JP4116030B2 - 圧縮機均油装置及び冷凍機 - Google Patents

Description

本発明は、複数の室外機の圧縮機の間で冷凍機油を均等にする圧縮機均油装置、圧縮機均油装置を有する冷凍機に関する。

冷凍機において、複数の圧縮機を用いて冷媒を循環させると、各圧縮機の間で冷凍機油が不均一になって特定の圧縮機の冷凍機油が不足することがある。このような冷凍機油が不均一な状態を解消するために、従来の冷凍機には、圧縮機の間の冷凍機油をバランスさせる圧縮機均油装置が取り付けられることがある（例えば、特許文献１参照）。この種の圧縮機均油装置は、２つの圧縮機を有する室外ユニットが複数並列に配置された冷凍機に搭載されており、同じ室外ユニットの２つの圧縮機の油溜まり同士を接続する均油管と、各室外ユニットのそれぞれの均油管同士を接続するユニット間均油管とを有し、ユニット間均油管には、室外ユニットごとに電磁弁が設けられている。冷凍機油が不均一になったときには、冷凍機油が不足する圧縮機を停止させ、冷凍機油が余っている圧縮機を運転させる。開閉弁を開閉させて、これら圧縮機同士を連通させると、停止中の圧縮機の内圧が相対的に低くなるので、運転中の冷凍機油の多い圧縮機から冷凍機油が移動して、停止中の圧縮機に流入する。その結果、これら圧縮機の間で冷凍機油が均等化される。
特開平１０−２３８８８１号公報

このように、従来の圧縮機均油装置で室外ユニット間の冷凍機油を均等させるためには、いずれかの室外ユニットの圧縮機を停止させて圧縮機間に差圧を発生させる必要があった。このため、一定時間ごとに、特定の室外ユニットを強制的に停止しなければならず、冷凍機の運転が不安定になり、室温が安定し難くかった。特に、全ての室外ユニットが運転しているときに、１つ以上の室外ユニットが強制的に停止させられると、能力不足に陥り易かった。
この発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、簡単な構成で、安定して室外ユニット間の冷凍機油の均等化を図ることである。

上記の課題を解決する本発明は、複数の室外機と室内機との間をガス管及び液管で接続し、室外機に搭載された圧縮機に吸入配管から冷媒を吸入させ、加圧してから吐出することで冷媒を循環させる冷凍機に用いられ、前記圧縮機の間で冷凍機油を均等に保つ圧縮機均油装置であって、前記圧縮機の高圧容器に接続される気液分離手段を有し、前記気液分離手段には主に冷凍機油を流出する第一流出端と、主にガス冷媒を流出して前記気液分離手段が冷凍機油で満たされた場合には冷凍機油を流出する第二流出端とが設けられており、前記第一流出端は、第一減圧手段を介して吸入配管においてその圧縮機に冷媒を供給する部分に接続され、前記第二流出端は、均油管が接続されており、前記均油管は、その経路中に第二減圧手段及び開閉弁が設けられた後にその圧縮機が搭載された前記室外機の前記吸入配管において全ての前記圧縮機に冷媒を供給可能な部分に接続され、前記均油管の前記第二減圧手段から前記開閉弁までの間と、他の前記室外機の前記均油管の前記第二減圧手段から前記開閉弁までの間とを配管接続したことを特徴とする圧縮機均油装置とした。

この圧縮機均油装置では、気液分離手段が接続された圧縮機において、気液分離手段の流入端に接続される配管の接続高さよりも、その圧縮機の冷凍機油の油面が低い場合には、冷凍機油のミストが混入した冷媒が気液分離手段に流入し、冷凍機油のミストが気液分離手段で冷媒から分離されて元の圧縮機に戻される。これに対して、その圧縮機の冷凍機油の油面が配管の接続高さよりも高い場合には、冷凍機油が気液分離手段に流入して、冷凍機油が均油管にも流出する。この冷凍機油は、均油管や、ユニット間均油管を通して開閉弁の開いている室外機の吸入配管に流入し、その室外機の圧縮機に供給される。

本発明によれば、冷凍機油の少ない圧縮機からは、冷凍機油が流出せずに、冷凍機油が多い圧縮機からは、他の室外機を含めた他の圧縮機に冷凍機油が流出して分配されるので、複数の室外機を有する冷凍機において圧縮機の冷凍機油の量を所定量に維持することができる。しかも、従来のような特別な運転制御をしなくても複数の圧縮機の冷凍機油の量を所定量に維持することができる。したがって、簡単な構成で常に安定した運転を実現することができる。

