(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機及びオイルセパレータを有する室外ユニットを複数台備え、これら複数台の室外ユニットを室内ユニットに接続されたガス管及び液管からなるユニット間配管に並列に接続した空気調和装置において、
上記室外ユニットのオイルセパレータ間を接続し、自己の室外ユニットの圧縮機に、ほかの室外ユニットのオイルセパレータで分離されたオイルを回収可能にバランス弁を有するバランス管と、上記ほかの室外ユニットの圧縮機から上記バランス管内に適宜の間隔をあけて吐出冷媒を供給可能にフラッシング弁を有するフラッシング管とを備え、
上記バランス弁のオン動作の時間及び上記フラッシング弁のオン動作の時間を外気温度に応じて増減させる制御手段を備えたことを特徴とする空気調和装置。
【請求項２】
上記バランス弁がオイル供給制御時にオン動作とオフ動作とを複数回繰り返し、各オン動作の時間を外気温度に応じて増減させる制御手段を備えたことを特徴とする請求項１記載の空気調和装置。
【請求項３】
上記フラッシング弁をオフ動作してから上記バランス弁をオン動作するまでの時間間隔を外気温度に応じて増減させる制御手段を備えたことを特徴とする請求項１または２記載の空気調和装置。
【請求項４】
上記オイルが室外ユニットのオイルセパレータから回収されることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の空気調和装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数台の室外ユニットを室内ユニットから延びるユニット間配管に並列につないだ空気調和装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、室外熱交換器と圧縮機とオイルセパレータとを有し、このオイルセパレータで分離されたオイルをオイル戻し管を介して前記圧縮機に戻す構成の室外ユニットを複数台備え、これらの室外ユニットを室内ユニットから延びるユニット間配管に並列につないだ空気調和装置が知られている。
【０００３】
この種のものでは、室外ユニットを複数台備えるため、いずれかの室外ユニットにオイルが偏り、オイル不足の室外ユニットが発生する恐れがある。これを解消するため、従来では、各室外ユニットのオイルセパレータ同士をバランス管で接続し、オイル不足の発生した室外ユニットに、このバランス管を介してほかの室外ユニットからオイルを回収することが行われている。
【０００４】
上記バランス管にはバランス弁が接続され、オイル回収制御時には、このバランス弁をオン、オフ制御させている。このバランス弁のオン動作の時間は、従来、固定時間値であり、供給側のオイル量が減るか、或いは補給側のオイル量が増えるかによって、そのオン、オフ制御が停止される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特にバランス管内をオイルが移動する場合、外気温度に応じてこのオイルの粘性が変化するため、一定時間バランス弁をオン動作させる従来の構成では、オイルの移動量が減ったり、オイルを移動させすぎてオーバーシュートさせたりするという問題がある。また、オイルの移動量が減った場合には、何回にも亘ってバランス弁をオン、オフ制御させなければならず、バランス弁の耐久性が低下するという問題がある。