２ａ,１０２ｂへ戻す油戻し配管１０７ａ,１０７ｂを室外機間で連結した均油管１１０と油戻し調整弁１０９ａ,１０９ｂを設ける構成となっている。この均油管１
１０を通して冷凍機油が不足した圧縮機に他方の油分離器で分離した冷凍機油を供給することで、各圧縮機内の冷凍機油の量を均一化し、圧縮機の信頼性を保つとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平４−１８４０４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述の技術では能力が異なった運転をしている室外機間において均油管による冷凍機油の供給が困難になるという課題があった。例えば、並列に接続された２台の室外機にそれぞれ搭載されている同じ排除容積の能力可変型圧縮機について、冷凍機油の量が不均衡になって、小能力で運転している圧縮機（小能力圧縮機）で冷凍機油が不足し、大能力で運転している圧縮機（大能力圧縮機）で冷凍機油が余剰になった場合、大能力圧縮機から小能力圧縮機に冷凍機油を移動させる必要がある。しかし、運転周波数が高い大能力圧縮機における吐出圧力と吸入圧力との差（高低圧力差）は、周波数が低い小能力圧縮機における高低圧力差より大きく、大能力圧縮機の吸入圧力は小能力圧縮機の吸入圧力より低いため、油分離器から戻された均油管内の冷凍機油は吸入圧力が低い大能力圧縮機に流れやすくなる傾向となり、大能力圧縮機から小能力圧縮機へ冷凍機油を移動させることは困難である。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の冷凍サイクル装置は、上記の課題を解決するものであり、複数の室外機が並列に連結された空気調和機において、室外機内にそれぞれ圧縮機と油分離器と油溜め容器を備え、油溜め容器から油分離器の吐出管に冷凍機湯を流出させるバイパス管を設け、バイパス管と油分離器との接続口高さは、油溜め容器の底面より上方であり、かつバイパス管と油分離器の吐出管との接続口高さより上方であることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００６】
上記のように構成した本発明に係る冷凍サイクル装置において、各室外機に搭載されている圧縮機の冷凍機油の量が不均衡となり、油溜め容器内の油量が増加して、油面の高さがバイパス管接続口の高さになった場合、冷凍機油がヘッド差で吐出管側にバイパスされる。これにより、油量が過剰な室外機から吐出される油が増加し、この油は室内機を経由して、各室外機に再分配されるので他方の室外機の油枯渇を防ぐことができる。また均油管を必要としないため低コストである。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の請求項１の冷凍サイクル装置の全体の冷凍回路図。
【図２】本発明の油分離器と油戻し配管とバイパス管の概略構成図。
【図３】従来の特許文献１の冷凍サイクル装置の全体の冷凍回路図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本発明は、複数の室外機が並列に接続された空気調和機において、室外機内にそれぞれ圧縮機と油分離器と油溜め容器を備え、油分離器と油分離器の吐出管とを連通し、油溜め容器の冷凍機油を油分離器の吐出管に流出させるバイパス管を設け、バイパス管と油分離器との接続口高さは、油溜め容器の底面より上方であり、かつバイパス管と油分離器の吐出管との接続口高さより上方とする。
【０００９】
この構成により、油溜め容器内の油量が増加して冷凍機油の油面がバイパス管接続口以上の高さになった場合、冷凍機油がヘッド差で吐出管側に流出し、油量が過剰な室外機から吐出される油を増加させ、この油は室内機を経由して、各室外機に再分配される。これにより、冷凍機油が少なくなった室外機の油枯渇を防ぐことができる。また均油管を必要としないため低コストである。
【００１０】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下に説明する実施形態は一例であり、本発明はこの実施形態により限定されるものではない。
