(57)【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と、四方弁と、室外熱交換器と、膨張弁と、複数の室内熱交換器およびアキュムレータを順次連結し冷媒回路を形成してなる空気調和機において、
前記複数の圧縮機を、第一の圧縮機と第二の圧縮機および第三の圧縮機とから構成し、同第一の圧縮機と第二の圧縮機の吐出管と前記四方弁の間に、直列に第一の油分離器と第一の開閉弁および第二の油分離器を接続し、前記第三の圧縮機の吐出管と、前記第一の開閉弁と第二の油分離器の接続点との間に、第三の油分離器と第二の開閉弁を直列に接続し、前記第一の圧縮機と第二の圧縮機を均油管により連結するとともに、同均油管と前記第一の油分離器の油戻し管を第三の開閉弁と第一の絞りを介して直列接続し、前記第二の油分離器の油戻し管を分岐し、第四の開閉弁と第二の絞りおよび第五の開閉弁と第三の絞りを介して前記第一の圧縮機および第三の圧縮機のそれぞれの吸入管に直列接続し、前記第三の油分離器の油戻し管を、第六の開閉弁と第四の絞りを介して前記第三の圧縮機の吸入管に直列接続し、前記第一の圧縮機または前記第二の圧縮機のいずれか一方、および第三の圧縮機のそれぞれに、前記各圧縮機の油面高さを検知するオイルレベルセンサを設け、同それぞれオイルレベルセンサが検知した前記各圧縮機の油面高さに応じて、前記第三の開閉弁、第四の開閉弁、第五の開閉弁および第六の開閉弁の開閉を制御してなることを特徴とする空気調和機。
【請求項２】
前記オイルレベルセンサが前記各圧縮機の油面の上限値および下限値を検出してなることを特徴とする請求項１記載の空気調和機。
【請求項３】
前記第三の開閉弁、第四の開閉弁、第五の開閉弁および第六の開閉弁のそれぞれを、前記各圧縮機の油面が上限値のとき閉じ、下限値のとき開くよう制御してなることを特徴とする請求項１または２に記載の空気調和機。
【請求項４】
前記第一の圧縮機と第二の圧縮機の吐出管を合流させた後、前記第一の油分離器に接続してなることを特徴とする請求項１に記載の空気調和機。
【請求項５】
前記各圧縮機を異能力圧縮機で構成してなることを特徴とする請求項１に記載の空気調和機。
【請求項６】
前記第一の開閉弁および第二の開閉弁に逆止弁を用いてなることを特徴とする請求項１に記載の空気調和機。
【請求項７】
前記第三の開閉弁〜第六の開閉弁に電磁弁を用いてなることを特徴とする請求項１〜４に記載の空気調和機。
【請求項８】
前記絞りに膨張弁を用いてなることを特徴する請求項１に記載の空気調和機。
【請求項９】
前記アキュムレータの出口管を前記各圧縮機の吸入管に分配管を介して接続してなることを特徴とする請求項１に記載の空気調和機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、室外機に複数の圧縮機を備え、複数の室内機を設けたマルチ形の空気調和機に係わり、より詳細には、複数の圧縮機の運転および停止状況に応じて各圧縮機の油面を均一にすることができる均油システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の冷媒回路を形成する空気調和機は、例えば図２に示すようなものがある。図において、21a,21b は並列に接続された複数の圧縮機、22は圧縮機21a,21b より吐出される冷媒の流れを冷房運転、暖房運転等に合わせて切り換える四方弁、23は室外熱交換器、24は膨張弁、25a,25b は同時または何れかを任意に運転できる室内熱交換器、26a,26b は電磁弁、27はアキュムレータで、これらを順次連結し冷媒回路を形成した構成となっている。
28は前記圧縮機21a,21b より吐出される油を含んだ吐出冷媒より油を分離する油分離である。
【０００３】
上記構成において、冷房運転時、冷媒は実線矢印方向に流れ、暖房運転時は破線矢印方向に流れる。前記圧縮機21a,21b から吐出された油を含んだ吐出冷媒は前記油分離器28で分離される。同油分離器28の下部に油が溜まるとバイパス路29の途中にある電磁弁30が開かれ、油はバイパス路29を経由して前記アキュムレータ27に返され、室内熱交換器25a,25b から帰ってきたガスとともに、前記圧縮機21a,21b に戻される。
【０００４】