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、上述した従来の技術が有する課題を解消し、オイルの移動量が減ったり、オイルを移動させすぎてオーバーシュートさせたりすることがなく、しかもバランス弁の耐久性を向上させることができるオイル回収機構を有する空気調和装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、圧縮機及びオイルセパレータを有する室外ユニットを複数台備え、これら複数台の室外ユニットを室内ユニットに接続されたガス管及び液管からなるユニット間配管に並列に接続した空気調和装置において、上記室外ユニットのオイルセパレータ間を接続し、自己の室外ユニットの圧縮機に、ほかの室外ユニットのオイルセパレータで分離されたオイルを回収可能にバランス弁を有するバランス管と、上記ほかの室外ユニットの圧縮機から上記バランス管内に適宜の間隔をあけて吐出冷媒を供給可能にフラッシング弁を有するフラッシング管とを備え、上記バランス弁のオン動作の時間及び上記フラッシング弁のオン動作の時間を外気温度に応じて増減させる制御手段を備えたことを特徴とするものである。
【０００８】
請求項２記載の発明は、請求項１記載のものにおいて、上記バランス弁がオイル供給制御時にオン動作とオフ動作とを複数回繰り返し、各オン動作の時間を外気温度に応じて増減させる制御手段を備えたことを特徴とする。
【００１０】
請求項３記載の発明は、請求項１または２記載のものにおいて、上記フラッシング弁をオフ動作してから上記バランス弁をオン動作するまでの時間間隔を外気温度に応じて増減させる制御手段を備えたことを特徴とする。
【００１１】
請求項４記載の発明は、請求項１〜３のいずれかに記載のものにおいて、上記オイルが室外ユニットのオイルセパレータから回収される。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による一実施形態を添付の図面を参照して説明する。
【００１４】
図１において、１Ａ，１Ｂは室外ユニットを示している。これら室外ユニット１Ａ，１Ｂは、室内ユニット３Ａ〜３Ｄに接続されたガス管５及び液管７からなるユニット間配管９に並列に接続されている。室外ユニット１Ａ，１Ｂは、圧縮機１１Ａ，１１Ｂ、オイルセパレータ１２Ａ，１２Ｂ、四方弁１３Ａ，１３Ｂ、室外熱交換器１４Ａ，１４Ｂ、室外ファン１７Ａ，１７Ｂ、膨張弁１５Ａ，１５Ｂ、その他アキュムレータ１６Ａ，１６Ｂ等を備えて構成されている。また、室内ユニット３Ａ〜３Ｄは、室内熱交換器３４Ａ〜３４Ｄ、室内ファン３７Ａ〜３７Ｄ、室内電動膨張弁３８Ａ〜３８Ｄを備えて構成されている。
【００１５】
本実施形態では、室外ユニット１Ａ，１Ｂのオイルセパレータ１２Ａ，１２Ｂ同士が、自己の圧縮機１１に、ほかの室外ユニット１のオイルセパレータ１２からオイルを回収可能にバランス管２５で接続されている。
【００１６】
このバランス管２５の一端２５Ａは、キャピラリーチューブ３９Ａ、バランス弁４０Ａを含むオイル供給管４１Ａを介してオイルセパレータ１２Ａに接続されるとともに、オイル回収弁４２Ａを含むオイル回収管４３Ａを介して圧縮機１１Ａの吸込管に接続され、さらにフラッシング弁４４Ａを含むフラッシング管４５Ａを介して圧縮機１１Ａの吐出管に接続されている。
【００１７】
また、バランス管２５の他端２５Ｂは、キャピラリーチューブ３９Ｂ、バランス弁４０Ｂを含むオイル供給管４１Ｂを介してオイルセパレータ１２Ｂに接続されるとともに、オイル回収弁４２Ｂを含むオイル回収管４３Ｂを介して圧縮機１１Ｂの吸込管に接続され、さらにフラッシング弁４４Ｂ含むフラッシング管４５Ｂを介して圧縮機１１Ｂの吐出管に接続されている。
