(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の圧縮機を並列につないだ空気調和機において、
前記複数の圧縮機の高圧密閉ケースに設けられた潤滑油の余剰分を抽出する均油管と、
前記均油管から取り出された余剰油をキャピラリチューブを介して集合させる余剰油集合管と、
前記余剰油集合管の潤滑油を前記複数の圧縮機に均一に供給する余剰油分岐配管とを備え、
前記余剰油集合管と前記余剰油分岐配管とを前記複数の圧縮機の吸込管により形成し、
前記複数の圧縮機の均油管取出口は、各圧縮機の実用限界油面より上方の密閉ケースに設け、
前記均油管の排出口は、各圧縮機の組立時の封入油面より高くする一方、前記均油管と前記余剰油集合管とを接続する油戻し配管を備え、
前記油戻し配管から前記余剰油集合管へと接続する油戻し部は、前記油戻し部の上方から下方に、使用油量の小さい圧縮機から使用油量の大きい圧縮機へと順に接続したことを特徴とする空気調和機。
【請求項２】
前記余剰油集合管の余剰油分岐部は、前記余剰油分岐部から分岐する余剰油分岐配管より下方に設けたことを特徴とする請求項１記載の空気調和機。
【請求項３】
前記余剰油集合管への油戻し部は、前記均油管取出口より上方に設けた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】
前記複数の圧縮機から導出される吐出管と、前記余剰油分岐配管とを接続する連絡配管と、前記連絡配管の経路途中に設けられた２方弁とを備えた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】
前記複数の圧縮機から導出される吐出管の経路途中に逆止弁を設けた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】
前記余剰油分岐配管の経路途中に逆止弁を設けたことを特徴とする請求項１から５までのいずれか１項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、複数の圧縮機を並列して設けた空気調和機に係り、特に、複数の圧縮機のうち、任意の圧縮機を断続運転しても各圧縮機の油量を均一に保持できるようにした空気調和機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
冷暖房などに用いられる空気調和機は、圧縮機と、室外熱交換器と、膨脹機構と、室内熱交換器とを備えている。空気調和機の中には例えば特開平８−１５９５８０号公報に記載されているように、圧縮機を複数台並設したタイプが知られている。
【０００３】
図４に示す従来の空気調和機２１は、２台の圧縮機２２ａ、２２ｂを並設したものである。この空気調和機２１は、圧縮機２２ａ、２２ｂの運転により圧縮機２２ａ、２２ｂの密閉ケース２６ａ、２６ｂ内が吐出冷媒で高圧化される。
【０００４】
一方、圧縮機２２ａ、２２ｂは密閉ケース２６ａ、２６ｂ内の油量を均一に保つために、密閉ケース２６ａ、２６ｂに均油管２３ａ、２３ｂがそれぞれ設けられる。各均油管２３ａ、２３ｂは、キャピラリチューブ２４ａ、２４ｂを介して吸込管２５ａ、２５ｂに接続される。
【０００５】
一方の圧縮機２２ａの潤滑油の余剰分は、この圧縮機２２ａに接続された均油管２３ａから抽出し、キャピラリチューブ２４ａで減圧され、吸込管２５ｂを介して別の圧縮機２２ｂへと供給され、２つの圧縮機２２ａ、２２ｂの油量を互いに均一に保つようになっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の空気調和機２１では、１台の圧縮機２２ａを断続運転させる場合、運転中の圧縮機２２ａの潤滑油が、別の圧縮機２２ｂへと徐々に移動して、運転中の圧縮機２２ａの油面が低下する恐れがあり、一旦油面が低下すると直ちには回復しにくいという問題があった。
【０００７】
また、複数の圧縮機２２ａ、２２ｂの容量が異なる場合には、使用油量も違い、容量が異なる複数の圧縮機２２ａ、２２ｂの油面を均一にすることは困難であった。
