(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部高圧型の圧縮機を複数台並列に設置するとともに、これらの各圧縮機にはその内部に貯溜された油の油面を検出して余剰油の有無を検出する油面検出器が設置された空気調和装置において、上記各圧縮機には、余剰油を供給可能な位置に第一開閉弁を備えた油輸送管が接続され、上記各圧縮機の上記油輸送管が連結管にて相互に連結されるとともに、上記各圧縮機の冷媒吐出配管には、当該圧縮機側の上記油輸送管に接続されて第二開閉弁を備える油圧送管が分岐して設けられ、油不足の生じた圧縮機の運転を停止させ第一開閉弁の開放によって余剰油があり運転中の圧縮機の油を前記油輸送管に導くと共に、この導かれた余剰油を前記第二開閉弁の開放によって高圧冷媒で前記連結管を介して油不足が生じて停止している内部高圧型の圧縮機へ直接導入させることを特徴とする空気調和装置。
【請求項２】
それぞれに内部高圧型の圧縮機を備えた複数台の室外機が並列に室内機に接続された空気調和装置において、上記各室外機の圧縮機には、その内部に貯溜された油の油面を検出して余剰油の有無を検出する油面検出器が設置され、且つこれらの圧縮機には余剰油を供給可能な位置に第一開閉弁を備えた油輸送管が接続され、上記各室外機の上記油輸送管が連結管にて相互に連結されるとともに、上記各室外機の圧縮機の冷媒吐出配管には、当該室外機の上記油輸送管に接続されて第二開閉弁を備える油圧送管が分岐して設けられ、油不足の生じた圧縮機の運転を停止させ第一開閉弁の開放によって余剰油があり運転中の圧縮機の油を前記油輸送管に導くと共に、この導かれた余剰油を前記第二開閉弁の開放によって高圧冷媒で前記連結管を介して油不足が生じて停止している内部高圧型の圧縮機へ直接導入させることを特徴とする空気調和装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の圧縮機を備えた空気調和装置に係り、特に、油が不足した圧縮機へ油を好適に供給する空気調和装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
空気調和装置には、一般に、それぞれに圧縮機を備えた複数台の室外機と、複数台の室内機とが並列に接続されたものがある。
【０００３】
このような空気調和装置においては、冷房運転中に、室内機から室外機へ、低圧のガス冷媒が戻され、従って、ガス冷媒中の冷凍機油も圧縮機に戻される。しかし、各圧縮機の運転能力の相違などによって、各圧縮機から吐き出された全ての冷凍機油が、吐き出された分だけ戻ってくるとは限らない。このため、冷凍機油が戻りにくい圧縮機にあっては、磨耗破損が生ずる恐れがある。
【０００４】
そこで、従来の空気調和装置では、それぞれの室外機において油分離器を設置し、圧縮機から吐出された冷媒中の冷凍機油を上記油分離器にて分離し、その油を当該圧縮機へ戻すと共に、冷凍機油が不足した圧縮機へ上記油分離器から冷凍機油を更に供給するものが提案されている（特開平４−１８４０４８号公報）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上述の油分離器を用いた空気調和装置では、各圧縮機に冷凍機油の油面を検出する油面検出器が設置されているものの、低コスト化の要請から、油分離器には油面検出器が設置されていないので、油分離器に冷凍機油がある保証が無く、従って、冷凍機油が不足した圧縮機へ確実に冷凍機油を供給できない恐れがある。
【０００６】
この場合、冷凍機油が不足した圧縮機へ冷凍機油を確実に供給するためには、空気調和装置内に余分な冷凍機油を保有しなければならず、コストが上昇してしまう。
【０００７】
