CN101646908A - 冷冻装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种冷冻装置。该冷冻装置是这样的。在送油管(43)上设有开关阀(70)。若液态制冷剂从分油器(22)侵入到送油管(43)中，则已被开关阀(70)减压的液态制冷剂的温度就会急剧下降。若温度传感器(73)的检测温度的减少变化量超过规定量，就判断出液态制冷剂侵入到送油管(43)中，便使开关阀(70)成为关闭状态。

Description

冷冻装置
技术领域
[0001]本发明，涉及一种进行制冷循环的冷冻装置，特别是涉及一种将油从已流出膨胀机的制冷剂中分离出来后把该油送到压缩机的吸入侧的冷冻装置。
背景技术
[0002]迄今为止，包括使制冷剂循环而进行制冷循环的制冷剂回路的冷冻装置已为众所周知，该冷冻装置被广泛地应用于室内的空气调节及库内的冷却等。作为这种冷冻装置，包括在制冷剂回路中设置膨胀机以取代膨胀阀并用该膨胀机回收动力的冷冻装置。
[0003]在专利文献1中公开了一种具有上述膨胀机的冷冻装置。该冷冻装置包括由压缩机、放热器、膨胀机及蒸发器依次连接而成的制冷剂回路。在制冷剂回路中填充有二氧化碳作制冷剂。还有，在该制冷剂回路中，用聚亚烷基二醇(polyalkylene glycol)作为润滑压缩机及膨胀机的各个滑动部的冷冻机油。压缩机和膨胀机之间由旋转轴机械地联结起来。
[0004]在该冷冻装置进行制冷运转时，已由压缩机喷出的制冷剂在放热器中放热后流入膨胀机。在膨胀机中，制冷剂膨胀时产生的膨胀动力作为旋转轴的旋转动力回收起来。已流出膨胀机的气液两相制冷剂流入分油器。在此，该气液两相制冷剂中含有用于润滑膨胀机的油。为此，在分油器中，油从气液两相制冷剂中分离出来，且该油贮存在该分油器的底部。由分油器分离出油的制冷剂流入蒸发器。在蒸发器中，制冷剂从室内空气中吸热，从而室内空气得到冷却。已在蒸发器中蒸发的制冷剂被压缩机吸入后再次压缩。
[0005]另一方面，在专利文献1中的分油器的底部，连接有与压缩机的吸入侧相连的回油管。由此，如上述那样由分油器分离出来的油经由回油管被吸入到压缩机中，用于润滑压缩机的各个滑动部。如上所述，在该冷冻装置中，在膨胀机的流出侧将油从制冷剂中分离出来以后，把该油送到压缩机的吸入侧。因此，在该冷冻装置中，能够防止已从膨胀机流出的油流入到蒸发器中。其结果是，能够防止因为油附着在蒸发器的传热管内而导致蒸发器的传热性能下降，由此能够确保蒸发器的冷却能力。
专利文献1：日本公开特许公报特开2003-139420号公报
-发明要解决的技术问题-
[0006]如上所述，在专利文献1中，利用分油器将已从膨胀机流出来的气液两相制冷剂中的油分离出来，并经由回油管将分离出来的油送到压缩机的吸入侧。不过，贮存在分油器内的油量根据从膨胀机中流出的油量及经由回油管被送到压缩机的油量等产生变动。由此，若贮存在分油器内的油量减少，分油器内的液态制冷剂就会流入回油管而被送到压缩机的吸入侧。其结果是，由于供向蒸发器的制冷剂的量减少，而导致蒸发器的冷却能力下降。
发明内容
[0007]本发明是鉴于所述问题而发明出来的，其目的在于：能够充分地确保从设置在膨胀机的流出侧的分油器22送往蒸发器51a、51b、51c的液态制冷剂。
-用以解决技术问题的技术方案-
[0008]第一方面的发明以下述冷冻装置为前提，该冷冻装置包括具有压缩机32、放热器21、膨胀机33及蒸发器51a、51b、51c并进行制冷循环的制冷剂回路11，在该制冷剂回路11中设置有将油从已流出所述膨胀机33的气液两相制冷剂中分离出来的分油器22和用来将在该分油器22中分离出来后贮存在分油器22底部的油送往压缩机32的吸入侧的送油通路43。并且，其特征在于：该冷冻装置包括为了防止所述分油器22内的液态制冷剂经由所述送油通路43被吸入到所述压缩机32中而对流经送油通路43的流体的流量进行限制的制冷剂流通限制部件70、71、73、75、80。此外，这里所说的“液态制冷剂”包括气液两相制冷剂中所包含的液态制冷剂以及单相液态制冷剂。
[0009]在第一方面的发明所涉及的冷冻装置中，制冷剂在制冷剂回路11中循环，从而进行蒸气压缩式制冷循环。具体来说，在该制冷循环下，已由压缩机32压缩的制冷剂在放热器21中放热后流入到膨胀机33。已在膨胀机33中膨胀的制冷剂以气液两相状态流入分油器22。在此，气液两相制冷剂中包含用于润滑压缩机32及膨胀机33的滑动部等的油(冷冻机油)。在分油器22中，油从气液两相制冷剂中分离出来，之后该油便贮存在底部。分离出油后的制冷剂被送往蒸发器51a、51b、51c。在蒸发器51a、51b、51c中，例如制冷剂从室内空气中吸热而蒸发，从而室内空气得到冷却。已在蒸发器51a、51b、51c中蒸发的制冷剂被压缩机32吸入后再次压缩。另一方面，贮存在分油器22中的油经由送油通路43被吸入到压缩机32中。
[0010]在此，本发明中，制冷剂流通限制部件70、71、73、75、80对分油器22内的液态制冷剂流经送油通路43时的流体的流量进行限制。由此，在分油器22内的油面高度下降使得液态制冷剂容易流入送油通路43的条件下，能够防止该液态制冷剂经由送油通路43被送到压缩机32的吸入侧。
[0011]第二方面的发明是在第一方面的发明所涉及的冷冻装置的基础上的发明，其特征在于：所述制冷剂流通限制部件由设置在所述送油通路43中的毛细管75构成。
[0012]根据第二方面的发明，在送油通路43中设置有作为制冷剂流通限制部件的毛细管75。若分油器22内的油面高度下降，液态制冷剂流入到送油通路43中，毛细管75就会对液态制冷剂施加规定的阻力。由此，能够防止大量的液态制冷剂被送到压缩机32的吸入侧。
[0013]第三方面的发明是在第一方面的发明所涉及的冷冻装置的基础上的发明，其特征在于：所述制冷剂流通限制部件具有检测所述分油器22内的油量的油量检测部件71、80和根据该油量检测部件71、80所检测到的油量调节所述送油通路43的开度的开度调节机构70。
[0014]在第三方面的发明中，油量检测部件71、80检测贮存在分油器22内的油量。开度调节机构70根据油量检测部件71、80所检测到的油量来调节送油通路43的开度。因此，根据本发明，在分油器22内的油量减少使得液态制冷剂容易流入送油通路43的条件下，能够利用开度调节机构70减小送油通路43的开度。其结果是能够抑制液态制冷剂被送到压缩机32的吸入侧。
[0015]第四方面的发明是在第三方面的发明所涉及的冷冻装置的基础上的发明，其特征在于：所述油量检测部件由检测所述分油器22内的油面高度的油面检测部件71、80构成，所述开度调节机构70构成为根据所述油面检测部件71、80所检测到的油面高度调节送油通路43的开度。
[0016]在第四方面的发明中，为了检测分油器22内的油量，而使用了油面检测部件71、80。油面检测部件71、80根据该油的油面高度检测出分油器22内的油量减少。因此，根据本发明，在油面高度较低使得液态制冷剂容易流入送油通路43的条件下，能够利用开度调节机构70减小送油通路43的开度。其结果是能够抑制液态制冷剂被送到压缩机32的吸入侧。
[0017]第五方面的发明是在第四方面的发明所涉及的冷冻装置的基础上的发明，其特征在于：所述开度调节机构构成为：若所述油面检测部件71、80所检测到的油面高度低于规定高度，就封闭所述送油通路43。
[0018]在第五方面的发明中，若油面检测部件71、80检测到的油面高度低于规定高度，开度调节机构70就封闭送油通路43。也就是说，若分油器22内的油量减少使得液态制冷剂容易流入到送油通路43时，就用关闭状态的开度调节机构70禁止液态制冷剂在送油通路43中流通。其结果是能够抑制液态制冷剂被送到压缩机32的吸入侧。
[0019]第六方面的发明是在第一方面的发明所涉及的冷冻装置的基础上的发明，其特征在于：所述制冷剂流通限制部件具有对液态制冷剂从所述分油器22向所述送油通路43的侵入情况进行检测的制冷剂检测部件70、73、74、80和如果由该制冷剂检测部件70、73、74、80检测到液态制冷剂侵入进来时就减小所述送油通路43的开度的开度调节机构70。
[0020]在第六方面的发明中，若分油器22内的油量减少，液态制冷剂流入到送油通路43中，制冷剂检测部件70、73、74、80便检测到所述液态制冷剂已侵入进来。其结果是，开度调节机构70的开度变小，限制液态制冷剂在送油通路43中流通。因此，能够抑制液态制冷剂被送到压缩机32的吸入侧。
[0021]第七方面的发明是在第六方面的发明所涉及的冷冻装置的基础上的发明，其特征在于：所述制冷剂检测部件，具有对已流入所述送油通路43的流体进行减压的减压机构70和检测该减压机构70下游侧的流体温度的温度传感器73，并且构成为根据所述温度传感器73的检测温度来检测液态制冷剂向送油通路43的侵入情况。
[0022]在第七方面的发明的送油通路43中，设置有作为制冷剂检测部件的减压机构70和温度传感器73。当分油器22内的油流入送油通路43时，即便油被减压机构70减压，减压后的油的温度也几乎没有下降。与此相对，当分油器22内的液态制冷剂流入送油通路43时，若液态制冷剂被减压机构70减压，则减压后的液态制冷剂的温度就会大幅度地下降。如上所述，在本发明中，利用在油和液态制冷剂之间存在的伴随减压而产生的温度下降幅度上的差异，来检测液态制冷剂是否侵入到送油通路43中。
[0023]第八方面的发明是在第六方面的发明所涉及的冷冻装置的基础上的发明，其特征在于：所述制冷剂检测部件，具有对已流入所述送油通路43的流体进行加热的加热部件74和检测该加热部件74下游侧的流体温度的温度传感器73，并且构成为根据所述温度传感器73的检测温度来检测液态制冷剂向送油通路43的侵入情况。
[0024]在第八方面的发明的送油通路43中，设置有作为制冷剂检测部件的加热部件74和温度传感器73。当分油器22内的油流入送油通路43时，若油被加热部件74加热，则加热后的油的温度就会升高。与此相对，当分油器22内的液态制冷剂流入送油通路43时，即使液态制冷剂被加热部件74加热，液态制冷剂的温度也没有变化。也就是说，液态制冷剂仅从加热部件74获得用以蒸发的潜热，因而该液态制冷剂的温度不会升高。如上所述，在本发明中，利用在油和液态制冷剂之间存在的伴随加热而产生的温度上升幅度上的差异，来检测液态制冷剂是否侵入到送油通路43中。
[0025]第九方面的发明是在第八方面的发明所涉及的冷冻装置的基础上的发明，其特征在于：所述加热部件，由使流经所述送油通路43的流体和所述膨胀机33的流入侧的制冷剂进行热交换的加热用热交换器74构成。
[0026]在第九方面的发明中，作为对在送油通路43中流动的流体进行加热的加热部件，设置了加热用热交换器74。在本发明的加热用热交换器74中，流经送油通路43的流体被膨胀机33的流入侧的制冷剂加热。
[0027]第十方面的发明是在第八方面的发明所涉及的冷冻装置的基础上的发明，其特征在于：所述加热部件，由使流经所述送油通路43的流体和所述压缩机32的喷出侧的制冷剂进行热交换的加热用热交换器74构成。
[0028]在第十方面的发明的加热用热交换器74中，流经送油通路43的流体被从压缩机32喷出的高温制冷剂加热。
