JP2010127543A - Refrigerating cycle device - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、複数の低圧シェル圧縮機を高圧ラインと低圧ラインとの間に並列接続した冷凍サイクル装置に関し、特に各圧縮機の潤滑オイルを均等に分配する機構に関するものである。 The present invention relates to a refrigeration cycle apparatus in which a plurality of low-pressure shell compressors are connected in parallel between a high-pressure line and a low-pressure line, and more particularly to a mechanism that evenly distributes lubricating oil of each compressor.
複数の高圧シェル圧縮機を高圧ライン（以下、吐出管とも言う）と低圧ライン（以下、吸入管とも言う）との間に並列接続した冷凍サイクル装置では、特許文献１に示すように、各圧縮機の均油を行うために、オイルタンクを高圧ラインと低圧ラインとに絞り機構を介して接続するとともに、各圧縮機のシェルをオイルタンクに接続し、前記絞り機構によって、下記の圧力状態に保つようにしている。
圧縮機シェル圧力＞オイルタンク圧力＞低圧ライン圧力
In a refrigeration cycle apparatus in which a plurality of high-pressure shell compressors are connected in parallel between a high-pressure line (hereinafter also referred to as a discharge pipe) and a low-pressure line (hereinafter also referred to as a suction pipe), as shown in Patent Document 1, In order to equalize the machine, the oil tank is connected to the high-pressure line and the low-pressure line via a throttle mechanism, and the shell of each compressor is connected to the oil tank. I try to keep it.
Compressor shell pressure> oil tank pressure> low pressure line pressure
この圧力差によって、各圧縮機の余剰オイルは自然にオイルタンクに移動し、低圧ラインから各圧縮機に分配される。 Due to this pressure difference, the excess oil of each compressor naturally moves to the oil tank and is distributed to each compressor from the low pressure line.
また、他の室外機にオイルを移動する場合は、高圧ガスをオイルタンクに流し、別途設けたバランス管を介して、オイルを他の室外機に移動させる。
しかしながら、前述した均油動作は、圧縮機のシェルが高圧であるからこそ営まれるのであり、この構成を低圧シェル圧縮機に適用すると、オイルタンク内圧力がシェル内圧力よりも高い場合があることから、オイル移動に齟齬を生じて、均油動作の確実性や信頼性に欠けるものとなる。 However, the oil leveling operation described above is carried out only because the compressor shell is at a high pressure. When this configuration is applied to a low-pressure shell compressor, the oil tank pressure may be higher than the shell pressure. Therefore, wrinkles occur in the oil movement, and the certainty and reliability of the oil leveling operation are lacking.
本発明はかかる問題点を鑑みてなされたものであって、その主たる所期課題は、低圧シェル圧縮機を用いて構成された冷凍サイクル装置において、簡単な構成でありながら、余剰オイルを円滑に移動させて各圧縮機の均油を確実に図ることができるものを提供することにある。 The present invention has been made in view of such problems, and the main problem is that in a refrigeration cycle apparatus configured using a low-pressure shell compressor, the excess oil can be smoothly removed while having a simple configuration. An object of the present invention is to provide a compressor that can be moved to ensure oil leveling of each compressor.
すなわち、本発明に係る冷凍サイクル装置は、複数の低圧シェル圧縮機を高圧ラインと低圧ラインとの間に並列配置した冷凍サイクル装置であって、オイルが貯留される下側空間の上方である上側空間にオイル導入口を開口させたオイルタンクと、前記オイルタンクに設けられたオイル導入口を各圧縮機に設けられた余剰オイル導出口にそれぞれ接続する第１接続配管と、前記第１接続配管上に設けられた第１開閉弁と、前記オイル導入口を前記低圧ラインに接続する第２接続配管と、前記第２接続配管上に設けられた第２開閉弁と、予め定めたオイルタンク導入モード時において、前記第２開閉弁を開放して前記オイル導入口と低圧ラインとを連通させる一方、前記第１開閉弁を開放して各圧縮機の余剰オイル導出口を前記オイル導入口に連通させる制御手段とを具備していることを特徴とする。 That is, the refrigeration cycle apparatus according to the present invention is a refrigeration cycle apparatus in which a plurality of low-pressure shell compressors are arranged in parallel between a high-pressure line and a low-pressure line, and is an upper side above a lower space in which oil is stored. An oil tank having an oil inlet opening in the space; a first connection pipe connecting the oil inlet provided in the oil tank to a surplus oil outlet provided in each compressor; and the first connection pipe A first on-off valve provided above, a second connection pipe connecting the oil inlet to the low-pressure line, a second on-off valve provided on the second connection pipe, and a predetermined oil tank introduction In the mode, the second on-off valve is opened to connect the oil inlet and the low-pressure line, while the first on-off valve is opened to connect the excess oil outlet of each compressor to the oil inlet. Characterized in that it comprises a control means for pass.
このようなものであれば、第２開閉弁の開放によって、低圧ラインとオイルタンクの上側空間が連通し、かつ、圧縮機の吸引作用によって低圧ラインは最低圧力に保たれているため、オイルタンク内圧力も最低圧力に保たれる。この状態で第１開閉弁が開放され、各圧縮機の余剰オイル導出口がオイルタンクのオイル導入口に連通すると、最低圧に保たれたオイルタンクに、各圧縮機の余剰オイルを確実に導入されることとなる。 In such a case, since the low pressure line communicates with the upper space of the oil tank by opening the second on-off valve, and the low pressure line is kept at the minimum pressure by the suction action of the compressor, the oil tank The internal pressure is also kept at the minimum pressure. In this state, when the first on-off valve is opened and the surplus oil outlet of each compressor communicates with the oil inlet of the oil tank, surplus oil from each compressor is reliably introduced into the oil tank maintained at the minimum pressure. Will be.
前記圧縮機のうちの少なくとも１つが、ローディング／アンローディング切替機能を有した能力可変型圧縮機である場合には、前記オイルタンク導入モード時において、前記能力可変型圧縮機がアンローディング状態にあるときに、前記制御手段が、該能力可変型圧縮機に対応する第１開閉弁を開放し、該能力可変型圧縮機の余剰オイル導出口をオイルタンクのオイル導入口に連通させるようにしておけばよい。 When at least one of the compressors is a variable capacity compressor having a loading / unloading switching function, the variable capacity compressor is in an unloading state in the oil tank introduction mode. Sometimes, the control means opens the first on-off valve corresponding to the variable capacity compressor so that the excess oil outlet of the variable capacity compressor communicates with the oil inlet of the oil tank. That's fine.
