JP2022536976A

JP2022536976A - 圧縮機用潤滑システム

Info

Publication number: JP2022536976A
Application number: JP2021575912A
Authority: JP
Inventors: アルノー，ダミアン・ジャン・ダニエル; クルネ，フランソワ・シャルル・アンドレ; ソセ，ポール・エリックル; ティボー，ローラン・クロード・エリック; ブリノン，ニコラ・ジャン・アラン
Original assignee: ジョンソン・コントロールズ・タイコ・アイピー・ホールディングス・エルエルピー; ジョンソン・コントロールズ・アンデュストリー・ソシエテ・パール・アクシオンス・サンプリフィエ
Priority date: 2019-06-17
Filing date: 2020-06-11
Publication date: 2022-08-22
Anticipated expiration: 2040-06-11
Also published as: CN114270114A; WO2020257056A1; US20220307739A1; KR20220031623A; JP7469339B2

Abstract

暖房、換気、空調、および／または冷凍（ＨＶＡＣ＆Ｒ）システム（１００）は、内部を通して冷媒を流すように構成された冷媒回路（１０４）と、潤滑剤を圧縮機（１０６）に誘導するように構成されたサンプ（１０２）と、冷媒回路（１０４）からサンプ（１０２）に潤滑剤を誘導するように構成されたエジェクタ（１１６）と、冷媒回路（１０４）を通して誘導される冷媒の圧力を低減するように構成された膨張装置（１１０）と、を含む。ＨＶＡＣ＆Ｒシステム（１００）は、エジェクタ（１１６）が、第１のモードにおいて第１の目標流量で、潤滑剤を冷媒回路（１０４）からサンプ（１０２）に誘導することを可能にするために、膨張装置（１１０）に第１の位置に合わせるよう指示するように構成されたコントローラ（１３０）をさらに含み、コントローラ（１３０）は、エジェクタ（１１６）が、第２のモードにおいて第２の目標流量で、潤滑剤を冷媒回路（１０４）からサンプ（１０２）に誘導することを可能にするために、膨張装置（１１０）に第２の位置に合わせるよう指示するように、構成されている。
【選択図】図７

Description

関連出願

関連出願の相互参照
本出願は、あらゆる目的のためにその全体が参照により本明細書に組み込まれる、２０１９年６月１７日に出願された、「ＬＵＢＲＩＣＡＴＩＯＮＳＹＳＴＥＭＦＯＲＡＣＯＭＰＲＥＳＳＯＲ」と題する米国仮出願第６２／８６２，５３６号からの優先権および利益を主張する。

本セクションは、以下に記載される本開示の様々な態様に関連し得る、当該技術の様々な態様を読者に紹介することを意図する。この考察は、本開示の様々な態様のより良い理解を容易にするために、読者に背景情報を提供するのに役立つと考えられる。したがって、これらの記載は、この観点から読むべきものであって、先行技術を承認するものとして読むべきものではないと、理解すべきである。

チラーシステム、すなわち蒸気圧縮システムは、チラーシステムの構成要素内の異なる温度および圧力への曝露に応答して、蒸気、液体、およびそれらの組み合わせの間で相を変化させる作動流体（例えば、冷媒）を利用する。チラーシステムは、作動流体を調整流体との熱交換関係に配置し得、調整流体をチラーシステムの調整機器および／または調整された環境に送達し得る。チラーシステムはまた、チラーシステムの特定の構成要素、例えば、圧縮機に潤滑剤（例えば、油）を誘導するための潤滑剤回路を含み得る。しかしながら、場合によっては、潤滑剤がそのような構成要素に誘導される速度が、容易に制御されない場合があり、このことが、チラーシステムの性能に影響を及ぼし得る。

本明細書に開示される特定の実施形態の要約が、以下に記載されている。これらの態様は、読者に、これらの特定の実施形態の簡潔な要約を提供するためにのみ提示されるものであり、これらの態様は、本開示の範囲を限定することを意図するものではないことを理解されたい。実際、本開示は、以下に記載されない可能性のある様々な態様を包含し得る。

一実施形態では、暖房、換気、空調、および／または冷凍（ＨＶＡＣ＆Ｒ）システムは、内部を通して冷媒を流すように構成された冷媒回路と、冷媒回路に沿って位置付けられている圧縮機に潤滑剤を誘導するように構成されたサンプと、冷媒回路からサンプに潤滑剤を誘導するように構成されたエジェクタと、冷媒回路に沿って位置付けられ、冷媒回路の少なくとも一部を通して誘導される冷媒の圧力を低減するように構成された膨張装置と、を含む。ＨＶＡＣ＆Ｒシステムは、第１のモードと、第２のモードとの間でＨＶＡＣ＆Ｒシステムの動作を調整するように構成されたコントローラをさらに含み、コントローラは、エジェクタが、第１のモードにおいて第１の目標流量で、潤滑剤を冷媒回路からサンプに誘導することを可能にするために、膨張装置に第１の位置に合わせるよう指示するように構成され、コントローラは、エジェクタが、第２のモードにおいて第２の目標流量で、潤滑剤を冷媒回路からサンプに誘導することを可能にするために、膨張装置に第２の位置に合わせるように指示するように構成されている。

別の実施形態では、暖房、換気、空調、および／または冷凍（ＨＶＡＣ＆Ｒ）システムは、冷媒回路と、潤滑剤回路と、潤滑剤回路に沿って位置付けられているサンプと、を含み、サンプは、潤滑剤を冷媒回路に誘導するように構成されている。ＨＶＡＣ＆Ｒシステムは、潤滑剤回路に沿って位置付けられているエジェクタをさらに含み、エジェクタは、潤滑剤を冷媒回路からサンプに誘導するように構成され、エジェクタは、ＨＶＡＣ＆Ｒシステムの第１の動作、エジェクタの入口を介して、冷媒回路に沿って位置付けられている凝縮器から第１の流体流を受容するように構成され、エジェクタは、ＨＶＡＣ＆Ｒシステムの第２の動作モードで、モードにおいてエジェクタの入口を介して、冷媒回路に沿って位置付けられている圧縮機から第２の流体流を受容するように構成されている。

別の実施形態では、暖房、換気、空調、および／または冷凍（ＨＶＡＣ＆Ｒ）システムは、冷媒回路と、冷媒回路に沿って位置付けられている膨張装置と、潤滑剤を冷媒回路に誘導するように構成されたサンプと、冷媒回路から潤滑剤を引き出すように構成されたエジェクタと、を含む。膨張装置は、冷媒回路の少なくとも一部を通して誘導される冷媒の圧力を低減するように構成され、エジェクタは、ＨＶＡＣ＆Ｒシステムの第１の動作モードにおいて、冷媒回路に沿って位置付けられている凝縮器から第１の流体流を受容し、ＨＶＡＣ＆Ｒシステムの第２の動作モードにおいて、冷媒回路に沿って位置付けられている圧縮機から第２の流体流を受容するように構成されている。ＨＶＡＣ＆Ｒシステムは、第１の動作モードと、第２の動作モードとの間でＨＶＡＣ＆Ｒシステムを遷移させるように構成されたコントローラをさらに含み、コントローラは、第１の動作モードにおいて、膨張装置の位置を調整して、冷媒の圧力を第１の圧力レベルに調整し、第２の動作モードにおいて、冷媒の圧力を第２の圧力レベルに調整するように構成されており、第２の圧力レベルは、第１の圧力レベル未満である。

本開示の様々な態様は、以下の詳細な説明を読み、図面を参照することによってよりよく理解され得る。

本開示の一態様による、商業的環境における暖房、換気、空調、および／または冷凍（ＨＶＡＣ＆Ｒ）システムの一実施形態を利用し得る建物の斜視図である。本開示の一態様による、蒸気圧縮システムの一実施形態の斜視図である。本開示の一態様による、図２の蒸気圧縮システムの一実施形態の概略図である。本開示の一態様による、図２の蒸気圧縮システムの別の実施形態の概略図である。本開示の一態様による、潤滑剤をＨＶＡＣ＆Ｒシステムの圧縮機に誘導するように構成されたサンプを有するＨＶＡＣ＆Ｒシステムのための潤滑剤戻りシステムの一実施形態の概略図である。本開示の一態様による、潤滑剤戻り動作モードと、通常動作モードとの間で遷移するように、図５の潤滑剤戻りシステムを動作させるための方法の一実施形態のブロック図である。本開示の一態様による、潤滑剤をＨＶＡＣ＆Ｒシステムの圧縮機に誘導するためのサンプと、バルブアセンブリとを有するＨＶＡＣ＆Ｒシステムの潤滑剤戻りシステムの一実施形態の概略図である。本開示の一態様による、潤滑剤戻りシステムのエジェクタに蒸気を誘導するように構成されている、ＨＶＡＣ＆Ｒシステムの圧縮機の一実施形態の部分断面図である。本開示の一態様による、潤滑剤戻り動作モードと、通常動作モードとの間で遷移するように、図７の潤滑剤戻りシステムを動作させるための方法の一実施形態のブロック図である。

