JP3261460B2 - マルチ冷凍機 - Google Patents

マルチ冷凍機

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JP3261460B2
JP3261460B2 JP14630893A JP14630893A JP3261460B2 JP 3261460 B2 JP3261460 B2 JP 3261460B2 JP 14630893 A JP14630893 A JP 14630893A JP 14630893 A JP14630893 A JP 14630893A JP 3261460 B2 JP3261460 B2 JP 3261460B2
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昭治 菊地
勝彦 瀧
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • 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
    • F25B2400/07Details of compressors or related parts
    • F25B2400/075Details of compressors or related parts with parallel compressors

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  • Applications Or Details Of Rotary Compressors (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、負荷に応じて圧縮機の
運転台数を変化させて容量制御を行ない得るようにした
マルチ冷凍機に係り、特に各圧縮機の冷凍機油の油面を
安定させて運転を行なうことができるマルチ冷凍機に関
するものである。
【0002】
【従来の技術】ツイン式スクロール圧縮機を複数台組込
んだ例としては、特開平4−279780号があるが、
これには油面の制御に関する記載はない。
【0003】また、シングル圧縮を複数台組込んだ場合
の油面制御方式としては、実開昭58−123280
号、特開昭57−131885号、特開昭57−131
886号、特開昭57−131883号、特開昭57−
131884号、特開昭58−210380号、実開昭
58−1783号、実開昭57−157778号などが
ある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】前記のうち、シングル
圧縮機を複数台組込んだ例として記載したものは、油面
制御としての目的は本発明と同じであるが、各圧縮機間
の均油管、吸入配管の形状、吐出側の油分離器からの各
圧縮器への油の戻し方などに関するものである。しか
し、これらは、ある運転モードにおいてはその目的が達
せられても、運転モードが多くあるマルチ冷凍機におい
ては不確実なものとなる。すなわち、1本の吸入配管か
ら各圧縮機へ分岐されるマルチ冷凍機においては、圧縮
機から冷媒と共に吐出される油は必らず同量だけ圧縮機
へ戻ることは殆んど期待出来ず、必要以上に油が戻って
くる圧縮機もあり、逆に、徐々に油が減少していく圧縮
機も発生してくる。この油が減少しすぎると摺動部への
給油不足となり、圧縮機の故障の原因となる。
【0005】このため、従来は、補器の使用や配管形状
の工夫などの外、負荷を無視した運転制御、例えば50
%運転で十分な場合でも100%運転を行なうなどの方
法がとられている。
【0006】本発明は、前記の如き不確実性を改善し、
マルチ冷凍機の何れの運転モードにおいても、各圧縮機
の油面をほぼ安定した状態に保つことができるマルチ冷
凍機を提供せんとするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記の如き目
的を達成せんがため、1個のチャンバー内に各々の吸入
側を備えた2台のスクロール圧縮機を組込んだツイン式
のスクロール圧縮機2台と、ガス入口部1ヶ所、出口部
2ヶ所を有するアキュムレータ2台とを搭載し、負荷に
応じてその圧縮機の運転台数を変化させて容量制御を行
なうマルチ冷凍機において、各アキュムレータの出口と
各圧縮機の吸入側とを接続する4本の吸入配管のうち、
2本をクロスさせてそのアキュムレータの出口を別のツ
イン式スクロール圧縮機の吸入側へ接続したことを特徴
とする。
【0008】
【作用】本発明は、前記の如く、各アキュムレータの出
口と各圧縮機の吸入側とを接続する4本の吸入配管のう
ち、2本をクロスさせてそのアキュムレータの出口を別
のツイン式スクロール圧縮機の吸入側へ接続したので、
入口部1ヶ所、出口2ヶ所を有するアキュムレータにお
いて、入口部に対し対称的に出口部を有するアキュムレ
ータ内では比較的均等に油が分岐されることを利用し、
各種の運転モードで安定した油面を保つことができる。
【0009】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図1に基づいて説
明する。図1に示すように、本発明の冷凍装置は、a側
圧縮機1a、b側圧縮機1b、凝縮器2、受液器3、液
電磁弁4、膨脹弁5、冷却器6、a側アキュムレータ7
a、b側アキュムレータ7bにより冷凍サイクルが構成
されている。またa側及びb側の圧縮器は2対の圧縮機
構部1aa,1abおよび1ba,1bbが独立して内
蔵されている。さらに、a側及びb側アキュムレータに
は、入口配管を中心として対称に2ヶの出口配管7a
a、7abおよび7ba,7bbが設けられている。
【0010】ここで冷凍サイクルは閉サイクルであるた
め、次の式が成り立つ。
【0011】 Voad+Vobd=Voas+Vobs=Voaas+Voabs+Voabs+Vobbs ……(1) ここで、Voad,Vobdはa側又はb側圧縮機より
吐出される油の量。
