JP4720593B2

JP4720593B2 - Refrigeration equipment

Info

Publication number: JP4720593B2
Application number: JP2006116644A
Authority: JP
Inventors: 克己鉾谷; 哲也岡本; 昌和岡本; 英二熊倉
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 2006-04-20
Filing date: 2006-04-20
Publication date: 2011-07-13
Anticipated expiration: 2026-04-20
Also published as: JP2007285676A

Description

本発明は、冷凍装置に関し、特に、圧縮機や膨張機への潤滑油の供給対策に係るものである。 The present invention relates to a refrigeration apparatus, and particularly relates to measures for supplying lubricating oil to a compressor and an expander.

従来より、冷媒回路で冷媒を循環させて冷凍サイクルを行う冷凍装置が知られており、空調機等の用途に広く利用されている。例えば特許文献１には、冷媒を圧縮する圧縮機と、冷媒を膨張させる動力回収用の膨張機とを備えた冷凍装置が開示されている。具体的に、特許文献１の図１に記載された冷凍装置では、膨張機が圧縮機と１本の軸で連結され、膨張機で得られた動力が圧縮機の駆動に利用される。また、特許文献１の図６に記載された冷凍装置では、圧縮機には電動機が、膨張機には発電機がそれぞれ連結されている。この冷凍装置は、圧縮機が電動機により駆動されて冷媒を圧縮する一方、発電機が膨張機より駆動されて発電を行っている。 2. Description of the Related Art Conventionally, refrigeration apparatuses that perform a refrigeration cycle by circulating refrigerant in a refrigerant circuit are widely used for applications such as air conditioners. For example, Patent Document 1 discloses a refrigeration apparatus including a compressor that compresses a refrigerant and a power recovery expander that expands the refrigerant. Specifically, in the refrigeration apparatus described in FIG. 1 of Patent Document 1, the expander is connected to the compressor by a single shaft, and the power obtained by the expander is used to drive the compressor. Moreover, in the refrigeration apparatus described in FIG. 6 of Patent Document 1, an electric motor is connected to the compressor, and a generator is connected to the expander. In this refrigeration apparatus, a compressor is driven by an electric motor to compress refrigerant, while a generator is driven by an expander to generate electric power.

膨張機と圧縮機を１本の軸で連結した流体機械は、例えば特許文献２に開示されている。この特許文献に開示された流体機械では、圧縮機としての圧縮機構と、膨張機としての膨張機構と、両者を連結する軸とが１つのケーシング内に収容されている。また、この流体機械では、軸の内部に給油通路が形成されており、ケーシングの底部に溜まった潤滑油が給油通路を通じて圧縮機構や膨張機構へ供給される。 For example, Patent Document 2 discloses a fluid machine in which an expander and a compressor are connected by a single shaft. In the fluid machine disclosed in this patent document, a compression mechanism as a compressor, an expansion mechanism as an expander, and a shaft for connecting both are housed in one casing. Further, in this fluid machine, an oil supply passage is formed inside the shaft, and the lubricating oil accumulated at the bottom of the casing is supplied to the compression mechanism and the expansion mechanism through the oil supply passage.

また、特許文献３には、いわゆる密閉型圧縮機が開示されている。この密閉型圧縮機では、圧縮機構と電動機が１つのケーシング内に収容されている。また、この密閉型圧縮機では、圧縮機構の駆動軸に給油通路が形成されており、ケーシングの底部に溜まった潤滑油が給油通路を通じて圧縮機構へ供給される。特許文献１の図６に記載された冷凍装置では、この種の密閉型圧縮機を用いることも可能である。
特開２０００−２４１０３３号公報特開２００５−２９９６３２号公報特開２００５−００２８３２号公報 Patent Document 3 discloses a so-called hermetic compressor. In this hermetic compressor, the compression mechanism and the electric motor are accommodated in one casing. Further, in this hermetic compressor, an oil supply passage is formed in the drive shaft of the compression mechanism, and lubricating oil accumulated at the bottom of the casing is supplied to the compression mechanism through the oil supply passage. In the refrigeration apparatus described in FIG. 6 of Patent Document 1, this type of hermetic compressor can be used.
Japanese Patent Laid-Open No. 2000-241033 JP 2005-299632 A JP 2005-002832 A

上述したように、冷媒回路に設けられる圧縮機としては、圧縮機構をケーシング内に収容してケーシング内に貯留された潤滑油を圧縮機構へ供給する構造のものが知られている。また、膨張機についても、膨張機構をケーシング内に収容してケーシング内に貯留された潤滑油を膨張機構へ供給する構造とすることが考えられる。 As described above, as a compressor provided in a refrigerant circuit, a compressor having a structure in which a compression mechanism is accommodated in a casing and lubricating oil stored in the casing is supplied to the compression mechanism is known. Further, it is conceivable that the expander has a structure in which the expansion mechanism is accommodated in the casing and lubricating oil stored in the casing is supplied to the expansion mechanism.

そして、特許文献１の図６に記載されているような冷凍装置では、それぞれが個別にケーシングを備える圧縮機と膨張機を冷媒回路に設け、圧縮機ではそのケーシング内の潤滑油を利用して圧縮機構を潤滑し、膨張機ではそのケーシング内の潤滑油を利用して膨張機構を潤滑することが考えられる。ところが、このような構成の冷凍装置では、圧縮機と膨張機の一方に潤滑油が偏ってしまって焼き付き等のトラブルを招くおそれがある。 In the refrigeration apparatus described in FIG. 6 of Patent Document 1, a compressor and an expander each having a casing are individually provided in the refrigerant circuit, and the compressor uses the lubricating oil in the casing. It is conceivable that the compression mechanism is lubricated, and the expander lubricates the expansion mechanism using the lubricating oil in the casing. However, in the refrigeration apparatus having such a configuration, the lubricating oil is biased to one of the compressor and the expander, which may cause troubles such as seizure.

この問題点について説明する。圧縮機の運転中には、圧縮機構へ供給された潤滑油の一部が冷媒と共に圧縮機から吐出される。また、膨張機の運転中には、膨張機構へ供給された潤滑油の一部が冷媒と共に膨張機から流出してゆく。つまり、圧縮機と膨張機の両方を備える冷凍装置の冷媒回路では、圧縮機のケーシングから流出した潤滑油と、膨張機のケーシングから流出した潤滑油とが冷媒と共に循環する。そして、圧縮機からの流出量に見合った分の潤滑油を圧縮機のケーシングへ送り返し、膨張機からの流出量に見合った分の潤滑油を膨張機のケーシングへ送り返すことができれば、圧縮機と膨張機の両方においてケーシング内の潤滑油の量が確保される。 This problem will be described. During the operation of the compressor, part of the lubricating oil supplied to the compression mechanism is discharged from the compressor together with the refrigerant. Further, during the operation of the expander, part of the lubricating oil supplied to the expansion mechanism flows out of the expander together with the refrigerant. That is, in the refrigerant circuit of the refrigeration apparatus including both the compressor and the expander, the lubricating oil that has flowed out of the compressor casing and the lubricating oil that has flowed out of the expander casing circulate together with the refrigerant. Then, if the lubricating oil corresponding to the outflow amount from the compressor can be sent back to the casing of the compressor and the lubricating oil corresponding to the outflow amount from the expander can be sent back to the casing of the expander, the compressor and In both expanders, the amount of lubricating oil in the casing is ensured.

しかしながら、冷媒回路内を循環する潤滑油のうち圧縮機へ戻るものと膨張機へ戻るものの割合を正確に設定するのは、極めて困難である。つまり、圧縮機からの流出量に見合った分の潤滑油を圧縮機へ戻し、膨張機からの流出量に見合った分の潤滑油を膨張機へ戻すのは、実際問題として不可能である。このため、冷凍装置を運転している間に圧縮機と膨張機の一方に潤滑油が偏在してしまい、両者のうちケーシング内の潤滑油の量が少なくなった方で潤滑不良による焼き付き等のトラブルを招くおそれがある。 However, it is extremely difficult to accurately set the ratio of the lubricating oil circulating in the refrigerant circuit to the one returning to the compressor and the one returning to the expander. That is, it is impossible in practice to return the lubricating oil corresponding to the outflow amount from the compressor to the compressor and return the lubricating oil corresponding to the outflow amount from the expander to the expander. For this reason, the lubricating oil is unevenly distributed in one of the compressor and the expander while the refrigeration apparatus is operated, and seizure due to poor lubrication or the like occurs when the amount of the lubricating oil in the casing is reduced. May cause trouble.

本発明は、斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、それぞれ個別のケーシングを備える圧縮機と膨張機が冷媒回路に設けられている冷凍装置において、潤滑油の偏在を防止して信頼性を確保することである。 The present invention has been made in view of such a point, and an object of the present invention is to provide uneven distribution of lubricating oil in a refrigeration apparatus in which a compressor and an expander each having individual casings are provided in a refrigerant circuit. Is to ensure reliability.

第１の発明は、圧縮機（20）と膨張機（30）とを有した蒸気圧縮式冷凍サイクルの冷媒回路（11）を備え、上記圧縮機（20）は、吸入冷媒が導入されて内部が低圧空間に構成される圧縮機ケーシング（24）と、該圧縮機ケーシング（24）内に設けられた冷媒の圧縮機構（21）と、上記圧縮機ケーシング（24）内に上記圧縮機構（21）へ供給される潤滑油の油溜り（27）とを備える一方、上記膨張機（30）は、膨張機ケーシング（34）と、該膨張機ケーシング（34）内に設けられ、該膨張機ケーシング（34）の外部から直接流入した冷媒を膨張させて該膨張機ケーシング（34）の外部へ直接流出させる膨張機構（31）と、上記膨張機ケーシング（34）内に上記膨張機構（31）へ供給される潤滑油の油溜り（37）とを備えている冷凍装置を前提としている。そして、本発明は、上記圧縮機ケーシング（24）内の油溜り（27）と上記膨張機ケーシング（34）内の油溜り（37）との間に接続されて潤滑油を移動させる油流通管（42）と、上記圧縮機（20）の吸入側の配管と上記膨張機ケーシング（34）との間に接続され、上記圧縮機（20）の吸入冷媒の一部が膨張機ケーシング（34）内へ流入する分岐流入管（38（39））と、上記圧縮機ケーシング（24）と上記膨張機ケーシング（34）との間に接続され、該膨張機ケーシング（34）内の冷媒が圧縮機ケーシング（24）内へ流れる連絡管（41）とを備えているものである。 A first invention includes a refrigerant circuit (11) of a vapor compression refrigeration cycle having a compressor (20) and an expander (30), and the compressor (20) has an internal refrigerant introduced therein. , A compressor casing (24) configured in a low-pressure space, a refrigerant compression mechanism (21) provided in the compressor casing (24), and the compression mechanism (21 ), And the expander (30) is provided in the expander casing (34) and the expander casing (34), and the expander casing An expansion mechanism (31) that expands the refrigerant that directly flows in from the outside of (34) and directly flows out of the expander casing (34), and the expansion mechanism (31) in the expander casing (34). The assumption is a refrigeration system comprising a sump (37) of lubricating oil to be supplied. And this invention is connected between the oil sump (27) in the said compressor casing (24) and the oil sump (37) in the said expander casing (34), and the oil distribution pipe which moves lubricating oil (42) and a pipe on the suction side of the compressor (20) and the expander casing (34), and a part of the suction refrigerant of the compressor (20) is expanded to the expander casing (34). A branch inflow pipe (38 (39)) flowing into the interior, and connected between the compressor casing (24) and the expander casing (34), and the refrigerant in the expander casing (34) is And a communication pipe (41) flowing into the casing (24).

上記の発明では、冷媒回路（11）において、冷媒が圧縮、凝縮、膨張、蒸発の各過程を順に繰り返しながら循環する。具体的に、圧縮機（20）では、圧縮機ケーシング（24）内へ導入された吸入冷媒が圧縮機構（21）へ吸入されて圧縮され、その後圧縮機ケーシング（24）外へ直接吐出される。つまり、本発明に係る圧縮機（20）は、圧縮機ケーシング（24）内が低圧圧力となる、いわゆる低圧ドーム型のものである。また、圧縮機（20）においては、油溜り（27）から圧縮機構（21）へ潤滑油が供給され、その供給された潤滑油の一部が圧縮機構（21）で圧縮された冷媒と共に圧縮機（20）から吐出される。一方、膨張機（30）においては、膨張機構（31）で冷媒が膨張することによって動力が発生する。また、膨張機（30）においては、油溜り（37）から膨張機構（31）へ潤滑油が供給され、その供給された潤滑油の一部が膨張機構（31）で膨張した冷媒と共に膨張機（30）から流出する。圧縮機（20）や膨張機（30）から流出した潤滑油は、冷媒回路（11）内を冷媒と共に循環し、圧縮機（20）あるいは膨張機（30）へ戻ってくる。 In the above invention, the refrigerant circulates in the refrigerant circuit (11) while repeating the compression, condensation, expansion, and evaporation processes in order. Specifically, in the compressor (20), the suction refrigerant introduced into the compressor casing (24) is sucked into the compression mechanism (21) and compressed, and then directly discharged out of the compressor casing (24). . That is, the compressor (20) according to the present invention is of a so-called low pressure dome type in which the compressor casing (24) has a low pressure. In the compressor (20), lubricating oil is supplied from the oil reservoir (27) to the compression mechanism (21), and a part of the supplied lubricating oil is compressed together with the refrigerant compressed by the compression mechanism (21). Discharged from the machine (20). On the other hand, in the expander (30), power is generated by the expansion of the refrigerant by the expansion mechanism (31). In the expander (30), lubricating oil is supplied from the oil reservoir (37) to the expansion mechanism (31), and a part of the supplied lubricating oil is expanded together with the refrigerant expanded by the expansion mechanism (31). (30) flows out. The lubricating oil that has flowed out of the compressor (20) and the expander (30) circulates in the refrigerant circuit (11) together with the refrigerant, and returns to the compressor (20) or the expander (30).

この発明では、圧縮機（20）へ導入される吸入冷媒の一部が分岐流入管（38（39））を通って膨張機ケーシング（34）内へ流入し、残りの吸入冷媒が圧縮機ケーシング（24）へ流入する。その際、潤滑油が冷媒と共に圧縮機ケーシング（24）内と膨張機ケーシング（34）内とに分配されて戻される。膨張機ケーシング（34）内へ流入した冷媒は、潤滑油が分離された後、連絡管（41）を通って圧縮機ケーシング（24）内へ流入する。つまり、蒸発して圧縮機（20）へ向かう吸入冷媒の一部は、膨張機ケーシング（34）内を通過した後に、圧縮機ケーシング（24）内へ吸入される。これにより、圧縮機（20）および膨張機（30）の運転中であっても、圧縮機ケーシング（24）の内圧と膨張機ケーシング（34）の内圧が概ね等しくなる。即ち、両ケーシング（24,34）内が均圧される。 In this invention, a part of the suction refrigerant introduced into the compressor (20) flows into the expander casing (34) through the branch inflow pipe (38 (39)), and the remaining suction refrigerant flows into the compressor casing. To (24). At that time, the lubricating oil is distributed together with the refrigerant into the compressor casing (24) and the expander casing (34) and returned. The refrigerant flowing into the expander casing (34) flows into the compressor casing (24) through the connecting pipe (41) after the lubricating oil is separated. That is, a portion of the refrigerant that evaporates and travels toward the compressor (20) passes through the expander casing (34) and is then sucked into the compressor casing (24). Thereby, even during operation of the compressor (20) and the expander (30), the internal pressure of the compressor casing (24) and the internal pressure of the expander casing (34) become substantially equal. That is, the pressure inside the casings (24, 34) is equalized.