１つ以上の具体的な実施形態が、以下に記載される。これらの実施形態の簡潔な説明を提供するために、実際の実装例のすべての特徴が、本明細書に記載されているわけではない。任意のエンジニアリングまたは設計プロジェクトにおけるように、任意のそのような実際の実装例の開発では、実装例ごとに異なり得るシステム関連およびビジネス関連の制約への準拠など、開発者の特定の目標を達成するために、多くの実装例固有の決定がなされなければならないことを理解されたい。さらに、そのような開発努力は、複雑かつ時間がかかるものであり得るが、それにもかかわらず、本開示の恩恵を受ける当業者にとっては、設計、製作、および製造の決まりきった仕事であろうことを理解されたい。

本開示の様々な実施形態の要素を導入するとき、冠詞「ａ」、「ａｎ」、および「ｔｈｅ」は、要素のうちの１つ以上が存在することを意味することが意図される。「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」、および「有する（ｈａｖｉｎｇ）」という用語は、包括的であることが意図され、列挙された要素以外の追加の要素が存在し得ることを意味する。さらに、本開示の「一実施形態（ｏｎｅｅｍｂｏｄｉｍｅｎｔ）」または「一実施形態（ａｎｅｍｂｏｄｉｍｅｎｔ）」への言及は、列挙された特徴を同様に内蔵する追加の実施形態の存在を排除するものとして解釈されることを意図するものではないことを理解されたい。

本開示の実施形態は、冷媒回路と、潤滑剤を冷媒回路の構成要素（例えば、圧縮機）に誘導するように構成された潤滑剤回路と、を有するＨＶＡＣ＆Ｒシステムに関する。例えば、冷媒回路は、冷媒回路を通して誘導される冷媒を調整するように動作する様々な構成要素を含み得、冷媒回路は、調整流体を加熱および／または冷却するために、冷媒を調整流体との熱交換関係に置くことができる。潤滑剤回路は、冷媒を調整する冷媒回路の効率および／または構造長寿命などの性能を改善するために、構成要素の移動を改善することによって、および／または構成要素の移動特徴間の摩擦を低減することによってなどで、構成要素の動作を容易にする、および／または改善するように、潤滑剤を冷媒回路の構成要素に誘導し得る。

いくつかの実施形態では、潤滑剤回路は、ＨＶＡＣ＆Ｒシステムの冷媒回路に沿って位置付けられている構成要素に潤滑剤を誘導するように構成されたサンプを含む。潤滑剤回路は、冷媒回路から潤滑剤の流れを引き出して潤滑剤をサンプに戻し、それにより、サンプが、潤滑剤を別の構成要素に再供給し、冷媒回路の動作をさらに容易にするように構成されたエジェクタも含み得る。不幸にも、いくつかの状況では、潤滑剤は、冷媒回路の様々な構成要素内に蓄積して、いくつかの動作条件下では、十分な流量の潤滑剤が、サンプに戻るように誘導されない場合がある。したがって、サンプが、所望の速度で冷媒回路の構成要素に供給するのに十分な量の潤滑剤を含まず、それにより、ＨＶＡＣ＆Ｒシステムの性能に影響を与える場合がある。

したがって、潤滑剤がサンプに戻る速度を増加させることによって、ＨＶＡＣ＆Ｒシステムの性能を向上させ得ることが認識される。したがって、本開示の実施形態は、ＨＶＡＣ＆Ｒシステムの様々な構成要素の動作を調整して、冷媒回路から、例えば、潤滑剤の蓄積が望ましくない冷媒回路のセクションからサンプに潤滑剤が流れる速度を増加させることに関する。そうすると、サンプは、潤滑剤の流れが望ましい冷媒回路の別のセクションに、潤滑剤を容易に供給することができる。特定の実施形態では、ＨＶＡＣ＆Ｒシステムは、異なる速度で潤滑剤を冷媒回路からサンプに誘導するために、ＨＶＡＣ＆Ｒシステムの動作パラメータを示すフィードバックに基づいて、第１の動作モード（例えば、通常動作モード）での動作と、第２の動作モード（例えば、潤滑剤戻りモード）との間で遷移するように構成され得る。一例として、コントローラは、サンプ内の潤滑剤の量（例えば、流体体積、レベル）が閾値量未満であることを示すフィードバックを受信すると、潤滑剤戻りモードで動作するようにＨＶＡＣ＆Ｒシステムに指示し得る。潤滑剤戻りモードでは、ＨＶＡＣ＆Ｒシステムの圧縮機の速度、ディフューザリングの位置、および／または膨張装置の位置が、潤滑剤が冷媒回路からサンプに誘導される速度を増加させるように調整され得る。本開示は主にチラーシステムを参照して説明されるが、本明細書に記載される技術は、直接膨張システム、ヒートポンプなどの任意の適切なＨＶＡＣ＆Ｒシステムを用いて実装され得る。

ここで図面に目を向けると、図１は、典型的な商業的環境のための建物１２内の暖房、換気、および空調（ＨＶＡＣ＆Ｒ）システム１０の環境の一実施形態の斜視図である。ＨＶＡＣ＆Ｒシステム１０は、建物１２を冷却するために使用され得る、冷却された液体を供給する蒸気圧縮システム１４を含み得る。ＨＶＡＣ＆Ｒシステム１０はまた、建物１２を暖房するために暖かい液体を供給するためのボイラ１６と、建物１２を通して空気を循環させる空気分配システムと、を含み得る。空気分配システムはまた、空気戻りダクト１８、空気供給ダクト２０、および／または空気ハンドラ２２を含み得る。いくつかの実施形態では、空気ハンドラ２２は、導管２４によってボイラ１６および蒸気圧縮システム１４に接続されている熱交換器を含み得る。空気ハンドラ２２内の熱交換器は、ＨＶＡＣ＆Ｒシステム１０の動作モードに応じて、ボイラ１６からの加熱された液体、または蒸気圧縮システム１４からの冷却された液体のいずれかを受容し得る。ＨＶＡＣ＆Ｒシステム１０は、建物１２の各フロアに別個の空気ハンドラを有して示されているが、他の実施形態では、ＨＶＡＣ＆Ｒシステム１０は、フロア間で共有され得る空気ハンドラ２２および／または他の構成要素を含み得る。

図２および３は、ＨＶＡＣ＆Ｒシステム１０内で使用され得る蒸気圧縮システム１４の実施形態である。蒸気圧縮システム１４は、圧縮機３２から始まる回路を通して冷媒を循環させ得る。この回路はまた、凝縮器３４と、膨張弁（複数可）または膨張装置（複数可）３６と、液体チラーまたは蒸発器３８と、を含み得る。蒸気圧縮システム１４は、アナログ－デジタル（Ａ／Ｄ）変換器４２、マイクロプロセッサ４４、不揮発性メモリ４６、および／またはインターフェースボード４８を有する制御パネル４０（例えば、コントローラ）をさらに含み得る。

蒸気圧縮システム１４内で冷媒として使用され得る流体のいくつかの例が、ハイドロフルオロカーボン（ＨＦＣ）系冷媒、例えば、Ｒ－４１０Ａ、Ｒ－４０７、Ｒ－１３４ａ、ハイドロフルオロオレフィン（ＨＦＯ）、アンモニア（ＮＨ３）のような「天然」冷媒、Ｒ－７１７、二酸化炭素（ＣＯ２）、Ｒ－７４４、または炭化水素系冷媒、水蒸気、低い地球温暖化係数（ＧＷＰ）を有する冷媒、または任意の他の好適な冷媒である。いくつかの実施形態では、蒸気圧縮システム１４は、Ｒ－１３４ａなどの中圧冷媒と比較して、低圧冷媒とも呼ばれる１大気圧で摂氏約１９度（華氏６６度以下）の標準沸点を有する冷媒を効率的に利用するように構成され得る。本明細書で使用される場合、「標準沸点」は、１大気圧で測定される沸点温度を指し得る。

いくつかの実施形態では、蒸気圧縮システム１４は、可変速度駆動（ＶＳＤ）５２、モータ５０、圧縮機３２、凝縮器３４、膨張弁または膨張装置３６、および／または蒸発器３８のうちの１つ以上を使用し得る。モータ５０は、圧縮機３２を駆動し得、可変速駆動（ＶＳＤ）５２によって電力を供給され得る。ＶＳＤ５２は、交流（ＡＣ）電源からの特定の固定線間電圧および固定線間周波数を有するＡＣ電力を受電し、可変電圧および周波数を有する電力をモータ５０に提供する。他の実施形態では、モータ５０は、ＡＣ電源または直流（ＤＣ）電源から直接電力供給され得る。モータ５０は、ＶＳＤによって、またはＡＣもしくはＤＣ電源から直接電力供給され得る任意のタイプの電気モータ、例えば、スイッチトリラクタンスモータ、誘導モータ、電子整流永久磁石モータ、または別の適切なモータを含み得る。

