JP3930654B2

JP3930654B2 - 冷凍機

Info

Publication number: JP3930654B2
Application number: JP32256498A
Authority: JP
Inventors: 史武畝崎; 嘉裕隅田; 覚石井; 哲也山下; 浩光森山
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1998-11-12
Filing date: 1998-11-12
Publication date: 2007-06-13
Anticipated expiration: 2018-11-12
Also published as: JP2000146324A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は室内ユニットから延びるユニット間配管に複数台の室外ユニットを並列につないだ冷凍機に関わり、各室外ユニット間の冷凍機油の均油供給に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に１台の室外ユニットに複数台の圧縮機を備えているマルチ冷凍機においては、例えば特開昭６０−１７１３５６号公報に示されるようにオイルセパレータで分離された油を高圧側の圧縮機に戻し、オイルレギュレータでオイルレベルを調整し、余った油をオイルタンクに貯溜させ、これを低圧側圧縮機に供給して均油作用を良好にすることが知られている。
一方、冷凍機においては冷凍容量の大容量化が求められており、簡単かつ安価に大容量化を実現するために従来からある冷凍機を複数台組合わせることで大容量化を図ることが考えられている。
【０００３】
上記の要請に対応する手段として、上述した特開昭６０−１７１３５６号公報に示されるような１台の室外ユニットに複数台の圧縮機を備えているマルチ冷凍機を、室内ユニットから延びるユニット間の配管に複数台の室外ユニットを並列につないだ形で用いようとすることが考えられる。しかしながら、このような１台の室外ユニットに複数台の圧縮機を備えているマルチ冷凍機を、室内ユニットから延びるユニット間の配管に複数台の室外ユニットを並列につないだ形で用いようとする場合、単純に接続しただけではユニット間配管から各室外ユニットへの油の分配にバラツキが生じた場合には油の分配量が少なくなった室外ユニットでは次第に油が減少し、やがては油が枯渇して当該室外ユニットの圧縮機が破損するという問題があつた。
【０００４】
また、別の手段として、１台の室外ユニットに複数台の圧縮機を備えているマルチ冷凍機を、室内ユニットから延びるユニット間の配管に複数台の室外ユニットを並列につないだ形で用いようとする場合、ある特定の室外ユニットの油タンクに油を集中して集め、その油を各室外ユニットに分配すれば前述のような油の偏りは回避される。
しかしながら、この場合には特定の室外ユニットの油タンクに他の室外ユニットの油も保持することとなるため油タンクのサイズが大きくなり、従来ある冷凍機の仕様外のものとなり、必然的に室外ユニットが高価になる。また、油を集め、これを分配するために各室外ユニットと油タンクを保有する室外ユニットの間を複数本の配管で接続しなければならず、接続のための工事が煩雑になる。特に室外ユニットを多数接続した場合には、油タンクを保有する室外ユニットとそれ以外の各室外ユニットとの間の距離が長くなり、接続工事の手間がさらに煩雑になるという問題があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は、上述した従来の問題点に鑑み、大容量冷凍機を構築する際に、特定の室外ユニットの油枯渇を回避し、全ての圧縮機に油を均油供給させて運転することで、冷凍機運転の信頼性を高めると同時に、従来ある冷凍機を組み合わせることにより安価に実現することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
第１の発明に係る冷凍機は、１台以上の圧縮機と、圧縮機から排出された冷凍機油を分離する油分離器と、分離した油を貯留する油タンクと、油タンクから圧縮機に供給される油量を調節するオイルレギュレータとを備えた室外ユニットＡを室内ユニットから延びるユニット間の配管に複数台並列に接続して成り、上記複数台の各室外ユニットＡが保有する油タンク相互を均油管で連結し、各室外ユニットＡの油タンクと圧縮機の吸入側とをそれぞれ差圧弁で接続するとともに、前記各差圧弁の設定値を、各吸入配管での圧力損失の最大値よりも予め定められた値以上に高くなるように設定することを特徴とするものである。
第２の発明に係る冷凍機は、第１の発明において、前記各差圧弁の設定値を、各室外ユニットＡの油タンクの圧力が、他の室外ユニットＡのオイルレギュレータが開通したときに、前記油タンクから前記他の室外ユニットＡの圧縮機へ前記均油管を通して必要油量を供給できるように、前記他の室外ユニットＡの圧縮機の吸入圧力よりも予め定められた設定値以上に高くなるように設定したことを特徴とするものである。
【０００８】
第３の発明に係る冷凍機は、圧縮機を１台以上搭載し、圧縮機から排出された冷凍機油を分離する油分離器と、分離した油を貯留する油タンクと、油タンクから圧縮機に供給される油量を調節するオイルレギュレータを備えた室外ユニットＡと、圧縮機を１台のみ搭載し、圧縮機から排出された冷凍機油を分離する油分離器を有する室外ユニットＢとを備え、上記室外ユニットＡを１台以上と室外ユニットＢとを室内ユニットから延びるユニット間の配管に並列に接続して成り、かつ、上記室外ユニットＡの圧縮機と上記室外ユニットＢの圧縮機とを給油管で連結するとともに、少なくとも室外ユニットＡの圧縮機を停止させる均油運転、あるいは室外ユニットＢの圧縮機を停止させる均油運転のどちらか一方を実施し、室外ユニットＡおよび室外ユニットＢの保油量を適切な量に保持するようにしたことを特徴とするものである。
【０００９】
第４の発明に係る冷凍機は、圧縮機を１台以上搭載し、圧縮機から排出された冷凍機油を分離する油分離器と、分離した油を貯留する油タンクと、油タンクから圧縮機に供給される油量を調節するオイルレギュレータを備えた室外ユニットＡと、圧縮機を１台のみ搭載し、圧縮機から排出された冷凍機油を分離する油分離器を有する室外ユニットＢとを備え、前記室内ユニットから延びるユニット間の配管にガスと油を分離する油分離機構を有する分配器を設け、上記室外ユニットＡを１台以上と室外ユニットＢとを室内ユニットから延びるユニット間の配管の前記分配器の下流に並列に接続して成り、上記室外ユニットＢの圧縮機から上記室外ユニットＡの圧縮機吸入部とを給油管で連結すると共に、前記分配器により分離した油を上記室外ユニットＢに流すことを特徴とするものである。
第５の発明に係る冷凍機は、第４の発明において、室外ユニットＢの圧縮機を停止させる均油運転を実施することを特徴とするものである。
【００１０】
第６の発明に係る冷凍機は、第１〜第５の発明において、オイルレギュレータの代わりに、油タンクと圧縮機との間に開閉弁、および圧縮機の油面変動に応じて信号を発生するフロートスイッチと、このフロートスイッチの信号に伴って上記開閉弁の制御を行なう制御装置とを設けたことを特徴とするものである。
第７の発明に係る冷凍機は、第１〜第６の発明において、室外ユニットＡ、室外ユニットＢの側面に油タンク間、または油タンクと圧縮機間、または油タンクと圧縮機吸入部を接続する均油管の接続口を設けたことを特徴とするものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
実施の形態１.