さらに、圧縮機ケーシング（24）内の油溜り（27）と膨張機ケーシング（34）内の油溜り（37）とが油流通管（42）を介して連通している。これにより、例えば、潤滑油の戻り量が圧縮機（20）の方へ偏って圧縮機ケーシング（24）における潤滑油の貯留量が過剰になった場合、圧縮機ケーシング（24）内の余剰の潤滑油は油流通管（42）を通って膨張機ケーシング（34）内へ流入することになる。つまり、圧縮機ケーシング（24）内と膨張機ケーシング（34）内とが均圧されているので、潤滑油が過剰となっている油溜り（27,37）から潤滑油が不足している油溜り（27,37）へ潤滑油が移動する。 Furthermore, the oil sump (27) in the compressor casing (24) and the oil sump (37) in the expander casing (34) communicate with each other via the oil circulation pipe (42). Thereby, for example, when the return amount of the lubricant is biased toward the compressor (20) and the amount of lubricant stored in the compressor casing (24) becomes excessive, the excess in the compressor casing (24) The lubricating oil flows into the expander casing (34) through the oil distribution pipe (42). That is, since the pressure in the compressor casing (24) and the expander casing (34) are equalized, the oil in which the lubricating oil is insufficient from the oil sump (27, 37) in which the lubricating oil is excessive Lubricating oil moves to the reservoir (27, 37).

第２の発明は、上記第１の発明において、上記冷媒回路（11）が、上記圧縮機（20）の吸入側の配管における分岐流入管（38（39））の接続位置より上流に設けられて冷媒と潤滑油を分離する油分離器（60）と、該油分離器（60）から上記膨張機ケーシング（34）内へ潤滑油を供給する返油管（61）とを備えているものである。 In a second aspect based on the first aspect, the refrigerant circuit (11) is provided upstream of a connection position of the branch inflow pipe (38 (39)) in the suction side pipe of the compressor (20). An oil separator (60) for separating the refrigerant and the lubricating oil, and an oil return pipe (61) for supplying the lubricating oil from the oil separator (60) into the expander casing (34). is there.

上記の発明では、冷媒回路（11）内を冷媒と共に流れる潤滑油は、圧縮機（20）の上流に配置された油分離器（60）において冷媒と分離される。この分離後の冷媒は、油分離器（60）を出た後、一部が分岐流入管（38（39））へ流れて膨張機ケーシング（34）内を通過した後圧縮機ケーシング（24）内へ流入し、残りがそのまま圧縮機ケーシング（24）内へ吸入される。これにより、両ケーシング（24,34）内が均圧される。一方、油分離器（60）で分離された潤滑油は、返油管（61）を通って膨張機ケーシング（34）内へ送られる。膨張機ケーシング（34）内の潤滑油は、一部が油流通管（42）を通って圧縮機ケーシング（24）内へ供給される。つまり、膨張機（30）や圧縮機（20）から流出して冷媒回路（11）内を流れる潤滑油は、膨張機ケーシング（34）内へ一旦送り返され、膨張機ケーシング（34）内の油溜り（37）から圧縮機（20）へ分配される。 In the above invention, the lubricating oil flowing together with the refrigerant in the refrigerant circuit (11) is separated from the refrigerant in the oil separator (60) disposed upstream of the compressor (20). The separated refrigerant leaves the oil separator (60), and then partially flows into the branch inflow pipe (38 (39)) and passes through the expander casing (34) and then the compressor casing (24). It flows into the inside, and the rest is sucked into the compressor casing (24) as it is. Thereby, the pressure in both casings (24, 34) is equalized. On the other hand, the lubricating oil separated by the oil separator (60) is sent into the expander casing (34) through the oil return pipe (61). Part of the lubricating oil in the expander casing (34) is supplied into the compressor casing (24) through the oil circulation pipe (42). That is, the lubricating oil that flows out of the expander (30) and the compressor (20) and flows in the refrigerant circuit (11) is once sent back into the expander casing (34), and the oil in the expander casing (34) It is distributed from the reservoir (37) to the compressor (20).

第３の発明は、上記第１の発明において、上記冷媒回路（11）が、上記圧縮機（20）の吸入側の配管における分岐流入管（38（39））の接続位置より上流に設けられて冷媒と潤滑油を分離する油分離器（60）と、該油分離器（60）から上記圧縮機ケーシング（24）内へ潤滑油を供給する返油管（62）とを備えているものである。 According to a third invention, in the first invention, the refrigerant circuit (11) is provided upstream of a connection position of the branch inflow pipe (38 (39)) in the suction side pipe of the compressor (20). An oil separator (60) for separating the refrigerant and the lubricating oil, and an oil return pipe (62) for supplying the lubricating oil from the oil separator (60) into the compressor casing (24). is there.

上記の発明では、冷媒回路（11）内を冷媒と共に流れる潤滑油は、圧縮機（20）の上流に配置された油分離器（60）において冷媒と分離される。この分離後の冷媒は、油分離器（60）を出た後、一部が分岐流入管（38（39））へ流れて膨張機ケーシング（34）内を通過した後圧縮機ケーシング（24）内へ流入し、残りがそのまま圧縮機ケーシング（24）内へ吸入される。これにより、両ケーシング（24,34）内が均圧される。一方、油分離器（60）で分離された潤滑油は、返油管（62）を通って圧縮機ケーシング（24）内へ送られる。圧縮機ケーシング（24）内の潤滑油は、一部が油流通管（42）を通って膨張機ケーシング（34）内へ供給される。つまり、膨張機（30）や圧縮機（20）から流出して冷媒回路（11）内を流れる潤滑油は、圧縮機ケーシング（24）内へ一旦送り返され、圧縮機ケーシング（24）内の油溜り（27）から膨張機（30）へ分配される。 In the above invention, the lubricating oil flowing together with the refrigerant in the refrigerant circuit (11) is separated from the refrigerant in the oil separator (60) disposed upstream of the compressor (20). The separated refrigerant leaves the oil separator (60), and then partially flows into the branch inflow pipe (38 (39)) and passes through the expander casing (34) and then the compressor casing (24). It flows into the inside, and the rest is sucked into the compressor casing (24) as it is. Thereby, the pressure in both casings (24, 34) is equalized. On the other hand, the lubricating oil separated by the oil separator (60) is fed into the compressor casing (24) through the oil return pipe (62). Part of the lubricating oil in the compressor casing (24) is supplied into the expander casing (34) through the oil circulation pipe (42). That is, the lubricating oil that flows out of the expander (30) and the compressor (20) and flows in the refrigerant circuit (11) is once sent back into the compressor casing (24), and the oil in the compressor casing (24) It is distributed from the reservoir (27) to the expander (30).

第４の発明は、上記第１の発明において、上記冷媒回路（11）が、上記圧縮機（20）の吐出側の配管に設けられて冷媒と潤滑油を分離する油分離器（70）と、途中にキャピラリチューブ（73）を有して上記油分離器（70）から上記膨張機ケーシング（34）内へ潤滑油を供給する返油管（71）とを備えているものである。 According to a fourth invention, in the first invention, the refrigerant circuit (11) is provided in a discharge side pipe of the compressor (20) to separate the refrigerant and the lubricating oil. An oil return pipe (71) that has a capillary tube (73) in the middle and supplies lubricating oil from the oil separator (70) into the expander casing (34) is provided.

上記の発明では、冷媒回路（11）内を冷媒と共に流れる潤滑油は、圧縮機（20）の下流に配置された油分離器（70）において冷媒と分離される。この油分離器（70）で分離された潤滑油は、返油管（71）を通って膨張機ケーシング（34）内へ送られる。その際、潤滑油は、キャピラリチューブ（73）によって減圧される。膨張機ケーシング（34）内の潤滑油は、一部が油流通管（42）を通って圧縮機ケーシング（24）内へ供給される。つまり、膨張機（30）や圧縮機（20）から流出して冷媒回路（11）内を流れる潤滑油は、膨張機ケーシング（34）内へ一旦送り返され、膨張機ケーシング（34）内の油溜り（37）から圧縮機（20）へ分配される。 In the above invention, the lubricating oil flowing together with the refrigerant in the refrigerant circuit (11) is separated from the refrigerant in the oil separator (70) disposed downstream of the compressor (20). The lubricating oil separated by the oil separator (70) is fed into the expander casing (34) through the oil return pipe (71). At that time, the lubricating oil is decompressed by the capillary tube (73). Part of the lubricating oil in the expander casing (34) is supplied into the compressor casing (24) through the oil circulation pipe (42). That is, the lubricating oil that flows out of the expander (30) and the compressor (20) and flows in the refrigerant circuit (11) is once sent back into the expander casing (34), and the oil in the expander casing (34) It is distributed from the reservoir (37) to the compressor (20).

第５の発明は、上記第１の発明において、上記冷媒回路（11）が、上記圧縮機（20）の吐出側の配管に設けられて冷媒と潤滑油を分離する油分離器（70）と、途中にキャピラリチューブ（73）を有して上記油分離器（70）から上記圧縮機ケーシング（24）内へ潤滑油を供給する返油管（72）とを備えているものである。 According to a fifth invention, in the first invention, the refrigerant circuit (11) is provided in a discharge-side pipe of the compressor (20) to separate the refrigerant and the lubricating oil. An oil return pipe (72) that has a capillary tube (73) in the middle and supplies lubricating oil from the oil separator (70) into the compressor casing (24) is provided.

上記の発明では、冷媒回路（11）内を冷媒と共に流れる潤滑油は、圧縮機（20）の下流に配置された油分離器（70）において冷媒と分離される。この油分離器（70）で分離された潤滑油は、返油管（72）を通って圧縮機ケーシング（24）内へ送られる。その際、潤滑油は、キャピラリチューブ（73）によって減圧される。圧縮機ケーシング（24）内の潤滑油は、一部が油流通管（42）を通って膨張機ケーシング（34）内へ供給される。つまり、膨張機（30）や圧縮機（20）から流出して冷媒回路（11）内を流れる潤滑油は、圧縮機ケーシング（24）内へ一旦送り返され、圧縮機ケーシング（24）内の油溜り（27）から膨張機（30）へ分配される。 In the above invention, the lubricating oil flowing together with the refrigerant in the refrigerant circuit (11) is separated from the refrigerant in the oil separator (70) disposed downstream of the compressor (20). The lubricating oil separated by the oil separator (70) is sent into the compressor casing (24) through the oil return pipe (72). At that time, the lubricating oil is decompressed by the capillary tube (73). Part of the lubricating oil in the compressor casing (24) is supplied into the expander casing (34) through the oil circulation pipe (42). That is, the lubricating oil that flows out of the expander (30) and the compressor (20) and flows in the refrigerant circuit (11) is once sent back into the compressor casing (24), and the oil in the compressor casing (24) It is distributed from the reservoir (27) to the expander (30).

第６の発明は、上記第１の発明において、上記冷媒回路（11）が、上記膨張機（30）の流出側の配管に設けられて冷媒と潤滑油を分離する油分離器（75）と、該油分離器（75）から上記膨張機ケーシング（34）内へ潤滑油を供給する返油管（76）とを備えているものである。 According to a sixth aspect of the present invention, in the first aspect, the refrigerant circuit (11) is provided in a pipe on the outflow side of the expander (30) to separate the refrigerant from the lubricating oil (75). And an oil return pipe (76) for supplying lubricating oil from the oil separator (75) into the expander casing (34).

上記の発明では、冷媒回路（11）内を冷媒と共に流れる潤滑油は、膨張機（30）の下流に配置された油分離器（75）において冷媒と分離される。この油分離器（75）で分離された潤滑油は、返油管（76）を通って膨張機ケーシング（34）内へ送られる。膨張機ケーシング（34）内の潤滑油は、一部が油流通管（42）を通って圧縮機ケーシング（24）内へ供給される。つまり、膨張機（30）や圧縮機（20）から流出して冷媒回路（11）内を流れる潤滑油は、膨張機ケーシング（34）内へ一旦送り返され、膨張機ケーシング（34）内の油溜り（37）から圧縮機（20）へ分配される。 In the above invention, the lubricating oil flowing together with the refrigerant in the refrigerant circuit (11) is separated from the refrigerant in the oil separator (75) disposed downstream of the expander (30). The lubricating oil separated by the oil separator (75) is sent into the expander casing (34) through the oil return pipe (76). Part of the lubricating oil in the expander casing (34) is supplied into the compressor casing (24) through the oil circulation pipe (42). That is, the lubricating oil that flows out of the expander (30) and the compressor (20) and flows in the refrigerant circuit (11) is once sent back into the expander casing (34), and the oil in the expander casing (34) It is distributed from the reservoir (37) to the compressor (20).

第７の発明は、上記第１の発明において、上記冷媒回路（11）が、上記膨張機（30）の流出側の配管に設けられて冷媒と潤滑油を分離する油分離器（75）と、該油分離器（75）から上記圧縮機ケーシング（24）内へ潤滑油を供給する返油管（77）とを備えているものである。 According to a seventh invention, in the first invention, the refrigerant circuit (11) is provided in a pipe on the outflow side of the expander (30) to separate the refrigerant from the lubricating oil (75). And an oil return pipe (77) for supplying lubricating oil from the oil separator (75) into the compressor casing (24).

上記の発明では、冷媒回路（11）内を冷媒と共に流れる潤滑油は、膨張機（30）の下流に配置された油分離器（75）において冷媒と分離される。この油分離器（75）で分離された潤滑油は、返油管（77）を通って圧縮機ケーシング（24）内へ送られる。圧縮機ケーシング（24）内の潤滑油は、一部が油流通管（42）を通って膨張機ケーシング（34）内へ供給される。つまり、膨張機（30）や圧縮機（20）から流出して冷媒回路（11）内を流れる潤滑油は、圧縮機ケーシング（24）内へ一旦送り返され、圧縮機ケーシング（24）内の油溜り（37）から圧縮機（20）へ分配される。 In the above invention, the lubricating oil flowing together with the refrigerant in the refrigerant circuit (11) is separated from the refrigerant in the oil separator (75) disposed downstream of the expander (30). The lubricating oil separated by the oil separator (75) is sent into the compressor casing (24) through the oil return pipe (77). Part of the lubricating oil in the compressor casing (24) is supplied into the expander casing (34) through the oil circulation pipe (42). That is, the lubricating oil that flows out of the expander (30) and the compressor (20) and flows in the refrigerant circuit (11) is once sent back into the compressor casing (24), and the oil in the compressor casing (24) It is distributed from the reservoir (37) to the compressor (20).

第８の発明は、上記第１の発明において、上記油流通管（42）における潤滑油の流通状態を調節するための調節手段（50）を備えているものである。 In an eighth aspect based on the first aspect, an adjustment means (50) is provided for adjusting the flow state of the lubricating oil in the oil flow pipe (42).

上記の発明では、油流通管（42）を流れる潤滑油の流通状態が調節手段（50）によって調節される。つまり、油流通管（42）を通って圧縮機ケーシング（24）と膨張機ケーシング（34）の間を移動する潤滑油の流通状態は、調節手段（50）によって調節される。 In the above invention, the flow condition of the lubricating oil flowing through the oil flow pipe (42) is adjusted by the adjusting means (50). That is, the flow state of the lubricating oil moving between the compressor casing (24) and the expander casing (34) through the oil flow pipe (42) is adjusted by the adjusting means (50).

第９の発明は、上記第８の発明において、上記調節手段（50）が、上記圧縮機ケーシング（24）内の油溜り（27）または上記膨張機ケーシング（34）内の油溜り（37）の油面の位置を検出する油面検出器（51）と、上記油流通管（42）に設けられると共に上記油面検出器（51）の出力信号に基づいて開度が制御される制御弁（52）とを備えているものである。 In a ninth aspect based on the eighth aspect, the adjusting means (50) is provided with an oil sump (27) in the compressor casing (24) or an oil sump (37) in the expander casing (34). An oil level detector (51) for detecting the position of the oil level and a control valve that is provided in the oil distribution pipe (42) and whose opening degree is controlled based on an output signal of the oil level detector (51) (52).