しかしながら、上記構成において、圧縮機を個別運転した時等において、アキュムレータ27より戻る油量にバラツキが生じ各圧縮機間の平衡値が保たれないため、どちらか一方の圧縮機に油不足が生じる恐れがあるという問題を有していた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明においては、上記の問題点に鑑み、複数の圧縮機を同時に運転した場合や個別運転したときに、各圧縮機に必要な適正油量を確保することができる空気調和機を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するため、並列に接続された複数の圧縮機と、四方弁と、室外熱交換器と、膨張弁と、複数の室内熱交換器およびアキュムレータを順次連結し冷媒回路を形成してなる空気調和機において、
前記複数の圧縮機を、第一の圧縮機と第二の圧縮機および第三の圧縮機とから構成し、同第一の圧縮機と第二の圧縮機の吐出管と前記四方弁の間に、直列に第一の油分離器と第一の開閉弁および第二の油分離器を接続し、前記第三の圧縮機の吐出管と、前記第一の開閉弁と第二の油分離器の接続点との間に、第三の油分離器と第二の開閉弁を直列に接続し、前記第一の圧縮機と第二の圧縮機を均油管により連結するとともに、同均油管と前記第一の油分離器の油戻し管を第三の開閉弁と第一の絞りを介して直列接続し、前記第二の油分離器の油戻し管を分岐し、第四の開閉弁と第二の絞りおよび第五の開閉弁と第三の絞りを介して前記第一の圧縮機および第三の圧縮機のそれぞれの吸入管に直列接続し、前記第三の油分離器の油戻し管を、第六の開閉弁と第四の絞りを介して前記第三の圧縮機の吸入管に直列接続し、前記第一の圧縮機または前記第二の圧縮機のいずれか一方、および第三の圧縮機のそれぞれに、前記各圧縮機の油面高さを検知するオイルレベルセンサを設け、同それぞれオイルレベルセンサが検知した前記各圧縮機の油面高さに応じて、前記第三の開閉弁、第四の開閉弁、第五の開閉弁および第六の開閉弁の開閉を制御する構成となっている。
【０００７】
また、前記オイルレベルセンサが前記各圧縮機の油面の上限値および下限値を検出する構成となっている。
【０００８】
また、前記第三の開閉弁、第四の開閉弁、第五の開閉弁および第六の開閉弁のそれぞれを、前記各圧縮機の油面が上限値のとき閉じ、下限値のとき開くよう制御する構成となっている。
【０００９】
また、前記第一の圧縮機と第二の圧縮機の吐出管を合流させた後、前記第一の油分離器に接続した構成となっている。
【００１０】
また、前記各圧縮機を異能力圧縮機で構成した。
【００１１】
また、前記第一の開閉弁および第二の開閉弁に逆止弁を用いた構成となっている。
【００１２】
また、前記第三の開閉弁〜第六の開閉弁に電磁弁を用いた構成となっている。
【００１３】
また、前記絞りに膨張弁を用いた構成となっている。
【００１４】
また、前記アキュムレータの出口管を前記各圧縮機の吸入管に分配管を介して接続した構成となっている。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明における実施の形態を実施例に基づいて詳細に説明する。
図１において、1a,1ｂ,1c は並列に接続された複数の圧縮機、２は圧縮機1a,1ｂ,1c より吐出される冷媒の流れを冷房運転、暖房運転等に合わせて切り換える四方弁、３は室外熱交換器、４は膨張弁、5a,5b は同時または何れかを任意に運転できる室内熱交換器、6a,6b は電磁弁、７はアキュムレータで、これらを順次連結し冷媒回路を形成した構成となっている。
本実施例においては、前記複数の圧縮機は定速用の低圧型異能力の圧縮機で、大型の第一の圧縮機1aと第二の圧縮機1b、および小型の第三の圧縮機1cとから構成されている。
【００１６】
前記第一の圧縮機1aと第二の圧縮機1bの吐出管1a1,1b1 の接続点と前記四方弁２との間に、直列に第一の油分離器8aと第一の開閉弁9aおよび第二の油分離器8bを接続し、前記第三の圧縮機1cの吐出管1c1 と、前記第一の開閉弁9aと第二の油分離器8bの接続点の間に、第三の油分離器8cと第二の開閉弁9bを直列に接続されている。
【００１７】
前記第一の圧縮機1aと第二の圧縮機1bを均油管1ab により連結するとともに、同均油管1ab と前記第一の油分離器8aの油戻し管8a1 を第三の開閉弁9cと第一の絞り10a を介して直列接続し、前記第二の油分離器8bの油戻し管8b1 を分岐し、第四の開閉弁9dと第二の絞り10b および第五の開閉弁9eと第三の絞り10c を介して前記第一の圧縮機1aおよび第三の圧縮機1cのそれぞれの吸入管1a2,1c2 に直列接続し、前記第三の油分離器8cの油戻し管8c1 を、第六の開閉弁9fと第四の絞り10d を介して前記第三の圧縮機1cの吸入管1c2 に直列接続されている。
【００１８】