発明を実施するための最良の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
図１に本実施の形態に係る冷凍機の構成を示す。冷凍機１は、３台の室外機２〜４が集合ガス管５（ガス管）及び集合液管６（液管）に並列に接続されており、集合ガス管５及び集合液管６には屋内で使用される室内機７が複数並列に接続されている。なお、室外機２〜４の数及び室内機７の数は、図示したものに限定されない。

室外機２には、第一圧縮機１０と、第二圧縮機１１とが搭載されている。第一、第二圧縮機１０，１１のそれぞれの吐出口には、吐出配管１４が接続されている。吐出配管１４は、１つに合流した後に、油分離器１５を介して四方弁１６の第一のポート１６Ａに接続されている。四方弁１６は、４つのポートを有し、第一のポート１６Ａと第二のポート１６Ｂとを接続したときには、第三のポート１６Ｃと第四のポート１６Ｄが接続され、第一のポート１６Ａと第四のポート１６Ｄを接続したときには、第二のポート１６Ｂと第三のポート１６Ｃが接続されるように切替可能になっている。四方弁１６の第二のポート１６Ｂは、室外熱交換器１７を介して液管６Ａに接続されている。液管６Ａは、集合液管６に接続されており、その管路中には室外側減圧装置１８が設けられている。集合液管６は、各室外機２〜３からの液管６Ａが接続されると共に、室内機７側で３つの液管６Ｂに分岐しており、これら液管６Ｂは３つの室内機７内に一本ずつ導かれて、各室内機７の室内側減圧装置２０にそれぞれ接続されている。

室内機７は、室内側減圧装置２０と、室内熱交換器２１とが直列に接続されており、室内熱交換器２１には集合ガス管５のガス管５Ｂが接続されている。

ガス管５Ｂは、集合ガス管５に接続されている。集合ガス管５は、室外機２側で３つのガス管５Ａに分岐しており、これらガス管５Ａが１本ずつ室外機２〜３内に引き込まれ、四方弁１６の第四のポート１６Ｄに接続されている。そして、四方弁１６の第三のポート１６Ｃには、吸入配管２３が接続されている。吸入配管２３は、室内機７を通って室外機７に回収されたガス冷媒が第一、第二圧縮機１０，１１に吸入される際に通る配管で、油分離器１５からの油戻し管２４が合流した後に、第一、第二圧縮機１０，１１ごとに２つの吸入分岐管２３Ａ，２３Ｂに分岐している。なお、油戻し管２４には、その管路中にキャピラリチューブなどの減圧手段２６が設けられている。

吸入配管２３の各吸入分岐管２３Ａは、第一、第二圧縮機１０，１１に接続されている。各吸入分岐管２３Ａは、対応する１つの圧縮機１０，１１に吸入される冷媒のみが通流する配管である。第一、第二圧縮機１０，１１のそれぞれには、所定量の冷凍機油が封入されている。なお、室外機３は、第三圧縮機３０及び第四圧縮機３１を有し、室外機２と同様の構成を有している。室外機４は、第五圧縮機４０及び第六圧縮機４１を有し、室外機２と同様の構成を有している。

ここで、この冷凍機１には、各圧縮機１０，１１，３０，３１，４０，４１のそれぞれに接続される圧縮機均油装置５１が設けられている。圧縮機均油装置５１は、室外機２に内蔵される第一均油ユニット５２と、室外機３に内蔵される第二均油ユニット５３と、室外機４に内蔵される第三均油ユニット５４とを有し、これら各均油ユニット５２〜５４がユニット間均油管５５で連結された構成を有する。

第一均油ユニット５２は、第一圧縮機１０のオイル溜まりの底部から所定の高さに接続された接続管６２を有している。この接続管６２は、気液分離手段６３の流入端に接続されている。気液分離手段６３は、例えば、遠心力を利用して気液が混合した流体を気体と液体とに分離するように構成されている。気液分離手段６３において、主に液体が流出する第一流出端には、油戻し管６４が接続されている。油戻し管６４は、その管路中に第一減圧手段であるキャピラリチューブ６５が設けられた後に、第一圧縮機１０に吸入される冷媒のみが通流する吸入分岐管２３Ａに接続されている。なお、図１においては、吸入分岐管２３Ａの配管中に設けられたアキュムレータ２８に接続されているが、アキュムレータ２８以外の配管部分に接続されても良い。一方、気液分離手段６３において、主に気体としてガス冷媒が流出する第二流出端には、均油管６６が接続されている。均油管６６は、その管路中に第二減圧手段であるキャピラリチューブ６７が設けられており、均油集合管６８（均油管）に接続されている。均油集合管６８は、第二圧縮機１１側の均油管６６が接続され、第一開閉弁６９が設けられた後に吸入配管２３に接続されている。

