JP3478292B2 - 冷凍装置の圧縮機構 - Google Patents

冷凍装置の圧縮機構

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    • F25B2500/27Problems to be solved characterised by the stop of the refrigeration cycle

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、冷凍装置の圧縮機
構、特に、蒸気圧縮式の冷凍装置の冷媒回路を構成する
圧縮機構に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の複数の圧縮機を有する圧縮機構を
備えた蒸気圧縮式の冷凍装置の一例として、ビル等の空
気調和に使用される空気調和装置がある。このような空
気調和装置は、複数の利用ユニットと、これらの利用ユ
ニットの冷暖房負荷に対応可能な大容量の熱源ユニット
とを備えている。この熱源ユニットは、部分負荷運転を
可能とするために、複数の比較的小容量の圧縮機を並列
に接続して構成された圧縮機構を備えている。そして、
圧縮機構は、各圧縮機の吐出側に接続された油分離器
と、油分離器で分離された油を各圧縮機に戻すための油
戻し配管と、各圧縮機における油量の偏りを少なくする
ために各圧縮機間を接続するように設けられた均油管と
からなる均油回路を備えている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の圧縮機構に
おいては、各圧縮機に対応して設けられた油戻し配管と
各圧縮機間を接続する複数の均油管とを備えているた
め、圧縮機まわりの均油回路が複雑化している。この傾
向は、圧縮機の台数が多くなるにしたがって、顕著にな
る。
【0004】また、部分負荷運転の際、3台以上の圧縮
機を有する圧縮機構では、運転中の圧縮機と停止中の圧
縮機とが混在した複数の運転パターンが生じるため、全
ての運転パターンにおいて、運転中の圧縮機に十分に油
が供給することが困難になる場合もある。本発明の課題
は、部分負荷運転の際においても、運転中の圧縮機に十
分に油を供給することが可能な均油回路を備えた圧縮機
構を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の冷凍装
置の圧縮機構は、蒸気圧縮式の冷凍装置の冷媒回路を構
成する圧縮機構であって、冷媒吸入母管と第1〜第n
圧縮機(nは、3以上の任意の整数)からなるn台の圧
縮機と、n台の油分離器と、n本の油戻し配管とを備え
ている。n台の圧縮機は、冷媒吸入母管に対して、吸入
冷媒ガスの流れの上流側から順に接続された第2〜第n
圧縮機と、第n圧縮機の下流側に接続された第1圧縮機
とからなる。n台の油分離器は、第1〜第n圧縮機によ
って圧縮された冷媒ガス中の油を分離するために、第1
〜第n圧縮機の吐出側にそれぞれ接続されている。n本
の油戻し配管は、第1〜第(n−1)油分離器の油出口
から第2〜第n圧縮機の吸入側にそれぞれ接続された第
1〜第(n−1)油戻し配管と、第n油分離器から第1
圧縮機の吸入側に接続された第n油戻し配管とからな
る。第1〜第k油戻し配管(kは、2からn−1までの
整数)は、第1〜第k圧縮機が運転し、かつ、第(k+
1)〜第n圧縮機が停止している際第1圧縮機に油が
送られるように、前記第(k+1)圧縮機の吸入側にそ
れぞれ接続されている。
【0006】この冷凍装置の圧縮機構では、第1〜第n
圧縮機が全て運転されている場合、第1圧縮機から冷媒
ガスとともに吐出された油は第1油分離器で分離されて
第1油戻し配管を通じて第2圧縮機へ送られ、第2圧縮
機から吐出された油は第2油戻し配管を通じて第3圧縮
機に送られるという順で第n圧縮機まで送られ、再び、
第n圧縮機から吐出された油は第n油戻し配管を通じて
第1圧縮機に送られるような油の流れが形成される。こ
のように、この圧縮機構では、各圧縮機を順に通過する
ような油の循環サイクルが形成されて、運転中の第1〜
第n圧縮機の全てに確実に油が供給されるようになって
いる。
【0007】また、この冷凍装置の圧縮機構では、第1
