JP4411527B2 - 空気調和機 - Google Patents

Description

本発明は、複数のコンプレッサを備え、この複数のコンプレッサがそれぞれ有する吐出配管が連結されるとともに複数のコンプレッサから吐出された冷媒を集合して凝縮器に送る集合配管を備えた空気調和機に関する。

複数のコンプレッサを備えた装置としては、例えば特許文献１に記載されている冷凍装置のように、各コンプレッサが備える吐出配管が連結されて、各吐出配管からの冷媒が集合して凝縮器に接続される集合配管を備えたものが従来より知られている。

特開平８−１７８４３７号公報（図１）

特許文献１のような複数のコンプレッサを備えた装置においては、一つの吐出配管が凝縮器へ至る経路中に他の吐出配管が合流する集合配管を形成するような配管構造を採用している。このような配管構造で凝縮器に近い側（下流側）のコンプレッサを運転させ、凝縮器から遠い側（上流側）のコンプレッサを停止させた片肺運転を行った場合、運転中のコンプレッサから吐出された冷媒のほとんどは下流側の凝縮器側に流れるものの、そのうちのわずかに一部は上流側の停止コンプレッサ側に流れ、さらに停止コンプレッサの吸入配管側にリークする。このような冷媒の逆流が起こると、冷媒中に混入された冷凍機油も逆流してしまう。冷凍機油は、冷媒中でオイルミストとして存在しているが、上記現象が長時間連続的又は間欠的に行われると、やがては集合配管中にオイルミストが集合して液状となった冷凍機油の溜まりが生成される。冷凍機油の溜まりが停止コンプレッサの吐出配管付近に生成されると、この停止コンプレッサの吸入配管側の低圧の影響を受け、コンプレッサ内に吸込まれる可能性がある。このようにして冷凍機油がコンプレッサに吸込まれると、コンプレッサ駆動時に液圧縮をしてしまい、コンプレッサの耐久性が低下してしまうという問題が生じる。

そこで、本発明は、上記事情に鑑み、集合配管の上流側に連通したコンプレッサに冷凍機油が溜まり込むのを防止することを目的としている。

［Ｉ］
（構成）
本発明に係る空気調和機の特徴構成は、複数のコンプレッサと、この複数のコンプレッサがそれぞれ有する吐出配管が連通されるとともに複数のコンプレッサから吐出された冷媒を集合して凝縮器に送る集合配管とを備えた空気調和機において、前記複数のコンプレッサは吐出配管を介して前記集合配管に並列に接続され、前記集合配管の最も上流側に連通した吐出配管の連通部分よりも上流側の部分と、前記集合配管の最も下流側に連通した吐出配管の連通部分よりも下流側の部分とを連通するバイパス配管を設けた点にある。

（作用効果）
本構成によれば、集合配管に連通されたバイパス配管は、集合配管の最も上流側に連通した吐出配管の連通部分よりも上流側の部分と、集合配管の最も下流側に連通した吐出配管の連通部分よりも下流側の部分とを連通する。従って、いずれかのコンプレッサが停止状態の際には、この停止コンプレッサが接続された吐出配管が集合配管に接続する部分よりも上流側にオイルミストがわずかに侵入してくるが、バイパス配管を経由することによってこのオイルミストが全てのコンプレッサの下流側に運ばれる。これにより、オイルミストが集合配管内で停滞することを防止し得、冷凍機油の滞留が効果的に防止できる。
なお、バイパス配管が集合配管と連通する部分のうち、最も上流側に連通した吐出配管の連通部分よりも上流側の接続部分は、集合配管の上流端であるのが最も好ましい。集合配管の上流端にバイパス配管を連通することにより、集合配管中にオイルミストが停滞する部分が無くなり、冷凍機油の滞留を確実に防止することができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

図１に本発明を適用した空気調和機の構成図が示されている。１，２は空気調和機のコンプレッサであり、冷凍機油を含む冷媒を吐出する吐出配管３，４をそれぞれのコンプレッサが有している。吐出配管３，４は、凝縮器９に連通する集合配管５に、接続箇所３ａ，４ａにおいて接続されている。

なお、各吐出配管３，４の先端部は集合配管の内壁より内側には突出しないように構成してある。このように構成することで、集合配管５内を上流側から接続箇所に向かって流れてくる流体が、接続箇所を通過する際に、抵抗を受けにくくなっている。