【００１８】
暖房運転時には、四方弁１３Ａ，１３Ｂが点線状態に切り替えられる。圧縮機１１Ａ，１１Ｂからの冷媒は、点線矢印で示すように、オイルセパレータ１２Ａ，１２Ｂ、四方弁１３Ａ，１３Ｂを経た後、分岐ガス管５Ａ，５Ｂに入り、ガス管５に合流し、各室内ユニット３Ａ〜３Ｄに流入する。
【００１９】
各室内ユニット３Ａ〜３Ｄに流入した冷媒は、室内熱交換器３４Ａ〜３４Ｄ、室内電動膨張弁３８Ａ〜３８Ｄを経て、液管７に合流し、レシーバタンク３３を通って、室外ユニット１Ａ，１Ｂに入る。そして、その冷媒は、室外熱交換器１４Ａ，１４Ｂ、四方弁１３Ａ，１３Ｂ、アキュムレータ１６Ａ，１６Ｂを経て、圧縮機１１Ａ，１１Ｂの吸込管に戻される。
【００２０】
冷房運転時には、四方弁１３Ａ，１３Ｂが実線状態に切り替えられる。圧縮機１１Ａ，１１Ｂからの冷媒は、実線矢印で示すように、オイルセパレータ１２Ａ，１２Ｂ、四方弁１３Ａ，１３Ｂを経た後、室外熱交換器１４Ａ，１４Ｂに入り、膨張弁１５Ａ，１５Ｂを経て、液管７及びレシーバタンク３３に至る。
【００２１】
レシーバタンク３３に至った冷媒は、そこから室内ユニット３Ａ〜３Ｄに入り、室内電動膨張弁３８Ａ〜３８Ｄ、室内熱交換器３４Ａ〜３４Ｄを経て、ガス管５に入り、さらに分岐ガス管５Ａ，５Ｂに入り、各室外ユニット１Ａ，１Ｂの四方弁１３Ａ，１３Ｂ、アキュムレータ１６Ａ，１６Ｂを経て、圧縮機１１Ａ，１１Ｂの吸込管に戻される。
【００２２】
運転中にいずれかの室外ユニット１Ａ，１Ｂにオイル不足が発生した場合、オイルのアンバランスがバランス管２５を通じて是正される。このオイルのアンバランスは、オイルセパレータ１２Ａ，１２Ｂに設けたオイルセンサ２３Ａ，２３Ｂがオイル不足、またはオイル余剰のいずれかを検知した場合に検出される。
【００２３】
一方の室外ユニット１Ａにオイル不足が発生した場合、自己のオイル回収弁４２Ａが開かれるとともに、他方の室外ユニット１Ｂのバランス弁４０Ｂが開かれる。すると、オイルセパレータ１２Ｂ内のオイルが流出し、オイル供給管４１Ｂ、バランス管２５、及びオイル不足発生側のオイル回収管４３Ａを介して、圧縮機１１Ａの吸込管に吸い込まれる。この過程では、適宜フラッシング弁４４Ｂが開かれ、圧縮機１１Ｂからの吐出冷媒がフラッシング管４５Ｂを介してバランス管２５に導かれ、オイルが、この吐出冷媒の圧力によって押し流される。他方の室外ユニット１Ｂにオイル不足が発生した場合、自己のオイル回収弁４２Ｂが開かれるとともに、一方の室外ユニット１Ａのバランス弁４０Ａが開かれる。すると、オイルセパレータ１２Ａ内のオイルが流出し、オイル供給管４１Ａ、バランス管２５、及びオイル不足発生側のオイル回収管４３Ｂを介して、圧縮機１１Ｂの吸込管に吸い込まれる。この過程では、適宜フラッシング弁４４Ａが開かれ、圧縮機１１Ａからの吐出冷媒がフラッシング管４５Ａを介してバランス管２５に導かれ、オイルが、この吐出冷媒の圧力によって押し流される。いずれの場合も、このオイル回収制御は空気調和装置の運転中に実行される。
【００２４】
なお、オイル不足が発生した場合、まず、各室外ユニット１Ａ，１Ｂのオイルセパレータ１２Ａ，１２Ｂで分離されたオイルを、自己の圧縮機１１Ａ，１１Ｂの吸込管に戻し、それでもなおオイル不足の場合、上記オイル回収制御が実行されることは言うまでもない。
【００２５】
図２ａ〜ｅは、一方の室外ユニット１Ａから他方の室外ユニット１Ｂにオイルが移動する場合の制御シーケンス例を示す。
【００２６】
室外ユニット１Ａ側では、図２ａ，ｂに示すように、バランス弁４０Ａとフラッシング弁４４Ａが適宜オン、オフ制御され、室外ユニット１Ｂ側では、図２ｄに示すように、オイル回収弁４２Ｂが適宜オン、オフ制御される。