[0029]第十一方面的发明是在第八方面的发明所涉及的冷冻装置的基础上的发明，其特征在于：在所述制冷剂回路11中，设置有将油从压缩机32的喷出制冷剂中分离出来的高压侧分油器27和用来使该高压侧分油器27分离出来的油返回到压缩机32的吸入侧的回油通路45，所述加热部件由使流经所述送油通路43的流体和流经所述回油通路45的油进行热交换的加热用热交换器74构成。
[0030]在第十一方面的发明中，包含在从压缩机32喷出的制冷剂中的油流入高压侧分油器27。在高压侧分油器27中，油从制冷剂中分离出来。已分离出来的油经由回油通路45返回到压缩机32的吸入侧。在此，在本发明的加热用热交换器74中，流经送油通路43的流体被流经回油通路45的高温油加热。
[0031]第十二方面的发明是在第六方面的发明所涉及的冷冻装置的基础上的发明，其特征在于：所述制冷剂检测部件，具有对已流入所述送油通路43的流体进行减压的减压机构70和检测所述压缩机32的吸入侧的制冷剂过热度的过热度检测部件90，并且构成为根据该过热度检测部件90所检测到的制冷剂过热度来检测液态制冷剂向送油通路43的侵入情况。
[0032]在第十二方面的发明中，设置有检测压缩机32的吸入侧制冷剂过热度的过热度检测部件90。当分油器22内的油流入送油通路43中时，即便油被减压机构70减压，减压后的油的温度也不会怎么下降。因此，即使油从送油通路43流向压缩机32的吸入侧，由过热度检测部件90检测到的制冷剂过热度也几乎没有变化。与此相对，当分油器22内的液态制冷剂流入送油通路43中时，若液态制冷剂被减压机构70减压，则减压后的液态制冷剂的温度就会大幅度地下降。因此，若液态制冷剂从送油通路43流向压缩机32的吸入侧，则由过热度检测部件90检测到的制冷剂过热度也会大幅度地下降。
[0033]如上所述，在本发明中，利用在油和液态制冷剂之间存在的伴随减压而产生的温度下降幅度上的差异，来检测液态制冷剂是否侵入到送油通路43中。而且，因为压缩机32的制冷剂过热度在制冷剂回路11处于平稳状态时是比较稳定的，所以能够根据该制冷剂过热度确实地对液态制冷剂向送油通路43的侵入情况进行检测。
[0034]第十三方面的发明是在第一方面的发明所涉及的冷冻装置的基础上的发明，其特征在于：所述制冷剂流通限制部件，具有设置在所述送油通路43中的开关阀70和该开关阀70为关闭状态的时间每经过规定的关闭时间Δtc就暂时打开所述开关阀70的阀控制部件80。
[0035]在第十三方面的发明中，在送油通路43中设置有作为制冷剂流通限制部件的开关阀70。阀控制部件80在经过规定的关闭时间Δtc为止的这段期间使开关阀70成为关闭状态。因此，在该关闭时间Δtc当中，分油器22内的油不会经由送油通路43被吸入到压缩机32中，因而油便积存在分油器22内。另一方面，阀控制部件80每经过所述关闭时间Δtc就会暂时打开开关阀70。其结果是，贮存在分油器22内的油经由送油通路43被吸入到压缩机32中。在此，因为这个时候分油器22内已贮存有一定程度的油，所以即便使开关阀70暂时处于开放状态，也能够避免大量的液态制冷剂被吸入到压缩机32中。
[0036]第十四方面的发明是在第十三方面的发明所涉及的冷冻装置的基础上的发明，其特征在于：所述制冷剂流通限制部件包括对所述开关阀70打开时液态制冷剂从所述分油器22向所述送油通路43的侵入情况进行检测的制冷剂检测部件90，所述阀控制部件80在所述制冷剂检测部件90检测到液态制冷剂侵入进来时就使开放状态的开关阀70关闭。
[0037]根据第十四方面的发明，在开关阀70被阀控制部件80打开的状态下，若制冷剂检测部件90检测出液态制冷剂从分油器22侵入到送油通路43中，则开关阀70便成为关闭状态。由此，能够确实地避免来自分油器22的液态制冷剂流出。并且，油会渐渐地贮存在分油器22中。之后，若开关阀70闭合起来的状态经过规定的关闭时间Δtc，开关阀70就会再次成为开放状态。
[0038]第十五方面的发明是在第十四方面的发明所涉及的冷冻装置的基础上的发明，其特征在于：所述阀控制部件80，具有对从所述开关阀70被打开时算起到该开关阀70关闭为止的这一段开放时间Δto进行测量的开放时间测量部件82，并且构成为根据该开放时间测量部件82测量到的开放时间Δto对所述关闭时间Δtc进行补正。
[0039]在第十五方面的发明中，开放时间测量部件82在经过规定的关闭时间Δtc后开关阀70打开时算起到所述制冷剂检测部件90检测出液态制冷剂侵入到送油通路43中为止的这段期间，对开关阀70成为开放状态的开放时间Δto进行测量。并且，阀控制部件80根据该开放时间Δto对这之后应使开关阀70关闭起来的关闭时间Δtc进行补正。
[0040]具体来说，例如开放时间Δto比较短时，则能预测出在打开开关阀70的时候贮存在分油器22内的油量较少。也就是能够看作在即将打开开关阀70之前还能在分油器22内贮存一些油。因此，在这种情况下，通过补正以延长所述关闭时间Δtc，从而能够使所需要的油贮存在分油器22内。其结果是，在该补正以后，能够降低使开关阀70暂时开放的频度。
[0041]相反，例如开放时间Δto比较长时，则能预测出在打开开关阀70的时候贮存在分油器22内的油量比较多。也就是能够看作在即将打开开关阀70之前已有过量的油贮存在分油器22内。因此，在这种情况下，通过补正以缩短所述关闭时间Δtc，从而能够防止过多的油贮存在分油器22内。
[0042]第十六方面的发明是在第十五方面的发明所涉及的冷冻装置的基础上的发明，其特征在于：所述阀控制部件80，包括对开关阀70打开时从所述分油器22排向所述送油通路43的油的排出流量W进行推算的油流量推算部件83，并且构成为：计算出用分油器22中成为基准的贮油量Vmax除以所述油的排出流量W而得到的理论开放时间Δtoi，当所述开放时间测量部件82测量到的所述开放时间Δto比所述理论开放时间Δtoi短时就进行延长所述关闭时间Δtc的补正，当开放时间Δto比理论开放时间Δtoi长时就进行缩短所述关闭时间Δtc的补正。
[0043]在第十六方面的发明中，油流量推算部件83算出开关阀70打开时油从分油器22排到送油通路43的排出流量W。然后，阀控制部件80通过用分油器22中成为基准的贮油量Vmax除以所述油的排出流量W，算出排出贮油量为Vmax的油所需要的理论开放时间Δtoi(＝Vmax/W)。
[0044]在此，当所述开放时间测量部件82测量到的开放时间Δto比按照上述方法算出的理论开放时间Δtoi短时，就能够推测出在即将打开开关阀70之前贮存在分油器22内的油并没有达到基准的贮油量Vmax。因此，阀控制部件80通过进行延长关闭时间Δtc的补正，便能够在这之后使贮存在分油器22内的油量增多并接近基准的贮油量Vmax。
[0045]相反，当所述开放时间测量部件82测量到的开放时间Δto比所述理论开放时间Δtoi长时，就能够推测出在即将打开开关阀70之前分油器22内贮存了比基准的贮油量Vmax多的油。因此，阀控制部件80通过进行缩短关闭时间Δtc的补正，便能够在这之后使贮存在分油器22内的油量减少并接近基准的贮油量Vmax。
[0046]第十七方面的发明是在第十六方面的发明所涉及的冷冻装置的基础上的发明，其特征在于：所述油流量推算部件83构成为：根据作用于所述分油器22内的压力和所述压缩机32的吸入侧的压力之差来推算所述油的排出流量W。
[0047]在第十七方面的发明中，当开关阀70打开时，油流量推算部件83根据作用于分油器22内的压力和压缩机32的吸入侧的压力之差来推算从分油器22排向送油通路43的油的排出流量W。
[0048]第十八方面的发明是在第一至第十七方面的任一方面的发明所涉及的冷冻装置的基础上的发明，其特征在于：所述分油器22构成为：将气液两相制冷剂分离成液态制冷剂和气态制冷剂，并将液态制冷剂供向所述蒸发器51a、51b、51c。
[0049]在第十八方面的发明中，已流入分油器22的气液两相制冷剂被分离成液态制冷剂和气态制冷剂。也就是说，已流入分油器22的含油的制冷剂被分离成油、液态制冷剂及气态制冷剂。由分油器22分离出来的液态制冷剂被供向蒸发器51a、51b、51c。由此，蒸发器51a、51b、51c的冷却能力得以提高。
[0050]第十九方面的发明是在第十八方面的发明所涉及的冷冻装置的基础上的发明，其特征在于：在所述制冷剂回路11中，设置有用来将分油器22分离出来的气态制冷剂送往压缩机32的吸入侧的气体注入通路44。
[0051]在第十九方面的发明中，由分油器22分离出来的气态制冷剂经由气体注入通路44被送到压缩机32。由此，在分油器22内不会贮存有过多的气态制冷剂，从而气液两相制冷剂在分油器22内就会很容易地分离成气态制冷剂和液态制冷剂。
[0052]第二十方面的发明是在第十九方面的发明所涉及的冷冻装置的基础上的发明，其特征在于：该冷冻装置包括调节在所述气体注入通路44中流动的气态制冷剂的流量的气体流量调节机构44a。
[0053]根据第二十方面的发明，在气体注入通路44中流动的气态制冷剂的流量能够由气体流量调节机构44a进行调节。
[0054]第二十一方面的发明是在第二十方面的发明所涉及的冷冻装置的基础上的发明，其特征在于：该冷冻装置包括内部热交换器24，在该内部热交换器24中，使在所述气体注入通路44中已通过所述气体流量调节机构44a的气态制冷剂和从所述分油器22供向蒸发器51a、51b、51c的制冷剂进行热交换。
[0055]在第二十一方面的发明中，在内部热交换器24，流经气体注入通路44的气态制冷剂和从分油器22供向蒸发器51a、51b、51c的液态制冷剂之间进行热交换。在此，在气体注入通路44中流动的气态制冷剂通过气体流量调节机构44a时被减压，所以该气态制冷剂的温度比供到蒸发器51a、51b、51c一侧的液态制冷剂的温度低。因此，在内部热交换器24中，液态制冷剂向气态制冷剂放热而冷却。
-发明的效果-
[0056]在本发明中，利用制冷剂流通限制部件70、71、73、75、80来限制分油器22内的液态制冷剂在送油通路43中的流通。由此，根据本发明，能够避免分油器22内的液态制冷剂经由送油通路43被吸入到压缩机32中，从而能够将足够量的液态制冷剂从分油器22供到蒸发器51a、51b、51c。因此，能够维持蒸发器51a、51b、51c的冷却能力。还有，因为根据本发明能够避免液态制冷剂经由送油通路43被压缩机32吸入并压缩，所以能够防止所谓的液压缩现象(液体回流现象)造成压缩机32受损。
[0057]根据第二方面的发明，因为在送油通路43中设有毛细管75，所以利用较简单的构造，就能够抑制分油器22内的液态制冷剂被送到压缩机32的吸入侧。
[0058]在第三方面的发明中，按照油量检测部件71、80检测到的分油器22内的油量，由开度调节机构70来调节送油通路43的开度。由此，根据本发明，当分油器22内的油量减少时，通过减小送油通路43的开度，就能够避免液态制冷剂经由送油通路43被送到压缩机32中。
[0059]在第四方面的发明中，按照油面检测部件71、80检测到的分油器22内的油面高度，由开度调节机构70来调节送油通路43的开度。由此，根据本发明，当油面高度下降时，通过减小送油通路43的开度，就能够避免液态制冷剂经由送油通路43被吸入到压缩机32中。