本発明の目的は、上述の事情を考慮してなされたものであり、油が不足した圧縮機へ、低コストにて確実に油を供給できる空気調和装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、内部高圧型の圧縮機を複数台並列に設置するとともに、これらの各圧縮機にはその内部に貯溜された油の油面を検出して余剰油の有無を検出する油面検出器が設置された空気調和装置において、上記各圧縮機には、余剰油を供給可能な位置に第一開閉弁を備えた油輸送管が接続され、上記各圧縮機の上記油輸送管が連結管にて相互に連結されるとともに、上記各圧縮機の冷媒吐出配管には、当該圧縮機側の上記油輸送管に接続されて第二開閉弁を備える油圧送管が分岐して設けられ、油不足の生じた圧縮機の運転を停止させ第一開閉弁の開放によって余剰油があり運転中の圧縮機の油を前記油輸送管に導くと共に、この導かれた余剰油を前記第二開閉弁の開放によって高圧冷媒で前記連結管を介して油不足が生じて停止している内部高圧型の圧縮機へ直接導入させることを特徴とするものである。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、それぞれに内部高圧型の圧縮機を備えた複数台の室外機が並列に室内機に接続された空気調和装置において、上記各室外機の圧縮機には、その内部に貯溜された油の油面を検出して余剰油の有無を検出する油面検出器が設置され、且つこれらの圧縮機には余剰油を供給可能な位置に第一開閉弁を備えた油輸送管が接続され、上記各室外機の上記油輸送管が連結管にて相互に連結されるとともに、上記各室外機の圧縮機の冷媒吐出配管には、当該室外機の上記油輸送管に接続されて第二開閉弁を備える油圧送管が分岐して設けられ、油不足の生じた圧縮機の運転を停止させ第一開閉弁の開放によって余剰油があり運転中の圧縮機の油を前記油輸送管に導くと共に、この導かれた余剰油を前記第二開閉弁の開放によって高圧冷媒で前記連結管を介して油不足が生じて停止している内部高圧型の圧縮機へ直接導入させることを特徴とするものである。
【００１１】
請求項１または２に記載の発明には、次の作用がある。
【００１２】
請求項２に記載の発明には、次の作用がある。
【００１３】
請求項２または３に記載の発明には、次の作用がある。
【００１４】
油の不足が検出された室外機の圧縮機の運転を停止させると共に、この室外機の第一開閉弁を開操作し、油の余剰が検出された他の室外機の圧縮機の運転中に、この他の室外機の第一開閉弁を開操作し且つこの他の室外機の第二開閉弁を閉操作する操作と、これらの第一開閉弁を閉操作し且つ第二開閉弁を開操作する操作とを繰り返すことにより、油の余剰が検出された圧縮機から油の不足が検出された圧縮機へ、油輸送管及び連結管を経て、他の機器を介することなく直接油を供給できるので、空気調和装置内に余分な油を保有することなくコストを低減できるとともに、油の不足が検出された圧縮機へ確実に油を供給できる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面に基づき説明する。
【００１６】
図１は、本発明に係る空気調和装置の一実施の形態を示す系統図である。
【００１７】
この図１に示す空気調和装置１０は、ガス管１３及び液管１４からなる主冷媒配管１５に対して、複数台の室外機１１Ａ、１１Ｂ・・・が並列に接続され、同じく主冷媒配管１５に対して複数台の室内機１２Ａ、１２Ｂ・・・が並列に接続されて構成されている。これらの室外機１１Ａ、１１Ｂ・・・と室内機１２Ａ、１２Ｂ・・・の設置台数は、空調負荷の量、例えば空気調和装置１０が装備される建物の大きさなどによって設定される。
【００１８】
上記室内機１２Ａ、１２Ｂ・・・は、室内冷媒配管１６に室内膨張弁１７及び室内熱交換器１８が配設されて構成され、室内冷媒配管１６の一端がガス管１３に、他端が液管１４にそれぞれ接続される。また、室内膨張弁１７は、その弁開度が空調負荷に応じて調整される。
【００１９】
上記室外機１１Ａ、１１Ｂ・・・は、図２に示すように、室外冷媒配管１９に圧縮機２０が配設され、この圧縮機２０の吸込側にアキュムレータ２１が配設され、吐出側に油分離器２２、四方弁２３が順次配設され、更に、油分離器２２側の室外冷媒配管１９に室外熱交換器２４、室外膨張弁２５、レシーバタンク３８が順次配設されて構成される。室外冷媒配管１９のレシーバタンク３８側端部が、主冷媒配管１５の液管１４に接続される。また、室外冷媒配管１９のアキュムレータ２１側端部は、四方弁２３を介して主冷媒配管１５のガス管１３に接続される。