圧縮機３２は、冷媒蒸気を圧縮し、蒸気を吐出通路を通して凝縮器３４に送達する。いくつかの実施形態では、圧縮機３２は、遠心式圧縮機であり得る。圧縮機３２によって凝縮器３４に送達される冷媒蒸気は、凝縮器３４内の冷却流体（例えば、水または空気）に熱を伝達し得る。冷媒蒸気は、冷却流体との熱伝達の結果として、凝縮器３４内の冷媒液に凝縮し得る。凝縮器３４からの冷媒液は、膨張装置３６を通して蒸発器３８に流れ得る。図３の例示的な実施形態では、凝縮器３４は、水冷式であり、冷却流体を凝縮器に供給する冷却塔５６に接続された管束５４を含む。

蒸発器３８に送達された冷媒液は、凝縮器３４内で使用されるのと同じ冷却流体であってもよく、またはそうでなくてもよい別の冷却流体から熱を吸収し得る。蒸発器３８内の冷媒液は、冷媒液から冷媒蒸気への相変化を受け得る。図３の例示的な実施形態に示されるように、蒸発器３８は、冷却負荷６２に接続された供給ライン６０Ｓおよび戻りライン６０Ｒを有する管束５８を含み得る。蒸発器３８の冷却流体（例えば、水、エチレングリコール、塩化カルシウムブライン、塩化ナトリウムブライン、または任意の他の好適な流体）は、戻りライン６０Ｒを介して蒸発器３８に入り、供給ライン６０Ｓを介して蒸発器３８を出る。蒸発器３８は、冷媒との熱伝達を介して、管束５８内の冷却流体の温度を低下させ得る。蒸発器３８内の管束５８は、複数のチューブおよび／または複数の管束を含み得る。いずれにしても、冷媒蒸気は、蒸発器３８を出て、吸込みラインによって圧縮機３２に戻り、サイクルを完了する。

図４は、凝縮器３４と、膨張装置３６との間に組み込まれた中間回路６４を有する蒸気圧縮システム１４の概略図である。中間回路６４は、凝縮器３４に直接流体接続された入口ライン６８を有し得る。他の実施形態では、入口ライン６８は、凝縮器３４に間接的に流体連結され得る。図４の例示的な実施形態に示されるように、入口ライン６８は、中間容器７０の上流に位置付けられている第１の膨張装置６６を含む。いくつかの実施形態では、中間容器７０は、フラッシュタンク（例えば、フラッシュインタークーラ）であり得る。他の実施形態では、中間容器７０は、熱交換器または「サーフェスエコノマイザ」として構成され得る。図４の例示的な実施形態では、中間容器７０は、フラッシュタンクとして使用され、第１の膨張装置６６は、凝縮器３４から受容された冷媒液の圧力を下げる（例えば、膨張させる）ように構成される。膨張プロセスの間、液体の一部が気化し得、したがって、中間容器７０を使用して、第１の膨張装置６６から受容された液体から蒸気を分離することができる。さらに、中間容器７０は、中間容器７０に入るときに冷媒液が経験する圧力低下のために（例えば、中間容器７０に入るときに経験する体積の急激な増加のために）、冷媒液のさらなる膨張を提供し得る。中間容器７０内の蒸気は、圧縮機３２の吸込みライン７４を通して、圧縮機３２によって引き出され得る。他の実施形態では、中間容器内の蒸気は、（例えば、吸込みステージではなく）圧縮機３２の中間ステージに引き込まれ得る。中間容器７０に集まる液体は、膨張装置６６および／または中間容器７０内での膨張のために、凝縮器３４を出る冷媒液よりも低いエンタルピーであり得る。次いで、中間容器７０からの液体が、ライン７２内を、第２の膨張装置３６を通して蒸発器３８に流れ得る。

ＨＶＡＣ＆Ｒシステムは、潤滑剤をＨＶＡＣ＆Ｒシステムの冷媒回路の特定の構成要素に誘導するように構成された潤滑剤回路を含み得る。潤滑剤は、例えば、構成要素の移動特徴間の摩擦を低減することによって、構成要素の性能を向上させ得る。潤滑剤回路は、潤滑剤を冷媒回路から受容し、潤滑剤を冷媒回路に供給するように構成されたサンプを含み得る。潤滑剤回路はまた、冷媒回路から潤滑剤を引き出し、冷媒回路に沿った位置と、サンプの内部との間の圧力差を確立することによって、サンプ内に冷媒を誘導するように構成されたエジェクタを含み得る。場合によっては、サンプ内の潤滑剤の量は、閾値量を下回って低下し得る。例えば、エジェクタによって確立された圧力差が、（例えば、潤滑剤がサンプから出るように誘導される流量に対する）目標流量で潤滑剤をサンプに戻すのに十分ではない場合がある。そのため、ＨＶＡＣ＆Ｒシステムは、エジェクタによって生成される圧力差を増加させ、したがって、サンプに戻る潤滑剤の流量を増加させるように、ＨＶＡＣ＆Ｒシステムの特定の構成要素の動作が調整される、潤滑剤戻りモードで動作するように構成され得る。

図５は、潤滑剤（例えば、油）をＨＶＡＣ＆Ｒシステム１００の構成要素に受容し、ＨＶＡＣ＆Ｒシステム１００の構成要素から供給するように構成されたサンプ１０２を含む潤滑剤回路１０１を有するＨＶＡＣ＆Ｒシステム１００の一実施形態の概略図である。例えば、ＨＶＡＣ＆Ｒシステム１００は、中を通って冷媒または他の作動流体（例えば、水）が誘導される冷媒回路１０４を含み得る。冷媒回路１０４は、冷媒を加圧し、加圧冷媒を冷媒回路１０４の凝縮器１０８に誘導するように構成された圧縮機１０６を含み得、凝縮器１０８は、加圧冷媒を冷却するように構成されている。冷却された冷媒は、冷媒の圧力を低下させ、それにより冷媒をさらに冷却し得るように構成された、膨張装置３６などの膨張装置１１０に誘導され得る。次いで、膨張装置１１０が、冷媒を調整流体との熱交換関係に置き、調整流体から熱エネルギー（例えば、熱）を吸収するように構成された蒸発器１１２に、冷媒を誘導する。次いで、冷媒が、蒸発器１１２から圧縮機１０６に向かって引き戻される。図示された圧縮機１０６は、サンプ１０２に流体連結され、サンプ１０２から潤滑剤を受容するように構成されている。一例として、サンプ１０２のポンプ１１１は、潤滑剤をサンプ１０２から潤滑剤供給ライン１１３を通して圧縮機１０６に強制または誘導し得、潤滑剤は、圧縮機１０６の構成要素（例えば、ベアリング、歯車）を潤滑して、圧縮機１０６が、構造長寿命、耐用年数、および／または冷媒を十分かつ効率的に加圧する特定の性能を維持することを可能にし得る。

場合によっては、潤滑剤は、圧縮機１０６内の冷媒と混合し、冷媒回路１０４を通して、例えば、凝縮器１０８へ、および／または蒸発器１１２へ誘導される。潤滑剤をサンプ１０２に戻すために、潤滑剤回路１０１は、エジェクタ１１６を含む。例えば、潤滑剤回路１０１は、凝縮器１０８をエジェクタ１１６の第１の入力または入口１２０に流体連結する凝縮器ライン１１８を含み得る。潤滑剤回路１０１はまた、蒸発器１１２をエジェクタ１１６の第２の入力または入口１２４に流体連結する蒸発器ライン１２２を含み得る。潤滑剤回路１０１は、エジェクタ１１６の出口１２８をサンプ１０２に連結する戻りライン１２６をさらに含み得る。いくつかの実施形態では、凝縮器１０８と、エジェクタ１１６の内部との間の圧力差が、凝縮器１０８内で凝縮されていない潤滑剤蒸気および／または冷媒蒸気などの高圧蒸気またはガスを、凝縮器１０８から凝縮器ライン１１８を通してエジェクタ１１６の第１の入力１２０に流れさせ得る。

