JP3441914B2 - 空気調和装置 - Google Patents

空気調和装置

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松島  均
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  • Air Conditioning Control Device (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、空気調和装置に係
わり、特に圧縮機吐出配管に吐出配管と吸入配管をバイ
パスさせるための回路を有する、及び室外ユニットを複
数台接続した空気調和装置において圧縮機の信頼性を確
保するのに好適である。
【0002】
【従来の技術】圧縮機は、始動時の負荷を軽減するため
に吐出側と吸入側の圧力差を少なくする必要があり、こ
の為に従来より圧縮機を一定時間停止させる制御を行っ
たり、吐出配管と吸入配管をバイパスさせるための回路
を取り付け、高圧ガスを低圧側に逃がすことにより短時
間に圧力差を低減する構造が知られている。
【0003】しかし、室外ユニットを複数台接続し共用
ガス管・液管を有する大容量のマルチ型空気調和装置に
おいては、1台の室外ユニットが停止した場合、ガス配
管および液配管が共用されているため停止室外ユニット
において圧縮機の前後の差圧が低下しない。そのため、
負荷の大きな状態で再起動させなければならない等の問
題があるとともに室外ユニット間の圧縮機の油保有量の
ばらつきにより油面が低下し給油不足となった圧縮機に
おいて部材の磨耗による信頼性の低下が問題となる。
【0004】これを解決するために、例えば各室外ユニ
ットの潤滑油の戻し管どうしを配管でつなぎ、この配管
を通じて油量の多い方から油を流して油量を調整する方
法が例えば特開平4−184048号公報記載にように
知られている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は、モー
タが圧縮機の吸入側に設けられている低圧チャンバ方式
に対するものであり油保有量のある油分離器から油保有
量の不足している圧縮機への給油を前提としている。そ
のため、モータが圧縮機の吐出側に設けられている高圧
チャンバ方式の場合、圧縮機内圧力が油分離器、給油管
圧力よりも高圧となるため油の戻りループが形成され
ず、いわゆる内部給油を行うことができない問題があ
る。
【0006】本発明の目的は、圧縮機を停止させた後、
圧縮機の前後差圧を短時間で低下させると共に、それぞ
れの圧縮機の給油量を適正値に保つことにより、圧縮機
の信頼性を高めた空気調和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、室内ユニットと複数台の室外ユニットを
有し、前記室外ユニットに設けられた圧縮機の吐出側と
吸い込み側との間を開閉弁を有するバイパス配管で接続
した空気調和装置において、前記圧縮機の吐出側に接続
された油分離器と、前記油分離器の下流側に設けられた
逆止弁と、前記油分離器と前記逆止弁との間に接続され
た前記バイパス配管と、前記室外ユニット間を接続する
均油配管と、前記均油配管に設けられた開閉可能な油制
御弁と、を備え、一方の前記室外ユニットのみが運転し
ている時に、運転している前記室外ユニットの圧縮機を
停止させると共に、前記開閉弁及び前記油制御弁を開
き、他方の室外ユニットの圧縮機を起動するものであ
る。
【0008】これにより、圧縮機を停止する場合、油分
離器は逆止弁より下流側の圧力の影響を受けず、圧縮機
はバイパス配管によって低圧側に高圧ガスが逃がされる
こととなり短時間で圧縮機の前後差圧が低減される。よ
って、圧縮機の再起動が短時間で可能となる。
【0009】また、逆止弁により他の室外ユニットが1
台でも運転している場合でもこの運転ユニットによる高
圧部が遮断され、油分離器内の油量が不足し油面が低下
している室外ユニットを停止させた場合においても、こ
の停止室外ユニットの油分離器内を短時間で低圧にする
ことができる。
【0010】また、本発明は上記のものにおいて、均油
配管は一方の油分離器と他方の圧縮機を接続したことが
望ましい。
【0011】
【0012】ある室外ユニットを停止させる場合、圧縮
機の吐出側と吸い込み側との間を接続したバイパス配管
の開閉弁を開くことによりバイパス配管によって低圧側
に高圧ガスが逃がされ圧縮機の前後差圧が低減される。
そしてそれと共に、他の室外ユニットとこの停止室外ユ
ニットを接続した均油配管に設けられた油制御弁を開く
ので、他の室外ユニットが運転されていることにより室
外ユニット間に圧力差が生じ、この圧力差を利用して油
面が低下している室外ユニットに他の室外ユニットより
油を供給することが可能となる。よって、圧縮機の給油
量が適正に保たれ、圧縮機の信頼性、特に始動、停止の
確実性を高めることができる。また、各室外ユニット間
の均油を行うための配管が各室外ユニットの配管接続の
みで可能なため構造が簡素化でき、現地施工作業も少な
く信頼性の向上を図ることができる。
【0013】
【発明の実施の形態】まず、従来技術による外部給油で