〜第k圧縮機が運転され、かつ、第(k+1)〜第n圧
縮機が停止されている場合、第k油戻し配管から第(k
+1)圧縮機の吸入側に送られる油冷媒吸入母管に送
られ、この油が冷媒ガスとともに第(k+1)圧縮機よ
りも下流側に接続され第1圧縮機に吸入されるような
油の流れが形成される。ここで、第k圧縮機のほうが第
(k+1)圧縮機よりも冷媒吸入母管の上流側に接続さ
れているため、第k油戻し配管から戻される油が再び第
2〜第k圧縮機(すなわち、第1圧縮機以外の運転中の
圧縮機)に吸入されることがなく、第1〜第n圧縮機が
全て運転されている場合と同様に、運転中の圧縮機を順
に通過するような油の循環サイクルが形成される。これ
により、運転中の第1〜第k圧縮機に確実に油が供給さ
れるようになっている。
【0008】これにより、この圧縮機構では、部分負荷
運転の際においても運転中の圧縮機に油を確実に供給す
ることが可能である。請求項2に記載の冷凍装置の圧縮
機構は、請求項1において、冷媒吸入母管から第1〜第
n圧縮機の吸入側のそれぞれに対応するように分岐され
た第1〜第n分岐吸入配管からなるn本の分岐吸入配管
を備えている。第1〜第(n−1)油戻し配管は、第2
〜第n分岐吸入配管にそれぞれ接続されている。第2〜
第n分岐吸入配管は、第1〜第(n−1)油戻し配管と
の接続部から冷媒吸入母管との接続部に向かって下り勾
配になるように、それぞれ配置されている。
【0009】この冷凍装置の圧縮機構では、停止中の圧
縮機に対応する第1〜第(n−1)油戻し配管から冷媒
吸入母管油を流すための構造が第2〜第n分岐吸入配
管を第1〜第(n−1)油戻し配管との接続部から冷媒
吸入母管との接続部に向かう下り勾配にすることによっ
て実現されている。これにより、冷媒吸入母管から圧縮
機の吸入側までの回路構成が複雑化しない。
【0010】請求項3の冷凍装置の圧縮機構は、請求項
において、冷媒吸入母管は、第2〜第n分岐吸入配管
との接続部から第1分岐吸入配管との接続部に向かって
下り勾配になるように、配置されている。この冷凍装置
の圧縮機構では、第2〜第n分岐吸入配管から冷媒吸入
母管に送られる油が第1分岐吸入配管との接続部に向か
って流れやすくなるため、油が確実に第1圧縮機に吸入
されるようになる。これにより、圧縮機への油の供給に
対する信頼性が向上する。
【0011】請求項4に記載の冷凍装置の圧縮機構は、
蒸気圧縮式の冷凍装置の冷媒回路を構成する圧縮機構で
あって、冷媒吸入母管と第1、第2及び第3圧縮機
と、第1、第1、第2及び第3油分離器と、第1、第2
及び第3油戻し配管とを備えている。第2及び第3圧縮
機は、冷媒吸入母管に対して、吸入冷媒ガスの流れの上
流側から順に接続されている。第1圧縮機は、冷媒吸入
母管に対して、第3圧縮機の下流側に接続されている。
第1、第2及び第3油分離器は、第1、第2及び第3圧
縮機によって圧縮された冷媒ガス中の油を分離するため
に、第1、第2及び第3圧縮機の吐出側にそれぞれ接続
されている。第1及び第2油戻し配管は、第1及び第2
油分離器の油出口から第2及び第3圧縮機の吸入側にそ
れぞれ接続されている。第3油戻し配管は、第3油分離
器から第1圧縮機の吸入側に接続されている。第1油戻
し配管は、第1圧縮機が運転し、かつ、第2及び第3圧
縮機が停止している際冷媒吸入母管に油が送られるよ
うに、第2圧縮機の吸入側に接続されている。第2油戻
し配管は、第1及び第2圧縮機が運転し、かつ、第3圧
縮機が停止している際冷媒吸入母管に油が送られるよ
うに、前記第3圧縮機の吸入側に接続されている。
【0012】この冷凍装置の圧縮機構では、第1、第2
及び第3圧縮機が全て運転されている場合、第1圧縮機
から冷媒ガスとともに吐出された油は第1油分離器で分
離されて第1油戻し配管を通じて第2圧縮機へ送られ、
第2圧縮機から吐出された油は第2油戻し配管を通じて
第3圧縮機に送られ、第3圧縮機から吐出された油は第
3油戻し配管を通じて第1圧縮機に送られるような油の
流れが形成される。このように、この圧縮機構では、各
圧縮機を順に通過するような油の循環サイクルが形成さ
れて、運転中の第1、第2及び第3圧縮機に確実に油が
供給されるようになっている。
【0013】また、この冷凍装置の圧縮機構では、第1