なぜならば、アンローディング状態では、能力可変型圧縮機のシェル内圧力は上昇しており、オイルタンクとの間に比較的大きな圧力差が生じているため、能力可変型圧縮機の余剰オイルを短時間でオイルタンクに導入することができるからである。 This is because in the unloading state, the pressure in the shell of the variable capacity compressor increases, and a relatively large pressure difference is generated between the oil tank and the excess oil in the variable capacity compressor. This is because the oil tank can be introduced in time.
さらに、前記圧縮機に固定容量型圧縮機が含まれる場合には、前記制御手段が、前記オイルタンク導入モード時において、前記固定容量型圧縮機に対応する第１開閉弁を開放し、該固定容量型圧縮機の余剰オイル導出口をオイルタンクのオイル導入口に連通させた後、当該第１開閉弁を閉鎖し、次に、前記能力可変型圧縮機に対応する第１開閉弁を開放して当該可変能力型圧縮機の余剰オイル導出口をオイルタンクのオイル導入口に連通させるようにしておくことが好ましい。 Further, when the compressor includes a fixed displacement compressor, the control means opens the first on-off valve corresponding to the fixed displacement compressor in the oil tank introduction mode, and After the surplus oil outlet of the capacity type compressor communicates with the oil inlet of the oil tank, the first on-off valve is closed, and then the first on-off valve corresponding to the variable capacity compressor is opened. Thus, it is preferable that the surplus oil outlet of the variable capacity compressor communicates with the oil inlet of the oil tank.
なぜならば、例えば先に能力可変型圧縮機側の第１開閉弁を開け、次に固定容量型圧縮機側の第１開閉弁を開けるようにした場合は、能力可変型圧縮機からの余剰オイルが導入された時点で、オイルタンク内の空き容積が小さくなってしまい、その後で固定容量型圧縮機側の第１開閉弁を開放しても、その余剰オイルを円滑にオイルタンクに導入できなくなる恐れが生じるからである。これは、能力可変型圧縮機がアンローディング状態になったとき固定容量型圧縮機のシェル内圧力も吸入管を伝わって上昇するが、吸入管の圧力損失により能力可変型圧縮機ほど上昇しないためである。つまり、固定容量型圧縮機のシェル内圧力とオイルタンク内圧力との差圧が小さい上にオイルタンクは空き容積が小さくて圧力が上昇しやすくなるので、余剰オイルを円滑にオイルタンクに導入できなくなる。また、各第１開閉弁を同時に開放すると、各圧縮機のシェル内圧力の差から、余剰オイルの導入量が偏る恐れがあるからである。 This is because, for example, if the first on-off valve on the variable capacity compressor side is opened first, and then the first on-off valve on the fixed capacity compressor side is opened, excess oil from the variable capacity compressor When the oil is introduced, the empty volume in the oil tank becomes small, and even if the first on-off valve on the fixed capacity compressor side is opened thereafter, the excess oil cannot be smoothly introduced into the oil tank. Because fear arises. This is because when the variable capacity compressor enters the unloading state, the pressure in the shell of the fixed capacity compressor rises along the suction pipe, but does not rise as much as the variable capacity compressor due to the pressure loss of the suction pipe. It is. In other words, the differential pressure between the shell internal pressure and the oil tank pressure of the fixed capacity compressor is small, and the oil tank has a small free space and the pressure rises easily, so that excess oil can be introduced smoothly into the oil tank. Disappear. Further, if the first on-off valves are simultaneously opened, the amount of surplus oil introduced may be biased due to the difference in the pressure in the shell of each compressor.
前述のようにオイルタンクに導入された余剰オイルを、各圧縮機に分配し、均油を図るには、前記圧縮機の冷媒吐出口を前記オイル導入口に接続する第３接続配管と、前記第３接続配管上に設けられた第３開閉弁と、前記オイルタンクの下側空間に開口するオイル排出口を前記低圧ラインに接続する第４接続配管と、前記第４接続配管上に設けられた絞り機構とをさらに具備し、予め定めた余剰オイルローカル分配モード時において、前記制御手段が、前記第１開閉弁及び第２開閉弁を閉鎖、第３開閉弁を開放し、前記圧縮機の冷媒吐出口をオイルタンクのオイル導入口に連通させるとともに、前記オイルタンクのオイル排出口を絞り機構を介して低圧ラインに連通させるようにしたものが望ましい。 In order to distribute the surplus oil introduced into the oil tank as described above to each compressor and to equalize the oil, a third connection pipe that connects a refrigerant discharge port of the compressor to the oil introduction port, A third on-off valve provided on the third connection pipe, a fourth connection pipe for connecting an oil outlet opening in a lower space of the oil tank to the low-pressure line, and provided on the fourth connection pipe. In the predetermined surplus oil local distribution mode, the control means closes the first on-off valve and the second on-off valve, opens the third on-off valve, and It is desirable that the refrigerant discharge port communicate with the oil introduction port of the oil tank and that the oil discharge port of the oil tank communicate with the low pressure line via the throttle mechanism.
また、オイルタンクに導入された余剰オイルを、他の室外機等のユニットに分配し、他ユニットも含めた装置全体としての均油を図るには、前記第４接続配管上に絞り機構と直列に設けられた第４開閉弁と、前記第４開閉弁よりもオイルタンク側における第４接続配管から分岐して前記高圧ラインに接続された第５接続配管と、前記第５接続配管上に設けられて高圧ラインからの流れを禁止する逆止弁とをさらに具備し、予め定めた余剰オイル全体分配モード時において、前記制御手段が、前記第１、第２、第４開閉弁を閉鎖、第３開閉弁を開放し、前記圧縮機の冷媒吐出口をオイルタンクのオイル導入口に連通させるとともに、前記オイルタンクのオイル排出口を逆止弁を介して高圧ラインに連通させるようにしたものが好適である。 In addition, in order to distribute excess oil introduced into the oil tank to other units such as an outdoor unit and to equalize the entire apparatus including the other units, the fourth connecting pipe is connected in series with the throttle mechanism. A fourth on-off valve provided on the oil tank, a fifth connection pipe branched from the fourth connection pipe closer to the oil tank than the fourth on-off valve and connected to the high-pressure line, and provided on the fifth connection pipe And a check valve that prohibits the flow from the high pressure line, and the control means closes the first, second, and fourth on-off valves in a predetermined excess oil total distribution mode, 3. An on-off valve is opened, the refrigerant discharge port of the compressor is communicated with an oil introduction port of an oil tank, and the oil discharge port of the oil tank is communicated with a high pressure line via a check valve. Is preferred.