以下この発明の実施の形態１について図１〜図３、および図５、図６を用いて説明する。
図１は、この発明が適用される冷凍機の実施の形態１における構成を示す回路構成図である。
図２、および図３は、この実施の形態１における均油管の接続構成図。図５は、この実施の形態１における室外ユニットの構成図。図６は、この実施の形態１における室外ユニット間の接続方法を示す接続要領図である。
まず、図１において、Ａは圧縮機を１台以上搭載した形の室外ユニットのタイプを示し、１ａ、１ｂはいずれもこのＡタイプの室外ユニット、２ａ、２ｂは室外ユニット１ａに搭載している圧縮機、２ｃ、２ｄは室外ユニット１ｂに搭載している圧縮機、３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄは上記の各圧縮機に連なる油分離器、４ａ、４ｂは各室外ユニットの熱交換器、５ａ、５ｂは各室外ユニットのレシーバ、６は各室外ユニット１ａ，１ｂと室内ユニットを結ぶ液管、７は膨張弁、８は室内ユニットの熱交換器、９は室外ユニットと室内ユニットを結ぶガス管、１０は分配器、１１ａ、１１ｂは各室外ユニット１ａ，１ｂに設けたアキュムレータ、１２ａ、１２ｂは各室外ユニット１ａ，１ｂに設けた油タンク、１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄは上記の各圧縮機のオイルレギュレータ、１４ａ、１４ｂは各室外ユニットの油タンク１２ａ，１２ｂと低圧の吸入配管との間に接続された差圧弁、１５は上記した各室外ユニット１ａ，１ｂに設けた油タンク１２ａ，１２ｂを結ぶ均油管である。
【００１２】
なお、上記した圧縮機２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄはスクロール等のシェル内部が低圧となる圧縮機であり。圧縮機シェル内に油が保持される構造となっている。また、均油管１５は油タンク１２ａ、１２ｂ間での油の供給が行えるよう、図２、および図３に示すように油タンク１２ａ、１２ｂの底部あるいは下部に接続される。また、オイルレギュレータ１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄは圧縮機２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄが必要十分な油量を確保できる油面高さ位置に接続される。
さらに、油タンク１２ａ，１２ｂからオイルレギュレータ１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄを介して圧縮機２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄのシェルに至る接続管は油タンクの下部または底部に接続されている。
【００１３】
以下、この実施の形態１における冷媒の流れ、油の流れ、および室外ユニット間の均油供給の方法について順次説明する。
【００１４】
まず、冷媒の流れについて説明すると、圧縮機２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄから吐出された高温高圧のガス冷媒は、油分離器３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄを経て室外ユニットの熱交換器４ａ、４ｂで凝縮液化された後、レシーバ５ａ、５ｂ、液管６を通じて膨張弁７で減圧され二相冷媒となり、室内ユニットの熱交換器８で蒸発ガス化され、ガス管９、分配器１０、アキュムレータ１１ａ、１１ｂを通じたのち、圧縮機２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄに吸入される。
【００１５】
次に、油の流れについて説明する。圧縮機２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄから吐出された油のうち９０％程度は油分離器３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄで冷媒ガスと分離される。また、油タンク１２ａ、１２ｂ内の圧力は油タンク１２ａ、１２ｂと低圧の吸入配管との間に接続された差圧弁１４ａ、１４ｂによりコントロールされていて、差圧弁１４ａ、１４ｂでは油タンク１２ａ、１２ｂから吸入配管に向かっての一方のみに流れが生じ、油タンク１２ａ、１２ｂの圧力が（低圧）＋（差圧弁の設定値圧力）よりも高くなると、差圧弁１４ａ、１４ｂを介して油タンク１２ａ、１２ｂから吸入配管に流れが生じる構造となっており、油タンク１２ａ、１２ｂの圧力は低圧＋差圧弁の設定値圧力よりも高くならないようになされている。
【００１６】
ここで、差圧弁１４ａ、１４ｂの設定値圧力を１．０kgf/cm2absに設定すると、油タンク１２ａ、１２ｂの圧力は低圧＋１．０kgf/cm2absよりは高くならず、高圧よりは十分低い圧力となる。油分離器３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄの圧力は高圧と等しいので、この油分離器３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄと油タンク１２ａ、１２ｂの圧力差によって、油分離器３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄで分離された油は油タンク１２ａ、１２ｂに流れ込み、油タンク１２ａ、１２ｂに貯留される。
また、油タンクから流入した油は、圧力が高圧から油タンクの圧力に低下することにより、油に溶解している冷媒が蒸発、ガス化し、油タンク１２ａ、１２ｂの圧力を上昇させるため、油タンク１２ａ、１２ｂの圧力は（低圧）＋（差圧弁設定値圧力）を越えようとする。前述した差圧弁１４ａ、１４ｂは油タンク１２ａ、１２ｂ上部に接続された配管に接続されて油タンク１２ａ、１２ｂ内にある冷媒ガスを低圧側に逃がすよう接続され、油タンク１２ａ、１２ｂの圧力が（低圧）＋（差圧弁設定値圧力）となった段階で油タンク１２ａ、１２ｂ内にある冷媒ガスは差圧弁１４ａ、１４ｂを介して低圧側に流れる。従って油タンク１２ａ、１２ｂの圧力は常に（低圧）＋（差圧弁設定値圧力）に保持される。
【００１７】
また、オイルレギュレータ１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄでは圧縮機２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄの油面が低下するとニードル弁が開き、油面が上昇するとニードル弁が閉じる構造になっており、圧縮機油面が低下して、ニードル弁が開くと、油タンク１２ａ、１２ｂと圧縮機２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄのシェルが通じるようになる。
【００１８】
前述したように、油タンク１２ａ、１２ｂの圧力は低圧、すなわち圧縮機２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄのシェル内の圧力よりも差圧弁１４ａ、１５ｂの設定値分高くなっているので、圧縮機２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄのシェル内の油量が減少し油面が低下すると、油タンク１２ａ、１２ｂから圧縮機２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄのシェルに流れが生じる。油タンク１２ａ、１２ｂからオイルレギュレータ１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄを介して圧縮機２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄのシェルに至る接続管は油タンク１２ａ、１２ｂの底部に接続されているので、油タンク１２ａ、１２ｂに貯留されている油が圧縮機２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄに供給される。油タンク１２ａ、１２ｂからの油の供給により圧縮機２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄのシェル内の油面が上昇するとニードル弁が閉じ、油タンク１２ａ、１２ｂからの給油が止まる。
【００１９】
以上のように、オイルレギュレータ１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄの作用により圧縮機２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄの油面はオイルレギュレータ１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄで設定されたある一定高さにコントロールされる。
また、油分離器３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄで分離できなかった油は冷媒とともに流れ、室外ユニットの熱交換器４ａ、４ｂ、レシーバ５ａ、５ｂ、液管６、膨張弁７、室内ユニットの熱交換器８、ガス管９、分配器１０、アキュムレータ１１ａ、１１ｂを通じたのち、圧縮機２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄに吸入される。
