JP3229648B2 - 冷凍装置 - Google Patents

冷凍装置

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JP3229648B2 JP11800192A JP11800192A JP3229648B2 JP 3229648 B2 JP3229648 B2 JP 3229648B2 JP 11800192 A JP11800192 A JP 11800192A JP 11800192 A JP11800192 A JP 11800192A JP 3229648 B2 JP3229648 B2 JP 3229648B2
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    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2400/00General features or devices for refrigeration machines, plants or systems, combined heating and refrigeration systems or heat-pump systems, i.e. not limited to a particular subgroup of F25B
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    • F25B2400/075Details of compressors or related parts with parallel compressors
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    • F25B2400/0751Details of compressors or related parts with parallel compressors the compressors having different capacities

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、運転中の圧縮機内に潤
滑油の不足が生じた際の処理に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、能力可変型の圧縮機と能力一定
の圧縮機とを並列につなぎ、且つ両圧縮機を均油管でつ
ないだ冷凍装置は知られている(特開平2−12605
3号公報参照)。
【0003】また一方で、例えば上記構成の圧縮機を内
包する室外ユニットを複数台備え、これら室外ユニット
を室内ユニットから延びるユニット間配管に並列につな
ぐと共に、各室外ユニットの圧縮機どうしをバランス管
でつないだ、いわゆるマルチ型の冷凍装置は知られてい
る。
【0004】この種の従来の冷凍装置は、同一冷媒の流
れる同一系統内に、複数台の圧縮機を備えている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
構成の冷凍装置では、冷媒の流れる同一系統内に複数台
の圧縮機を備えるので、運転中にいずれかの圧縮機内に
潤滑油の不足が生じる可能性がある。
【0006】そこで、本発明の目的は、上述した従来の
技術が有する問題点を解消し、潤滑油の不足が生じた際
に、運転中にその不足を解消することのできる冷凍装置
を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、複数台の室外ユニットを備え、少なくと
も一つの室外ユニットが、互いに均油管でつながれた
力可変型の圧縮機と能力一定の圧縮機とを備え、両圧縮
機の吐出管に油分離器を備えた冷凍装置において、前記
両圧縮機の運転中に能力可変型の圧縮機内の潤滑油の量
が所定値以下となった時に能力一定の圧縮機の運転を停
止すると共に、前記能力一定の圧縮機内の潤滑油の量が
所定値以下となった時に能力可変型の圧縮機の運転周波
数を低くするか又はその運転を停止する制御手段を備
え、この制御手段による処理の結果、潤滑油不足が解消
されない場合、前記油分離器内の潤滑油を前記圧縮機に
戻す構成としたことを特徴とするものである。
【0008】また、本発明は、請求項1記載のものにお
いて、前記各室外ユニットの圧縮機どうしをバランス管
で接続し、前記油分離器内の潤滑油を前記圧縮機に戻す
処理を行っても、なお潤滑油の不足が解消されない場
合、前記バランス管を通じて他の室外ユニットから潤滑
油を回収する構成としたことを特徴とする。
【0009】
【0010】
【作用】本発明によれば、運転中の圧縮機に潤滑油の不
足が生じた際の処理に関するものである。複数台の圧縮
機を均油管によりつないだものにおいて、一方の圧縮機
が停止すると、この停止した圧縮機内の圧力は、運転中
の圧縮機の低圧側よりも圧力が高くなるので、均油管を
通じて、停止した圧縮機から運転中の圧縮機に向けて油
が流れ込んで、両圧縮機内の油量は均一に保たれる。
の処理により潤滑油の不足が解消されない場合、油分離
器内の潤滑油が圧縮機に戻される。さらに潤滑油の不足
が解消されない場合、他の室外ユニットから潤滑油が回
収される。
【0011】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。
【0012】図1において、11 ,12 は室外ユニット
を示し、3は室内ユニットを示している。室外ユニット
1 は、アキュームレータ101 と、能力可変型の圧縮
機111 と、能力一定圧縮機171 と、油分離器121
と、四方弁131 と、室外熱交換器141 と、室外電動
式膨脹弁151 と、冷媒調節器161 とで構成されてい
る。能力可変型の圧縮機111 と能力一定圧縮機171