このようなものであれば、余剰オイルは、高圧ラインを介して他のユニットに分配されるため、専用の均油管等を用いることなく、簡単な構成での実現が可能となる。 If it is such, since surplus oil is distributed to other units via a high-pressure line, realization with a simple configuration is possible without using a dedicated oil equalizing pipe or the like.
このように構成した本発明によれば、低圧シェル圧縮機を使った場合でも、圧縮機間の均油を図ることができ、信頼性を確保できる。 According to the present invention configured as described above, even when a low-pressure shell compressor is used, oil leveling between the compressors can be achieved, and reliability can be ensured.
以下、本発明の一実施形態を図面を参照して説明する。
図１は、本実施形態に係る冷凍サイクル装置である空気調和装置１００の室外機Uを示す流体回路図である。
尚、均油動作に関係しない熱交換器、絞り装置、ファン等は図示を省略した。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a fluid circuit diagram showing an outdoor unit U of an air-conditioning apparatus 100 that is a refrigeration cycle apparatus according to this embodiment.
Note that illustration of heat exchangers, expansion devices, fans, etc. not related to the oil leveling operation is omitted.
この図１において、符号Ｌｈは高圧ライン、符号は低圧ラインＬｌであり、符号１（１）、１（２）は、それら高圧ラインＬｈ及び低圧ラインＬｌ間に並列配置した複数（２個）の低圧シェル圧縮機である。
これら各圧縮機１（１）、１（２）の冷媒吐出口１ａは、１本の高圧連通管Ｌ６に接続された後、オイルセパレータ３、逆止弁ＣＶ３を介して高圧ラインＬｈに接続されている。また、各圧縮機１（１）、１（２）の冷媒吸入口１ｂは、低圧ラインＬｌに直接接続されている。これら圧縮機１（１）、１（２）には、さらに余剰オイル導出口１ｃが設けられており、シェル内のオイル高さが一定以上になると、この余剰オイル導出口１ｃから余剰オイルが排出されるように構成してある。
In FIG. 1, reference symbol L h is a high-pressure line, reference symbol is a low-pressure line L l , and reference symbols 1 (1) and 1 (2) are a plurality (in parallel arranged between the high-pressure line L h and the low-pressure line L l. 2) low-pressure shell compressor.
Each of the compressor 1 (1), first refrigerant discharge port 1a of (2), after being connected to one of the high-pressure communication pipe L6, oil separator 3, connected to a high voltage line L h through a check valve CV3 Has been. Moreover, the compressors 1 (1), the refrigerant suction port 1b of the 1 (2) is connected directly to the low voltage line L l. These compressors 1 (1) and 1 (2) are further provided with a surplus oil outlet 1c. When the oil height in the shell exceeds a certain level, surplus oil is discharged from the surplus oil outlet 1c. It is configured to be.
なお、低圧シェル圧縮機とは、潤滑オイル（以下、単にオイルとも言う）を貯留しているシェルの内部が、原則的には、該圧縮機の冷媒吸入口における圧力近傍に保たれる構造のものを言う。 The low-pressure shell compressor has a structure in which the inside of a shell storing lubricating oil (hereinafter also simply referred to as oil) is basically maintained near the pressure at the refrigerant inlet of the compressor. Say things.
この実施形態で用いられている低圧シェル圧縮機１（１）、１（２）には、符号にかっこをつけて区別していることから明らかなように、２タイプあって、そのうちの１つが、固定容量型圧縮機１（２）であり、もう１つがローディング／アンローディング切替機能を有した能力可変型圧縮機１（１）である。このタイプの能力可変型圧縮機１（１）は、その内部の昇圧構造に冷媒吸入側と冷媒吐出側とを開通させる弁機構（図示しない）を設けたものであり、該弁機構が閉じられた状態、つまりローディング状態では、通常の圧縮動作を営む。一方、この弁機構が開かれた状態、つまりアンローディング状態では、冷媒吸入側と冷媒吐出側とが開通したいわゆる空回り状態となって圧縮動作が十分に営まれないように構成されている。 There are two types of low-pressure shell compressors 1 (1) and 1 (2) used in this embodiment, as is apparent from the fact that the reference numerals are parenthesized, and one of them is: The fixed capacity type compressor 1 (2) is the variable capacity type compressor 1 (1) having a loading / unloading switching function. This type of variable capacity compressor 1 (1) is provided with a valve mechanism (not shown) for opening the refrigerant suction side and the refrigerant discharge side in the internal pressure-raising structure, and the valve mechanism is closed. In the loaded state, that is, in the loading state, a normal compression operation is performed. On the other hand, in a state where the valve mechanism is opened, that is, in an unloading state, a so-called idle state in which the refrigerant suction side and the refrigerant discharge side are opened is configured so that the compression operation is not sufficiently performed.
符号は、潤滑オイルを貯留するためのオイルタンク２である。このオイルタンク２は、その内部の下側空間にオイルが貯留され、その上側空間にガス等が充満する。しかして、前記上側空間に、オイルを導入するためのオイル導入口２ａが開口させてあり、前記下側空間にオイルを排出するためのオイル排出口２ｂが開口させてある。なお、図１中、オイル導入口２ａは３つ設けられているが、１つのオイル導入口から３分岐した態様でも、流体回路上、均等なので、もちろん構わない。 Reference numeral is an oil tank 2 for storing lubricating oil. In the oil tank 2, oil is stored in a lower space inside the oil tank 2, and gas or the like is filled in the upper space. Thus, an oil inlet 2a for introducing oil is opened in the upper space, and an oil outlet 2b for discharging oil is opened in the lower space. In FIG. 1, three oil inlets 2 a are provided. However, an aspect in which three oil inlets are branched from one oil inlet is equal in terms of the fluid circuit, of course.
