JP2007101090A - 圧縮機均油装置及び冷凍機 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 圧縮機均油装置51は、各室外機2〜3ごとに設けられた均油ユニット52〜54をユニット間均油管55で連結した構成を有する。各均油ユニット52〜54は、圧縮機10,11,30,31,40,41に接続された気液分離手段63と、気液分離手段の第一流出端とその圧縮機の吸入分岐管23A,23Bとをつなぐ油戻し管64と、気液分離手段の第二流出端と吸入配管23をつなぐ均油管66及び均油集合管68とを有し、油戻し管64及び均油管66にはキャピラリチューブ65,67が設けられ、均油集合管68には開閉弁69〜71が設けられている。
【選択図】 図1
Description
この発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、簡単な構成で、安定して室外ユニット間の冷凍機油の均等化を図ることである。
図1に本実施の形態に係る冷凍機の構成を示す。冷凍機1は、3台の室外機2〜4が集合ガス管5(ガス管)及び集合液管6(液管)に並列に接続されており、集合ガス管5及び集合液管6には屋内で使用される室内機7が複数並列に接続されている。なお、室外機2〜4の数及び室内機7の数は、図示したものに限定されない。
まず、3つの室外機2〜4を同時に運転して冷房運転、暖房運転をするときの冷媒の流れについて順番に説明する。なお、1つ又は2つの室外機2〜4を停止させたり、いずれかの室外機2〜4の片方の圧縮機10,11,30,31,40,41のみを停止させたりしつつ冷房運転又は暖房運転をすることも可能である。
例えば、室外機2の第一圧縮機10内の冷凍機油が多く、その油面が接続管62の接続位置よりも高い位置にある場合(以下、このような状態を冷凍機油が余剰であるという)には、図5に示すように、冷凍機油のみが接続管62から気液分離手段63の流入端63Aに流入する。その結果、気液分離手段63は、冷凍機油で満たされ、第一流出端63B及び第二流出端63Cからそれぞれ油戻し管64及び均油管66に冷凍機油が流出する。油戻し管64に流出した冷凍機油は、元の圧縮機である第一圧縮機10のみに戻るが、均油管66に流れた冷凍機油は、均油集合管68を通って室外機2の吸入配管23に流入し、第一、第二圧縮機10,11に吸入される。これによって、第一圧縮機10から流出した冷凍機油の一部が第二圧縮機11に流入して第一圧縮機10の冷凍機油が徐々に減少し、第二圧縮機11の冷凍機油が徐々に増加する。その結果、第一、第二圧縮機10,11の冷凍機油の量が均等化される。第二開閉弁70及び第三開閉弁71は、閉じているので、均油管66を通って室外機2から他の室外機3,4に冷凍機油が流入することはない。第二圧縮機11の冷凍機油が多く、第一圧縮機10の冷凍機油が相対的に低い場合にも同様にして冷凍機油が均等化される。
室外機3の第三圧縮機30や、第四圧縮機31の冷凍機油が余剰な場合、例えば、第三圧縮機30の冷凍機油は、気液分離手段63に流入し、油戻し管64及び均油管66のそれぞれに冷凍機油が流出する。油戻し管64に流出した冷凍機油は、元の圧縮機である第三圧縮機30のみに戻る。均油管66に流出した冷凍機油は、第二開閉弁70が閉じていることから、室外機3の吸入配管23には流入しない。ここで、室外機2側の開閉弁69が開いており、室外機2の均油集合管68の圧力が相対的に低くなっているので、この差圧を利用して室外機3の均油集合管68の冷凍機油がユニット間均油管55を通って室外機2の均油集合管68に流れる。この冷凍機油は、室外機2の吸入配管23に流入し、吸入配管23から第一、第二圧縮機10,11に吸入される。その結果、第三、第四圧縮機30,31のうちで冷凍機油が余剰な圧縮機の冷凍機油の量が減少し、第一、第二圧縮機10,11の冷凍機油の量が増加する。第三、第四圧縮機30,31の冷凍機油が所定量以下の場合には、オイルミストを含有した冷媒が気液分離手段63に流入し、冷凍機油は油戻し管64からそれぞれ元の圧縮機30,31に戻る。均油管66を通って室外機2に導かれる流体は冷媒のみとなるので、冷凍機油が所定量以下の場合には、第三、第四圧縮機30,31から室外機2に冷凍機油が流出することはない。
また、油戻し管64と、均油管66とにキャピラリチューブ65,67を設けたので、各管路ごとに圧力や流量が制御され、冷凍機1の運転を安定的に行いつつ、全ての圧縮機10,11,30,31,40,41の適正油量を保持することができる。