の油の流れを図4を参照して説明する。図4において、
室外ユニットには2台の圧縮機1AA、1ABを有し、
圧縮機1AAの場合を例にとると圧縮機1AAの吸入側
からは冷媒が吸入され、圧縮機吐出配管21には冷媒と油
の混合物が流れる。油分離器3Aにおいて冷媒ガスと油
が分離され、冷媒ガスはガス管22を通ってサイクル中に
出て行く。一方、分離された油は油戻し管17AAを通っ
て、圧縮機給油口23より圧縮機1AAに流入し、潤滑が
必要な部分を流れた後に、再びガス管21へ吐出される。
【0014】次に、図1ないし図3を参照して本発明の
実施例を説明する。図1は一実施例による空気調和装置
の冷凍サイクルの構成を示すブロック図、図2は他の実
施例による空気調和装置の冷凍サイクルの構成を示すブ
ロック図、図3は同じく他の実施例による空気調和装置
の冷凍サイクルの構成を示すブロック図である。
【0015】図1は、それぞれ複数の室外ユニットと複
数の室内ユニットをお互いに接続した大容量のマルチ型
空気調和装置である。図において冷凍サイクルは、室内
ユニット側は室内熱交換器8、室内熱交換器用送風機
9、膨張弁10等により構成されており、室外ユニット側
は圧縮機1、室外熱交換器2、油分離器3、四方弁4、
アキュムレータ5等により構成されている。
【0016】室外ユニットと室内ユニットはそれぞれ室
外ユニットA、Bの共通のガス管19と共通液管20により
接続されている。さらに、油分離器3と四方弁4の間に
バイパス制御弁11、バイパス流量調整用絞り装置12で構
成されるガスバイパス回路13と逆止弁14をこの順序で配
置し、室外ユニットA、Bそれぞれの油分離器3A、3
Bを接続する油制御弁15A、15B、油流量調整用絞り装
置16A、16Bを有する均油配管18が設けられている。通
常の運転ではバイパス制御弁11A、11B油制御弁15A、
15Bは、閉じた状態となるよう制御している。
【0017】室外ユニットAのみが運転している時に油
分離器3A内の油が何らかの理由により不足し油面が低
下した場合に、圧縮機1AA、1ABを停止させると同
時にバイパス制御弁11Aを開き、高圧ガスを低圧配管側
に逃がすことにより短時間で油分離器3A内の圧力を低
下させることができる。
【0018】また、この時に給油配管18の油制御弁15
A、15Bを開き、室外ユニットBの圧縮機1BA、1B
Bを起動し油分離器3B内を高圧にする。これにより、
室外ユニットA内の油分離器3Aと室外ユニットB内の
油分離器3Bに圧力差がつき、油量が不足している油分
離器3Aに油分離器3Bより油を供給することができ
る。 さらに、室外ユニットAと室外ユニットBは共通
ガス管19で接続されているため特に暖房時は室外ユニッ
トBの高圧ガスが室外ユニットAの四方弁4Aを介して
圧縮機1AA、AB近傍まで入り込み高圧となるが、逆
止弁14Aをバイパス13Aと四方弁4Aの間に配置したこ
とにより停止した室外ユニットAの逆止弁14Aで高圧が
遮断され油分離器3A内部は室外ユニットBの圧力を受
けずに低圧とすることができる。
【0019】さらに、室外ユニットA,B両者が運転し
ている場合においても油分離器3内の油面が低下した室
外ユニットの運転を停止し、停止機のバイパス制御弁13
を開き、両者の油制御弁15を開くことにより前述と同様
となる。
【0020】図1の例では、室外ユニットを2台の接続
で説明したが3台以上の場合も同様の制御により油の不
足した油分離器に油の供給が可能となる。この際、油制
御弁15は、油の不足した油分離器と油の保有量が十分確
保されている油分離器間を開路するように制御するもの
であり、必ずしも全ユニットの油制御弁15を開く必要は
ない。
【0021】また、油の不足した油分離器を有する室外
ユニットの運転を完全に停止することで説明したが、例
えば油の不足した油分離器3を有する室外ユニットを運
転させたままガスバイパス回路を開くこと、あるいは2
台の圧縮機のうち1台だけを停止することによっても油
分離器3間に差圧をつけることができ油の供給は可能と
なる。
【0022】図2は、第2の実施例を示したもので、図
1による第1の実施例との違いは、各室外ユニットA、
Bの圧縮機1A、1B間を均油間18で接続した点であ
る。高圧チャンバ方式の圧縮機1A、1Bをそれぞれ搭
載した室外ユニットA、Bにおいて、圧縮機1Aと圧縮
機1B間を均油配管18で接続する。例えば、室外ユニッ
トAのみが運転している時に圧縮機1A内の油が何らか
の理由により不足し油面が低下した場合に、圧縮機1A
を停止させると同時にバイパス制御弁11Aを開き高圧ガ
スを低圧配管側に逃がすことにより短時間で圧縮機1A
内の圧力を低下させることができる。
【0023】また、この時に給油配管18の油制御弁15
A、15Bを開き、室外ユニットBの圧縮機1Bを起動し
圧縮機1B内を高圧にする。これにより、室外ユニット
A内の圧縮機1Aと室外ユニットB内の圧縮機1Bに圧
力差がつき、油量が不足している圧縮機1Aに圧縮機1
Bより油を供給することができる。
【0024】図3は、第3の実施例を示したもので、図
1及び図2に示した第1、2の実施例との違いは、室外
ユニットAの油分離器3Aと室外ユニットBの圧縮機1