上記の発明では、調節手段（50）は、油面検出器（51）と制御弁（52）とを備えている。圧縮機ケーシング（24）における潤滑油の貯留量は、圧縮機ケーシング（24）内の油溜り（27）における油面の高さに相関する。また、膨張機ケーシング（34）における潤滑油の貯留量は、膨張機ケーシング（34）内の油溜り（37）における油面の高さに相関する。そして、圧縮機ケーシング（24）内の油溜り（27）と膨張機ケーシング（34）内の油溜り（37）の何れか一方における油面の位置に関する情報が得られれば、その情報に基づいて圧縮機（20）と膨張機（30）において潤滑油の過不足が生じているかどうかを判断できる。そこで、この発明では、圧縮機ケーシング（24）内の油溜り（27）と膨張機ケーシング（34）内の油溜り（37）の何れか一方における油面の位置を油面検出器（51）によって検出し、油面検出器（51）の出力信号に応じて制御弁（52）の開度を制御することで油流通管（42）における潤滑油の流量を制御している。 In the above invention, the adjusting means (50) includes the oil level detector (51) and the control valve (52). The amount of lubricating oil stored in the compressor casing (24) correlates with the oil level in the oil reservoir (27) in the compressor casing (24). The amount of lubricating oil stored in the expander casing (34) correlates with the height of the oil level in the oil reservoir (37) in the expander casing (34). And if the information regarding the position of the oil level in either the oil sump (27) in the compressor casing (24) or the oil sump (37) in the expander casing (34) is obtained, based on that information It is possible to determine whether there is excess or deficiency of lubricating oil in the compressor (20) and the expander (30). Therefore, in the present invention, the position of the oil level in either the oil sump (27) in the compressor casing (24) or the oil sump (37) in the expander casing (34) is determined by the oil level detector (51). And the flow rate of the lubricating oil in the oil circulation pipe (42) is controlled by controlling the opening of the control valve (52) according to the output signal of the oil level detector (51).

本発明によれば、圧縮機（20）の吸入側と膨張機ケーシング（34）とを繋ぐ分岐流入管（38）と、膨張機ケーシング（34）と圧縮機ケーシング（24）とを繋ぐ連絡管（41）とを設けると共に、圧縮機ケーシング（24）の油溜り（27）と膨張機ケーシング（34）の油溜り（37）とを繋ぐ油流通管（42）を設けるようにした。これにより、低圧冷媒の一部を膨張機ケーシング（34）内を通過させてから圧縮機ケーシング（24）内へ流入させることができる。そうすると、低圧冷媒と共に流れる潤滑油を圧縮機ケーシング（24）内と膨張機ケーシング（34）とに分配して供給できると共に、両ケーシング（24,34）内を均圧させることができる。したがって、圧縮機（20）および膨張機（30）の一方に潤滑油が偏在して過剰な状態となっても、その一方から潤滑油が不足している他方へ油流通管（42）を通じて潤滑油を供給することができる。その結果、圧縮機（20）および膨張機（30）の双方において潤滑油の貯留量を確保することができ、圧縮機構（21）や膨張機構（31）の潤滑不良による損傷を防止することができる。よって、冷凍装置（10）の信頼性を確保することができる。 According to the present invention, the branch inflow pipe (38) connecting the suction side of the compressor (20) and the expander casing (34), and the connecting pipe connecting the expander casing (34) and the compressor casing (24). (41) and an oil circulation pipe (42) connecting the oil sump (27) of the compressor casing (24) and the oil sump (37) of the expander casing (34). As a result, a part of the low-pressure refrigerant can pass through the expander casing (34) and then flow into the compressor casing (24). Then, the lubricating oil flowing together with the low-pressure refrigerant can be distributed and supplied to the compressor casing (24) and the expander casing (34), and the pressure in the casings (24, 34) can be equalized. Therefore, even if lubricating oil is unevenly distributed in one of the compressor (20) and the expander (30) and becomes excessive, lubrication is performed from one of them to the other where the lubricating oil is insufficient through the oil circulation pipe (42). Oil can be supplied. As a result, both the compressor (20) and the expander (30) can secure a sufficient amount of lubricating oil and prevent damage to the compression mechanism (21) and the expansion mechanism (31) due to poor lubrication. it can. Therefore, the reliability of the refrigeration apparatus (10) can be ensured.

また、第２または第３の発明によれば、圧縮機（20）の吸入側に設けた油分離器（60）で潤滑油を捕集し、その捕集した潤滑油を膨張機ケーシング（34）内または圧縮機ケーシング（24）内へ戻すようにした。したがって、冷媒回路（11）において流れる潤滑油を圧縮機ケーシング（24）および膨張機ケーシング（34）の一方に集めてから他方へ確実に分配させることができる。 According to the second or third aspect of the invention, the lubricating oil is collected by the oil separator (60) provided on the suction side of the compressor (20), and the collected lubricating oil is collected into the expander casing (34). ) Or returned to the compressor casing (24). Therefore, the lubricating oil flowing in the refrigerant circuit (11) can be collected in one of the compressor casing (24) and the expander casing (34) and then reliably distributed to the other.

さらに、圧縮機（20）の吸入側で潤滑油を捕集することから、圧縮機構（21）へ吸い込まれる潤滑油の量を削減することができる。したがって、圧縮機構（21）において、１回当たりの吸入容積は決まっているため、吸い込まれる潤滑油量を削減した分だけ多くの冷媒量を吸い込ませることができる。その結果、圧縮機（20）の性能を充分に発揮させることができる。 Furthermore, since the lubricating oil is collected on the suction side of the compressor (20), the amount of lubricating oil sucked into the compression mechanism (21) can be reduced. Therefore, since the suction volume per one time is determined in the compression mechanism (21), a larger amount of refrigerant can be sucked in as much as the amount of sucked lubricating oil is reduced. As a result, the performance of the compressor (20) can be fully exhibited.

また、第４または第５の発明によれば、圧縮機（20）の吐出側に設けた油分離器（70）で潤滑油を捕集し、その捕集した潤滑油を膨張機ケーシング（34）内または圧縮機ケーシング（24）内へ戻すようにした。したがって、圧縮機（20）から流出した潤滑油を圧縮機ケーシング（24）および膨張機ケーシング（34）の一方に供給し、膨張機（30）から流出した潤滑油を圧縮機ケーシング（24）と膨張機ケーシング（34）とに分配して供給することができる。 Further, according to the fourth or fifth invention, the lubricating oil is collected by the oil separator (70) provided on the discharge side of the compressor (20), and the collected lubricating oil is collected in the expander casing (34). ) Or returned to the compressor casing (24). Therefore, the lubricating oil flowing out from the compressor (20) is supplied to one of the compressor casing (24) and the expander casing (34), and the lubricating oil flowing out from the expander (30) is supplied to the compressor casing (24). It can be distributed and supplied to the expander casing (34).

さらに、圧縮機（20）の吐出側で潤滑油を捕集することから、油分離器（70）と膨張機（30）の流入側との間に配置される放熱用の熱交換器への潤滑油の流入量を削減することができる。したがって、放熱用の熱交換器における冷媒の放熱が潤滑油によって阻害されるのを抑制でき、この熱交換器の性能を充分に発揮させることができる。 Furthermore, since the lubricating oil is collected on the discharge side of the compressor (20), the heat is dissipated to the heat exchanger for heat dissipation disposed between the oil separator (70) and the inflow side of the expander (30). Lubricating oil inflow can be reduced. Therefore, it is possible to suppress the heat dissipation of the refrigerant in the heat exchanger for heat dissipation from being inhibited by the lubricating oil, and the performance of this heat exchanger can be sufficiently exhibited.

また、第６および第７の発明によれば、膨張機（30）の流出側に設けた油分離器（75）で潤滑油を捕集し、その捕集した潤滑油を膨張機ケーシング（34）内または圧縮機ケーシング（24）内へ戻すようにした。したがって、冷媒回路（11）において流れる潤滑油を圧縮機ケーシング（24）および膨張機ケーシング（34）の一方に集めてから他方へ確実に分配させることができる。 According to the sixth and seventh inventions, the lubricating oil is collected by the oil separator (75) provided on the outflow side of the expander (30), and the collected lubricating oil is collected in the expander casing (34). ) Or returned to the compressor casing (24). Therefore, the lubricating oil flowing in the refrigerant circuit (11) can be collected in one of the compressor casing (24) and the expander casing (34) and then reliably distributed to the other.

さらに、膨張機（30）の流出側で潤滑油を捕集することから、油分離器（75）と圧縮機（20）の吸入側との間に配置される吸熱用の熱交換器への潤滑油の流入量を削減することができる。したがって、吸熱用の熱交換器における冷媒の吸熱が潤滑油によって阻害されるのを抑制でき、この熱交換器の性能を充分に発揮させることができる。 Furthermore, since the lubricating oil is collected on the outflow side of the expander (30), the heat absorption heat exchanger disposed between the oil separator (75) and the suction side of the compressor (20) is supplied to the heat exchanger. Lubricating oil inflow can be reduced. Therefore, the heat absorption of the refrigerant in the heat exchanger for heat absorption can be suppressed from being obstructed by the lubricating oil, and the performance of this heat exchanger can be fully exhibited.

また、第８または第９の発明によれば、油流通管（42）に潤滑油の流通状態を調節するための調節手段（50）を設けるようにしたので、圧縮機ケーシング（24）と膨張機ケーシング（34）のそれぞれにおける潤滑油の貯留量を一層正確に制御することができる。その結果、冷凍装置（10）の信頼性を更に向上させることができる。 Further, according to the eighth or ninth invention, the adjusting means (50) for adjusting the flow condition of the lubricating oil is provided in the oil flow pipe (42), so that the compressor casing (24) and the expansion means are expanded. The amount of lubricating oil stored in each of the machine casings (34) can be controlled more accurately. As a result, the reliability of the refrigeration apparatus (10) can be further improved.

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

《発明の実施形態１》
本実施形態１は、本発明に係る冷凍装置によって構成された空調機（10）である。 Embodiment 1 of the Invention
The first embodiment is an air conditioner (10) configured by a refrigeration apparatus according to the present invention.

図１および図２に示すように、本実施形態の空調機（10）は、冷媒回路（11）を備えている。この冷媒回路（11）には、圧縮機（20）と、膨張機（30）と、室外熱交換器（14）と、室内熱交換器（15）と、第１四方切換弁（12）と、第２四方切換弁（13）とが接続されている。冷媒回路（11）には、冷媒として二酸化炭素（ＣＯ₂）が充填されている。また、圧縮機（20）と膨張機（30）は、概ね同じ高さに配置されている。 As shown in FIGS. 1 and 2, the air conditioner (10) of the present embodiment includes a refrigerant circuit (11). The refrigerant circuit (11) includes a compressor (20), an expander (30), an outdoor heat exchanger (14), an indoor heat exchanger (15), a first four-way switching valve (12), The second four-way switching valve (13) is connected. The refrigerant circuit (11) is filled with carbon dioxide (CO ₂ ) as a refrigerant. Further, the compressor (20) and the expander (30) are arranged at substantially the same height.

上記冷媒回路（11）の構成について説明する。圧縮機（20）は、吐出管（26）が第１四方切換弁（12）の第１のポートに接続され、吸入管（25）が第１四方切換弁（12）の第２のポートに接続されている。膨張機（30）は、流出管（36）が第２四方切換弁（13）の第１のポートに接続され、流入管（35）が第２四方切換弁（13）の第２のポートに接続されている。室外熱交換器（14）は、一端が第１四方切換弁（12）の第３のポートに接続され、他端が第２四方切換弁（13）の第４のポートに接続されている。室内熱交換器（15）は、一端が第２四方切換弁（13）の第３のポートに接続され、他端が第１四方切換弁（12）の第４のポートに接続されている。 The configuration of the refrigerant circuit (11) will be described. In the compressor (20), the discharge pipe (26) is connected to the first port of the first four-way switching valve (12), and the suction pipe (25) is connected to the second port of the first four-way switching valve (12). It is connected. The expander (30) has an outflow pipe (36) connected to the first port of the second four-way switching valve (13) and an inflow pipe (35) connected to the second port of the second four-way switching valve (13). It is connected. One end of the outdoor heat exchanger (14) is connected to the third port of the first four-way switching valve (12), and the other end is connected to the fourth port of the second four-way switching valve (13). The indoor heat exchanger (15) has one end connected to the third port of the second four-way switching valve (13) and the other end connected to the fourth port of the first four-way switching valve (12).

上記室外熱交換器（14）は、冷媒を室外空気と熱交換させるための空気熱交換器である。室内熱交換器（15）は、冷媒を室内空気と熱交換させるための空気熱交換器である。第１四方切換弁（12）と第２四方切換弁（13）は、それぞれ、第１のポートと第３のポートが連通し且つ第２のポートと第４のポートが連通する状態（図１に実線で示す状態）と、第１のポートと第４のポートが連通し且つ第２のポートと第３のポートが連通する状態（図２に実線で示す状態）とに切り換わるように構成されている。 The outdoor heat exchanger (14) is an air heat exchanger for exchanging heat between the refrigerant and outdoor air. The indoor heat exchanger (15) is an air heat exchanger for exchanging heat between the refrigerant and room air. In the first four-way switching valve (12) and the second four-way switching valve (13), the first port and the third port communicate with each other, and the second port and the fourth port communicate with each other (FIG. 1). And a state in which the first port and the fourth port communicate with each other and a state in which the second port and the third port communicate with each other (a state indicated by a solid line in FIG. 2). Has been.

図３にも示すように、圧縮機（20）は、いわゆる低圧ドームタイプの全密閉型圧縮機である。この圧縮機（20）は、縦長の円筒形に形成された圧縮機ケーシング（24）を備えている。圧縮機ケーシング（24）の内部には、圧縮機構（21）と電動機（23）と駆動軸（22）とが収容されている。圧縮機構（21）は、いわゆるロータリ式の容積型流体機械を構成している。圧縮機ケーシング（24）内では、圧縮機構（21）の上方に電動機（23）が配置されている。駆動軸（22）は、上下方向へ延びて、圧縮機構（21）と電動機（23）を連結している。 As shown in FIG. 3, the compressor (20) is a so-called low-pressure dome type hermetic compressor. The compressor (20) includes a compressor casing (24) formed in a vertically long cylindrical shape. A compressor mechanism (21), an electric motor (23), and a drive shaft (22) are accommodated in the compressor casing (24). The compression mechanism (21) constitutes a so-called rotary positive displacement fluid machine. In the compressor casing (24), the electric motor (23) is disposed above the compression mechanism (21). The drive shaft (22) extends in the vertical direction and connects the compression mechanism (21) and the electric motor (23).

上記圧縮機ケーシング（24）には、上述した吸入管（25）と吐出管（26）が設けられている。吸入管（25）は、圧縮機ケーシング（24）の胴部の上端付近を貫通しており、終端が圧縮機ケーシング（24）内における電動機（23）の上側の空間に開口している。吐出管（26）は、圧縮機ケーシング（24）の胴部の下端付近を貫通しており、始端が圧縮機構（21）へ直に接続されている。圧縮機構（21）は、吸入管（25）を通じて圧縮機ケーシング（24）内へ導入された冷媒を吸い込んで圧縮し、圧縮後の冷媒を吐出管（26）へ送り出す。つまり、圧縮機ケーシング（24）内が低圧空間に構成され、圧縮された高圧の冷媒は、圧縮機ケーシング（24）内ではなく直接圧縮機ケーシング（24）外へ吐出される。 The compressor casing (24) is provided with the above-described suction pipe (25) and discharge pipe (26). The suction pipe (25) passes through the vicinity of the upper end of the body of the compressor casing (24), and the terminal end opens into a space above the electric motor (23) in the compressor casing (24). The discharge pipe (26) passes through the vicinity of the lower end of the body of the compressor casing (24), and the starting end is directly connected to the compression mechanism (21). The compression mechanism (21) sucks and compresses the refrigerant introduced into the compressor casing (24) through the suction pipe (25), and sends the compressed refrigerant to the discharge pipe (26). That is, the inside of the compressor casing (24) is configured as a low-pressure space, and the compressed high-pressure refrigerant is discharged directly outside the compressor casing (24), not inside the compressor casing (24).

上記圧縮機ケーシング（24）の底部には、潤滑油としての冷凍機油が貯留されている。つまり、圧縮機ケーシング（24）内には、油溜り（27）が形成されている。 Refrigerating machine oil as lubricating oil is stored at the bottom of the compressor casing (24). That is, an oil sump (27) is formed in the compressor casing (24).

