JP3873288B2 - 空気調和装置の均油運転制御装置 - Google Patents
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Description
［技術分野］
本発明は、複数台の熱源ユニットを備えた空気調和装置における均油運転制御装置に関するものである。
［背景の技術］
従来より空気調和装置には、特開平３−１８６１５６号に開示されているように、圧縮機と四路切換弁と室外熱交換器と電動膨張弁と室内熱交換器とが順に接続されているものがある。そして、上記四路切換弁を切換えて冷房運転時は、圧縮機より吐出された冷媒を室外熱交換器で凝縮させ、電動膨張弁で膨脹させた後、室内熱交換器で蒸発させる一方、暖房運転時は、圧縮機より吐出された冷媒を室内熱交換器で凝縮させ、電動膨張弁で膨脹させた後、室外熱交換器で蒸発させている。
−解決課題−
上述した空気調和装置においては、室外ユニットが１台であるので、油戻し運転を行えば均油運転については何ら考慮する必要がないものであった。
つまり、近年、空気調和装置の大容量化に伴って複数台の室外ユニットを設置する場合がある。その際、各室外ユニットの圧縮機から潤滑油が排出されることになるが、排出された潤滑油と同じ量の潤滑油が各室外ユニットの圧縮機に戻るとは限られないので、１の室外ユニットの圧縮機に潤滑油が偏って偏油現象が生ずる問題がある。
そして、上記偏油現象が生ずると、１の圧縮機に油切れが生じ、空調運転を継続できない事態が生起するという問題がある。
本発明は、斯かる点に鑑みてなされたもので、複数台の熱源ユニットを設置した際の偏油現象を防止するようにして油切れを防止することを目的とするものである。
［発明の開示］
上記の目的を達成するために、本発明が講じた手段は、圧縮機の高圧側の油溜め部より他の熱源ユニットの低圧側に潤滑油を導くようにしたものである。
−構成−
具体的に、図１に示すように、請求項１に係る発明が講じた手段は、先ず、少なくとも圧縮機(21)と熱源側熱交換器(24)とを有する複数台の熱源ユニット(2A,2B，…)を備えている。そして、該各熱源ユニット(2A,2B，…)が並列に接続されるメイン液ライン(7L)及びメインガスライン(7G)を備えている。更に、少なくとも利用側熱交換器(32)を有し、上記メイン液ライン(7L)及びメインガスライン(7G)に接続される利用ユニット(3A)を備え、上記圧縮機(21)から吐出された冷媒を片方の熱交換器(24，32)で凝縮し、膨脹機構(25)で膨脹させた後に他方の熱交換器(32，24)で蒸発させる空気調和装置を前提としている。
加えて、上記各熱源ユニット(2A,2B，…)における圧縮機(21)の吐出側に設けられた油溜め部(91)に貯溜された潤滑油を他の熱源ユニット(2A,2B，…)における圧縮機(21)の吸込側に導く均油機構(9A,9B，…)を備えている。更に、上記油溜め部(91)は、冷媒と潤滑油とを分離する油分離機能を有するように構成されている。
その上、上記均油機構(9A,9B，…)は、潤滑油を油溜め部(91,91，…)から他の熱源ユニット(2A,2B，…)における圧縮機(21)の吸込側に導くための均油バイパス管(93,94，…)を備え、該均油バイパス管(93,94，…)の一端は、油溜め部(91)内の底部より所定高さに位置している。
また、請求項２に係る発明が講じた手段は、上記請求項１の発明において、均油機構(9A,9B，…）が、油溜め部(91)に貯溜された潤滑油のうち所定の貯溜量を越えた余剰の潤滑油のみを他の熱源ユニット(2A,2B，…)における圧縮機(21)の吸込側に導くように構成されたものである。
また、請求項３に係る発明が講じた手段は、上記請求項１の発明において、圧縮機構(21)には、内部に貯溜される潤滑油が所定量になると、この所定量を越えた潤滑油を排出する油排出機構(40)が設けられる一方、均油機構(9A,9B，…）は、油溜め部(91)に貯溜された潤滑油のうち所定の貯溜量を越えた余剰の潤滑油のみを他の熱源ユニット(2A,2B，…）における圧縮機(21)の吸込側に導くように構成されたものである。
また、請求項４に係る発明が講じた手段は、上記請求項１の発明において、上記均油バイパス管(93,94，…)の一端が油溜め部(91)の内部に導入されると共に、該均油バイパス管(93,94，…)の導入端が油溜め部(91)の底部より所定高さに位置している構成としている。
また、請求項５に係る発明が講じた手段は、上記請求項１，２又は３の発明において、先ず、第１熱源ユニット(2A)と第２熱源ユニット(2B)とが設けられ、上記第１熱源ユニット(2A)と第２熱源ユニット(2B)とにおける熱源側熱交換器(24)のガス側に接続された冷媒配管(26)に各端部がそれぞれ接続されて各熱源ユニット(2A,2B)に対し双方向にガス冷媒の流通を許容する連通遮断可能な均圧ライン(6E)が設けられている。
そして、上記第１熱源ユニット(2A)の均油機構(9A)は、上記均圧ライン(6E)と第２熱源ユニット(2B)のガスライン(6B)とに接続された第２ガスバイパス通路(96)と、第１熱源ユニット(2A)の油溜め部(91)と均圧ライン(6E)とに接続された第１均油バイパス管(93)とを備え、上記第２熱源ユニット(2B)の均油機構(9B)は、上記均圧ライン(6E)と第１熱源ユニット(2A)のガスライン(6A)とに接続された第１ガスバイパス通路(95)と、第２熱源ユニット(2B)の油溜め部(91)と均圧ライン(6E)とに接続された第２均油バイパス管(94)とを備えている。加えて、冷房サイクル運転時に第１及び第２熱源ユニット(2A,2B)の間で交互に潤滑油が流れるように各ガスバイパス通路(95,96)及び各均油バイパス管(93,94)を連通状態と遮断状態とに開閉制御する均油制御手段(81)が設けられている。
また、請求項６に係る発明が講じた手段は、上記請求項５の発明において、上記均油制御手段(81)は、第１均油バイパス管(93)及び第２ガスバイパス通路(96)を連通状態に且つ第２均油バイパス管(94)及び第１ガスバイパス通路(95)を遮断状態にして潤滑油を第１熱源ユニット(2A)から第２熱源ユニット(2B)に導く第１の均油動作と、第２均油バイパス管(94)及び第１ガスバイパス通路(95)を連通状態に且つ第１均油バイパス管(93)及び第２ガスバイパス通路(96)を遮断状態にして潤滑油を第２熱源ユニット(2B)から第１熱源ユニット(2A)に導く第２の均油動作とを実行するように構成されている。
また、請求項７に係る発明が講じた手段は、上記請求項１，２又は３の発明において、先ず、第１熱源ユニット(2A)と第２熱源ユニット(2B)とが設けられ、上記第１熱源ユニット(2A)と第２熱源ユニット(2B)とにおける熱源側熱交換器(24)のガス側に接続された冷媒配管(26)に各端部がそれぞれ接続されて各熱源ユニット(2A,2B)に対し双方向にガス冷媒の流通を許容する連通遮断可能な均圧ライン(6E)が設けられている。
そして、上記第１熱源ユニット(2A)の均油機構(9A)は、上記均圧ライン(6E)と第２熱源ユニット(2B)のガスライン(6B)とに接続された第２ガスバイパス通路(96)と、第１熱源ユニット(2A)の油溜め部(91)と均圧ライン(6E)とに接続された第１均油バイパス管(93)とを備え、上記第２熱源ユニット(2B)の均油機構(9B)は、上記均圧ライン(6E)と第１熱源ユニット(2A)のガスライン(6A)とに接続された第１ガスバイパス通路(95)と、第２熱源ユニット(2B)の油溜め部(91)と均圧ライン(6E)とに接続された第２均油バイパス管(94)とを備えている。加えて、冷房サイクル運転時に第１及び第２熱源ユニット(2A,2B)の間で同時に潤滑油が流れるように各ガスバイパス通路(95,96)及び各均油バイパス管(93,94)を連通状態に制御する均油制御手段(81)が設けられている。
また、請求項８に係る発明が講じた手段は、上記請求項１，２又は３の発明において、先ず、第１熱源ユニット(2A)と第２熱源ユニット(2B)とが設けられ、上記第１熱源ユニット(2A)と第２熱源ユニット(2B)とにおける熱源側熱交換器(24)のガス側に接続された冷媒配管(26)に各端部がそれぞれ接続されて各熱源ユニット(2A,2B)に対し双方向にガス冷媒の流通を許容する連通遮断可能な均圧ライン(6E)が設けられている。
そして、上記第１熱源ユニット(2A)の均油機構(9A)は、該第１熱源ユニット(2A)の油溜め部(91)と均圧ライン(6E)とに接続された第１均油バイパス管(93)を備え、上記第２熱源ユニット(2B)の均油機構(9B)は、該第２熱源ユニット(2B)の油溜め部(91)と均圧ライン(6E)とに接続された第２均油バイパス管(94)を備えている。加えて、均油機構(9A,9B，…)は、上記均圧ライン(6E)と油溜め部(91)とに接続された連通遮断可能な均油バイパス管(93,94，…)を備えている。加えて、暖房サイクル運転時に第１及び第２熱源ユニット(2A,2B)の間で交互に潤滑油が流れるように各均油バイパス管(93,94)を連通状態と遮断状態とに開閉制御すると共に、均油機構(9A,9B)の下流側を低圧状態に保持するように一方の熱源ユニット(2A,2B)の膨脹機構(25)を他方の熱源ユニット(2B,2A)の膨脹機構(25)より小開度にする均油制御手段(81)が設けられている。
また、請求項９に係る発明が講じた手段は、上記請求項８の発明において、上記均油制御手段(81)は、第１均油バイパス管(93)及び均圧ライン(6E)を連通状態に且つ第２均油バイパス管(94)を遮断状態にすると共に第２熱源ユニット(2B)の膨脹機構(25)を小開度にして潤滑油を第１熱源ユニット(2A)から第２熱源ユニット(2B)に導く第１の均油動作と、第２均油バイパス管(94)及び均圧ライン(6E)を連通状態に且つ第１均油バイパス管(93)を遮断状態にすると共に第１熱源ユニット(2A)の膨脹機構(25)を小開度にして潤滑油を第２熱源ユニット(2B)から第１熱源ユニット(2A)に導く第２の均油動作とを実行するように構成されている。
−作用−
上記の構成により、請求項１に係る発明では、冷房運転時又は暖房運転時において、均油機構(9A,9B，…)が各熱源ユニット(2A,2B，…)における圧縮機(21)の吐出側に設けられた油溜め部(91)に貯溜された潤滑油を他の熱源ユニット(2A,2B，…)における圧縮機(21)の吸込側に導いて各熱源ユニット(2A,2B，…)の間の均油を行うことになる。
つまり、上記油溜め部(91)が冷媒より分離した潤滑油を貯溜し、該油溜め部(91)における所定の貯溜量を越えた潤滑油が各均油バイパス管(93,94，…)より流出することになる。
特に、請求項２に係る発明では、余剰の潤滑油のみを他の熱源ユニット(2A,2B，…)における圧縮機(21)の吸込側に導き、また、請求項３に係る発明では、圧縮機(21)に貯溜される潤滑油が所定量になると、所定量を越えた潤滑油が油排出機構(40)によって圧縮機(21)より排出され、油溜め部(91)に貯溜されることになる。
また、請求項４に係る発明では、油溜め部(91)における潤滑油の貯溜量が所定高さになって余剰の潤滑油が該油溜め部(91)に溜ると、この所定の貯溜量を越えた余剰の潤滑油のみが各均油バイパス管(93,94，…)より流出することになる。
また、請求項５に係る発明では、特に、請求項６に係る発明では、冷房サイクル運転時において、第１熱源ユニット(2A)の油溜め部(91)に貯溜した潤滑油が、第１均油バイパス管(93)から均圧ライン(6E)を通り、第２ガスバイパス通路(96)からガスライン(6B)を通って第２熱源ユニット(2B)の圧縮機(21)に導入されることになる。
その後、逆に、第２熱源ユニット(2B)の油溜め部(91)に貯溜した潤滑油は、第２均油バイパス管(94)から均圧ライン(6E)を通り、第１ガスバイパス通路(95)からガスライン(6A)を通って第１熱源ユニット(2A)の圧縮機(21)に導入され、この動作を繰返し、各熱源ユニット(2A，2B)の間の均油を行うことになる。
また、請求項７に係る発明では、各熱源ユニット(2A,2B)の油溜め部(91)に貯溜した潤滑油が、均油バイパス管(93,94)から均圧ライン(6E)を通り、ガスバイパス通路(95,96)からガスライン(6A,6B)を通って他の各熱源ユニット(2A,2B)の圧縮機(21)に導入されることになる。これにより、各熱源ユニット(2A,2B)の間の均油が行われることになる。
また、請求項８に係る発明では、特に、請求項９に係る発明では、暖房サイクル運転時において、第２熱源ユニット(2B)の膨脹機構(25)を小開度にして均油機構(9A)の下流側を低圧にする。これにより、第１熱源ユニット(2A)の油溜め部(91)に貯溜した潤滑油が、第１均油バイパス管(93)から均圧ライン(6E)を通り、第２室外ユニット(2B)の圧縮機(21)に導入されることになる。
その後、逆に、第１熱源ユニット(2A)の膨脹機構(25)を小開度にして均油機構(9B)の下流側を低圧にする。これにより、第２熱源ユニット(2B)の油溜め部(91)に貯溜した潤滑油は、第２均油バイパス管(94)から均圧ライン(6E)を通り、第１熱源ユニット(2A)の圧縮機(21)に導入され、この動作を繰返し、各熱源ユニット(2A，2B)の間の均油を行うことになる。
−効果−
従って、請求項１に係る発明によれば、各熱源ユニット(2A,2B，…)における圧縮機(21)の吐出側である高圧側から他方の熱源ユニット(2A,2B，…)の低圧側に潤滑油を導くようにしたために、各熱源ユニット(2A,2B，…)の一方に潤滑油が偏る偏油現象を確実に防止することができる。
この結果、油切れを確実に防止することができるので、確実な温調運転を継続することができる。