高圧蒸気のエジェクタ１１６内への移動はまた、冷媒液および／または潤滑剤液体などの液体を蒸発器１１２からエジェクタ１１６の第２の入力１２４内に引き込む吸引圧力を蒸発器ライン１２２内に生じさせ得る。例えば、凝縮器１０８からの高圧蒸気は、エジェクタ１１６内で膨張し、低圧（例えば、真空）を生成し得、この低圧が、蒸発器１１２内から液体を追い出し、または引き出して、蒸発器ライン１２２を介して第２の入力１２４に向かって流す。凝縮器１０８からの高圧蒸気および蒸発器１１２からの液体が、エジェクタ１１６内で組み合い、および／または混合し、エジェクタ１１６の出口１２８を通って、戻りライン１２６を介してサンプ１０２内に流れ得る。特定の実施形態では、潤滑剤回路１０１は、冷媒から潤滑剤を分離するように構成されたセパレータ（例えば、フラッシュ容器）をさらに含み得る。例えば、セパレータは、潤滑剤と、冷媒との混合物の圧力を急速に低下させる容器を含み得る。したがって、セパレータは、冷媒蒸気を圧縮機１０６に、および／または冷媒回路１０４に沿った別の適切な位置に誘導し得、セパレータは、潤滑剤をサンプ１０２内に誘導し得る。したがって、サンプ１０２は、冷媒ではなく、主に潤滑剤を含有し得る。

一般に、圧縮機１０６を介して冷媒の加圧を増加させることは、凝縮器１０８内の冷媒の圧力を増加させ、それによって、冷媒および／または潤滑剤が、凝縮器１０８からエジェクタ１１６に向かって誘導される流量を増加させ得る。増加した流量は、蒸発器１１２と、エジェクタ１１６との間の圧力差を増加させ、冷媒および／または潤滑剤が蒸発器１１２からエジェクタ１１６内に引き込まれる速度を増加させ得る。したがって、圧縮機１０６から吐出される冷媒の圧力を増加させることは、冷凍回路１０４からエジェクタ１１６へ、および／またはサンプ１０２へ誘導される潤滑剤の流量を増加させ得る。したがって、増加した量の潤滑剤が、サンプ１０２内に蓄積されて、ＨＶＡＣ＆Ｒシステム１００の構成要素の十分な潤滑を可能にし、ＨＶＡＣ＆Ｒシステム１００の性能を改善し得る。

いくつかの動作条件下では、潤滑剤は、圧縮機１０６の十分な潤滑を可能にする速度でサンプ１０２に戻されない場合がある。例えば、凝縮器１０８と、蒸発器１１２との間の低い圧力差が、冷媒回路１０４からエジェクタ１１６内への潤滑剤（および／または冷媒と潤滑剤との混合物）の低流量を引き起こし得、その結果、サンプ１０２内の潤滑剤の液位が低下する。したがって、サンプ１０２（例えば、ポンプ１１１）が、十分な量（例えば、質量流量）の潤滑剤を圧縮機１０６に供給することができない場合がある。サンプ１０２内の潤滑剤の液位を増加させるために、ＨＶＡＣ＆Ｒシステム１００は、通常動作モード（例えば、ＨＶＡＣ＆Ｒシステム１００の負荷需要を効果的に満たすための動作モード）から潤滑剤戻り動作モード（例えば、サンプ１０２への潤滑剤流を効果的に増加させるための動作モード）に遷移し得る。

いくつかの実施形態では、潤滑剤戻り動作モードでのＨＶＡＣ＆Ｒシステム１００の動作は、蒸発器１１２内の潤滑剤液体の濃度を増加させ得る。言い換えると、潤滑剤戻り動作モードは、ＨＶＡＣ＆Ｒシステム１００の動作を調整して、調整流体と、冷媒との間の熱伝達を可能にして、ＨＶＡＣ＆Ｒシステム１００の通常動作モードにおけるものと比較して、蒸発器１１２内でより多くの量の冷媒（例えば、冷媒と潤滑剤との混合物）を気化させ得る。例えば、潤滑剤戻り動作モード中の蒸発器１１２内の冷媒の蒸発温度は、より多くの量の冷媒が、実質的に同じ量の熱伝達で、潤滑剤液体の蒸発を実質的に増加させることなく蒸発することを可能にするように、通常動作モード中の蒸発器１１２内の蒸発温度よりも実質的に低くあり得る。このようにして、より少ない冷媒液が、潤滑剤戻り動作モード中に蒸発器１１２内に蓄積し、それによって、蒸発器１１２内の潤滑剤液体の濃度を増加させる。したがって、潤滑剤戻り動作モード中に潤滑剤および／または冷媒混合物が蒸発器１１２からエジェクタ１１６に誘導される流量が、通常動作モード中の流量と実質的に同じである場合、蒸発器１１２内の潤滑剤の濃度の増加が、増加した量（増加した体積流量）の潤滑剤が、潤滑剤戻り動作モード中にサンプ１０２に戻ることを可能にし得る。

この目的のために、蒸発器１１２内の圧力を低下させ、したがって、冷媒の蒸発温度も低下させるように、膨張装置１１０の位置が、調整され得る。一例として、膨張装置１１０の位置は、潤滑剤戻り動作モードでの冷媒の蒸発温度が、通常動作モードでの冷媒の蒸発温度よりも摂氏１度～摂氏５度低くなるように調整され得る。特定の実施形態では、膨張装置１１０の位置は、膨張装置１１０に通信可能に結合されたコントローラ１３０を介してなどで、自動的に（例えば、電子的に）調整され得る。コントローラ１３０は、メモリ１３２と、プロセッサ１３４と、を含み得る。メモリ１３２は、ＨＶＡＣ＆Ｒシステム１００の制御のための命令を含む大容量記憶装置、フラッシュメモリデバイス、リムーバブルメモリ、または任意の他の非一時的コンピュータ可読媒体であり得る。メモリ１３２はまた、揮発性メモリ、例えば、ランダムにアクセス可能なメモリ（ＲＡＭ）、および／または不揮発性メモリ、例えば、ハードディスクメモリ、フラッシュメモリ、および／または他の適切なメモリフォーマットを含み得る。プロセッサ１３４は、膨張装置１１０の位置を調整する命令など、メモリ１３２に記憶された命令を実行し得る。

場合によっては、ＨＶＡＣ＆Ｒシステム１００は、例えば、調整流体により効率的に望ましい量の冷却を提供するために、通常動作モードにおいて、潤滑剤戻り動作モードよりも効率的かつ／または望ましく動作し得ることに留意されたい。一例として、ＨＶＡＣ＆Ｒシステム１００は、冷媒回路１０４の構成要素が、適切な量または流量の潤滑剤を受容するときに、通常動作モードでより効率的に動作し得る。しかしながら、他の状況では、ＨＶＡＣ＆Ｒシステム１００は、潤滑剤戻り動作モードにおいて、通常動作モードよりも効率的かつ／または望ましく動作し得る。例えば、ＨＶＡＣ＆Ｒシステム１００は、冷媒回路１０４の構成要素が、別の状況で、十分な量の潤滑剤を受容していない場合、潤滑剤戻り動作モードでより効率的に動作し得る。したがって、コントローラ１３０は、ＨＶＡＣ＆Ｒシステム１００が効率的に動作することを可能にするために、動作パラメータに基づいて、特定の動作モードでＨＶＡＣ＆Ｒシステム１００を動作させ得る。

例えば、動作パラメータは、サンプ１０２の液位インジケータ１３６によって検出される、サンプ１０２内の液体（例えば、潤滑剤液体）の量を含み得る。コントローラ１３０は、液位インジケータ１３６に通信可能に結合され得、液位インジケータ１３６によって示されるサンプ１０２内の液体の量に基づいて、ＨＶＡＣ＆Ｒシステム１００の動作を（例えば、通常動作モードと、潤滑剤戻り動作モードとの間で）調整するように構成され得る。一例として、液位インジケータ１３６が、サンプ１０２内の液体の量が閾値レベル未満であることを示すフィードバックを提供する場合、コントローラ１３０は、１つ以上の構成要素ＨＶＡＣ＆Ｒシステム１００（例えば、膨張装置１１０および／または圧縮機１０６）を調整して、潤滑剤戻り動作モードでの動作を開始するための信号を送信し得る。追加または代替の実施形態では、コントローラ１３０は、冷媒回路１０４内の冷媒の温度および／または圧力、冷媒回路１０４内（例えば、蒸発器１１２内）の潤滑剤の濃度、凝縮器１０８内の冷媒の圧力、圧縮機１０６の動作に関連付けられた動作パラメータ、時間間隔、別の適切な動作パラメータ、またはそれらの任意の組み合わせなどの別の動作パラメータを示すフィードバックに基づいて、ＨＶＡＣ＆Ｒシステム１００の１つ以上の構成要素の動作を調整するための信号を送信し得る。さらなる実施形態では、コントローラ１３０は、潤滑剤戻り動作モードでＨＶＡＣ＆Ｒシステム１００を動作させるようコントローラ１３０に指示するユーザーフィードバック（例えば、ユーザー入力）を受信し得る。すなわち、ＨＶＡＣ＆Ｒシステム１００のオペレータは、サンプ１０２内の潤滑剤の目標レベルを入力し得、コントローラ１３０は、オペレータによって入力された目標レベルに基づいて、潤滑剤戻り動作モードを開始するために、ＨＶＡＣ＆Ｒシステム１００の１つ以上の構成要素を調整するための信号を送信し得る。