[0060]特别是，在第五方面的发明中，若油面高度比规定高度低时，就用开度调节机构70将送油通路43封闭起来，由此便能够确实地防止液态制冷剂经由送油通路43被吸入到压缩机32中。
[0061]在第六方面的发明中，若制冷剂检测部件70、73、74、80检测到液态制冷剂从分油器22侵入到送油通路43中，就用开度调节机构70减小送油通路43的开度。由此，根据本发明，能够在确实地检测出液态制冷剂流入送油通路43后迅速地对液态制冷剂在送油通路43中的流通进行限制。
[0062]特别是，根据第七方面的发明，在送油通路43中，用温度传感器73检测已由减压机构70减压后的流体的温度，并且根据温度传感器73所检测到的流体温度，来检测液态制冷剂向送油通路43的侵入情况。还有，根据第八方面的发明，在送油通路43中，用温度传感器73检测已由加热部件74加热后的流体温度，并且根据温度传感器73所检测到的流体温度，来检测液态制冷剂向送油通路43的侵入情况。由此，根据第七、第八方面的发明，能够用比较简单的装置构造实现第六方面的发明。还有，因为这些制冷剂检测部件70、73、74、80设置在位于分油器22外侧的送油通路43中，所以能够很容易地进行维修及更换等。
[0063]还有，若将第七方面的发明的减压机构70设置在送油通路43中，则即使液态制冷剂流入到送油通路43中，该液态制冷剂的流通也会受到减压机构70的限制。因此，根据第七方面的发明，能够确实地避免大量的液态制冷剂被吸入到压缩机32中。
[0064]还有，若将第八方面的发明的加热部件74设置在送油通路43中，则即使液态制冷剂流入到送油通路43中，也能用加热部件74加热该液态制冷剂并使该液态制冷剂蒸发。也就是说，通过用加热部件74加热制冷剂，使得该制冷剂的干度提高，由此便能够防止压缩机32的液压缩现象于未然。
[0065]根据第九至第十一方面的发明，在加热用热交换器74中，使在送油通路43中流动的流体和制冷剂回路11内的其它流体进行热交换。由此，在所述发明中，无需另外设置加热器等热源，就能够对送油通路43中的流体进行加热。特别是，在第九方面的发明中，使膨胀机33的流入侧的制冷剂和送油通路43中的流体进行热交换。由此，根据第九方面的发明，能够冷却膨胀机33的流入侧的制冷剂，从而能够提高蒸发器51a、51b、51c的冷却能力。还有，在第十、第十一方面的发明中，利用压缩机32的喷出侧的制冷剂及油，对送油通路43中的流体进行加热。由此，根据所述发明，因为对于送油通路43中的流体的加热量比较大，所以若已被加热的流体为液态制冷剂或油时则该液态制冷剂和油在温度变化上存在着显著差异。因此，根据所述发明，能够高精度地检测出制冷剂向送油通路43的侵入情况。
[0066]在第十二方面的发明中，根据压缩机32的吸入侧的制冷剂过热度来检测液态制冷剂从分油器22向送油通路43的侵入情况。由此，根据本发明，能够利用在制冷剂回路11进行制冷循环时所使用的检测制冷剂过热度的传感器，检测出液态制冷剂向送油通路43的侵入情况。因此，在没有招致部件数量及成本增加的情况下就能够发挥本发明的作用效果。
[0067]还有，因为压缩机32的吸入侧的制冷剂过热度在制冷剂回路11处于平稳状态时是比较稳定的，所以能够利用该制冷剂过热度确实地检测出液态制冷剂向送油通路43的侵入情况。
[0068]在第十三方面的发明中，每经过规定的关闭时间Δtc就会暂时打开开关阀70。由此，根据本发明，能够利用容易且简单的构造防止液态制冷剂从分油器22侵入到送油通路43中。
[0069]特别是，在第十四方面的发明中，当打开开关阀70的时候，若制冷剂检测部件90检测出液态制冷剂侵入到送油通路43中，便会使开关阀70关闭。因此，根据本发明，在开关阀70开放时，不用设定开放时间就能够确实地避免液态制冷剂被吸入到压缩机32中。
[0070]还有，根据第十五方面的发明，能够根据开关阀70的开放时间Δto对此后开关阀70的关闭时间Δtc进行补正。而且，在第十六方面的发明中，算出在打开开关阀70时油的排出流量W，并用分油器22中的基准贮油量Vmax除以排出流量W，从而计算出排出贮油量为Vmax的油所需要的理论开放时间Δtoi。
[0071]在此，在本发明中，当实际测得的开放时间Δto比理论开放时间Δtoi短时，就延长开关阀70的关闭时间Δtc。由此，当分油器22内的贮油量略不足时，在进行完补正以后，就能够在开关阀70关闭时贮存更多的油，使油的贮存量接近Vmax。其结果是，因为能够降低打开开关阀70的频度，所以能够进一步降低分油器22内的油被压缩机32吸入的风险。还有，能够抑制伴随开关阀70的开关动作产生的开关阀70的机械劣化。
[0072]还有，在本发明中，当实际测得的开放时间Δto比理论开放时间Δtoi长时，就缩短开关阀70的关闭时间Δtc。由此，当分油器22内的贮油量略过剩时，在进行完补正以后，就能够使开关阀70关闭时贮存起来的油量减少，以使油的贮存量接近Vmax。其结果是，能够事先避免由于过多的油贮存在分油器22内而导致油分离率下降及未被分离出来的油流向蒸发器51a、51b、51c一侧。
[0073]还有，在第十七方面的发明中，能够根据作用于分油器22内的压力和压缩机32吸入侧的压力之间的压力差，利用已设置好的传感器等，不受运转条件变化的影响很容易地以高精度推测出从分油器22排向送油通路43的油的排出流量W。
[0074]根据第十八方面的发明，在分油器22将气液两相制冷剂分离成气态制冷剂和液态制冷剂，并将液态制冷剂供向蒸发器51a、51b、51c。由此，根据本发明，与将气态制冷剂和液态制冷剂都供向蒸发器51a、51b、51c的情况相比，能够进一步提高蒸发器51a、51b、51c的冷却能力。
[0075]在第十九方面的发明中，经由气体注入通路44将分油器22内的气态制冷剂送到压缩机32的吸入侧。由此，根据本发明，因为气态制冷剂很难贮存在分油器22内，所以能够提高分油器22中的气液两相制冷剂的气液分离效率。还有，因为分油器22经由气体注入通路44与压缩机32的吸入侧相连接，所以能够使分油器22内的压力降低。其结果是，因为膨胀机33的流入侧的压力和流出侧的压力(分油器的内压)之间的压力差较大，所以能够使膨胀机33所能回收到的动力增大。
[0076]在第二十方面的发明中，能够利用气体流量调节机构44a来调节气体注入通路44中的气态制冷剂的流量。由此，根据本发明，能够任意改变吸入到压缩机32中的气态制冷剂的量。
[0077]在第二十一方面的发明中，使气体注入通路44中已通过气体流量调节机构44a的气态制冷剂和从分油器22供向蒸发器51a、51b、51c的液态制冷剂在内部热交换器24中进行热交换。由此，根据本发明，能够利用气态制冷剂对被送往蒸发器51a、51b、51c的液态制冷剂进行冷却。其结果是能够进一步提高蒸发器51a、51b、51c的冷却能力。
附图说明
[0078]图1是表示第一实施方式所涉及的空调装置的概略结构的管道系统图。
图2是表示在第一实施方式所涉及的空调装置中分油器附近的管道系统图。
图3是表示在第一实施方式所涉及的空调装置中分油器附近的管道系统图，图3(a)表示油面高度较低的状态，图3(b)表示油面高度较高的状态。
图4是表示在第二实施方式所涉及的空调装置中分油器附近的管道系统图。
图5是表示第三实施方式所涉及的空调装置的概略结构的管道系统图。
图6是表示第三实施方式的第一变形例所涉及的空调装置的概略结构的管道系统图。
图7是表示第三实施方式的第二变形例所涉及的空调装置的概略结构的管道系统图。
图8是表示第四实施方式所涉及的空调装置的概略结构的管道系统图。
图9是表示在第五实施方式所涉及的空调装置中分油器附近的管道系统图。
图10是表示在第五实施方式所涉及的空调装置中制冷剂过热度、流体温度、分油器内的油面高度及开关阀的开关状态的变化的时序图。
图11是表示在第五实施方式所涉及的空调装置中分油器内的油面高度及开关阀的开关状态的变化的时序图，图11(a)表示没有对关闭时间进行补正的情况，图11(b)表示已进行延长关闭时间的补正的情况，图11(c)表示已进行缩短关闭时间的补正的情况。
图12是表示其它实施方式所涉及的空调装置的概略结构的管道系统图。
-符号说明-
[0079]10    空调装置(冷冻装置)
      11    制冷剂回路
      21    室外热交换器(放热器)
      22    分油器
      24    内部热交换器
      27    高压侧分油器
      32    压缩机
      33    膨胀机
      43    送油管(送油通路)
      44a   气体注入阀
      45    回油管(回油通路)
      51a   室内热交换器(蒸发器)
51b   室内热交换器(蒸发器)
51c   室内热交换器(蒸发器)
70    开关阀(开度调节机构、减压机构、制冷剂检测部件、制冷剂流通限制部件)
71    下限浮动开关(油面检测部件、油量检测部件、制冷剂流通限制部件)
73    温度传感器(制冷剂检测部件)
74    加热用热交换器(加热部件、制冷剂检测部件)
75    毛细管(制冷剂流通限制部件)
80    控制部(油量检测部件、油面检测部件、制冷剂检测部件、制冷剂流通限制部件、阀控制部件)
82    开放时间计时器(开放时间测量部件)
83    油流量推算部件(油流量推算部)
90    过热度检测部件
具体实施方式
[0080]下面，根据附图详细地说明本发明的实施方式。
[0081](发明的第一实施方式)
本发明所涉及的冷冻装置构成能够对室内进行制冷及制暖的空调装置10。如图1所示，空调装置10包括一台室外机组20和三台室内机组50a、50b、50c。此外，室内机组50a、50b、50c的台数仅为一例，并不局限于此。
[0082]空调装置10包括制冷剂回路11。该制冷剂回路11是填充二氧化碳(CO2)作制冷剂的闭合回路。制冷剂回路11包括一个室外回路12和三个室内回路15a、15b、15c。这些室内回路15a、15b、15c经由第一连接管16及第二连接管1 7并联地连接在室外回路12上。具体来说，第一连接管16的一端连接在室外回路12的第一截止阀18上，而另一端分为三支并分别连接在各个室内回路15a、15b、15c的液体侧端。第二连接管17的一端连接在室外回路12的第二截止阀19上，而另一端分为三支并分别连接在各个室内回路15a、15b、15c的气体侧端。
[0083]在各个室内机组50a、50b、50c中各收纳有一个室内回路15a、15b、15c。在各个室内回路15a、15b、15c中，从其气体侧端朝液体侧端的方向依次设置有室内热交换器51a、51b、51c和室内膨胀阀52a、52b、52c。在各个室内机组50a、50b、50c中，设置有用来将室内空气送到各个室内热交换器51a、51b、51c的室内风扇(省略图示)。
[0084]各个室内热交换器51a、51b、51c构成横向肋片型管片式热交换器。室内空气由室内风扇供向各个室内热交换器51a、51b、51c。在各个室内热交换器51a、51b、51c中，室内空气和制冷剂之间进行热交换。还有，各个室内膨胀阀52a、52b、52c由开度可变的电子膨胀阀构成。