【００２０】
上記室外膨張弁２５は、その弁開度が空調負荷に応じて調整される。また、上記油分離器２２は、圧縮機２０から吐出されたガス冷媒中の冷凍機油を分離するものであり、室外冷媒配管１９におけるアキュムレータ２１から圧縮機２０へ至る管路（吸込管路）に油戻し管２６を介して接続される。従って、油分離器２２にて分離された冷凍機油は、油戻し管２６を経て室外冷媒配管１９における上記吸込管路、つまり圧縮機２０に適宜戻される。
【００２１】
上記四方弁２３の切換により空気調和装置１０が冷房運転又は暖房運転に設定される。
【００２２】
つまり、四方弁２３が冷房側に切り替えられると、冷媒が実線矢印Ａの如く流れ、各室外機１１Ａ、１１Ｂ・・・の圧縮機２０から吐出された冷媒は、油分離器２２及び四方弁２３を経て室外熱交換器２４に至り、この室外熱交換器２４で凝縮され、室外膨張弁２５及びレシーバタンク３８を経て液管１４で合流し、各室内機１２Ａ、１２Ｂ・・・に分流され、これらの室内機１２Ａ、１２Ｂ・・・の室内膨張弁１７を経て減圧された後、室内熱交換器１８で蒸発されて室内を冷房する。各室内機１２Ａ、１２Ｂ・・・の室内熱交換器１８からの冷媒は、ガス管１３で合流し、各室外機１１Ａ、１１Ｂ・・・に分流され、これらの各室外機１１Ａ、１１Ｂ・・・の四方弁２３及びアキュムレータ２１を経て圧縮機２０に戻される。
【００２３】
また、四方弁２３が暖房側に切り替えられると、冷媒が破線矢印Ｂの如く流れ、各室外機１１Ａ、１１Ｂ・・・の圧縮機２０から吐出された冷媒は、油分離器２２及び四方弁２３を経てガス管１３で合流し、室内機１２Ａ、１２Ｂ・・・で分流して、これら各室内機１２Ａ、１２Ｂ・・・の室内熱交換器１８にて凝縮して室内を暖房する。室内熱交換器１８にて凝縮された冷媒は室内膨張弁１７にて減圧され、液管１４にて合流され、各室外機１１Ａ、１１Ｂ・・・にて分流されて、これら各室外機１１Ａ、１１Ｂ・・・のレシーバタンク３８を経て室外膨張弁２５で再び減圧され、室外熱交換器２４で蒸発された後、四方弁２３及びアキュムレータ２１を経て圧縮機２０に戻される。
【００２４】
ところで、各室外機１１Ａ、１１Ｂ・・・の圧縮機２０は、内部高圧型圧縮機で、しかも容量（能力）制御可能な圧縮機である。また、この圧縮機２０には、この圧縮機２０内に貯溜された冷凍機油の油面を検出する油面検出器２７が設置される。この油面検出器２７にて検出された検出値は、各油面検出器２７の属する室外機１１Ａ、１１Ｂ・・・の制御装置３５へ送信される。
【００２５】
更に、各室外機１１Ａ、１１Ｂ・・・の圧縮機２０には、この圧縮機２０内に貯溜された余剰の冷凍機油を供給可能とする位置、つまり圧縮機２０内の冷凍機油の適正油面位置に油輸送管２８が接続される。この油輸送管２８には、第一開閉弁３１、毛細管２９が、圧縮機２０の側から順次配設される。そして、各室外機１１Ａ、１１Ｂ・・・の油輸送管２８が、連結管３０によって相互に連結されている。
【００２６】
各室外機１１Ａ、１１Ｂ・・・には、室外冷媒配管１９において圧縮機２０から吐出された高圧冷媒ガスが流れる吐出管路、本実施の形態では室外冷媒配管１９における油分離器２２と四方弁２３との間に油圧送管３３が分岐して設けられる。この油圧送管３３は、この油圧送管３３が属する各室外機１１Ａ、１１Ｂ・・・における油輸送管２８の毛細管２９下流側に接続される。この接続点を接続点Ｘとする。更に、油圧送管３３には、室外冷媒配管１９の側から第二開閉弁３２、逆止弁３４が順次配設されている。逆止弁３４は、第二開閉弁３２から接続点Ｘの方向へのみガス冷媒を流動可能とする。
【００２７】