また、油溜め部(91)が油分離機能を有するようにしたために、油分離器を兼用することができるので、部品点数の低減を図ることができる。特に、均油バイパス管(93,94，…)の内端位置によって潤滑油を確実に排出することができ、構成の簡略化を図ることができる。
また、請求項２に係る発明によれば、油溜め部(91)に貯溜され且つ所定の貯溜量を越えた余剰の潤滑油を排出するようにしたために、偏油現象を確実に解消することができることから、温調運転をより確実に継続することができる。
特に、潤滑油を排出する熱源ユニット(2A,2B，…)の油切れを防止しつゝ偏油を防止することができる。
また、請求項３に係る発明によれば、圧縮機(21)に貯溜される潤滑油が所定量になると潤滑油を排出するようにしたために、余剰の潤滑油を確実に油溜め部(91)に貯溜させることができるので、偏油現象を確実に解消することができる。
また、請求項４に係る発明によれば、均油バイパス管(93,94，…)の内端位置によって余剰の潤滑油を確実に排出することができ、構成の簡略化を図ることができる。
また、請求項５、請求項６、請求項８及び請求項９に係る発明によれば、冷房運転時は冷房サイクルで、暖房運転時は暖房サイクルで均油運転を行うので、温調運転と同サイクルの均油運転となり、冷媒流れの変動等がなく、容易に均油運転を行うことができる。
更に、余剰の潤滑油を均圧制御手段(81)によって排出するようにしたために、油面センサを設けることなく油切れを防止することができると同時に、偏油現象を防止することができる。
また、請求項７に係る発明によれば、上記各熱源ユニット(2A,2B)の間における均油を同時に行うことができるので、均油運転を短時間で終了することができる。
また、請求項８及び請求項９に係る発明によれば、暖房運転時に均圧ライン(6E)及びガスバイパス通路(95,96)を利用して高圧ガス冷媒を熱源ユニット(2A,2B)の一方から他方に供給して逆サイクルデフロスト運転を行う場合、このデフロスト運転と均油運転とを同時に行うことができるので、均油運転を別個に行う必要がないので、温調運転を効率よく行うことができる。
【図面の簡単な説明】
図１は、本発明の空気調和装置を示す冷媒回路図である。
図２は、冷房運転時の均油運転を示す冷媒回路図である。
図３は、冷房運転時の他の均油運転を示す冷媒回路図である。
図４は、暖房運転時の均油運転を示す冷媒回路図である。
図５は、暖房運転時の他の均油運転を示す冷媒回路図である。
図６は、偏油現象を説明するための冷媒回路図である。
図７は、実施例４における圧縮機を示す拡大回路図である。
図８は、油排出機構による潤滑油の貯溜量に対する油上り率の特性図である。
［発明を実施するための最良の形態］
以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
＜実施例１＞
図１に示すように、空気調和装置(10)は、２台の室外ユニット(2A，2B)と３台の室内ユニット(3A，3B，3C)がメイン液ライン(7L)及びメインガスライン(7G)に対してそれぞれ並列に接続されて構成されている。
該第１室外ユニット(2A)及び第２室外ユニット(2B)は、圧縮機(21)と、四路切換弁(22)と、室外ファン(23)が近接配置された熱源側熱交換器である室外熱交換器(24)と、膨脹機構である室外電動膨張弁(25)とを備えて冷房サイクルと暖房サイクルとに可逆運転可能な熱源ユニットを構成している。該室外熱交換器(24)におけるガス側の一端には冷媒配管(26)が、液側の他端には液ライン(5A，5B)がそれぞれ接続されている。
上記冷媒配管(26)は、四路切換弁(22)によって圧縮機(21)の吐出側及び吸込側に切換可能に接続されている。一方、上記圧縮機(21)の吸込側及び吐出側には、冷媒配管(26)を介してガスライン(6A，6B)が四路切換弁(22)によって切換可能に接続され、該ガスライン(6A，6B)は、メインガスライン(7G)に接続されている。そして、上記圧縮機(21)の吸込側と四路切換弁(22)との間の冷媒配管(26)にはアキュムレータ(27)が設けられている。
上記２台の室外ユニット(2A，2B)の容量は、室内ユニット(3A，3B，3C)の接続台数に対応して設定されており、第１室外ユニット(2A)の圧縮機(21)は、インバータ制御に構成され、第２室外ユニット(2B)の圧縮機(21)は、１００％容量と５０％容量と０％容量とに切換え可能なアンロード制御に構成され、上記各圧縮機(21)は、コントローラ(80)からの制御信号によって制御されている。
上記室内ユニット(3A，3B，3C)は、室内ファン(31)が近接配置された利用側熱交換器である室内熱交換器(32)と、室内電動膨張弁(33)とを備えて利用ユニットを構成し、該各室内熱交換器(32)は、室内液配管(34)及び室内ガス配管(35)を介してメイン液ライン(7L)及びメインガスライン(7G)に並列に接続され、該室内液配管(34)に上記室内電動膨張弁(33)が設けられている。
一方、上記空気調和装置(10)は、配管ユニット(11)が設けられており、該配管ユニット(11)は、各室外ユニット(2A，2B)の液ライン(5A，5B)及びガスライン(6A，6B)とメイン液ライン(7L)及びメインガスライン(7G)とを接続している。
具体的に、上記液ライン(5A，5B)は、各室外ユニット(2A，2B)から外側に延びる液管(51)と、該液管(51)の外端に連続する液通路(52)とより構成され、該液管(51)は、内端が室外熱交換器(24)に接続されると共に、上記室外電動膨張弁(25)が設けられる一方、上記各液通路(52)は、レシーバ(12)を介してメイン液ライン(7L)に接続されている。
上記ガスライン(6A，6B)は、室外ユニット(2A，2B)から外側に延びるガス管(61)と、該ガス管(61)の外端に連続するガス通路(62)とより構成されており、該ガス管(61)は、圧縮機(21)に四路切換弁(22)及び冷媒配管(26)を介して接続されている。
上記メイン液ライン(7L)は、室内ユニット(3A，3B，3C)に延びるメイン液管(71)と、該メイン液管(71)の一端に連続し且つ上記レシーバ(12)を介して各室外ユニット(2A，2B)の液通路(52)が連続するメイン液通路(72)とより構成され、該メイン液管(71)の他端に室内ユニット(3A，3B，3C)の室内液配管(34)が接続されている。
上記メインガスライン(7G)は、室内ユニット(3A，3B，3C)に延びるメインガス管(73)と、該メインガス管(73)の一端に連続し且つ上記各室外ユニット(2A，2B)のガス通路(62)が連続するメインガス通路(74)とより構成され、該メインガス管(73)の他端に室内ユニット(3A，3B，3C)の室内ガス配管(35)が接続されている。
そして、上記配管ユニット(11)は、各室外ユニット(2A，2B)における液ライン(5A，5B)の液通路(52)及びガスライン(6A，6B)のガス通路(62)と、メイン液ライン(7L)のメイン液通路(72)及びメインガスライン(7G)のメインガス通路(74)と、レシーバ(12)とが一体に形成されてユニット化されている。
更に、上記配管ユニット(11)には、ガスストップ弁(SVR1)が一体にユニット化されている。該ガスストップ弁(SVR1)は、第２室外ユニット(2B)のガスライン(6B)におけるガス通路(62)に設けられて該ガス通路(62)を開閉し、コントローラ(80)の制御信号に基づいて暖房運転時における第２室外ユニット(2B)の停止時に全閉になるように構成されている。
尚、上記第２室外ユニット(2B)の室外電動膨張弁(25)は、コントローラ(80)の制御信号に基づいて冷房及び暖房運転時における第２室外ユニット(2B)の停止時に全閉になるように構成されている。
また、上記第１室外ユニット(2A)と第２室外ユニット(2B)との間に均圧ライン(6E)が設けられている。
該均圧ライン(6E)は、一端が第１室外ユニット(2A)における室外熱交換器(24)のガス側冷媒配管(26)に接続され、他端が第２室外ユニット(2B)における室外熱交換器(24)のガス側冷媒配管(26)に接続され、双方向の冷媒流通を許容するように構成されている。
上記均圧ライン(6E)は、各室外ユニット(2A，2B)より外側に延びる均圧管(63)の外端に均圧通路(64)が連続して構成され、該均圧通路(64)には、第２室外ユニット(2B)の冷房運転の停止時に全閉となって第２室外ユニット(2B)への冷媒流通を阻止する均圧弁(SVB1)が設けられている。
そして、上記均圧通路(64)と均圧弁(SVB1)とが配管ユニット(11)に一体に組込まれてユニット化されている。
一方、本発明の特徴として、上記第１室外ユニット(2A)と第２室外ユニット(2B)との間には、第１室外ユニット(2A)の圧縮機(21)より排出された潤滑油を第２室外ユニット(2B)における圧縮機(21)の吸込側に導く第１均油機構(9A)と、第２室外ユニット(2B)の圧縮機(21)より排出された潤滑油を第１室外ユニット(2A)における圧縮機(21)の吸込側に導く第２均油機構(9B)とが設けられると共に、コントローラ(80)に均油制御手段(81)が設けられている。
上記各均油機構(9A，9B)は、油溜め部(91)を備えると共に、均油バイパス管(93，94)及びガスバイパス通路(95，96)を備えている。該油溜め部(91)は、圧縮機(21)の吐出側に接続された冷媒配管(26)に設けられ、冷媒と潤滑油とを分離する油分離機能を有する油分離器を兼用し、圧縮機(21)より排出された潤滑油を貯溜するように構成されている。そして、上記油溜め部(91)の底部には、キャピラリを備えて潤滑油を圧縮機(21)に戻す油戻し管(92)が接続されている。
上記各均油バイパス管(93，94)は、一端が油溜め部(91)に接続されると共に、他端が均圧ライン(6E)の均圧管(63)に接続されている。そして、該各均油バイパス管(93，94)は、均油バルブ(SVO1，SVO2)を備え、油溜め部(91)に貯溜された潤滑油のうち所定の貯溜量を越えた余剰の潤滑油のみを導き出すように構成されている。
つまり、上記各均油バイパス管(93，94)の一端は油溜め部(91)の内部に導入されており、この導入端は、油溜め部(91)の底部より所定高さに位置している。具体的に、上記油溜め部(91)に貯溜した潤滑油のうち所定の潤滑油は油戻し管(92)から圧縮機(21)に戻ることになるが、余剰の潤滑油は油溜め部(91)に溜ることになり、この油溜め部(91)で潤滑油の貯溜量が所定高さになって余剰の潤滑油が溜ると、この所定の貯溜量を越えた余剰の潤滑油のみを各均油バイパス管(93，94)より流出することになる。
上記両ガスバイパス通路(95，96)は、配管ユニット(11)に一体に組込まれており、上記第１ガスバイパス通路(95)は、一端が均圧弁(SVB1)より第２室外ユニット(2B)側の均圧通路(64)に、他端が第１室外ユニット(2A)のガス通路(62)にそれぞれ接続され、第１バイパスバルブ(SVY1)を備えている。
上記第２ガスバイパス通路(96)は、一端が均圧弁(SVB1)より第１室外ユニット(2A)側の均圧通路(64)に、他端が第２室外ユニット(2B)のガス通路(62)にそれぞれ接続され、第２バイパスバルブ(SVY2)を備えている。
また、上記均油制御手段(81)は、通常運転時では２〜３時間に１回の均油運転を２〜３分行い、また、油戻し運転後、及び暖房運転時のデフロスト運転後などに均油運転を行うように構成されている。そして、均油制御手段(81)は、冷房サイクル運転時に各室外ユニット(2A，2B)の間で交互に潤滑油が流れるように各ガスバイパス通路(95，96)及び各均油バイパス管(93，94)を連通状態と遮断状態とに開閉制御する。
具体的に、上記均油制御手段(81)は、均圧弁(SVB1)を閉鎖した状態で第１均油バルブ(SVO1)と第２バイパスバルブ(SVY2)とを開放して第１室外ユニット(2A)から第２室外ユニット(2B)に潤滑油を導く第１の均油運転を実行し、また、均圧弁(SVB1)を閉鎖した状態で第２均油バルブ(SVO2)と第１バイパスバルブ(SVY1)とを開放して第２室外ユニット(2B)から第１室外ユニット(2A)に潤滑油を導く第２の均油運転を実行するように構成されている。
一方、上記均油制御手段(81)は、暖房サイクル運転時に各室外ユニット(2A，2B)の間で交互に潤滑油が流れるように各均油バイパス管(93，94)を連通状態と遮断状態とに開閉制御すると共に、均油機構(9A，9B)の下流側を低圧状態に保持するように構成されている。
具体的に、上記均油制御手段(81)は、各バイパスバルブ(SVY1，SVY2)及び第２均油バルブ(SVO2)を閉鎖した状態で均圧弁(SVB1)と第１均油バルブ(SVO1)とを開放すると共に、第２室外ユニット(2B)の室外電動膨張弁(25)を小開度にして第１室外ユニット(2A)から第２室外ユニット(2B)に潤滑油を導く第１の均油運転を実行し、また、各バイパスバルブ(SVY1，SVY2)及び第１均油バルブ(SVO1)を閉鎖した状態で均圧弁(SVB1)と第２均油バルブ(SVO2)とを開放すると共に、第１室外ユニット(2A)の室外電動膨張弁(25)を小開度にして第２室外ユニット(2B)から第１室外ユニット(2A)に潤滑油を導く第２の均油運転を実行するように構成されている。
そこで、上記均油機構(9A，9B)を設けた具体的理由を説明する。
図６に示すように、油溜め部(91)、各均油バイパス管(93，94)及びガスバイパス通路(95，96)を設けないで均油運転を行わない場合、暖房運転時において、四路切換弁(22)が破線に切換わり、冷媒は一点鎖線のように循環する。そして、第１室外ユニット(2A)の圧縮機(21)にる吐出側P1における循環量GRを84Kg/h、油上り率L0を0.1％とすると、潤滑油の吐出量LDは0.084Kg/hとなり、また、第２室外ユニット(2B)の圧縮機(21)にる吐出側P2における循環量GRを293Kg/h、油上り率L0を0.5％とすると、潤滑油の吐出量LDは1.47Kg/hとなる。