[0085]室外回路12收纳在室外机组20中。在室外回路12中设置有压缩膨胀机组30、室外热交换器21、分油器22、室外膨胀阀23、内部热交换器24、桥接回路25及四通换向阀26。在室外机组20中，设置有用来将室外空气送到室外热交换器21的室外风扇(省略图示)。
[0086]压缩膨胀机组30具有壳体31，该壳体31是纵长圆筒形的密封容器。在壳体31内收纳有压缩机32、膨胀机33以及电动机34。在壳体31内，由下向上依次配置有压缩机32、电动机34和膨胀机33，并且用一根驱动轴35将它们相互联结在一起。压缩机32及膨胀机33都由容积型的流体机械(摇动活塞型旋转流体机械、滚动(rolling)活塞型旋转流体机械、涡旋流体机械等)构成。压缩机32将所吸入的制冷剂(CO2)压缩到其临界压力以上。膨胀机33使已流入的制冷剂(CO2)膨胀后将动力(膨胀动力)回收起来。压缩机32被两个动力驱动旋转，这两个动力是膨胀机33回收到的动力和通电状态的电动机34产生的动力。未图示出来的逆变器(inverter)将规定频率的交流电供向电动机34。压缩机32构成为通过改变供向电动机34的供电频率可使其容量产生变化。压缩机32和膨胀机33总以相同的旋转速度进行旋转。
[0087]在壳体31的底部贮存有用来润滑压缩机32及膨胀机33的各个滑动部的油(冷冻机油)。在本实施方式中，用聚亚烷基二醇作为该冷冻机油。不过，也可以使用其它物质作为该冷冻机油，只要该物质在至少-20℃以上的温度范围能与制冷剂分离且在这一温度范围密度大于制冷剂即可。具体来说，能够列举出的该油的示例有聚乙烯醚、多元醇酯(polyol ester)、聚碳酸酯、烷基苯等。
[0088]在驱动轴35的下端设置有用来将贮存在壳体31底部的油抽上来的油泵36。油泵36与驱动轴35一起旋转，该油泵36构成利用离心力将油抽上来的离心泵。用油泵36抽上来的油经由驱动轴35中的油路(省略图示)被供向压缩机32及膨胀机33。已供向压缩机32及膨胀机33的各个油被用于润滑各个滑动部，之后该油与制冷剂一起流向制冷剂回路11。
[0089]室外热交换器21构成横向肋片型管片式热交换器。室外空气由室外风扇供向室外热交换器21。在室外热交换器21中，室外空气和制冷剂之间进行热交换。室外热交换器21的一端连接在四通换向阀26的第三通口上，而另一端经由室外膨胀阀23连接在桥接回路25上。室外膨胀阀23由开度可变的电子膨胀阀构成。
[0090]分油器22是用来将油从已流出膨胀机33的气液两相制冷剂中分离出来的装置。分油器22是纵长圆筒状的密封容器。具体来说，分油器22是由筒状的周壁部22a、将周壁部22a的下端封闭起来的底壁部22b和将周壁部22a的上端封闭起来的顶壁部22c一体形成的。
[0091]流入管41与分油器22的周壁部22a相连接。流入管41的一端沿切线方向贯穿周壁部22a并朝分油器22的内部开口。流入管41的一端开口面向水平方向。还有，流入管41的一端开口的高度位于分油器22的略靠近顶壁部22c一侧。流入管41的另一端与膨胀机33的流出口相连接。
[0092]流出管42与分油器22的底壁部22b相连接。流出管42的一端沿铅垂方向贯穿底壁部22b并朝分油器22的内部开口。流出管42的一端开口面向铅垂向上的方向。还有，流出管42的一端开口的高度位于比流入管41的一端更靠下侧的位置上。流出管42的另一端经由内部热交换器24与桥接回路25相连。
[0093]在分油器22的底壁部22b上还连接有作为送油通路的送油管43。送油管43的一端的口开在底壁部22b上，且面向分油器22的内部。送油管43的一端开口的高度位于比流出管42的一端更靠下侧的位置上，几乎与底壁部22b的内面(底面)一致。送油管43的另一端与压缩机32的吸入侧相连。
[0094]在分油器22的顶壁部22c上连接有作为气体注入通路的气体注入管44。气体注入管44的一端的口开在顶壁部22c上，并面向分油器22的内部。气体注入管44的一端开口的高度位于比流入管41的一端更靠上侧的位置上，几乎与顶壁部22c的内面(顶面)一致。气体注入管44的另一端经由内部热交换器24与压缩机32的吸入侧相连。还有，在气体注入管44上，作为气体流量调节机构的气体注入阀44a设置在内部热交换器24的流入侧。气体注入阀44a由开度可变的电子膨胀阀构成。
[0095]分油器22构成为将油从已流出膨胀机33的气液两相制冷剂中分离出来，同时还将气液两相制冷剂分离成液态制冷剂和气态制冷剂。也就是说，在已流入分油器22的气液两相制冷剂中，按照密度从大到小的顺序，油(冷冻机油)、液态制冷剂及气态制冷剂依次混合起来。由此，在分油器22中，密度最大的油贮存在底部，形成了贮油部40b；密度最小的气态制冷剂贮存在顶部，形成了贮气部40c。而且，在分油器22中，贮油部40b和贮气部40c之间形成有贮存液态制冷剂的贮液部40a。在分油器22中，原则上流出管42面向贮液部40a，送油管43面向贮油部40b，流入管41及气体注入管44面向贮气部40c。
[0096]内部热交换器24被设置为横跨流出管42和气体注入管44。内部热交换器24具有形成在流出管42的中途的放热部24a和形成在气体注入管44的中途的吸热部24b。内部热交换器24使在放热部24a中流动的液态制冷剂和在吸热部24b中流动的气态制冷剂进行热交换。
[0097]桥接回路25是将四个止回阀CV-1～CV-4进行桥式连接而成的回路。在该桥接回路25中的第一止回阀CV-1及第四止回阀CV-4的流入侧连接有流出管42。第二止回阀CV-2及第三止回阀CV-3的流出侧与膨胀机33的流入侧相连。第一止回阀CV-1的流出侧及第二止回阀CV-2的流入侧与第一截止阀18相连接。第三止回阀CV-3的流入侧及第四止回阀CV-4的流出侧与室外膨胀阀23相连接。各个止回阀CV-1、CV-2、CV-3、CV-4仅允许制冷剂朝着图1中箭头所示的方向流动，并且禁止制冷剂朝与其相反的方向流动。
[0098]四通换向阀26的第一通口与压缩机32的吸入侧相连，第二通口与第二截止阀19相连，第三通口与室外热交换器21相连，第四通口与压缩机32的喷出侧相连。四通换向阀26构成为能够在使第一通口与第二通口连通并同时使第三通口与第四通口连通的状态(图1中实线所示的第一状态)和使第一通口与第三通口连通并同时使第二通口与第四通口连通的状态(图1中虚线所示的第二状态)之间进行切换。
[0099]如图2所示，本实施方式的空调装置10包括开关阀70、两个浮动开关71、72及控制部80。开关阀70设置在送油管43上。开关阀70构成用来调节送油管43的开度的开度调节机构。具体来说，开关阀70由开关自如的电磁阀构成。也就是说，开关阀70能够在使送油管43畅通的状态和使该送油管43封闭的状态之间进行切换。还有，处于开放状态的开关阀70的流路面积比送油管43的流路面积小，从而该开关阀70构成为缩小流路面积并对通过的流体施加阻力。也就是说，开关阀70兼作对流经送油管43的流体进行减压的减压机构。
[0100]两个浮动开关71、72设置在分油器22的内部。各个浮动开关71、72是检测分油器22内的油面高度的油面检测部件，进而构成检测分油器22内的油量的油量检测部件。具体来说，在分油器22中，靠近底壁部22b的位置设置有下限浮动开关71，在下限浮动开关71的上侧设置有上限浮动开关72。各个浮动开关71、72分别具有纵长的筒状引导部71a、72a及保持在各个引导部71a、72a的内部的球状浮动部71b、72b。浮动部71b、72b分别保持在各个引导部71a、72a内并且在铅垂方向上移动自如。还有，各个浮动部71b、72b构成为密度小于分油器22内的油的密度且大于液态制冷剂的密度。也就是说，在分油器22内，各个浮动部71b、72b能够在油中进行浮游，但不能在液态制冷剂中进行浮游。
[0101]下限浮动开关71用来检测分油器22内的油面高度是否低于下限水平L。下限水平L被设定在比分油器22的底面略高出一些的位置。上限浮动开关72用来检测分油器22内的油面高度是否高于上限水平H。上限水平H被设定在比下限水平L高且在流出管42的开口高度以下的位置。在本实施方式中，上限水平H与流出管42的开口高度大体一致。
[0102]控制部80是接收下限浮动开关71及上限浮动开关72的检测信号并根据该检测信号对开关阀70进行开关控制的装置。开关阀70、下限浮动开关71和控制部80构成对在送油管43中流动的流体的流量进行限制以防止分油器22内的液态制冷剂经由送油管43被吸入到压缩机32中的制冷剂流通限制部件。还有，开关阀70、上限浮动开关72和控制部80构成对分油器22内的油在流出管42中的流通进行限制的油流通限制部件。在下文中，对于利用上述控制部80对送油管43进行的开度控制动作的具体情况加以说明。
[0103]-运转动作-
对空调装置10的运转动作进行说明。空调装置10能够进行对室内制冷的制冷运转和对室内制暖的制暖运转。
[0104](制暖运转)
在进行制暖运转时，四通换向阀26被设定成图1中虚线所示的状态。在制暖运转下，分别对各个室内膨胀阀52a、52b、52c的开度进行调节，并且还适当地对室外膨胀阀23的开度进行调节。还有，送油管43的开关阀70原则上为开放状态，气体注入阀44a的开度得到适当的调节。若在这种状态下电动机34通电，则压缩机32被驱动，制冷剂就会在制冷剂回路11中进行循环。其结果是，在制暖运转下，进行各个室内热交换器51a、51b、51c作为放热器发挥作用而室外热交换器21作为蒸发器发挥作用的冷冻循环。
[0105]具体来说，从压缩机32喷出比临界压力高的高压制冷剂。该高压制冷剂经由第二连接管17向各个室内回路15a、15b、15c分流。已流入各个室内回路15a、15b、15c的制冷剂分别流经各个室内热交换器51a、51b、51c。在各个室内热交换器51a、51b、51c中，制冷剂向室内空气放热，由此能够进行室内的制暖。此外，在各个室内回路15a、15b、15c中，按照各个室内膨胀阀52a、52b、52c的开度，分别调节各个室内热交换器51a、51b、51c的制暖能力。已在各个室内热交换器51a、51b、51c中放热的制冷剂在第一连接管16中合流，之后流入室外回路12。
[0106]已流入室外回路12的制冷剂在膨胀机33中被减至中间压力。此时，将膨胀机33的膨胀动力回收起来以作为驱动轴35的旋转动力。已在膨胀机33减压的制冷剂以气液两相状态流经流入管41，之后流入分油器22内。此时，用于润滑膨胀机33的各个滑动部的油也流入分油器22。
[0107]在分油器22中，含有油的气液两相制冷剂沿着周壁部22a的内周面旋转。其结果是，油从制冷剂中分离出来，并且气液两相制冷剂被分离成液态制冷剂和气态制冷剂。由此，油贮存在贮油部40b，液态制冷剂贮存在贮液部40a，并且气态制冷剂贮存在贮气部40c。