符号Ｌ１（１）、Ｌ１（２）は、前記オイルタンク２のオイル導入口２ａと各圧縮機１（１）、１（２）の余剰オイル導出口１ｃとをそれぞれ接続する第１接続配管Ｌ１（１）、Ｌ１（２）である。圧縮機１（１）、１（２）の数に合わせて複数本（２本）ある第１接続配管Ｌ１（１）、Ｌ１（２）上には、リモートコントロールによる開閉駆動が可能な、例えば電磁式の第１開閉弁Ｖ１（１）、Ｖ１（２）がそれぞれ設けてあり、各圧縮機１（１）、１（２）の余剰オイル導出口１ｃを、それぞれ独立にオイルタンク２のオイル導入口２ａに連通させ得るように構成してある。 Reference numerals L1 (1) and L1 (2) denote first connecting pipes L1 that connect the oil inlet 2a of the oil tank 2 and the surplus oil outlet 1c of the compressors 1 (1) and 1 (2), respectively. (1), L1 (2). A plurality of (two) first connection pipes L1 (1) and L1 (2) corresponding to the number of compressors 1 (1) and 1 (2) can be opened and closed by remote control. Electromagnetic first on-off valves V1 (1) and V1 (2) are provided, respectively, and the excess oil outlet 1c of each compressor 1 (1) and 1 (2) is independently connected to the oil in the oil tank 2. It is comprised so that it can be connected with the inlet 2a.
符号Ｌ２は、前記オイルタンク２のオイル導入口２ａと、前記低圧ラインＬｌにおける能力可変型圧縮機１（１）の冷媒吸入口１ｂ近傍とを接続する第２接続配管である。この第２接続配管Ｌ２上には、リモートコントロールによる開閉駆動が可能な、例えば電磁式の第２開閉弁Ｖ２と、低圧ラインＬｌからの流れを禁止する逆止弁ＣＶ２とが直列に設けてある。 Reference numeral L2 is a second connection pipe that connects the oil inlet 2a of the oil tank 2 and the vicinity of the refrigerant inlet 1b of the variable capacity compressor 1 (1) in the low-pressure line Ll . On this second connection pipe L2 is capable of opening and closing by a remote control, for example, a second on-off valve V2 of the electromagnetic, and the check valve CV2 to prohibit flow from the low pressure line L l is provided in series is there.
符号Ｌ３は、各圧縮機１（１）、１（２）の冷媒吐出口１ａを前記オイル導入口２ａに接続する第３接続配管である。各冷媒吐出口１ａから延出した第３接続配管Ｌ３は、１本にまとめられてオイル導入口２ａに接続されるが、この１本にまとめられた部分に第３開閉弁Ｖ３が設けてあり、各圧縮機１（１）、１（２）の冷媒吐出口１ａを、一括してオイルタンク２のオイル導入口２ａに連通させ得るように構成してある。この第３開閉弁Ｖ３は、リモートコントロールによる開閉駆動が可能な、例えば電磁式のものである。 Symbol L3 is a third connection pipe that connects the refrigerant discharge port 1a of each compressor 1 (1), 1 (2) to the oil introduction port 2a. The third connection pipe L3 extending from each refrigerant discharge port 1a is combined into one and connected to the oil introduction port 2a, and a third opening / closing valve V3 is provided in the portion combined into one. The refrigerant discharge ports 1 a of the compressors 1 (1) and 1 (2) can be collectively communicated with the oil introduction port 2 a of the oil tank 2. The third on-off valve V3 is, for example, an electromagnetic type that can be opened and closed by remote control.
符号Ｌ４は、前記オイルタンク２のオイル排出口２ｂを前記低圧ラインＬｌに接続する第４接続配管である。この第４接続配管Ｌ４上には、抵抗となるキャピラリチューブ等の絞り機構Ｒ１と第４開閉弁Ｖ４とが直列に設けてある。この第４開閉弁Ｖ４は、第１開閉弁Ｖ１〜第３開閉弁Ｖ３同様、リモートコントロールによる開閉駆動が可能な、例えば電磁式のものである。なお、この実施形態では第４開閉弁Ｖ４を絞り機構Ｒ１よりも低圧ラインＬｌ側に設けているが、逆の配置でも構わない。 Reference numeral L4 is the fourth connection pipe connecting the oil discharge port 2b of the oil tank 2 to the low voltage line L l. On the fourth connection pipe L4, a throttling mechanism R1 such as a capillary tube serving as a resistor and a fourth open / close valve V4 are provided in series. The fourth on-off valve V4 is, for example, an electromagnetic type that can be opened and closed by remote control, like the first on-off valve V1 to the third on-off valve V3. Although provided in the low voltage line L l side of the mechanism the stop R1 and the fourth on-off valve V4 in this embodiment, it may be reversed arrangement.
符号Ｌ５は、前記第４接続配管Ｌ４における第４開閉弁Ｖ４よりもオイルタンク２側（より具体的には絞り機構Ｒ１よりもオイルタンク２側）から分岐して前記高圧ラインＬｈに接続された第５接続配管である。この第５接続配管Ｌ５上には、前記高圧ラインＬｈからの流れを禁止する逆止弁ＣＶ１が設けてある。 Reference numeral L5 is connected the fourth oil tank 2 side of the fourth on-off valve V4 in the connection pipe L4 branched from (more specifically, the oil tank 2 side of the throttle mechanism R1) to the high pressure line L h The fifth connection pipe. On this fifth connection pipe L5 is a check valve CV1 to prohibit flow from said high pressure line L h is provided.
さらにこの実施形態では、前記各開閉弁Ｖ１〜Ｖ４や各圧縮機１（１）、１（２）の運転及び停止、あるいはローディング／アンローディングの切替を電気信号によって制御する制御手段４を設けている。
この制御手段４は、ＣＰＵ、メモリ、Ｉ／Ｏチャネル、ＡＤコンバータ等を有したいわゆるコンピュータであり、前記メモリに格納したプログラムにしたがってＣＰＵやその周辺機器が動作することによって、前述した開閉弁Ｖ１〜Ｖ４や圧縮機１（１）、１（２）を制御する。
Further, in this embodiment, there is provided control means 4 for controlling the operation and stop of each of the on-off valves V1 to V4 and the compressors 1 (1) and 1 (2) or switching between loading / unloading by an electric signal. Yes.
The control means 4 is a so-called computer having a CPU, a memory, an I / O channel, an AD converter, and the like, and the above-described on-off valve V1 is operated by the CPU and its peripheral devices operating according to the program stored in the memory. Control V4 and compressors 1 (1) and 1 (2).