従って、上記冷媒が合流するメインガスライン(7G)のP3点では、循環量GRが377Kg/h、油上り率L0が0.412％、潤滑油量LDは1.554Kg/hとなる。そして、各室外ユニット(2A，2B)において、吐出した循環量GRに等しく圧縮機(21)に吸込まれるとすると、第１室外ユニット(2A)の圧縮機(21)にる吸込側P4における循環量GRは84Kg/h、油上り率L0が0.412％であるので、潤滑油の戻り量LSは0.346Kg/hとなり、また、第２室外ユニット(2B)の圧縮機(21)にる吸込側P5における循環量GRは293Kg/h、油上り率L0が0.412％であるので、潤滑油の戻り量LSは1.21Kg/hとなる。
この結果、第２室外ユニット(2B)では、潤滑油を1.47Kg/h吐出したにも拘らず、1.21Kg/hしか戻らないことになり、油切れが生ずる可能性がある。
また、冷房運転時において、四路切換弁(22)が実線に切換わり、冷媒は実線のように循環する。そして、第１室外ユニット(2A)の圧縮機(21)にる吐出側P1における循環量GRを84Kg/h、油上り率L0を0.1％とすると、潤滑油の吐出量LDは0.084Kg/hとなり、また、第２室外ユニット(2B)の圧縮機(21)にる吐出側P2における循環量GRを293Kg/h、油上り率L0を0.5％とすると、潤滑油の吐出量LDは1.47Kg/hとなる。
従って、上記冷媒が合流するメイン液ライン(7L)のP6点では、循環量GRが377Kg/h、油上り率L0が0.412％、潤滑油量LDは1.554Kg/hとなる。そして、各室外ユニット(2A，2B)に対してガス冷媒の戻る際、環状流になる等の理由から潤滑油が均等に分かれる場合があるので、第１室外ユニット(2A)の圧縮機(21)にる吸込側P4における循環量GRは84Kg/hとなり、潤滑油の戻り量LSは0.777Kg/hとなり、また、第２室外ユニット(2B)の圧縮機(21)にる吸込側P5における循環量GRは293Kg/hとなり、潤滑油の戻り量LSは0.777Kg/hとなる。
この結果、第２室外ユニット(2B)では、潤滑油を1.47Kg/h吐出したにも拘らず、0.777Kg/hしか戻らないことになり、油切れが生ずる可能性がある。
そこで、上述したように均油機構(9A，9B)を設けるようにしたものである。
−実施例１における空気調和装置(10)の運転動作−
次に、上記空気調和装置(10)における運転動作について説明する。
先ず、冷房運転時においては、四路切換弁(22)が図１の実線に切変り、両室外ユニット(2A，2B)の圧縮機(21)から吐出した高圧ガス冷媒は、室外熱交換器(24)で凝縮して液冷媒となり、この液冷媒は、メイン液通路(72)で合流した後、室内電動膨張弁(33)で減圧し、室内熱交換器(32)で蒸発して低圧ガス冷媒となる。このガス冷媒は、各ガス通路(62)に分流して各室外ユニット(2A，2B)の圧縮機(21)に戻り、この循環動作を繰返すことになる。
一方、暖房運転時においては、上記四路切換弁(22)が図１の破線に切変り、両室外ユニット(2A，2B)の圧縮機(21)から吐出した高圧ガス冷媒は、メインガス通路(74)で合流した後、室内熱交換器(32)で凝縮して液冷媒となり、この液冷媒は、メイン液通路(72)から各室外ユニット(2A，2B)の液通路(52)に分流する。その後、この液冷媒は、室外電動膨張弁(25)で減圧した後、室外熱交換器(24)で蒸発して低圧ガス冷媒となり、各室外ユニット(2A，2B)の圧縮機(21)に戻り、この循環動作を繰返すことになる。
上記冷房運転時及び暖房運転時において、コントローラ(80)が各室内電動膨張弁(33)及び各室外電動膨張弁(25)の開度を制御すると共に、室内負荷に対応して各室外ユニット(2A，2B)における圧縮機(21)の容量を制御する。そして、上記室内ユニット(3A，3B，3C)の負荷が低下して第１室外ユニット(2A)の容量で対応できる場合は、第２室外ユニット(2B)の運転を停止することになる。
また、冷房運転時及び暖房運転時の何れにおいても、上記両室外ユニット(2A，2B)が運転している状態では、均圧弁(SVB1)が開口し、冷房運転時では、高圧ガス冷媒が両室外熱交換器(24)をほぼ均等に流れ、暖房運転時では、低圧ガス冷媒が両室外熱交換器(24)をほぼ均等に流れることになる。
例えば、冷房運転時において、第２室外ユニット(2B)の運転容量が負荷に対して大きくなると、圧縮機(21)から吐出した冷媒の一部が均圧ライン(6E)を通って第１室外ユニット(2A)における室外熱交換器(24)に流れることになる。
一方、暖房運転時において、第２室外ユニット(2B)の運転容量が負荷に対して大きくなると、第１室外ユニット(2A)における室外熱交換器(24)から冷媒の一部が均圧ライン(6E)を通って第２室外ユニット(2B)の圧縮機(21)に吸込まれることになる。
上記第２室外ユニット(2B)の冷房運転が停止すると均圧弁(SVB1)が全閉となり、また、第２室外ユニット(2B)の暖房運転が停止すると均圧弁(SVB1)は開口状態のままを維持することになる。
更に、上記第２室外ユニット(2B)の暖房運転の停止時にガスストップ弁(SVR1)を閉鎖する一方、第２室外ユニット(2B)の冷房運転及び暖房運転停止時に該第２室外ユニット(2B)の室外電動膨張弁(25)を全閉にし、該停止中の第２室外ユニット(2B)に液冷媒が溜り込まないようにしている。
尚、上記冷房運転及び暖房運転時において、各バイパスバルブ(SVY1，SVY2)と各均油バルブ(SVO1，SVO2)は共に閉鎖されている。
一方、本発明の特徴として、冷房運転時及び暖房運転時の何れにおいても均油運転が行われて各室外ユニット(2A，2B)の圧縮機(21)における潤滑油量が等しくなるようにしている。
具体的に、冷房運転時おいては、図２及び図３に示すように均油運転が行われる。尚、実線矢符が冷媒を、一点鎖線矢符が潤滑油を示している。
先ず、図２に示すように、第１の均油運転が実行され、均圧弁(SVB1)を閉鎖した状態で第１均油バルブ(SVO1)と第２バイパスバルブ(SVY2)とを開放し、第２均油バルブ(SVO2)と第１バイパスバルブ(SVY1)とを閉鎖する。
この状態において、第１室外ユニット(2A)の油溜め部(91)に貯溜した潤滑油のうち余剰の潤滑油は、第１均油バイパス管(93)から均圧ライン(6E)を通り、第２ガスバイパス通路(96)からガスライン(6B)を通って第２室外ユニット(2B)の圧縮機(21)に導入され、第１室外ユニット(2A)から第２室外ユニット(2B)に潤滑油を導くことになる。
その後、図３に示すように、第２の均油運転が実行され、均圧弁(SVB1)を閉鎖した状態で第２均油バルブ(SVO2)と第１バイパスバルブ(SVY1)とを開放し、第１均油バルブ(SVO1)と第２バイパスバルブ(SVY2)とを閉鎖する。
この状態において、第２室外ユニット(2B)の油溜め部(91)に貯溜した潤滑油のうち余剰の潤滑油は、第２均油バイパス管(94)から均圧ライン(6E)を通り、第１ガスバイパス通路(95)からガスライン(6A)を通って第１室外ユニット(2A)の圧縮機(21)に導入され、第２室外ユニット(2B)から第１室外ユニット(2A)に潤滑油を導くことになる。
上述した動作を繰返し、上記各室外ユニット(2A，2B)の間の均油を行うことになる。
また、暖房運転時おいては、図４及び図５に示すように均油運転が行われる。尚、実線矢符が冷媒を、一点鎖線矢符が潤滑油を示している。
先ず、図４に示すように、第１の均油運転が実行され、第１バイパスバルブ(SVY1)及び第２バイパスバルブ(SVY2)を閉鎖した状態で第１均油バルブ(SVO1)と均圧弁(SVB1)とを開放し、第２均油バルブ(SVO2)を閉鎖する。そして、第２室外ユニット(2B)の電動膨張弁(25)の開度をやや小さく設定し、均圧ライン(6E)の第２室外ユニット(2B)側を低圧に保持する。
この状態において、第１室外ユニット(2A)の油溜め部(91)に貯溜した潤滑油のうち余剰の潤滑油は、第１均油バイパス管(93)から均圧ライン(6E)を通り、第２室外ユニット(2B)の圧縮機(21)に導入され、第１室外ユニット(2A)から第２室外ユニット(2B)に潤滑油を導くことになる。
その後、図５に示すように、第２の均油運転が実行され、第１バイパスバルブ(SVY1)及び第２バイパスバルブ(SVY2)を閉鎖した状態で第２均油バルブ(SVO2)と均圧弁(SVB1)とを開放し、第１均油バルブ(SVO1)を閉鎖する。そして、第１室外ユニット(2A)の電動膨張弁(25)の開度をやや小さく設定し、均圧ライン(6E)の第１室外ユニット(2A)側を低圧に保持する。
この状態において、第２室外ユニット(2B)の油溜め部(91)に貯溜した潤滑油のうち余剰の潤滑油は、第２均油バイパス管(94)から均圧ライン(6E)を通り、第１室外ユニット(2A)の圧縮機(21)に導入され、第２室外ユニット(2B)から第１室外ユニット(2A)に潤滑油を導くことになる。
上述した動作を繰返し、上記各室外ユニット(2A，2B)の間の均油を行うことになる。
また、上述した均油運転は、例えば、２〜３時間毎に２〜３分実行される他、油戻し運転の終了後やデフロスト運転の終了後に行われることになる。
−実施例１における均油運転の効果−
以上のように、本実施例によれば、各室外ユニット(2A，2B)における圧縮機(21)の吐出側である高圧側から他方の室外ユニット(2A，2B)の低圧側に潤滑油を導くようにしたために、各室外ユニット(2A，2B)の一方に潤滑油が偏る偏油現象を確実に防止することができる。
この結果、油切れを確実に防止することができるので、確実な温調運転を継続することができる。
また、上記油溜め部(91)に貯溜され且つ所定の貯溜量を越えた余剰の潤滑油を排出するようにしたために、偏油現象を確実に解消することができることから、温調運転をより確実に継続することができる。
特に、潤滑油を排出する各室外ユニット(2A，2B)の油切れを防止しつゝ偏油を防止することができる。
また、上記油溜め部(91)が油分離機能を有するようにしたために、油分離器を兼用することができるので、部品点数の低減を図ることができる。特に、均油バイパス管(93，94)の内端位置によって余剰の潤滑油を確実に排出することができ、構成の簡略化を図ることができる。
また、冷房運転時は冷房サイクルで、暖房運転時は暖房サイクルで均油運転を行うので、温調運転と同サイクルの均油運転となり、冷媒流れの変動等がなく、容易に均油運転を行うことができる。
更に、余剰の潤滑油を均圧制御手段(81)によって排出するようにしたために、油面センサを設けることなく油切れを防止することができると同時に、偏油現象を防止することができる。
−実施例１の変形例−
上記実施例における暖房運転時の均油運転は、第１の均油運転時に潤滑油が戻る第２室外ユニット(2B)の電動膨張弁(25)の開度をやや小さく設定し、また、第２の均油運転時に潤滑油が戻る第１室外ユニット(2A)の電動膨張弁(25)の開度をやや小さく設定したが、第１の均油運転時に第２室外ユニット(2B)の電動膨張弁(25)の全閉にし、また、第２の均油運転時に第１室外ユニット(2A)の電動膨張弁(25)の全閉にしてもよい。これによって、均油を迅速に行うことができる。
また、暖房運転時における均油運転は、第１の均油運転時に潤滑油を放出する第１室外ユニット(2A)の電動膨張弁(25)の開度をやや大きく又は全開に設定し、また、第２の均油運転時に潤滑油を放出する第２室外ユニット(2B)の電動膨張弁(25)の開度をやや大きく又は全開に設定してもよい。これによって、やや湿り状態の冷媒が均圧ライン(6E)を流れることから、潤滑油をスムーズに移動させることができる。
＜実施例２＞
上記実施例における冷房運転時の均油運転は、図２及び図３の動作を繰返すようにしたが、他の実施例として均油制御手段(81)が図２の第１の均油動作と図３の第２の均油動作とを同時に行うようにしてもよい。
つまり、均圧弁(SVB1)を閉鎖した状態で第１均油バルブ(SVO1)及び第２均油バルブ(SVO2)と第１バイパスバルブ(SVY1)及び第２バイパスバルブ(SVY2)とを開放する。
この状態において、第１室外ユニット(2A)の油溜め部(91)に貯溜した潤滑油のうち余剰の潤滑油は、第１均油バイパス管(93)から均圧ライン(6E)を通り、第２ガスバイパス通路(96)からガスライン(6B)を通って第２室外ユニット(2B)の圧縮機(21)に導入される。これと同時に、第２室外ユニット(2B)の油溜め部(91)に貯溜した潤滑油のうち余剰の潤滑油は、第２均油バイパス管(94)から均圧ライン(6E)を通り、第１ガスバイパス通路(95)からガスライン(6A)を通って第１室外ユニット(2A)の圧縮機(21)に導入される。
この結果、第１室外ユニット(2A)と第２室外ユニット(2B)との相互間で潤滑油が移動することになる。
この変形例によれば、均油運転を短時間で終了することができる。
＜実施例３＞
また、他の実施例として、上記空気調和装置(10)は、暖房運転時にデフロスト運転を行っており、このデフロスト運転と均油運転とを同時に行うようにしてもよい。
つまり、第１室外ユニット(2A)の室外熱交換器(24)がフロストすると、第１室外ユニット(2A)及び第２室外ユニット(2B)を冷房サイクル運転させると共に、第１バイパスバルブ(SVY1)を開き、第２バイパスバルブ(SVY2)を閉じる。