【００２７】
本実施形態では、第一に、オイル供給制御及びオイル補給制御時（図２ｃ，図２ｅ）に上記バランス弁４０Ａがオン動作とオフ動作とを複数回繰り返し、各オン動作の時間ｔ１（図２ａ）が外気温度に応じて増減される。
【００２８】
例えば、外気温度が高くなれば、オイルの粘性が下がるため、バランス管２５内をオイルが移動し易くなる。そこで、オン動作の時間ｔ１が短くなる方向に制御される。これとは反対に、外気温度が低くなれば、オイルの粘性が上がるため、バランス管２５内をオイルが移動し難くなる。そこで、オン動作の時間ｔ１が長くなる方向に制御される。
【００２９】
第二に、オイル供給制御及びオイル補給制御時（図２ｃ，図２ｅ）に上記フラッシング弁４４Ａがオン動作とオフ動作とを複数回繰り返し、各オン動作の時間ｔ２が外気温度に応じて増減される。この場合も上記と同様に、外気温度が高くなれば、オン動作の時間ｔ２（図２ａ）が短くなる方向に制御され、外気温度が低くなれば、オン動作の時間ｔ２が長くなる方向に制御される。ただし、このオン動作の時間ｔ２制御は、夏場のように外気温度が高くなった場合に効果的であり、それ以外の季節のように外気温度が比較的低い場合、時間ｔ２を一定に制御してもよい。
【００３０】
第三に、図２ａに示すように、上記フラッシング弁４４Ａをオフ動作してから上記バランス弁４０Ａをオン動作するまでの時間間隔ｔ３が、外気温度に応じて増減される。この場合も上記と同様に、外気温度が高くなれば、時間間隔ｔ３が短くなる方向に制御され、それが低くなれば、時間間隔ｔ３が長くなる方向に制御される。上記各オン、オフ制御は、図示を省略した制御器が司る。
【００３１】
本実施形態では、外気温度に応じて、上記各時間ｔ１，ｔ２，ｔ３が変更されるため、外気温度に応じてオイルの粘性が変化しても、オイルの移動量が減ることがなく、従来のように何回にも亘って各弁をオン、オフ制御させる必要がなく、各弁の耐久性を向上させることができる。また、オイルを移動させすぎてオーバーシュートさせることもない。
【００３２】
図３は別の実施形態を示す。
【００３３】
本実施形態では、上記圧縮機１１Ａ，１１Ｂが全密閉タイプまたは半密閉タイプ等の高圧容器２１Ａ，２１Ｂを有する圧縮機で構成され、この高圧容器２１Ａ，２１Ｂには、高圧容器２１Ａ，２１Ｂ内のオイル量を検出するための、例えばフロート式のオイルセンサ２３Ａ，２３Ｂが取り付けられている。
【００３４】
室外ユニット１Ａ，１Ｂの高圧容器２１Ａ，２１Ｂ同士は、自己の圧縮機１１の高圧容器２１内に、ほかの室外ユニット１の圧縮機１１からオイルを回収可能にバランス管２５で接続されている。
【００３５】
このバランス管２５の一端２５Ａは、キャピラリーチューブ３９Ａ、バランス弁４０Ａを含むオイル供給管４１Ａを介して圧縮機１１Ａの高圧容器２１Ａに接続されるとともに、オイル回収弁４２Ａを含むオイル回収管４３Ａを介して圧縮機１１Ａの吸込管に接続され、さらにフラッシング弁４４Ａを含むフラッシング管４５Ａを介して圧縮機１１Ａの吐出管に接続されている。また、バランス管２５の他端２５Ｂは、キャピラリーチューブ３９Ｂ、バランス弁４０Ｂを含むオイル供給管４１Ｂを介して圧縮機１１Ｂの高圧容器２１Ｂに接続されるとともに、オイル回収弁４２Ｂを含むオイル回収管４３Ｂを介して圧縮機１１Ｂの吸込管に接続され、さらにフラッシング弁４４Ｂ含むフラッシング管４５Ｂを介して圧縮機１１Ｂの吐出管に接続されている。なお、圧縮機１１Ａ，１１Ｂの高圧容器２１Ａ，２１Ｂには、一般的にオイル点検口が形成されており、オイル供給管４１Ａ，４１Ｂは、この点検口に接続すればよい。