次に、この制御手段４による制御方法の説明を兼ねて、本実施形態に係る空気調和装置１００の動作を以下に詳述する。 Next, the operation of the air-conditioning apparatus 100 according to the present embodiment will be described in detail below while also serving as an explanation of the control method by the control means 4.
＜オイルタンク導入モード＞
本モードでは、各圧縮機１（１）、１（２）の余剰オイルを、オイルタンク２に導入する動作が営まれる。なお、本モードが、後述する前記余剰オイル分配モードや余剰オイル全体分配モードと同時に行われることはなく、各モードは互いに排他関係にある。
<Oil tank introduction mode>
In this mode, the operation of introducing excess oil from the compressors 1 (1) and 1 (2) into the oil tank 2 is performed. Note that this mode is not performed simultaneously with the surplus oil distribution mode and the surplus oil total distribution mode, which will be described later, and the modes are mutually exclusive.
まず前提として、前記制御手段４は、能力可変型圧縮機１（１）に指令信号を発し、ローディング状態とアンローディング状態とを周期的に切り替える。また、そのときのローディング時間とアンローディング時間との比は一定となるように固定する（図２ステップＳ１１）。 First, as a premise, the control means 4 issues a command signal to the variable capacity compressor 1 (1), and periodically switches between a loading state and an unloading state. Further, the ratio between the loading time and the unloading time at that time is fixed so as to be constant (step S11 in FIG. 2).
次に制御手段４は、図４、図２ステップＳ１２に示すように、ローディング状態のときに第２開閉弁Ｖ２を開放し、オイルタンク２の上側空間と低圧ラインＬｌ（能力可変型圧縮機１（１）、１（２）の冷媒吸入口１ｂ近傍）とを第２接続配管Ｌ２を介して連通させる。このとき、他の開閉弁Ｖ１、Ｖ３、Ｖ４は全て閉じておく。このことにより、オイルタンク２の内部圧力が低圧ラインＬｌの圧力に合致するが、ローディング状態では、能力可変型圧縮機１（１）、１（２）の吸入圧が最低になることから、低圧ラインＬｌの圧力が最低となり、したがってオイルタンク２の内圧も最低となる。 Next, as shown in FIG. 4 and FIG. 2, step S12, the control means 4 opens the second on-off valve V2 in the loading state, and the upper space of the oil tank 2 and the low pressure line L 1 (capacity variable compressor). 1 (1) and 1 (2) in the vicinity of the refrigerant suction port 1b) through the second connection pipe L2. At this time, all the other on-off valves V1, V3, V4 are closed. Thus, although the internal pressure of the oil tank 2 matches the pressure of the low pressure line L l, the loading state, variable capacity type compressor 1 (1), since the suction pressure of 1 (2) becomes minimum, The pressure in the low pressure line L 1 is the lowest, and therefore the internal pressure of the oil tank 2 is also the lowest.
その一方で、制御手段４は、第１開閉弁Ｖ１（１）、Ｖ１（２）を開放し、各圧縮機１（１）、１（２）の余剰オイル導出口１ｃをオイルタンク２のオイル導入口２ａに連通させるが、その制御の詳細は以下の通りである。
すなわち、制御手段４は、第２開閉弁Ｖ２を開放しその後に、固定容量型圧縮機１（２）に連通する第１開閉弁Ｖ１（２）を一定時間開放し、該固定容量型圧縮機１（２）の余剰オイルをオイルタンク２に導入する。このとき、オイルタンク２の内圧が最低に保たれていることから、たとえ固定容量型圧縮機１（２）が動作停止中であっても、余剰オイルは円滑に移動する。また、能力可変型圧縮機１（１）がアンローディング状態においては、定容量型圧縮機１（２）のシュル内圧力も上昇するので、余剰オイルはさらに円滑に移動する。
On the other hand, the control means 4 opens the first on-off valves V1 (1) and V1 (2), and the excess oil outlet 1c of each compressor 1 (1) and 1 (2) is connected to the oil in the oil tank 2. Although it communicates with the inlet 2a, the details of the control are as follows.
That is, the control means 4 opens the second on-off valve V2, and then opens the first on-off valve V1 (2) communicating with the fixed displacement compressor 1 (2) for a certain period of time. 1 (2) surplus oil is introduced into the oil tank 2. At this time, since the internal pressure of the oil tank 2 is kept at a minimum, the surplus oil moves smoothly even if the fixed displacement compressor 1 (2) is stopped. Further, when the variable capacity compressor 1 (1) is in the unloading state, the pressure in the shell of the constant capacity compressor 1 (2) also increases, so that the surplus oil moves more smoothly.
次に制御手段４は、図５、図２ステップＳ１３に示すように、第１開閉弁Ｖ１（２）を閉じて、能力可変型圧縮機１（１）に連通する第１開閉弁Ｖ１（１）を一定時間開放し、能力可変型圧縮機１（１）の余剰オイルをオイルタンク２に導入する。アンローディング状態でこの動作を行うと、能力可変型圧縮機１（１）のシェル内圧力は上昇しており、オイルタンク２との間に比較的大きな圧力差が生じているため、能力可変型圧縮機１（１）の余剰オイルも円滑に、しかも短時間でオイルタンク２に導入される。なお、このとき前記第２開閉弁Ｖ２を閉鎖しておいても良い。 Next, as shown in step S13 of FIG. 5 and FIG. 2, the control means 4 closes the first on-off valve V1 (2) and communicates with the variable capacity compressor 1 (1). ) Is opened for a certain period of time, and surplus oil from the variable capacity compressor 1 (1) is introduced into the oil tank 2. When this operation is performed in the unloading state, the pressure in the shell of the variable capacity compressor 1 (1) increases, and a relatively large pressure difference is generated between the oil tank 2 and the variable capacity type. The surplus oil of the compressor 1 (1) is also introduced into the oil tank 2 smoothly and in a short time. At this time, the second on-off valve V2 may be closed.