上記駆動軸（22）は、油溜り（27）から圧縮機構（21）へ冷凍機油を供給する給油機構を構成している。駆動軸（22）の内部には、図示しないが、軸方向へ延びる給油通路が形成されている。この給油通路は、駆動軸（22）の下端に開口すると共に、いわゆる遠心ポンプを構成している。駆動軸（22）の下端は、油溜り（27）に浸かった状態となっている。駆動軸（22）が回転すると、遠心ポンプ作用によって油溜り（27）から給油通路へ冷凍機油が吸い込まれる。給油通路へ吸い込まれた冷凍機油は、圧縮機構（21）へ供給されて圧縮機構（21）の潤滑に利用される。 The drive shaft (22) constitutes an oil supply mechanism for supplying refrigeration oil from the oil reservoir (27) to the compression mechanism (21). Although not shown, an oil supply passage extending in the axial direction is formed inside the drive shaft (22). The oil supply passage opens at the lower end of the drive shaft (22) and constitutes a so-called centrifugal pump. The lower end of the drive shaft (22) is immersed in the oil sump (27). When the drive shaft (22) rotates, the refrigeration oil is sucked from the oil reservoir (27) into the oil supply passage by the centrifugal pump action. The refrigerating machine oil sucked into the oil supply passage is supplied to the compression mechanism (21) and used for lubrication of the compression mechanism (21).

上記膨張機（30）は、縦長の円筒形に形成された膨張機ケーシング（34）を備えている。膨張機ケーシング（34）の内部には、膨張機構（31）と発電機（33）と出力軸（32）とが収容されている。膨張機構（31）は、いわゆるロータリ式の容積型流体機械を構成している。膨張機ケーシング（34）内では、膨張機構（31）の下方に発電機（33）が配置されている。出力軸（32）は、上下方向へ延びて、膨張機構（31）と発電機（33）を連結している。 The expander (30) includes an expander casing (34) formed in a vertically long cylindrical shape. An expansion mechanism (31), a generator (33), and an output shaft (32) are housed inside the expander casing (34). The expansion mechanism (31) constitutes a so-called rotary positive displacement fluid machine. In the expander casing (34), a generator (33) is disposed below the expansion mechanism (31). The output shaft (32) extends in the vertical direction and connects the expansion mechanism (31) and the generator (33).

上記膨張機ケーシング（34）には、上述した流入管（35）と流出管（36）が設けられている。流入管（35）および流出管（36）は、いずれも膨張機ケーシング（34）の胴部の上端付近を貫通している。流入管（35）は、終端が膨張機構（31）へ直に接続されている。流出管（36）は、始端が膨張機構（31）へ直に接続されている。膨張機構（31）は、流入管（35）を通って流入した冷媒を膨張させ、膨張後の冷媒を流出管（36）を通じて膨張機ケーシング（34）外へ直接送り出す。つまり、膨張機（30）において、流入管（35）を流れる冷媒は、膨張機ケーシング（34）の内部空間へは流れ込まずに膨張機構（31）だけを通過する。 The expander casing (34) is provided with the inflow pipe (35) and the outflow pipe (36) described above. Both the inflow pipe (35) and the outflow pipe (36) penetrate the vicinity of the upper end of the trunk of the expander casing (34). The end of the inflow pipe (35) is directly connected to the expansion mechanism (31). The outflow pipe (36) has a starting end directly connected to the expansion mechanism (31). The expansion mechanism (31) expands the refrigerant that has flowed through the inflow pipe (35), and sends the expanded refrigerant directly out of the expander casing (34) through the outflow pipe (36). That is, in the expander (30), the refrigerant flowing through the inflow pipe (35) does not flow into the internal space of the expander casing (34) and passes only through the expansion mechanism (31).

上記膨張機ケーシング（34）の底部には、潤滑油としての冷凍機油が貯留されている。つまり、膨張機ケーシング（34）内には、油溜り（37）が形成されている。 Refrigerating machine oil as lubricating oil is stored at the bottom of the expander casing (34). That is, an oil sump (37) is formed in the expander casing (34).

上記出力軸（32）は、油溜り（37）から膨張機構（31）へ冷凍機油を供給する給油機構を構成している。出力軸（32）の内部には、図示しないが、軸方向へ延びる給油通路が形成されている。この給油通路は、出力軸（32）の下端に開口すると共に、いわゆる遠心ポンプを構成している。出力軸（32）の下端は、油溜り（37）に浸かった状態となっている。出力軸（32）が回転すると、遠心ポンプ作用によって油溜り（37）から給油通路へ冷凍機油が吸い込まれる。給油通路へ吸い込まれた冷凍機油は、膨張機構（31）へ供給されて膨張機構（31）の潤滑に利用される。 The output shaft (32) constitutes an oil supply mechanism for supplying refrigeration oil from the oil reservoir (37) to the expansion mechanism (31). Although not shown, an oil supply passage extending in the axial direction is formed inside the output shaft (32). The oil supply passage opens at the lower end of the output shaft (32) and constitutes a so-called centrifugal pump. The lower end of the output shaft (32) is immersed in the oil sump (37). When the output shaft (32) rotates, the refrigeration oil is sucked into the oil supply passage from the oil reservoir (37) by the centrifugal pump action. The refrigerating machine oil sucked into the oil supply passage is supplied to the expansion mechanism (31) and used for lubrication of the expansion mechanism (31).

上記圧縮機ケーシング（24）と膨張機ケーシング（34）の間には、油流通管（42）が設けられている。この油流通管（42）は、油流通路を構成している。油流通管（42）の一端は、圧縮機ケーシング（24）の側面の下部に接続されている。そして、この油流通管（42）の一端は、駆動軸（22）の下端よりも所定値だけ高い位置で圧縮機ケーシング（24）の内部空間に開口している。通常の運転状態において、圧縮機ケーシング（24）内の油溜り（27）の油面は、油流通管（42）の一端よりも上に位置している。一方、油流通管（42）の他端は、膨張機ケーシング（34）の側面の下部に接続されている。そして、この油流通管（42）の他端は、出力軸（32）の下端よりも所定値だけ高い位置で膨張機ケーシング（34）の内部空間に開口している。通常の運転状態において、膨張機ケーシング（34）内の油溜り（37）の油面は、油流通管（42）の他端よりも上に位置している。 An oil circulation pipe (42) is provided between the compressor casing (24) and the expander casing (34). The oil circulation pipe (42) constitutes an oil flow passage. One end of the oil circulation pipe (42) is connected to the lower part of the side surface of the compressor casing (24). One end of the oil circulation pipe (42) opens into the internal space of the compressor casing (24) at a position higher than the lower end of the drive shaft (22) by a predetermined value. In a normal operation state, the oil level of the oil sump (27) in the compressor casing (24) is located above one end of the oil circulation pipe (42). On the other hand, the other end of the oil circulation pipe (42) is connected to the lower part of the side surface of the expander casing (34). The other end of the oil circulation pipe (42) opens into the internal space of the expander casing (34) at a position higher than the lower end of the output shaft (32) by a predetermined value. In a normal operation state, the oil level of the oil sump (37) in the expander casing (34) is located above the other end of the oil circulation pipe (42).

上記油流通管（42）には、油量調節弁（52）が設けられている。この油量調節弁（52）は、外部からの信号に応じて開閉する電磁弁である。膨張機ケーシング（34）の内部には、油面センサ（51）が収容されている。この油面センサ（51）は、膨張機ケーシング（34）内の油溜り（37）の油面高さを検出するものであって、油面検出器を構成している。空調機（10）には、コントローラ（53）が設けられている。このコントローラ（53）は、油面センサ（51）の出力信号に基づいて油量調節弁（52）を制御する制御手段を構成している。 The oil distribution pipe (42) is provided with an oil amount adjustment valve (52). The oil amount adjustment valve (52) is an electromagnetic valve that opens and closes in response to an external signal. An oil level sensor (51) is accommodated in the expander casing (34). The oil level sensor (51) detects the oil level of the oil sump (37) in the expander casing (34), and constitutes an oil level detector. The air conditioner (10) is provided with a controller (53). The controller (53) constitutes a control means for controlling the oil amount adjustment valve (52) based on the output signal of the oil level sensor (51).

本実施形態では、油流通管（42）における冷凍機油の流通状態を調節するための調節手段（50）が、油量調節弁（52）と油面センサ（51）とコントローラ（53）とによって構成されている。また、油量調節弁（52）は、油面センサ（51）の出力に応じて操作される制御弁を構成している。 In the present embodiment, the adjusting means (50) for adjusting the circulation state of the refrigeration oil in the oil distribution pipe (42) is constituted by an oil amount adjusting valve (52), an oil level sensor (51), and a controller (53). It is configured. The oil amount adjustment valve (52) constitutes a control valve that is operated in accordance with the output of the oil level sensor (51).

また、本実施形態の冷媒回路（11）には、分岐流入管（38）と連絡管（41）が設けられている。 Further, the refrigerant circuit (11) of the present embodiment is provided with a branch inflow pipe (38) and a communication pipe (41).

具体的に、上記分岐流入管（38）の一端は、膨張機ケーシング（34）の胴部を貫通しており、終端が膨張機ケーシング（34）の内部空間における膨張機構（31）と発電機（33）の間に開口している。分岐流入管（38）の他端は、圧縮機（20）の吸入管（25）の途中に接続されている。つまり、分岐流入管（38）は、圧縮機（20）の吸入側の配管と膨張機ケーシング（34）との間に接続され、第１四方切換弁（12）の第２のポートから圧縮機（20）へ向かう低圧冷媒（吸入冷媒）の一部を膨張機ケーシング（34）内へ導入する分岐通路を構成している。 Specifically, one end of the branch inflow pipe (38) passes through the trunk of the expander casing (34), and the terminal ends of the expansion mechanism (31) and the generator in the inner space of the expander casing (34) (33) Open. The other end of the branch inflow pipe (38) is connected in the middle of the suction pipe (25) of the compressor (20). In other words, the branch inflow pipe (38) is connected between the suction side pipe of the compressor (20) and the expander casing (34), and is connected to the compressor from the second port of the first four-way switching valve (12). A branch passage for introducing a part of the low-pressure refrigerant (intake refrigerant) toward (20) into the expander casing (34) is formed.

上記連絡管（41）は、圧縮機ケーシング（24）と膨張機ケーシング（34）との間に接続されている。連絡管（41）の一端は、圧縮機ケーシング（24）の内部空間における圧縮機構（21）と電動機（23）の間に開口している。連絡管（41）の他端は、膨張機ケーシング（34）の内部空間における発電機（33）の下側の空間に開口している。つまり、連絡管（41）は、圧縮機ケーシング（24）の内部空間と膨張機ケーシング（34）の内部空間とを連通させている。 The communication pipe (41) is connected between the compressor casing (24) and the expander casing (34). One end of the connecting pipe (41) opens between the compression mechanism (21) and the electric motor (23) in the internal space of the compressor casing (24). The other end of the connecting pipe (41) opens to a space below the generator (33) in the internal space of the expander casing (34). That is, the connecting pipe (41) communicates the internal space of the compressor casing (24) and the internal space of the expander casing (34).

上記膨張機（30）において、分岐流入管（38）を通じて膨張機ケーシング（34）内へ流れた低圧冷媒は、連絡管（41）を通って圧縮機ケーシング（24）内へ導入される。このように、本実施形態の冷媒回路（11）は、圧縮機（20）の吸入冷媒の一部が膨張機ケーシング（34）内を通過した後に圧縮機ケーシング（24）内へ戻るように構成されている。これにより、圧縮機ケーシング（24）および膨張機ケーシング（34）は、内部が低圧冷媒で満たされ、内圧が概ね等しくなる。つまり、本実施形態において、分岐流入管（38）および連絡管（41）は、両ケーシング（24,34）内を均圧させる手段としての均圧通路（40）を構成している。 In the expander (30), the low-pressure refrigerant that has flowed into the expander casing (34) through the branch inflow pipe (38) is introduced into the compressor casing (24) through the connecting pipe (41). Thus, the refrigerant circuit (11) of the present embodiment is configured such that a part of the refrigerant sucked by the compressor (20) passes through the expander casing (34) and then returns to the compressor casing (24). Has been. Thereby, the inside of the compressor casing (24) and the expander casing (34) is filled with the low-pressure refrigerant, and the internal pressure becomes substantially equal. That is, in this embodiment, the branch inflow pipe (38) and the communication pipe (41) constitute a pressure equalizing passage (40) as a means for equalizing the inside of the casings (24, 34).

−運転動作−
次に、上記空調機（10）の動作について、図１および図２を参照しながら説明する。ここでは、空調機（10）の冷房運転時および暖房運転時の動作について説明し、続いて圧縮機（20）と膨張機（30）の油量を調節する動作について説明する。 -Driving action-
Next, operation | movement of the said air conditioner (10) is demonstrated, referring FIG. 1 and FIG. Here, the operation of the air conditioner (10) during the cooling operation and the heating operation will be described, and then the operation of adjusting the oil amounts of the compressor (20) and the expander (30) will be described.

〈冷房運転〉
冷房運転時には、第１四方切換弁（12）および第２四方切換弁（13）が図１に実線で示す状態に設定され、冷媒回路（11）で冷媒が循環して蒸気圧縮冷凍サイクルが行われる。この冷媒回路（11）で行われる冷凍サイクルは、その高圧が冷媒である二酸化炭素の臨界圧力よりも高い値に設定されている。 <Cooling operation>
During the cooling operation, the first four-way switching valve (12) and the second four-way switching valve (13) are set to the state indicated by the solid line in FIG. 1, and the refrigerant circulates in the refrigerant circuit (11) to perform the vapor compression refrigeration cycle. Is called. In the refrigeration cycle performed in the refrigerant circuit (11), the high pressure is set to a value higher than the critical pressure of carbon dioxide as a refrigerant.

上記圧縮機（20）では、電動機（23）によって圧縮機構（21）が回転駆動される。圧縮機構（21）は、圧縮機ケーシング（24）の内部空間から吸い込んだ冷媒を圧縮する。この圧縮された高圧冷媒は、吐出管（26）を通って圧縮機（20）から吐出される。圧縮機（20）から吐出された冷媒は、室外熱交換器（14）へ送られて室外空気へ放熱する。室外熱交換器（14）で放熱した高圧冷媒は、膨張機（30）へ流入する。 In the compressor (20), the compression mechanism (21) is rotationally driven by the electric motor (23). The compression mechanism (21) compresses the refrigerant sucked from the internal space of the compressor casing (24). The compressed high-pressure refrigerant is discharged from the compressor (20) through the discharge pipe (26). The refrigerant discharged from the compressor (20) is sent to the outdoor heat exchanger (14) to radiate heat to the outdoor air. The high-pressure refrigerant radiated by the outdoor heat exchanger (14) flows into the expander (30).

上記膨張機（30）では、流入管（35）を通って膨張機構（31）へ流入した高圧冷媒が膨張し、それによって発電機（33）が回転駆動される。発電機（33）で発生した電力は、圧縮機（20）の電動機（23）へ供給される。膨張機構（31）で膨張した冷媒は、流出管（36）を通って膨張機（30）から送り出される。膨張機（30）から送り出された冷媒は、室内熱交換器（15）へ送られる。室内熱交換器（15）では、流入した冷媒が室内空気から吸熱して蒸発し、室内空気が冷却される。室内熱交換器（15）から出た低圧冷媒は、第１四方切換弁（12）を介して吸入管（25）へ流れる。この低圧冷媒の一部は、分岐流入管（38）へ分岐し、膨張機ケーシング（34）内へ流入する。一方、低圧冷媒の残りは、圧縮機ケーシング（24）内へ吸い込まれ、再び圧縮機構（21）によって圧縮される。 In the expander (30), the high-pressure refrigerant that has flowed into the expansion mechanism (31) through the inflow pipe (35) expands, and thereby the generator (33) is rotationally driven. The electric power generated by the generator (33) is supplied to the electric motor (23) of the compressor (20). The refrigerant expanded by the expansion mechanism (31) is sent out from the expander (30) through the outflow pipe (36). The refrigerant sent out from the expander (30) is sent to the indoor heat exchanger (15). In the indoor heat exchanger (15), the refrigerant that has flowed in absorbs heat from the room air and evaporates, thereby cooling the room air. The low-pressure refrigerant discharged from the indoor heat exchanger (15) flows to the suction pipe (25) through the first four-way switching valve (12). A part of this low-pressure refrigerant branches to the branch inflow pipe (38) and flows into the expander casing (34). On the other hand, the remainder of the low-pressure refrigerant is sucked into the compressor casing (24) and compressed again by the compression mechanism (21).