【０００８】
本発明は上述した事情を考慮してなされたもので、並設された複数の圧縮機のうち、任意の圧縮機の断続運転時にも各圧縮機の油量を均一に保つことができ、信頼性の高い空気調和機を提供することを目的とする。
【０００９】
本発明の別の目的は、容量の違う複数の圧縮機を並設した場合に、各圧縮機の油量を均一に保つことのできる空気調和機を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するために、請求項１の発明では、複数の圧縮機を並列につないだ空気調和機において、前記複数の圧縮機の高圧密閉ケースに設けられた潤滑油の余剰分を抽出する均油管と、前記均油管から取り出された余剰油をキャピラリチューブを介して集合させる余剰油集合管と、前記余剰油集合管の潤滑油を前記複数の圧縮機に均一に供給する余剰油分岐配管とを備え、前記余剰油集合管と前記余剰油分岐配管とを前記複数の圧縮機の吸込管により形成し、前記複数の圧縮機の均油管取出口は、各圧縮機の実用限界油面より上方の密閉ケースに設け、前記均油管の排出口は、各圧縮機の組立時の封入油面より高くする一方、前記均油管と前記余剰油集合管とを接続する油戻し配管を備え、前記油戻し配管から前記余剰油集合管へと接続する油戻し部は、前記油戻し部の上方から下方に、使用油量の小さい圧縮機から使用油量の大きい圧縮機へと順に接続したことを特徴とする。
【００１１】
請求項２の発明では、前記余剰油集合管の余剰油分岐部は、前記余剰油分岐部から分岐する余剰油分岐配管より下方に設けたことを特徴とする。
【００１４】
請求項３の発明では、前記余剰油集合管への油戻し部は、前記均油管取出口より上方に設けたことを特徴とする。
【００１６】
請求項４の発明では、前記複数の圧縮機から導出される吐出管と、前記余剰油分岐配管とを接続する連絡配管と、前記連絡配管の経路途中に設けられた２方弁とを備えたことを特徴とする。
【００１７】
請求項５の発明では、前記複数の圧縮機から導出される吐出管の経路途中に逆止弁を設けたことを特徴とする。
【００１８】
請求項６の発明では、前記余剰油分岐配管の経路途中に逆止弁を設けたことを特徴とする。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る空気調和機の実施の形態について図面に基づき説明する。
【００２０】
【第１の実施の形態】
図１は、空気調和機の第１実施形態を示す概略系統図である。本実施形態による空気調和機１では、例えば２台の圧縮機２ａ、２ｂを並設したタイプを例示している。
【００２１】
空気調和機１は、圧縮機２ａ、２ｂと、図示しない室外熱交換器と、膨脹機構と、室内熱交換器とから冷凍サイクルを構成している。本実施形態では、例えば２台の圧縮機２ａ、２ｂを並列に設けている。この空気調和機１は、冷媒として、例えばＲ−２２または代替冷媒（ＨＦＣ）を使用し、圧縮機２ａ、２ｂの運転時には、密閉ケース１８ａ、１８ｂの内部が高圧化している。
【００２２】
圧縮機２ａ、２ｂには、上部にそれぞれ吐出管３ａ、３ｂが設けられており、この吐出管３ａ、３ｂは例えば冷房時には室外熱交換器に接続されており、その経路途中には液バック防止用の逆止弁４ａ、４ｂが設けられる。
【００２３】
各圧縮機２ａ、２ｂには、密閉ケース１８ａ、１８ｂ内の油面レベルを均一にする均油管取出口５ａ、５ｂが設けられる。この均油管取出口５ａ、５ｂは、圧縮機２ａ、２ｂの密閉ケース１８ａ、１８ｂ内の実用限界油面より例えば１０ｍｍ以上上方Ａに設けられ、各圧縮機２ａ、２ｂの限界油面を保持できるようになっている。
【００２４】
また、均油管取出口５ａ、５ｂに接続される均油管６ａ、６ｂの排出口７ａ、７ｂは、圧縮機２ａ、２ｂ組み立て時の封入油面Ｂより高く設けられ、圧縮機２ａ、２ｂの空気調和機への組み立て時に不用意に圧縮機２ａ、２ｂを傾けても圧縮機２ａ、２ｂの排出口７ａ、７ｂ（後述のキャピラリチューブ接続状態前の状態）から油が外部へ流出しないようになっている。
【００２５】