各コンプレッサ１，２には吸入配管７，８が接続されており、蒸発器１０からの低圧冷媒がコンプレッサ１，２の内部に吸入される。凝縮器９と蒸発器１０とが媒体循環路１２を介して接続されており、空気調和機としての一般の冷媒循環路を構成している。

凝縮器９に一端が接続されている集合配管５には、前述したように２台のコンプレッサ１，２が吐出配管３，４を介して並列に接続されているとともに、吐出バイパス配管６を備えている。吐出バイパス配管６は、集合配管５の接続部３ａよりも凝縮器９側（下流側）の箇所６ａと、集合配管５の接続箇所４ａよりも凝縮器９の反対側（上流側）である上流端の箇所６ｂとに亘ってこれらを接続するように備えられている。吐出バイパス配管６としては、一般的に用いられる配管部材を用いることができ、例えば吐出配管３及び４と同一の金属材料からなる配管部材等を用いることができる。

上記構成において、コンプレッサ１によって圧縮された冷媒は、吐出配管３から接続箇所３ａに流れ込み、集合配管５を通って凝縮器９に送られる。このとき、冷媒に混入している冷凍機油も、オイルミストの状態で集合配管５を通って凝縮器９に送られる。ところが、コンプレッサ２が停止中である片肺運転の場合には、コンプレッサ１によって圧縮された冷媒の一部が接続箇所３ａから集合配管５の上流側にも流れ込む。このため、冷媒中に含まれる冷凍機油もオイルミストとして集合配管５の接続箇所３ａよりも上流側に流れる。

この場合において、集合配管５に吐出バイパス配管６を設けない従来の構成では、集合配管５の接続箇所３ａよりも上流側に流れたオイルミストが行き場を失ってその場で滞留し、やがてはオイルミスト同士が衝突して液滴を形成し、この液滴が集合することにより、集合配管５に冷凍機油の溜まりが形成される。このようにして集合配管５の接続箇所３ａよりも上流側に形成された冷凍機油の溜まりは、コンプレッサ２の吸入側の低圧の影響を受けて、吐出配管４を逆流し、コンプレッサ２内に侵入し、コンプレッサ２の液圧縮の原因となる。

これに対し、本例では、吐出バイパス配管６を上述の２箇所（接続箇所６ａ、６ｂ）に亘って設けてあり、この吐出バイパス配管６を通って接続箇所６ｂから接続箇所６ａに通路ができるため、集合配管５に滞留したオイルミストは、接続箇所６ｂから吐出バイパス配管６を通って接続箇所６ａに至り、冷媒とともに凝縮器９に送られる。従って、冷凍機油が溜まる原因となるオイルミストが集合配管５に滞留するのを効果的に防止し得、ひいては集合配管５に冷凍機油が溜まり込むことを防止することができる。

〔発明の実施の別形態〕
以下に本発明の別実施形態を列記する。
（１）複数のコンプレッサとして３つ以上のコンプレッサで構成してもよい。この場合において、バイパス配管は、集合配管に最上流で連通している吐出配管の上流側の部分と、集合配管の最下流で連通している吐出配管の下流側の部分とを連通するものであるのが好ましい。ただし、最下流で連通している吐出配管に繋がるコンプレッサが常に駆動されるものである場合には、そのコンプレッサが連通する吐出配管よりも上流側にバイパス配管を接続する構成であっても良い。
（２）なお、バイパス配管としては、上記実施形態に限定されるものではなく、例えば、ステンレス製のものでもよい。
（３）また、滞留防止手段としては、バイパス配管に限らず、滞留を防止するものであれば良い。例えば、上流側コンプレッサが集合配管に接続する部分と下流側コンプレッサが集合配管に接続する部分との間に、上流側から下流側への流れを許容し、下流側から上流側への流れを遮蔽する一方向弁を取り付けた構成であっても良い。

空気調和機の構成図

１，２ コンプレッサ
３，４ 吐出配管
３ａ，４ａ 接続箇所
５ 集合配管
６ 吐出バイパス配管（滞留防止手段）
９ 凝縮器

Claims (1)

1. 複数のコンプレッサと、この複数のコンプレッサがそれぞれ有する吐出配管が連通されるとともに複数のコンプレッサから吐出された冷媒を集合して凝縮器に送る集合配管とを備えた空気調和機であって、
   前記複数のコンプレッサは吐出配管を介して前記集合配管に並列に接続され、前記集合配管の最も上流側に連通した吐出配管の連通部分よりも上流側の部分と、前記集合配管の最も下流側に連通した吐出配管の連通部分よりも下流側の部分とを連通するバイパス配管を設けたことを特徴とする空気調和機。

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