その際、ガスストップ弁(SVR1)を開くと共に、均圧弁(SVB1)及び第２室外ユニット(2B)の室外電動膨張弁(25)を全閉にする。
この結果、第１室外ユニット(2A)の圧縮機(21)より吐出された高圧ガス冷媒はフロストした室外熱交換器(24)に供給される一方、第２室外ユニット(2B)の圧縮機(21)より吐出された高圧ガス冷媒が均圧ライン(6E)から第１バイパス通路(95)及びガス通路(62)を経て第１室外ユニット(2A)の圧縮機(21)に供給されることになる。
そして、上記第１室外ユニット(2A)の圧縮機(21)における吸込ガス冷媒の温度が上昇することから、該第１室外ユニット(2A)の圧縮機(21)における吐出ガス冷媒の温度が上昇し、第１室外ユニット(2A)のデフロストが迅速に行われることになる。
この際、上記第２均油バルブ(SVO2)を開放することにより、第２室外ユニット(2B)から第１室外ユニット(2A)に潤滑油を導く均油運転が同時に行われることになる。
また、第２室外ユニット(2B)がフロストすると、第２バイパスバルブ(SVY2)を開き、第１バイパスバルブ(SVY1)を閉じて上述と逆の動作でデフロスト運転が行われ、第１室外ユニット(2A)の圧縮機(21)より吐出された高圧ガス冷媒が均圧ライン(6E)から第２バイパス通路(96)とガス通路(62)を経て第２室外ユニット(2B)の圧縮機(21)に供給され、該第２室外ユニット(2B)の圧縮機(21)における吐出ガス冷媒の温度が上昇し、第２室外ユニット(2B)のデフロストが迅速に行われることになる。
この際、上記第１均油バルブ(SVO1)を開放することにより、第１室外ユニット(2A)から第２室外ユニット(2B)に潤滑油を導く均油運転が同時に行われることになる。
また、第１室外ユニット(2A)と第２室外ユニット(2B)とが共にフロストすると、第１バイパスバルブ(SVY1)及び第２バイパスバルブ(SVY2)を共に閉鎖して冷房サイクル運転してデフロスト運転を実行し、一方がデフロスト運転を終了すると、両バイパスバルブ(SVY1，SVY2)の一方を開放させる。
例えば、第２室外ユニット(2B)が先にデフロスト運転を終了すると、第１バイパスバルブ(SVY1)を開き、上述したように高温のガス冷媒を第１室外ユニット(2A)に供給すると同時に、第２均油バルブ(SVO2)を開放することにより、第２室外ユニット(2B)から第１室外ユニット(2A)に潤滑油を導く均油運転が同時に行われることになる。
この実施例によれば、均油運転を別個に行う必要がないので、温調運転を効率よく行うことができる。
＜実施例４＞
本実施例は、実施例１〜実施例３における圧縮機(21)が図７に示す油排出機構(40)を備えるようにしたもので、具体的に、実施例１の図１〜図５に示す各圧縮機(21，21)が油排出機構(40)を備えている。
該油排出機構(40)は、ケーシング内に貯溜される潤滑油が所定量になると潤滑油を排出するように構成されている。
具体的に、上記圧縮機(21)は、低圧ドーム型のスクロール圧縮機であって、ケーシング内の底部に潤滑油が貯溜される。上記油排出機構(40)は、圧縮機(21)内の底部に配置された排出ポンプ(41)を備え、該排出ポンプ(41)の吸込口(4s)が所定位置に設定されている。そして、上記油排出機構(40)は、図８に示すように、ケーシング内に貯溜される潤滑油が吸込口(4s)の高さまで溜り、所定量になると(P1点参照)、該潤滑油を排出ポンプ(41)から排出管(42)を経てスクロールの吸込部に導き、潤滑油の排出量が急激に増加するように構成されている。
つまり、図８におけるP2では、吐出冷媒と共に一定量の潤滑油が排出され、P1点で潤滑油の排出量が急激に増加する。その後、P3では、排出ポンプ(41)の容量に対応して一定量の潤滑油が排出されることになる。
この油排出機構(40)によって所定量を越えた余剰の潤滑油がスクロールで昇圧され、油溜め部(91)に貯溜される。この油溜め部(91)に貯溜した潤滑油が上述したように第１室外ユニット(2A)から第２室外ユニット(2B)に、また、第２室外ユニット(2B)から第１室外ユニット(2A)に供給される。
従って、本実施例によれば、圧縮機(21)に貯溜される潤滑油が所定量になると潤滑油を排出するようにしたために、余剰の潤滑油を確実に油溜め部(91)に貯溜させることができるので、偏油現象を確実に解消することができる。
＜その他の変形例＞
尚、上記空気調和装置(10)において、均油運転方法の発明としては、次のように行うようにしてもよい。先ず、冷房運転時の均油方法は、第１熱源ユニット(2A)の油溜め部(91)に所定量の潤滑油が溜ると、この溜った潤滑油を第２熱源ユニット(2B)の圧縮機(21)の吸込側に導いて第１の均油運転を実行する。その後、第２熱源ユニット(2B)の油溜め部(91)に所定量の潤滑油が溜ると、この溜った潤滑油を第１熱源ユニット(2A)の圧縮機(21)の吸込側に導いて第２の均油運転を実行する。
具体的に、例えば、第１の均油運転は、油分離機能を有する油溜め部(91)に貯溜された潤滑油のうち所定の貯溜量を越えた余剰の潤滑油のみを第１熱源ユニット(2A)から均油バイパス管(93)によって第２熱源ユニット(2B)の圧縮機(21)の吸込側に導く。続いて、第２の均油運転は、油分離機能を有する油溜め部(91)に貯溜された潤滑油のうち所定の貯溜量を越えた余剰の潤滑油のみを第２熱源ユニット(2B)から均油バイパス管(94)によって第１熱源ユニット(2A)の圧縮機(21)の吸込側に導く。
また、上記冷房運転時の均油方法としては、上記第１の均油運転と第２の均油運転とを同時に行ってもよい。つまり、第１熱源ユニット(2A)における油分離機能を有する油溜め部(91)に貯溜された潤滑油のうち所定の貯溜量を越えた余剰の潤滑油のみを均油バイパス管(93)によって第２熱源ユニット(2B)の圧縮機(21)の吸込側に導く。同時に、第２熱源ユニット(2B)における油分離機能を有する油溜め部(91)に貯溜された潤滑油のうち所定の貯溜量を越えた余剰の潤滑油のみを均油バイパス管(94)によって第１熱源ユニット(2A)の圧縮機(21)の吸込側に導く。
上述した第１の均油運転と第２の均油運転とを順番に行う場合の他、第１の均油運転と第２の均油運転とを同時に行う場合、請求項３に係る発明の油排出機構(40)を適用するようにしてもよい。つまり、上記圧縮機(21)の内部に貯溜される潤滑油が所定量になると、油排出機構(40)がこの所定量を越えた潤滑油を油溜め部(91)に排出する。更に、この油溜め部(91)に貯溜された潤滑油のうち所定の貯溜量を越えた余剰の潤滑油のみを第１熱源ユニット(2A)から第２熱源ユニット(2B)に、又は第２熱源ユニット(2B)から第１熱源ユニット(2A)に導くようにしてもよい。
また、暖房運転時の均油方法は、冷房運転時の均油運転とほぼ同様であって、上記第１熱源ユニット(2A)の油溜め部(91)に所定量の潤滑油が溜ると、この溜った潤滑油を第２熱源ユニット(2B)の圧縮機(21)の吸込側に導いて第１の均油運転を実行する。その後、第２熱源ユニット(2B)の油溜め部(91)に所定量の潤滑油が溜ると、この溜った潤滑油を第１熱源ユニット(2A)の圧縮機(21)の吸込側に導いて第２の均油運転を実行する。
具体的に、例えば、第１の均油運転は、油分離機能を有する油溜め部(91)に貯溜された潤滑油のうち所定の貯溜量を越えた余剰の潤滑油のみを第１熱源ユニット(2A)から均油バイパス管(93)によって第２熱源ユニット(2B)の圧縮機(21)の吸込側に導く。続いて、第２の均油運転は、油分離機能を有する油溜め部(91)に貯溜された潤滑油のうち所定の貯溜量を越えた余剰の潤滑油のみを第２熱源ユニット(2B)から均油バイパス管(94)によって第１熱源ユニット(2A)の圧縮機(21)の吸込側に導く。
上述した第１の均油運転と第２の均油運転とを順番に行う場合、請求項３に係る発明の油排出機構(40)を適用するようにしてもよい。つまり、上記圧縮機(21)の内部に貯溜される潤滑油が所定量になると、油排出機構(40)がこの所定量を越えた潤滑油を油溜め部(91)に排出する。そして、この油溜め部(91)に貯溜された潤滑油のうち所定の貯溜量を越えた余剰の潤滑油のみを第１熱源ユニット(2A)から第２熱源ユニット(2B)に、又は第２熱源ユニット(2B)から第１熱源ユニット(2A)に導くようにしてもよい。
また尚、各実施例においては、冷房サイクルと暖房サイクルとを可逆運転可能な空気調和装置(10)について説明したが、請求項１〜５の発明では、冷房専用の空気調和装置であってもよく、また、請求項１〜３，８及び９の発明では、暖房専用の空気調和装置であってもよい。
また、室外ユニット(2A，2B)は、２台に限られず、３台以上であってもよい。例えば、３台の室外ユニットを設けた場合、第１の室外ユニットと第２の室外ユニットとの間で実施例１及び実施例２の均油運転を実行し、その後、第１の室外ユニットと第３の室外ユニットとの間で実施例１及び実施例２の均油運転を実行するようにしてもよい。また、第１の室外ユニットと第２の室外ユニットとの間、第２の室外ユニットと第３の室外ユニットとの間、及び第３の室外ユニットと第１の室外ユニットとの間で順に実施例１及び実施例２の均油運転を実行するようにしてもよい。
また、室内ユニット(3A，3B，3C)は、３台に限られず、１台や４台以上であってもよいことは勿論である。
また、油溜め部(91)は、油分離器を兼用するようにしたが、油分離器を兼用しない独立の油溜め器であってもよく、また、圧縮機(21)の内部に形成するものであってもよい。
［産業上の利用分野］
以上のように、本発明による空気調和装置の均油運転制御装置によれば、偏油現象を確実に防止することができるので、大規模ビル等に設置される空気調和装置であって、複数台の熱源ユニットを有する空気調和装置に有用である。
本発明は、複数台の熱源ユニットを備えた空気調和装置における均油運転制御装置に関するものである。
［背景の技術］
従来より空気調和装置には、特開平３−１８６１５６号に開示されているように、圧縮機と四路切換弁と室外熱交換器と電動膨張弁と室内熱交換器とが順に接続されているものがある。そして、上記四路切換弁を切換えて冷房運転時は、圧縮機より吐出された冷媒を室外熱交換器で凝縮させ、電動膨張弁で膨脹させた後、室内熱交換器で蒸発させる一方、暖房運転時は、圧縮機より吐出された冷媒を室内熱交換器で凝縮させ、電動膨張弁で膨脹させた後、室外熱交換器で蒸発させている。
−解決課題−
上述した空気調和装置においては、室外ユニットが１台であるので、油戻し運転を行えば均油運転については何ら考慮する必要がないものであった。
つまり、近年、空気調和装置の大容量化に伴って複数台の室外ユニットを設置する場合がある。その際、各室外ユニットの圧縮機から潤滑油が排出されることになるが、排出された潤滑油と同じ量の潤滑油が各室外ユニットの圧縮機に戻るとは限られないので、１の室外ユニットの圧縮機に潤滑油が偏って偏油現象が生ずる問題がある。
そして、上記偏油現象が生ずると、１の圧縮機に油切れが生じ、空調運転を継続できない事態が生起するという問題がある。
本発明は、斯かる点に鑑みてなされたもので、複数台の熱源ユニットを設置した際の偏油現象を防止するようにして油切れを防止することを目的とするものである。
［発明の開示］
上記の目的を達成するために、本発明が講じた手段は、圧縮機の高圧側の油溜め部より他の熱源ユニットの低圧側に潤滑油を導くようにしたものである。
−構成−
具体的に、図１に示すように、請求項１に係る発明が講じた手段は、先ず、少なくとも圧縮機(21)と熱源側熱交換器(24)とを有する複数台の熱源ユニット(2A,2B，…)を備えている。そして、該各熱源ユニット(2A,2B，…)が並列に接続されるメイン液ライン(7L)及びメインガスライン(7G)を備えている。更に、少なくとも利用側熱交換器(32)を有し、上記メイン液ライン(7L)及びメインガスライン(7G)に接続される利用ユニット(3A)を備え、上記圧縮機(21)から吐出された冷媒を片方の熱交換器(24，32)で凝縮し、膨脹機構(25)で膨脹させた後に他方の熱交換器(32，24)で蒸発させる空気調和装置を前提としている。
加えて、上記各熱源ユニット(2A,2B，…)における圧縮機(21)の吐出側に設けられた油溜め部(91)に貯溜された潤滑油を他の熱源ユニット(2A,2B，…)における圧縮機(21)の吸込側に導く均油機構(9A,9B，…)を備えている。更に、上記油溜め部(91)は、冷媒と潤滑油とを分離する油分離機能を有するように構成されている。
その上、上記均油機構(9A,9B，…)は、潤滑油を油溜め部(91,91，…)から他の熱源ユニット(2A,2B，…)における圧縮機(21)の吸込側に導くための均油バイパス管(93,94，…)を備え、該均油バイパス管(93,94，…)の一端は、油溜め部(91)内の底部より所定高さに位置している。
また、請求項２に係る発明が講じた手段は、上記請求項１の発明において、均油機構(9A,9B，…）が、油溜め部(91)に貯溜された潤滑油のうち所定の貯溜量を越えた余剰の潤滑油のみを他の熱源ユニット(2A,2B，…)における圧縮機(21)の吸込側に導くように構成されたものである。
また、請求項３に係る発明が講じた手段は、上記請求項１の発明において、圧縮機構(21)には、内部に貯溜される潤滑油が所定量になると、この所定量を越えた潤滑油を排出する油排出機構(40)が設けられる一方、均油機構(9A,9B，…）は、油溜め部(91)に貯溜された潤滑油のうち所定の貯溜量を越えた余剰の潤滑油のみを他の熱源ユニット(2A,2B，…）における圧縮機(21)の吸込側に導くように構成されたものである。
また、請求項４に係る発明が講じた手段は、上記請求項１の発明において、上記均油バイパス管(93,94，…)の一端が油溜め部(91)の内部に導入されると共に、該均油バイパス管(93,94，…)の導入端が油溜め部(91)の底部より所定高さに位置している構成としている。