[0108]分油器22中的贮液部40a的液态制冷剂流向流出管42，之后流经内部热交换器24。另一方面，分油器22中的贮气部40c的气态制冷剂流向气体注入管44。该气态制冷剂在通过气体注入阀44a时被减压，之后流经内部热交换器24。在内部热交换器24中，在放热部24a中流动的液态制冷剂与在吸热部24b中流动的气态制冷剂之间进行热交换。其结果是放热部24a中的液态制冷剂向吸热部24b中的气态制冷剂放热而过冷却。已被过冷却的液态制冷剂在通过室外膨胀阀23时被减至低压，之后流入室外热交换器21。在室外热交换器21中，制冷剂从室外空气吸热而蒸发。已在室外热交换器21中蒸发的制冷剂与已流出气体注入管44的气态制冷剂混合起来后被吸入到压缩机32中。
[0109]另一方面，在分油器22中的贮油部40b贮存的油流入送油管43。该油在通过开放状态的开关阀70时减至低压，然后被吸入到压缩机32中。已被吸入到压缩机32中的油用于润滑压缩机32及膨胀机33的各个滑动部。
[0110](制冷运转)
在进行制冷运转时，四通换向阀26被设定成图1中实线所示的状态。在制冷运转下，分别对各个室内膨胀阀52a、52b、52c的开度进行调节，并且使室外膨胀阀23为全开状态。还有，送油管43的开关阀70原则上为开放状态，气体注入阀44a的开度得到适当的调节。若在这种状态下电动机34通电，则压缩机32被驱动，制冷剂就会在制冷剂回路11中进行循环。其结果是，在制冷运转下，进行各个室内热交换器51a、51b、51c作为蒸发器发挥作用而室外热交换器21作为放热器发挥作用的冷冻循环。
[0111]具体来说，从压缩机32喷出比临界压力高的高压制冷剂。该高压制冷剂在室外热交换器21中放热，并在膨胀机33被减至中间压力以后，流入分油器22。在分油器22中，含油的气液两相制冷剂被分离成油、液态制冷剂和气态制冷剂。
[0112]已从分油器22流向流出管42的制冷剂流经内部热交换器24的放热部24a。另一方面，已从分油器22流向气体注入管44的制冷剂在气体注入阀44a被减压后，流经内部热交换器24的吸热部24b。在内部热交换器24中，放热部24a中的液态制冷剂向吸热部24b中的气态制冷剂放热而过冷却。过冷却后的液态制冷剂经由第一连接管16向各个室内回路15a、15b、15c分流。
[0113]在此，若按照上述那样用内部热交换器24对液态制冷剂进行过冷却，则能够抑制液态制冷剂在从第一连接管16到各个室内膨胀阀52a、52b、52c的制冷剂路径中变成气液两相状态。也就是说，当上述制冷剂路径中的压力损失较大时，虽然液态制冷剂被减压后容易成为气液两相状态，但如果是得到充分过冷却的液态制冷剂，则即使该液态制冷剂被减压也很难成为气液两相状态。其结果是，虽然有时在例如液态制冷剂变为气液两相状态的时候被供向各个室内机组50a、50b、50c的液态制冷剂会产生偏流，但在本实施方式中液态制冷剂被均等地供到各个室内机组50a、50b、50c中。
[0114]已被供向各个室内回路15a、15b、15c的液态制冷剂在通过各个室内膨胀阀52a、52b、52c时被减压。此时，因为通过各个室内膨胀阀52a、52b、52c的制冷剂为单相液体状态，所以与成为气液两相状态的情况相比，制冷剂通过各个室内膨胀阀52a、52b、52c时的通过声较小。已在各个室内膨胀阀52a、52b、52c被减至低压的制冷剂流经各个室内热交换器51a、51b、51c。在各个室内热交换器51a、51b、51c中，制冷剂从室内空气吸热而蒸发。其结果是，室内空气被冷却，从而对室内进行制冷。已在各个室内热交换器51a、51b、51c中蒸发的制冷剂与已流出气体注入管44的气态制冷剂混合起来以后被吸入到压缩机32中。
[0115]另一方面，在分油器22中的贮油部40b贮存起来的油流入送油管43。该油在通过开放状态的开关阀70时减至低压，然后被吸入到压缩机32中。已被吸入到压缩机32中的油用于润滑压缩机32及膨胀机33的各个滑动部。
[0116]-送油管的开度控制动作-
如上所述，在空调装置10的制暖运转及制冷运转下，将贮存在分油器22底部的油送往压缩机32的吸入侧。此外，贮存在分油器22中的油量根据压缩膨胀机组30的输出频率等各种运转条件而产生变动。若伴随所述分油器22内的油量变动，油面高度变得过低，则有时分油器22内的液态制冷剂就经由送油管43被送到压缩机32的吸入侧。其结果是，在例如进行制冷运转时，被供向成为蒸发器的各个室内热交换器51a、51b、51c的液态制冷剂的量就会减少，从而有可能导致各个室内机组50a、50b、50c的制冷能力下降。还有，由于液态制冷剂被吸入到压缩机32中，所以有可能产生所谓的液压缩(液体回流)现象而造成压缩机32损坏。
[0117]另一方面，若分油器22内的油面高度变得过高，则有时分油器22内的油就会流入流出管42。其结果是，在例如进行制冷运转时，有时油会附着在成为蒸发器的各个室内热交换器51a、51b、51c的传热管上而导致各个室内热交换器51a、51b、51c的传热性能下降。因此，在这种情况下也有可能造成各个室内机组50a、50b、50c的制冷能力下降。于是，在本实施方式的空调装置10中，为了消除上述不良现象，而进行了下述的送油管43的开度控制动作。
[0118]在例如进行制冷运转时，如图3(a)所示，假设分油器22内的油面高度低于下限水平L。此时，下限浮动开关71的浮动部71b与油面一起移至下限水平L的下侧。结果，下限浮动开关71将检测信号输出给控制部80。若检测信号输入到控制部80中，控制部80就会使开关阀70成为关闭状态。其结果是，即使在分油器22内的油面高度过低的状态时，也能利用关闭状态的开关阀70来阻止液态制冷剂经由送油管43被送到压缩机32中。
[0119]若在该状态下继续进行制冷运转，则分油器22内的油面高度就会逐渐升高。在此，即使开关阀70关闭后油面高度变得高于下限水平L时，也会让开关阀70继续保持关闭状态。假设从该状态开始油面高度进一步升高，且如图3(b)所示油面高度超过上限水平H。在这种情况下，上限浮动开关72的浮动部72b就与油面一起移至上限水平H的上侧。结果，上限浮动开关72将检测信号输出给控制部80。若检测信号输入到控制部80中，控制部80就会使开关阀70成为开放状态。其结果是，分油器22内的油经由送油管43被送向压缩机32，因而油面高度就会再次下降。由此，因为能够事先避免油流入到流出管42中的现象发生，所以仅将液态制冷剂供向各个室内热交换器51a、51b、51c。
[0120]-第一实施方式的效果-
在所述第一实施方式中，利用制冷剂流通限制部件来限制分油器22内的液态制冷剂在送油通路43中流通。具体来说，在所述第一实施方式中，若分油器22内的油面高度比规定的下限水平L低，就使开关阀70成为关闭状态。结果，根据所述第一实施方式，在分油器22内的油面高度下降使得液态制冷剂容易流入送油管43的条件下，能够迅速地避免液态制冷剂在送油管43中流通。因此，能够事先避免液态制冷剂经由送油管43被吸入到压缩机32中。这样一来，便能够将足够量的液态制冷剂从分油器22供到例如处于制冷运转时的室内热交换器51a、51b、51c。其结果是，能够充分确保室内热交换器51a、51b、51c的制冷能力。还有，由于能够避免液态制冷剂被吸入到压缩机32中，所以能够防止所谓的液压缩现象(液体回流现象)造成压缩机32受损。
[0121]还有，在所述第一实施方式中，若分油器22内的油面高度比规定的上限水平H高，就使开关阀70成为开放状态。也就是说，在所述第一实施方式中，在分油器22内的油面高度升高使得分离后的油容易流入流出管42的条件下，便允许油在送油管43中流动。因此，根据所述第一实施方式，能够迅速地使分油器22内的油面高度从所述状态开始下降，所以能够事先避免分离后的油流入到流出管42中。其结果是，能够防止分离后的油附着在例如处于制冷运转时的室内热交换器51a、51b、51c的传热管上，还能够防止由于上述那样附着有油而造成室内热交换器51a、51b、51c的传热性能下降。
[0122]而且，在所述第一实施方式中，在分油器22内将气液两相制冷剂分离成气态制冷剂和液态制冷剂，并将分离后的单相液态制冷剂供到处于制冷运转时的室内热交换器51a、51b、51c。由此，能够谋求室内热交换器51a、51b、51c的制冷能力提高。
[0123]在此，因为分离后的气态制冷剂经由气体注入管44被送到压缩机32的吸入侧，所以气态制冷剂不会过多地贮存在分油器22内。其结果是能够充分地确保分油器22内的气液分离能力。还有，若将气体注入管44连接在分油器22上，就能够使分油器22内的压力降低。结果，因为膨胀机33的流入侧的压力和流出侧的压力(分油器的内压)之间的压力差变大，所以能够使膨胀机33所能回收到的动力增加。还有，因为在气体注入管44上设置了气体注入阀44a，所以能够按照该气体注入阀44a的开度调节被吸入到压缩机32中的气态制冷剂量。
[0124]再者，在内部热交换器24中，使气体注入管44中已通过气体注入阀44a的气态制冷剂和在流出管42中流动的液态制冷剂进行热交换。由此，能够对被送到处于制冷运转时的室内热交换器51a、51b、51c的制冷剂进行过冷却，从而能够进一步提高室内热交换器51a、51b、51c的制冷能力。
[0125](第一实施方式的变形例)
也可以使所述第一实施方式成为下述结构。
[0126]在所述第一实施方式中，是用浮动开关71、72来检测分油器22内的液面高度的。但也可以用其它的油面高度检测部件来检测所述上限水平H及下限水平L。能够列举出的该油面高度检测部件有高频脉冲式、超声波式及微波式等检测部件。
[0127]还有，可以直接或间接地对分油器22内的油量进行检测，并根据所检测到的油量对开关阀70进行开关控制。具体来说，例如根据压缩膨胀机组30的输出频率(即驱动轴的转数)来推测压缩膨胀机组30的壳体31内的油上升量，再将该油上升量(即从膨胀机33流出的油量)相加，便能够求出分油器22内的油量。还能通过例如测量分油器22的重量来求出分油器22内的油量。
[0128](发明的第二实施方式)
在第二实施方式所涉及的空调装置10中，制冷剂流通限制部件的结构与所述第一实施方式不同。具体来说，如图4所示，制冷剂流通限制部件包括作为开关控制部件的开关阀70、温度传感器73和控制部80。还有，在第二实施方式的分油器22内，设有第一实施方式中的上限浮动开关72，但并没有设置第一实施方式中的下限浮动开关71。
[0129]与所述第一实施方式相同，开关阀70构成为在开放状态下对通过的流体施加规定的阻力。也就是说，开关阀70兼作对所通过的流体进行减压的减压机构。温度传感器73设置在送油管43上的位于开关阀70的下游一侧。温度传感器73检测开关阀70下游侧的温度。温度传感器73检测到的温度被输向控制部80。
[0130]控制部80算出温度传感器73的检测温度在规定时间内(例如5秒)的减少变化量。并且，若该检测温度的减少变化量ΔT比规定量大，就判定制冷剂侵入到送油管43内。这样一来，开关阀70、温度传感器73及控制部80便构成了对制冷剂从分油器22向送油管43的侵入情况进行检测的制冷剂检测部件。
[0131]-送油管的开度控制动作-
在第二实施方式的空调装置10开始运转时，送油管43的开关阀70成为开放状态。由此，分油器22内的油便流入送油管43并通过开关阀70。此时，油被开关阀70减压。在此，油即便被开关阀70减压，其温度也几乎没有下降。因此，温度传感器73所检测到的流体的温度仍为较高的温度。