上記第一開閉弁３１及び第二開閉弁３２は、例えば電磁弁にて構成され、これらの第一開閉弁３１及び第二開閉弁３２が属する室外機１１Ａ、１１Ｂ・・・の制御装置３５により、それらの開、閉操作が制御される。この制御装置３５は、更に、制御装置３５が属する室外機１１Ａ、１１Ｂ・・・の圧縮機２０の運転（起動、停止、能力）を制御する。また、室外機１１Ａ、１１Ｂ・・・の各制御装置３５は、信号線３６を用いて相互に接続されている。
【００２８】
空気調和装置１０の冷房又は暖房運転時には、各室外機１１Ａ、１１Ｂ・・・における圧縮機２０の運転能力の相違などにより、各圧縮機２０へ冷媒と共に戻される冷凍機油の戻り量に差異が生ずる。例えば、能力の小さな圧縮機２０には、能力の大きな圧縮機２０に比べ冷媒の戻り量が少なく、従って、冷凍機油の戻り量も少ない。
【００２９】
空気調和装置１０の冷房または暖房運転時に室外機１１Ａ、１１Ｂ・・・のいずれか（例えば室外機１１Ｂ）の油面検出器２７から、冷凍機油の油面が適正油面以下である旨の検出値が一定時間以上送信されているときに、当該室外機１１Ｂの制御装置３５は、先ず、当該室外機１１Ｂの圧縮機２０を停止させ、この室外機１１Ｂの第一開閉弁３１を開操作する。
【００３０】
次に、圧縮機２０内に冷凍機油が適正油面以上ある（つまり余剰）の旨が油面検出器２７にて検出された１１Ａ・・・（例えば室外機１１Ａ）では、その制御装置３５は、当該室外機１１Ａの圧縮機２０を停止状態から起動させて、室外機１１Ａを運転状態とする。この時、室外機１１Ａの制御装置３５は、余剰の冷凍機油を有する圧縮機２０が既に運転中である場合には、その運転を継続させる。
【００３１】
室外機１１Ａの制御装置３５は、室外機１１Ａの運転と共に、当該室外機１１Ａの第一開閉弁３１を開操作し、且つ第二開閉弁３２を閉操作する。これらの第一開閉弁３１及び第二開閉弁３２の弁操作によって、室外機１１Ａにおける圧縮機２０内の余剰の冷凍機油が、当該圧縮機２０内の高圧の作用によって油輸送管２８内へ、例えば液塊状態で流入し、第一開閉弁３１及び毛細管２９を経て接続点Ｘ下流側に至る。
【００３２】
その後、室外機１１Ａの制御装置３５は、第一開閉弁３１を閉操作し、且つ第二開閉弁３２を開操作する。これらの弁開操作によって、室外冷媒配管１９における吐出管路部の高圧ガス冷媒が油圧送管３３内へ流入し、第二開閉弁３２及び逆止弁３４を経て油輸送管２８の接続点Ｘ下流側へ流動し、油輸送管２８内の冷凍機油の液塊にガス圧を作用する。すると、油輸送管２８内の冷凍機油の液塊は、室外機１１Ａの油輸送管２８及び連結管３０内を経て、室外機１１Ｂの油輸送管２８内を通り、冷凍機油の不足した室外機１１Ｂの圧縮機２０内へ到達する。
【００３３】
室外機１１Ａの制御装置３５は、室外機１１Ｂの圧縮機２０における冷凍機油の油面が適正油面となるまで、当該室外機１１Ａの第一開閉弁３１の開操作及び当該室外機１１Ａの第二開閉弁３２の閉操作と、これらの第二開閉弁３２の閉操作及び第二開閉弁３２開操作とを繰り返す。
【００３４】
従って、上記実施の形態によれば、次の効果を奏する。
【００３５】
冷凍機油の不足が油面検出器２７にて検出された室外機（例えば室外機１１Ｂ）の制御装置３５が、その圧縮機２０の運転を停止させると共に、この室外機１１Ｂの第一開閉弁３１を開操作し、また、冷凍機油の余剰が油面検出器２７にて検出された他の室外機（例えば室外機１１Ａ）の制御装置３５が、その圧縮機２０の運転中に、この室外機１１Ａの第一開閉弁３１を開操作し且つこの室外機１１Ａの第二開閉弁３２を閉操作する操作と、これらの第一開閉弁３１を閉操作し且つ第二開閉弁３２を開操作する操作とを繰り返すことにより、冷凍機油の余剰が検出された室外機１１Ａの圧縮機２０から冷凍機油の不足が検出された室外機１１Ｂの圧縮機２０へ、油輸送管２８及び連結管３０を経て、他の機器、例えば油分離器２２などを介することなく直接冷凍機油を供給できる。この結果、空気調和装置１０内に余分な冷凍機油を保有する必要が無くコストを低減できると共に、冷凍機油の不足が検出された室外機１１Ｂの圧縮機２０へ確実に冷凍機油を供給できる。
【００３６】