圧縮機が運転され、かつ、第2及び第3圧縮機が停止さ
れている場合、第1油戻し配管から第2圧縮機の吸入側
に送られる油冷媒吸入母管に送られ、この油が冷媒ガ
スとともに第2圧縮機よりも下流側に接続され第1圧
縮機に吸入されるような油の流れが形成される。これに
より、運転中の第1圧縮機に確実に油が供給されるよう
になっている。
【0014】さらに、この冷凍装置の圧縮機構では、第
1及び2圧縮機が運転され、かつ、第3圧縮機が停止さ
れている場合、第2油戻し配管から第3圧縮機の吸入側
に送られる油冷媒吸入母管に送られ、この油が冷媒ガ
スとともに第3圧縮機よりも下流側に接続された第1分
岐吸入配管を通じて第1圧縮機に吸入されるような油の
流れが形成される。ここで、第2圧縮機のほうが第3圧
縮機よりも冷媒吸入母管の上流側に接続されているた
め、第2油戻し配管から戻される油が再び第2圧縮機に
吸入されることがなく、第1、2及び第3圧縮機が全て
運転されている場合と同様に、各圧縮機を順に通過する
ような油の循環サイクルが形成される。これにより、運
転中の第1及び第2圧縮機に確実に油が供給されるよう
になっている。
【0015】上記のように、この冷凍装置の圧縮機構で
は、第1圧縮機のみの部分負荷運転や第1及び第2圧縮
機の部分負荷運転においても、運転中の圧縮機に油を確
実に供給することが可能である。
【0016】
【発明の実施の形態】[第1実施形態] (1)冷凍装置及び圧縮機構の構成 以下、複数の圧縮機を有する圧縮機構を備えた蒸気圧縮
式の冷凍装置の一例として、図1に示すような冷媒回路
を備えた空気調和装置1がある。この空気調和装置1
は、1台の熱源ユニット2と、それに並列に接続された
複数台の利用ユニット3とを備えており、例えば、ビル
等の空気調和に用いられるものである。熱源ユニット2
は、主に、圧縮機構11と、四路切換弁12と、熱源側
熱交換器13とを有している。本実施形態では、熱源側
熱交換器13は熱源となる空気や水が供給されて冷媒と
熱交換する熱交換器である。利用ユニット3は、主に、
膨張弁14と、利用側熱交換器15とを有している。こ
れらの機器11、12、13、14、15とが順に冷媒
配管によって接続されて空気調和装置1の冷媒回路を構
成している。
【0017】圧縮機構11は、利用ユニット3の利用側
熱交換器15にて熱交換されて熱源ユニット2に戻され
た冷媒ガスを圧縮するための機構であり、図2に示すよ
うに、第1、第2及び第3圧縮機21、22、23と、
冷媒吸入母管24と、第1、第2及び第3分岐吸入配管
25、26、27と、第1、第2及び第3油分離器2
8、29、30と、第1、第2及び第3油戻し配管3
1、32、33とを備えている。冷媒吸入母管24は、
図1に示すように、四路切換弁12の出口に接続されて
いる。第1、第2及び第3油分離器28、29、30の
各出口の冷媒配管は、吐出合流配管37に合流されてい
る。吐出合流配管37は、四路切換弁12の入口に接続
されている。
【0018】第2分岐吸入配管26は、冷媒吸入母管2
4から分岐され、第2圧縮機22の吸入側に対応するよ
うに接続されている。第3分岐吸入配管27は、第2分
岐吸入配管26の下流側の位置において冷媒吸入母管2
4から分岐され、第3圧縮機23の吸入側に対応するよ
うに接続されている。第1分岐吸入配管25は、第3分
岐吸入配管27の下流側の位置において冷媒吸入母管2
4から分岐され、第1圧縮機21の吸入側に接続されて
いる。また、冷媒吸入母管24は、第2及び第3分岐吸
入配管26、27との接続部から第1分岐吸入配管25
との接続部に向かって下り勾配になるように、配置され
ている(図2中の楔記号34参照)。
【0019】第1、第2及び第3油分離器28、29、
30は、第1、第2及び第3圧縮機21、22、23に
よって圧縮された冷媒ガス中の油を分離するために、第
1、第2及び第3圧縮機21、22、23の吐出側にそ
れぞれ接続されている。第1及び第2油戻し配管31、
32は、第1及び第2油分離器28、29の油出口から
第2及び第3圧縮機22、23の吸入側にそれぞれ接続
されている。第3油戻し配管33は、第3油分離器30
から第1圧縮機21の吸入側に接続されている。具体的
には、第1及び第2油戻し配管31、32は第2及び第