また、請求項５に係る発明が講じた手段は、上記請求項１，２又は３の発明において、先ず、第１熱源ユニット(2A)と第２熱源ユニット(2B)とが設けられ、上記第１熱源ユニット(2A)と第２熱源ユニット(2B)とにおける熱源側熱交換器(24)のガス側に接続された冷媒配管(26)に各端部がそれぞれ接続されて各熱源ユニット(2A,2B)に対し双方向にガス冷媒の流通を許容する連通遮断可能な均圧ライン(6E)が設けられている。
そして、上記第１熱源ユニット(2A)の均油機構(9A)は、上記均圧ライン(6E)と第２熱源ユニット(2B)のガスライン(6B)とに接続された第２ガスバイパス通路(96)と、第１熱源ユニット(2A)の油溜め部(91)と均圧ライン(6E)とに接続された第１均油バイパス管(93)とを備え、上記第２熱源ユニット(2B)の均油機構(9B)は、上記均圧ライン(6E)と第１熱源ユニット(2A)のガスライン(6A)とに接続された第１ガスバイパス通路(95)と、第２熱源ユニット(2B)の油溜め部(91)と均圧ライン(6E)とに接続された第２均油バイパス管(94)とを備えている。加えて、冷房サイクル運転時に第１及び第２熱源ユニット(2A,2B)の間で交互に潤滑油が流れるように各ガスバイパス通路(95,96)及び各均油バイパス管(93,94)を連通状態と遮断状態とに開閉制御する均油制御手段(81)が設けられている。
また、請求項６に係る発明が講じた手段は、上記請求項５の発明において、上記均油制御手段(81)は、第１均油バイパス管(93)及び第２ガスバイパス通路(96)を連通状態に且つ第２均油バイパス管(94)及び第１ガスバイパス通路(95)を遮断状態にして潤滑油を第１熱源ユニット(2A)から第２熱源ユニット(2B)に導く第１の均油動作と、第２均油バイパス管(94)及び第１ガスバイパス通路(95)を連通状態に且つ第１均油バイパス管(93)及び第２ガスバイパス通路(96)を遮断状態にして潤滑油を第２熱源ユニット(2B)から第１熱源ユニット(2A)に導く第２の均油動作とを実行するように構成されている。
また、請求項７に係る発明が講じた手段は、上記請求項１，２又は３の発明において、先ず、第１熱源ユニット(2A)と第２熱源ユニット(2B)とが設けられ、上記第１熱源ユニット(2A)と第２熱源ユニット(2B)とにおける熱源側熱交換器(24)のガス側に接続された冷媒配管(26)に各端部がそれぞれ接続されて各熱源ユニット(2A,2B)に対し双方向にガス冷媒の流通を許容する連通遮断可能な均圧ライン(6E)が設けられている。
そして、上記第１熱源ユニット(2A)の均油機構(9A)は、上記均圧ライン(6E)と第２熱源ユニット(2B)のガスライン(6B)とに接続された第２ガスバイパス通路(96)と、第１熱源ユニット(2A)の油溜め部(91)と均圧ライン(6E)とに接続された第１均油バイパス管(93)とを備え、上記第２熱源ユニット(2B)の均油機構(9B)は、上記均圧ライン(6E)と第１熱源ユニット(2A)のガスライン(6A)とに接続された第１ガスバイパス通路(95)と、第２熱源ユニット(2B)の油溜め部(91)と均圧ライン(6E)とに接続された第２均油バイパス管(94)とを備えている。加えて、冷房サイクル運転時に第１及び第２熱源ユニット(2A,2B)の間で同時に潤滑油が流れるように各ガスバイパス通路(95,96)及び各均油バイパス管(93,94)を連通状態に制御する均油制御手段(81)が設けられている。
また、請求項８に係る発明が講じた手段は、上記請求項１，２又は３の発明において、先ず、第１熱源ユニット(2A)と第２熱源ユニット(2B)とが設けられ、上記第１熱源ユニット(2A)と第２熱源ユニット(2B)とにおける熱源側熱交換器(24)のガス側に接続された冷媒配管(26)に各端部がそれぞれ接続されて各熱源ユニット(2A,2B)に対し双方向にガス冷媒の流通を許容する連通遮断可能な均圧ライン(6E)が設けられている。
そして、上記第１熱源ユニット(2A)の均油機構(9A)は、該第１熱源ユニット(2A)の油溜め部(91)と均圧ライン(6E)とに接続された第１均油バイパス管(93)を備え、上記第２熱源ユニット(2B)の均油機構(9B)は、該第２熱源ユニット(2B)の油溜め部(91)と均圧ライン(6E)とに接続された第２均油バイパス管(94)を備えている。加えて、均油機構(9A,9B，…)は、上記均圧ライン(6E)と油溜め部(91)とに接続された連通遮断可能な均油バイパス管(93,94，…)を備えている。加えて、暖房サイクル運転時に第１及び第２熱源ユニット(2A,2B)の間で交互に潤滑油が流れるように各均油バイパス管(93,94)を連通状態と遮断状態とに開閉制御すると共に、均油機構(9A,9B)の下流側を低圧状態に保持するように一方の熱源ユニット(2A,2B)の膨脹機構(25)を他方の熱源ユニット(2B,2A)の膨脹機構(25)より小開度にする均油制御手段(81)が設けられている。
また、請求項９に係る発明が講じた手段は、上記請求項８の発明において、上記均油制御手段(81)は、第１均油バイパス管(93)及び均圧ライン(6E)を連通状態に且つ第２均油バイパス管(94)を遮断状態にすると共に第２熱源ユニット(2B)の膨脹機構(25)を小開度にして潤滑油を第１熱源ユニット(2A)から第２熱源ユニット(2B)に導く第１の均油動作と、第２均油バイパス管(94)及び均圧ライン(6E)を連通状態に且つ第１均油バイパス管(93)を遮断状態にすると共に第１熱源ユニット(2A)の膨脹機構(25)を小開度にして潤滑油を第２熱源ユニット(2B)から第１熱源ユニット(2A)に導く第２の均油動作とを実行するように構成されている。
−作用−
上記の構成により、請求項１に係る発明では、冷房運転時又は暖房運転時において、均油機構(9A,9B，…)が各熱源ユニット(2A,2B，…)における圧縮機(21)の吐出側に設けられた油溜め部(91)に貯溜された潤滑油を他の熱源ユニット(2A,2B，…)における圧縮機(21)の吸込側に導いて各熱源ユニット(2A,2B，…)の間の均油を行うことになる。
つまり、上記油溜め部(91)が冷媒より分離した潤滑油を貯溜し、該油溜め部(91)における所定の貯溜量を越えた潤滑油が各均油バイパス管(93,94，…)より流出することになる。
特に、請求項２に係る発明では、余剰の潤滑油のみを他の熱源ユニット(2A,2B，…)における圧縮機(21)の吸込側に導き、また、請求項３に係る発明では、圧縮機(21)に貯溜される潤滑油が所定量になると、所定量を越えた潤滑油が油排出機構(40)によって圧縮機(21)より排出され、油溜め部(91)に貯溜されることになる。
また、請求項４に係る発明では、油溜め部(91)における潤滑油の貯溜量が所定高さになって余剰の潤滑油が該油溜め部(91)に溜ると、この所定の貯溜量を越えた余剰の潤滑油のみが各均油バイパス管(93,94，…)より流出することになる。
また、請求項５に係る発明では、特に、請求項６に係る発明では、冷房サイクル運転時において、第１熱源ユニット(2A)の油溜め部(91)に貯溜した潤滑油が、第１均油バイパス管(93)から均圧ライン(6E)を通り、第２ガスバイパス通路(96)からガスライン(6B)を通って第２熱源ユニット(2B)の圧縮機(21)に導入されることになる。
その後、逆に、第２熱源ユニット(2B)の油溜め部(91)に貯溜した潤滑油は、第２均油バイパス管(94)から均圧ライン(6E)を通り、第１ガスバイパス通路(95)からガスライン(6A)を通って第１熱源ユニット(2A)の圧縮機(21)に導入され、この動作を繰返し、各熱源ユニット(2A，2B)の間の均油を行うことになる。
また、請求項７に係る発明では、各熱源ユニット(2A,2B)の油溜め部(91)に貯溜した潤滑油が、均油バイパス管(93,94)から均圧ライン(6E)を通り、ガスバイパス通路(95,96)からガスライン(6A,6B)を通って他の各熱源ユニット(2A,2B)の圧縮機(21)に導入されることになる。これにより、各熱源ユニット(2A,2B)の間の均油が行われることになる。
また、請求項８に係る発明では、特に、請求項９に係る発明では、暖房サイクル運転時において、第２熱源ユニット(2B)の膨脹機構(25)を小開度にして均油機構(9A)の下流側を低圧にする。これにより、第１熱源ユニット(2A)の油溜め部(91)に貯溜した潤滑油が、第１均油バイパス管(93)から均圧ライン(6E)を通り、第２室外ユニット(2B)の圧縮機(21)に導入されることになる。
その後、逆に、第１熱源ユニット(2A)の膨脹機構(25)を小開度にして均油機構(9B)の下流側を低圧にする。これにより、第２熱源ユニット(2B)の油溜め部(91)に貯溜した潤滑油は、第２均油バイパス管(94)から均圧ライン(6E)を通り、第１熱源ユニット(2A)の圧縮機(21)に導入され、この動作を繰返し、各熱源ユニット(2A，2B)の間の均油を行うことになる。
−効果−
従って、請求項１に係る発明によれば、各熱源ユニット(2A,2B，…)における圧縮機(21)の吐出側である高圧側から他方の熱源ユニット(2A,2B，…)の低圧側に潤滑油を導くようにしたために、各熱源ユニット(2A,2B，…)の一方に潤滑油が偏る偏油現象を確実に防止することができる。
この結果、油切れを確実に防止することができるので、確実な温調運転を継続することができる。
また、油溜め部(91)が油分離機能を有するようにしたために、油分離器を兼用することができるので、部品点数の低減を図ることができる。特に、均油バイパス管(93,94，…)の内端位置によって潤滑油を確実に排出することができ、構成の簡略化を図ることができる。
また、請求項２に係る発明によれば、油溜め部(91)に貯溜され且つ所定の貯溜量を越えた余剰の潤滑油を排出するようにしたために、偏油現象を確実に解消することができることから、温調運転をより確実に継続することができる。
特に、潤滑油を排出する熱源ユニット(2A,2B，…)の油切れを防止しつゝ偏油を防止することができる。
また、請求項３に係る発明によれば、圧縮機(21)に貯溜される潤滑油が所定量になると潤滑油を排出するようにしたために、余剰の潤滑油を確実に油溜め部(91)に貯溜させることができるので、偏油現象を確実に解消することができる。
また、請求項４に係る発明によれば、均油バイパス管(93,94，…)の内端位置によって余剰の潤滑油を確実に排出することができ、構成の簡略化を図ることができる。
また、請求項５、請求項６、請求項８及び請求項９に係る発明によれば、冷房運転時は冷房サイクルで、暖房運転時は暖房サイクルで均油運転を行うので、温調運転と同サイクルの均油運転となり、冷媒流れの変動等がなく、容易に均油運転を行うことができる。
更に、余剰の潤滑油を均圧制御手段(81)によって排出するようにしたために、油面センサを設けることなく油切れを防止することができると同時に、偏油現象を防止することができる。
また、請求項７に係る発明によれば、上記各熱源ユニット(2A,2B)の間における均油を同時に行うことができるので、均油運転を短時間で終了することができる。
また、請求項８及び請求項９に係る発明によれば、暖房運転時に均圧ライン(6E)及びガスバイパス通路(95,96)を利用して高圧ガス冷媒を熱源ユニット(2A,2B)の一方から他方に供給して逆サイクルデフロスト運転を行う場合、このデフロスト運転と均油運転とを同時に行うことができるので、均油運転を別個に行う必要がないので、温調運転を効率よく行うことができる。
【図面の簡単な説明】
図１は、本発明の空気調和装置を示す冷媒回路図である。
図２は、冷房運転時の均油運転を示す冷媒回路図である。
図３は、冷房運転時の他の均油運転を示す冷媒回路図である。
図４は、暖房運転時の均油運転を示す冷媒回路図である。
図５は、暖房運転時の他の均油運転を示す冷媒回路図である。
図６は、偏油現象を説明するための冷媒回路図である。
図７は、実施例４における圧縮機を示す拡大回路図である。
図８は、油排出機構による潤滑油の貯溜量に対する油上り率の特性図である。
［発明を実施するための最良の形態］
以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
＜実施例１＞
図１に示すように、空気調和装置(10)は、２台の室外ユニット(2A，2B)と３台の室内ユニット(3A，3B，3C)がメイン液ライン(7L)及びメインガスライン(7G)に対してそれぞれ並列に接続されて構成されている。
該第１室外ユニット(2A)及び第２室外ユニット(2B)は、圧縮機(21)と、四路切換弁(22)と、室外ファン(23)が近接配置された熱源側熱交換器である室外熱交換器(24)と、膨脹機構である室外電動膨張弁(25)とを備えて冷房サイクルと暖房サイクルとに可逆運転可能な熱源ユニットを構成している。該室外熱交換器(24)におけるガス側の一端には冷媒配管(26)が、液側の他端には液ライン(5A，5B)がそれぞれ接続されている。
上記冷媒配管(26)は、四路切換弁(22)によって圧縮機(21)の吐出側及び吸込側に切換可能に接続されている。一方、上記圧縮機(21)の吸込側及び吐出側には、冷媒配管(26)を介してガスライン(6A，6B)が四路切換弁(22)によって切換可能に接続され、該ガスライン(6A，6B)は、メインガスライン(7G)に接続されている。そして、上記圧縮機(21)の吸込側と四路切換弁(22)との間の冷媒配管(26)にはアキュムレータ(27)が設けられている。