ところで、前述の手順とは逆に、先に能力可変型圧縮機１（１）側の第１開閉弁Ｖ１（１）を開け、次に固定容量型圧縮機１（２）側の第１開閉弁Ｖ１（２）を開けるようにした場合は、能力可変型圧縮機１（１）からの余剰オイルが導入された時点で、オイルタンク内の空き容積が小さくなってしまう。そうすると、固定容量型圧縮機１（２）のシェル内圧力とオイルタンク２内圧力との圧力差が能力可変型圧縮機１（１）とオイルタンク２内圧力との圧力差に比べて小さい上に、オイルタンク２は空き容積が小さくて圧力が上昇しやすくなるので、固定容量型圧縮機１（２）の余剰オイルを円滑にオイルタンク２に導入できなくなる恐れがある。したがって、前述した第１開閉弁Ｖ１（１）、Ｖ１（２）の開閉順序を変えることは好ましいものではない。また、各第１開閉弁Ｖ１（１）、Ｖ１（２）を同時に開放することも考えられるが、各圧縮機１（１）、１（２）のシェル内圧力の差から、余剰オイルの導入量に偏りが生じる恐れがあり、やはり好ましいものではない。 By the way, contrary to the procedure described above, the first on-off valve V1 (1) on the variable capacity compressor 1 (1) side is opened first, and then the first on-off valve on the fixed capacity compressor 1 (2) side is opened. When the valve V1 (2) is opened, the free volume in the oil tank becomes small when surplus oil from the variable capacity compressor 1 (1) is introduced. Then, the pressure difference between the shell internal pressure of the fixed capacity compressor 1 (2) and the oil tank 2 internal pressure is smaller than the pressure difference between the variable capacity compressor 1 (1) and the oil tank 2 internal pressure. In addition, since the oil tank 2 has a small free volume and pressure tends to increase, there is a risk that the excess oil of the fixed capacity compressor 1 (2) cannot be smoothly introduced into the oil tank 2. Therefore, it is not preferable to change the opening / closing order of the first opening / closing valves V1 (1) and V1 (2). It is also conceivable to open the first on-off valves V1 (1) and V1 (2) at the same time. However, due to the difference in pressure in the shells of the compressors 1 (1) and 1 (2), introduction of excess oil There is a possibility that the amount may be biased, which is not preferable.
なお、発明者が行ったローディング／アンローディングの周期２０秒で一定量のオイルを移動する実験では、ローディングタイムが７秒から９秒のときオイル移動時間を最も短くできることが分かった（実験データにつき、図８参照）。 In the experiment in which the inventor performed a constant amount of oil movement with a loading / unloading period of 20 seconds, it was found that the oil movement time could be shortened most when the loading time was 7 seconds to 9 seconds (per experimental data). FIG. 8).
このことより、ローディングタイムを適正値にすれば、圧縮機１（１）、１（２）シェルとオイルタンク２の圧力差を大きくすることができ、その分、オイルタンク２の容積を小さくできる。従って、オイルタンク２のコストを安くすることができる。 Accordingly, if the loading time is set to an appropriate value, the pressure difference between the compressors 1 (1), 1 (2) shell and the oil tank 2 can be increased, and the volume of the oil tank 2 can be reduced accordingly. . Therefore, the cost of the oil tank 2 can be reduced.
＜余剰オイルローカル分配モード＞
本モードでは、オイルタンク２に貯留された余剰オイルを当該室外機Uの各圧縮機１（１）、１（２）に分配する動作が営まれる。
<Excess oil local distribution mode>
In this mode, the operation of distributing the excess oil stored in the oil tank 2 to the compressors 1 (1) and 1 (2) of the outdoor unit U is performed.
詳述すれば、前記制御手段４は、図６、図２ステップＳ１４に示すように、各第１開閉弁Ｖ１（１）、Ｖ１（２）及び第２開閉弁Ｖ２を閉鎖するとともに、第３開閉弁Ｖ３、第４開閉弁Ｖ４を開放する。すなわち、各圧縮機１（１）、１（２）の冷媒吐出口１ａをオイルタンク２のオイル導入口２ａに連通させるとともに、前記オイルタンク２のオイル排出口２ｂを第４接続配管Ｌ４上の絞り機構Ｒ１を介して低圧ラインＬｌに連通させる。 More specifically, the control means 4 closes the first on-off valves V1 (1), V1 (2) and the second on-off valve V2 as shown in FIG. The on-off valve V3 and the fourth on-off valve V4 are opened. That is, the refrigerant discharge ports 1a of the compressors 1 (1) and 1 (2) are communicated with the oil introduction port 2a of the oil tank 2, and the oil discharge port 2b of the oil tank 2 is connected to the fourth connection pipe L4. communicating the low pressure line L l via a throttle mechanism R1.
このことにより、オイルタンク２の内部圧力が圧縮機１（１）、１（２）の冷媒吐出圧まで上昇し、オイルタンク２内に貯留された余剰オイルが、オイル排出口２ｂから低圧ラインＬｌを通って各圧縮機１（１）、１（２）の冷媒吸入口１ｂに分配される。
したがって、圧縮機１（１）、１（２）間の均油を図ることができ、信頼性を確保できる。また、第４接続配管Ｌ４上には絞り機構Ｒ１が設けてあるため、高圧から低圧にバイパスする冷媒量は少なく、能力低下は小さい。
As a result, the internal pressure of the oil tank 2 rises to the refrigerant discharge pressure of the compressors 1 (1), 1 (2), and excess oil stored in the oil tank 2 flows from the oil discharge port 2b to the low pressure line L. 1 is distributed to the refrigerant inlets 1b of the compressors 1 (1) and 1 (2).
Therefore, oil leveling between the compressors 1 (1) and 1 (2) can be achieved, and reliability can be ensured. In addition, since the throttle mechanism R1 is provided on the fourth connection pipe L4, the amount of refrigerant that bypasses from high pressure to low pressure is small, and the performance degradation is small.
なお、本モードは、アンローディング、ローディング状態のいずれで行っても構わないが、オイルタンク２により高い圧力を導きオイル排出速度を高めるという点では、ローディング状態で本モードを行うことが好ましい。 Note that this mode may be performed in either an unloading state or a loading state. However, it is preferable to perform this mode in the loading state in order to increase the oil discharge speed by introducing a higher pressure by the oil tank 2.
このようにして、室外機Ｕ内での均油動作を行った後、通常動作に戻る（図２ステップＳ１５）。 Thus, after performing the oil leveling operation in the outdoor unit U, the operation returns to the normal operation (step S15 in FIG. 2).