第二圧縮機１１には、オイル溜まりの底部から所定の高さに接続管６２が接続されており、この接続管６２は気液分離手段６３の流入端に接続されている。気液分離手段６３の第一流出端には、油戻し管６４が接続されている。油戻し管６４は、キャピラリチューブ６５が設けられており、第二圧縮機１１のみに吸入させる冷媒が通る吸入分岐管２３Ｂのアキュムレータ２８に接続されている。気液分離手段６３の第二流出端には、均油管６６が接続されている。この均油管６６は、キャピラリチューブ６７が設けられた後に、均油集合管６８に接続されている。

同様に、第二均油ユニット５３は、第三圧縮機３０のオイル溜まりの底部から所定の高さに接続管６２で接続された気液分離手段６３を有している。気液分離手段６３の第一流出端側の油戻し管６４は、キャピラリチューブ６５が設けられた後に第三圧縮機３０の吸入分岐管２３Ａに接続されている。気液分離手段６３の第二流出端側の均油管６６は、キャピラリチューブ６７が設けられた後に均油集合管６８に接続されている。さらに、第四圧縮機３１側も同様に、接続管６２で第四圧縮機３１に接続された気液分離手段６３と、油戻し管６４と、均油管６６と、キャピラリチューブ６５，６７を有している。油戻し管６４は、第四圧縮機３１の吸入分岐管２３Ｂに接続されている。均油集合管６８は、第二開閉弁７０が設けられた後に、室外機３の吸入配管２３に接続されている。

第三均油ユニット５４は、第五圧縮機４０に接続管６２で接続された気液分離手段６３と、油戻し管６４と、均油管６６と、キャピラリチューブ６５，６７を有している。油戻し管６４は、第五圧縮機４０の吸入分岐管２３Ａに接続されている。さらに、第六圧縮機４１に接続管６２で接続された気液分離手段６３と、油戻し管６４と、均油管６６と、キャピラリチューブ６５，６７を有している。油戻し管６４は、第六圧縮機４１の吸入分岐管２３Ｂに接続されている。均油集合管６８は、第三開閉弁７１が設けられた後に、室外機４の吸入配管２３に接続されている。

ユニット間均油管５５は、第一均油ユニット５２の均油集合管６８において均油管６６の接続点から第一開閉弁６９に至るまでの間に接続されている。また、第二均油ユニット５３の均油集合管６８において均油管６６の接続点から第二開閉弁７０に至るまでの間と、第三均油ユニット５４の均油集合管に６８おいて均油管６６の接続点から第三開閉弁７１に至るまでの間とにそれぞれ接続されている。

なお、各室外機２〜４には、制御装置７５がそれぞれに設けられている。室外機２の制御装置７５は、各圧縮機１０，１１、四方弁１６、室外側減圧装置１８、第一開閉弁６９の制御を行うように構成されている。同様に、室外機３，４の制御装置７５は、それぞれ対応する各圧縮機３０，３１，４０，４１、四方弁１６、室外側減圧装置１８、第二、第三開閉弁７０，７１の制御を行うように構成されている。これら制御装置は、１つの制御装置７５に統合しても良い。

ここで、キャピラリチューブ６５，６７は、冷媒や冷凍機油の圧力が各圧縮機１０，１１，３０，３１，４０，４１の内圧、及び気液分離手段６３の内圧よりも低くなるように減圧する一方で、冷媒や冷凍機油の圧力が吸入配管２３、吸入分岐管２３Ａ，２３Ｂの内圧よりは高くなるように設定されている。さらに、キャピラリチューブ６５，６７は、室内、室外熱交換器１７，２１を通るメインの回路を流れる冷媒の流量に対して、各均油ユニット５２，５３，５４を流れる冷媒の流量が所定の割合以下になるように流路抵抗が設定されている。また、キャピラリチューブ６５とキャピラリチューブ６７とを比較すると、これらキャピラリチューブ６５，６７は油戻し管６４を通る流量と、均油集合管６８に流入する流量とを制御して各圧縮機１０，１１，３０，３１，４０，４１の油面がそれぞれ所定のレベルに保持されるように予め設定されている。したがって、キャピラリチューブ６５は、第一流量調整手段として機能し、キャピラリチューブ６７は、第二流量調整手段として機能する。