さらにまた、油の充填量は圧縮機２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄの油面がオイルレギュレータの接続高さにあって、油タンク１２ａ、１２ｂ内の油量がタンク容積の２／３程度充填されている。
【００２０】
次に、室外ユニット間の均油方法について説明する。油分離器３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄで分離できず、室外ユニット１ａ、１ｂから出た油は液管６、膨張弁７、室内ユニットの熱交換器８を介して分配器１０で分配されるが、この分配器１０での分配が適切でなく、室外ユニット１ａの方に偏って流れた場合には、室外ユニット１ａへの油の供給量が増加し、室外ユニット１ａ内の油量が増加する一方、室外ユニット１ｂへの油の供給量は減少し、室外ユニット１ｂ内の油量は減少する。室外ユニット１ｂの圧縮機２ｃ、２ｄでは油面が一定になるよう油タンク１２ｂから油が供給されるので、室外ユニット１ｂ内の油量の減少に伴い次第に油タンク１２ｂに貯留される油量は減少していく。逆に室外ユニット１ａでは油量が増加するので油タンク１２ａの油量が増加する。この状態で均油対策をとらず放置すると油タンク１２ｂの油量は０となり、圧縮機２ｃ、２ｄに油が供給されず、圧縮機２ｃ、２ｄは油枯渇となる。
【００２１】
そこで、このような場合には油タンク１２ａ、１２ｂを結ぶ均油管１５により、油タンク１２ａから油タンク１２ｂに油を供給し、室外ユニット１ｂでの油量の減少を防止できるようにする。ただし油タンク１２ａから油タンク１２ｂに油を供給するには油タンク１２ａの圧力が油タンク１２ｂよりも高くなくてはいけない。
【００２２】
仮に、差圧弁１４ａ、１４ｂの差圧設定値が同じで分配器１０から圧縮機間の圧力損失が室外ユニット１ａの方が室外ユニット１ｂより大きい場合、例えば分配器１０の圧力が２．０kgf/cm2abs、分配器１０から圧縮機間の圧力損失が室外ユニット１ａでは０．３kgf/cm2abs、室外ユニット１ｂでは０．５kgf/cm2abs、差圧弁の差圧設定値がそれぞれ１．０kgf/cm2absであった場合には、室外ユニット１ａの圧縮機吸入圧力は１．７kgf/cm2abs、油タンク１２ａの圧力は２．７kgf/cm2abs、室外ユニット１ｂの圧縮機吸入圧力は１．５kgf/cm2abs、油タンク１２ｂの圧力は２．５kgf/cm2absとなるので、油タンク１２ａの圧力は油タンク１２ｂよりも高く、油タンク１２ａから油タンク１２ｂに油が供給される。このときの油タンク１２ａから油タンク１２ｂへの給油量が分配器１０で室外ユニット１ａへ偏って供給される油量より少ない場合には、均油管１５での室外ユニット間の給油が追いつかず、室外ユニット１ｂは次第に油が減少する。逆に油タンク１２ａから油タンク１２ｂへの給油量が分配器１０で室外ユニット１ａへ偏って供給される油量より多い場合には均油管１５で必要以上に室外ユニット１ｂに油量を供給するため室外ユニット１ａの油量が次第に減少する。
【００２３】
また、仮に差圧弁１４ａ、１４ｂの差圧設定値が同じで分配器１０から圧縮機間の圧力損失が室外ユニット１ｂの方が室外ユニット１ａより大きい場合、例えば分配器１０の圧力が２．０kgf/cm2abs、分配器１０から圧縮機間の圧力損失が室外ユニット１ａでは０．５kgf/cm2abs、室外ユニット１ｂでは０．３kgf/cm2abs、差圧弁の差圧設定値がそれぞれ１．０kgf/cm2absであった場合には、室外ユニット１ａの圧縮機吸入圧力は１．５kgf/cm2abs、油タンク１２ａの圧力は２．５kgf/cm2abs、室外ユニット１ｂの圧縮機吸入圧力は１．７kgf/cm2abs、油タンク１２ｂの圧力は２．７kgf/cm2absとなるので、油タンク１２ａの圧力は油タンク１２ｂよりも低く、逆に油タンク１２ｂから油タンク１２ａに油が供給され、油タンク１２ｂの油の減少は加速され、室外ユニット１ｂの油量は減少する。
【００２４】
以上のように、均油管１５を設けてもどちらかの室外ユニットの油量は減少するが、仮に室外ユニット１ｂの油量が減少する状態となった場合、油タンク１２ｂの油量が減少して０になり、かつ室外ユニット１ｂの圧縮機の油面が低下して、オイルレギュレータ１３ｃ、１３ｄのニードル弁が開いたときには、オイルタンク１２ｂ内と圧縮機２ｃ、２ｄが通じた形となる。このときオイルタンク１２ｂ内の圧力は圧縮機２ｃ、２ｄの吸入圧力と同じとなり、圧力が低下する。
【００２５】
例えば、分配器１０の圧力が２．０kgf/cm2abs、分配器１０から圧縮機間の圧力損失が室外ユニット１ａでは０．５kgf/cm2abs、室外ユニット１ｂでは０．３kgf/cm2abs、差圧弁の差圧設定値がそれぞれ１．０kgf/cm2absであった場合には、室外ユニット１ａの油タンク１２ａの圧力は２．５kgf/cm2absである一方、室外ユニット１ｂの油タンク１２ｂの圧力は２．７kgf/cm2absから１．７kgf/cm2absに低下する。従って油タンク１２ａの圧力は油タンク１２ｂの圧力より高くなり、油タンク１２ａから油タンク１２ｂに油が供給される。このときの油タンク１２ａから油タンク１２ｂへの供給油量が圧縮機２ｃ、２ｄから吐出される油量より多ければ、圧縮機２ｃ、２ｄの油量はこれ以上低下しない。
【００２６】
油タンク１２ｂの油量が減少して０になり、かつ室外ユニット１ｂの圧縮機の油面が低下して、オイルレギュレータのニードル弁が開いた段階ではまだ油枯渇に至らず、これからさらに油面が低下したときに圧縮機は油枯渇となるので、少なくとも圧縮機が油枯渇となる前に、油タンク１２ａから油タンク１２ｂに油が供給され、油タンク１２ｂから圧縮機２ｃ、２ｄに油が供給されるので、圧縮機２ｃ、２ｄの油枯渇は回避され信頼性の高い運転が可能となる。
【００２７】
油タンク１２ｂ内の油量が０となったときに油タンク間で必要油量供給するには、油タンク１２ｂの圧力が圧縮機２ｃ、２ｄの吸入圧力と等しくなったときに油タンク１２ａと油タンク１２ｂの圧力差が必要油量を供給できる圧力差より大きくする必要がある。そこで差圧弁１４ａ、１４ｂの設定値を、（必要油量を供給できる圧力差）＋（吸入配管での圧力損失の最大値）に設定し、前記圧力差を確保できるようにする。
このように差圧弁の設定値を設定すると、例えば分配器１０の圧力が２．０kgf/cm2abs、分配器１０から圧縮機間の圧力損失が室外ユニット１ａでは０．３kgf/cm2abs、室外ユニット１ｂでは０．５kgf/cm2abs、油タンク間で油を供給するのに必要となる圧力差を０．５kgf/cm2absであった場合には、差圧弁の設定値を１．０kgf/cm2absに設定する。このとき油タンク１２ｂの油量が減少し０になり、かつ室外ユニット１ｂの圧縮機の油面が低下して、オイルレギュレータ１３ｃ、１３ｄのニードル弁が開いたときのタンクの圧力は、油タンク１２ａで２．７kgf/cm2abs、油タンク１２ｂで１．５kgf/cm2absとなりタンク間の圧力差１．２kgf/cm2absとなり、油タンク間で油を供給するのに必要となる圧力差以上の圧力差を確保できるので、室外ユニット間での均油供給により特定圧縮機の油枯渇は回避され、信頼性の高い運転が可能となる。
【００２８】
また、上記とは逆に油分離器３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄで分離できず、室外ユニット１ａ、１bから出た油が分配器１０で適切に分配されず、室外ユニット１ｂの方に偏る場合も考えられるが、そのような場合には油タンク１２ａの油量が０になったときの圧力よりも、必ず油タンク１２ｂの圧力が必要油量を供給できる圧力差よりも高くできるよう、差圧弁の設定値を上記と同様に（前記圧力差）＋（吸入配管での圧力損失分）に設定する。
【００２９】
例えば、分配器１０の圧力が２．０kgf/cm2abs、分配器１０から圧縮機間の圧力損失が室外ユニット１ａでは０．３kgf/cm2abs、室外ユニット１ｂでは０．５kgf/cm2abs、油タンク間で油を供給するのに必要となる圧力差を０．５kgf/cm2absであった場合には、差圧弁の設定値を１．０kgf/cm2absに設定する。このとき油タンク１２ａの油量が減少し０になりかつ室外ユニット１ａの圧縮機の油面が低下して、オイルレギュレータ１３ａ、１３ｂのニードル弁が開いたときのタンクの圧力は、油タンク１２ａで１．７kgf/cm2abs、油タンク１２ｂで２．５kgf/cm2absとなりタンク間の圧力差０．８kgf/cm2absとなり、油タンク間で油を供給するのに必要となる圧力差以上の圧力差を確保できるので、室外ユニット間での均油により特定圧縮機の油枯渇は回避され、信頼性の高い運転が可能となる。
【００３０】
図５は、上記した実施の形態１における各室外ユニットの構成を示し、室外ユニット１ａの熱交換器４ａが前面および背面から風を吸い込み、上面から吹き出すことで外気と熱交換を行う構成とし、室外ユニット１ａの両側面に均油管１５の取り付け口１６を設ける構成としている。また、図６はこの実施の形態１における各室外ユニット間の接続方法を示す接続要領図で、室外ユニット１ａ、１bの２台を接続するときはこの図６に示すように接続することで、室外ユニット間の均油管１５の接続を近接した箇所で行え、均油管１５の長さも短くなり、工事の簡略化が可能となる。また標準となる室外ユニットに均油管取り付け口１６を設けるだけであるので、室外ユニットの仕様変更もなく、安価にて室外ユニットの組み合わせを実現できる。
【００３１】
実施の形態２.