とは、均油管201 によりつながれ、また、各圧縮機に
はそれぞれ油面センサ181 ,191 がつながれてい
る。
【0013】室外ユニット12 については、室外ユニッ
ト11 と同じであるので、説明を省略する。また、室内
ユニット3は、室内熱交換器34と、室内電動式膨脹弁
35(以下「室内メカ弁35」という。)とで構成され
る。この室内ユニット3からは、ガス管5及び液管7か
らなるユニット間配管が延び出し、このユニット間配管
には、室外ユニット11 ,12 が並列に接続される。
【0014】油分離器121 は、圧縮機111 ,171
から吐出される冷媒中の潤滑油を分離するものであり、
ここで分離された潤滑油は戻し管211 ,221 を通じ
て圧縮機111 ,171 に戻される。戻し管211 には
開閉弁231 ,241 が設けられ、戻し管2211 には
開閉弁251 が設けられる。また、戻し管211 と圧縮
機171 の吸込管とは管路65でつながれる。
【0015】室外ユニット11 ,12 の戻し管211
212 どうしは、バランス管51によりつながれる。こ
のバランス管51は、補助管531 を通じて、四方弁1
1とチェッキ弁281 との間につながれ、この補助管
531 には、開閉弁551 が設けられる。
【0016】冷媒調節器161 は補助管571 を通じ
て、バランス管51につながれ、補助管571 には開閉
弁591 が設けられる。冷媒調節器161 の液管7には
開閉弁601 が設けられる。この開閉弁601 は一方向
性を有する電磁弁であり、図中で左から右への流れを止
めることはできない。
【0017】そして、この実施例によれば、室外ユニッ
ト11 ,12 には、油面センサ181 ,191 で検知さ
れた油量に応じて圧縮機111 ,171 を制御する個別
制御器611 ,612 が設けられ、この個別制御器61
1 ,612 は集中制御器63につながれている。
【0018】次に、作用を説明する。
【0019】四方弁131 ,132 が、図1に示すよう
に切替わると、冷媒は、同図中に矢印で示す方向に流れ
る。この場合には、室外ユニット11 ,12 はともに運
転され、室外電動式膨脹弁151 ,152 は略全開で、
室内メカ弁35は負荷に応じて開度調整される。室外熱
交換器141 ,142 は凝縮器として作用し、室内熱交
換器34は蒸発器として作用する。即ち、室内熱交換器
34からは冷風が送出され、冷房運転が行われる。
【0020】四方弁131 ,132 が、図1と反対に切
替わると、冷媒は、同図中で矢印と反対の方向に流れ
る。この場合には、室外ユニット11 ,12 はともに運
転され、電動式膨脹弁151 ,152 、及び室内メカ弁
35は負荷に応じて開度調整される。室外熱交換器14
1 ,142 は蒸発器として作用し、室内熱交換器34は
凝縮器として作用する。即ち、室内熱交換器34からは
温風が送出され、暖房運転が行われる。
【0021】ところで、冷房、暖房運転中において、圧
縮機111 ,112 ,171 ,172 内の潤滑油は冷媒
とともに同一系統内を流れる。この同一系統内には、均
油管201 ,202 によりつながれた複数台の圧縮機1
1 ,112 ,171 ,172 が設けられるので、運転
中に、いずれかの圧縮機111 ,112 ,171 ,17
2 に潤滑油が偏って蓄積されると、いずれかの圧縮機1
1 ,112 ,171,172 に潤滑油の不足の生じる
恐れがある。
【0022】斯る場合、本実施例によれば、圧縮機11
1 ,112 ,171 ,172 の潤滑油不足を解消するた
めの処理が実行される。この処理は、集中制御器63、
及び個別制御器611 ,612 を介して行われる。
【0023】以下に、処理フローを説明する。
【0024】図3において、油面センサ181 ,191
を用いて、運転中の圧縮機111 ,171 に潤滑油はあ
るかが判断され(S1)、それが無い場合には圧縮機1
1,171 が2台並列型(以下、ツインコンプとい
う)のものかが判断される(S2)。ツインコンプであ
れば、潤滑油の不足しているのは能力可変型圧縮機11
1 かが判断される(S3)。
【0025】S3での判断が能力可変型圧縮機111
あれば、残りの能力一定圧縮機171 が停止され(S
4)、S3での判断が能力可変型圧縮機111 で無けれ
ば、それは能力一定圧縮機171 であるから、残りの能
力可変型圧縮機111 に与えられる周波数が運転可能な
最低周波数、例えば、約30Hz程度にまで下げられる
(S5)。なお、この際には、運転周波数を30Hz以
下にまで下げて、能力可変型圧縮機111 を停止させて
もよい。
【0026】S4、又はS5の処理がなされると、能力
可変型圧縮機111 と能力一定圧縮機171 とは均油管
201 によりつながれているので、この均油管201
通じて、潤滑油の不足する圧縮機側に、残りの圧縮機内
の潤滑油が回収される。
【0027】即ち、均油管201 は、両圧縮機111
171 内の油量を均一に保つためのものであり、一方の
圧縮機が停止すると、この停止した圧縮機内の圧力は、
運転中の圧縮機の低圧側よりも圧力が高くなるので、運
転中の圧縮機に向けて油が流れ込んで、両圧縮機1
1 ,171 内の油量が均一に保たれる。
【0028】上記の処理を通じても、なお潤滑油が不足
すると判断されると(S6)、今度は自己(一方の室外
ユニット11 )の油分離器121 から潤滑油が回収され
る(S7)。この際には、制御器からの信号により、図
2における弁231 ,241,251 が解放されて、矢
印で示すように、まず油分離器121 から圧縮機1
1 ,171 の低圧側へ潤滑油が回収され、ついで、能
力一定圧縮機171 から能力可変型圧縮機111 へ潤滑
油が回収される。なお、能力一定圧縮機171 の潤滑油