上記２台の室外ユニット(2A，2B)の容量は、室内ユニット(3A，3B，3C)の接続台数に対応して設定されており、第１室外ユニット(2A)の圧縮機(21)は、インバータ制御に構成され、第２室外ユニット(2B)の圧縮機(21)は、１００％容量と５０％容量と０％容量とに切換え可能なアンロード制御に構成され、上記各圧縮機(21)は、コントローラ(80)からの制御信号によって制御されている。
上記室内ユニット(3A，3B，3C)は、室内ファン(31)が近接配置された利用側熱交換器である室内熱交換器(32)と、室内電動膨張弁(33)とを備えて利用ユニットを構成し、該各室内熱交換器(32)は、室内液配管(34)及び室内ガス配管(35)を介してメイン液ライン(7L)及びメインガスライン(7G)に並列に接続され、該室内液配管(34)に上記室内電動膨張弁(33)が設けられている。
一方、上記空気調和装置(10)は、配管ユニット(11)が設けられており、該配管ユニット(11)は、各室外ユニット(2A，2B)の液ライン(5A，5B)及びガスライン(6A，6B)とメイン液ライン(7L)及びメインガスライン(7G)とを接続している。
具体的に、上記液ライン(5A，5B)は、各室外ユニット(2A，2B)から外側に延びる液管(51)と、該液管(51)の外端に連続する液通路(52)とより構成され、該液管(51)は、内端が室外熱交換器(24)に接続されると共に、上記室外電動膨張弁(25)が設けられる一方、上記各液通路(52)は、レシーバ(12)を介してメイン液ライン(7L)に接続されている。
上記ガスライン(6A，6B)は、室外ユニット(2A，2B)から外側に延びるガス管(61)と、該ガス管(61)の外端に連続するガス通路(62)とより構成されており、該ガス管(61)は、圧縮機(21)に四路切換弁(22)及び冷媒配管(26)を介して接続されている。
上記メイン液ライン(7L)は、室内ユニット(3A，3B，3C)に延びるメイン液管(71)と、該メイン液管(71)の一端に連続し且つ上記レシーバ(12)を介して各室外ユニット(2A，2B)の液通路(52)が連続するメイン液通路(72)とより構成され、該メイン液管(71)の他端に室内ユニット(3A，3B，3C)の室内液配管(34)が接続されている。
上記メインガスライン(7G)は、室内ユニット(3A，3B，3C)に延びるメインガス管(73)と、該メインガス管(73)の一端に連続し且つ上記各室外ユニット(2A，2B)のガス通路(62)が連続するメインガス通路(74)とより構成され、該メインガス管(73)の他端に室内ユニット(3A，3B，3C)の室内ガス配管(35)が接続されている。
そして、上記配管ユニット(11)は、各室外ユニット(2A，2B)における液ライン(5A，5B)の液通路(52)及びガスライン(6A，6B)のガス通路(62)と、メイン液ライン(7L)のメイン液通路(72)及びメインガスライン(7G)のメインガス通路(74)と、レシーバ(12)とが一体に形成されてユニット化されている。
更に、上記配管ユニット(11)には、ガスストップ弁(SVR1)が一体にユニット化されている。該ガスストップ弁(SVR1)は、第２室外ユニット(2B)のガスライン(6B)におけるガス通路(62)に設けられて該ガス通路(62)を開閉し、コントローラ(80)の制御信号に基づいて暖房運転時における第２室外ユニット(2B)の停止時に全閉になるように構成されている。
尚、上記第２室外ユニット(2B)の室外電動膨張弁(25)は、コントローラ(80)の制御信号に基づいて冷房及び暖房運転時における第２室外ユニット(2B)の停止時に全閉になるように構成されている。
また、上記第１室外ユニット(2A)と第２室外ユニット(2B)との間に均圧ライン(6E)が設けられている。
該均圧ライン(6E)は、一端が第１室外ユニット(2A)における室外熱交換器(24)のガス側冷媒配管(26)に接続され、他端が第２室外ユニット(2B)における室外熱交換器(24)のガス側冷媒配管(26)に接続され、双方向の冷媒流通を許容するように構成されている。
上記均圧ライン(6E)は、各室外ユニット(2A，2B)より外側に延びる均圧管(63)の外端に均圧通路(64)が連続して構成され、該均圧通路(64)には、第２室外ユニット(2B)の冷房運転の停止時に全閉となって第２室外ユニット(2B)への冷媒流通を阻止する均圧弁(SVB1)が設けられている。
そして、上記均圧通路(64)と均圧弁(SVB1)とが配管ユニット(11)に一体に組込まれてユニット化されている。
一方、本発明の特徴として、上記第１室外ユニット(2A)と第２室外ユニット(2B)との間には、第１室外ユニット(2A)の圧縮機(21)より排出された潤滑油を第２室外ユニット(2B)における圧縮機(21)の吸込側に導く第１均油機構(9A)と、第２室外ユニット(2B)の圧縮機(21)より排出された潤滑油を第１室外ユニット(2A)における圧縮機(21)の吸込側に導く第２均油機構(9B)とが設けられると共に、コントローラ(80)に均油制御手段(81)が設けられている。
上記各均油機構(9A，9B)は、油溜め部(91)を備えると共に、均油バイパス管(93，94)及びガスバイパス通路(95，96)を備えている。該油溜め部(91)は、圧縮機(21)の吐出側に接続された冷媒配管(26)に設けられ、冷媒と潤滑油とを分離する油分離機能を有する油分離器を兼用し、圧縮機(21)より排出された潤滑油を貯溜するように構成されている。そして、上記油溜め部(91)の底部には、キャピラリを備えて潤滑油を圧縮機(21)に戻す油戻し管(92)が接続されている。
上記各均油バイパス管(93，94)は、一端が油溜め部(91)に接続されると共に、他端が均圧ライン(6E)の均圧管(63)に接続されている。そして、該各均油バイパス管(93，94)は、均油バルブ(SVO1，SVO2)を備え、油溜め部(91)に貯溜された潤滑油のうち所定の貯溜量を越えた余剰の潤滑油のみを導き出すように構成されている。
つまり、上記各均油バイパス管(93，94)の一端は油溜め部(91)の内部に導入されており、この導入端は、油溜め部(91)の底部より所定高さに位置している。具体的に、上記油溜め部(91)に貯溜した潤滑油のうち所定の潤滑油は油戻し管(92)から圧縮機(21)に戻ることになるが、余剰の潤滑油は油溜め部(91)に溜ることになり、この油溜め部(91)で潤滑油の貯溜量が所定高さになって余剰の潤滑油が溜ると、この所定の貯溜量を越えた余剰の潤滑油のみを各均油バイパス管(93，94)より流出することになる。
上記両ガスバイパス通路(95，96)は、配管ユニット(11)に一体に組込まれており、上記第１ガスバイパス通路(95)は、一端が均圧弁(SVB1)より第２室外ユニット(2B)側の均圧通路(64)に、他端が第１室外ユニット(2A)のガス通路(62)にそれぞれ接続され、第１バイパスバルブ(SVY1)を備えている。
上記第２ガスバイパス通路(96)は、一端が均圧弁(SVB1)より第１室外ユニット(2A)側の均圧通路(64)に、他端が第２室外ユニット(2B)のガス通路(62)にそれぞれ接続され、第２バイパスバルブ(SVY2)を備えている。
また、上記均油制御手段(81)は、通常運転時では２〜３時間に１回の均油運転を２〜３分行い、また、油戻し運転後、及び暖房運転時のデフロスト運転後などに均油運転を行うように構成されている。そして、均油制御手段(81)は、冷房サイクル運転時に各室外ユニット(2A，2B)の間で交互に潤滑油が流れるように各ガスバイパス通路(95，96)及び各均油バイパス管(93，94)を連通状態と遮断状態とに開閉制御する。
具体的に、上記均油制御手段(81)は、均圧弁(SVB1)を閉鎖した状態で第１均油バルブ(SVO1)と第２バイパスバルブ(SVY2)とを開放して第１室外ユニット(2A)から第２室外ユニット(2B)に潤滑油を導く第１の均油運転を実行し、また、均圧弁(SVB1)を閉鎖した状態で第２均油バルブ(SVO2)と第１バイパスバルブ(SVY1)とを開放して第２室外ユニット(2B)から第１室外ユニット(2A)に潤滑油を導く第２の均油運転を実行するように構成されている。
一方、上記均油制御手段(81)は、暖房サイクル運転時に各室外ユニット(2A，2B)の間で交互に潤滑油が流れるように各均油バイパス管(93，94)を連通状態と遮断状態とに開閉制御すると共に、均油機構(9A，9B)の下流側を低圧状態に保持するように構成されている。
具体的に、上記均油制御手段(81)は、各バイパスバルブ(SVY1，SVY2)及び第２均油バルブ(SVO2)を閉鎖した状態で均圧弁(SVB1)と第１均油バルブ(SVO1)とを開放すると共に、第２室外ユニット(2B)の室外電動膨張弁(25)を小開度にして第１室外ユニット(2A)から第２室外ユニット(2B)に潤滑油を導く第１の均油運転を実行し、また、各バイパスバルブ(SVY1，SVY2)及び第１均油バルブ(SVO1)を閉鎖した状態で均圧弁(SVB1)と第２均油バルブ(SVO2)とを開放すると共に、第１室外ユニット(2A)の室外電動膨張弁(25)を小開度にして第２室外ユニット(2B)から第１室外ユニット(2A)に潤滑油を導く第２の均油運転を実行するように構成されている。
そこで、上記均油機構(9A，9B)を設けた具体的理由を説明する。
図６に示すように、油溜め部(91)、各均油バイパス管(93，94)及びガスバイパス通路(95，96)を設けないで均油運転を行わない場合、暖房運転時において、四路切換弁(22)が破線に切換わり、冷媒は一点鎖線のように循環する。そして、第１室外ユニット(2A)の圧縮機(21)にる吐出側P1における循環量GRを84Kg/h、油上り率L0を0.1％とすると、潤滑油の吐出量LDは0.084Kg/hとなり、また、第２室外ユニット(2B)の圧縮機(21)にる吐出側P2における循環量GRを293Kg/h、油上り率L0を0.5％とすると、潤滑油の吐出量LDは1.47Kg/hとなる。
従って、上記冷媒が合流するメインガスライン(7G)のP3点では、循環量GRが377Kg/h、油上り率L0が0.412％、潤滑油量LDは1.554Kg/hとなる。そして、各室外ユニット(2A，2B)において、吐出した循環量GRに等しく圧縮機(21)に吸込まれるとすると、第１室外ユニット(2A)の圧縮機(21)にる吸込側P4における循環量GRは84Kg/h、油上り率L0が0.412％であるので、潤滑油の戻り量LSは0.346Kg/hとなり、また、第２室外ユニット(2B)の圧縮機(21)にる吸込側P5における循環量GRは293Kg/h、油上り率L0が0.412％であるので、潤滑油の戻り量LSは1.21Kg/hとなる。
この結果、第２室外ユニット(2B)では、潤滑油を1.47Kg/h吐出したにも拘らず、1.21Kg/hしか戻らないことになり、油切れが生ずる可能性がある。
また、冷房運転時において、四路切換弁(22)が実線に切換わり、冷媒は実線のように循環する。そして、第１室外ユニット(2A)の圧縮機(21)にる吐出側P1における循環量GRを84Kg/h、油上り率L0を0.1％とすると、潤滑油の吐出量LDは0.084Kg/hとなり、また、第２室外ユニット(2B)の圧縮機(21)にる吐出側P2における循環量GRを293Kg/h、油上り率L0を0.5％とすると、潤滑油の吐出量LDは1.47Kg/hとなる。
従って、上記冷媒が合流するメイン液ライン(7L)のP6点では、循環量GRが377Kg/h、油上り率L0が0.412％、潤滑油量LDは1.554Kg/hとなる。そして、各室外ユニット(2A，2B)に対してガス冷媒の戻る際、環状流になる等の理由から潤滑油が均等に分かれる場合があるので、第１室外ユニット(2A)の圧縮機(21)にる吸込側P4における循環量GRは84Kg/hとなり、潤滑油の戻り量LSは0.777Kg/hとなり、また、第２室外ユニット(2B)の圧縮機(21)にる吸込側P5における循環量GRは293Kg/hとなり、潤滑油の戻り量LSは0.777Kg/hとなる。
この結果、第２室外ユニット(2B)では、潤滑油を1.47Kg/h吐出したにも拘らず、0.777Kg/hしか戻らないことになり、油切れが生ずる可能性がある。
そこで、上述したように均油機構(9A，9B)を設けるようにしたものである。
−実施例１における空気調和装置(10)の運転動作−
次に、上記空気調和装置(10)における運転動作について説明する。
先ず、冷房運転時においては、四路切換弁(22)が図１の実線に切変り、両室外ユニット(2A，2B)の圧縮機(21)から吐出した高圧ガス冷媒は、室外熱交換器(24)で凝縮して液冷媒となり、この液冷媒は、メイン液通路(72)で合流した後、室内電動膨張弁(33)で減圧し、室内熱交換器(32)で蒸発して低圧ガス冷媒となる。このガス冷媒は、各ガス通路(62)に分流して各室外ユニット(2A，2B)の圧縮機(21)に戻り、この循環動作を繰返すことになる。
一方、暖房運転時においては、上記四路切換弁(22)が図１の破線に切変り、両室外ユニット(2A，2B)の圧縮機(21)から吐出した高圧ガス冷媒は、メインガス通路(74)で合流した後、室内熱交換器(32)で凝縮して液冷媒となり、この液冷媒は、メイン液通路(72)から各室外ユニット(2A，2B)の液通路(52)に分流する。その後、この液冷媒は、室外電動膨張弁(25)で減圧した後、室外熱交換器(24)で蒸発して低圧ガス冷媒となり、各室外ユニット(2A，2B)の圧縮機(21)に戻り、この循環動作を繰返すことになる。
上記冷房運転時及び暖房運転時において、コントローラ(80)が各室内電動膨張弁(33)及び各室外電動膨張弁(25)の開度を制御すると共に、室内負荷に対応して各室外ユニット(2A，2B)における圧縮機(21)の容量を制御する。そして、上記室内ユニット(3A，3B，3C)の負荷が低下して第１室外ユニット(2A)の容量で対応できる場合は、第２室外ユニット(2B)の運転を停止することになる。