図６は、潤滑剤戻り動作モードでＨＶＡＣ＆Ｒシステム１００を動作させるために利用され得る方法またはプロセス１６０の一実施形態のブロック図である。図６は、方法１６０の一実施形態を示すが、同様の方法またはプロセスが、（例えば、冷媒回路１０４の）異なる配置または構成を有するＨＶＡＣ＆Ｒシステム１００の他の実施形態において、追加的または代替的に実行され得る。さらに、さらなる工程が、方法１６０に加えて実行され得、および／または示された方法１６０の特定の工程が、修正、除去、および／または図６に示されるものとは異なる順序で実行され得る。いくつかの実施形態では、方法１６０は、コントローラ１３０などの１つ以上のコントローラによって実行され得る。

ブロック１６２で、コントローラ１３０は、潤滑剤戻り動作モードでのＨＶＡＣ＆Ｒシステム１００の動作を示すフィードバックを受信する。フィードバックは、サンプ１０２内の潤滑剤のレベルが閾値レベル未満であることを示し得、フィードバックは、液位インジケータ１３６からコントローラ１３０によって受信され得る。フィードバックは、追加的または代替的に、別の動作パラメータを示し得、例えば、ＨＶＡＣ＆Ｒシステム１００の別の適切なセンサーによって送信され得る。フィードバックはさらに、ＨＶＡＣ＆Ｒシステム１００が潤滑剤戻り動作モードに移行する（例えば、通常動作モードでの現在の動作をオーバーライドする）ように、ＨＶＡＣ＆Ｒシステム１００のオペレータによって送信され、サンプ１０２内の潤滑剤の目標レベルを示すユーザー入力を含み得る。

ＨＶＡＣ＆Ｒシステム１００が潤滑剤戻り動作モードで動作すべきであると判定することに応答して、コントローラ１３０は、ブロック１６４に示されるように、膨張装置１１０の位置を調整して、蒸発器１１２内の冷媒の蒸発温度を低下させるための信号を送信し得る。例えば、コントローラ１３０は、膨張装置１１０の位置を調整して、蒸発器１１２に誘導される冷媒の圧力を、通常動作モード中の圧力よりも低い圧力に低減するための信号を送信し得る。しかしながら、潤滑剤戻り動作モードで蒸発器１１２を出る調整流体の温度は、通常動作モードでの温度と比較して、実質的に同じままであり得る。一例として、冷媒と熱交換した後に蒸発器１１２を出る調整流体の目標蒸発器出口温度は、潤滑剤戻り動作モードでは、通常動作モードでのものと実質的に同じままであり得る。例えば、潤滑剤戻り動作モードでの冷媒の蒸発温度は、摂氏４度、摂氏３度、摂氏２度、または別の適切な温度に低減され得る。さらに、調整流体の蒸発器出口温度は、通常動作モードでの状態流体の蒸発器出口温度に対して、摂氏６度、摂氏７度、摂氏８度、または別の適切な温度のままであり得る。このようにして、潤滑剤戻り動作モードの間、冷媒の蒸発温度と、調整流体の蒸発器出口温度との間の温度差（例えば、小さな温度差）が、増大し得る。そのような温度差を増大させることによって、増加した量の冷媒が、蒸発器１１２内で気化されて、より高い濃度の潤滑剤液体を蒸発器１１２内に蓄積し得る。結果として、エジェクタ１１６に引き込まれる液体の流れは、より多くの量の潤滑剤を含有し、それにより、サンプ１０２内の潤滑剤のレベルを増加させる。いくつかの実施形態では、潤滑剤戻り動作モードは、サンプ１０２への潤滑剤の第１の目標流量を含み、コントローラ１３０は、第１の目標流量に基づいて、膨張装置１１０に第１の位置に合わせるように指示するように構成される。

ブロック１６６で、コントローラ１３０は、通常動作モードでのＨＶＡＣ＆Ｒシステム１００の動作を示すフィードバックを受信する。例えば、フィードバックは、液位インジケータ１３６から受信され得、サンプ１０２内の潤滑剤のレベルが閾値レベル以上であることを示し得る。フィードバックは、追加的または代替的に、別の動作パラメータを示し得、および／またはＨＶＡＣ＆Ｒシステム１００のオペレータによって送信される（例えば、潤滑剤戻り動作モードでの現在の動作をオーバーライドするための）ユーザー入力を含み得る。

潤滑剤戻り動作モードから通常動作モードに遷移するために、コントローラ１３０は、ブロック１６８に示されるように、膨張装置１１０の位置を調整して、蒸発器１１２に誘導される冷媒の圧力を増加させ、それにより、蒸発器１１２内の冷媒の蒸発温度を高めるための信号を送信し得る。すなわち、コントローラ１３０は、膨張装置１１０を調整して、蒸発器１１２内の圧力を増加させるための信号を送信し得る。特定の実装例では、通常動作モードは、サンプ１０２内への潤滑剤の第１の目標流量未満である、サンプ１０２内への潤滑剤の第２の目標流量を含み得る。コントローラ１３０は、蒸発器１１２内の圧力を増加させることによって、サンプ１０２内への潤滑剤の第２の目標流量を達成するために、膨張装置１１０に第２の位置に合わせるように指示するように構成され得る。場合によっては、蒸発器１１２内の圧力を増加させることは、サンプ１０２に誘導される潤滑剤液体の量を減少させ得るが、ＨＶＡＣ＆Ｒシステム１００は、潤滑剤戻り動作モードでの動作中よりも効率的に、調整流体を冷却し得る。

図７は、潤滑剤を圧縮機１０６に誘導するように構成されたサンプ１０２を含む潤滑剤回路１０１を有するＨＶＡＣ＆Ｒシステム１００の一実施形態の概略図である。図７のＨＶＡＣ＆Ｒシステム１００の例示的な実施形態はまた、サンプ１０２内の潤滑剤の量を増加させるために、潤滑剤戻り動作モードで動作するように構成され得る。例えば、ＨＶＡＣ＆Ｒシステム１００は、エジェクタ１１６の第１の入力１２０に入る流体の圧力を増加させて、潤滑剤戻り動作モードを開始するように構成され得る。図７に示されるように、潤滑剤回路１０１は、高圧蒸気またはガスを圧縮機１０６からエジェクタ１１６の第１の入力１２０に誘導するように構成された圧縮機ライン２００をさらに含む。いくつかの実施形態では、圧縮機ライン２００を介してエジェクタ１１６に誘導される高圧蒸気またはガスは、凝縮器ライン１１８を介して（例えば、凝縮器１０８から）エジェクタ１１６に誘導される高圧蒸気またはガスよりも高い圧力を有し得る。より高い圧力を有する流体をエジェクタ１１６を通して誘導することは、蒸発器１１２から流体を引き出す吸引力を増加させ得る（例えば、第１の入力１２０に誘導される流体の圧力を増加させることは、エジェクタ１１６内の圧力を減少させ、流体を第２の入力１２４を介してエジェクタ１１６内に増大した流量で流入させるように、流体を引き出す）。したがって、第１の入力１２０に誘導される流体の圧力を増加させることは、エジェクタ１１６内およびサンプ１０２内に誘導される潤滑剤の流量を増加させ得る。

潤滑剤戻り動作モードでＨＶＡＣ＆Ｒシステム１００を動作させるために、コントローラ１３０は、凝縮器ライン１１８を通して第１の入力１２０への流体流（例えば、第１の流体流）を遮断し、および／または圧縮機ライン２００を通して第１の入力１２０への流体流（例えば、第２の流体流）を可能にし得る。いくつかの実施形態では、第１のバルブ２０２は、凝縮器ライン１１８に沿って位置付けられ得、第２のバルブ２０４は、圧縮機高圧ライン２００に沿って位置付けられ得る。通常動作モードでは、コントローラ１３０は、第１のバルブ２０２を開いて、高圧蒸気が凝縮器１０８からエジェクタ１１６に流れることを可能にし得、第２のバルブ２０４を閉じて、高圧蒸気が圧縮機１０６からエジェクタ１１６に流れることを遮断し得る。潤滑剤戻り動作モードでは、コントローラ１３０は、第２のバルブ２０４を開いて、高圧蒸気が圧縮機１０６からエジェクタ１１６に流れることを可能にし得、第１のバルブ２０２を閉じて、高圧蒸気が凝縮器１０８からエジェクタ１１６に流れることを遮断し得る。追加または代替の潤滑剤戻り動作モードでは、コントローラ１３０は、そうする代わりに、一定量の高圧蒸気が、圧縮機ライン２００および凝縮器ライン１１８の両方を同時に流れることを可能にするための信号を送信し得る。