【００１１】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る冷凍サイクル装置の構成を示す冷凍回路図である。空気調和機は、並列に並んだ２台の室外機１０１ａ,１０１ｂが同様に並列に並んだ３
台の室内機１１１ａ,１１１ｂ,１１１ｃと接続された構成となっている。
【００１２】
室外機１０１ａは、圧縮機１０２ａと油分離器１０３ａとアキュームレータ１０４ａと四方弁１０５ａと室外機熱交換器１０６ａとで構成されている。同様に、室外機１０１ｂは、圧縮機１０２ｂと油分離器１０３ｂとアキュームレータ１０４ｂと四方弁１０５ｂと室外機熱交換器１０６ｂとで構成されている。
【００１３】
室内機１１１ａは、室内機熱交換器１１２ａと室内膨張弁１１３ａとで構成されている。同様に室内機１１１ｂは、室内機熱交換器１１２ｂと室内膨張弁１１３ｂとで構成されている。同様に室内機１１１ｃは、室内機熱交換器１１２ｃと室内膨張弁１１３ｃとで構成されている。
【００１４】
油分離器１０３ａ,１０３ｂにおいて、上部は、それぞれ油分離部１２４ａ,１２４ｂ、下部は、それぞれ油溜め部１２３ａ,１２３ｂとなっている。圧縮機１０２ａ,１０２ｂから吐出された冷媒と冷凍機油との混合流体は、それぞれ油分離部１２４ａ,１２４ｂにて
冷媒と冷凍機油に分離され、分離された冷凍機油は、それぞれ油溜め部１２３ａ,１２３
ｂに貯留される。油溜め部１２３ａ,１２３ｂの冷凍機油は、それぞれ油分離器１０３ａ,１０３ｂの底部から油戻し配管１０７ａ,１０７ｂを通して圧縮機１０２ａ,１０２ｂの吸入口に流出し、圧縮機１０２ａ,１０２ｂに冷凍機油を戻す。油戻し配管１０７ａ,１０７ｂは、それぞれ油戻し流路抵抗１０８ａ,１０８ｂを備え、冷凍機油の戻り量を調節して
いる。
【００１５】
さらに油分離器１０３ａ,１０３ｂには、それぞれ油分離器１０３ａ,１０３ｂと四方弁１０５ａ,１０５ｂの間のガス配管に接続しているバイパス管１１０ａ,１１０ｂを備える。図２に示す通り、バイパス管１１０ａ,１１０ｂと油分離器１０３ａ,１０３ｂとの接続口をそれぞれバイパス管の吸入口１２１ａ,１２１ｂとし、バイパス管１１０ａ,１１０ｂ
とガス配管との接続口をそれぞれバイパス管の吐出口１２２ａ,１２２ｂとする。
【００１６】
バイパス管の吸入口１２１ａ,１２１ｂは、それぞれ油分離器１０３ａ,１０３ｂの底面より上方にあり、かつバイパス管の吐出口１２２ａ,１２２ｂの高さより上方に設置する
。なおバイパス管の吸入口１２１ａ, １２１ｂと吐出口１２２ａ,１２２ｂには、それぞ
れヘッド差Ｈａ、Ｈｂが設定する。
【００１７】
次にこのような構成の冷凍サイクル装置の動作について説明する。例えば室外機１０１ａ,１０１ｂ間で冷凍機油の量が不均衡になって、室外機１０１ａで冷凍機油が不足し、
室外機１０１ｂで冷凍機油が余剰になった場合、室外機１０１ｂの油分離器１０３ｂ内の油溜め部１２３ｂの油量が増加して油溜め部１２３ｂの油面の高さがバイパス管の吸入口１２１ｂの高さになる。
【００１８】
バイパス管の吸入口１２１ｂと吐出口１２２ｂの間にはヘッド差Ｈｂが設定されているので、冷凍機油はガス配管にバイパスされ、室外機１０１ｂから吐出される冷凍機油が増加する。この冷凍機油は室内機１１１ａ,１１１ｂ, １１１ｃを経由して、室外機１０１
ａ,１０１ｂに再分配され、冷凍機油が不足している室外機１０１ａに冷凍機油が供給さ
れる。
【００１９】
上述動作の効果を示す例として、２台の室外機の能力が２：１の割合で運転しているとした場合を試算する。両室外機から吐出されるＯＣＲ（オイル循環率）は０.１%程度である。高い能力で運転している室外機中の冷凍機油が余剰にある場合、上動作により、吐出ＯＣＲが１%になるとすると、低い能力で運転している室外機の吐出冷媒と合流すること
で、室内機に送出される冷媒のＯＣＲは(２×１%+１×０.１%）/(２+１)=２.１/３=０.７%になる。
【００２０】
よって室内機から冷凍機油がすべて戻ってくるとすると、両室外機の吸入ＯＣＲは０.