【0012】Voas,Vobsは吸入配管分岐部8よ
りa側又はb側アキュムレータへ分岐される油の量。
【0013】Voaas,Voabs,Vobas,V
obbsはa側又はb側アキュムレータより各圧縮機と
接続されている配管へ分岐される油の量。
【0014】次に、同容量の圧縮機を組合せた場合の各
圧縮機の運転状態別に油の分岐を述べると下記のとおり
である。
【0015】1.圧縮機1aaのみ運転の場合(25%
運転) この場合は、必ず運転中の圧縮機側へしか油が戻ってこ
ないので、安定した油面となる。
【0016】Voad=Voaas 2.圧縮機1aaと1abのみ運転中の場合(50%運
転) この時は、Voad=Voaas+Vobasが成り立
ち、たとえVoaasとVobasの量が異なっても、
1aaと1abは同じチャンバー内であり、油も共有し
ていることから、圧縮機1aとして見れば吐出される量
と戻る量は同じで安定した油面となる。
【0017】3.圧縮機1aa,1abと1baのみ運
転の場合(75%運転) この場合、吐出される油量としては、ほぼ以下の式の関
係となる。
【0018】Voad≒2×Vobd 戻り側も Voas≒2×Vobsとなれば問題は無い
が、そのようにならないことが多い。よって、仮にVo
as≒Vobsとして考える。
【0019】ここで、従来技術のような配管接続方法で
ある7abの配管が1abの圧縮機へ、7baの配管が
1baの圧縮機へ接続されている場合を考えると、a側
の圧縮機を見れば吐出される油の量はVoadに対し、
戻ってくる油の量は(Voad+Vobd)/2=(V
oad+1/2Voad)/2=3/4Voadとな
り、1/4×Voadだけ少なくなり、油面が減少し続
ける運転となり、一方b側の圧縮機を見れば、吐出され
る油の量はVobdに対し、戻ってくる油の量は(Vo
ad+Vobd)/2=(2×Vobd+Vobd/2
=3/2Vobdとなり、1/2Voabだけ多くな
り、油面が上昇し続ける運転となる。
【0020】ここで本発明の実施例の配管方式について
説明すると、図1に示すように、各アキュムレータの出
口と各圧縮機の吸入側とを接続する4本の吸入配管のう
ち、2本をクロスさせてそのアキュムレータの出口を別
のツイン式スクロール圧縮機の吸入側へ接続する。すな
わち、図示実施例においては、アキュムレータ7aの出
口配管7abとアキュムレータ7bの出口配管7baと
をクロスさせ、そのアキュムレータ7aの出口配管7a
bをツイン式スクロール圧縮機1bの圧縮機1baの吸
入側へ接続し、アキュムレータ7bの出口配管7baを
ツイン式スクロール圧縮機1aの圧縮機1abの吸入側
に接続する。アキュムレータ内での油はミスト状とな
り、構造上からも冷媒量の分岐とほぼ同じ比で油も分岐
される。よってVoaas=Voabs=1/2Voa
sとなる。
【0021】上記本発明によれば、前述のようにa側の
圧縮機を見れば、吐出される量はVoadで同じである
が、戻ってくる量はVobs+1/2Voasとなり、
1/2(Voad+1/2Voad)+1/2{1/2
(Voad+1/2Voad)}=9/8Voadとな
る。
【0022】よって、1/8Voadだけ多くなり、油
面が上昇し続けるが、従来技術の半分となる。一方、b
側圧縮機は反対に1/4Voabだけ少なくなるが、こ
れも従来技術の半分となる。
【0023】ここで実際の運転においては、この油面の
上昇又は減少は限り無く続くものではなく、あるレベル
で安定するものがあり、支障を来すものではなく、従来
技術よりも油面の変化勾配を少なくすることができる効
果がある。
【0024】4.全圧縮機が運転中の場合(100%運
転) 本ケースも前述で仮定したVoas≒Vobsであれば
問題はないが、Voas>Vobs又はVoas<Vo
bsを仮定して計算すると、やはり従来技術よりも戻り
と吐出量のアンバランスは半分になることが判る。
【0025】
【発明の効果】以上述べたように、本発明のマルチ冷凍
機によれば、配管の接続方法を変更するだけで、特別な
油面制御手段を用いることなく如何なる運転モードにお
いても安定した油面での運転が可能となる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す冷凍サイクル系統図で
ある。
【符号の説明】
1aa,1ab…a側圧縮機、1ba,1bb…b側圧
縮機、2…凝縮器、3…受液器、4…液電磁弁 5…膨
脹弁、6…冷却器、7a,7b…アキュムレータ、Vo
ad,Vobd…a側又はb側圧縮機より吐出される油
の量、Voas,Vobs…吸入配管の分岐部において
a側又はb側のアキュムレータへ分岐される油の量、V
oaas,Voabs,Vobas,Vobbs…a側
又はb側のアキュムレータ内において各出口配管へ分岐
される油の量。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平4−279780(JP,A) 特開 平3−279753(JP,A) 実開 昭56−163770(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F25B 1/00 F25B 1/04

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 1個のチヤンバー内に各々の吸入側を備
    えた2台のスクロール圧縮機を組込んだツイン式のスク
    ロール圧縮機2台と、ガス入口部1ヶ所、出口部2ヶ所
    を有するアキュムレータ2台とを搭載し、負荷に応じて
    その圧縮機の運転台数を変化させて容量制御を行なうマ
    ルチ冷凍機において、各アキュムレータの出口と各圧縮
    機の吸入側とを接続する4本の吸入配管のうち、2本を
    クロスさせてそのアキュムレータの出口を別のツイン式
    スクロール圧縮機の吸入側へ接続したことを特徴とする
    マルチ冷凍機。
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