以下、この発明の実施の形態２について図４、および図７を用いて説明する。
図４は、この発明が適用される冷凍機の実施の形態２における構成を示す回路構成図である。
図７は、この実施の形態２における室外ユニット間の接続方法を示す接続要領図である。
まず、図４に示すものにあっては、室内ユニットから延びるユニット間の配管に室外ユニットＡを３台（１ａ、１ｂ、１ｃ）並列接続した構成を示しており、前述の実施の形態１で示した室外ユニットが２台の場合と同様の動作が可能である。
図４において１ｃは室外ユニットで、このものは圧縮機を１台以上搭載した形の室外ユニットＡのタイプある。また図４の各部の構成と符号及び作用は図１と同じなので細部の説明は省略する。
【００３２】
この図４の場合の均油管１５による均油作用は次のようになる。室外ユニット１ａの油持ち出し量が大きい、あるいは室外ユニット１ａの油タンク１２ａの圧力が他の室外ユニットの油タンク圧力より高い場合には室外ユニット１ａのオイルタンク１２ａの油量が減少し、オイルタンク１２ａ内の油量が０になったときに、圧縮機への給油が止まるので、室外ユニット１ａの圧縮機２ａ、２ｂのシェル内油量は減少する。
【００３３】
油タンク１２ａの油量が減少して０になり、かつ室外ユニット１ａの圧縮機２ａ、２ｂの油面が低下して、オイルレギュレータ１３ａ、１３ｂのニードル弁が開いたときには、オイルタンク１２ａ内と圧縮機２ａ、２ｂが通じた形となるので、オイルタンク１２ａ内の圧力は圧縮機２ａ、２ｂの吸入圧力と同じとなり、圧力が低下する。このとき他の室外ユニットのタンク圧力が室外ユニット１ａの油タンク１２ａの圧力より高く、室外ユニット１ａの圧縮機２ａ、２ｂから吐出される油量より多くの油量を他の室外ユニットの油タンクから室外ユニット１ａの油タンク１２ａに供給できれば、室外ユニット１ａの圧縮機２ａ、２ｂの油量はこれ以上低下しない。タンク間の圧力差を必要油量が供給できる圧力差とするには各室外ユニットの差圧弁１４の設定値を（前記圧力差）＋（各室外ユニットの吸入配管での圧力損失の最大値）に設定する。
【００３４】
例えば、分配器１０の圧力が２．０kgf/cm2abs、分配器１０から圧縮機間の圧力損失が室外ユニット１ａでは０．３kgf/cm2abs、室外ユニット１ｂでは０．５kgf/cm2abs、室外ユニット１ｃでは０．５kgf/cm2abs、油タンク間で油を供給するのに必要となる圧力差を０．５kgf/cm2absであった場合には、差圧弁１４の設定値を１．０kgf/cm2absに設定する。このとき油タンク１２ａの油量が減少し０になりかつ室外ユニット１ａの圧縮機の油面が低下して、オイルレギュレータ１３ａ、１３ｂのニードル弁が開いたときの各室外ユニットの油タンク圧力は、油タンク１２ａで１．７kgf/cm2abs、油タンク１２ｂ、１２ｃで２．５kgf/cm2absとなり油タンク１２ａと油タンク１２ｂ、１２ｃ間の圧力差０．８kgf/cm2absとなり、油タンク間で油を供給するのに必要となる圧力差以上の圧力差を確保できるので、室外ユニット間での均油により圧縮機２ａ、２ｂの油枯渇は回避され信頼性の高い運転が可能となる。なお、室外ユニット１ａの油量が減少した場合だけでなく、室外ユニット１ｂ、１ｃの油量が減少した場合にも同様にして各室外ユニットの圧縮機の油枯渇は回避され、信頼性の高い運転が可能となる。
【００３５】
なお、ここでは室外ユニットが３台の場合で説明したが、室外ユニットが４台以上であっても同様にして各室外ユニットの圧縮機の油枯渇を回避でき、信頼性の高い運転が可能となる。
【００３６】
図７は、この実施の形態２における各室外ユニット間の接続方法を示す接続要領図で、各室外ユニットの構成は図５に示す実施の形態１における室外ユニットの構成と同様に、室外ユニットの熱交換器が前面および背面から風を吸い込み、上面から吹き出すことで外気と熱交換を行う構成とし、室外ユニットの両側面に均油管１５の取り付け口１６を設ける。そして、室外ユニット１ａ、１b，および１ｃの３台を図７に示すように接続することで、室外ユニット間の均油管１５の接続を近接した箇所で行え、均油管１５の長さも短くなり、工事の簡略化が可能となる。また標準となる室外ユニットに均油管取り付け口１６を設けるだけであるので、室外ユニットの仕様変更もなく、安価にて室外ユニットの組み合わせを実現できる。
【００３７】
また、上記した実施の形態２、および前述の実施の形態１、ともに冷媒の種類を問わず同様の動作が可能である。従ってこの発明は現在冷凍機に主に用いられているＲ２２や、ＨＦＣ系の混合冷媒であるＲ４０４Ａなどを用いた冷凍機で適用できる。
【００３８】
実施の形態３.
以下、この発明の実施の形態３について図８を用いて説明する。
図８は、この発明が適用される冷凍機の実施の形態３における構成を示す回路構成図である。
図１に示す実施の形態１では油タンクから差圧弁１４を介して逃す冷媒ガスを圧縮機吸入部に供給するように構成したが、図８に示すように、油タンクから差圧弁１４を介して逃す冷媒ガスをアキュムレータ１１の入口に供給することも可能である。この場合も第１の実施例と同様の動作が可能である。
【００３９】
参考例 .