＜余剰オイル全体分配モード＞
本モードでは、オイルタンク２に貯留された余剰オイルを他の室外機Uに分配する動作が営まれる。
詳述すれば、前記制御手段４は、前述したオイルタンク導入モード（図３ステップＳ２１〜ステップＳ２３に示す。図２ステップＳ１１〜ステップＳ１３と同じ。）を営ませる。
次に、図７、図３ステップＳ２４に示すように、第３開閉弁Ｖ３のみを開放し、前記圧縮機１（１）、１（２）の冷媒吐出口１ａをオイルタンク２のオイル導入口２ａに連通させるとともに、前記オイルタンク２のオイル排出口２ｂを逆止弁を介して高圧ラインＬｈに連通させる。
<Overall oil distribution mode>
In this mode, an operation of distributing surplus oil stored in the oil tank 2 to the other outdoor units U is performed.
More specifically, the control means 4 performs the above-described oil tank introduction mode (shown in steps S21 to S23 in FIG. 3 and the same as steps S11 to S13 in FIG. 2).
Next, as shown in FIG. 7 and FIG. 3 step S24, only the third on-off valve V3 is opened, and the refrigerant discharge port 1a of the compressors 1 (1) and 1 (2) is connected to the oil introduction port of the oil tank 2. with communicating to 2a, to communicate with the high pressure line L h through the check valve of the oil discharge port 2b of the oil tank 2.
このことによって、オイルタンク２の内部圧力が圧縮機１（１）、１（２）の冷媒吐出圧まで上昇し、オイルタンク２内に貯留された余剰オイルが、オイル排出口２ｂから第５接続配管Ｌ５、高圧ラインＬｈを通って他の室外機Uに排出される。
この動作は、各室外機U毎に定期的に実施される。このことにより、室外機U間の均油を図り、信頼性を確保できる。
As a result, the internal pressure of the oil tank 2 rises to the refrigerant discharge pressure of the compressors 1 (1) and 1 (2), and excess oil stored in the oil tank 2 is connected to the fifth connection from the oil discharge port 2b. pipe L5, through a high pressure line L h is discharged into the other outdoor unit U.
This operation is periodically performed for each outdoor unit U. As a result, oil leveling between the outdoor units U can be achieved and reliability can be ensured.
以上のように、本実施形態に係る空気調和装置１００によれば、低圧シェル圧縮機１（１）、１（２）を使った場合でも、室外機Ｕ内での圧縮機１（１）、１（２）間、及び室外機U間の均油を図ることができ、信頼性を確保できる。また、停止している圧縮機からも余剰オイルを回収できるので、この点でも信頼性確保に寄与できる。さらに、室外機U間の均油管が不要なので、構造の簡単化や、それに伴う施工性の向上を図れる。 As described above, according to the air conditioner 100 according to the present embodiment, even when the low-pressure shell compressors 1 (1), 1 (2) are used, the compressor 1 (1) in the outdoor unit U, Oil leveling can be achieved between 1 (2) and between the outdoor units U, and reliability can be ensured. In addition, surplus oil can be recovered from the stopped compressor, which also contributes to ensuring reliability. Furthermore, since an oil equalizing pipe between the outdoor units U is not required, the structure can be simplified and the workability associated therewith can be improved.
なお、本発明は前記実施形態に限られるものではない。
例えば、本発明を全てが固定容量型の低圧シェル圧縮機から構成される空気調和装置にも適用可能である。この場合、オイルタンク導入モードにおいて、能力可変型圧縮機が存在するときのように、アンローディング状態にしてオイルタンクにオイルを圧送し、オイル移動時間を短縮することはできないが、少なくともオイルタンクを最低圧にできることから、各圧縮機の余剰オイルをオイルタンクへ確実に排出することができる。
The present invention is not limited to the above embodiment.
For example, the present invention can be applied to an air conditioner that is composed entirely of a fixed-capacity low-pressure shell compressor. In this case, in the oil tank introduction mode, it is not possible to reduce the oil movement time by pumping oil to the oil tank in the unloading state as in the case where the variable capacity compressor exists, but at least the oil tank is Since the minimum pressure can be achieved, excess oil from each compressor can be reliably discharged to the oil tank.
また、前記実施形態では室外機を複数有する空気調和装置について説明したが、室外機が単一でも構わない。その場合は、余剰オイル全体分配モードを削除すればよい。
さらに、低圧シェル圧縮機の数は、前記実施形態に限られず、さらに多数でもよいし、空気調和装置に限られず、他の冷凍サイクル機器にも適用可能である。
Moreover, although the said embodiment demonstrated the air conditioning apparatus which has multiple outdoor units, a single outdoor unit may be sufficient. In that case, the surplus oil whole distribution mode may be deleted.
Furthermore, the number of low-pressure shell compressors is not limited to the above-described embodiment, and may be a larger number, and is not limited to an air conditioner, and can be applied to other refrigeration cycle equipment.