3分岐吸入配管26、27にそれぞれ接続されており、
第3油戻し配管33は冷媒吸入母管24の第2分岐吸入
配管26の下流側の位置に接続されている。
【0020】第1油戻し配管31は、第1圧縮機21が
運転し、かつ、第2及び第3圧縮機22、23が停止し
ている際に重力によって冷媒吸入母管24に油が送られ
るように、第2圧縮機22の吸入側に接続されている。
第2油戻し配管32は、第1及び第2圧縮機21、22
が運転し、かつ、第3圧縮機23が停止している際に重
力によって冷媒吸入母管24に油が送られるように、第
3圧縮機23の吸入側に接続されている。具体的には、
第2及び第3分岐吸入配管26、27は、第1及び第2
油戻し配管31、32との接続部から冷媒吸入母管24
との接続部に向かって下り勾配になるように、それぞれ
配置されている(図2中の楔記号35、36参照)。
【0021】(2)圧縮機構の動作 次に、本実施形態の圧縮機構11の動作について、図3
〜5を用いて説明する。 部分負荷運転(第1圧縮機を運転) 圧縮機構11を起動する場合、まず、第1圧縮機21か
ら起動する。すると、図3に示すように(冷媒及び油の
流れは、図3中の矢印を参照)、冷媒吸入母管24から
冷媒ガスとともに油が第1分岐吸入配管25を経由して
第1圧縮機21に吸入される。そして、第1圧縮機21
に吸入された冷媒ガスは、圧縮・吐出され、第1油分離
器28に流入する。このとき、第1圧縮機21から吐出
された冷媒ガスには余剰の油が同伴しているため、第1
油分離器28において、この余剰の油と冷媒ガスとが気
液分離される。その後、冷媒ガスは、第1油分離器28
の出口の冷媒配管を経由して吐出合流配管37に流入
し、図1に示される冷媒回路内を循環する。
【0022】一方、第1油分離器28において分離され
た油は、第1油分離器28の油出口から第1油戻し配管
31を経由して、第2分岐吸入配管26に流入する。こ
こで、第2分岐吸入配管26は、第1油戻し配管31と
の接続部から冷媒吸入母管24との接続部に向かって下
り勾配になるように設けられている(楔記号35を参
照)。これにより、第1油戻し配管31から第2分岐吸
入配管26に流入する油は、重力が作用して、第2分岐
吸入配管26内を下降して冷媒吸入母管24に送られ
る。そして、この冷媒吸入母管24に流入した油は、冷
媒吸入母管24を流れる冷媒ガスに同伴して、再び、第
1圧縮機21に吸入される。また、冷媒吸入母管24
は、第1吸入分岐配管25に向かって下り勾配になるよ
うに設けられているため(楔記号34を参照)、冷媒吸
入母管24に流入した油が第1分岐吸入配管25の方向
に流れやすくなっている。このようにして、第1圧縮機
21のみに油が供給されるような油供給の回路が形成さ
れる。
【0023】部分負荷運転(第1及び第2圧縮機を運
転) 第1圧縮機21の起動に続いて、さらに運転負荷を増加
するために、第2圧縮機22を起動する。すると、図4
に示すように(冷媒及び油の流れは、図4中の矢印を参
照)、冷媒吸入母管24を流れる冷媒ガスの一部は、第
2分岐吸入配管26を経由して第2圧縮機22に吸入さ
れる。このとき、第1油戻し配管31から第2分岐吸入
配管26に送られる油は、第2分岐吸入配管26を流れ
る冷媒ガスに同伴して第2圧縮機22に吸入される。そ
して、第2圧縮機22に吸入された冷媒ガスは、第1圧
縮機21と同様に、圧縮・吐出され、第2油分離器29
において、冷媒ガスと油とが気液分離される。その後、
冷媒ガスは、第2油分離器29の出口の冷媒配管を経由
して吐出合流配管37に流入し、図1に示される冷媒回
路内を循環する。
【0024】一方、第2油分離器29において分離され
た油は、第2油分離器29の油出口から第2油戻し配管
32を経由して、第3分岐吸入配管27に流入する。こ
こで、第3分岐吸入配管27は、第2分岐吸入配管26
と同様に、第2油戻し配管32との接続部から冷媒吸入
母管24との接続部に向かって下り勾配になるように設
けられている(楔記号36を参照)。これにより、第2
油戻し配管32から第3分岐吸入配管27に流入する油
は、重力が作用して、冷媒吸入母管24に送られる。こ
こで、第3分岐吸入配管27は、第2分岐吸入配管26
よりも第1分岐吸入配管25側、すなわち、冷媒ガスの
流れの下流側に接続されている。このため、第3分岐吸