以下、この発明の参考例について図９〜図１１を用いて説明する。
図９は、この発明が適用される冷凍機の参考例における構成を示す回路構成図である。
図１０、および図１１は、この参考例における均圧管の接続構成図である。
まず、図９において、１７は均圧管である。なお、図９のその他の要素は図１と同じであるので各部の説明は省略する。均圧管１７は図１０および図１１に示すように油タンク１２の上部、あるいは頂部に接続され、油タンク１２内に存在する冷媒ガスを流すことで、接続されている油タンク１２の均圧を行う。また油タンク１２はそれぞれ同一高さに設置される。冷媒、油の流れは第１の実施例と同じであるので説明は省略する。
【００４０】
次に、この参考例における室外ユニット間の均油供給方法について説明する。油分離器３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄで分離できず、室外ユニット１ａ、１ｂから出た油が分配器１０での分配が適切でなく、室外ユニット１ａの方に偏って流れた場合には、室外ユニット１ａへの油の供給量が増加し、室外ユニット１ａ内の油量が増加する一方、室外ユニット１ｂへの油の供給量は減少し、室外ユニット１ｂ内の油量は減少する。
【００４１】
室外ユニット１ｂの圧縮機２ｃ、２ｄでは油面が一定になるよう油タンク１２ｂから油が供給されるので、室外ユニット１ｂ内の油量の減少に伴い次第に油タンク１２ｂに貯留される油量は減少していく。逆に室外ユニット１ａでは油量が増加するので油タンク１２ａの油量が増加する。
このとき、油タンク１２ａと油タンク１２ｂの油面高さを見ると油タンク１２ｂの油面高さが低くなる。油タンク１２ａ、１２ｂは均圧管によって均圧され、また同一高さに設置されているので、油タンク１２ａから油タンク１２ｂへ油のヘッドによって油が供給される。従って両室外ユニットでの油量の偏りは解消され、両室外ユニットに適切に均油されるので、特定圧縮機の油枯渇を回避でき、信頼性の高い運転が可能となる。
【００４２】
逆に、油分離器３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄで分離できず、室外ユニット１ａ、１ｂから出た油が分配器１０での分配が適切でなく、室外ユニット１ｂの方に偏って流れた場合には、室外ユニット１ｂへの油の供給量が増加し、室外ユニット１ｂ内の油量が増加する一方、室外ユニット１ａへの油の供給量は減少し、室外ユニット１ａ内の油量は減少する。このため室外ユニット１ａ内の油量の減少に伴い次第に油タンク１２ａに貯留される油量は減少し、逆に室外ユニット１ｂでは油量が増加するので油タンク１２ｂの油量が増加する。
このとき、油タンク１２ａと油タンク１２ｂの油面高さを見ると油タンク１２ａの油面高さが低くなる。油タンク１２ａ、１２ｂは均圧管によって均圧されているので、油タンク１２ｂから油タンク１２ａへ油のヘッドによって油が供給される。従って両室外ユニットでの油量の偏りは解消され、両室外ユニットに適切に均油されるので、特定圧縮機の油枯渇を回避でき、信頼性の高い運転が可能となる。
【００４３】
前述した実施の形態１では、均油供給が油タンク１２の油量が０になるまで行われない場合があり、油タンク１２にサイトグラスなどを設けて油面位置が確認できるときには油タンク１２の油量が０となった時点で油枯渇と誤認される恐れがあったが、この参考例では、どちらの油タンクにも油量が確保されるので、油タンク１２の油量が０とならず、前記のように油枯渇と誤認される状態とはならない。
【００４４】
実施の形態５.
以下、この発明の実施の形態５について図１２および図１３を用いて説明する。
図１２は、この発明が適用される冷凍機の実施の形態５における構成を示す回路構成図である。
図１３は、実施の形態５における別の構成を示す回路構成図である。
まず、図１２において、Ｂは圧縮機２ｇを１台のみ搭載し、圧縮機２ｇから排出された冷凍機油を分離する油分離器３ｇを有する室外ユニットのタイプを示し、このタイプの室外ユニット１ｄでは圧縮機２ｇは１台だけ設けられているので、油タンクは保有せず油分離器３ｇで分離された油が直接圧縮機２ｇに戻される構造となっている。１８は給油管であり、この給油管１８は圧縮機２ｂ、２ｇに接続され圧縮機２ｂでは給油管１８が接続される油面高さはオイルレギュレータ１３ｂが作動する油面高さと同じ位置もしくは前記油面高さよりは低い位置に接続され、圧縮機２ｇでは保持油量が適切量となる油面高さ位置に接続される。
【００４５】
この場合において、室外ユニット１ａ、１ｄの均油運転を行わなかった場合、室外ユニット１ａ，１ｄを同時に運転させたときに分配器１０での分配が適切でなく、油分離器３ａ、３ｂ、３ｇで分離できず、室外ユニット１ａ、１ｇから出た油が室外ユニット１ａの方に偏って流れた場合には、室外ユニット１ａ内の油量が増加し、室外ユニット１ｄ内の油量は減少し、油タンク１２ａの油量が増加する一方、圧縮機２ｇの油量が減少し、油面は低下する。この状態が継続すれば圧縮機２ｇの油が枯渇する状態となる。
【００４６】
逆に、分配器１０での分配が適切でなく、油分離器３ａ、３ｂ、３ｇで分離できず、室外ユニット１ａ、１ｄから出た油が室外ユニット１ｄの方に偏って流れた場合には、室外ユニット１ａ内の油量が減少し、油タンク１２ａの油量が減少する。一方、室外ユニット１ｄ内の油量は増加し、圧縮機２ｇの油量は増加、油面は上昇する。この状態が継続すれば、油タンク１２ａの油の枯渇により圧縮機２ａ、２ｂに給油が行われず圧縮機２ａ、２ｂの油が枯渇する状態となる一方、圧縮機２ｇでは油過多の状態となって、油圧縮運転を行い、圧縮機を破損する恐れがある。
【００４７】
このように油の偏りがある場合の室外ユニット間の均油方法について表１をもとに説明する。
【００４８】
【表１】

【００４９】
まず、室外ユニット１ａ（Ａタイプ）内の油量が増加し、室外ユニット１ｄ（Ｂタイプ）内の油量は減少し、油タンク１２ａの油量が増加する一方、圧縮機２ｇの油量が減少し、油面が低下している場合の均油運転は以下のように行う。
【００５０】
室外ユニット１ａの圧縮機２ａ、２ｂを停止し、室外ユニット１ｄの圧縮機２ｇのみを運転させる。このとき圧縮機２ｇのシェル内圧力（＝吸入圧力）は分配器１０の圧力より分配器から圧縮機間の圧力損失分低くなる。一方室外ユニット１ａの方は圧縮機を全て停止しているので冷媒が流れず、圧縮機２ｂのシェル内圧力はほぼ分配器１０の圧力と等しくなる。
【００５１】
従って，圧縮機２ｇのシェル内圧力は圧縮機２ａのシェル内圧力より低くなる。この状態では給油管１８に圧縮機２ｂから圧縮機２ｇに流れが生じる。圧縮機２ｂでは給油管１８はオイルレギュレータ１３ｂが作動する油面高さより低い位置に接続されているので、給油管１８の接続位置には油が存在する。従って給油管１８を介して圧縮機２ｂから圧縮機２ｇに油が流れる。圧縮機２ｂから圧縮機２ｇへの油の供給により圧縮機２ｇの油不足は解消される。一方圧縮機２ｂは圧縮機２ｇへ油を供給した分、油量が減少し油面が低下するが、油面低下に伴いオイルレギュレータ１３ｂの作用により油タンク１２ｂから油が供給され、油面はオイルレギュレータ１３ｂの作動する油面に保たれる。
【００５２】
また，室外ユニット１ａ内の油量が減少し、油タンク１２ａの油量が減少する一方、室外ユニット１ｄ内の油量は増加し、圧縮機２ｇの油量が増加、油面は上昇している場合の均油運転は以下のように行う。