均油管６ａ、６ｂの排出口７ａ、７ｂには、油戻し配管１９ａ、１９ｂが接続され、この油戻し配管１９ａ、１９ｂの経路途中にはキャピラリチューブ８ａ、８ｂが設けられる。油戻し配管１９ａ、１９ｂは、アキュムレータ９に接続された冷媒吸込配管である油集合管１０の油戻し部１１に接続される。なお、アキュムレータ９の上流側配管は、例えば冷房時には室内熱交換器に接続される。
【００２６】
各圧縮機２ａ、２ｂの潤滑油の余剰分は、均油管取出口５ａ、５ｂから抽出し、キャピラリチューブ８ａ、８ｂを介して油戻し部１１ａ、１１ｂから油集合管１０に供給されるようになっており、この油集合管１０に均油管６ａ、６ｂから供給された潤滑油を集合させて各圧縮機２ａ、２ｂに均一に潤滑油を分配するようになっている。
【００２７】
油戻し部１１ａ、１１ｂは、均油管取出口５より上方に設け、各圧縮機２ａ、２ｂの停止中にサイフォン効果などにより圧縮機２ａ、２ｂから油戻し配管１９ａ、１９ｂを介して油集合管１０に潤滑油が流出するのを防止するようになっている。
【００２８】
油集合管１０は、下方の余剰油分岐部１２で分岐し、余剰油分岐配管１３ａ、１３ｂと接続している。余剰油分岐部１２は、余剰油分岐配管１３ａ、１３ｂの下方に位置するように配置して余剰油分岐部１２に潤滑油が溜まるようにし、余剰油分岐部１２に溜った潤滑油を余剰油分岐配管１３ａ、１３ｂを介して各圧縮機２ａ、２ｂに分配し、戻すようになっている。余剰油集合管１０および余剰油分岐配管１３ａ、１３ｂは各圧縮機２ａ、２ｂの冷媒吸込管を形成している。
【００２９】
余剰油分岐配管１３ａ、１３ｂの経路途中には、逆止弁１４ａ、１４ｂが設けられる。この逆止弁１４ａ、１４ｂは、任意の圧縮機例えば２ａを断続的に運転する場合に、停止中の圧縮機例えば２ｂから余剰油分岐配管１３ｂを介して運転中の圧縮機２ａに潤滑油が逆流しないようになっている。
【００３０】
潤滑油は、余剰油分岐配管１３ａ、１３ｂからそれぞれのサクションカップ１７ａ、１７ｂおよび吸込管を介して各圧縮機２ａ、２ｂに導入される。
【００３１】
吐出管３ａ、３ｂと、余剰油分岐配管１３ａ、１３ｂとを連絡する連絡配管１５ａ、１５ｂが設けられ、この連絡配管１５ａ、１５ｂの経路途中には２方弁１６ａ、１６ｂが設けられる。２方弁１６ａ、１６ｂは、圧縮機２ａ、２ｂの停止時に２方弁１６ａ、１６ｂを開くことで吐出側と余剰油側（吸込側）とを圧力バランスさせ、圧縮機２ａ、２ｂの吐出側と吸込側の差圧により潤滑油がサクションカップ１７ａ、１７ｂに流出するのを防ぐようになっている。
【００３２】
本実施形態によれば、均油管取出口５ａ、５ｂは、各圧縮機２ａ、２ｂの実用限界油面より１０ｍｍ以上上方Ａに設けられているので、各圧縮機２ａ、２ｂの限界油面を保持できる。
【００３３】
均油管６ａ、６ｂの排出口７ａ、７ｂは、圧縮機封入油面Ｂより高く設けられているので、圧縮機２ａ、２ｂの空気調和機１への組み立て時に圧縮機２ａ、２ｂを不用意に傾けても排出口７ａ、７ｂから油が外部へ流出しない。
【００３４】
油戻し部１１ａ、１１ｂは、均油管取出口５ａ、５ｂより上方に設けられているので、各圧縮機２ａ、２ｂの停止中にサイフォン効果などによる圧縮機２ａ、２ｂからの潤滑油の余剰油集合管１０への流出を防止できる。
【００３５】
余剰油分岐部１２は、余剰油分岐配管１３ａ、１３ｂの下方に位置するように設けられているので、余剰油分岐部１２に潤滑油を溜めてから余剰油分岐配管１３ａ、１３ｂ、サクションカップ１７ａ、１７ｂおよび吸込管を介して各圧縮機２ａ、２ｂに供給できる。
【００３６】
余剰油分岐配管１３ａ、１３ｂの経路途中には逆止弁１４ａ、１４ｂが設けられているので、任意の圧縮機（例えば２ａ）を断続的に運転する場合に、停止中の圧縮機（例えば２ｂ）から余剰油分岐配管（例えば１３ｂ）を介して運転中の圧縮機（例えば２ａ）に潤滑油が逆流しない。
【００３７】