が不足の場合には、上記の弁251 は閉じたまゝでよ
い。
【0029】室外ユニットが1台の場合には、ここまで
の処理が完了した後、なお潤滑油が不足する時、室外ユ
ニットの運転を停止する。
【0030】ただし、室外ユニットが複数台の場合に
は、S7の処理が完了しても、なお潤滑油が不足する
時、つぎのステップに移行する。
【0031】即ち、図4を参照して、潤滑油はあるかが
判断され(S8)、潤滑油が不足する時、他の室外ユニ
ット12 は運転しているかが判断される(S9)。そし
て、他が運転していれば、他の室外ユニット12 から潤
滑油が回収される(S10)。この際には、制御器から
の信号により、図1における弁231 ,241 が解放さ
れるとともに、弁252 が解放され、点線の矢印で示す
ように、バランス管51を通じて他の室外ユニット12
から潤滑油が回収される。
【0032】また、これでも運転中の圧縮機の潤滑油が
不足する場合(S11)、系全体に滞留する潤滑油の回
収が行われる(S12)。
【0033】これは冷房運転時にのみ行われる処理であ
る。図1を参照して、まず室内メカ弁35の開度が約1
/2程度に絞られる。すると、室内熱交換器34での蒸
発量が減り、ガス化する量が減るので、冷媒が液状態の
まま通過して、系全体に滞留する潤滑油がガス管5を通
じて押し流され、この潤滑油は冷媒と共に運転中の圧縮
機111 ,171 に戻される。
【0034】そして、これでも潤滑油が不足する場合に
は(S13)、潤滑油なしの警報が発せられると共に、
ただちに又は一定時間経過後に、圧縮機111 ,171
の運転が停止される(S14)。
【0035】なお、圧縮機111 ,171 に設けられる
油面センサ181 ,191 は、図5に示すように、2本
のチューブを介して接続され、各チューブには締め切り
弁411 ,431 が設けられる。そして、一方の締め切
り弁411 にはエアパージを可能とするため、三方弁が
用いられる。エアパージは油面センサが故障した時、油
面センサを交換する際に行われる。
【0036】センサ交換時にはまず各締め切り弁を閉じ
て、故障したセンサ181 ,191を取り外し、その
後、新品のセンサを接続する。そして、三方弁の大気解
放口を解放した後、他方の締め切り弁431 を徐々に解
放して、エアパージし、その大気解放口を閉じる。な
お、三方弁の代わりにいわゆるむしなどを用いてもよ
い。
【0037】これによれば、油面センサ181 ,191
の故障時に、圧縮機内の冷媒を全部抜かなくてもよく、
フロン22などの冷媒を大量に放出しなくてもよいの
で、環境上の問題を解消できる。
【0038】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、運転中に圧縮機に潤滑油不足が起っても、他
の圧縮機、油分離器、又は他の室外ユニットから潤滑油
を回収することができるので、その不都合を解消するこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による冷凍装置の一実施例を示す冷媒回
路図である。
【図2】油分離器からの油の回収を示す冷媒回路図であ
る。
【図3】制御器による処理を示すフローチャートであ
る。
【図4】同じく、制御器による処理を示すフローチャー
トである。
【図5】油面センサの取付け状態を示す図である。
【符号の説明】
1 ,12 室外ユニット 3 室内ユニット 101 ,102 アキュームレータ 111 ,112 能力可変型圧縮機 121 ,122 油分離器 171 ,172 能力一定圧縮機 181 ,191 油面センサ 201 ,202 均油管 611 ,612 個別制御器 63 集中制御器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 下谷 亮 大阪府守口市京阪本通2丁目18番地 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 斉藤 順一 大阪府守口市京阪本通2丁目18番地 三 洋電機株式会社内 (56)参考文献 特開 平2−126053(JP,A) 特開 平2−99786(JP,A) 特開 平3−54385(JP,A) 実開 昭59−94188(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F25B 1/00

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数台の室外ユニットを備え、少なくと
    も一つの室外ユニットが、互いに均油管でつながれた
    力可変型の圧縮機と能力一定の圧縮機とを備え、両圧縮
    機の吐出管に油分離器を備えた冷凍装置において、前記
    両圧縮機の運転中に能力可変型の圧縮機内の潤滑油の量
    が所定値以下となった時に能力一定の圧縮機の運転を停
    止すると共に、前記能力一定の圧縮機内の潤滑油の量が
    所定値以下となった時に能力可変型の圧縮機の運転周波
    数を低くするか又はその運転を停止する制御手段を備
    え、この制御手段による処理の結果、潤滑油不足が解消
    されない場合、前記油分離器内の潤滑油を前記圧縮機に
    戻す構成としたことを特徴とする冷凍装置。
  2. 【請求項2】 前記各室外ユニットの圧縮機どうしをバ
    ランス管で接続し、前記油分離器内の潤滑油を前記圧縮
    機に戻す処理を行っても、なお潤滑油の不足が解消され
    ない場合、前記バランス管を通じて他の室外ユニットか
    ら潤滑油を回収する構成としたことを特徴とする請求項
    1記載の冷凍装置。
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