まず、室外ユニット１ｄの圧縮機２ｇを停止し、室外ユニット１ａの圧縮機２ｂを運転させる。この際室外ユニット１ａのもう１台の圧縮機２ａは運転、停止どちらでも構わない。このとき圧縮機２ａのシェル内圧力（＝吸入圧力）は分配器１０の圧力より分配器から圧縮機間の圧力損失分低くなる。一方圧縮機２ｇは停止しているので冷媒が流れず、圧縮機２ｇのシェル内圧力はほぼ分配器１０の圧力と等しくなる。従って圧縮機２ｂのシェル内圧力は圧縮機２ｇのシェル内圧力より低くなる。この状態では圧縮機２ｇから圧縮機２ｂに流れが生じる。圧縮機２ｇの油量が適切な量より多くなっている場合には、給油管１８の接続位置には油が存在するので、圧縮機２ｇから圧縮機２ｂに油が流れる。油は油面が給油管１８の接続位置と同じ高さになるまで流れるので、圧縮機２ｇの油面は適切な位置に保持される。一方圧縮機２ｂでは圧縮機２ｇから給油される油量だけ、オイルレギュレータ１３ｂからの給油が不要になるので、その分油タンク１２ａの油量は増加し、油量の減少分を回復する。
【００５３】
以上のように，どちらか一方の室外ユニットの圧縮機を運転させることで、各室外ユニットの均油を行うことが可能となり、特定圧縮機の油枯渇を回避でき、信頼性の高い運転が可能となる。
【００５４】
なお、運転状況などからどちらかの室外ユニットに油が偏っているか判断できる場合は上記の均油運転のどちらかを行えばよいが、どちらの室外ユニットに油が偏っているかどうか判断できない場合には、まず室外ユニット１ｂの圧縮機２ｇを単独運転、次に室外ユニット１ａの圧縮機２ｂを単独運転という手順をとる。このように運転すると、圧縮機２ｇでは室外ユニット１ｄの圧縮機２ｇを単独運転した段階で油量が増加し、油量を適切量より多くなるように運転できる。次に圧縮機２ｂを単独運転した段階で、適切量より多くなった油量を圧縮機２ｇから圧縮機２ｂに流すので、圧縮機２ｇは適切な油量を保持させることができる。室外ユニット１ａ、１ｄの合計油量はほぼ一定であり、油封入時には両室外ユニットにそれぞれ適切量油が封入されていると、圧縮機２ｇに適切な油量がある場合には室外ユニット１ｄには適切な油量が存在するので、残った油が存在する室外ユニット１ａにも適切な油量を確保できる。
【００５５】
また、この実施の形態５では給油管１８を室外ユニット１ａの圧縮機２ｂに接続するとして説明したが、室外ユニット１ａの別の圧縮機２ａに接続しても同様の機能を実現できる。
【００５６】
また、この実施の形態５では圧縮機を複数台持つ室外ユニットＡのタイプと、圧縮機を１台持つ室外ユニットＢのタイプとからなる室外ユニットの組合わせを示して説明したが、圧縮機を複数台持つ室外ユニットＡのタイプを複数台と、圧縮機を１台持つ室外ユニットＢのタイプ１台を組み合わせても同様に均油運転が可能である。この場合の構成を図１３に示す。図１３で、圧縮機を複数台持つ室外ユニット１ａ、１ｂの均油運転は実施の形態１に記述の方法で、圧縮機を複数台持つ室外ユニット１ａあるいは１ｂと圧縮機を１台持つ室外ユニット１ｄの均油運転は上記したこの実施の形態５にて可能である。
【００５７】
実施の形態６
以下、この発明の実施の形態６について図１４〜図１８を用いて説明する。
図１４は、この発明が適用される冷凍機の実施の形態６における構成を示す回路構成図である。
図１５は、実施の形態６における分配器の構成図である。
図１６は、実施の形態６におけるアキュムレータの構成図である。
図１７は、実施の形態６における別の分配器の構成図である。
また、図１８は、実施の形態６における別の分配器の構成図である。
まず、図１４において、１８は給油管である。なお図１４のその他の要素は図１と同じであるので各部の説明は省略する。
給油管１８は室外ユニット１ａの圧縮機２ｂの吸入配管および室外ユニット１dの圧縮機２ｇに接続され、圧縮機２ｇでは保持油量が適切量となる油面高さ位置に接続される。また分配器１０は図１５に示されるようにＵ字管を上下に傾けて配置し、上側のＵ字管出口１９と室外ユニット１ａを、下側のＵ字管出口２０と室外ユニット１ｄとを接続する。
【００５８】
次にこの実施の形態６での均油方法について説明する。まず分配器１０に入る入口導管での冷媒と油の流れは、冷媒がガス化されているので、密度は油の方が大きく、一部は噴霧化して冷媒とともに流れる油もあるが、多くは冷媒と分離して、ガス管９下部に油が多く流れている。分配器１０は図１５に示すように、上下に傾けて配置されているので、前記した油の流れに伴い、上側のＵ字管出口１９よりも下側のＵ字管出口２０の方に油が多く流れる。従って室外ユニット１ａよりは室外ユニット１ｄに偏って油が流れる。
このような油の分配では室外ユニット１ａの油量は次第に減少し、室外ユニット１ｄでは油量が増加する。室外ユニット１ｄでの油量の増加は圧縮機２ｇの油量の増加となり、圧縮機２ｇの油面は上昇する。
【００５９】
この段階で圧縮機２ｇのシェル内圧力が、室外ユニット１ａにおける給油管１８の接続位置部の圧力より高いと、圧縮機２ｇから室外ユニット１ａに流れが生じる。
圧縮機２ｇの油面が給油管１８の接続位置より上昇すると、給油管１８を通して油が圧縮機２ｇから室外ユニット１ａに流れ、圧縮機２ｇの油面は給油管１８の接続位置に保たれる。従って圧縮機２ｇは適切な油量を保持することができる。圧縮機２ｇが適切な油量を保持できるとすると、室外ユニット１ｄに適切な油量が存在するので、油封入時には両室外ユニット１ａ，１ｄにそれぞれ適切量油が封入されていると、残った油が存在する室外ユニット１ａにも適切な油量を確保できる。
以上のように各室外ユニットの均油を行うことで、特定圧縮機の油枯渇を回避でき、信頼性の高い運転が可能となる。
【００６０】
また圧縮機２ｇのシェル内圧力が室外ユニット１ａにおける給油管１８の接続位置部の圧力より低いと、室外ユニット１ａから圧縮機２ｇに流れが生じ、圧縮機２ｇの油量の増加はそのまま続くことになる。このような場合には圧縮機２ｇの運転をいったん停止する。圧縮機２ｇの運転を停止すると、圧縮機２ｇでは冷媒が流れず、シェル内圧力はほぼ分配器１０の圧力と等しくなる。また圧縮機２ｂの吸入配管の圧力は分配器１０の圧力より分配器から吸入配管間の圧力損失分低くなる。従って圧縮機２ｇのシェル内圧力よりも圧縮機２ａの吸入配管の圧力が低くなり、圧縮機２ｇから室外ユニット１ａに流れが生じる。従って前述したように圧縮機２ｇの油面が給油管１８の接続位置より上昇した場合には給油管１８を通して油が圧縮機２ｇから室外ユニット１ａに流れ、圧縮機２ｇ、すなわち室外ユニット１ｄは適切な油量を保持することができる。室外ユニット１ｄに適切な油量が存在するので、室外ユニット１ａにも適切な油量を確保できる。
【００６１】
前述した実施の形態５では均油運転を行うときに室外ユニット１ａの圧縮機の単独運転、室外ユニット１ｄの圧縮機の単独運転を行う必要があり、両室外ユニットの圧縮機運転の切換が必要であったが、この実施の形態６では室外ユニット１ｄの圧縮機の運転、停止を繰り返すだけで、均油運転が可能であり、より簡単な運転制御で均油運転が可能となる。
【００６２】
また室外ユニット１ａの分配器１０から給油管１８接続位置までの圧力損失が室外ユニット１ｄの分配器１０から圧縮機２ｇの吸入圧力までの圧力損失より大きくなるように設計すれば、常に圧縮機２ｇのシェル内圧力が室外ユニット１ａにおける給油管１８の接続位置部の圧力より高くなるように運転できる。この場合には均油運転のために室外ユニット１ｄの圧縮機２ｇの停止を行わなくても、室外ユニット間の均油が可能となる。
【００６３】