入配管27から冷媒吸入母管24に流入した油は、冷媒
吸入母管24を流れる冷媒ガスに同伴して、再び、第1
圧縮機21に吸入されて、第2圧縮機22に流入するこ
とがないようになっている。このようにして、第1及び
第2圧縮機21、22のみに油が順に供給されるような
油供給の回路が形成される。
【0025】全負荷運転(第1、第2及び第3圧縮機
を運転) 第2圧縮機22の起動に続いて、全負荷運転にするため
に、第3圧縮機23を起動する。すると、図5に示すよ
うに(冷媒及び油の流れは、図5中の矢印を参照)、冷
媒吸入母管24を流れる冷媒ガスの一部は、第3分岐吸
入配管27を経由して第3圧縮機23に吸入される。こ
のとき、第2油戻し配管32から第3分岐吸入配管27
に送られる油は、第3分岐吸入配管27を流れる冷媒ガ
スに同伴して第3圧縮機23に吸入される。そして、第
3圧縮機23に吸入された冷媒ガスは、第1及び第2圧
縮機21、22と同様に、圧縮・吐出され、第3油分離
器30において、冷媒ガスと油とが気液分離される。そ
の後、冷媒ガスは、第3油分離器30の出口の冷媒配管
を経由して吐出合流配管37に流入し、図1に示される
冷媒回路内を循環する。
【0026】一方、第3油分離器30において分離され
た油は、第3油分離器30の油出口から第3油戻し配管
33を経由して、冷媒吸入母管24の第1分岐吸入配管
25との接続部と、第3分岐吸入配管27との接続部と
の間の位置に流入する。このようにして、第1、第2及
び第3圧縮機21、22、23の全てに油が順に供給さ
れるような油供給の回路が形成される。
【0027】(3)圧縮機構の特徴 本実施形態の圧縮機構11には、以下のような特徴があ
る。 部分負荷運転時に確実に油を供給できる油供給回路 本実施形態の圧縮機構11では、第1、第2及び第3圧
縮機21、22、23が全て運転されている場合、第1
圧縮機21から冷媒ガスとともに吐出された油は第1油
分離器28で分離されて第1油戻し配管31を通じて第
2圧縮機22へ送られ、第2圧縮機22から吐出された
油は第2油戻し配管32を通じて第3圧縮機23に送ら
れ、第3圧縮機23から吐出された油は第3油戻し配管
33を通じて第1圧縮機21に送られるような油の流れ
が形成される。このように、圧縮機構11では、各圧縮
機21、22、23を順に通過するような油の循環サイ
クルが形成されて、運転中の第1、第2及び第3圧縮機
21、22、23に確実に油が供給されるようになって
いる。
【0028】また、圧縮機構11では、第1圧縮機21
が運転され、かつ、第2及び第3圧縮機22、23が停
止されている場合、第1油戻し配管31から第2圧縮機
22の吸入側に送られる油が重力によって冷媒吸入母管
24に送られ、この油が冷媒ガスとともに第2圧縮機2
2よりも下流側に接続された第1分岐吸入配管25を通
じて第1圧縮機21に吸入されるような油の流れが形成
される。これにより、運転中の第1圧縮機21に確実に
油が供給されるようになっている。
【0029】さらに、圧縮機構11では、第1及び2圧
縮機21、22が運転され、かつ、第3圧縮機23が停
止されている場合、第2油戻し配管32から第3圧縮機
23の吸入側に送られる油が重力によって冷媒吸入母管
24に送られ、この油が冷媒ガスとともに第3圧縮機2
3よりも下流側に接続された第1分岐吸入配管25を通
じて第1圧縮機21に吸入されるような油の流れが形成
される。ここで、第2圧縮機22のほうが第3圧縮機2
3よりも冷媒吸入母管24の上流側に接続されているた
め、第2油戻し配管32から戻される油が再び第2圧縮
機22に吸入されることがなく、第1、2及び第3圧縮
機21、22、23が全て運転されている場合と同様
に、各圧縮機21、22を順に通過するような油の循環
サイクルが形成される。これにより、運転中の第1及び
第2圧縮機21、22に確実に油が供給されるようにな
っている。
【0030】上記のように、圧縮機構11では、第1圧
縮機21のみの部分負荷運転や第1及び第2圧縮機2
1、22の部分負荷運転においても、運転中の各圧縮機
に油を確実に供給することが可能になっている。また、
従来の圧縮機構のような均油管が設けられていないた
め、回路構成も簡単になっている。 停止中の圧縮機の分岐吸入配管から冷媒吸入母管に油