上記分岐流入管（38）から膨張機ケーシング（34）内へ流入した低圧冷媒は、連絡管（41）を通って圧縮機ケーシング（24）内へ吸い込まれ、吸入管（25）から吸い込まれた低圧冷媒と混合する。このように、低圧冷媒の一部は、圧縮機ケーシング（24）内へ吸入される前に、膨張機ケーシング（34）内を通過する。これにより、膨張機ケーシング（34）の内圧が圧縮機ケーシング（24）の内圧とほぼ等しくなる。 The low-pressure refrigerant flowing into the expander casing (34) from the branch inflow pipe (38) is sucked into the compressor casing (24) through the connecting pipe (41) and sucked from the suction pipe (25). Mix with low-pressure refrigerant. Thus, a part of the low-pressure refrigerant passes through the expander casing (34) before being sucked into the compressor casing (24). Thereby, the internal pressure of the expander casing (34) becomes substantially equal to the internal pressure of the compressor casing (24).

〈暖房運転〉
暖房運転時には、第１四方切換弁（12）および第２四方切換弁（13）が図２に実線で示す状態に設定され、冷媒回路（11）で冷媒が循環して蒸気圧縮冷凍サイクルが行われる。冷房運転時と同様に、この冷媒回路（11）で行われる冷凍サイクルは、その高圧が冷媒である二酸化炭素の臨界圧力よりも高い値に設定されている。 <Heating operation>
During the heating operation, the first four-way switching valve (12) and the second four-way switching valve (13) are set to the state shown by the solid line in FIG. Is called. As in the cooling operation, the refrigeration cycle performed in the refrigerant circuit (11) has a high pressure set to a value higher than the critical pressure of carbon dioxide, which is a refrigerant.

上記圧縮機（20）では、電動機（23）によって圧縮機構（21）が回転駆動される。圧縮機構（21）は、圧縮機ケーシング（24）の内部空間から吸い込んだ冷媒を圧縮する。この圧縮された高圧冷媒は、吐出管（26）を通って圧縮機（20）から吐出される。圧縮機（20）から吐出された冷媒は、室内熱交換器（15）へ送られる。室内熱交換器（15）では、流入した冷媒が室内空気へ放熱し、室内空気が加熱される。室内熱交換器（15）で放熱した高圧冷媒は、膨張機（30）へ流入する。 In the compressor (20), the compression mechanism (21) is rotationally driven by the electric motor (23). The compression mechanism (21) compresses the refrigerant sucked from the internal space of the compressor casing (24). The compressed high-pressure refrigerant is discharged from the compressor (20) through the discharge pipe (26). The refrigerant discharged from the compressor (20) is sent to the indoor heat exchanger (15). In the indoor heat exchanger (15), the refrigerant that has flowed in dissipates heat to the room air, and the room air is heated. The high-pressure refrigerant that has radiated heat from the indoor heat exchanger (15) flows into the expander (30).

上記膨張機（30）では、流入管（35）を通って膨張機構（31）へ流入した高圧冷媒が膨張し、それによって発電機（33）が回転駆動される。発電機（33）で発生した電力は、圧縮機（20）の電動機（23）へ供給される。膨張機構（31）で膨張した冷媒は、流出管（36）を通って膨張機（30）から送り出される。膨張機（30）から送り出された冷媒は、室外熱交換器（14）へ送られる。室外熱交換器（14）では、流入した冷媒が室外空気から吸熱して蒸発する。室内熱交換器（15）から出た低圧冷媒は、第１四方切換弁（12）を介して吸入管（25）へ流れる。この低圧冷媒の一部は、分岐流入管（38）へ分岐し、膨張機ケーシング（34）内へ流入する。一方、低圧冷媒の残りは、圧縮機ケーシング（24）内へ吸い込まれ、再び圧縮機構（21）によって圧縮される。 In the expander (30), the high-pressure refrigerant that has flowed into the expansion mechanism (31) through the inflow pipe (35) expands, and thereby the generator (33) is rotationally driven. The electric power generated by the generator (33) is supplied to the electric motor (23) of the compressor (20). The refrigerant expanded by the expansion mechanism (31) is sent out from the expander (30) through the outflow pipe (36). The refrigerant sent out from the expander (30) is sent to the outdoor heat exchanger (14). In the outdoor heat exchanger (14), the refrigerant that has flowed in absorbs heat from the outdoor air and evaporates. The low-pressure refrigerant discharged from the indoor heat exchanger (15) flows to the suction pipe (25) through the first four-way switching valve (12). A part of this low-pressure refrigerant branches to the branch inflow pipe (38) and flows into the expander casing (34). On the other hand, the remainder of the low-pressure refrigerant is sucked into the compressor casing (24) and compressed again by the compression mechanism (21).

〈油量調節動作〉
先ず、上記圧縮機（20）の運転中には、圧縮機ケーシング（24）内の油溜り（27）から圧縮機構（21）へ冷凍機油が供給される。圧縮機構（21）へ供給された冷凍機油は圧縮機構（21）の潤滑に利用されるが、その一部は圧縮後の冷媒と共に吐出管（26）を通って圧縮機（20）の外部へ流出する。 <Oil level adjustment operation>
First, during operation of the compressor (20), refrigeration oil is supplied from the oil sump (27) in the compressor casing (24) to the compression mechanism (21). The refrigerating machine oil supplied to the compression mechanism (21) is used for lubrication of the compression mechanism (21), but a part of it is discharged to the outside of the compressor (20) through the discharge pipe (26) together with the compressed refrigerant. leak.

また、上記膨張機（30）の運転中には、膨張機ケーシング（34）内の油溜り（37）から膨張機構（31）へ冷凍機油が供給される。膨張機構（31）へ供給された冷凍機油は膨張機構（31）の潤滑に利用されるが、その一部は膨張後の冷媒と共に流出管（36）を通って膨張機（30）の外部へ流出する。 Further, during the operation of the expander (30), the refrigerating machine oil is supplied from the oil sump (37) in the expander casing (34) to the expansion mechanism (31). The refrigerating machine oil supplied to the expansion mechanism (31) is used for lubrication of the expansion mechanism (31), but a part of the refrigerant oil passes through the outflow pipe (36) together with the expanded refrigerant to the outside of the expander (30). leak.

このように、空調機（10）の運転中には、圧縮機（20）や膨張機（30）から冷凍機油が流出してゆく。圧縮機（20）や膨張機（30）から流出した冷凍機油は、冷媒と共に冷媒回路（11）内を循環し、再び圧縮機（20）や膨張機（30）へ戻ってくる。 Thus, refrigeration oil flows out from the compressor (20) and the expander (30) during the operation of the air conditioner (10). The refrigeration oil that has flowed out of the compressor (20) and the expander (30) circulates in the refrigerant circuit (11) together with the refrigerant, and returns to the compressor (20) and the expander (30) again.

上記膨張機（30）では、冷媒回路（11）内を流れる冷凍機油が冷媒と共に流入管（35）を通って膨張機構（31）へ流入する。ところが、膨張機構（31）で膨張した冷媒は、流出管（36）を通って膨張機ケーシング（34）の外部へ直接送り出されるため、冷凍機油もそのまま膨張機ケーシング（34）の外部へ送り出されてしまう。つまり、膨張機（30）では、冷媒回路（11）内を流れる冷凍機油が膨張機構（31）へ流入するが、この冷凍機油は膨張機ケーシング（34）内の油溜り（37）へ戻ることなくそのまま膨張機（30）から送り出される。 In the expander (30), the refrigeration oil flowing in the refrigerant circuit (11) flows into the expansion mechanism (31) through the inflow pipe (35) together with the refrigerant. However, since the refrigerant expanded by the expansion mechanism (31) is directly sent out of the expander casing (34) through the outflow pipe (36), the refrigeration oil is also sent out of the expander casing (34) as it is. End up. That is, in the expander (30), the refrigerating machine oil flowing in the refrigerant circuit (11) flows into the expansion mechanism (31), but this refrigerating machine oil returns to the oil reservoir (37) in the expander casing (34). It is sent out from the expander (30) as it is.

ところが、本実施形態では、吸入管（25）を流れる冷凍機油の一部が冷媒と共に分岐流入管（38）を通って膨張機ケーシング（34）内へ流入し、残りの冷凍機油が冷媒と共に圧縮機ケーシング（24）内へ流入する。膨張機ケーシング（34）内へ流入した冷凍機油は、発電機（33）の回転子と固定子の間に形成された隙間や、固定子と膨張機ケーシング（34）の間に形成された隙間などを通過する間に冷媒と分離され、油溜り（37）へ向かって流れ落ちる。冷凍機油が分離された冷媒は、連絡管（41）を通って圧縮機ケーシング（24）内へ流入する。つまり、膨張機（30）では、冷凍機油が流出管（36）から流出すると同時に、分岐流入管（38）から冷凍機油が膨張機ケーシング（34）内の油溜り（37）に戻される。 However, in this embodiment, a part of the refrigerating machine oil flowing through the suction pipe (25) flows into the expander casing (34) through the branch inflow pipe (38) together with the refrigerant, and the remaining refrigerating machine oil is compressed together with the refrigerant. Flows into the machine casing (24). The refrigerating machine oil that has flowed into the expander casing (34) is a gap formed between the rotor and the stator of the generator (33), or a gap formed between the stator and the expander casing (34). The refrigerant is separated from the refrigerant while passing through the oil and flows down toward the oil sump (37). The refrigerant from which the refrigerating machine oil is separated flows into the compressor casing (24) through the connecting pipe (41). That is, in the expander (30), the refrigerating machine oil flows out from the outflow pipe (36), and at the same time, the refrigerating machine oil is returned from the branch inflow pipe (38) to the oil reservoir (37) in the expander casing (34).

一方、上記圧縮機（20）では、吸入管（25）から圧縮機ケーシング（24）内へ流入した冷凍機油が電動機（23）の回転子と固定子の間に形成された隙間や、固定子と圧縮機ケーシング（24）の間に形成された隙間などを通過する間に冷媒と分離される。分離後の冷凍機油は、油溜り（27）へ向かって流れ落ちる。つまり、圧縮機（20）では、冷凍機油が吐出管（26）から流出すると同時に、吸入管（25）から冷凍機油が圧縮機ケーシング（24）内へ戻って油溜り（27）に貯留される。 On the other hand, in the compressor (20), the refrigerating machine oil that flows into the compressor casing (24) from the suction pipe (25) is formed between the rotor and the stator of the electric motor (23), the stator And the refrigerant while passing through a gap formed between the compressor casing (24) and the like. The separated refrigeration oil flows down toward the oil sump (27). That is, in the compressor (20), the refrigeration oil flows out from the discharge pipe (26), and at the same time, the refrigeration oil returns from the suction pipe (25) into the compressor casing (24) and is stored in the oil sump (27). .

このように、本実施形態では、分岐流入管（38）および連絡管（41）を設けることにより、冷媒回路（11）内を流れる冷凍機油が圧縮機（20）のみへ戻されるのではなく、膨張機（30）へも分配されて戻される。そして、この冷凍機油の分配量は、低圧冷媒の分配量に応じて概ね変化する。つまり、圧縮機（20）へ多くの冷媒を分配した場合は、膨張機（30）よりもその分多くの冷凍機油が圧縮機（20）の油溜り（27）へ戻され、逆に膨張機（30）へ多くの冷媒を分配した場合は、圧縮機（20）よりもその分多くの冷凍機油が膨張機（30）の油溜り（37）へ戻される。また、圧縮機（20）と膨張機（30）との冷媒の分配量を同じとした場合は、圧縮機（20）と膨張機（30）とへ概ね同じ量の冷凍機油が戻される。 Thus, in this embodiment, by providing the branch inflow pipe (38) and the communication pipe (41), the refrigeration oil flowing in the refrigerant circuit (11) is not returned only to the compressor (20), It is also distributed back to the expander (30). And the distribution amount of this refrigerating machine oil changes substantially according to the distribution amount of a low-pressure refrigerant. That is, when more refrigerant is distributed to the compressor (20), more refrigeration oil is returned to the oil sump (27) of the compressor (20) than the expander (30), and conversely When more refrigerant is distributed to (30), more refrigeration oil is returned to the oil sump (37) of the expander (30) than the compressor (20). In addition, when the refrigerant distribution amounts of the compressor (20) and the expander (30) are the same, approximately the same amount of refrigerating machine oil is returned to the compressor (20) and the expander (30).

しかしながら、圧縮機（20）および膨張機（30）において、冷凍機油の流出量と戻り量とが常に均衡するとは限らない。そこで、コントローラ（53）が油面センサ（51）の出力信号に基づいて油量調節弁（52）を操作する。 However, in the compressor (20) and the expander (30), the outflow amount and the return amount of the refrigerating machine oil are not always balanced. Therefore, the controller (53) operates the oil amount adjustment valve (52) based on the output signal of the oil level sensor (51).

具体的に、上記膨張機（30）において、冷凍機油の戻り量がその流出量に比べて少ないと、膨張機ケーシング（34）内における冷凍機油の貯留量が次第に減少し、油溜り（37）の油面が低下する。即ち、この場合、圧縮機（20）に冷凍機油が偏在していることになる。そして、コントローラ（53）は、油面センサ（51）の出力信号に基づいて膨張機ケーシング（34）内の油溜り（37）の油面高さが所定の下限値以下になったと判断すると、油量調節弁（52）を開く。油量調節弁（52）が開くと、圧縮機ケーシング（24）内の油溜り（27）と膨張機ケーシング（34）内の油溜り（37）が互いに連通する。この状態において、膨張機ケーシング（34）内の油溜り（37）の油面高さは、圧縮機ケーシング（24）内の油溜り（27）の油面高さよりも低くなっている。そうすると、圧縮機ケーシング（24）および膨張機ケーシング（34）の内圧がほぼ等しくなっているので、圧縮機ケーシング（24）内の油溜り（27）から冷凍機油が油流通管（42）を通って膨張機ケーシング（34）内の油溜り（37）へ流れる。そして、コントローラ（53）は、油面センサ（51）の出力信号に基づいて油溜り（37）の油面位置が所定の基準値にまで上昇したと判断すると、油量調節弁（52）を閉じる。これにより、圧縮機（20）および膨張機（30）の双方において、冷凍機油の貯留量が確保される。 Specifically, in the expander (30), when the return amount of the refrigerating machine oil is smaller than the outflow amount, the refrigerating machine oil storage amount in the expander casing (34) gradually decreases, and the oil sump (37) The oil level is reduced. That is, in this case, the refrigerating machine oil is unevenly distributed in the compressor (20). And if a controller (53) judges that the oil level height of the oil sump (37) in an expander casing (34) became below a predetermined lower limit based on the output signal of an oil level sensor (51), Open the oil control valve (52). When the oil amount adjustment valve (52) is opened, the oil sump (27) in the compressor casing (24) and the oil sump (37) in the expander casing (34) communicate with each other. In this state, the oil level height of the oil sump (37) in the expander casing (34) is lower than the oil level height of the oil sump (27) in the compressor casing (24). Then, since the internal pressures of the compressor casing (24) and the expander casing (34) are substantially equal, the refrigerating machine oil passes from the oil reservoir (27) in the compressor casing (24) through the oil circulation pipe (42). To the oil sump (37) in the expander casing (34). When the controller (53) determines that the oil level of the oil sump (37) has risen to a predetermined reference value based on the output signal of the oil level sensor (51), the controller (53) close. Thereby, the storage amount of refrigerating machine oil is ensured in both the compressor (20) and the expander (30).