またこの実施の形態６では室外ユニット１ｄを停止していても、給油管１８で室外ユニット間をつないでいるので、わずかながら分配器１０からアキュムレータ１１ｄ、圧縮機２ｇ、給油管１８を介して圧縮機２ｂに至る流れが存在する。従って圧縮機２ｇを停止した場合でも冷媒とともに油が分配器１０から室外ユニット１ｄに流れ、この油はアキュムレータ１１ｄに流れ込む。アキュムレータ１１ｄでは一般に図１６に図示するように、Ｕ字管２１の底部に油戻し穴２２を設け、Ｕ字管２１を流れるガス冷媒によって油戻し穴２２からアキュムレータ１１ｄに貯まった油を吸い上げる構造となっているが、圧縮機２ｇを停止している場合にはＵ字管２１のガス冷媒の流れはほとんどなく、油戻し穴２２からの油の吸い上げがほとんど生じない。従ってアキュムレータ１１ｄに流れ込んだ油はそのまま貯まり込むことになる。
【００６４】
圧縮機２ｇを長時間停止した場合には、アキュムレータ１１ｄに油が多量に貯まり込むようになり、室外ユニット１ａの油量が減少し、圧縮機２ａ、２ｂが油枯渇する恐れがある。このような状態を避けるために、室外ユニット１ｄの圧縮機２ｇが長時間停止する場合には一定時間置きに圧縮機２ｇを運転させ、アキュムレータ１１ｄに貯まり込んだ油を回収する運転を行う。
【００６５】
また、圧縮機２ｇ停止中にアキュムレータ１１ｄへの油の貯まり込みを防止するために図１７に図示するように分配器１０から室外ユニット１ｄへ分配されるＵ字管下側の管１１に上昇管２３を設けてもいい。油トラップとしての上昇管２３を設けることで室外ユニット１ｄが停止したときには、油が室外ユニット１ｄへ流れなくなるので、圧縮機２ｇ停止中のアキュムレータ１１ｄへの油の貯まり込みを防止できる。従って前述したような、圧縮機２ｇが長時間停止した場合の一定時間置きに圧縮機２ｇを運転させるという運転制御を行わなくてもよく、運転制御が簡単になる。
【００６６】
また分配器１０の構造として、図１８に示すような構造としてもよい。図１８では分配器を下側から上側に流す構造として、分配器１０の径を入口導管より大きくする。この図１８のように構成することにより、分配器１０では冷媒ガスの流速が低下し、油と冷媒ガスが分離され分離された油が分配器１０の下側に貯まる。分離されたガスは分配器上部からそれぞれの室外ユニットに流れ込むが、分離された油は返油管２４を介して室外ユニット１ｄの方に流れる構造とする。
【００６７】
このような構造とすることで、室外ユニット１ｄに偏って油が流れるようにすることができる。この場合には返油管２４を上昇管とすることで、室外ユニット１ｄ停止中に油が室外ユニット１ｄに流れることを防止でき、圧縮機２ｇを長時間停止した場合のアキュムレータ１１ｄへの油の貯まり込みを防止でき、圧縮機２ｇが長時間停止した場合、一定時間置きに圧縮機２ｇを運転させるという運転制御を行わなくてもよく、運転制御が簡単になる。
【００６８】
なお、この実施の形態６では室外ユニット１ａの給油管１８の接続位置を圧縮機２ｂの吸入配管としたが、室外ユニット１ａのアキュムレータ１１ａの入口に給油管１８を接続してもよいし、圧縮機２ｂのシェルに接続してもよいし、室外ユニット１ａの別の圧縮機２ａの吸入配管に接続してもよいし、圧縮機２ａのシェルに接続してもよい。以上いずれの接続方法でも同様の機能を実現できる。
【００６９】
実施の形態７．
以下、この発明の実施の形態７について図１９を用いて説明する。
図１９は、この発明が適用される冷凍機の実施の形態７における構成を示す回路構成図である。
図１９において、２５は逆止弁であり、その他の要素は図１４と同じであるので省略する。この実施の形態７では実施の形態６（図１４）に、さらに付加して図１９に示すように逆止弁２５を室外ユニット１ａから室外ユニット１ｄに流れが生じないように給油管１８の途中に設ける。逆止弁２５を設けないと、圧縮機２ｇのシェル内圧力が室外ユニット１ａにおける給油管１８の接続位置部の圧力より低い場合に、室外ユニット１ａから室外ユニット１ｄへ給油管１８を通じて流れが生じるので、分配器１０から偏って流れてくる油に加えて、給油管１８を通じてガス冷媒と供に油が流れてくることにより圧縮機２ｇでの油量増加が早くなる。
【００７０】
従って、圧縮機２ｇを停止させる均油運転を頻繁に行わなくてはならなくなり、圧縮機の運転、停止回数が増加し、圧縮機の運転寿命を縮めることとなる。特に給油管１８の室外ユニット１ａ側の接続を圧縮機２ａまたは圧縮機２ｂのレギュレータ接続位置より低い位置のシェルに接続すると、圧縮機２ｇのシェル内圧力が室外ユニット１ａにおける給油管１８の接続位置部の圧力より低い場合に給油管１８には油だけ流れることになり、圧縮機２ｇでの油量増加がより早くなり、より頻繁に圧縮機２ｇを停止させる均油運転を行う必要が出てくる。
逆止弁２５を室外ユニット１ａから室外ユニット１ｄに流れが生じないように設けると、前述した給油管１８を介しての圧縮機２ｇへの油の供給がなくなり、圧縮機２ｇでの油量増加が遅くなる。従って圧縮機２ｇを停止させる均油運転の回数も少なくなり、圧縮機の運転、停止回数が減少し、圧縮機の運転信頼性を高めることができる。
【００７１】
実施の形態８．
以下、この発明の実施の形態８について図２０を用いて説明する。
図２０は、この発明が適用される冷凍機の実施の形態８における構成を示す回路構成図である。この図２０では、実施の形態１における図１でのオイルレギュレータ１３の代わりにフロートスイッチ２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄを設ける。また２７ａ、２７ｂは制御装置であり、２８ａ、２８ｂ、２８ｃ、２８ｄは電磁弁である。
【００７２】
フロートスイッチ２６ａ，２６ｂ，２６ｃ、２６ｄは圧縮機２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄの油面がある値を越えるとＯＮ、それ以下ではＯＦＦ信号を発し、その信号を制御装置２７ａ、２７ｂに伝える。制御装置２７ａ、２７ｂではフロートスイッチからのＯＮ信号を受けると、電磁弁２８ａ、２８ｂ、２８ｃ、２８ｄを閉止する信号を発し、ＯＦＦ信号を受けると、電磁弁２８ａ、２８ｂ、２８ｃ、２８ｄを開く信号を発し、その信号に応じて電磁弁を開閉する。電磁弁２８ａ、２８ｂ、２８ｃ、２８ｄは開くとオイルタンク１２ａ、１２ｂから圧縮機２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄに油が供給され、閉じると油の供給が停止する。
【００７３】
このような構成とすることで、圧縮機の油面上昇時には油タンクから圧縮機への給油を止め、油面低下時には油タンクから圧縮機への給油を実施するというオイルレギュレータ１３と同様の機能を実現する。
実施の形態２〜７においても、オイルレギュレータ１３のかわりに、このようなフロートスイッチ２６、制御装置２７、電磁弁２８の構成を用いることで、オイルレギュレータ１３と同様の機能を実現することが可能となる。
【００７４】
【発明の効果】
以上に述べたように、この発明に係る冷凍機は、室内ユニットから延びるユニット間配管に複数台の室外ユニットを並列につなぎ、それぞれの室外ユニットにおいては圧縮機を１台以上搭載し、圧縮機から排出された冷凍機油を分離する油分離器と、分離した油を貯留する油タンクと、油タンクから圧縮機に供給される油量を調節するオイルレギュレータを備えた冷凍機において、各室外ユニットが保持する油タンクを連結し、油を流す均油管を設けることで、ある室外ユニットの油タンク内に油が存在しない場合には別の室外ユニットの油タンクから給油され、特定の室外ユニットの圧縮機における油枯渇が回避され信頼性の高い運転が可能となる一方、従来ある冷凍機を組み合わせることにより安価かつ簡易に大容量冷凍機を実現することが可能となる。
【００７５】
この発明に係る冷凍機は、前記の発明において、各室外ユニットの油タンクを均油管、均圧管を設けることで油タンク内の油量が減少した室外ユニットへは別の室外ユニットの油タンクから給油され、特定の室外ユニットの圧縮機における油枯渇が回避され、信頼性の高い運転が可能となる。