その他、本発明は、前記実施形態に限られず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であるのは言うまでもない。 In addition, it goes without saying that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
１００・・・冷凍サイクル装置（空気調和装置）
１（１）・・・能力可変型圧縮機
１（２）・・・固定容量型圧縮機
１ａ・・・冷媒吐出口
１ｃ・・・余剰オイル導出口
２・・・オイルタンク
２ａ・・・オイル導入口
２ｂ・・・オイル排出口
４・・・制御手段
Ｌｌ・・・低圧ライン
Ｌｈ・・・高圧ライン
Ｌ１（１）、Ｌ１（２）・・・第１接続配管
Ｌ２・・・第２接続配管
Ｌ３・・・第３接続配管
Ｌ４・・・第４接続配管
Ｖ１（１）、Ｖ１（２）・・・第１開閉弁
Ｖ２・・・第２開閉弁
Ｖ３・・・第３開閉弁
Ｖ４・・・第４開閉弁
Ｌ５・・・第５接続配管
Ｒ１・・・絞り機構
ＣＶ１・・・逆止弁
100: Refrigeration cycle device (air conditioner)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 (1) ... Variable capacity type compressor 1 (2) ... Fixed capacity type compressor 1a ... Refrigerant discharge port 1c ... Excess oil outlet 2 ... Oil tank 2a ... Oil inlet 2b ... oil discharge port 4 ... control unit L l ... low voltage line L h ... high voltage line L1 (1), L1 (2 ) ··· first connection piping L2 ... first 2 connection piping L3 ... 3rd connection piping L4 ... 4th connection piping V1 (1), V1 (2) ... 1st on-off valve V2 ... 2nd on-off valve V3 ... 3rd on-off Valve V4 ... Fourth on-off valve L5 ... Fifth connection pipe R1 ... Throttle mechanism CV1 ... Check valve
Claims (5)
オイルが貯留される下側空間の上方である上側空間にオイル導入口を開口させたオイルタンクと、
前記オイルタンクに設けられたオイル導入口を各圧縮機に設けられた余剰オイル導出口にそれぞれ接続する第１接続配管と、
前記第１接続配管上に設けられた第１開閉弁と、
前記オイル導入口を前記低圧ラインに接続する第２接続配管と、
前記第２接続配管上に設けられた第２開閉弁と、
予め定めたオイルタンク導入モード時において、前記第２開閉弁を開放して前記オイル導入口と低圧ラインとを連通させる一方、前記第１開閉弁を開放して各圧縮機の余剰オイル導出口を前記オイル導入口に連通させる制御手段とを具備していることを特徴とする冷凍サイクル装置。 A refrigeration cycle apparatus in which a plurality of low-pressure shell compressors are arranged in parallel between a high-pressure line and a low-pressure line,
An oil tank having an oil inlet opening in an upper space above the lower space in which oil is stored;
A first connecting pipe for connecting an oil inlet provided in the oil tank to a surplus oil outlet provided in each compressor;
A first on-off valve provided on the first connection pipe;
A second connection pipe connecting the oil inlet to the low pressure line;
A second on-off valve provided on the second connection pipe;
In a predetermined oil tank introduction mode, the second on-off valve is opened to allow the oil introduction port to communicate with the low pressure line, while the first on-off valve is opened to provide an excess oil outlet for each compressor. And a control means for communicating with the oil inlet.
前記オイルタンク導入モード時において、前記能力可変型圧縮機がアンローディング状態にあるときに、前記制御手段が、該能力可変型圧縮機に対応する第１開閉弁を開放し、該能力可変型圧縮機の余剰オイル導出口をオイルタンクのオイル導入口に連通させることを特徴とする請求項１記載の冷凍サイクル装置。 At least one of the compressors is a variable capacity compressor having a loading / unloading switching function,
In the oil tank introduction mode, when the variable capacity compressor is in an unloading state, the control means opens the first on-off valve corresponding to the variable capacity compressor, and the variable capacity compression The refrigeration cycle apparatus according to claim 1, wherein an excess oil outlet of the machine is communicated with an oil inlet of the oil tank.
前記制御手段が、前記オイルタンク導入モード時において、前記固定容量型圧縮機に対応する第１開閉弁を開放し、該固定容量型圧縮機の余剰オイル導出口をオイルタンクのオイル導入口に連通させた後、当該第１開閉弁を閉鎖し、次に、前記能力可変型圧縮機に対応する第１開閉弁を開放して当該可変能力型圧縮機の余剰オイル導出口をオイルタンクのオイル導入口に連通することを特徴とする請求項２記載の冷凍サイクル装置。 At least one of the compressors is a fixed capacity compressor,
In the oil tank introduction mode, the control means opens the first on-off valve corresponding to the fixed capacity compressor, and communicates the surplus oil outlet of the fixed capacity compressor with the oil inlet of the oil tank. Then, the first on-off valve is closed, then the first on-off valve corresponding to the variable capacity compressor is opened, and the excess oil outlet of the variable capacity compressor is introduced into the oil tank. The refrigeration cycle apparatus according to claim 2, wherein the refrigeration cycle apparatus communicates with the mouth.
前記第３接続配管上に設けられた第３開閉弁と、
前記オイルタンクの下側空間に開口するオイル排出口を前記低圧ラインに接続する第４接続配管と、
前記第４接続配管上に設けられた絞り機構とをさらに具備し、
予め定めた余剰オイルローカル分配モード時において、前記制御手段が、前記第１開閉弁及び第２開閉弁を閉鎖、第３開閉弁を開放し、前記圧縮機の冷媒吐出口をオイルタンクのオイル導入口に連通させるとともに、前記オイルタンクのオイル排出口を絞り機構を介して低圧ラインに連通させることを特徴とする請求項１、２又は３記載の冷凍サイクル装置。 A third connection pipe for connecting a refrigerant discharge port of the compressor to the oil introduction port;
A third on-off valve provided on the third connection pipe;
A fourth connection pipe for connecting an oil outlet opening to a lower space of the oil tank to the low-pressure line;
A throttle mechanism provided on the fourth connection pipe,
In a predetermined surplus oil local distribution mode, the control means closes the first on-off valve and the second on-off valve, opens the third on-off valve, and introduces oil into the oil tank into the refrigerant discharge port of the compressor. The refrigeration cycle apparatus according to claim 1, 2 or 3, wherein the refrigeration cycle apparatus is communicated with an opening and the oil discharge port of the oil tank is communicated with a low-pressure line via a throttle mechanism.
前記第４開閉弁よりもオイルタンク側における第４接続配管から分岐して前記高圧ラインに接続された第５接続配管と、
前記第５接続配管上に設けられて高圧ラインからの流れを禁止する逆止弁とをさらに具備し、
予め定めた余剰オイル全体分配モード時において、前記制御手段が、前記第１、第２、第４開閉弁を閉鎖、第３開閉弁を開放し、前記圧縮機の冷媒吐出口をオイルタンクのオイル導入口に連通させるとともに、前記オイルタンクのオイル排出口を逆止弁を介して高圧ラインに連通させることを特徴とする請求項１、２、３又は４記載の冷凍サイクル装置。 A fourth on-off valve provided in series with the throttle mechanism on the fourth connection pipe;
A fifth connection pipe branched from the fourth connection pipe on the oil tank side than the fourth on-off valve and connected to the high-pressure line;
A check valve provided on the fifth connection pipe and prohibiting a flow from the high pressure line;
In a predetermined surplus oil distribution mode, the control means closes the first, second, and fourth on-off valves, opens the third on-off valve, and connects the refrigerant discharge port of the compressor to the oil tank oil. 5. The refrigeration cycle apparatus according to claim 1, wherein the refrigeration cycle apparatus is in communication with the introduction port, and the oil discharge port of the oil tank is in communication with a high-pressure line through a check valve.
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