以上、本発明を上記実施の形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００３７】
例えば、室外機が一台で、この室外機に複数台の圧縮機が並列に接続された空気調和装置に本発明を適用しても良い。つまり、各圧縮機に、第一開閉弁を備えた油輸送管をそれぞれ接続し、これらの油輸送管を連結管にて連結すると共に、各圧縮機に接続された室外冷媒配管の吐出管路部（またはこの吐出管路部の合流部分）から、第二開閉弁を備えた油圧送管を分岐させ、この油圧送管を上記各油輸送管に接続させるようにしても良い。
【００３８】
この場合にも、次の効果を奏する。つまり、冷凍機油の不足が検出された圧縮機の運転を停止させると共に、この圧縮機に接続された油輸送管の第一開閉弁を開操作し、油の余剰が検出された圧縮機の運転中に、この圧縮機に接続された油輸送管の第一開閉弁を開操作し、且つこの圧縮機側における油圧送管の第二開閉弁を閉操作する操作と、これらの第一開閉弁を閉操作し、且つ第二開閉弁を開操作する操作とを繰り返すことにより、冷凍機油の余剰が検出された圧縮機から冷凍機油の不足が検出された圧縮機へ、油輸送管及び連結管を経て、他の機器（例えば油分離器など）を介することなく直接冷凍機油を供給できる。この結果、空気調和装置内に余分な冷凍機油を保有する必要が無くコストを低減できると共に、冷凍機油の不足が検出された圧縮機へ確実に油を供給できる。
【００３９】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明に係る空気調和装置によれば、内部高圧型の圧縮機を複数台並列に設置するとともに、これらの各圧縮機にはその内部に貯溜された油の油面を検出して余剰油の有無を検出する油面検出器が設置された、各圧縮機には、余剰油を供給可能な位置に第一開閉弁を備えた油輸送管が接続され、各圧縮機の油輸送管が連結管にて相互に連結されるとともに、各圧縮機の冷媒吐出配管には、当該圧縮機側の油輸送管に接続されて第二開閉弁を備える油圧送管が分岐して設けられ、油不足の生じた圧縮機の運転を停止させ第一開閉弁の開放によって余剰油があり運転中の圧縮機の油を油輸送管に導くと共に、この導かれた余剰油を第二開閉弁の開放によって高圧冷媒で連結管を介して油不足が生じて停止している圧縮機へ直接導入させるので、油が不足した内部高圧型の圧縮機へ、低コストにて確実に油を供給できる。
【００４０】
請求項２に記載の発明に係る空気調和装置によれば、それぞれに内部高圧型の圧縮機を備えた複数台の室外機が並列に室内機に接続された空気調和装置において、上記各室外機の圧縮機には、その内部に貯溜された油の油面を検出して余剰油の有無を検出する油面検出器が設置され、且つこれらの圧縮機には余剰油を供給可能な位置に第一開閉弁を備えた油輸送管が接続され、上記各室外機の上記油輸送管が連結管にて相互に連結されるとともに、上記各室外機の圧縮機の冷媒吐出配管には、当該室外機の上記油輸送管に接続されて第二開閉弁を備える油圧送管が分岐して設けられ、油不足の生じた圧縮機の運転を停止させ第一開閉弁の開放によって余剰油があり運転中の圧縮機の油を前記油輸送管に導くと共に、この導かれた余剰油を前記第二開閉弁の開放によって高圧冷媒で前記連結間を介して油不足が生じて停止している圧縮機へ直接導入させるので、油が不足した内部高圧型の圧縮機へ、低コストにて確実に油を供給できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る空気調和装置の一実施の形態を示す系統図である。
【図２】図１の室外機を示す冷媒回路図である。
【符号の説明】
１０  空気調和装置
１１Ａ、１１Ｂ・・・  室外機
１２Ａ、１２Ｂ・・・  室内機
２０  圧縮機
２７  油面検出器
２８  油輸送管
３０  連結管
３１  第一開閉弁
３２  第二開閉弁
３３  油圧送管
３５  制御装置
【図１】
0003831541.tif 000002
【図２】
0003831541.tif 000003