[0132]若从所述状态开始分油器22内的油量减少，则液态制冷剂就会侵入到送油管43中。若该液态制冷剂通过开关阀70时被减压，则液态制冷剂的温度就会急剧下降。由此，温度传感器73所检测到的流体的温度也会急剧下降。结果，当从油在送油管43中流动的状态转变为液态制冷剂在送油管43中流动的状态时，输出给控制部80的检测温度便会大幅度地下降。这样一来，在控制部80中，若检测温度的减少变化量大于规定量，就判定液态制冷剂从分油器22侵入到送油管43中。于是，控制部80就会使开关阀70成为关闭状态。其结果是利用开关阀70来阻止液态制冷剂在送油管43中流通。
[0133]若在该状态下继续进行运转，分油器22内的油面高度就会逐渐升高。并且，若油面高度超过上限水平H，则与所述第一实施方式相同，上限浮动开关72就会进行动作，开关阀70便成为开放状态。结果，分油器22内的油经由送油管43被送到压缩机32，从而油面高度就会再次下降。由此，因为能够事先避免油流入到流出管42中的现象发生，所以仅将液态制冷剂供到各个室内热交换器51a、51b、51c。
[0134]-第二实施方式的效果-
在第二实施方式中，对在送油管43中经减压后的流体的温度进行检测，再根据该温度的减少变化量来对液态制冷剂向送油管43的侵入情况进行检测。并且，若判定液态制冷剂侵入到送油管43中，便迅速地使开关阀70成为关闭状态。因此，在本实施方式中，也能将液态制冷剂充分地供向处于制冷运转时的室内热交换器51a、51b、51c，从而能够确保该室内热交换器51a、51b、51c的制冷能力。
[0135]还有，在第二实施方式中，因为将温度传感器73设置在送油管43上，所以与例如将传感器设置在分油器22内的情况相比，传感器的更换及维修就会变得很容易。还有，由于开放状态的开关阀70构成为对所通过的流体施加规定的阻力，因此即使分油器22内的液态制冷剂流入到送油管43中，该液态制冷剂也不会被过多地送到压缩机32的吸入侧。还有，由于开关阀70还兼作用来对流体进行减压的减压机构，所以没有必要再另外设置膨胀阀等减压部件。因此，能够谋求部件数量的减少。
[0136](第二实施方式的变形例)
也可以将所述第二实施方式设为下述结构。
[0137]在所述第二实施方式中，根据在开关阀70的下游侧检测到的流体温度的减少变化量，对制冷剂向送油管43的侵入情况进行检测。不过，也可以用温度传感器等分别对开关阀70的上游侧和下游侧这两侧的流体温度进行检测，再根据这两侧的温度差来对制冷剂向送油管43的侵入情况进行检测。具体来说，例如油在送油管43中流通时，在开关阀70的上游侧和下游侧，该油的温度几乎没有变化。另一方面，若液态制冷剂侵入到送油管43中，则与开关阀70上游侧的液态制冷剂的温度相比，该开关阀70下游侧的液态制冷剂的温度则较低。因此，分别对所述流入开关阀70之前以及流出该开关阀70之后的流体温度进行检测，若两者的温度差大于规定量，就判断出液态制冷剂侵入到送油管43中，从而使开关阀70成为关闭状态。由此，能够迅速阻止液态制冷剂在送油管43中流通。此外，当检测开关阀70上游侧的流体温度时，可以在开关阀70的上游侧设置温度传感器，也可以用其它方法对该温度进行检测。具体来说，可以在膨胀机33的流出侧等设置压力传感器，将与该压力传感器所检测到的压力相当的饱和温度作为开关阀70上游侧的流体温度。
[0138](发明的第三实施方式)
在第三实施方式所涉及的空调装置10中，在所述第二实施方式的送油管43上设置了作为加热部件的加热用热交换器74。该实施方式中的加热用热交换器74设置为横跨送油管43和膨胀机33的流入侧的管道。在加热用热交换器74中，流经送油管43的流体和膨胀机33的流入侧的制冷剂之间进行热交换。还有，在送油管43上，开关阀70设置在加热用热交换器74的上游侧，温度传感器73设置在开关阀70的下游侧。这样一来，开关阀70、温度传感器73、加热用热交换器74及控制部80便构成了对制冷剂从分油器22向送油管43的侵入情况进行检测的制冷剂检测部件。
[0139]-送油管的开度控制动作-
在第三实施方式的空调装置10开始运转时，送油管43的开关阀70成为开放状态。由此，分油器22内的油便流入送油管43并通过开关阀70。此时，油被开关阀70减压。在此，油即便被开关阀70减压，其温度也几乎没有下降。之后，油流经加热用热交换器74。在加热用热交换器74中，膨胀机33的流入侧的制冷剂向在送油管43中流动的油放热。结果，流经送油管43的油被加热。由此，温度传感器73所检测到的流体的温度成为较高的温度。
[0140]若从所述状态开始分油器22内的油量减少，则液态制冷剂就会侵入到送油管43中。若该液态制冷剂通过开关阀70时被减压，则液态制冷剂的温度就会急剧下降。之后，液态制冷剂流经加热用热交换器74。在加热用热交换器74中，流经送油管43的液态制冷剂被流经膨胀机33的流入侧的制冷剂加热。其结果是，在加热用热交换器74中，液态制冷剂获得潜热而蒸发，但该液态制冷剂的温度并没有升高。因此，温度传感器73所检测到的流体的温度为较低的温度。这样一来，如上所述当油流经送油管43时，油很容易在加热用热交换器74中升温，而与此相对当液态制冷剂流经送油管43时，液态制冷剂则很难在加热用热交换器74中升温。而且，因为液态制冷剂被开关阀70减压，所以该制冷剂在加热用热交换器74中并没有成为较干燥的状态，从而难于进一步升温。因此，在第三实施方式中，若对油流经送油管43的情况和液态制冷剂流经送油管43的情况加以比较的话，则加热用热交换器74下游侧的流体温度(温度传感器的检测温度)的差会更加显著。
[0141]由于上述原因，当从油在送油管43中流动的状态转变为液态制冷剂在送油管43中流动的状态时，被输向控制部80的检测温度就会大幅度下降。这样一来，在控制部80中，若检测温度的减少变化量大于规定量，就判定液态制冷剂从分油器22侵入到送油管43中。于是，控制部80就会使开关阀70成为关闭状态。其结果是利用开关阀70来阻止液态制冷剂在送油管43中流通。
[0142]若在该状态下继续进行运转，分油器22内的油面高度就会逐渐升高。并且，若油面高度超过上限水平H，则与所述第一实施方式相同，上限浮动开关72就会进行动作，开关阀70便成为开放状态。结果，分油器22内的油经由送油管43被送到压缩机32，从而油面高度就会再次下降。由此，因为能够事先避免油流入到流出管42中的现象发生，所以仅将液态制冷剂供到各个室内热交换器51a、51b、51c。
[0143]-第三实施方式的效果-
在上述第三实施方式中，对在送油通路43中经加热用热交换器74加热后的流体的温度进行检测，再根据该温度的减少变化量对液态制冷剂向送油管43的侵入情况进行检测。并且，若判定液态制冷剂侵入到送油管43中，便迅速地使开关阀70成为关闭状态。因此，在本实施方式中，也能将液态制冷剂充分地供向处于制冷运转时的室内热交换器51a、51b、51c，从而能够确保该室内热交换器51a、51b、51c的制冷能力。
[0144]还有，若按照上述所示的那样设置加热用热交换器74，则假使液态制冷剂侵入到送油管43中，也能使该液态制冷剂在加热用热交换器74中蒸发。因此，能够进一步确实地防止压缩机32中的液压缩现象。
[0145]再者，在加热用热交换器74中，从处于制冷运转时的放热器21流出来的制冷剂被冷却，所以能够对该制冷剂进行过冷却。因此，能够进一步提高室内热交换器51a、51b、51c的制冷能力。
[0146](第三实施方式的变形例)
也可以按照下述所示的那样来设置所述第三实施方式的加热用热交换器74。
[0147]在图6所示的示例中，加热用热交换器74设置为横跨送油管43和压缩机32的喷出管道。也就是说，在加热用热交换器74中，流经送油管43的流体和压缩机32的喷出制冷剂之间进行热交换。在该示例中，其它的结构以及送油管43的开度控制都与所述第三实施方式相同。
[0148]在该示例的加热用热交换器74中，因为在送油管43中流动的流体被压缩机32的喷出侧的高温制冷剂加热，所以与所述第三实施方式相比，对流体的加热量增加。由此，当油在送油管43中流动时温度传感器73所检测到的温度和当液态制冷剂在送油管43中流动时该温度传感器73所检测到的温度之差就会变得更加显著。因此，在该示例中，能够进一步确实地对液态制冷剂向送油管43的侵入情况进行检测。
[0149]还有，在图7所示示例的制冷剂回路11中，在压缩机32的喷出侧设置有高压侧分油器27。高压侧分油器27是将油从压缩机32的喷出制冷剂中分离出来的装置。还有，在该示例的制冷剂回路11中，设有一端连接在高压侧分油器27的底部而另一端与压缩机32的吸入侧相连接的回油管45。回油管45构成用来使高压侧分油器27分离出来的油返回压缩机32的吸入侧的回油通路。并且，加热用热交换器74设置为横跨送油管43和回油管45。也就是说，在加热用热交换器74中，流经送油管43的流体和流经回油管45的油之间进行热交换。在该示例中，其它的结构以及送油管43的开度控制都与所述第三实施方式相同。
[0150]在该示例的加热用热交换器74中，因为在送油管43中流动的流体被在回油管45中流动的高温的油加热，所以与所述第三实施方式相比，对流体的加热量增加。由此，当油在送油管43中流动时温度传感器73所检测到的温度和当液态制冷剂在送油管43中流动时该温度传感器73所检测到的温度之差就会变得更加显著。因此，在该示例中，能够进一步确实地对液态制冷剂向送油管43的侵入情况进行检测。
[0151]还有，也可以用加热器等其它的加热部件取代所述第三实施方式中的加热用热交换器74，对在送油管43中流动的流体进行加热。
[0152](发明的第四实施方式)
在第四实施方式所涉及的空调装置10中，在送油管43上设置有作为制冷剂流通控制部件的毛细管75以代替所述各个实施方式中的开关阀70。因此，在第四实施方式中，没有设置用来控制开关阀70的控制部80。第四实施方式的毛细管75对流经送油管43的流体施加规定的阻力。由此，即便分油器22内的油量减少使得液态制冷剂侵入到送油管43内，也能利用毛细管75来限制液态制冷剂在送油管43中流通。因此，在第四实施方式中，能够用比较简单的构造，抑制分油器22内的液态制冷剂被送到压缩机32的吸入侧。
[0153](发明的第五实施方式)
在第五实施方式所涉及的空调装置10中，虽然省略了所述第一实施方式中的各个浮动开关71、72，但也是通过对开关阀70进行控制来使分油器22内的油适当地返回到压缩机32中的。
[0154]具体来说，在图9所示的第五实施方式的空调装置10中，具有与所述第一实施方式相同的制冷剂回路11，并且分油器22的贮油部40b与压缩机32的吸入侧的管道(吸入管32a)经由送油管43而彼此连接起来。在送油管43上设置有开关自如的开关阀70。在开放状态下，开关阀70的流路面积比送油管43的流路面积小，从而该开关阀70构成为缩小流路面积并对通过该内部流路的流体施加阻力。也就是说，开关阀70兼作对流经送油管43的流体进行减压的减压机构。
[0155]在第五实施方式的制冷剂回路11中，设置有用来检测压缩机32的吸入侧制冷剂过热度的过热度检测部件90。具体来说，过热度检测部件90具有对流经压缩机32的吸入管32a的制冷剂的温度进行检测的吸入制冷剂温度传感器91和对压缩机32的吸入侧(低压侧)的制冷剂的压力进行检测的低压压力传感器92。也就是说，在过热度检测部件90中，从与低压压力传感器92检测到的低压压力相当的饱和温度和所述吸入制冷剂温度传感器91检测到的吸入制冷剂温度之差，推导出压缩机32的吸入侧制冷剂过热度Tsh。