を戻す構造 本実施形態の圧縮機構11では、部分負荷運転時に、第
1及び第2油戻し配管31、32から冷媒吸入母管24
へ重力によって油を流すための構造が第2及び第3分岐
吸入配管26、27を第1及び第2油戻し配管31、3
2との接続部から冷媒吸入母管24との接続部に向かう
下り勾配にすることによって実現されている。これによ
り、冷媒吸入母管24から圧縮機22、23の吸入側ま
での回路構成が複雑化していない。
【0031】冷媒吸入母管から第1分岐吸入配管側に
油が流れやすい構造 本実施形態の圧縮機構11では、冷媒吸入母管24が第
1分岐吸入配管25に向かって傾斜した構造になってい
るため、第2及び第3分岐吸入配管26、27から冷媒
吸入母管24に送られる油が第1分岐吸入配管25との
接続部に向かって流れやすくなり、油が確実に第1圧縮
機に吸入されるようになる。これにより、各圧縮機への
油の供給に対する信頼性が向上している。
【0032】[第2実施形態]第1実施形態では、3台
の圧縮機を備えた圧縮機構11について説明したが、本
実施形態では、さらに多数の圧縮機を備えた圧縮機構に
ついて説明する。「多数の圧縮機」を備えた圧縮機構と
して、例えば、4台や6台の圧縮機を備えたものが考え
られるが、ここでは、第1〜第n圧縮機(nは、3以上
の任意の整数)からなるn台の圧縮機と一般化した構成
で説明する。
【0033】図6は、第1〜第n圧縮機からなるn台の
圧縮機を備えた圧縮機構111を示す図である。圧縮機
構111は、第1〜第n圧縮機からなるn台の圧縮機C
1〜Cnと、冷媒吸入母管124と、n本の分岐吸入配管
1〜Lnと、n台の油分離器S1〜Snと、n本の油戻し
配管R1〜Rnとを備えている。n台の油分離器S1〜Sn
の各出口の冷媒配管は、吐出合流配管137に合流され
ている。冷媒吸入母管124及び吐出合流配管137
は、第1実施形態と同様な冷媒回路に接続されている。
【0034】n本の分岐吸入配管L1〜Lnは、冷媒吸入
母管124の上流側から順に分岐され第2〜第n圧縮機
2〜Cnの吸入側に対応するようにそれぞれ接続された
第2〜第n分岐吸入配管L2〜Lnと、第n分岐吸入配管
nの下流側の位置において冷媒吸入母管124から分
岐され第1圧縮機C1の吸入側に接続された第1分岐吸
入配管L1からなる。また、冷媒吸入母管124は、第
1実施形態と同様に、第2〜第n分岐吸入配管L2〜Ln
との接続部から第1分岐吸入配管L1との接続部に向か
って下り勾配になるように、配置されている(図6中の
楔記号A1参照)。
【0035】n台の油分離器は、第1〜第n圧縮機C1
〜Cnによって圧縮された冷媒ガス中の油を分離するた
めに、第1〜第n圧縮機の吐出側にそれぞれ接続された
第1〜第n油分離器S1〜Snとからなる。n本の油戻し
配管R1〜Rnは、第1〜第(n−1)油分離器S1〜S
n-1の油出口から第2〜第n圧縮機C2〜Cnの吸入側に
それぞれ接続された第1〜第(n−1)油戻し配管R1
〜Rn-1と、第n油分離器S1〜Snから第1圧縮機C1
吸入側に接続された第n油戻し配管Rnとからなる。具
体的には、第1〜第n−1油戻し配管R1〜Rn-1は第2
〜第n分岐吸入配管L2〜Lnにそれぞれ接続されてお
り、第n油戻し配管Rnは冷媒吸入母管124の第n−
1分岐吸入配管Ln-1の下流側の位置に接続されてい
る。
【0036】第1〜第k油戻し配管R1〜Rk(kは、2
からn−1までの整数)は、第1〜第k圧縮機C1〜Ck
が運転し、かつ、第(k+1)〜第n圧縮機Ck+1〜Cn
が停止している際に重力によって冷媒吸入母管124に
油が送られるように、第(k+1)圧縮機Ck+1の吸入
側にそれぞれ接続されている。具体的には、第2〜第n
分岐吸入配管L2〜Lnは、第1〜第n−1油戻し配管R
1〜Rn-1との接続部から冷媒吸入母管124との接続部
に向かって下り勾配になるように、それぞれ配置されて
いる(図6中の楔記号A2〜An参照)。
【0037】本実施形態の圧縮機構111では、第1実
施形態の圧縮機構11と同様に、第1〜第n圧縮機C1
〜Cnが全て運転されている場合、第1圧縮機C1から冷
媒ガスとともに吐出された油は第1油分離器S1で分離
されて第1油戻し配管R1を通じて第2圧縮機C2へ送ら