また、気液分離手段６３の容積は、各圧縮機１０，１１，３０，３１，４０，４１の必要最低油量に対して所定の容積以下になっている。さらに具体的には、図２に示す気液分離手段容積範囲Ｒ１の間になっている。この実施の形態において、気液分離手段容積範囲Ｒ１の下限値は、冷凍機油の５％に相当する容積であった。また、気液分離手段容積範囲Ｒ１の上限値は、冷凍機油の２０％に相当する容積であった。気液分離手段６３の容積が下限値を下回ると液体と気体の分離性能が落ちるので好ましくない。また、気液分離手段６３の容積が上限値を下回ると、気液分離手段６３に余剰な冷凍機油が滞溜し、各圧縮機１０，１１，３０，３１，４０，４１の運転に必要な冷凍機油が足りなくなるので好ましくない。

次に、この実施の形態の作用について説明する。
まず、３つの室外機２〜４を同時に運転して冷房運転、暖房運転をするときの冷媒の流れについて順番に説明する。なお、１つ又は２つの室外機２〜４を停止させたり、いずれかの室外機２〜４の片方の圧縮機１０，１１，３０，３１，４０，４１のみを停止させたりしつつ冷房運転又は暖房運転をすることも可能である。

冷房運転時には、各室外機２〜４の四方弁１６を切り替えて第一のポート１６Ａと第二のポート１６Ｂを接続し、第三のポート１６Ｃと第四のポート１６Ｄを接続する。各圧縮機１０，１１，３０，３１，４０，４１から吐出される高圧のガス冷媒は、油分離器１５でガス冷媒中に混入した冷凍機油を分離した後に、四方弁１６から室外熱交換器１７に導かれる。室外熱交換器１７では、熱交換によってガス冷媒が液化して高圧の液冷媒が形成される。液冷媒は、集合液管６で合流して運転中の室内機７に導かれる。室内機７内で液冷媒は、室内側減圧装置２０で減圧させられた後に室内熱交換器２１に流入する。室内熱交換器２１では、熱交換によって低圧の液冷媒が気化して低圧のガス冷媒が形成され、この際に周囲の空気から気化熱を奪うことで室内が冷房される。低圧のガス冷媒は、室内熱交換器２１から集合ガス管５を通って、各室外機２〜４に分岐しながら回収される。各室外機２内では、四方弁１６から吸入配管２３に導かれ、吸入分岐管２３Ａ，２３Ｂから各圧縮機１０，１１，３０，３１，４０，４１に吸入される。そして、再び加圧されて吐出配管１４に吐出される。

冷凍機１で暖房運転をするときには、各室外機２〜４の四方弁１６を切り替えて第一のポート１６Ａと第四のポート１６Ｄを接続し、第二のポート１６Ｂと第三のポート１６Ｃを接続する。各圧縮機１０，１１，３０，３１，４０，４１から吐出される高圧のガス冷媒は、四方弁１６から集合ガス管５で合流し、運転中の室内機７の室内熱交換器２１に導かれる。室内熱交換器２１では、ガス冷媒が液化して液冷媒が形成され、このときに放出される凝縮熱で室内が暖房される。液冷媒は、室内熱交換器２１から集合液管６を通って各室外機２〜４に分岐して回収され、室外側減圧装置１８及び室外熱交換器１７を通って低圧のガス冷媒になる。ガス冷媒は、四方弁１６から吸入配管２３を通って、吸入分岐管２３Ａ，２３Ｂから圧縮機１０，１１，３０，３１，４０，４１に吸入される。そして、再び加圧されて吐出配管１４に吐出される。

このように冷媒を循環させながら冷凍機１が運転する間、圧縮機均油装置５１によって各室外機２〜４内の２つの圧縮機１０，１１，３０，３１，４０，４１同士の冷凍機油の均等化と、室外機２〜４間での冷凍機油の均等化とが実施される。具体的には、各圧縮機１０，１１，３０，３１，４０，４１の稼動状態を維持したままで、各制御装置７５が、圧縮機均油装置５１の各開閉弁６９〜７１の開閉制御を行う。このときの開閉弁６９〜７１の切り替え例を図３のタイミングチャートに示す。