[0156]第五实施方式的控制部80构成进行开关阀70的开关控制的阀控制部件。在此，本实施方式中，所述过热度检测部件90构成对在开关阀70打开时制冷剂从分油器22向送油管43的侵入情况进行检测的制冷剂检测部件。也就是说，在本实施方式的控制部80中，开关阀70被打开后，根据压缩机32的吸入侧的制冷剂过热度Tsh，进行是否应关闭开关阀70的判断。更加具体地来说，在控制部80中，设定好规定时间的规定温度变化量ΔTstd，在开关阀70打开时，当规定时间的制冷剂过热度的变化量ΔTsh超过ΔTstd的时候，开关阀70就被关闭。一边参照图10，一边对这一情况进行详细的说明。
[0157]若开关阀70从时刻ton起成为开放状态，则分油器22内的油就会流向送油管43。在此，若油经过开关阀70，则因为油被减压，而使得送油管43中的开关阀70下游侧的流体温度T’略微下降。与此相对，即使分油器22内的油经由送油管43流向吸入管32a，过热度检测部件90检测到的制冷剂过热度Tsh也几乎没有变化。也就是说，制冷剂回路11中的制冷剂过热度Tsh几乎没有受到减压后的油的影响，仅略微变小了一些而已。
[0158]另一方面，若分油器22内的油流尽后液态制冷剂流向送油管43，则液态制冷剂在开关阀70被减压，从而被冷却到比油还要低的温度。于是，制冷剂回路11中的制冷剂过热度Tsh受到经由送油管43流向吸入管32a的液态制冷剂的影响而急剧下降。并且，若规定时间的制冷剂过热度的变化量ΔTsh超过成为基准的变化量ΔTstd，控制部80就判断出液态制冷剂侵入到送油管43中，便将开关阀70关闭(时刻toff)。其结果是，事先避免了来自分油器22的液态制冷剂被大量地吸入到压缩机32中，这以后油就会逐渐地在分油器22内贮存起来。
[0159]如上所述，在本实施方式中，因为是根据压缩机32的吸入侧制冷剂过热度的温度变化来对液态制冷剂从分油器22向送油管43的侵入情况进行检测的，所以能够进一步确实地检测到液态制冷剂的侵入，并且除了用来掌握制冷剂过热度的传感器以外，没有必要另外设置传感器。也就是说，在本实施方式中，没有增加传感器等部件的数量，就能够容易且确实地对液态制冷剂从分油器22向送油管43的侵入情况进行检测。
[0160]而且，在本实施方式的控制部80中，设置有关闭时间定时器81、开放时间计时器82以及油流量推算部83。在关闭时间定时器81中设定好从关闭上开关阀70时算起到打开该开关阀70为止的时间(关闭时间tc)。也就是说，控制部80构成为每经过预先设定好的关闭时间tc就暂时打开开关阀70。此外，将根据压缩机32处于通常运转时的油上升量等预先经实验求得的时间设定为该关闭时间tc的初期值。
[0161]开放时间计时器82构成为适时地对从开关阀70被打开时算起到该开关阀70关闭为止的时间进行测量。也就是说，如图10所示，开放时间计时器82构成为适当地对从时刻ton时开关阀70被打开算起到制冷剂过热度的变化量ΔTsh超过ΔTstd后在时刻toff时该开关阀70被关闭为止的这段时间(Δto)进行测量并存储该时间值。
[0162]还有，所述油流量推算部83构成为推测或算出在开关阀70打开时理论上从分油器22排向送油管43的油的流量(排出流量W)。在此，所述排出流量W(m3/s)是油的体积流量，是按照例如下面的算式计算出来的。
[0163](算式1)
W = Cv × Ao × 2 × ΔP ρ . . . ( 1 )
[0164]在此，所述算式(1)中的Cv是流量系数，能通过例如该流量系数与油的温度To之间的关系式(Cv＝f(To))求得。所述算式(1)中的Ao是开关阀70的流路的截面面积(m2)。所述算式(1)中的ΔP是制冷剂回路11的中间压力Pm和低压压力Pl之间的压力差。在此，Pm是作用于分油器22内的压力，换言之是制冷剂回路11的中间压力(Pa)。因此，通过在制冷剂回路11中作用有中间压力的管线(例如分油器22的流入管41等)上设置压力传感器，就能够对该中间压力Pm进行检测。还有，所述Pl是制冷剂回路11的低压压力(Pa)，能够用例如所述的低压压力传感器92检测出来。所述算式(1)中的ρ是油的密度(kg/m3)。
[0165]根据所述算式(1)，油流量推算部83构成为：对应于制冷剂回路11的中间压力Pm、低压压力Pl的变化，计算出开关阀70打开时分油器22的排出流量W。此外，通过简化所述算式(1)而得到下述算式(2)，从而也可以利用算式(2)来计算排出流量W。
[0166](算式2)
W = ΔP ρ . . . ( 2 )
[0167]而且，也可以利用除所述算式(1)、算式(2)以外的理论式、实验式计算排出流量W，还可以在考虑其它参数(例如油的粘度等)的情况下求出排出流量W。
[0168]第五实施方式的控制部80构成为按照所述开放时间计时器82测量到的开放时间Δto和在该开放时间Δto当中的排出流量W，对开关阀70的关闭时间tc进行补正，由此来进行控制，以使开关阀70关闭时贮存在分油器22内的油量接近最适当的量(即：成为基准的贮油量Vmax)。
[0169]具体来说，如图9所示，在控制部80中设定了贮存在分油器22的上限位置H和下限位置L之间的油的体积量(所述成为基准的贮油量Vmax)。并且，控制部80用该Vmax除以排出流量W，计算出理论开放时间Δtoi。而且，控制部80将该理论开放时间Δtoi和所对应的期间当中的开放时间Δto进行比较，当开放时间Δto比理论开放时间Δtoi短时，就进行延长关闭时间Δtc的补正，当开放时间Δto比理论开放时间Δtoi长时，就进行缩短关闭时间Δtc的补正。一边参照图11，一边进一步详细地说明对于所述关闭时间tc的补正动作。
[0170]如上所述，在本实施方式的控制部80，利用关闭时间定时器81对开关阀70的开放动作进行控制。由此，不像例如所述第一实施方式那样使用上限浮动开关72，就能够定期地将分油器22内的油排出去，从而能够谋求装置结构的简化。另一方面，因为贮存在分油器22内的油的流量根据压缩机32的油上升量等产生变化，所以只利用所述关闭时间定时器81进行定时控制，无法让适量(即：所述Vmax)的油贮存在分油器22内。因此，尽管贮存在分油器22内的油量没有达到Vmax，但是开关阀70也会被打开，从而有可能导致开关动作的频度增快。还有可能出现下述问题，即：贮存在分油器22内的油量多于Vmax而过剩，致使分油器22内的油流向流出管42。于是，在本实施方式中，为了避免上述不良现象，通过对应油上升量的变化对关闭时间Δtc进行补正，从而使贮存在分油器22内的油量接近Vmax。
[0171]具体来说，首先，若控制部80在时刻toff1使开关阀70成为关闭状态，则来自分油器22的油的排出动作就会结束，油便逐渐地贮存在分油器22内。该开关阀70的关闭状态持续到预先设定好的关闭时间Δtc(Δtck)过完为止。在此，例如图11(a)所示，当压缩机32的油上升量为标准的油上升量时，在即将打开开关阀70之前(时刻ton1)，分油器22的油面高度正好与上限位置一致。也就是说，在这种情况下，当经过关闭时间Δtck时，在分油器22内贮存有贮油量Vmax的油。
[0172]在如图11(a)所示的情况下，即便将此后开关阀70在时刻toff2时关闭到时刻ton2时打开为止的关闭时间Δtck+1设为与上一次的关闭时间Δtck相等的时间，也能使基准的贮油量Vmax的油贮存在分油器22内，因此就没有对此后的关闭时间Δtck+1进行补正。
[0173]具体来说，在时刻ton1开关阀70被打开以后，如图10所示，直到制冷剂过热度的变化量ΔTsh超过基准变化量ΔTstd时(时刻toff2)为止开关阀70都没有关闭，这一期间所需要的时间便作为开放时间Δto被开放时间计时器82测量并存储起来。同时，油流量推算部83在这一期间(Δto的期间中)根据制冷剂回路11的压力差ΔP等利用上述算式计算出所述排出流量W。然后，控制部80用基准贮油量Vmax除以排出流量W，从而计算出当分油器22内贮存有Vmax的油时将该Vmax的油全部排出所需要的开关阀70的开放时间(即：理论开放时间Δtoi)。并且，控制部80利用下面的算式对此后开关阀70被关闭起来的关闭时间Δtck+1进行补正。
[0174](算式3)
Δtck+1＝Δtck×(Δtoi/Δto)  ...(3)
也就是说，控制部80根据上一次的关闭时间Δtck乘以补正系数的结果，来对此后的关闭时间Δtck+1进行补正。其中，将理论开放时间Δtoi除以实际测量到的开放时间Δto的值作为补正系数。
[0175]在此，如图11(a)所示，假设当经过最初的关闭时间Δtck时分油器22内贮存了Vmax的油，则理论开放时间Δtoi就会与实际的开放时间Δto大体一致。因此，在这种情况下，补正系数(Δtoi/Δto)＝1，就没有对此后的关闭时间Δtck+1进行补正。其结果是，在此后的关闭时间Δtck+1的期间内，只要油上升量没有骤然变化，就能让基准的贮油量Vmax的油贮存在分油器22内。
[0176]其次，例如图11(b)所示，当压缩机32的油上升量比标准的油上升量少时，则在即将打开开关阀70之前(时刻ton1)，分油器22的油面高度位于比上限高度低的位置上。也就是说，在这种情况下，经过关闭时间Δtc时的分油器22内的贮油量比Vmax少而产生不足。
[0177]在图11(b)所示的情况下，即便将之后关闭开关阀70时的关闭时间Δtck+1设为与上一次的关闭时间Δtck相等的时间，也无法让基准的贮油量Vmax的油贮存在分油器22内。因此，控制部80就进行补正使之后的关闭时间Δtck+1比上一次的关闭时间Δtck长。
[0178]具体来说，在时刻ton1开关阀70被打开后，与上述情况相同，开关阀70的实际开放时间Δto被测量并存储起来。同时，油流量推算部83在这一期间(Δto的期间中)根据制冷剂回路11的压力差ΔP等利用上述算式计算出所述排出流量W。然后，控制部80用基准贮油量Vmax除以排出流量W，从而计算出当分油器22内贮存有Vmax的油时将该Vmax的油全部排出所需要的开关阀70的开放时间(即：理论开放时间Δtoi)。并且，控制部80利用上述算式(3)(Δtck+1＝Δtck×(Δtoi/Δto))算出此后开关阀70被关闭起来的关闭时间Δtck+1。
[0179]在此，如图11(b)所示，当经过最初的关闭时间Δtck时分油器22内的油量比Vmax少的时候，实际的开放时间Δto就会比理论开放时间Δtoi短。因此，在这种情况下，补正系数(Δtoi/Δto)＞1，便进行补正以延长之后的关闭时间Δtck+1。其结果是，在此后的关闭时间Δtck+1的期间内，贮存在分油器22内的油量就会增加并接近Vmax。
[0180]其次，例如图11(c)所示，当压缩机32的油上升量比标准的油上升量多时，则在即将打开开关阀70之前(时刻ton1)，分油器22的油面高度位于比上限高度高的位置上。也就是说，在这种情况下，经过关闭时间Δtc时的分油器22内的贮油量比Vmax多。