図9は、開閉弁69〜71の切り替え制御を示すタイミングチャートである。制御装置75は、いずれか1つの開閉弁69〜71のみが開く第一のモードと、全ての開閉弁69〜71が開く第二のモードとを交互に形成する。第一のモードは、時間間隔ΔT1だけ継続し、この間の作用は前記した通りである。第二のモードは、時間間隔ΔT2だけ継続する。このときは、全ての開閉弁69〜71が開くので、ユニット間均油管55の各端部における差圧は殆ど生じず、ユニット間均油管55を通した室外機2〜4間の冷凍機油の移動は殆どない。したがって、各室外機2〜3内での冷凍機油の移動が支配的になる。例えば、室外機2では、冷凍機油の余剰な圧縮機10,11から冷凍機油が流出し、均油集合管68から室外機2の吸入配管23を経て2つの圧縮機10,11に分配される。冷凍機油が所定量以下の圧縮機10,11は、オイルミストとして接続管62に流出する冷凍機油がそれぞれ元の圧縮機10,11に回収される。その結果、2つの圧縮機10,11間の冷凍機油の均等化が図られる。室外機3,4
についても同様である。
例えば、室外機2〜4ごとの圧縮機10,11,30,31,40,41は、各2つに限定されない。1つでも良いし、3つ以上でも良い。
図1に示す均油集合管68は、一度合流した後に分岐し、同じ室外機2〜4の吸入分岐管23A,23Bのそれぞれに接続しても良い。
気液分離手段63の容量は、その冷凍機によって最適な容積を選択することが可能であり、圧縮機の運転に必要な油量が確保できる容量であれば良く、前記した気液分離手段容積範囲R1以外でも良い。
第一、第二減圧手段は、キャピラリチューブ65,67の代わりに、膨張弁や、開閉弁、その他の減圧手段であっても良い。
2,3,4 室外機
5 集合ガス管(ガス管)
6 集合液管(液管)
7 室外機
10 第一圧縮機
11 第二圧縮機
23 吸入配管
51 圧縮機均油装置
55 ユニット間均油管
63 気液分離手段
63B 第一流出端
63C 第二流出端
65 キャピラリチューブ(第一減圧手段)
66 均油管
66 キャピラリチューブ(第二減圧手段)
69,70,71 開閉弁
75 制御装置
ΔT1,ΔT2 時間間隔
Claims (6)
- 複数の室外機と室内機との間をガス管及び液管で接続し、室外機に搭載された圧縮機に吸入配管から冷媒を吸入させ、加圧してから吐出することで冷媒を循環させる冷凍機に用いられ、前記圧縮機の間で冷凍機油を均等に保つ圧縮機均油装置であって、
前記圧縮機の高圧容器に接続される気液分離手段を有し、前記気液分離手段には主に冷凍機油を流出する第一流出端と、主にガス冷媒を流出して前記気液分離手段が冷凍機油で満たされた場合には冷凍機油を流出する第二流出端とが設けられており、前記第一流出端は、第一減圧手段を介して吸入配管においてその圧縮機に冷媒を供給する部分に接続され、前記第二流出端は、均油管が接続されており、前記均油管は、その経路中に第二減圧手段及び開閉弁が設けられた後にその圧縮機が搭載された前記室外機の前記吸入配管において全ての前記圧縮機に冷媒を供給可能な部分に接続され、前記均油管の前記第二減圧手段から前記開閉弁までの間と、他の前記室外機の前記均油管の前記第二減圧手段から前記開閉弁までの間とを配管接続したことを特徴とする圧縮機均油装置。 - 前記気液分離手段は、1つの前記室外機に複数搭載された前記圧縮機のそれぞれに1つずつ設けられ、複数の前記気液分離手段のそれぞれに接続された複数の前記均油管は前記第二減圧手段を経た後に合流していることを特徴とする請求項1に記載の圧縮機均油装置。
- 前記開閉弁は、1つずつ順番に開放されるように構成されていることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の圧縮機均油装置。
- 前記開閉弁は、いずれか1つの前記開閉弁のみが開放されるモードと、全ての前記開閉弁が同時に開放されるモードとが交互に行われるように構成されていることを特徴とする請求項3に記載の圧縮機均油装置。
- 全ての前記開閉弁が同時に開放される時間は、いずれか1つの前記開放弁のみが開放される時間よりも長いことを特徴とする請求項4に記載の圧縮機均油装置。
- 請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の圧縮機均油装置と、前記圧縮機均油装置が前記圧縮機に接続された複数の前記室外機と、前記室外機に前記液管及び前記ガス管を介して接続され、熱交換器を備える前記室内機とを含んで構成される冷凍機。
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