図３に示すように、３つの開閉弁６９〜７１は、所定の時間間隔ΔＴ１ごとに、いずれか１つの開閉弁６９〜７１のみが開となるように制御される。例えば、時刻ｔ１では、第１開閉弁６９のみが開き、他の２つ開閉弁７０，７１は閉じる。これによって、図４に太線で示すような流路が形成される。

ここで、図４に示す流路を用いて同じ室外機２〜４内で冷凍機油を移動させて、各室外機２〜４内で冷凍機油を均等化させる作用について最初に説明する。
例えば、室外機２の第一圧縮機１０内の冷凍機油が多く、その油面が接続管６２の接続位置よりも高い位置にある場合（以下、このような状態を冷凍機油が余剰であるという）には、図５に示すように、冷凍機油のみが接続管６２から気液分離手段６３の流入端６３Ａに流入する。その結果、気液分離手段６３は、冷凍機油で満たされ、第一流出端６３Ｂ及び第二流出端６３Ｃからそれぞれ油戻し管６４及び均油管６６に冷凍機油が流出する。油戻し管６４に流出した冷凍機油は、元の圧縮機である第一圧縮機１０のみに戻るが、均油管６６に流れた冷凍機油は、均油集合管６８を通って室外機２の吸入配管２３に流入し、第一、第二圧縮機１０，１１に吸入される。これによって、第一圧縮機１０から流出した冷凍機油の一部が第二圧縮機１１に流入して第一圧縮機１０の冷凍機油が徐々に減少し、第二圧縮機１１の冷凍機油が徐々に増加する。その結果、第一、第二圧縮機１０，１１の冷凍機油の量が均等化される。第二開閉弁７０及び第三開閉弁７１は、閉じているので、均油管６６を通って室外機２から他の室外機３，４に冷凍機油が流入することはない。第二圧縮機１１の冷凍機油が多く、第一圧縮機１０の冷凍機油が相対的に低い場合にも同様にして冷凍機油が均等化される。

図６に示すように、第一圧縮機１０内の冷凍機油が少なく、その油面が接続管６２の接続位置よりも低い位置にある場合（以下、このような状態を冷凍機油が所定量以下という）には、ガス冷媒と、ガス冷媒中に混入した冷凍機油のオイルミストとが接続管６２を通って気液分離手段６３に流入する。気液分離手段６３は、オイルミストと、ガス冷媒とを分離する。そして、ガス冷媒は、第二流出端６３Ｃから均油管６６を通って均油集合管６８に流出し、室外機２の吸入配管２３を通って第一、第二圧縮機１０，１１に吸入される。オイルミストは、第一流出端６３Ｂから油戻し管６４に流出し、油戻し管６４を通って吸入分岐管２３Ａから元の圧縮機である第一圧縮機１０に戻される。したがって、第一圧縮機１０中でガス冷媒に混入していた冷凍機油が、第一圧縮機１０自身に回収される。これによって、第一圧縮機１０からの冷凍機油の流出が防止され、第一圧縮機１０内の油面の低下が防止される。第二圧縮機１１の冷凍機油が所定量以下の場合には、同様にして第二圧縮機１１からの冷凍機油の流出が防止され、油面の低下が防止される。

次に、図４に示す流路を用いて室外機２〜４の間で冷凍機油を移動させて、室外機２〜３間で冷凍機油を均等化させる作用について説明する。
室外機３の第三圧縮機３０や、第四圧縮機３１の冷凍機油が余剰な場合、例えば、第三圧縮機３０の冷凍機油は、気液分離手段６３に流入し、油戻し管６４及び均油管６６のそれぞれに冷凍機油が流出する。油戻し管６４に流出した冷凍機油は、元の圧縮機である第三圧縮機３０のみに戻る。均油管６６に流出した冷凍機油は、第二開閉弁７０が閉じていることから、室外機３の吸入配管２３には流入しない。ここで、室外機２側の開閉弁６９が開いており、室外機２の均油集合管６８の圧力が相対的に低くなっているので、この差圧を利用して室外機３の均油集合管６８の冷凍機油がユニット間均油管５５を通って室外機２の均油集合管６８に流れる。この冷凍機油は、室外機２の吸入配管２３に流入し、吸入配管２３から第一、第二圧縮機１０，１１に吸入される。その結果、第三、第四圧縮機３０，３１のうちで冷凍機油が余剰な圧縮機の冷凍機油の量が減少し、第一、第二圧縮機１０，１１の冷凍機油の量が増加する。第三、第四圧縮機３０，３１の冷凍機油が所定量以下の場合には、オイルミストを含有した冷媒が気液分離手段６３に流入し、冷凍機油は油戻し管６４からそれぞれ元の圧縮機３０，３１に戻る。均油管６６を通って室外機２に導かれる流体は冷媒のみとなるので、冷凍機油が所定量以下の場合には、第三、第四圧縮機３０，３１から室外機２に冷凍機油が流出することはない。