【００７６】
この発明に係る冷凍機は、室内ユニットから延びるユニット間配管に複数台の室外ユニットを並列につなぎ、この室外ユニットにおいては、圧縮機を１台以上搭載し、圧縮機から排出された冷凍機油を分離する油分離器と、分離した油を貯留する油タンクと、油タンクから圧縮機に供給される油量を調節するオイルレギュレータを備えた室外ユニットＡを１台以上と、圧縮機を１台搭載した室外ユニットＢを備えた冷凍機において、室外ユニットＡの圧縮機と室外ユニットＢの圧縮機とを結ぶ給油管を設けることで、室外ユニットＡの圧縮機と室外ユニットＢの圧縮機を交互に運転することにより、室外ユニットＢの保油量を適切な量に保持でき、また室外ユニットＢの保油量を適切にすることで、室外ユニットＡの保油量も適切にでき、特定の室外ユニットにおける圧縮機の油枯渇が回避され、信頼性の高い運転が可能となる。
【００７７】
この発明に係る冷凍機は、室内ユニットから延びるユニット間配管に複数台の室外ユニットを並列につなぎ、室外ユニットにおいては、圧縮機を１台以上搭載し、圧縮機から排出された冷凍機油を分離する油分離器と、分離した油を貯留する油タンクと、油タンクから圧縮機に供給される油量を調節するオイルレギュレータを備えた室外ユニットＡを１台以上と、圧縮機を１台搭載した室外ユニットＢを備えた冷凍機において、室外ユニットＢの圧縮機から室外ユニットＡの圧縮機吸入部とを結ぶ給油管を設け、ユニット間配管のうちガス管から各室外ユニットに分配する分配器において、ガスと油を分配する油分離器構を設け、分離した油を室外ユニットＢに選択的に流す流路を設けることで、室外ユニットＢの圧縮機の油枯渇が回避され、室外ユニットＢの圧縮機において余剰となった油は室外ユニットＡに給油管を通じて供給されるので、室外ユニットＡの圧縮機の油枯渇が回避され、信頼性の高い運転が可能となる。
【００７８】
この発明に係る冷凍機は、前記の発明において、オイルレギュレータの代わりに、油タンクと圧縮機の間に開閉弁および圧縮機の油面の変動にて信号を発生するフロートスイッチ、及びフロートスイッチの信号にともない開閉弁の制御を行う制御装置と設けることで、圧縮機に適切に油が供給され、圧縮機の油枯渇が回避され、信頼性の高い運転が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明による冷凍機の実施の形態１における構成を示す回路構成図である。
【図２】この発明による冷凍機の実施の形態１における均油管の接続構成図である。
【図３】この発明による冷凍機の実施の形態１における他の均油管の接続構成図である。
【図４】この発明による冷凍機の実施の形態２における構成を示す回路構成図である。
【図５】この発明による冷凍機の実施の形態１および２における室外ユニットの構成図である。
【図６】この発明による冷凍機の実施の形態１における室外ユニット間の接続要領図である。
【図７】この発明による冷凍機の実施の形態２における室外ユニットユニット間の接続要領図である。
【図８】この発明による冷凍機の実施の形態３における構成を示す回路構成図である。
【図９】この発明による冷凍機の参考例における構成を示す回路構成図である。
【図１０】この発明による冷凍機の参考例における均圧管の接続構成図である。
【図１１】この発明による冷凍機の参考例における他の均圧管の接続構成図である。
【図１２】この発明による冷凍機の実施の形態５における構成を示す回路構成図である。
【図１３】この発明による冷凍機の実施の形態５において３台の室外ユニットの接続構成を示す回路構成図である。
【図１４】この発明による冷凍機の実施の形態６における構成を示す回路構成図である。
【図１５】この発明による冷凍機の実施の形態６における分配器を示す構成図である。
【図１６】この発明による冷凍機の実施の形態６におけるアキュムレータを示す構成図である。
【図１７】この発明による冷凍機の実施の形態６における別の分配器を示す構成図である。
【図１８】この発明による冷凍機の実施の形態６における別の分配器を示す構成図である。
【図１９】この発明による冷凍機の実施の形態７における構成を示す回路構成図である。
【図２０】この発明による冷凍機の実施の形態８における構成を示す回路構成図である。

Claims

１台以上の圧縮機と、圧縮機から排出された冷凍機油を分離する油分離器と、分離した油を貯留する油タンクと、油タンクから圧縮機に供給される油量を調節するオイルレギュレータとを備えた室外ユニットＡを室内ユニットから延びるユニット間の配管に複数台並列に接続して成り、上記複数台の各室外ユニットＡが保有する油タンク相互を均油管で連結し、各室外ユニットＡの油タンクと圧縮機の吸入側とをそれぞれ差圧弁で接続するとともに、前記各差圧弁の設定値を、各吸入配管での圧力損失の最大値よりも予め定められた値以上に高くなるように設定することを特徴とする冷凍機。
請求項１記載の冷凍機において、前記各差圧弁の設定値を、各室外ユニットＡの油タンクの圧力が、他の室外ユニットＡのオイルレギュレータが開通したときに、前記油タンクから前記他の室外ユニットＡの圧縮機へ前記均油管を通して必要油量を供給できるように、前記他の室外ユニットＡの圧縮機の吸入圧力よりも予め定められた設定値以上に高くなるように設定したことを特徴とする冷凍機。
圧縮機を１台以上搭載し、圧縮機から排出された冷凍機油を分離する油分離器と、分離した油を貯留する油タンクと、油タンクから圧縮機に供給される油量を調節するオイルレギュレータを備えた室外ユニットＡと、圧縮機を１台のみ搭載し、圧縮機から排出された冷凍機油を分離する油分離器を有する室外ユニットＢとを備え、上記室外ユニットＡを１台以上と室外ユニットＢとを室内ユニットから延びるユニット間の配管に並列に接続して成り、かつ、上記室外ユニットＡの圧縮機と上記室外ユニットＢの圧縮機とを給油管で連結するとともに、少なくとも室外ユニットＡの圧縮機を停止させる均油運転、あるいは室外ユニットＢの圧縮機を停止させる均油運転のどちらか一方を実施し、室外ユニットＡおよび室外ユニットＢの保油量を適切な量に保持するようにしたことを特徴とする冷凍機。
圧縮機を１台以上搭載し、圧縮機から排出された冷凍機油を分離する油分離器と、分離した油を貯留する油タンクと、油タンクから圧縮機に供給される油量を調節するオイルレギュレータを備えた室外ユニットＡと、圧縮機を１台のみ搭載し、圧縮機から排出された冷凍機油を分離する油分離器を有する室外ユニットＢとを備え、前記室内ユニットから延びるユニット間の配管にガスと油を分離する油分離機構を有する分配器を設け、上記室外ユニットＡを１台以上と室外ユニットＢとを室内ユニットから延びるユニット間の配管の前記分配器の下流に並列に接続して成り、上記室外ユニットＢの圧縮機から上記室外ユニットＡの圧縮機吸入部とを給油管で連結すると共に、前記分配器により分離した油を上記室外ユニットＢに流すことを特徴とする冷凍機。
請求項４記載の冷凍機において、室外ユニットＢの圧縮機を停止させる均油運転を実施することを特徴とする冷凍機。
オイルレギュレータの代わりに、油タンクと圧縮機との間に開閉弁、および圧縮機の油面変動に応じて信号を発生するフロートスイッチと、このフロートスイッチの信号に伴って上記開閉弁の制御を行なう制御装置とを設けたことを特徴とする請求項1〜請求項５のいずれかに記載の冷凍機。
室外ユニットＡ、室外ユニットＢの側面に油タンク間、または油タンクと圧縮機間、または油タンクと圧縮機吸入部を接続する均油管の接続口を設けたことを特徴とする請求項1〜請求項６のいずれかに記載の冷凍機。