B間を均油管18で接続した点にある。具体的には1台の
油分離器3Aと複数の圧縮機1AA、1ABを搭載した
室外ユニットAと1台の高圧チャンバ方式の圧縮機2B
を搭載した室外ユニットBにおいて、油分離器3Aと圧
縮機1B間を均油配管18で接続する。
【0025】そして、例えば室外ユニットAのみが運転
している時に油分離器3A内の油が何らかの理由により
不足し油面が低下した場合に、圧縮機1Aを停止させる
と同時にバイパス制御弁11Aを開き高圧ガスを低圧配管
側に逃がすことにより短時間で油分離器3A内の圧力を
低下させることができる。
【0026】また、この時に給油配管18の油制御弁15
A、15Bを開き、室外ユニットBの圧縮機1Bを起動し
圧縮機1B内を高圧にする。こうすることにより室外ユ
ニットA内の油分離器3Aと室外ユニットB内の圧縮機
1Bに圧力差を生じ、油量が不足している油分離器3A
に圧縮機1Bより油を供給することができる。
【0027】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば圧
縮機を停止する場合、油分離器は逆止弁より下流側の圧
力の影響を受けず、圧縮機はバイパス配管によって低圧
側に高圧ガスが逃がされることとなる。よって、圧縮機
の前後差圧を短時間で低下させると共に、それぞれの圧
縮機の給油量を適正値に保つことができるので、圧縮機
の信頼性を高めた空気調和装置を得ることができる。
【0028】また、複数台の圧縮機を内蔵する室外ユニ
ットを接続した大容量のマルチ型空気調和装置において
も、ある室外ユニットを停止させる場合、室外ユニット
間をを接続した均油配管に設けられた油制御弁を開くの
で、室外ユニット間の圧力差を利用して油面が低下して
いる室外ユニットに油を供給することが可能となる。よ
って、圧縮機の給油量が適正に保たれ、圧縮機の信頼
性、特に始動、停止の確実性を高めることができる。そ
して、各室外ユニット間の均油を行うための配管が各室
外ユニットの配管接続のみで可能なため構造が簡素化で
き、現地施工作業も少なく信頼性の向上を図った空気調
和装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】一実施例による空気調和装置の冷凍サイクルの
構成を示すブロック図である。
【図2】他の実施例による空気調和装置の冷凍サイクル
の構成を示すブロック図である。
【図3】さらに、他の実施例による空気調和装置の冷凍
サイクルの構成を示すブロック図である。
【図4】従来の空気調和装置の冷凍サイクルの構成を示
すブロック図である。
【符号の説明】
1…圧縮機、2…室外熱交換器、3…油分離器、4…四
方弁、5…アキュムレータ、6…冷媒量調整器、7…室
外熱交換器用送風機、8…室内熱交換器、9…室内熱交
換器用送風機、10…膨張弁、11…バイパス制御弁、12…
バイパス流量調整用絞り装置、13…ガスバイパス回路、
14…逆止弁、15…油制御弁、16…油流量調整用絞り装
置、17…油戻し管、18…均油配管、19…共通ガス管、20
…共通液管、21…圧縮機吐出配管、22…ガス管。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 道端 拓 静岡県清水市村松390番地 株式会社 日立製作所 空調システム事業部内 (72)発明者 松島 均 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社 日立製作所 機械研究所内 (56)参考文献 特開 平3−168570(JP,A) 特開 平4−320763(JP,A) 特開 平8−200856(JP,A) 特開 平8−100965(JP,A) 特開 平5−296583(JP,A) 特開 平6−129721(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F25B 1/00 387

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】室内ユニットと複数台の室外ユニットを有
    し、前記室外ユニットに設けられた圧縮機の吐出側と吸
    い込み側との間を開閉弁を有するバイパス配管で接続し
    た空気調和装置において、 前記圧縮機の吐出側に接続された油分離器と、 前記油分離器の下流側に設けられた逆止弁と、 前記油分離器と前記逆止弁との間に接続された前記バイ
    パス配管と、 前記室外ユニット間を接続する均油配管と、前記均油配
    管に設けられた開閉可能な油制御弁と、 を備え、一方の前記室外ユニットのみが運転している時
    に、運転している前記室外ユニットの圧縮機を停止させ
    ると共に、前記開閉弁及び前記油制御弁を開き、他方の
    室外ユニットの圧縮機を起動することを特徴とする空気
    調和装置。
  2. 【請求項2】請求項1に記載のものにおいて、前記均油
    配管は一方の前記油分離器と他方の前記圧縮機を接続し
    たことを特徴とする空気調和装置。
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