また、上記膨張機（30）において、冷凍機油の戻り量がその流出量に比べて多いと、膨張機ケーシング（34）内における冷凍機油の貯留量が次第に増大し、油溜り（37）の油面が上昇する。即ち、この場合、膨張機（30）に冷凍機油が偏在していることになる。そして、コントローラ（53）は、油面センサ（51）の出力信号に基づいて膨張機ケーシング（34）内の油溜り（37）の油面高さが所定の上限値以上になったと判断すると、油量調節弁（52）を開く。この状態において、膨張機ケーシング（34）内の油溜り（37）の油面高さは、圧縮機ケーシング（24）内の油溜り（27）の油面高さよりも高くなっている。したがって、圧縮機ケーシング（24）および膨張機ケーシング（34）の内圧はほぼ等しいため、膨張機ケーシング（34）内の油溜り（37）から冷凍機油が油流通管（42）を通って圧縮機ケーシング（24）内の油溜り（27）へ流れる。そして、コントローラ（53）は、油面センサ（51）の出力信号に基づいて油溜り（37）の油面位置が所定の基準値にまで低下したと判断すると、油量調節弁（52）を閉じる。これにより、圧縮機（20）および膨張機（30）の双方において、冷凍機油の貯留量が確保される。 In the expander (30), when the return amount of the refrigerating machine oil is larger than the outflow amount, the refrigerating machine oil storage amount in the expander casing (34) gradually increases, and the oil in the oil sump (37) is increased. The plane rises. That is, in this case, the refrigerating machine oil is unevenly distributed in the expander (30). And if a controller (53) judges that the oil level height of the oil sump (37) in an expander casing (34) became more than predetermined upper limit based on the output signal of an oil level sensor (51), Open the oil control valve (52). In this state, the oil level height of the oil sump (37) in the expander casing (34) is higher than the oil level height of the oil sump (27) in the compressor casing (24). Accordingly, since the internal pressures of the compressor casing (24) and the expander casing (34) are substantially equal, the refrigerating machine oil passes from the oil reservoir (37) in the expander casing (34) through the oil distribution pipe (42). It flows to the oil sump (27) in the casing (24). When the controller (53) determines that the oil level position of the oil sump (37) has decreased to a predetermined reference value based on the output signal of the oil level sensor (51), the controller (53) close. Thereby, the storage amount of refrigerating machine oil is ensured in both the compressor (20) and the expander (30).

−実施形態１の効果−
本実施形態によれば、分岐流入管（38）および連絡管（41）を設けて低圧冷媒の一部を膨張機ケーシング（34）内を通過させるようにすると共に、圧縮機ケーシング（24）の油溜り（27）と膨張機ケーシング（34）の油溜り（37）とを連通させる油流通管（42）を設けるようにした。このため、流出した冷媒回路（11）内の冷凍機油を圧縮機（20）と膨張機（30）とに分配して戻すことができると共に、圧縮機ケーシング（24）内と膨張機ケーシング（34）内を均圧させることができる。したがって、圧縮機（20）および膨張機（30）の一方に冷凍機油が偏在して過剰な状態となっても、その一方から冷凍機油が不足している他方へ油流通管（42）を通じて冷凍機油を供給することができる。その結果、圧縮機（20）および膨張機（30）において冷凍機油の貯留量を充分に確保することができるので、圧縮機構（21）や膨張機構（31）の潤滑不良による損傷を防止し、空調機（10）の信頼性を確保することができる。 -Effect of Embodiment 1-
According to the present embodiment, the branch inflow pipe (38) and the communication pipe (41) are provided so that a part of the low-pressure refrigerant passes through the expander casing (34), and the compressor casing (24) An oil circulation pipe (42) for communicating the oil sump (27) with the oil sump (37) of the expander casing (34) is provided. Therefore, the refrigeration oil in the refrigerant circuit (11) that has flowed out can be distributed and returned to the compressor (20) and the expander (30), and the compressor casing (24) and the expander casing (34) can be returned. ) Can be equalized. Therefore, even if the refrigeration oil is unevenly distributed in one of the compressor (20) and the expander (30) and becomes excessive, the refrigeration oil is refrigerated through the oil circulation pipe (42) from the one to the other where the refrigeration oil is insufficient Machine oil can be supplied. As a result, a sufficient amount of refrigerating machine oil can be secured in the compressor (20) and the expander (30), thereby preventing damage due to poor lubrication of the compression mechanism (21) and the expansion mechanism (31). The reliability of the air conditioner (10) can be ensured.

また、膨張機ケーシング（34）内を通過する低圧冷媒は低温であるため、膨張機ケーシング（34）内を比較的低温にすることができ、膨張機構（31）において侵入する熱量を抑制することができる。したがって、膨張後の冷媒のエンタルピを低下させることができる。その結果、蒸発器として機能する熱交換器（14,15）において冷媒の吸熱量を確保することができ、より高い蒸発能力を得ることができる。 Further, since the low-pressure refrigerant passing through the expander casing (34) is low in temperature, the inside of the expander casing (34) can be made relatively low in temperature, and the amount of heat entering the expansion mechanism (31) is suppressed. Can do. Therefore, the enthalpy of the refrigerant after expansion can be reduced. As a result, the heat absorption amount of the refrigerant can be ensured in the heat exchangers (14, 15) functioning as an evaporator, and higher evaporation ability can be obtained.

《発明の実施形態２》
本実施形態２の空調機（10）は、上記実施形態１の冷媒回路（11）に油分離器（60）および返油管（61）を追加すると共に、上記実施形態１における分岐流入管（38）に代えて新たな分岐流入管（39）を設けたものである。ここでは、本実施形態の空調機（10）について、上記実施形態１と異なる点を説明する。 << Embodiment 2 of the Invention >>
The air conditioner (10) of the second embodiment adds an oil separator (60) and an oil return pipe (61) to the refrigerant circuit (11) of the first embodiment, and also adds a branch inflow pipe (38) in the first embodiment. ) Is provided with a new branch inflow pipe (39). Here, about the air conditioner (10) of this embodiment, a different point from the said Embodiment 1 is demonstrated.

図４に示すように、上記油分離器（60）は、圧縮機（20）の吸入側に配置されている。この油分離器（60）は、圧縮機（20）へ吸入される冷媒と冷凍機油を分離するためのものである。具体的に、油分離器（60）は、縦長円筒形の密閉容器状に形成された本体部材（65）を備えている。この本体部材（65）には、入口管（66）と出口管（67）とが設けられている。入口管（66）は、本体部材（65）から横方向へ突出しており、本体部材（65）の側壁部の上部を貫通している。出口管（67）は、本体部材（65）から上方向へ突出しており、本体部材（65）の頂部を貫通している。油分離器（60）は、入口管（66）が第１四方切換弁（12）の第２のポートに接続され、出口管（67）が圧縮機（20）の吸入管（25）に接続されている。 As shown in FIG. 4, the oil separator (60) is arranged on the suction side of the compressor (20). The oil separator (60) is for separating the refrigerant sucked into the compressor (20) and the refrigerating machine oil. Specifically, the oil separator (60) includes a main body member (65) formed in a vertically long cylindrical sealed container shape. The main body member (65) is provided with an inlet pipe (66) and an outlet pipe (67). The inlet pipe (66) protrudes laterally from the main body member (65) and penetrates the upper part of the side wall portion of the main body member (65). The outlet pipe (67) protrudes upward from the main body member (65) and penetrates the top of the main body member (65). The oil separator (60) has an inlet pipe (66) connected to the second port of the first four-way selector valve (12) and an outlet pipe (67) connected to the suction pipe (25) of the compressor (20). Has been.

上記返油管（61）は、油分離器（60）と膨張機ケーシング（34）との間に接続されている。返油管（61）の一端は、油分離器（60）の本体部材（65）の底部に接続されている。返油管（61）の他端は、膨張機ケーシング（34）の底部に接続されている。つまり、油分離器（60）の本体部材（65）の内部空間は、返油管（61）を介して膨張機ケーシング（34）内の油溜り（37）と連通している。この返油管（61）は、油分離器（60）の本体部材（65）から膨張機ケーシング（34）内の油溜り（37）へ冷凍機油を導くための返油通路を構成している。 The oil return pipe (61) is connected between the oil separator (60) and the expander casing (34). One end of the oil return pipe (61) is connected to the bottom of the main body member (65) of the oil separator (60). The other end of the oil return pipe (61) is connected to the bottom of the expander casing (34). That is, the internal space of the main body member (65) of the oil separator (60) communicates with the oil reservoir (37) in the expander casing (34) via the oil return pipe (61). The oil return pipe (61) constitutes an oil return passage for guiding the refrigeration oil from the main body member (65) of the oil separator (60) to the oil reservoir (37) in the expander casing (34).

上記分岐流入管（39）の一端は、上記実施形態１と同様に、膨張機ケーシング（34）の胴部を貫通し、その終端が膨張機ケーシング（34）の内部空間における膨張機構（31）と発電機（33）の間に開口している。分岐流入管（39）の他端は、油分離器（60）の出口管（67）と繋がる吸入管（25）の途中に接続されている。即ち、油分離器（60）は、圧縮機（20）の吸入側の配管における分岐流入管（39）の接続位置より上流に設けられている。また、分岐流入管（39）は、油分離器（60）から圧縮機（20）へ向かう低圧冷媒（吸入冷媒）の一部を膨張機ケーシング（34）内へ導入する分岐通路を構成している。膨張機ケーシング（34）内へ流入した低圧冷媒は、連絡管（41）を通って圧縮機ケーシング（24）内へ導入される。そして、分岐流入管（39）および連絡管（41）は、圧縮機ケーシング（24）内と膨張機ケーシング（34）内とを均圧させる均圧通路（40）を構成している。つまり、本実施形態の冷媒回路（11）も、上記実施形態１と同様に、圧縮機（20）の吸入冷媒の一部が膨張機ケーシング（34）内を通過してから圧縮機ケーシング（24）内へ戻るように構成されている。 One end of the branch inflow pipe (39) penetrates the trunk of the expander casing (34), as in the first embodiment, and the end of the branch inflow pipe (39) is an expansion mechanism (31) in the internal space of the expander casing (34). And the generator (33). The other end of the branch inflow pipe (39) is connected in the middle of the suction pipe (25) connected to the outlet pipe (67) of the oil separator (60). That is, the oil separator (60) is provided upstream of the connection position of the branch inflow pipe (39) in the pipe on the suction side of the compressor (20). The branch inflow pipe (39) forms a branch passage for introducing a part of the low-pressure refrigerant (suction refrigerant) from the oil separator (60) to the compressor (20) into the expander casing (34). Yes. The low-pressure refrigerant flowing into the expander casing (34) is introduced into the compressor casing (24) through the connecting pipe (41). The branch inflow pipe (39) and the connecting pipe (41) constitute a pressure equalizing passage (40) for equalizing the pressure in the compressor casing (24) and the expander casing (34). That is, in the refrigerant circuit (11) of the present embodiment as well, in the same manner as in the first embodiment, after a part of the suction refrigerant of the compressor (20) passes through the expander casing (34), the compressor casing (24 ) Is configured to return to the inside.

−運転動作−
本実施形態の空調機（10）における冷房運転中および暖房運転中の動作は、上記実施形態１の空調機（10）で行われる動作と同じである。ここでは、本実施形態の空調機（10）で行われる油量調節動作について説明する。 -Driving action-
The operations during the cooling operation and the heating operation in the air conditioner (10) of the present embodiment are the same as the operations performed in the air conditioner (10) of the first embodiment. Here, the oil amount adjustment operation performed in the air conditioner (10) of the present embodiment will be described.

上記圧縮機（20）から冷媒と共に吐出された冷凍機油は、冷媒回路（11）内を流れて膨張機（30）の流入管（35）から膨張機構（31）へ流入する。膨張機構（31）へ流入した冷凍機油は、膨張機ケーシング（34）内の油溜り（37）から膨張機構（31）へ供給された冷凍機油と共に、流出管（36）を通って膨張機（30）から流出する。この膨張機構（31）から流出した冷凍機油は、冷媒回路（11）内を冷媒と共に流れて油分離器（60）へ流入する。 The refrigerating machine oil discharged together with the refrigerant from the compressor (20) flows through the refrigerant circuit (11) and flows into the expansion mechanism (31) from the inflow pipe (35) of the expander (30). The refrigerating machine oil that has flowed into the expansion mechanism (31) passes through the outflow pipe (36) together with the refrigerating machine oil supplied from the oil reservoir (37) in the expansion machine casing (34) to the expansion mechanism (31). 30). The refrigeration oil that has flowed out of the expansion mechanism (31) flows in the refrigerant circuit (11) together with the refrigerant and flows into the oil separator (60).

上記油分離器（60）の本体部材（65）内へ流入した冷凍機油は、冷媒と分離されて本体部材（65）内の底部に溜まる。油分離器（60）で分離された冷媒は、圧縮機（20）の吸入管（25）へ流出する。吸入管（25）へ流出した冷媒の一部は、分岐流入管（39）を通って膨張機ケーシング（34）内へ流入した後、連絡管（41）を通って圧縮機ケーシング（24）内へ流入する。吸入管（25）の残りの冷媒は、圧縮機ケーシング（24）内へそのまま流入する。これにより、圧縮機ケーシング（24）内と膨張機ケーシング（34）内が均圧される。一方、油分離器（60）の本体部材（65）内に溜まった冷凍機油は、返油管（61）を通って膨張機ケーシング（34）内の油溜り（37）へ供給される。このように、本実施形態では、圧縮機（20）から流出した冷凍機油と膨張機（30）から流出した冷凍機油の両方が膨張機ケーシング（34）内の油溜り（37）へ一旦集められる。 The refrigeration oil that has flowed into the main body member (65) of the oil separator (60) is separated from the refrigerant and accumulated at the bottom of the main body member (65). The refrigerant separated by the oil separator (60) flows out to the suction pipe (25) of the compressor (20). A part of the refrigerant flowing out to the suction pipe (25) flows into the expander casing (34) through the branch inflow pipe (39) and then into the compressor casing (24) through the communication pipe (41). Flow into. The remaining refrigerant in the suction pipe (25) flows directly into the compressor casing (24). Thereby, the pressure in the compressor casing (24) and the expander casing (34) is equalized. On the other hand, the refrigeration oil collected in the main body member (65) of the oil separator (60) is supplied to the oil sump (37) in the expander casing (34) through the oil return pipe (61). Thus, in this embodiment, both the refrigeration oil that has flowed out of the compressor (20) and the refrigeration oil that has flowed out of the expander (30) are once collected in the oil sump (37) in the expander casing (34). .

上記コントローラ（53）は、膨張機ケーシング（34）内の油溜り（37）の油面高さが所定の上限値以上になったと判断すると、油量調節弁（52）を開き、膨張機ケーシング（34）内の冷凍機油を油流通管（42）を通じて圧縮機ケーシング（24）内へ供給する。コントローラ（53）は、膨張機ケーシング（34）内の油溜り（37）の油面位置が所定の基準値にまで低下したと判断すると、油量調節弁（52）を閉じる。このように、コントローラ（53）が油量調節弁（52）を操作することで、膨張機ケーシング（34）内の油溜り（37）へ集められた冷凍機油が圧縮機ケーシング（24）内の油溜り（27）へ分配される。 When the controller (53) determines that the oil level height of the oil sump (37) in the expander casing (34) has reached a predetermined upper limit value, the controller opens the oil amount adjustment valve (52) and opens the expander casing. The refrigerating machine oil in (34) is supplied into the compressor casing (24) through the oil distribution pipe (42). When the controller (53) determines that the oil level of the oil sump (37) in the expander casing (34) has decreased to a predetermined reference value, the controller (53) closes the oil amount adjustment valve (52). As described above, the controller (53) operates the oil amount adjustment valve (52), so that the refrigerating machine oil collected in the oil reservoir (37) in the expander casing (34) is contained in the compressor casing (24). Distributed to sump (27).

−実施形態２の効果−
本実施形態によれば、圧縮機（20）の吸入側に油分離器（60）を配置するようにしたので、冷媒回路（11）を流れる冷凍機油を圧縮機（20）の手前で捕集できる。このため、冷媒と共に圧縮機ケーシング（24）内へ流入する冷凍機油の量を削減できる。つまり、圧縮機構（21）へ吸い込まれる冷凍機油の量を削減することができる。したがって、圧縮機構（21）において１回当たりの吸入容積は決まっているため、冷媒と共に圧縮機構（21）へ吸い込まれる冷凍機油の量を削減することで、その分だけ圧縮機構（21）へ吸い込まれる冷媒の量を増やすことができる。その結果、圧縮機（20）の性能を充分に発揮させることができる。 -Effect of Embodiment 2-
According to this embodiment, since the oil separator (60) is arranged on the suction side of the compressor (20), the refrigerating machine oil flowing through the refrigerant circuit (11) is collected before the compressor (20). it can. For this reason, the quantity of the refrigeration oil which flows in into a compressor casing (24) with a refrigerant | coolant can be reduced. That is, the amount of refrigerating machine oil sucked into the compression mechanism (21) can be reduced. Therefore, since the suction volume per one time is determined in the compression mechanism (21), the amount of refrigerating machine oil sucked into the compression mechanism (21) together with the refrigerant is reduced, so that the suction amount is sucked into the compression mechanism (21). The amount of refrigerant to be increased can be increased. As a result, the performance of the compressor (20) can be fully exhibited.