また、冷房運転時及び暖房運転時の何れにおいても、上記両室外ユニット(2A，2B)が運転している状態では、均圧弁(SVB1)が開口し、冷房運転時では、高圧ガス冷媒が両室外熱交換器(24)をほぼ均等に流れ、暖房運転時では、低圧ガス冷媒が両室外熱交換器(24)をほぼ均等に流れることになる。
例えば、冷房運転時において、第２室外ユニット(2B)の運転容量が負荷に対して大きくなると、圧縮機(21)から吐出した冷媒の一部が均圧ライン(6E)を通って第１室外ユニット(2A)における室外熱交換器(24)に流れることになる。
一方、暖房運転時において、第２室外ユニット(2B)の運転容量が負荷に対して大きくなると、第１室外ユニット(2A)における室外熱交換器(24)から冷媒の一部が均圧ライン(6E)を通って第２室外ユニット(2B)の圧縮機(21)に吸込まれることになる。
上記第２室外ユニット(2B)の冷房運転が停止すると均圧弁(SVB1)が全閉となり、また、第２室外ユニット(2B)の暖房運転が停止すると均圧弁(SVB1)は開口状態のままを維持することになる。
更に、上記第２室外ユニット(2B)の暖房運転の停止時にガスストップ弁(SVR1)を閉鎖する一方、第２室外ユニット(2B)の冷房運転及び暖房運転停止時に該第２室外ユニット(2B)の室外電動膨張弁(25)を全閉にし、該停止中の第２室外ユニット(2B)に液冷媒が溜り込まないようにしている。
尚、上記冷房運転及び暖房運転時において、各バイパスバルブ(SVY1，SVY2)と各均油バルブ(SVO1，SVO2)は共に閉鎖されている。
一方、本発明の特徴として、冷房運転時及び暖房運転時の何れにおいても均油運転が行われて各室外ユニット(2A，2B)の圧縮機(21)における潤滑油量が等しくなるようにしている。
具体的に、冷房運転時おいては、図２及び図３に示すように均油運転が行われる。尚、実線矢符が冷媒を、一点鎖線矢符が潤滑油を示している。
先ず、図２に示すように、第１の均油運転が実行され、均圧弁(SVB1)を閉鎖した状態で第１均油バルブ(SVO1)と第２バイパスバルブ(SVY2)とを開放し、第２均油バルブ(SVO2)と第１バイパスバルブ(SVY1)とを閉鎖する。
この状態において、第１室外ユニット(2A)の油溜め部(91)に貯溜した潤滑油のうち余剰の潤滑油は、第１均油バイパス管(93)から均圧ライン(6E)を通り、第２ガスバイパス通路(96)からガスライン(6B)を通って第２室外ユニット(2B)の圧縮機(21)に導入され、第１室外ユニット(2A)から第２室外ユニット(2B)に潤滑油を導くことになる。
その後、図３に示すように、第２の均油運転が実行され、均圧弁(SVB1)を閉鎖した状態で第２均油バルブ(SVO2)と第１バイパスバルブ(SVY1)とを開放し、第１均油バルブ(SVO1)と第２バイパスバルブ(SVY2)とを閉鎖する。
この状態において、第２室外ユニット(2B)の油溜め部(91)に貯溜した潤滑油のうち余剰の潤滑油は、第２均油バイパス管(94)から均圧ライン(6E)を通り、第１ガスバイパス通路(95)からガスライン(6A)を通って第１室外ユニット(2A)の圧縮機(21)に導入され、第２室外ユニット(2B)から第１室外ユニット(2A)に潤滑油を導くことになる。
上述した動作を繰返し、上記各室外ユニット(2A，2B)の間の均油を行うことになる。
また、暖房運転時おいては、図４及び図５に示すように均油運転が行われる。尚、実線矢符が冷媒を、一点鎖線矢符が潤滑油を示している。
先ず、図４に示すように、第１の均油運転が実行され、第１バイパスバルブ(SVY1)及び第２バイパスバルブ(SVY2)を閉鎖した状態で第１均油バルブ(SVO1)と均圧弁(SVB1)とを開放し、第２均油バルブ(SVO2)を閉鎖する。そして、第２室外ユニット(2B)の電動膨張弁(25)の開度をやや小さく設定し、均圧ライン(6E)の第２室外ユニット(2B)側を低圧に保持する。
この状態において、第１室外ユニット(2A)の油溜め部(91)に貯溜した潤滑油のうち余剰の潤滑油は、第１均油バイパス管(93)から均圧ライン(6E)を通り、第２室外ユニット(2B)の圧縮機(21)に導入され、第１室外ユニット(2A)から第２室外ユニット(2B)に潤滑油を導くことになる。
その後、図５に示すように、第２の均油運転が実行され、第１バイパスバルブ(SVY1)及び第２バイパスバルブ(SVY2)を閉鎖した状態で第２均油バルブ(SVO2)と均圧弁(SVB1)とを開放し、第１均油バルブ(SVO1)を閉鎖する。そして、第１室外ユニット(2A)の電動膨張弁(25)の開度をやや小さく設定し、均圧ライン(6E)の第１室外ユニット(2A)側を低圧に保持する。
この状態において、第２室外ユニット(2B)の油溜め部(91)に貯溜した潤滑油のうち余剰の潤滑油は、第２均油バイパス管(94)から均圧ライン(6E)を通り、第１室外ユニット(2A)の圧縮機(21)に導入され、第２室外ユニット(2B)から第１室外ユニット(2A)に潤滑油を導くことになる。
上述した動作を繰返し、上記各室外ユニット(2A，2B)の間の均油を行うことになる。
また、上述した均油運転は、例えば、２〜３時間毎に２〜３分実行される他、油戻し運転の終了後やデフロスト運転の終了後に行われることになる。
−実施例１における均油運転の効果−
以上のように、本実施例によれば、各室外ユニット(2A，2B)における圧縮機(21)の吐出側である高圧側から他方の室外ユニット(2A，2B)の低圧側に潤滑油を導くようにしたために、各室外ユニット(2A，2B)の一方に潤滑油が偏る偏油現象を確実に防止することができる。
この結果、油切れを確実に防止することができるので、確実な温調運転を継続することができる。
また、上記油溜め部(91)に貯溜され且つ所定の貯溜量を越えた余剰の潤滑油を排出するようにしたために、偏油現象を確実に解消することができることから、温調運転をより確実に継続することができる。
特に、潤滑油を排出する各室外ユニット(2A，2B)の油切れを防止しつゝ偏油を防止することができる。
また、上記油溜め部(91)が油分離機能を有するようにしたために、油分離器を兼用することができるので、部品点数の低減を図ることができる。特に、均油バイパス管(93，94)の内端位置によって余剰の潤滑油を確実に排出することができ、構成の簡略化を図ることができる。
また、冷房運転時は冷房サイクルで、暖房運転時は暖房サイクルで均油運転を行うので、温調運転と同サイクルの均油運転となり、冷媒流れの変動等がなく、容易に均油運転を行うことができる。
更に、余剰の潤滑油を均圧制御手段(81)によって排出するようにしたために、油面センサを設けることなく油切れを防止することができると同時に、偏油現象を防止することができる。
−実施例１の変形例−
上記実施例における暖房運転時の均油運転は、第１の均油運転時に潤滑油が戻る第２室外ユニット(2B)の電動膨張弁(25)の開度をやや小さく設定し、また、第２の均油運転時に潤滑油が戻る第１室外ユニット(2A)の電動膨張弁(25)の開度をやや小さく設定したが、第１の均油運転時に第２室外ユニット(2B)の電動膨張弁(25)の全閉にし、また、第２の均油運転時に第１室外ユニット(2A)の電動膨張弁(25)の全閉にしてもよい。これによって、均油を迅速に行うことができる。
また、暖房運転時における均油運転は、第１の均油運転時に潤滑油を放出する第１室外ユニット(2A)の電動膨張弁(25)の開度をやや大きく又は全開に設定し、また、第２の均油運転時に潤滑油を放出する第２室外ユニット(2B)の電動膨張弁(25)の開度をやや大きく又は全開に設定してもよい。これによって、やや湿り状態の冷媒が均圧ライン(6E)を流れることから、潤滑油をスムーズに移動させることができる。
＜実施例２＞
上記実施例における冷房運転時の均油運転は、図２及び図３の動作を繰返すようにしたが、他の実施例として均油制御手段(81)が図２の第１の均油動作と図３の第２の均油動作とを同時に行うようにしてもよい。
つまり、均圧弁(SVB1)を閉鎖した状態で第１均油バルブ(SVO1)及び第２均油バルブ(SVO2)と第１バイパスバルブ(SVY1)及び第２バイパスバルブ(SVY2)とを開放する。
この状態において、第１室外ユニット(2A)の油溜め部(91)に貯溜した潤滑油のうち余剰の潤滑油は、第１均油バイパス管(93)から均圧ライン(6E)を通り、第２ガスバイパス通路(96)からガスライン(6B)を通って第２室外ユニット(2B)の圧縮機(21)に導入される。これと同時に、第２室外ユニット(2B)の油溜め部(91)に貯溜した潤滑油のうち余剰の潤滑油は、第２均油バイパス管(94)から均圧ライン(6E)を通り、第１ガスバイパス通路(95)からガスライン(6A)を通って第１室外ユニット(2A)の圧縮機(21)に導入される。
この結果、第１室外ユニット(2A)と第２室外ユニット(2B)との相互間で潤滑油が移動することになる。
この変形例によれば、均油運転を短時間で終了することができる。
＜実施例３＞
また、他の実施例として、上記空気調和装置(10)は、暖房運転時にデフロスト運転を行っており、このデフロスト運転と均油運転とを同時に行うようにしてもよい。
つまり、第１室外ユニット(2A)の室外熱交換器(24)がフロストすると、第１室外ユニット(2A)及び第２室外ユニット(2B)を冷房サイクル運転させると共に、第１バイパスバルブ(SVY1)を開き、第２バイパスバルブ(SVY2)を閉じる。
その際、ガスストップ弁(SVR1)を開くと共に、均圧弁(SVB1)及び第２室外ユニット(2B)の室外電動膨張弁(25)を全閉にする。
この結果、第１室外ユニット(2A)の圧縮機(21)より吐出された高圧ガス冷媒はフロストした室外熱交換器(24)に供給される一方、第２室外ユニット(2B)の圧縮機(21)より吐出された高圧ガス冷媒が均圧ライン(6E)から第１バイパス通路(95)及びガス通路(62)を経て第１室外ユニット(2A)の圧縮機(21)に供給されることになる。
そして、上記第１室外ユニット(2A)の圧縮機(21)における吸込ガス冷媒の温度が上昇することから、該第１室外ユニット(2A)の圧縮機(21)における吐出ガス冷媒の温度が上昇し、第１室外ユニット(2A)のデフロストが迅速に行われることになる。
この際、上記第２均油バルブ(SVO2)を開放することにより、第２室外ユニット(2B)から第１室外ユニット(2A)に潤滑油を導く均油運転が同時に行われることになる。
また、第２室外ユニット(2B)がフロストすると、第２バイパスバルブ(SVY2)を開き、第１バイパスバルブ(SVY1)を閉じて上述と逆の動作でデフロスト運転が行われ、第１室外ユニット(2A)の圧縮機(21)より吐出された高圧ガス冷媒が均圧ライン(6E)から第２バイパス通路(96)とガス通路(62)を経て第２室外ユニット(2B)の圧縮機(21)に供給され、該第２室外ユニット(2B)の圧縮機(21)における吐出ガス冷媒の温度が上昇し、第２室外ユニット(2B)のデフロストが迅速に行われることになる。
この際、上記第１均油バルブ(SVO1)を開放することにより、第１室外ユニット(2A)から第２室外ユニット(2B)に潤滑油を導く均油運転が同時に行われることになる。
また、第１室外ユニット(2A)と第２室外ユニット(2B)とが共にフロストすると、第１バイパスバルブ(SVY1)及び第２バイパスバルブ(SVY2)を共に閉鎖して冷房サイクル運転してデフロスト運転を実行し、一方がデフロスト運転を終了すると、両バイパスバルブ(SVY1，SVY2)の一方を開放させる。
例えば、第２室外ユニット(2B)が先にデフロスト運転を終了すると、第１バイパスバルブ(SVY1)を開き、上述したように高温のガス冷媒を第１室外ユニット(2A)に供給すると同時に、第２均油バルブ(SVO2)を開放することにより、第２室外ユニット(2B)から第１室外ユニット(2A)に潤滑油を導く均油運転が同時に行われることになる。
この実施例によれば、均油運転を別個に行う必要がないので、温調運転を効率よく行うことができる。
＜実施例４＞
本実施例は、実施例１〜実施例３における圧縮機(21)が図７に示す油排出機構(40)を備えるようにしたもので、具体的に、実施例１の図１〜図５に示す各圧縮機(21，21)が油排出機構(40)を備えている。
該油排出機構(40)は、ケーシング内に貯溜される潤滑油が所定量になると潤滑油を排出するように構成されている。
具体的に、上記圧縮機(21)は、低圧ドーム型のスクロール圧縮機であって、ケーシング内の底部に潤滑油が貯溜される。上記油排出機構(40)は、圧縮機(21)内の底部に配置された排出ポンプ(41)を備え、該排出ポンプ(41)の吸込口(4s)が所定位置に設定されている。そして、上記油排出機構(40)は、図８に示すように、ケーシング内に貯溜される潤滑油が吸込口(4s)の高さまで溜り、所定量になると(P1点参照)、該潤滑油を排出ポンプ(41)から排出管(42)を経てスクロールの吸込部に導き、潤滑油の排出量が急激に増加するように構成されている。
つまり、図８におけるP2では、吐出冷媒と共に一定量の潤滑油が排出され、P1点で潤滑油の排出量が急激に増加する。その後、P3では、排出ポンプ(41)の容量に対応して一定量の潤滑油が排出されることになる。
この油排出機構(40)によって所定量を越えた余剰の潤滑油がスクロールで昇圧され、油溜め部(91)に貯溜される。この油溜め部(91)に貯溜した潤滑油が上述したように第１室外ユニット(2A)から第２室外ユニット(2B)に、また、第２室外ユニット(2B)から第１室外ユニット(2A)に供給される。
従って、本実施例によれば、圧縮機(21)に貯溜される潤滑油が所定量になると潤滑油を排出するようにしたために、余剰の潤滑油を確実に油溜め部(91)に貯溜させることができるので、偏油現象を確実に解消することができる。