[0181]在图11(c)所示的情况下，如果将之后关闭开关阀70时的关闭时间Δtck+1设为与上一次的关闭时间Δtck相等的时间，分油器22内的油量就会超过基准的贮油量Vmax。因此，控制部80就进行补正使之后的关闭时间Δtck+1比上一次的关闭时间Δtck短。
[0182]具体来说，在时刻ton1开关阀70被打开后，与上述情况相同，开关阀70的实际开放时间Δto被测量并存储起来。同时，油流量推算部83在这一期间(Δto的期间中)根据制冷剂回路11的压力差ΔP等利用上述算式计算出所述排出流量W。然后，控制部80用基准贮油量Vmax除以排出流量W，从而计算出当分油器22内贮存有Vmax的油时将该Vmax的油全部排出所需要的开关阀70的开放时间(即：理论开放时间Δtoi)。并且，控制部80利用上述算式(3)(Δtck+1＝Δtck×(Δtoi/Δto))算出此后开关阀70被关闭起来的关闭时间Δtck+1。
[0183]在此，如图11(c)所示，当经过最初的关闭时间Δtck时分油器22内的油量比Vmax多的时候，实际的开放时间Δto就比理论开放时间Δtoi长。因此，在这种情况下，补正系数(Δtoi/Δto)＜1，便进行补正以缩短之后的关闭时间Δtck+1。其结果是，在此后的关闭时间Δtck+1的期间内，贮存在分油器22内的油量就会减少并接近Vmax。
[0184]如上所述，在本实施方式中，在利用关闭时间定时器81控制开关阀70的开放动作的同时，还根据开放时间Δto、排出流量W，适当地对关闭时间Δtc进行补正。由此，在本实施方式中，即便油上升量等出现了变动，也能在开关阀70关闭时使油的贮存量接近基准的贮油量Vmax。因此，能够防止虽然油的贮存量未达到Vmax而开关阀70被打开的现象发生，从而能够避免开关阀70不必要的开关动作过多而导致开关阀70的机械寿命缩短。还有，能够防止油的贮存量超过Vmax而致使分油器22的油分离效率降低，还能够避免油流向流出管42。其结果是，能够谋求该空调装置10的可靠性的提高。
[0185]此外，在本实施方式中，虽然是根据压缩机32的吸入过热度来对液态制冷剂从分油器22向送油管43的侵入情况进行检测的，但取而代之也可以用其它实施方式中所述的其它制冷剂检测部件对所述侵入情况进行检测。在这种情况时也同样能够进行图11所示的关闭时间Δtc的补正。
[0186](其它实施方式)
也可以将所述各个实施方式设为下述结构。
[0187]如图12所示，可以将本发明应用于包括多台压缩机32a、32b并进行双级压缩式制冷循环的冷冻装置10中。在图12所示的示例中，在驱动轴35的靠下端侧的位置设置有低级侧压缩机32a，在低级压缩机32a的上侧设置有高级侧压缩机32b。还有，在该空调装置10中，低压制冷剂被低级侧压缩机32a吸入并压缩至中间压力后，该制冷剂进一步在高级侧压缩机32b中被压缩而成为高压。气体注入管44的流出端连接在位于低级侧压缩机32a的喷出侧和高级侧压缩机32b之间的中间压力管道上。而且，送油管43将分油器22的底部与低级侧压缩机32a的吸入侧连接起来。在该示例中，也与第一实施方式同样地对送油管43的开关阀70进行控制，由此能够避免液态制冷剂被送到低级侧压缩机32a的吸入侧。此外，当然也可以将所述第二至第四实施方式中的制冷剂流通限制部件应用于进行这种双级压缩式制冷循环的空调装置10中。
[0188]还有，在所述各个实施方式中，作为用来调节送油管43的开度的开度调节机构，而使用了由电磁阀构成的开关阀70。但也可以用能够对开度进行微调的流量调整阀(膨胀阀)作为该开度调节机构。在这种情况下，若分油器22内的油量减少或者液面高度下降，就进行控制以减小流量调整阀的开度或使该流量调整阀完全关闭上。还有，若分油器22内的油量增加或者液面高度上升，就进行控制以加大流量调整阀的开度或使该流量调整阀完全打开。
[0189]还有，在所述各个实施方式中，虽然将本发明应用于包括多个室内机组50a、50b、50c的多联式冷冻装置，但也可以将本发明应用于由一台室内机组和一台室外机组构成的所谓双机型冷冻装置。还有，可以用除二氧化碳以外的其它制冷剂作为充填在制冷剂回路11中的制冷剂。
[0190]此外，所述实施方式是本质上优选的示例，但并没有意图对本发明、它的应用对象或它的用途范围加以限制。
-产业实用性一
[0191]综上所述，本发明对于将油从已流出膨胀机的制冷剂中分离出来并将该油送到压缩机的吸入侧的冷冻装置来说是很有用的。

Claims (21)

1.一种冷冻装置，包括具有压缩机(32)、放热器(21)、膨胀机(33)及蒸发器(51a、51b、51c)并进行制冷循环的制冷剂回路(11)，在所述制冷剂回路(11)中，设置有将油从已流出所述膨胀机(33)的气液两相制冷剂中分离出来的分油器(22)和用来将在该分油器(22)中分离出来后贮存在分油器(22)底部的油送往压缩机(32)的吸入侧的送油通路(43)，其特征在于：
该冷冻装置包括：为了防止所述分油器(22)内的液态制冷剂经由所述送油通路(43)被吸入到所述压缩机(32)中而对流经送油通路(43)的流体的流量进行限制的制冷剂流通限制部件(70、71、73、75、80)。
2.根据权利要求1所述的冷冻装置，其特征在于：
所述制冷剂流通限制部件由设置在所述送油通路(43)中的毛细管(75)构成。
3.根据权利要求1所述的冷冻装置，其特征在于：
所述制冷剂流通限制部件，具有：检测所述分油器(22)内的油量的油量检测部件(71、80)和根据该油量检测部件(71、80)所检测到的油量调节所述送油通路(43)的开度的开度调节机构(70)。
4.根据权利要求3所述的冷冻装置，其特征在于：
所述油量检测部件由检测所述分油器(22)内的油面高度的油面检测部件(71、80)构成，
所述开度调节机构(70)构成为根据所述油面检测部件(71、80)所检测到的油面高度调节送油通路(43)的开度。
5.根据权利要求4所述的冷冻装置，其特征在于：
所述开度调节机构构成为：若所述油面检测部件(71、80)所检测到的油面高度低于规定高度，就封闭所述送油通路(43)。
6.根据权利要求1所述的冷冻装置，其特征在于：
所述制冷剂流通限制部件，具有：对液态制冷剂从所述分油器(22)向所述送油通路(43)的侵入情况进行检测的制冷剂检测部件(70、73、74、80)和如果由该制冷剂检测部件(70、73、74、80)检测到液态制冷剂侵入进来时就减小所述送油通路(43)的开度的开度调节机构(70)。
7.根据权利要求6所述的冷冻装置，其特征在于：
所述制冷剂检测部件，具有对已流入所述送油通路(43)的流体进行减压的减压机构(70)和检测该减压机构(70)下游侧的流体温度的温度传感器(73)，并且构成为根据所述温度传感器(73)的检测温度来检测液态制冷剂向送油通路(43)的侵入情况。
8.根据权利要求6所述的冷冻装置，其特征在于：
所述制冷剂检测部件，具有对已流入所述送油通路(43)的流体进行加热的加热部件(74)和检测该加热部件(74)下游侧的流体温度的温度传感器(73)，并且构成为根据所述温度传感器(73)的检测温度来检测液态制冷剂向送油通路(43)的侵入情况。
9.根据权利要求8所述的冷冻装置，其特征在于：
所述加热部件，由使流经所述送油通路(43)的流体和所述膨胀机(33)的流入侧的制冷剂进行热交换的加热用热交换器(74)构成。
10.根据权利要求8所述的冷冻装置，其特征在于：
所述加热部件，由使流经所述送油通路(43)的流体和所述压缩机(32)的喷出侧的制冷剂进行热交换的加热用热交换器(74)构成。
11.根据权利要求8所述的冷冻装置，其特征在于：
在所述制冷剂回路(11)中，设置有将油从压缩机(32)的喷出制冷剂中分离出来的高压侧分油器(27)和用来使该高压侧分油器(27)分离出来的油返回到压缩机(32)的吸入侧的回油通路(45)，
所述加热部件，由使流经所述送油通路(43)的流体和流经所述回油通路(45)的油进行热交换的加热用热交换器(74)构成。
12.根据权利要求6所述的冷冻装置，其特征在于：
所述制冷剂检测部件，具有对已流入所述送油通路(43)的流体进行减压的减压机构(70)和检测所述压缩机(32)的吸入侧的制冷剂过热度的过热度检测部件(90)，并且构成为根据该过热度检测部件(90)所检测到的制冷剂过热度来检测液态制冷剂向送油通路(43)的侵入情况。
13.根据权利要求1所述的冷冻装置，其特征在于：
所述制冷剂流通限制部件，具有：设置在所述送油通路(43)中的开关阀(70)和该开关阀(70)为关闭状态的时间每经过规定的关闭时间Δtc就暂时打开所述开关阀(70)的阀控制部件(80)。
14.根据权利要求13所述的冷冻装置，其特征在于：
所述制冷剂流通限制部件包括：对所述开关阀(70)打开时液态制冷剂从所述分油器(22)向所述送油通路(43)的侵入情况进行检测的制冷剂检测部件(90)，
所述阀控制部件(80)在由所述制冷剂检测部件(90)检测到液态制冷剂侵入进来时就使开放状态的开关阀(70)关闭。
15.根据权利要求14所述的冷冻装置，其特征在于：
所述阀控制部件(80)，具有对从所述开关阀(70)被打开时算起到该开关阀(70)关闭为止的这一段开放时间Δto进行测量的开放时间测量部件(82)，并且构成为根据该开放时间测量部件(82)测量到的开放时间Δto对所述关闭时间Δtc进行补正。
16.根据权利要求15所述的冷冻装置，其特征在于：
所述阀控制部件(80)，包括对开关阀(70)打开时从所述分油器(22)排向所述送油通路(43)的油的排出流量W进行推算的油流量推算部件(83)，并且构成为：计算出用分油器(22)中成为基准的贮油量Vmax除以所述油的排出流量W而得到的理论开放时间Δtoi，当所述开放时间测量部件(82)测量到的所述开放时间Δto比所述理论开放时间Δtoi短时就进行延长所述关闭时间Δtc的补正，当开放时间Δto比理论开放时间Δtoi长时就进行缩短所述关闭时间Δtc的补正。
17.根据权利要求16所述的冷冻装置，其特征在于：
所述油流量推算部件(83)构成为：根据作用于所述分油器(22)内的压力和所述压缩机(32)的吸入侧的压力之差，来推算所述油的排出流量W。
18.根据权利要求1至17中任一项所述的冷冻装置，其特征在于：
所述分油器(22)构成为：将气液两相制冷剂分离成液态制冷剂和气态制冷剂，并将液态制冷剂供向所述蒸发器(51a、51b、51c)。
19.根据权利要求18所述的冷冻装置，其特征在于：
在所述制冷剂回路(11)中，设置有用来将分油器(22)分离出来的气态制冷剂送往压缩机(32)的吸入侧的气体注入通路(44)。
20.根据权利要求19所述的冷冻装置，其特征在于：
该冷冻装置包括调节在所述气体注入通路(44)中流动的气态制冷剂的流量的气体流量调节机构(44a)。
21.根据权利要求20所述的冷冻装置，其特征在于：
该冷冻装置包括内部热交换器(24)，在该内部热交换器(24)中，使在所述气体注入通路(44)中已通过所述气体流量调节机构(44a)的气态制冷剂和从所述分油器(22)供向蒸发器(51a、51b、51c)的制冷剂进行热交换。
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