−実施形態２の変形例−
本変形例は、上記実施形態２の冷媒回路（11）において、油分離器（60）を膨張機ケーシング（34）ではなく圧縮機ケーシング（24）に接続するようにしたものである。 -Modification of Embodiment 2-
In this modification, in the refrigerant circuit (11) of the second embodiment, the oil separator (60) is connected to the compressor casing (24) instead of the expander casing (34).

図５に示すように、本変形例の冷媒回路（11）では、油分離器（60）の本体部材（65）と圧縮機ケーシング（24）とが返油管（62）によって接続されている。この返油管（62）は、一端が油分離器（60）の本体部材（65）の底部に接続され、他端が圧縮機ケーシング（24）の底部に接続されている。つまり、油分離器（60）の本体部材（65）の内部空間は、返油管（62）を介して圧縮機ケーシング（24）内の油溜り（27）と連通している。この返油管（62）は、油分離器（60）の本体部材（65）から圧縮機ケーシング（24）内の油溜り（37）へ冷凍機油を導くための返油通路を構成している。 As shown in FIG. 5, in the refrigerant circuit (11) of this modification, the main body member (65) of the oil separator (60) and the compressor casing (24) are connected by an oil return pipe (62). The oil return pipe (62) has one end connected to the bottom of the main body member (65) of the oil separator (60) and the other end connected to the bottom of the compressor casing (24). That is, the internal space of the main body member (65) of the oil separator (60) communicates with the oil reservoir (27) in the compressor casing (24) via the oil return pipe (62). The oil return pipe (62) constitutes an oil return passage for guiding the refrigeration oil from the main body member (65) of the oil separator (60) to the oil sump (37) in the compressor casing (24).

本変形例の冷媒回路（11）において、圧縮機（20）から冷媒と共に吐出された冷凍機油は、冷媒回路（11）内を流れて膨張機（30）の流入管（35）から膨張機構（31）へ流入し、膨張機ケーシング（34）内の油溜り（37）から膨張機構（31）へ供給された冷凍機油と共に、流出管（36）を通って膨張機（30）から流出する。膨張機構（31）から流出した冷凍機油は、冷媒回路（11）内を冷媒と共に流れて油分離器（60）へ流入し、冷媒と分離される。この油分離器（60）で分離された冷凍機油は、返油管（62）を通って圧縮機ケーシング（24）内の油溜り（27）へ供給される。つまり、本変形例では、圧縮機（20）から流出した冷凍機油と膨張機（30）から流出した冷凍機油の両方が圧縮機ケーシング（24）内の油溜り（27）へ一旦集められる。 In the refrigerant circuit (11) of the present modified example, the refrigeration oil discharged together with the refrigerant from the compressor (20) flows through the refrigerant circuit (11) and flows from the inflow pipe (35) of the expander (30) to the expansion mechanism ( 31), and flows out of the expander (30) through the outflow pipe (36) together with the refrigeration oil supplied from the oil reservoir (37) in the expander casing (34) to the expansion mechanism (31). The refrigerating machine oil that has flowed out of the expansion mechanism (31) flows along with the refrigerant in the refrigerant circuit (11), flows into the oil separator (60), and is separated from the refrigerant. The refrigerating machine oil separated by the oil separator (60) is supplied to the oil sump (27) in the compressor casing (24) through the oil return pipe (62). That is, in this modification, both the refrigeration oil flowing out from the compressor (20) and the refrigeration oil flowing out from the expander (30) are once collected in an oil sump (27) in the compressor casing (24).

上記コントローラ（53）は、膨張機ケーシング（34）内の油溜り（37）の油面高さが所定の下限値以下になったと判断すると、油量調節弁（52）を開き、圧縮機ケーシング（24）内の冷凍機油を油流通管（42）を通じて膨張機ケーシング（34）内へ供給する。コントローラ（53）は、膨張機ケーシング（34）内の油溜り（37）の油面位置が所定の基準値にまで上昇したと判断すると、油量調節弁（52）を閉じる。このように、コントローラ（53）が油量調節弁（52）を操作することで、圧縮機ケーシング（24）内の油溜り（27）へ集められた冷凍機油が膨張機ケーシング（34）内の油溜り（37）へ分配される。 When the controller (53) determines that the oil level of the oil sump (37) in the expander casing (34) has become equal to or lower than a predetermined lower limit value, the controller (53) opens the oil amount adjustment valve (52) and opens the compressor casing. The refrigerating machine oil in (24) is supplied into the expander casing (34) through the oil distribution pipe (42). When the controller (53) determines that the oil level of the oil sump (37) in the expander casing (34) has increased to a predetermined reference value, the controller (53) closes the oil amount adjustment valve (52). As described above, the controller (53) operates the oil amount adjusting valve (52), so that the refrigerating machine oil collected in the oil sump (27) in the compressor casing (24) is contained in the expander casing (34). Distributed to sump (37).

《発明の実施形態３》
本実施形態３の空調機（10）は、上記実施形態１の冷媒回路（11）に油分離器（70）および返油管（71）を追加したものである。ここでは、本実施形態の空調機（10）について、上記実施形態１と異なる点を説明する。 << Embodiment 3 of the Invention >>
The air conditioner (10) of the third embodiment is obtained by adding an oil separator (70) and an oil return pipe (71) to the refrigerant circuit (11) of the first embodiment. Here, about the air conditioner (10) of this embodiment, a different point from the said Embodiment 1 is demonstrated.

図６に示すように、上記油分離器（70）は、圧縮機（20）の吐出側に配置されている。この油分離器（70）自体は、上記実施形態２の油分離器（60）と同様に構成されている。つまり、この油分離器（70）は、本体部材（65）と入口管（66）と出口管（67）とを備えている。油分離器（70）は、入口管（66）が圧縮機（20）の吐出管（26）に接続され、出口管（67）が第１四方切換弁（12）の第１のポートに接続されている。 As shown in FIG. 6, the oil separator (70) is disposed on the discharge side of the compressor (20). The oil separator (70) itself is configured similarly to the oil separator (60) of the second embodiment. That is, the oil separator (70) includes a main body member (65), an inlet pipe (66), and an outlet pipe (67). The oil separator (70) has an inlet pipe (66) connected to the discharge pipe (26) of the compressor (20) and an outlet pipe (67) connected to the first port of the first four-way switching valve (12). Has been.

上記返油管（71）は、油分離器（70）と膨張機ケーシング（34）との間に接続されている。返油管（71）の一端は、油分離器（70）の本体部材（65）の底部に接続されている。返油管（71）の他端は、膨張機ケーシング（34）の底部に接続されている。つまり、上記実施形態２と同様に、この返油管（71）は、油分離器（70）の本体部材（65）から膨張機ケーシング（34）内の油溜り（37）へ冷凍機油を導くための返油通路を構成している。なお、本実施形態の返油管（71）には、冷凍機油を減圧するためのキャピラリチューブ（73）が設けられている。 The oil return pipe (71) is connected between the oil separator (70) and the expander casing (34). One end of the oil return pipe (71) is connected to the bottom of the main body member (65) of the oil separator (70). The other end of the oil return pipe (71) is connected to the bottom of the expander casing (34). That is, similar to the second embodiment, the oil return pipe (71) guides the refrigerating machine oil from the main body member (65) of the oil separator (70) to the oil sump (37) in the expander casing (34). The oil return passage is configured. The oil return pipe (71) of the present embodiment is provided with a capillary tube (73) for decompressing the refrigerating machine oil.

上記圧縮機（20）から冷媒と共に吐出された冷凍機油は、油分離器（70）の本体部材（65）へ流入し、冷媒と分離されて底部に溜まる。本体部材（65）に溜まった冷凍機油は、返油管（71）を通って膨張機ケーシング（34）内の油溜り（37）へ供給される。一方、膨張機（30）から冷媒と共に流出して吸入管（25）へ流れた冷凍機油は、一部が分岐流入管（38）から膨張機ケーシング（34）内へ流入し、残りが圧縮機ケーシング（24）内へ流入する。圧縮機ケーシング（24）および膨張機ケーシング（34）へ流入したそれぞれの冷凍機油は、冷媒と分離されて油溜まり（27,37）へ貯留される。なお、本実施形態においても、膨張機ケーシング（34）内へ流入した冷媒が連絡管（41）を通じて圧縮機ケーシング（24）内へ流入するので、圧縮機ケーシング（24）内と膨張機ケーシング（34）内が均圧される。 The refrigerating machine oil discharged together with the refrigerant from the compressor (20) flows into the main body member (65) of the oil separator (70), is separated from the refrigerant, and accumulates at the bottom. The refrigerating machine oil accumulated in the main body member (65) is supplied to the oil sump (37) in the expander casing (34) through the oil return pipe (71). On the other hand, a part of the refrigeration oil flowing out from the expander (30) together with the refrigerant and flowing into the suction pipe (25) flows into the expander casing (34) from the branch inflow pipe (38), and the rest is the compressor. It flows into the casing (24). Refrigerating machine oil that has flowed into the compressor casing (24) and the expander casing (34) is separated from the refrigerant and stored in the oil sump (27, 37). Also in the present embodiment, the refrigerant that has flowed into the expander casing (34) flows into the compressor casing (24) through the connecting pipe (41), so that the compressor casing (24) and the expander casing ( 34) The inside is equalized.

このように、本実施形態では、圧縮機（20）から流出した冷凍機油が油分離器（70）および返油管（71）を順に通って膨張機ケーシング（34）内へ戻される一方、膨張機（30）から流出した冷凍機油が圧縮機ケーシング（24）内と膨張機ケーシング（34）内とに分配されて戻される。ところが、本実施形態においても、圧縮機（20）および膨張機（30）において冷凍機油の流出量と戻り量とが均衡するとは限らないため、コントローラ（53）によって油量調節弁（52）が操作される。 Thus, in this embodiment, the refrigeration oil that has flowed out of the compressor (20) passes through the oil separator (70) and the oil return pipe (71) in this order and is returned to the expander casing (34). The refrigeration oil flowing out from (30) is distributed and returned to the compressor casing (24) and the expander casing (34). However, also in the present embodiment, the flow rate of the refrigerating machine oil and the return amount are not always balanced in the compressor (20) and the expander (30), and therefore the oil amount adjustment valve (52) is controlled by the controller (53). Operated.

つまり、上記コントローラ（53）は、膨張機ケーシング（34）内の油溜り（37）の油面高さが所定の上限値以上になったと判断すると、油量調節弁（52）を開き、その後膨張機ケーシング（34）内の油溜り（37）の油面位置が所定の基準値にまで低下したと判断すると、油量調節弁（52）を閉じる。また、コントローラ（53）は、膨張機ケーシング（34）内の油溜り（37）の油面高さが所定の下限値以下になったと判断すると、油量調節弁（52）を開き、その後膨張機ケーシング（34）内の油溜り（37）の油面位置が所定の基準値にまで上昇したと判断すると、油量調節弁（52）を閉じる。このように、コントローラ（53）が油量調節弁（52）を操作することで、圧縮機（20）および膨張機（30）のそれぞれにおいて冷凍機油の貯留量が確保される。 That is, when the controller (53) determines that the oil level of the oil sump (37) in the expander casing (34) has reached or exceeded a predetermined upper limit value, the controller (53) opens the oil amount adjustment valve (52), and then If it is determined that the oil level of the oil sump (37) in the expander casing (34) has decreased to a predetermined reference value, the oil amount adjustment valve (52) is closed. When the controller (53) determines that the oil level of the oil sump (37) in the expander casing (34) is below a predetermined lower limit, the controller (53) opens the oil amount adjustment valve (52) and then expands. If it is determined that the oil level of the oil sump (37) in the machine casing (34) has risen to a predetermined reference value, the oil amount adjustment valve (52) is closed. As described above, the controller (53) operates the oil amount adjustment valve (52), so that the storage amount of the refrigerating machine oil is secured in each of the compressor (20) and the expander (30).

−実施形態３の効果−
本実施形態では、圧縮機（20）の吐出側に配置した油分離器（70）で冷凍機油を捕集している。ここで、油分離器（70）を通過した直後の冷媒は、冷房運転時には室外熱交換器（14）へ流れ、暖房運転時には室内熱交換器（15）へ流れる。したがって、室外熱交換器（14）および室内熱交換器（15）のうちガスクーラとして機能する方へ流入する冷凍機油の量を削減することができる。その結果、本実施形態によれば、ガスクーラとして機能する熱交換器（14,15）において、冷媒と空気の熱交換が冷凍機油によって阻害されるのを抑制でき、この熱交換器（14,15）の性能を充分に発揮させることができる。 -Effect of Embodiment 3-
In the present embodiment, the refrigeration oil is collected by the oil separator (70) disposed on the discharge side of the compressor (20). Here, the refrigerant immediately after passing through the oil separator (70) flows to the outdoor heat exchanger (14) during the cooling operation, and flows to the indoor heat exchanger (15) during the heating operation. Therefore, it is possible to reduce the amount of refrigerating machine oil flowing into the outdoor heat exchanger (14) and the indoor heat exchanger (15) that function as the gas cooler. As a result, according to the present embodiment, in the heat exchanger (14, 15) functioning as a gas cooler, it is possible to suppress the heat exchange between the refrigerant and the air from being inhibited by the refrigerating machine oil, and this heat exchanger (14, 15 ) Can be fully exerted.

−実施形態３の変形例−
本変形例は、上記実施形態３の冷媒回路（11）において、油分離器（70）を膨張機ケーシング（34）ではなく圧縮機ケーシング（24）に接続するようにしたものである。 -Modification of Embodiment 3-
In this modification, in the refrigerant circuit (11) of the third embodiment, the oil separator (70) is connected to the compressor casing (24) instead of the expander casing (34).

図７に示すように、本変形例の冷媒回路（11）では、油分離器（70）の本体部材（65）と圧縮機ケーシング（24）とが返油管（72）によって接続されている。この返油管（72）は、一端が油分離器（70）の本体部材（65）の底部に接続され、他端が圧縮機ケーシング（24）の底部に接続されている。また、返油管（72）には、流入する冷凍機油を減圧するためのキャピラリチューブ（73）が設けられている。この返油管（72）は、油分離器（70）の本体部材（65）と圧縮機ケーシング（24）内の油溜り（27）とを連通させる返油通路を構成している。 As shown in FIG. 7, in the refrigerant circuit (11) of this modification, the main body member (65) of the oil separator (70) and the compressor casing (24) are connected by an oil return pipe (72). The oil return pipe (72) has one end connected to the bottom of the main body member (65) of the oil separator (70) and the other end connected to the bottom of the compressor casing (24). The oil return pipe (72) is provided with a capillary tube (73) for reducing the pressure of the refrigerating machine oil flowing in. The oil return pipe (72) constitutes an oil return passage for communicating the main body member (65) of the oil separator (70) with the oil sump (27) in the compressor casing (24).

本変形例の冷媒回路（11）において、圧縮機（20）から冷媒と共に吐出された冷凍機油は、油分離器（70）で冷媒と分離され、その後、返油管（72）を通じて圧縮機ケーシング（24）内の油溜り（27）へ送り返される。また、膨張機（30）から冷媒と共に流出した冷凍機油は、上記実施形態３と同様に、圧縮機ケーシング（24）内と膨張機ケーシング（34）内とに分配されて戻される。そして、本変形例においても、コントローラ（53）が油面センサ（51）の出力信号に基づいて油量調節弁（52）を操作する。これにより、圧縮機（20）および膨張機（30）のそれぞれにおいて冷凍機油の貯留量が確保される。 In the refrigerant circuit (11) of this modification, the refrigeration oil discharged together with the refrigerant from the compressor (20) is separated from the refrigerant by the oil separator (70), and then the compressor casing (72) through the oil return pipe (72). 24) It is sent back to the oil sump (27) inside. Further, the refrigerating machine oil flowing out together with the refrigerant from the expander (30) is distributed and returned to the compressor casing (24) and the expander casing (34), as in the third embodiment. And also in this modification, a controller (53) operates an oil quantity adjustment valve (52) based on the output signal of an oil level sensor (51). Thereby, the storage amount of refrigerating machine oil is ensured in each of the compressor (20) and the expander (30).