同様に、室外機４の第五圧縮機４０や、第六圧縮機４１の冷凍機油が余剰になっている場合には、第三均油ユニット５４の均油集合管６８に余剰な冷凍機油が流出する。第三開閉弁７１が閉じ、第一開閉弁６９が開いているので、相対的に圧力が低い室外機２側に冷凍機油が移動する。冷凍機油は、ユニット間均油管５５を通って吸入配管２３から第一、第二圧縮機１０，１１に吸入される。その結果、第五、第六圧縮機４０，４１のうちで冷凍機油が余剰な圧縮機の冷凍機油の量が減少し、第一、第二圧縮機１０，１１の冷凍機油の量が増加する。第五、第六圧縮機４０，４１の冷凍機油が所定量以下の場合には、オイルミストを含有した冷媒が気液分離手段６３に流入し、冷凍機油は油戻し管６４からそれぞれ元の圧縮機４０，４１に戻る。均油管６６を通って室外機２に導かれる流体は冷媒のみとなるので、冷凍機油が所定量以下の場合に、第五、第六圧縮機４０，４１から室外機２に冷凍機油が流出することはない。

このようにして、第一、第二圧縮機１０，１１の間で余剰な冷凍機油が移動すること、及び室外機３，４から室外機２に向かって余剰な冷凍機油が移動することで、冷凍機油が余剰な圧縮機の冷凍機油が徐々に減少し、冷凍機油が所定量以下の圧縮機の冷凍機油が徐々に増加する。その結果、第一、第二圧縮機１０，１１の冷凍機油の量が少ない場合には、第一、第二圧縮機１０，１１の冷凍機油が増加する。

次に、時刻ｔ２では、第二開閉弁７０のみが開いて他の開閉弁６９，７１は閉じる。これによって、図７に太線で示すような流路が形成される。すなわち、室外機２、室外機４における冷凍機油の余剰分は、ユニット間均油管５５を通って均油集合管６８に導かれ、吸入配管２３から第三、第四圧縮機３０，３１に回収される。さらに、室外機３内では、第三圧縮機３０と第四圧縮機３１のうちで冷凍機油の余剰な圧縮機があった場合には、その圧縮機から冷凍機油が流出し、気液分離手段６３の第二流出端６３Ｂから均油集合管６８を通して第三、第四圧縮機３０，３１に分配される。また、冷凍機油が所定量以下の圧縮機１０，１１，３０，３１，４０，４１は、対応する均油集合管６８に冷媒のみを流出させ、冷媒中に含まれていたオイルミストは、気液分離手段６３で分離して油戻し管６４からそれぞれ元の圧縮機１０，１１，３０，３１，４０，４１に戻される。

このようにして、第三、第四圧縮機３０，３１の間で余剰な冷凍機油が移動すること、及び室外機２，４から室外機３に向かって余剰な冷凍機油が移動することで、冷凍機油が余剰な圧縮機の冷凍機油が徐々に減少し、冷凍機油が所定量以下の圧縮機の冷凍機油が徐々に増加する。その結果、第三、第四圧縮機３０，３１の冷凍機油の量が少ない場合には、第三、第四圧縮機３０，３１の冷凍機油が増加する。

さらに、時刻ｔ３では、第三開閉弁７１のみが開いて他の開閉弁６９，７０は閉じる。これによって、図８に太線で示すような流路が形成される。すなわち、室外機２，３における冷凍機油の余剰分は、ユニット間均油管５５を通って室外機４の均油集合管６８に導かれ、吸入配管２３から第五、第六圧縮機４０，４１に回収される。さらに、室外機４内では、第五圧縮機４０と第六圧縮機４１のいずれかに冷凍機油が余剰な圧縮機があった場合には、その圧縮機から冷凍機油が流出し、気液分離手段６３の第二流出端６３Ｂから均油集合管６８を通して第五、第六圧縮機４０，４１に分配される。また、冷凍機油の所定量以下の圧縮機１０，１１，３０，３１，４０，４１は、均油集合管６８に冷媒のみを流出させ、冷媒中に含まれていたオイルミストは、気液分離手段６３で分離されて油戻し管６４からそれぞれ元の圧縮機４０，４１に戻される。