れ、第2圧縮機C2から吐出された油は第2油戻し配管
2を通じて第3圧縮機C3に送られるという順で、第n
圧縮機Cnまで送られ、第n圧縮機Cnから吐出された油
は第n油戻し配管Rnを通じて第1圧縮機C1に送られる
ような油の流れが形成される。このように、この圧縮機
構111では、各圧縮機C1〜Cnを順に通過するような
油の循環サイクルが形成されて、運転中の第1〜第n圧
縮機C1〜Cnの全てに確実に油が供給されるようになっ
ている。
【0038】また、本実施形態の圧縮機構111では、
第1〜第k圧縮機C1〜Ckが運転され、かつ、第(k+
1)〜第n圧縮機Ck+1〜Cnが停止されている場合、第
k油戻し配管Rkから第(k+1)圧縮機Ck+1の吸入側
に送られる油が重力によって冷媒吸入母管124に送ら
れ、この油が冷媒ガスとともに第(k+1)圧縮機C
k+1よりも下流側に接続された第1分岐吸入配管L1を通
じて第1圧縮機C1に吸入されるような油の流れが形成
される。ここで、第k圧縮機Ckのほうが第(k+1)
圧縮機Ck+1よりも冷媒吸入母管124の上流側に接続
されているため、第k油戻し配管Rkから戻される油が
再び第2〜第k圧縮機C2〜Ck(すなわち、第1圧縮機
1以外の運転中の圧縮機)に吸入されることがなく、
第1〜第n圧縮機C1〜Cnが全て運転されている場合と
同様に、運転中の各圧縮機C1〜Ckを順に通過するよう
な油の循環サイクルが形成される。これにより、運転中
の第1〜第k圧縮機C1〜Ckに確実に油が供給されるよ
うになっている。
【0039】以上より、第1実施形態と同様に、3台を
超える多数の圧縮機を備えた圧縮機構111において
も、部分負荷運転の際に、運転中の圧縮機に油を確実に
供給することが可能である。これにより、3台を超える
多数の圧縮機を備えた大容量、かつ、部分負荷運転が可
能な熱源ユニットを提供することも可能になる。 [他の実施形態]以上、本発明の実施形態について図面
に基づいて説明したが、具体的な構成は、これらの実施
形態に限られるものではなく、発明の要旨を逸脱しない
範囲で変更可能である。
【0040】例えば、第1実施形態において、第3油戻
し配管33は、冷媒吸入母管24の第2分岐吸入配管2
6の下流側の位置に接続されているが、第1分岐吸入配
管25に接続されていてもよい。同様に、第2実施形態
において、第n油戻し配管R 1は、冷媒吸入母管124
の第2分岐吸入配管L2の下流側の位置に接続されてい
るが、第1分岐吸入配管L1に接続されていてもよい。
【0041】
【発明の効果】以上の説明に述べたように、本発明によ
れば、以下の効果が得られる。請求項1にかかる発明で
は、第1〜第n圧縮機からなるn台の圧縮機を備えた圧
縮機構において、部分負荷運転の際においても運転中の
圧縮機に油を確実に供給することが可能である。
【0042】請求項2にかかる発明では、第2〜第n分
岐吸入配管を第1〜第(n−1)油戻し配管との接続部
から冷媒吸入母管との接続部に向かう下り勾配にするこ
とによって、冷媒吸入母管から各圧縮機の吸入側までの
回路構成が簡単になる。請求項3にかかる発明では、第
2〜第n分岐吸入配管から冷媒吸入母管に送られる油が
第1分岐吸入配管との接続部に向かって流れやすくなる
ため、油が確実に第1圧縮機に吸入されるようになり、
圧縮機への油の供給に対する信頼性が向上する。
【0043】請求項4にかかる発明では、3台の圧縮機
を備えた圧縮機構において、部分負荷運転の際において
も運転中の圧縮機に油を確実に供給することが可能であ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の空気調和装置の冷媒回路の概略図。
【図2】図1の部分拡大図であって、第1実施形態の圧
縮機構を示す図。
【図3】第1実施形態の圧縮機構の運転状態を示す図。
【図4】第1実施形態の圧縮機構の運転状態を示す図。
【図5】第1実施形態の圧縮機構の運転状態を示す図。
【図6】第2実施形態の圧縮機構を示す図であって、図
2に相当する図。
【符号の説明】
11、111 圧縮機構 21〜23、C1〜Cn 圧縮機 24、124 冷媒吸入母管 25〜27、L1〜Ln 分岐吸入配管 28〜30、S1〜Sn 油分離器 31〜33、R1〜Rn 油戻し配管