特定の実施形態では、第１のバルブ２０２および／または第２のバルブ２０４は各々、流体流を可能にするための全開位置と、それぞれのライン１１８、２００を通る流体流を遮断するための全閉位置との間で遷移するように構成されたオンオフバルブを含み得る。したがって、第１のバルブ２０２および／または第２のバルブ２０４は、高圧蒸気が特定の速度で流れることを可能にするために、全開位置と、全閉位置との間の中間位置に遷移するようには構成され得ない。他の実施形態では、第１のバルブ２０２および／または第２のバルブ２０４は各々、それぞれのライン１１８、２００を通してエジェクタ１１６に流れる高圧蒸気の流量を制御するために、全開位置と、全閉位置との間の位置に遷移するように構成され得る。第１のバルブ２０２および／または第２のバルブ２０４は各々、コントローラ１３０から電気信号（例えば、電圧信号）を受信することに基づいて、特定の位置に作動するように構成されたソレノイドバルブを含み得る。したがって、コントローラ１３０は、ＨＶＡＣ＆Ｒシステム１００の動作を通常動作モードと、潤滑剤戻り動作モードとの間で遷移させるための信号を第１のバルブ２０２および／または第２のバルブ２０４に送信するように構成され得る。例えば、第１のバルブ２０２および／または第２のバルブ２０４は各々、コントローラ１３０からそれぞれの信号を受信すると、閉位置に遷移するように構成され得る。

したがって、コントローラ１３０は、潤滑剤戻り動作モードでＨＶＡＣ＆Ｒシステム１００を動作させるために、第１のバルブ２０２を閉じて、高圧蒸気が凝縮器ライン１１８を介してエジェクタ１１６の第１の入力１２０に流れることを遮断するための電気信号を第１のバルブ２０２に送信し得る。コントローラ１３０はまた、潤滑剤戻り動作モードにおいて電気信号が第２のバルブ２０４に送信されるのを中断または中止して、第２のバルブ２０４を開位置に位置付け、高圧蒸気が、圧縮機ライン２００を介してエジェクタ１１６の第１の入力１２０に流れることを可能にし得る。さらに、コントローラ１３０は、ＨＶＡＣ＆Ｒシステム１００を通常動作モードで動作させるために、別の電気信号を第２のバルブ２０４に送信して、第２のバルブ２０４を閉じて、高圧蒸気が、圧縮機ライン２００を介して第１の入力１２０に流れるのを遮断し得る。コントローラ１３０はまた、通常動作モードにおいて電気信号が第１のバルブ２０２に送信されることを中断または中止して、第１のバルブ２０２を開位置に位置付け、高圧蒸気が、凝縮器ライン１１８を介して第１の入力１２０に流れることを可能し得る。

追加的または代替的に、コントローラ１３０は、圧縮機１０６に通信可能に結合され得、圧縮機１０６の様々な構成要素を調整して、圧縮機ライン２００を介してエジェクタ１１６に誘導される高圧蒸気の圧力を制御するように構成され得る。例えば、図８は、流体（例えば、冷媒と潤滑剤との混合物）を加圧して、エジェクタ１１６に誘導され得る高圧蒸気を形成するように構成された、ＨＶＡＣ＆Ｒシステム１００の圧縮機１０６の一実施形態の部分断面である。この例示的な実施形態では、圧縮機１０６は、ジャーナルベアリング２３４内に配設された、またはさもなければジャーナルベアリング２３４によって包囲されたシャフト２３２に連結されたインペラ２３０を含む。シャフト２３２は、回転して、インペラ２３０の回転を駆動するように構成され得る。インペラ２３０の回転は、蒸気（例えば、冷媒および／または潤滑剤の蒸気混合物）を圧縮機１０６の入口２２６内に、および流れ方向２４０に沿って圧縮機１０６の拡散通路２３８に向かって引き込む。次いで、蒸気は、蒸気の運動エネルギーが圧力エネルギーに変換され、それにより、蒸気の圧力を増加させる拡散通路２３８を通って流れ得る。

圧縮機１０６は、拡散通路２３８の幾何学形状（例えば、断面積）を調整するように構成されたディフューザリング２４２をさらに含み得る。一例として、ディフューザリング２４２は、第１の方向２４４に移動して拡散通路２３８の断面積を減少させるように構成され得、第２の方向２４６に移動して拡散通路２３８の断面積を増加させるように構成され得る。拡散通路２３８の断面積を減少させることは、流体の流れ方向２４０に関してディフューザリング２４２の上流の圧縮機１０６の領域２４８内の圧力を増加させ、それにより、拡散通路２３８を通して流れる流体の圧力を増加させる。

圧縮機ライン２００は、領域２４８に近接して拡散通路２３８に流体連結され得、拡散通路２３８を通して流れる流体（例えば、高圧冷媒および／または潤滑剤）の少なくとも一部が、（例えば、第２のバルブ２０４が開位置にあるとき）圧縮機ライン２００を通して流れることを可能にする。すなわち、流体が拡散通路２３８を通して流れるとき、流体の第１の部分は、拡散通路２３８を通してディフューザリング２４２を越えて流れ得、流体の第２の部分は、圧縮機ライン２００を通してエジェクタ１１６に向かって流れ得る。ディフューザリング２４２が、第１の方向２４４に移動して、拡散通路２３８の幾何学的形状を低減すると、流体の圧力が、領域２４８内で増加し得る。その結果、圧縮機ライン２００を通して第１の入力１２０に誘導される流体は、増加した流量で蒸発器１１２から第２の入力１２４に流れるように潤滑剤を追い出すか、または引き込む、増加した圧力を有し得る。したがって、ディフューザリング２４２を第１の方向２４４に移動させることは、サンプ１０２内に誘導される潤滑剤の流量を増加させ得る。したがって、コントローラ１３０は、潤滑剤戻り動作モードでＨＶＡＣ＆Ｒシステム１００を動作させるために、ディフューザリング２４２の位置を第１の方向２４４に調整して、拡散通路２３８の断面積を減少させ、エジェクタ１１６に誘導される流体の圧力を増加させるための信号を送信するように構成され得る。

追加または代替の実施形態では、コントローラ１３０は、潤滑剤戻り動作モードにおいてインペラ２３０の回転速度を調整するための信号を送信し得る。例えば、コントローラ１３０は、流体が、より高い速度で拡散通路２３８に流入して、領域２４８内の流体の流量および／または流体の圧力を増加させ得るように、インペラ２３０の回転速度を増加させるための信号を送信し得る。領域２４８の増加した圧力はまた、エジェクタ１１６の第１の入力１２０に誘導される流体の圧力を増加させ、より多くの量の潤滑剤が、蒸発器１１２からエジェクタ１１６を介して引き出されることを可能にし得る。

いくつかの実装例では、コントローラ１３０は、領域２４８内の圧力を目標圧力レベルまで増加させるように構成され得る。この目的のために、コントローラ１３０は、領域２４８内の現在の圧力レベルを決定するように構成されたセンサー２５０に通信可能に結合され得る。したがって、コントローラ１３０は、センサー２５０から現在の圧力レベルを示すセンサーデータを受信し、現在の圧力レベルを目標圧力レベルと比較し、それに応じてディフューザリング２４２の位置および／またはインペラ２３０の回転速度を調整して、目標圧力レベルを達成するための信号を送信し得る。

図９は、潤滑剤戻り動作モードで図７のＨＶＡＣ＆Ｒシステム１００を動作させるための方法またはプロセス２６０の一実施形態のブロック図である。方法２６０は、異なる配置および／または構成を有するＨＶＡＣ＆Ｒシステムが、潤滑剤戻り動作モードで動作することを可能にするように修正され得る。さらに、方法２６０の工程は、方法１６０、２６０に関して説明される任意の工程が、サンプ１０２内の潤滑剤の量を増加させるために使用され得るように、方法１６０の工程と組み合わされ得る。

ブロック２６２で、コントローラ１３０は、潤滑剤戻り動作モードでのＨＶＡＣ＆Ｒシステム１００の動作を示すフィードバックを受信する。フィードバックは、サンプ１０２内の液位（例えば、液位インジケータ１３６から受信される）、冷媒回路１０４内の冷媒の温度および／または圧力、冷媒回路１０４内の潤滑剤の濃度、凝縮器１０８内の圧力、圧縮機１０６の動作に関連付けられた動作パラメータ、時間間隔、別の適切な動作パラメータ、またはそれらの任意の組み合わせなどの動作パラメータを含み得る。フィードバックはまた、ＨＶＡＣ＆Ｒシステム１００の現在の動作をオーバーライドするためのユーザー入力（例えば、ＨＶＡＣ＆Ｒシステム１００のユーザーインターフェースを介して受信される）を含み得る。