このようにして、第五、第六圧縮機４０，４１の間で余剰な冷凍機油が移動すること、及び室外機２，３から室外機４に向かって余剰な冷凍機油が移動することで、冷凍機油が余剰な圧縮機の冷凍機油が徐々に減少し、冷凍機油が所定量以下の圧縮機の冷凍機油が徐々に増加する。その結果、第五、第六圧縮機４０，４１の冷凍機油の量が少ない場合には、第五、第六圧縮機４０，４１の冷凍機油が増加する。

以上のように、冷凍機油が少ない圧縮機１０，１１，３０，３１，４０，４１は、オイルミストとして圧縮機均油装置５１に流出する分が油戻し管６４を通して回収されるので冷凍機油の低下が防止される。その一方で、冷凍機油の余剰分は、ユニット間均油管５５を通して、開閉弁６９〜７１が開いている室外機２〜３の圧縮機１０，１１，３０，３１，４０，４１に徐々に供給される。したがって、開閉弁６９〜７１の切り替え制御を時間間隔ΔＴ１ごとに行うことで、６つの圧縮機１０，１１，３０，３１，４０，４１の冷凍機油の油面が均等化される。なお、ユニット間均油管５５を通して室外機２〜３の間で冷凍機油を行き来させるために必要な差圧は、開閉弁６９〜７１の開閉のみで行うので、冷凍油を均等させるに際して圧縮機１０，１１，３０，３１，４０，４１を発停する必要はない。

この実施の形態では、複数の室外機２〜３を有する構成において、圧縮機均油装置５１を設けて開閉弁６９〜７１の開閉を所定の時間間隔で順次切り替え、冷凍機油の余剰分を他の圧縮機１０，１１，３０，３１，４０，４１に移動させるようにしたので、圧縮機１０，１１，３０，３１，４０，４１を停止させることなく各圧縮機１０，１１，３０，３１，４０，４１の冷凍機油を均等化することができる。圧縮機１０，１１，３０，３１，４０，４１の発停の頻度を低下させることができ、冷凍機を安定して運転させることが可能になる。特に、冷凍機油を均油させるためだけに圧縮機１０，１１，３０，３１，４０，４１を発停させる必要がないので、全ての圧縮機１０，１１，３０，３１，４０，４１を運転させている場合であっても冷凍機１が能力不足に陥ることはない。
また、油戻し管６４と、均油管６６とにキャピラリチューブ６５，６７を設けたので、各管路ごとに圧力や流量が制御され、冷凍機１の運転を安定的に行いつつ、全ての圧縮機１０，１１，３０，３１，４０，４１の適正油量を保持することができる。

ここで、この実施の形態の変形例について図９に示す。
図９は、開閉弁６９〜７１の切り替え制御を示すタイミングチャートである。制御装置７５は、いずれか１つの開閉弁６９〜７１のみが開く第一のモードと、全ての開閉弁６９〜７１が開く第二のモードとを交互に形成する。第一のモードは、時間間隔ΔＴ１だけ継続し、この間の作用は前記した通りである。第二のモードは、時間間隔ΔＴ２だけ継続する。このときは、全ての開閉弁６９〜７１が開くので、ユニット間均油管５５の各端部における差圧は殆ど生じず、ユニット間均油管５５を通した室外機２〜４間の冷凍機油の移動は殆どない。したがって、各室外機２〜３内での冷凍機油の移動が支配的になる。例えば、室外機２では、冷凍機油の余剰な圧縮機１０，１１から冷凍機油が流出し、均油集合管６８から室外機２の吸入配管２３を経て２つの圧縮機１０，１１に分配される。冷凍機油が所定量以下の圧縮機１０，１１は、オイルミストとして接続管６２に流出する冷凍機油がそれぞれ元の圧縮機１０，１１に回収される。その結果、２つの圧縮機１０，１１間の冷凍機油の均等化が図られる。室外機３，４
についても同様である。