吐出管３ａ、３ｂと、吸込側の余剰油分岐配管１３ａ、１３ｂとを連絡する連絡配管１５ａ、１５ｂと、この連絡配管１５ａ、１５ｂの経路途中に設けられた２方弁１６ａ、１６ｂとを備え、圧縮機２ａ、２ｂの停止時に２方弁１６ａ、１６ｂを開くことで、吐出側と吸込側とを圧力バランスさせ、圧縮機２ａ、２ｂの吸込側と吐出側との差圧により油がサクションカップ１７ａ、１７ｂに流出するのを防ぐことができる。
【００３８】
したがって、複数の圧縮機２ａ、２ｂを並設した空気調和機において、任意の圧縮機（２ａまたは２ｂ）を断続的に運転しても、圧縮機２ａ、２ｂの油面を均一に保つことができ、空気調和機１の信頼性が向上する。
【００３９】
【第２の実施の形態】
図２は、本発明に係る空気調和機の第２実施形態を示すもので、図３は、前記実施形態の空気調和機の要部を拡大して示す概略図である。本実施形態では、例えば圧縮機２ａ、２ｂの容量が異なる場合を例示しており、圧縮機２ａの容量および使用油量が他の圧縮機２ｂの容量および使用油量より大きい場合を仮定する。
【００４０】
使用油量の大きい圧縮機２ａに接続される油戻し配管１９ａの油戻し部１１ａを余剰油分岐部１２に近づけた位置に設け、使用油量の小さい圧縮機２ｂに接続される油戻し配管１９ｂの油戻し部１１ｂを油戻し部１１ａよりも余剰油分岐部１２から遠ざけた位置に設けられる。
【００４１】
これにより、本実施形態によれば、使用油量が大きい圧縮機２ａの均油管６ａからの潤滑油の抽出量を増大させるとともに、使用油量が小さい圧縮機２ｂからの油の吐出量を低減させることができ、容量が違う圧縮機２ａ、２ｂを並設した場合にも油面レベルを均一化することができる。
【００４２】
なお、本実施形態では圧縮機２ａの容量が他の圧縮機２ｂの容量より大きい場合の例を示したが、圧縮機２ａの容量が他の圧縮機２ｂの容量より小さい場合には、油戻し部１１ａ、１１ｂの余剰油分岐部１２からの距離を逆にすればよい。さらに、圧縮機２ａ、２ｂの容量が同じである場合には、油戻し部１１ａ、１１ｂの余剰油分岐部１２からの距離はどちらを近づけてもよく、また、同じ距離でもよい。
【００４３】
また、第１および第２の実施形態では、圧縮機を２台並設した例を示したが、これに限定されず、圧縮機を３台以上並設したタイプにも、さらに各圧縮機の容量が異なるタイプにも適用できる。また、任意の圧縮機の断続運転にも対応でき、各圧縮機の油面を均一にすることができる。
【００４４】
【発明の効果】
以上、詳述したように、本発明に係る空気調和機によれば、複数の圧縮機を並設した空気調和機において、各圧縮機の余剰油を余剰油集合管に供給することにより、例えば任意の圧縮機を断続的に運転するときにも各圧縮機の油面を均一に保持することができる。
【００４５】
また、油集合管に設けられた油戻し部の位置を調整することにより、容量が異なる複数の圧縮機の油面を均一に保持することができ、空気調和機の信頼性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る空気調和機の第１実施形態を説明する概略系統図。
【図２】本発明に係る空気調和機の第２実施形態を説明する概略図。
【図３】図２に示された空気調和機の要部を拡大して示す概略図。
【図４】従来の空気調和機を説明する概略系統図。
【符号の説明】
１  空気調和機
２ａ、２ｂ  圧縮機
３ａ、３ｂ  吐出管
４ａ、４ｂ  逆止弁
５ａ、５ｂ  均油管取出口
６ａ、６ｂ  均油管
７ａ、７ｂ  排出口（均油管）
８ａ、８ｂ  キャピラリチューブ
９  アキュムレータ
１０  余剰油集合管
１１  油戻し部
１１ａ  油戻し部（圧縮機２ａ）
１１ｂ  油戻し部（圧縮機２ｂ）
１２  余剰油分岐部
１３ａ、１３ｂ  余剰油分岐配管
１４ａ、１４ｂ  逆止弁（余剰油分岐配管）
１５ａ、１５ｂ  連絡配管
１６ａ、１６ｂ  ２方弁
１７ａ、１７ｂ  サクションカップ
１８ａ、１８ｂ  密閉ケース
１９ａ、１９ｂ  油戻し配管
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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