＜その他の変形例＞
尚、上記空気調和装置(10)において、均油運転方法の発明としては、次のように行うようにしてもよい。先ず、冷房運転時の均油方法は、第１熱源ユニット(2A)の油溜め部(91)に所定量の潤滑油が溜ると、この溜った潤滑油を第２熱源ユニット(2B)の圧縮機(21)の吸込側に導いて第１の均油運転を実行する。その後、第２熱源ユニット(2B)の油溜め部(91)に所定量の潤滑油が溜ると、この溜った潤滑油を第１熱源ユニット(2A)の圧縮機(21)の吸込側に導いて第２の均油運転を実行する。
具体的に、例えば、第１の均油運転は、油分離機能を有する油溜め部(91)に貯溜された潤滑油のうち所定の貯溜量を越えた余剰の潤滑油のみを第１熱源ユニット(2A)から均油バイパス管(93)によって第２熱源ユニット(2B)の圧縮機(21)の吸込側に導く。続いて、第２の均油運転は、油分離機能を有する油溜め部(91)に貯溜された潤滑油のうち所定の貯溜量を越えた余剰の潤滑油のみを第２熱源ユニット(2B)から均油バイパス管(94)によって第１熱源ユニット(2A)の圧縮機(21)の吸込側に導く。
また、上記冷房運転時の均油方法としては、上記第１の均油運転と第２の均油運転とを同時に行ってもよい。つまり、第１熱源ユニット(2A)における油分離機能を有する油溜め部(91)に貯溜された潤滑油のうち所定の貯溜量を越えた余剰の潤滑油のみを均油バイパス管(93)によって第２熱源ユニット(2B)の圧縮機(21)の吸込側に導く。同時に、第２熱源ユニット(2B)における油分離機能を有する油溜め部(91)に貯溜された潤滑油のうち所定の貯溜量を越えた余剰の潤滑油のみを均油バイパス管(94)によって第１熱源ユニット(2A)の圧縮機(21)の吸込側に導く。
上述した第１の均油運転と第２の均油運転とを順番に行う場合の他、第１の均油運転と第２の均油運転とを同時に行う場合、請求項３に係る発明の油排出機構(40)を適用するようにしてもよい。つまり、上記圧縮機(21)の内部に貯溜される潤滑油が所定量になると、油排出機構(40)がこの所定量を越えた潤滑油を油溜め部(91)に排出する。更に、この油溜め部(91)に貯溜された潤滑油のうち所定の貯溜量を越えた余剰の潤滑油のみを第１熱源ユニット(2A)から第２熱源ユニット(2B)に、又は第２熱源ユニット(2B)から第１熱源ユニット(2A)に導くようにしてもよい。
また、暖房運転時の均油方法は、冷房運転時の均油運転とほぼ同様であって、上記第１熱源ユニット(2A)の油溜め部(91)に所定量の潤滑油が溜ると、この溜った潤滑油を第２熱源ユニット(2B)の圧縮機(21)の吸込側に導いて第１の均油運転を実行する。その後、第２熱源ユニット(2B)の油溜め部(91)に所定量の潤滑油が溜ると、この溜った潤滑油を第１熱源ユニット(2A)の圧縮機(21)の吸込側に導いて第２の均油運転を実行する。
具体的に、例えば、第１の均油運転は、油分離機能を有する油溜め部(91)に貯溜された潤滑油のうち所定の貯溜量を越えた余剰の潤滑油のみを第１熱源ユニット(2A)から均油バイパス管(93)によって第２熱源ユニット(2B)の圧縮機(21)の吸込側に導く。続いて、第２の均油運転は、油分離機能を有する油溜め部(91)に貯溜された潤滑油のうち所定の貯溜量を越えた余剰の潤滑油のみを第２熱源ユニット(2B)から均油バイパス管(94)によって第１熱源ユニット(2A)の圧縮機(21)の吸込側に導く。
上述した第１の均油運転と第２の均油運転とを順番に行う場合、請求項３に係る発明の油排出機構(40)を適用するようにしてもよい。つまり、上記圧縮機(21)の内部に貯溜される潤滑油が所定量になると、油排出機構(40)がこの所定量を越えた潤滑油を油溜め部(91)に排出する。そして、この油溜め部(91)に貯溜された潤滑油のうち所定の貯溜量を越えた余剰の潤滑油のみを第１熱源ユニット(2A)から第２熱源ユニット(2B)に、又は第２熱源ユニット(2B)から第１熱源ユニット(2A)に導くようにしてもよい。
また尚、各実施例においては、冷房サイクルと暖房サイクルとを可逆運転可能な空気調和装置(10)について説明したが、請求項１〜５の発明では、冷房専用の空気調和装置であってもよく、また、請求項１〜３，８及び９の発明では、暖房専用の空気調和装置であってもよい。
また、室外ユニット(2A，2B)は、２台に限られず、３台以上であってもよい。例えば、３台の室外ユニットを設けた場合、第１の室外ユニットと第２の室外ユニットとの間で実施例１及び実施例２の均油運転を実行し、その後、第１の室外ユニットと第３の室外ユニットとの間で実施例１及び実施例２の均油運転を実行するようにしてもよい。また、第１の室外ユニットと第２の室外ユニットとの間、第２の室外ユニットと第３の室外ユニットとの間、及び第３の室外ユニットと第１の室外ユニットとの間で順に実施例１及び実施例２の均油運転を実行するようにしてもよい。
また、室内ユニット(3A，3B，3C)は、３台に限られず、１台や４台以上であってもよいことは勿論である。
また、油溜め部(91)は、油分離器を兼用するようにしたが、油分離器を兼用しない独立の油溜め器であってもよく、また、圧縮機(21)の内部に形成するものであってもよい。
［産業上の利用分野］
以上のように、本発明による空気調和装置の均油運転制御装置によれば、偏油現象を確実に防止することができるので、大規模ビル等に設置される空気調和装置であって、複数台の熱源ユニットを有する空気調和装置に有用である。
Claims (9)
- 少なくとも圧縮機(21)と熱源側熱交換器(24)とを有する複数台の熱源ユニット(2A,2B，…)と、
該各熱源ユニット(2A,2B，…)が並列に接続されるメイン液ライン(7L)及びメインガスライン(7G)と、
少なくとも利用側熱交換器(32)を有し、上記メイン液ライン(7L)及びメインガスライン(7G)に接続される利用ユニット(3A)とを備え、
上記圧縮機(21)から吐出された冷媒を片方の熱交換器(24，32)で凝縮し、膨脹機構(25)で膨脹させた後に他方の熱交換器(32，24)で蒸発させる空気調和装置において、
上記各熱源ユニット(2A,2B，…)における圧縮機(21)の吐出側に設けられた油溜め部(91)に貯溜された潤滑油を他の熱源ユニット(2A,2B，…)における圧縮機(21)の吸込側に導く均油機構(9A,9B，…)を備え、
上記油溜め部(91)は、冷媒と潤滑油とを分離する油分離機能を有するように構成される一方、
上記均油機構(9A,9B，…)は、潤滑油を油溜め部(91,91，…)から他の熱源ユニット(2A,2B，…)における圧縮機(21)の吸込側に導くための均油バイパス管(93,94，…)を備え、
該均油バイパス管(93,94，…)の一端は、油溜め部(91)内の底部より所定高さに位置している
ことを特徴とする空気調和装置の均油運転制御装置。 - 請求項１記載の空気調和装置の均油運転制御装置において、
均油機構(9A,9B，…)は、油溜め部(91)に貯溜された潤滑油のうち所定の貯溜量を越えた余剰の潤滑油のみを他の熱源ユニット(2A,2B，…)における圧縮機(21)の吸込側に導くように構成されている
ことを特徴とする空気調和装置の均油運転制御装置。 - 請求項１記載の空気調和装置の均油運転制御装置において、
圧縮機(21)には、内部に貯溜される潤滑油が所定量になると、この所定量を越えた潤滑油を排出する油排出機構(40)が設けられる一方、
均油機構(9A,9B，…)は、油溜め部(91)に貯溜された潤滑油のうち所定の貯溜量を越えた余剰の潤滑油のみを他の熱源ユニット(2A,2B，…)における圧縮機(21)の吸込側に導くように構成されている
ことを特徴とする空気調和装置の均油運転制御装置。 - 請求項１記載の空気調和装置の均油運転制御装置において、
上記均油バイパス管(93,94，…)の一端が油溜め部(91)の内部に導入されると共に、該均油バイパス管(93,94，…)の導入端が油溜め部(91)の底部より所定高さに位置している
ことを特徴とする空気調和装置の均油運転制御装置。 - 請求項１，２又は３記載の空気調和装置の均油運転制御装置において、
第１熱源ユニット(2A)と第２熱源ユニット(2B)とが設けられ、
上記第１熱源ユニット(2A)と第２熱源ユニット(2B)とにおける熱源側熱交換器(24)のガス側に接続された冷媒配管(26)に各端部がそれぞれ接続されて各熱源ユニット(2A,2B)に対し双方向にガス冷媒の流通を許容する連通遮断可能な均圧ライン(6E)が設けられる一方、
上記第１熱源ユニット(2A)の均油機構(9A)は、上記均圧ライン(6E)と第２熱源ユニット(2B)のガスライン(6B)とに接続された第２ガスバイパス通路(96)と、第１熱源ユニット(2A)の油溜め部(91)と均圧ライン(6E)とに接続された第１均油バイパス管(93)とを備え、
上記第２熱源ユニット(2B)の均油機構(9B)は、上記均圧ライン(6E)と第１熱源ユニット(2A)のガスライン(6A)とに接続された第１ガスバイパス通路(95)と、第２熱源ユニット(2B)の油溜め部(91)と均圧ライン(6E)とに接続された第２均油バイパス管(94)とを備え、
冷房サイクル運転時に第１及び第２熱源ユニット(2A,2B)の間で交互に潤滑油が流れるように各ガスバイパス通路(95,96)及び各均油バイパス管(93,94)を連通状態と遮断状態とに開閉制御する均油制御手段(81)が設けられている
ことを特徴とする空気調和装置の均油運転制御装置。 - 請求項５記載の空気調和装置の均油運転制御装置において、
上記均油制御手段(81)は、第１均油バイパス管(93)及び第２ガスバイパス通路(96)を連通状態に且つ第２均油バイパス管(94)及び第１ガスバイパス通路(95)を遮断状態にして潤滑油を第１熱源ユニット(2A)から第２熱源ユニット(2B)に導く第１の均油動作と、第２均油バイパス管(94)及び第１ガスバイパス通路(95)を連通状態に且つ第１均油バイパス管(93)及び第２ガスバイパス通路(96)を遮断状態にして潤滑油を第２熱源ユニット(2B)から第１熱源ユニット(2A)に導く第２の均油動作とを実行するように構成されている
ことを特徴とする空気調和装置の均油運転制御装置。 - 請求項１，２又は３記載の空気調和装置の均油運転制御装置において、
第１熱源ユニット(2A)と第２熱源ユニット(2B)とが設けられ、
上記第１熱源ユニット(2A)と第２熱源ユニット(2B)とにおける熱源側熱交換器(24)のガス側に接続された冷媒配管(26)に各端部がそれぞれ接続されて各熱源ユニット(2A,2B)に対し双方向にガス冷媒の流通を許容する連通遮断可能な均圧ライン(6E)が設けられる一方、
上記第１熱源ユニット(2A)の均油機構(9A)は、上記均圧ライン(6E)と第２熱源ユニット(2B)のガスライン(6B)とに接続された第２ガスバイパス通路(96)と、第１熱源ユニット(2A)の油溜め部(91)と均圧ライン(6E)とに接続された第１均油バイパス管(93)とを備え、
上記第２熱源ユニット(2B)の均油機構(9B)は、上記均圧ライン(6E)と第１熱源ユニット(2A)のガスライン(6A)とに接続された第１ガスバイパス通路(95)と、第２熱源ユニット(2B)の油溜め部(91)と均圧ライン(6E)とに接続された第２均油バイパス管(94)とを備え、
冷房サイクル運転時に第１及び第２熱源ユニット(2A,2B)の間で同時に潤滑油が流れるように各ガスバイパス通路(95,96)及び各均油バイパス管(93,94)を連通状態に制御する均油制御手段(81)が設けられている
ことを特徴とする空気調和装置の均油運転制御装置。 - 請求項１，２又は３記載の空気調和装置の均油運転制御装置において、
第１熱源ユニット(2A)と第２熱源ユニット(2B)とが設けられ、
上記第１熱源ユニット(2A)と第２熱源ユニット(2B)とにおける熱源側熱交換器(24)のガス側に接続された冷媒配管(26)に各端部がそれぞれ接続されて各熱源ユニット(2A,2B)に対し双方向にガス冷媒の流通を許容する連通遮断可能な均圧ライン(6E)が設けられる一方、
上記第１熱源ユニット(2A)の均油機構(9A)は、該第１熱源ユニット(2A)の油溜め部(91)と均圧ライン(6E)とに接続された第１均油バイパス管(93)を備え、
上記第２熱源ユニット(2B)の均油機構(9B)は、該第２熱源ユニット(2B)の油溜め部(91)と均圧ライン(6E)とに接続された第２均油バイパス管(94)を備え、
暖房サイクル運転時に第１及び第２熱源ユニット(2A,2B)の間で交互に潤滑油が流れるように各均油バイパス管(93,94)を連通状態と遮断状態とに開閉制御すると共に、均油機構(9A,9B)の下流側を低圧状態に保持するように一方の熱源ユニット(2A,2B)の膨脹機構(25)を他方の熱源ユニット(2B,2A)の膨脹機構(25)より小開度にする均油制御手段(81)が設けられている
ことを特徴とする空気調和装置の均油運転制御装置。 - 請求項８記載の空気調和装置の均油運転制御装置において、
上記均油制御手段(81)は、第１均油バイパス管(93)及び均圧ライン(6E)を連通状態に且つ第２均油バイパス管(94)を遮断状態にすると共に第２熱源ユニット(2B)の膨脹機構(25)を小開度にして潤滑油を第１熱源ユニット(2A)から第２熱源ユニット(2B)に導く第１の均油動作と、第２均油バイパス管(94)及び均圧ライン(6E)を連通状態に且つ第１均油バイパス管(93)を遮断状態にすると共に第１熱源ユニット(2A)の膨脹機構(25)を小開度にして潤滑油を第２熱源ユニット(2B)から第１熱源ユニット(2A)に導く第２の均油動作とを実行するように構成されている
ことを特徴とする空気調和装置の均油運転制御装置。
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