前記第一の圧縮機1aまたは前記第二の圧縮機1bのいずれか一方、および第三の圧縮機1cのそれぞれに、前記各圧縮機1a,1b,1cの油面の上限値および下限値の高さを検知するオイルレベルセンサa,b を設け、同それぞれオイルレベルセンサa,b が検知した前記各圧縮機1a,1b,1cの油面高さに応じて、前記第三の開閉弁9c、第四の開閉弁9d、第五の開閉弁9eおよび第六の開閉弁9fの開閉を制御部11により制御する構成となっている。
【００１９】
上記構成において、冷房運転時、冷媒は実線矢印方向に流れ、暖房運転時は破線矢印方向に流れる。前記各圧縮機1a,1ｂ,1c が運転されると、第一の圧縮機1aおよび第二の圧縮機1bから吐出された油を含んだ吐出冷媒は前記第一の分離器8aで、第三の圧縮機1cからの吐出冷媒は第三の分離器8cでそれぞれ分離され、分離仕切れなかった冷媒は、前記第二の分離器8bで再分離される。
前記第一の分離器8aで分離された油は、油戻し管8a1 より前記均油管1ab を経由して、第一の圧縮機1aおよび第二の圧縮機1bに戻され、第三の分離器8cで分離された油は、油戻し管8c1 より第三の圧縮機1cの吸入管1c2 に戻される。
また、前記第二の分離器8bで再分離された油は、前記各圧縮機1a,1ｂ,1c の吸入管1a2,1b2,1c2 にそれぞれ戻される。
【００２０】
前記第一の圧縮機1aおよび第二の圧縮機1bのそれぞれの油溜め同士を、均油管1ab で連結した構成により、第一の圧縮機1aおよび第二の圧縮機1bに戻された油量にバラツキが生じた場合、均油管1ab を通じて平衡値が保たれる。
【００２１】
前記オイルレベルセンサa,b が検知した油面高さが上限値の場合、前記第三の開閉弁9c、第四の開閉弁9d、第五の開閉弁9eおよび第六の開閉弁9fが閉じられ、下限値の場合、第三の開閉弁9c、第四の開閉弁9d、第五の開閉弁9eおよび第六の開閉弁9fが開かれ、各圧縮機1a,1ｂ,1c の油量を均一になるよう各開閉弁が制御される。
【００２２】
以上に説明したように、前記各圧縮機1a,1ｂ,1c が運転されると、各圧縮機1a,1ｂ,1c から吐出された油を含んだ吐出冷媒は前記第一の分離器8aおよび第三の分離器8cで油が分離され、それぞれに対応する電磁弁または逆止弁からなる開閉弁9a,9b が開き、分離仕切れなかった冷媒は前記第二の油分離器8bにて完全に分離され、分離された油は前記第四の開閉弁9dおよび第５の開閉弁9eを経由して各吸入管1a2,1b2,1c2 を通して、オイルレベルセンサa,b が検知した油面高さに応じて各圧縮機1a,1ｂ,1c に振り分けられ戻される。
また、前記第一の分離器8aおよび第三の分離器8cで分離された油は、オイルレベルセンサa,b が検知した油面高さに応じて、上記同様に各圧縮機1a,1ｂ,1c に振り分けられ戻される。
この結果、吐出冷媒は分離効率がよく、各圧縮機1a,1ｂ,1c の運転状況に応じて必要な油量が確保され、油不足による信頼性の問題を生じさせない空気調和機となる。
【００２３】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、各圧縮機が運転されると、各圧縮機から吐出された油を含んだ吐出冷媒は各油分離器でそれぞれ分離され、それぞれ対応する開閉弁が開き、分離仕切れなかった冷媒は、第二の油分離器にて完全に分離され、分離された油は第三の開閉弁、第四の開閉弁、第五の開閉弁および第六の開閉弁を経由し、各吸入管および均油管を通して各圧縮機の油面高さに応じて振り分けられ戻される。このため吐出冷媒は分離効率がよく、各圧縮機の運転状況に応じて必要な油量が確保され、各圧縮機の油不足による信頼性の問題を生じさせない空気調和機となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による空気調和機の冷媒回路図である。
【図２】従来例による空気調和機の冷媒回路図である。
【符号の説明】
1a  第一の圧縮機
1b  第二の圧縮機
1c  第三の圧縮機
1a1,1b1,1c1   吐出管
1a2,1b2,1c2   吸入管
２  四方弁
３  室外熱交換器
４  膨張弁
5a,5b   室内熱交換器
７  アキュムレータ
8a  第一の油分離器
8b  第二の油分離器
8c  第三の油分離器
8a1,8b1,8c1   油戻し管
9a  第一開閉弁
9b  第二開閉弁
9c  第三開閉弁
9d  第四開閉弁
9e  第五開閉弁
9f  第六開閉弁
10a,10b,10c,10d   絞り
a,b   オイルレベルセンサ
11  制御部
【図１】
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【図２】
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