なお、本発明は、前記の実施の形態に限定されずに広く応用することができる。
例えば、室外機２〜４ごとの圧縮機１０，１１，３０，３１，４０，４１は、各２つに限定されない。１つでも良いし、３つ以上でも良い。
図１に示す均油集合管６８は、一度合流した後に分岐し、同じ室外機２〜４の吸入分岐管２３Ａ，２３Ｂのそれぞれに接続しても良い。
気液分離手段６３の容量は、その冷凍機によって最適な容積を選択することが可能であり、圧縮機の運転に必要な油量が確保できる容量であれば良く、前記した気液分離手段容積範囲Ｒ１以外でも良い。
第一、第二減圧手段は、キャピラリチューブ６５，６７の代わりに、膨張弁や、開閉弁、その他の減圧手段であっても良い。

本発明の実施の形態に係る冷凍機及び圧縮機均油装置の構成を示す図である。 気液分離手段の容積の範囲を示す図である。 開閉弁の開閉を示すタイミングチャートである。 図３の時刻ｔ１における圧縮機均油装置の冷凍機油の移動を説明する図である。 圧縮機均油装置の気液分離手段の作用を説明する図である。 圧縮機均油装置の気液分離手段の作用を説明する図である。 図３の時刻ｔ２における圧縮機均油装置の冷凍機油の移動を説明する図である。 図３の時刻ｔ３における圧縮機均油装置の冷凍機油の移動を説明する図である。 開閉弁の開閉を示すタイミングチャートである。

符号の説明

１ 冷凍機
２，３，４ 室外機
５ 集合ガス管（ガス管）
６ 集合液管（液管）
７ 室外機
１０ 第一圧縮機
１１ 第二圧縮機
２３ 吸入配管
５１ 圧縮機均油装置
５５ ユニット間均油管
６３ 気液分離手段
６３Ｂ 第一流出端
６３Ｃ 第二流出端
６５ キャピラリチューブ（第一減圧手段）
６６ 均油管
６６ キャピラリチューブ（第二減圧手段）
６９，７０，７１ 開閉弁
７５ 制御装置
ΔＴ１，ΔＴ２ 時間間隔

Claims (6)

1. 複数の室外機と室内機との間をガス管及び液管で接続し、室外機に搭載された圧縮機に吸入配管から冷媒を吸入させ、加圧してから吐出することで冷媒を循環させる冷凍機に用いられ、前記圧縮機の間で冷凍機油を均等に保つ圧縮機均油装置であって、
   前記圧縮機の高圧容器に接続される気液分離手段を有し、前記気液分離手段には主に冷凍機油を流出する第一流出端と、主にガス冷媒を流出して前記気液分離手段が冷凍機油で満たされた場合には冷凍機油を流出する第二流出端とが設けられており、前記第一流出端は、第一減圧手段を介して吸入配管においてその圧縮機に冷媒を供給する部分に接続され、前記第二流出端は、均油管が接続されており、前記均油管は、その経路中に第二減圧手段及び開閉弁が設けられた後にその圧縮機が搭載された前記室外機の前記吸入配管において全ての前記圧縮機に冷媒を供給可能な部分に接続され、前記均油管の前記第二減圧手段から前記開閉弁までの間と、他の前記室外機の前記均油管の前記第二減圧手段から前記開閉弁までの間とを配管接続したことを特徴とする圧縮機均油装置。
2. 前記気液分離手段は、１つの前記室外機に複数搭載された前記圧縮機のそれぞれに１つずつ設けられ、複数の前記気液分離手段のそれぞれに接続された複数の前記均油管は前記第二減圧手段を経た後に合流していることを特徴とする請求項１に記載の圧縮機均油装置。
3. 前記開閉弁は、１つずつ順番に開放されるように構成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の圧縮機均油装置。
4. 前記開閉弁は、いずれか１つの前記開閉弁のみが開放されるモードと、全ての前記開閉弁が同時に開放されるモードとが交互に行われるように構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の圧縮機均油装置。
5. 全ての前記開閉弁が同時に開放される時間は、いずれか１つの前記開放弁のみが開放される時間よりも長いことを特徴とする請求項４に記載の圧縮機均油装置。
6. 請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の圧縮機均油装置と、前記圧縮機均油装置が前記圧縮機に接続された複数の前記室外機と、前記室外機に前記液管及び前記ガス管を介して接続され、熱交換器を備える前記室内機とを含んで構成される冷凍機。

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