ブロック２６４で、コントローラ１３０は、潤滑剤戻り動作モードでＨＶＡＣ＆Ｒシステム１００を動作させるために、フィードバックの受信に応答して、潤滑剤回路１０１の第１のバルブ２０２および／または第２のバルブ２０４の位置を調整するための信号を送信する。特定の実施形態では、コントローラ１３０は、圧縮機ライン２００を通る流体流を可能にするために、第２のバルブ２０４に開くよう指示し得、凝縮器ライン１１８を通る流体流を遮断するために、第１のバルブ２０２に閉じるよう指示し得る。他の実施形態では、コントローラ１３０は、圧縮機ライン２００を通る流体流に加えて、一部の流体流が、凝縮器ライン１１８を通ることを可能にし得る。

ブロック２６６で、コントローラ１３０はまた、圧縮機１０６内の拡散通路２３８の領域２４８の圧力を増加させるための信号を送信し得る。上述のように、コントローラ１３０は、ディフューザリング２４２を第１の方向２４４に移動させて、拡散通路２３８の断面積を減少させるための信号を送信することによって、領域２４８の圧力を増加させ得、および／またはインペラ２３０の回転速度を増加させるための信号を送信し得る。特定の実施形態では、コントローラ１３０は、第１の方向２４４に目標位置まで移動するよう、ディフューザリング２４２に指示し得、および／または領域２４８内の冷媒の目標圧力を達成するために、目標速度で回転するよう、インペラ２３０に指示し得る。

ブロック２６８で、コントローラ１３０は、通常動作モードでのＨＶＡＣ＆Ｒシステム１００の動作を示すフィードバックを受信する。すなわち、コントローラ１３０は、通常動作モードでＨＶＡＣ＆Ｒシステム１００を動作させるための動作パラメータ（例えば、サンプ１０２内の潤滑剤のレベル）および／またはユーザー入力を示すフィードバックを受信し得る。潤滑剤戻り動作モードから通常動作モードに遷移するために、コントローラ１３０は、ブロック２７０に示されるように、第１のバルブ２０２および第２のバルブ２０４の位置を調整するための信号を送信し得る。例えば、コントローラ１３０は、第２のバルブ２０４を閉位置に調整して、圧縮機ライン２００を通る流体流を遮断するための、および／または第１のバルブ２０２を開位置に調整して、凝縮器ライン１１８を通る流体流を可能にするための信号を送信し得る。その結果、エジェクタ１１６の第１の入力１２０は、凝縮器１０８から高圧流体を受容し得る。

追加的または代替的に、ブロック２７２に示されるように、コントローラ１３０は、領域２４８の圧力を減少させるための信号を送信し得る。一例として、コントローラ１３０は、拡散通路２３８の断面積を増加させるために、第２の方向２４６に移動するようにディフューザリング２４２を調整するための、および／または低減された回転速度で回転するよう、インペラ２３０に指示するための信号を送信し得る。通常動作モードにおけるディフューザリング２４２の位置、および／またはインペラ２３０の回転速度は、サンプ１０２内の潤滑剤の量などのフィードバックに基づき得る。領域２４８の圧力を減少させることは、潤滑剤が冷媒回路１０４からサンプ１０２に誘導される速度を低減し得るが、ＨＶＡＣ＆Ｒシステム１００が、例えば、より効率的に動作すること（例えば、調整流体を冷却すること）を可能にし得る。

本開示の実施形態は、潤滑剤をＨＶＡＣ＆Ｒシステムの構成要素に循環させるための潤滑剤回路を含むＨＶＡＣ＆Ｒシステムに関する。潤滑剤回路は、潤滑剤をＨＶＡＣ＆Ｒシステムの冷媒回路（例えば、圧縮機）に誘導するように構成されたサンプを含み得る。潤滑剤回路は、潤滑剤を含有する液体を冷媒回路から（例えば、蒸発器から）サンプに引き出すように構成されたエジェクタをさらに含み得る。例えば、（例えば、凝縮器からの）高圧蒸気が、エジェクタに誘導されて、液体を（例えば、蒸発器から）サンプに向かって引き出す吸引力（例えば、真空または減圧）を生成し得る。いくつかの実施形態では、エジェクタが、潤滑剤をサンプ内に十分に引き込まない場合があり、その結果、サンプ内の潤滑剤レベルが減少する。したがって、ＨＶＡＣ＆Ｒシステムは、動作モードを潤滑剤戻り動作モードに遷移させ得る。

潤滑剤戻り動作モードでは、冷媒の蒸発温度が低減される、および／または蒸発器内の圧力が低減するように、ＨＶＡＣ＆Ｒシステムの膨張装置の位置が、調整され得る。したがって、エジェクタによって引き出される潤滑剤の濃度が、増加し得、潤滑剤がサンプ内に誘導される流量が、増加し得る。追加または代替の実施形態では、潤滑剤戻り動作モードの間、エジェクタに入る高圧蒸気は、ＨＶＡＣ＆Ｒシステムの圧縮機の入口から誘導され得る。さらに、圧縮機の動作は、エジェクタに向かって誘導される流体の圧力を増加させるように調整され得、これにより、液体が、エジェクタによって引き出され、サンプ内に誘導される流量が、増加し得る。本明細書における技術的効果および技術的問題は、例であり、限定するものではない。本明細書に記載の実施形態は、他の技術的効果を有し得、他の技術的問題を解決し得ることに留意されたい。

本開示の特定の特徴および実施形態のみが例示および記載されているが、多くの修正および変更が、特許請求の範囲に記載された主題の新規の教示および利点から実質的に逸脱することなく、当業者には想到され得る（例えば、様々な要素のサイズ、寸法、構造、形状、および比率における変形、パラメータの値（例えば、温度、圧力など）、取り付け方法、材料の使用、色、配向など）。任意のプロセスまたは方法ステップの順番またはシーケンスは、代替実施形態に従って、変更または再順序付けされ得る。したがって、添付の特許請求の範囲は、本開示の真の趣旨に入るすべてのそのような修正および変更を包含することが意図されていることを理解すべきである。さらに、例示的な実施形態の簡潔な説明を提供するために、実際の実装例のすべての特徴が説明されていない場合がある（すなわち、本開示を実施するための熟考された現在の最良モードとは無関係のもの、または特許請求された開示を可能にすることとは無関係なもの）。任意のエンジニアリングまたは設計プロジェクトにおけるように、任意のそのような実際の実装例の開発では、多くの実装例固有の決定がなされ得ることを理解されたい。そのような開発努力は、複雑かつ時間がかかるものであり得るが、それにもかかわらず、過度の実験をすることなく、本開示の恩恵を受ける当業者にとっては、設計、製作、および製造の決まりきった仕事である。