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】蒸気圧縮式の冷凍装置の冷媒回路を構成す
    る圧縮機構であって、 冷媒吸入母管(24、124)と 前記冷媒吸入母管に対して、吸入冷媒ガスの流れの上流
    側から順に接続された第2〜第n圧縮機(nは、3以上
    の任意の整数)と、前記第n圧縮機の下流側に接続され
    た第1圧縮機とからなるn台の圧縮機(21〜23、C
    1 〜C n )と、 前記第1〜第n圧縮機によって圧縮された冷媒ガス中の
    油を分離するために、前記第1〜第n圧縮機の吐出側に
    それぞれ接続された第1〜第n油分離器からなるn台の
    油分離器(28〜30、S1〜Sn)と、 前記第1〜第(n−1)油分離器の油出口から前記第2
    〜第n圧縮機の吸入側にそれぞれ接続された第1〜第
    (n−1)油戻し配管と、前記第n油分離器から前記第
    1圧縮機の吸入側に接続された第n油戻し配管とからな
    るn本の油戻し配管(31〜33、R1〜Rn)とを備
    え、 前記第1〜第k油戻し配管(kは、2からn−1までの
    整数)は、前記第1〜第k圧縮機が運転し、かつ、前記
    第(k+1)〜第n圧縮機が停止している際前記第1
    圧縮機に油が送られるように、前記第(k+1)圧縮機
    の吸入側にそれぞれ接続されている、冷凍装置の圧縮機
    構(11、111)。
  2. 【請求項2】前記冷媒吸入母管(24、124)から前
    記第1〜第n圧縮機(21〜23、C 1 〜C n )の吸入側
    のそれぞれに対応するように分岐された第1〜第n分岐
    吸入配管からなるn本の分岐吸入配管(25〜27、L
    1 〜L n )を備えており、 前記第1〜第(n−1)油戻し配管(31〜32、R1
    〜Rn-1)は、前記第2〜第n分岐吸入配管にそれぞれ
    接続されており、 前記第2〜第n分岐吸入配管は、前記第1〜第(n−
    1)油戻し配管との接続部から前記冷媒吸入母管との接
    続部に向かって下り勾配になるように、それぞれ配置さ
    れている、請求項1に記載の冷凍装置の圧縮機構(1
    1、111)。
  3. 【請求項3】前記冷媒吸入母管(24、124)は、前
    記第2〜第n分岐吸入配管(26〜27、L2〜Ln)と
    の接続部から前記第1分岐吸入配管(25、L1)との
    接続部に向かって下り勾配になるように、配置されてい
    る、請求項に記載の冷凍装置の圧縮機構(11、11
    1)。
  4. 【請求項4】蒸気圧縮式の冷凍装置の冷媒回路を構成す
    る圧縮機構であって、 冷媒吸入母管(24)と 前記冷媒吸入母管に対して、吸入冷媒ガスの流れの上流
    側から順に接続された第2及び第3圧縮機(22、2
    3)と、前記第3圧縮機の下流側に接続された第1圧縮
    機(21)と、 前記第1、第2及び第3圧縮機によって圧縮された冷媒
    ガス中の油を分離するために、前記第1、第2及び第3
    圧縮機の吐出側にそれぞれ接続された第1、第2及び第
    3油分離器(28〜30)と、 前記第1及び第2油分離器の油出口から前記第2及び第
    3圧縮機の吸入側にそれぞれ接続された第1及び第2油
    戻し配管(31、32)と、前記第3油分離器から前記
    第1圧縮機の吸入側に接続された第3油戻し配管(3
    3)とを備え、 前記第1油戻し配管(31)は、前記第1圧縮機(2
    1)が運転し、かつ、前記第2及び第3圧縮機(22、
    23)が停止している際前記冷媒吸入母管(24)に
    油が送られるように、前記第2圧縮機(22)の吸入側
    に接続されており、 前記第2油戻し配管(32)は、前記第1及び第2圧縮
    機(21、22)が運転し、かつ、前記第3圧縮機(2
    3)が停止している際前記冷媒吸入母管(24)に油
    が送られるように、前記第3圧縮機(23)の吸入側に
    接続されている、冷凍装置の圧縮機構(11)。
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