【００３６】
運転中にいずれかの室外ユニット１Ａ，１Ｂにオイル不足が発生した場合、オイルのアンバランスがバランス管２５を通じて是正される。このオイルのアンバランスは、圧縮機１１Ａ，１１Ｂに設けたオイルセンサ２３Ａ，２３Ｂがオイル不足、またはオイル余剰のいずれかを検知した場合に検出される。
【００３７】
一方の室外ユニット１Ａにオイル不足が発生した場合、自己のオイル回収弁４２Ａが開かれるとともに、他方の室外ユニット１Ｂのバランス弁４０Ｂが開かれる。すると、圧縮機１１Ｂの高圧容器２１Ｂ内のオイルが、高圧により押し出されて、オイル供給管４１Ｂ、バランス管２５、及びオイル不足発生側のオイル回収管４３Ａを介して、圧縮機１１Ａの吸込管に吸い込まれる。この過程では、適宜フラッシング弁４４Ｂが開かれ、圧縮機１１Ｂからの吐出冷媒がフラッシング管４５Ｂを介してバランス管２５に導かれ、オイルが、この吐出冷媒の圧力によって押し流される。他方の室外ユニット１Ｂにオイル不足が発生した場合、自己のオイル回収弁４２Ｂが開かれるとともに、一方の室外ユニット１Ａのバランス弁４０Ａが開かれる。すると、圧縮機１１Ａの高圧容器２１Ａ内のオイルが、高圧により押し出されて、オイル供給管４１Ａ、バランス管２５、及びオイル不足発生側のオイル回収管４３Ｂを介して、圧縮機１１Ｂの吸込管に吸い込まれる。この過程では、適宜フラッシング弁４４Ａが開かれ、圧縮機１１Ａからの吐出冷媒がフラッシング管４５Ａを介してバランス管２５に導かれ、オイルが、この吐出冷媒の圧力によって押し流される。いずれの場合も、このオイル回収制御は空気調和装置の運転中に実行される。
【００３８】
本構成においても、図２に示す制御において、外気温度に応じて、各時間ｔ１，ｔ２，ｔ３を変更することが可能である。
【００３９】
これによれば、外気温度に応じてオイルの粘性が変化しても、オイルの移動量が減ることがなく、従来のように何回にも亘って各弁をオン、オフ制御させる必要がなく、各弁の耐久性を向上させることができる。また、オイルを移動させすぎてオーバーシュートさせることもない。
【００４０】
以上、一実施形態に基づいて本発明を説明したが、本発明は、これに限定されるものでないことは明らかである。
【００４１】
【発明の効果】
本発明では、外気温度に応じてオイルの粘性が変化しても、オイルの移動量が減ることがなく、従来のように何回にも亘って弁をオン、オフ制御させる必要がなく、弁の耐久性を向上させることができる。また、オイルを移動させすぎてオーバーシュートさせることもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による空気調和装置の一実施形態を示す冷媒回路図である。
【図２】ａ〜ｅはオイル回収制御のシーケンス例を示す図である。
【図３】別の実施形態を示す冷媒回路図である。
【符号の説明】
１Ａ，１Ｂ  室外ユニット
３Ａ〜３Ｄ  室内ユニット
５  ガス管
７  液管
９  ユニット間配管
１１Ａ，１１Ｂ  圧縮機
２１Ａ，２１Ｂ  高圧容器
２５  バランス管
４０Ａ，４０Ｂ  バランス弁
４１Ａ，４１Ｂ  オイル供給管
４２Ａ，４２Ｂ  オイル回収弁
４３Ａ，４３Ｂ  オイル回収管
４４Ａ，４４Ｂ  フラッシング弁
４５Ａ，４５Ｂ  フラッシング管
【図１】
0004270765.tif 000002
【図２】
0004270765.tif 000003
【図３】
0004270765.tif 000004