Claims

暖房、換気、空調、および／または冷凍（ＨＶＡＣ＆Ｒ）システムであって、
内部を通して冷媒を流すように構成された冷媒回路と、
前記冷媒回路に沿って位置付けられている圧縮機に潤滑剤を誘導するように構成されたサンプと、
前記潤滑剤を前記冷媒回路から前記サンプに誘導するように構成されたエジェクタと、
前記冷媒回路に沿って位置付けられ、前記冷媒回路の少なくとも一部を通して誘導される前記冷媒の圧力を低減するように構成された膨張装置と、
第１のモードと、第２のモードとの間で前記ＨＶＡＣ＆Ｒシステムの動作を調整するように構成されたコントローラと、を備え、前記コントローラは、前記エジェクタが、前記第１のモードにおいて第１の目標流量で、前記潤滑剤を前記冷媒回路から前記サンプに誘導することを可能にするために、前記膨張装置に第１の位置に合わせるように指示するように構成され、前記コントローラは、前記エジェクタが、前記第２のモードにおいて第２の目標流量で、前記潤滑剤を前記冷媒回路から前記サンプに誘導することを可能にするために、前記膨張装置に第２の位置に合わせるように指示するように構成されている、ＨＶＡＣ＆Ｒシステム。
前記第２の目標流量が、前記第１の目標流量よりも大きい、請求項１に記載のＨＶＡＣ＆Ｒシステム。
前記冷媒回路に沿って位置付けられ、前記膨張装置から前記冷媒を受容するように構成された蒸発器を備え、前記蒸発器内の前記冷媒の蒸発温度が、前記第１のモードにおいて第１の蒸発温度であり、前記蒸発器内の前記冷媒の前記蒸発温度が、前記第２のモードにおいて第２の蒸発温度であり、前記第２の蒸発温度が、前記第１の蒸発温度未満である、請求項２に記載のＨＶＡＣ＆Ｒシステム。
前記エジェクタが、前記冷媒回路に沿って位置付けられている蒸発器から液体を引き出し、前記液体を前記サンプに誘導するように構成されている、請求項１に記載のＨＶＡＣ＆Ｒシステム。
前記エジェクタが、前記第１のモードにおいて、前記ＨＶＡＣ＆Ｒシステムの凝縮器から第１の流体流を受容し、前記第２のモードにおいて、前記ＨＶＡＣ＆Ｒシステムの前記圧縮機から第２の流体流を受容するように構成されている、請求項１に記載のＨＶＡＣ＆Ｒシステム。
前記コントローラが、前記ＨＶＡＣ＆Ｒシステムの動作パラメータを示すフィードバックに基づいて、前記第１のモードで動作することと、前記第２のモードで動作することとの間で前記ＨＶＡＣ＆Ｒシステムを遷移させるように構成されている、請求項１に記載のＨＶＡＣ＆Ｒシステム。
前記サンプが、前記サンプ内の液体の量を示すフィードバックを前記コントローラに提供するように構成された液位インジケータを備え、前記コントローラが、前記サンプ内の前記液体の量が閾値量未満であることを示すフィードバックに応答して、前記第２のモードで動作するように前記ＨＶＡＣ＆Ｒシステムを調整するように構成されている、請求項６に記載のＨＶＡＣ＆Ｒシステム。
暖房、換気、空調、および／または冷凍（ＨＶＡＣ＆Ｒ）システムであって、
冷媒回路と、
潤滑剤回路と、
前記潤滑剤回路に沿って位置付けられているサンプであって、潤滑剤を前記冷媒回路に誘導するように構成されている、サンプと、
前記潤滑剤回路に沿って位置付けられているエジェクタと、を備え、前記エジェクタが、前記潤滑剤を前記冷媒回路から前記サンプに誘導するように構成され、前記エジェクタが、前記ＨＶＡＣ＆Ｒシステムの第１の動作モードにおいて、前記エジェクタの入口を介して、前記冷媒回路に沿って位置付けられている凝縮器から第１の流体流を受容するように構成され、前記エジェクタが、前記ＨＶＡＣ＆Ｒシステムの第２の動作モードにおいて、前記エジェクタの前記入口を介して、前記冷媒回路に沿って位置付けられている圧縮機から第２の流体流を受容するように構成されている、ＨＶＡＣ＆Ｒシステム。
前記潤滑剤回路が、第１のバルブと、第２のバルブと、を備え、前記第１のバルブが、前記凝縮器から前記エジェクタの前記入口への前記第１の流体流の第１の流量を調整するように構成され、前記第２のバルブが、前記圧縮機から前記エジェクタの前記入口への前記第２の流体流の第２の流量を調整するように構成されている、請求項８に記載のＨＶＡＣ＆Ｒシステム。
前記第１のバルブおよび前記第２のバルブに通信可能に結合されたコントローラを備え、前記コントローラが、前記第１のバルブの第１の位置を開位置に調整して、前記第１の流体流が前記凝縮器から前記エジェクタの前記入口に流れることを可能にし、前記第２のバルブの第２の位置を閉位置に調整して、前記第２の流体流が、前記第１の動作モードにおいて、前記圧縮機から前記エジェクタの前記入口に流れることを遮断するように構成されている、請求項９に記載のＨＶＡＣ＆Ｒシステム。
前記コントローラが、前記第１のバルブの前記第１の位置を追加の閉位置に調整して、前記第１の流体流が前記凝縮器から前記エジェクタの前記入口に流れることを遮断し、前記第２のバルブの前記第２の位置を追加の開位置に調整して、前記第２の流体流が、前記第２の動作モードにおいて、前記圧縮機から前記エジェクタの前記入口に流れることを可能にするように構成されている、請求項１０に記載のＨＶＡＣ＆Ｒシステム。
前記ＨＶＡＣ＆Ｒシステムの動作パラメータを示すフィードバックに基づいて、前記ＨＶＡＣ＆Ｒシステムを前記第１の動作モードと、前記第２の動作モードとの間で遷移させるように構成されたコントローラを備える、請求項８に記載のＨＶＡＣ＆Ｒシステム。
前記圧縮機を備え、前記圧縮機が、前記圧縮機の拡散通路内に配設されたディフューザリングを備え、前記エジェクタが、前記拡散通路から前記第２の流体流を受容するように構成され、前記コントローラが、前記第２の動作モードにおいて前記ディフューザリングの位置を調整して、前記圧縮機の前記拡散通路の断面積を低減するように構成されている、請求項１２に記載のＨＶＡＣ＆Ｒシステム。
前記圧縮機を備え、前記圧縮機が、インペラを備え、前記コントローラが、前記第１の動作モードにおいて前記インペラを第１の回転速度で回転させ、前記第２の動作モードにおいて前記インペラを第２の回転速度で回転させるように構成され、前記第２の回転速度が、前記第１の回転速度よりも大きい、請求項１２に記載のＨＶＡＣ＆Ｒシステム。
暖房、換気、空調、および／または冷凍（ＨＶＡＣ＆Ｒ）システムであって、
冷媒回路と、
前記冷媒回路に沿って位置付けられている膨張装置であって、前記膨張装置が、前記冷媒回路の少なくとも一部を通して誘導される冷媒の圧力を低減するように構成されている、膨張装置と、
潤滑剤を前記冷媒回路に誘導するように構成されたサンプと、
前記冷媒回路から前記潤滑剤を引き出すように構成されたエジェクタであって、前記エジェクタが、前記ＨＶＡＣ＆Ｒシステムの第１の動作モードにおいて、前記冷媒回路に沿って位置付けられている凝縮器から第１の流体流を受容し、前記ＨＶＡＣ＆Ｒシステムの第２の動作モードにおいて、前記冷媒回路に沿って位置付けられている圧縮機から第２の流体流を受容するように構成されている、エジェクタと、
前記第１の動作モードと、前記第２の動作モードとの間で前記ＨＶＡＣ＆Ｒシステムを遷移させるように構成されたコントローラと、を備え、前記コントローラが、前記第１の動作モードにおいて、前記膨張装置の位置を調整して、前記冷媒の前記圧力を第１の圧力レベルに調整し、前記第２の動作モードにおいて、前記冷媒の前記圧力を第２の圧力レベルに調整するように構成され、前記第２の圧力レベルが、前記第１の圧力レベル未満である、ＨＶＡＣ＆Ｒシステム。
前記サンプが、前記潤滑剤を前記圧縮機に誘導するように構成されたポンプを備える、請求項１５に記載のＨＶＡＣ＆Ｒシステム。
前記エジェクタが、前記冷媒回路に沿って位置付けられている蒸発器から潤滑剤を引き出し、前記潤滑剤を前記サンプに誘導するように構成されている、請求項１５に記載のＨＶＡＣ＆Ｒシステム。
第１のバルブと、第２のバルブと、を備え、前記コントローラが、前記第１のバルブを、前記第１の流体流が前記凝縮器から前記エジェクタに流れることを可能にするように構成されている第１の開位置と、前記第１の流体流が前記凝縮器から前記エジェクタに流れることを遮断するように構成されている第１の閉位置との間で調整するように構成され、前記コントローラが、前記第２のバルブを、前記第２の流体流が前記圧縮機から前記エジェクタに流れることを可能にするように構成されている第２の開位置と、前記第２の流体流が前記圧縮機から前記エジェクタに流れることを遮断するように構成されている第２の閉位置との間で調整するように構成されている、請求項１５に記載のＨＶＡＣ＆Ｒシステム。
前記コントローラが、前記第１の動作モードにおいて、前記第１のバルブを前記第１の開位置に向かって調整し、前記第２のバルブを前記第２の閉位置に向かって調整するように構成され、前記コントローラが、前記第２の動作モードにおいて、前記第１のバルブを前記第１の閉位置に向かって調整し、前記第２のバルブを前記第２の開位置に向かって調整するように構成されている、請求項１８に記載のＨＶＡＣ＆Ｒシステム。
前記コントローラが、前記サンプ内の液位、前記冷媒回路内の前記冷媒の温度および／または圧力、冷凍回路内の前記潤滑剤の濃度、前記凝縮器内の圧力、ユーザー入力、前記圧縮機の動作に関連付けられた動作パラメータ、時間間隔、またはそれらの任意の組み合わせを示すフィードバックに基づいて、前記ＨＶＡＣ＆Ｒシステムの動作を前記第１の動作モードと、前記第２の動作モードとの間で遷移させるように構成されている、請求項１５に記載のＨＶＡＣ＆Ｒシステム。