７%となるので、低い能力で運転している室外機には、吐出と吸入の差分であるＯＣＲ０.６%の冷凍機油が戻ることになり、確実に油枯渇を防ぐことができることになる。
【００２１】
このような運転が行われる例としては、電気駆動の圧縮機が搭載された室外機とガスなどによる非電気駆動の圧縮機が搭載された室外機が並列に接続された空気調和機における電力のデマンド制御がある。夏場の昼間のように電力使用量が制限され、電気駆動圧縮機の運転周波数を低く設定しなければならない場合でも、本発明によると、電気駆動圧縮機の冷凍機油を適正に保つことができる。
【００２２】
以上の説明から明らかなように、本実施形態では油量が過剰な室外機から吐出される冷凍機油の量を増加するようになっているので、室外機間の油枯渇を防ぐことができる。また均油管を必要としないため低コストな構成となっている。
【００２３】
また本実施の形態では油分離器の底部を油溜め容器とした構成を示したが、油溜め容器が別に存在する場合や、圧縮機中に存在する場合にも同様にバイパス管を設けて同様の効果を得ることができる。
【００２４】
（実施の形態２）
本実施の形態では、図２に示すように実施形態１に対し、油戻し配管１０７ａ,１０７
ｂ中の油戻し流路抵抗１０８ａ,１０８ｂの前後に、それぞれ温度検知手段１２５ａ,１２５ｂと温度検知手段１２６ａ,２６ｂを設ける構成となっている。
【００２５】
次に動作を説明する。油戻し配管１０７ａ,１０７ｂを冷凍機油が流れている場合には
、それぞれ油戻し流路抵抗１０８ａ,１０８ｂの前後の温度差が小さく、油戻し配管１０
７ａ,１０７ｂを冷媒が流れている場合には、それぞれ油戻し流路抵抗１０８ａ,１０８ｂの前後の温度差が大きくなる。
【００２６】
油戻し流路抵抗１０８ａ,１０８ｂの前後の温度差が１０Ｋ以上である時に、それぞれ
油分離器１０３ａ,１０３ｂとそれぞれ圧縮機１０２ａ,１０２ｂとが油不足であると判断できる。例えば、圧縮機１０２ａの油不足を検知した場合に、圧縮機１０２ａの周波数を上昇させ冷媒循環流量を増加させる。上述の動作によって、室内機１１１ａ,１１１ｂ,１１１ｃを経由して圧縮機１０２ａが搭載されている室外機１０１ａに分配される冷凍機油の戻し量を増加させ、油量が不足した圧縮機に迅速に冷凍機油が戻るようにして、確実に油枯渇を防ぐことができる。
【００２７】
なお、本実施例では、室外機２台で構成される空気調和装置について説明したが、室外機、室内機が複数で構成される空気調和装置でもよい。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
本発明に係る空気調和機は、空気調和装置に利用でき、特には室内外配管が長く、高低差があり、圧縮機の油量管理が困難となる多室空気調和装置として好適に用いられる。
【符号の説明】
【００２９】
１０１ａ、１０１ｂ    室外機
１０２ａ、１０２ｂ    圧縮機
１０３ａ、１０３ｂ    油分離器
１０７ａ、１０７ｂ    油戻し配管
１０８ａ,  １０８ｂ    油戻し流路抵抗
１０９ａ,  １０９ｂ    油戻し調節弁
１１０ａ,  １１０ｂ    バイパス管
１１１ａ,  １１１ｂ,  １１１ｃ    室内機
１２１ａ,  １２１ｂ    バイパス管吸入口
１２２ａ,  １２２ｂ    バイパス管吐出口
１２３ａ,  １２３ｂ    油溜め部
１２４ａ,  １２４ｂ    油分離部
【図１】
2017110819.tif 000003
【図２】
2017110819.tif 000004
【図３】
2017110819.tif 000005