《発明の実施形態４》
本実施形態４の空調機（10）は、上記実施形態１の冷媒回路（11）に油分離器（75）と返油管（76）とを追加したものである。ここでは、本実施形態の空調機（10）について、上記実施形態１と異なる点を説明する。 << Embodiment 4 of the Invention >>
The air conditioner (10) of the fourth embodiment is obtained by adding an oil separator (75) and an oil return pipe (76) to the refrigerant circuit (11) of the first embodiment. Here, about the air conditioner (10) of this embodiment, a different point from the said Embodiment 1 is demonstrated.

図８に示すように、油分離器（75）は、膨張機（30）の流出側に配置されている。この油分離器（75）自体は、上記実施形態２の油分離器（60）と同様に構成されている。つまり、この油分離器（75）は、本体部材（65）と入口管（66）と出口管（67）とを備えている。油分離器（75）は、入口管（66）が膨張機（30）の流出管（36）に接続され、出口管（67）が第２四方切換弁（13）の第１のポートに接続されている。 As shown in FIG. 8, the oil separator (75) is arranged on the outflow side of the expander (30). The oil separator (75) itself is configured similarly to the oil separator (60) of the second embodiment. That is, the oil separator (75) includes a main body member (65), an inlet pipe (66), and an outlet pipe (67). The oil separator (75) has an inlet pipe (66) connected to the outflow pipe (36) of the expander (30) and an outlet pipe (67) connected to the first port of the second four-way switching valve (13). Has been.

上記返油管（76）は、油分離器（75）と膨張機ケーシング（34）との間に接続されている。具体的に、返油管（76）の一端は、油分離器（75）の本体部材（65）の底部に接続されている。返油管（76）の他端は、膨張機ケーシング（34）の底部に接続されている。つまり、上記実施形態２と同様に、返油管（76）は、油分離器（75）の本体部材（65）と膨張機ケーシング（34）内の油溜り（37）を連通させる返油通路を構成している。 The oil return pipe (76) is connected between the oil separator (75) and the expander casing (34). Specifically, one end of the oil return pipe (76) is connected to the bottom of the main body member (65) of the oil separator (75). The other end of the oil return pipe (76) is connected to the bottom of the expander casing (34). That is, as in the second embodiment, the oil return pipe (76) has an oil return passage for communicating the body member (65) of the oil separator (75) and the oil sump (37) in the expander casing (34). It is composed.

上記圧縮機（20）から冷媒と共に吐出された冷凍機油は、冷媒回路（11）内を流れて膨張機（30）の流入管（35）から膨張機構（31）へ流入する。膨張機構（31）へ流入した冷凍機油は、膨張機ケーシング（34）内の油溜り（37）から膨張機構（31）へ供給された冷凍機油と共に、流出管（36）を通って膨張機（30）から流出する。膨張機（30）から流出した冷凍機油は、膨張後の気液二相状態の冷媒と共に油分離器（75）の本体部材（65）内へ流入する。この本体部材（65）の内部では、下部に液冷媒と冷凍機油の混合物が溜まり、上部にガス冷媒が溜まる。また、本実施形態では、冷凍機油の比重が液冷媒の比重よりも大きくなっている。このため、本体部材（65）内の液溜まりでは、その底層ほど冷凍機油の割合が多くなり、その上層ほど液冷媒の割合が多くなる。 The refrigerating machine oil discharged together with the refrigerant from the compressor (20) flows through the refrigerant circuit (11) and flows into the expansion mechanism (31) from the inflow pipe (35) of the expander (30). The refrigerating machine oil that has flowed into the expansion mechanism (31) passes through the outflow pipe (36) together with the refrigerating machine oil supplied from the oil reservoir (37) in the expansion machine casing (34) to the expansion mechanism (31). 30). The refrigerating machine oil that has flowed out of the expander (30) flows into the main body member (65) of the oil separator (75) together with the refrigerant in the gas-liquid two-phase state after expansion. Inside the main body member (65), a mixture of liquid refrigerant and refrigerating machine oil is accumulated in the lower part, and gas refrigerant is accumulated in the upper part. In the present embodiment, the specific gravity of the refrigerating machine oil is larger than the specific gravity of the liquid refrigerant. For this reason, in the liquid pool in the main body member (65), the ratio of the refrigerating machine oil increases in the bottom layer, and the ratio of the liquid refrigerant increases in the upper layer.

上記油分離器（75）の出口管（67）は、下端部が本体部材（65）内の液溜まりに浸かった状態となっている。この液溜まりの上層に存在する液冷媒は、出口管（67）を通って本体部材（65）から流出し、冷房運転時には室内熱交換器（15）へ、暖房運転時には室外熱交換器（14）へそれぞれ流れる。 The outlet pipe (67) of the oil separator (75) is in a state where its lower end is immersed in a liquid pool in the main body member (65). The liquid refrigerant existing in the upper layer of the liquid pool flows out of the main body member (65) through the outlet pipe (67), and is supplied to the indoor heat exchanger (15) during the cooling operation and to the outdoor heat exchanger (14) during the heating operation. ) Respectively.

上記油分離器（75）の本体部材（65）内に溜まった冷凍機油は、返油管（76）を通って膨張機ケーシング（34）内の油溜り（37）へ供給される。つまり、本実施形態では、圧縮機（20）から流出した冷凍機油と膨張機（30）から流出した冷凍機油の両方が膨張機ケーシング（34）内の油溜り（37）へ一旦集められる。なお、本実施形態においても、吸入管（25）における低圧冷媒の一部が膨張機ケーシング（34）内を通過して圧縮機ケーシング（24）内へ流入するので、圧縮機ケーシング（24）内と膨張機ケーシング（34）内が均圧される。 The refrigerating machine oil accumulated in the main body member (65) of the oil separator (75) is supplied to the oil sump (37) in the expander casing (34) through the oil return pipe (76). That is, in this embodiment, both the refrigerating machine oil that has flowed out of the compressor (20) and the refrigerating machine oil that has flowed out of the expander (30) are once collected in an oil sump (37) in the expander casing (34). In the present embodiment also, a part of the low-pressure refrigerant in the suction pipe (25) passes through the expander casing (34) and flows into the compressor casing (24), so that the inside of the compressor casing (24) And the pressure inside the expander casing (34) is equalized.

上記コントローラ（53）は、膨張機ケーシング（34）内の油溜り（37）の油面高さが所定の上限値以上になったと判断すると、油量調節弁（52）を開く。この状態において、膨張機ケーシング（34）内の油溜り（37）の油面高さは、圧縮機ケーシング（24）内の油溜り（27）の油面高さよりも高くなっている。したがって、膨張機ケーシング（34）内の冷凍機油は、油流通管（42）を通って圧縮機ケーシング（24）内へ流入する。そして、コントローラ（53）は、膨張機ケーシング（34）内の油溜り（37）の油面位置が所定の基準値にまで低下したと判断すると、油量調節弁（52）を閉じる。このように、コントローラ（53）が油量調節弁（52）を操作することで、膨張機ケーシング（34）内の油溜り（37）へ集められた冷凍機油が圧縮機ケーシング（24）内の油溜り（27）へ分配される。 When the controller (53) determines that the oil level of the oil sump (37) in the expander casing (34) has reached or exceeded a predetermined upper limit value, the controller (53) opens the oil amount adjustment valve (52). In this state, the oil level height of the oil sump (37) in the expander casing (34) is higher than the oil level height of the oil sump (27) in the compressor casing (24). Therefore, the refrigerating machine oil in the expander casing (34) flows into the compressor casing (24) through the oil circulation pipe (42). When the controller (53) determines that the oil level position of the oil sump (37) in the expander casing (34) has decreased to a predetermined reference value, the controller (53) closes the oil amount adjustment valve (52). As described above, the controller (53) operates the oil amount adjustment valve (52), so that the refrigerating machine oil collected in the oil reservoir (37) in the expander casing (34) is contained in the compressor casing (24). Distributed to sump (27).

−実施形態４の効果−
本実施形態では、膨張機（30）の流出側に配置した油分離器（75）で潤滑油を捕集している。ここで、膨張機（30）から送り出されて油分離器（75）を通過した直後の冷媒は、冷房運転時には室内熱交換器（15）へ流れ、暖房運転時には室外熱交換器（14）へ流れる。したがって、室外熱交換器（14）および室内熱交換器（15）のうち蒸発器として機能する方へ流入する冷凍機油の量を削減することができる。その結果、本実施形態によれば、蒸発器として機能する熱交換器（14,15）において、冷媒と空気の熱交換が冷凍機油によって阻害されるのを抑制でき、この熱交換器（14,15）の性能を充分に発揮させることができる。 -Effect of Embodiment 4-
In the present embodiment, the lubricating oil is collected by the oil separator (75) disposed on the outflow side of the expander (30). Here, the refrigerant immediately after being sent from the expander (30) and passing through the oil separator (75) flows to the indoor heat exchanger (15) during the cooling operation, and to the outdoor heat exchanger (14) during the heating operation. Flowing. Therefore, it is possible to reduce the amount of refrigerating machine oil flowing into the outdoor heat exchanger (14) and the indoor heat exchanger (15) that function as an evaporator. As a result, according to the present embodiment, in the heat exchanger (14, 15) functioning as an evaporator, it is possible to suppress the heat exchange between the refrigerant and the air from being inhibited by the refrigerating machine oil, and this heat exchanger (14, 15 The performance of 15) can be fully exhibited.

−実施形態４の変形例−
本変形例は、上記実施形態４の冷媒回路（11）において、油分離器（75）を膨張機ケーシング（34）ではなく圧縮機ケーシング（24）に接続するようにしたものである。 -Modification of Embodiment 4-
In this modification, in the refrigerant circuit (11) of the fourth embodiment, the oil separator (75) is connected to the compressor casing (24) instead of the expander casing (34).

図９に示すように、本変形例の冷媒回路（11）では、油分離器（75）の本体部材（65）と圧縮機ケーシング（24）が返油管（77）によって接続されている。この返油管（77）は、一端が油分離器（75）の本体部材（65）の底部に接続され、他端が圧縮機ケーシング（24）の底部に接続されている。つまり、この返油管（77）は、油分離器（75）の本体部材（65）と圧縮機ケーシング（24）内の油溜り（27）を連通させる返油通路を構成している。 As shown in FIG. 9, in the refrigerant circuit (11) of this modification, the main body member (65) of the oil separator (75) and the compressor casing (24) are connected by an oil return pipe (77). The oil return pipe (77) has one end connected to the bottom of the main body member (65) of the oil separator (75) and the other end connected to the bottom of the compressor casing (24). That is, the oil return pipe (77) constitutes an oil return passage for communicating the main body member (65) of the oil separator (75) with the oil sump (27) in the compressor casing (24).

本変形例の冷媒回路（11）において、圧縮機（20）や膨張機（30）から流出した冷凍機油は、油分離器（75）で冷媒と分離され、返油管（77）を通じて圧縮機ケーシング（24）内の油溜り（27）へ送り返される。つまり、本変形例では、圧縮機（20）から流出した冷凍機油と膨張機（30）から流出した冷凍機油の両方が圧縮機ケーシング（24）内の油溜り（27）へ一旦集められる。 In the refrigerant circuit (11) of the present modification, the refrigeration oil that has flowed out of the compressor (20) and the expander (30) is separated from the refrigerant by the oil separator (75), and passes through the oil return pipe (77) to the compressor casing. It is sent back to the oil sump (27) in (24). That is, in this modification, both the refrigeration oil flowing out from the compressor (20) and the refrigeration oil flowing out from the expander (30) are once collected in an oil sump (27) in the compressor casing (24).

上記コントローラ（53）は、膨張機ケーシング（34）内の油溜り（37）の油面高さが所定の下限値以下になったと判断すると、油量調節弁（52）を開いて圧縮機ケーシング（24）内の冷凍機油を膨張機ケーシング（34）内へ供給する。そして、コントローラ（53）は、膨張機ケーシング（34）内の油溜り（37）の油面位置が所定の基準値にまで上昇したと判断すると、油量調節弁（52）を閉じる。このように、コントローラ（53）が油量調節弁（52）を操作することで、圧縮機ケーシング（24）内の油溜り（27）へ集められた冷凍機油が膨張機ケーシング（34）内の油溜り（37）へ分配される。 When the controller (53) determines that the oil level of the oil sump (37) in the expander casing (34) has become equal to or lower than a predetermined lower limit value, the controller (53) opens the oil amount adjustment valve (52) and opens the compressor casing. (24) Supply the refrigeration oil in the expander casing (34). When the controller (53) determines that the oil level of the oil sump (37) in the expander casing (34) has risen to a predetermined reference value, the controller (53) closes the oil amount adjustment valve (52). As described above, the controller (53) operates the oil amount adjusting valve (52), so that the refrigerating machine oil collected in the oil sump (27) in the compressor casing (24) is contained in the expander casing (34). Distributed to sump (37).

《その他の実施形態》
上記実施形態については、以下のような構成としてもよい。 << Other Embodiments >>
About the said embodiment, it is good also as the following structures.

−第１変形例−
上記の各実施形態では、図１０に示すように、油流通管（42）の途中に調整手段としてのキャピラリチューブ（54）を設けるようにしてもよい。なお、図１０に示す冷媒回路（11）は、上記実施形態１において本変形例を適用したものである。 -First modification-
In each of the above embodiments, as shown in FIG. 10, a capillary tube (54) as an adjusting means may be provided in the middle of the oil circulation pipe (42). Note that the refrigerant circuit (11) shown in FIG. 10 is the one in which the present modification is applied in the first embodiment.

上記油流通管（42）にキャピラリチューブ（54）を設けると、油流通管（42）を流れる冷凍機油の流速がある程度以下に抑えられる。このため、圧縮機ケーシング（24）の内圧と膨張機ケーシング（34）の内圧とが過渡的に相違してしまった状態においても、圧縮機（20）および膨張機（30）の一方から他方へ冷凍機油が油流通管（42）を通って移動してしまうのを防ぐことができ、圧縮機（20）と膨張機（30）の両方において冷凍機油の貯留量を確保することができる。 When the capillary tube (54) is provided in the oil circulation pipe (42), the flow rate of the refrigerating machine oil flowing through the oil circulation pipe (42) is suppressed to a certain level. For this reason, even when the internal pressure of the compressor casing (24) and the internal pressure of the expander casing (34) are transiently different, from one of the compressor (20) and the expander (30) to the other. The refrigerating machine oil can be prevented from moving through the oil circulation pipe (42), and the refrigerating machine oil storage amount can be secured in both the compressor (20) and the expander (30).

−第２変形例−
上記の各実施形態では、図１１に示すように、調整手段を省略するようにしてもよい。なお、図１１に示す冷媒回路（11）は、上記実施形態１において本変形例を適用したものである。 -Second modification-
In each of the above embodiments, as shown in FIG. 11, the adjusting means may be omitted. Note that the refrigerant circuit (11) shown in FIG. 11 is the one in which the present modification is applied in the first embodiment.

本変形例において、圧縮機ケーシング（24）内の油溜り（27）と膨張機ケーシング（34）内の油溜り（37）とは、油流通管（42）によって常に連通した状態となる。油流通管（42）では、圧縮機ケーシング（24）内の油溜り（27）と膨張機ケーシング（34）内の油溜り（37）のうち、油面位置の高い方から低い方へ冷凍機油が流通する。そして、圧縮機ケーシング（24）内の油溜り（27）と膨張機ケーシング（34）内の油溜り（37）の油面高さが同じになると、油流通管（42）での冷凍機油の流動が停止する。 In this modification, the oil sump (27) in the compressor casing (24) and the oil sump (37) in the expander casing (34) are always in communication with each other through the oil circulation pipe (42). In the oil distribution pipe (42), refrigeration oil from the higher oil level position to the lower one of the oil sump (27) in the compressor casing (24) and the oil sump (37) in the expander casing (34). Circulate. When the oil level in the oil sump (27) in the compressor casing (24) and the oil sump (37) in the expander casing (34) are the same, the refrigerating machine oil in the oil distribution pipe (42) Flow stops.

このように、本変形例では、何ら制御を行うことなく、圧縮機ケーシング（24）と膨張機ケーシング（34）における冷凍機油の貯留量を平均化することができる。したがって、本変形例によれば、圧縮機（20）や膨張機（30）の信頼性を確保しつつ、冷媒回路（11）の複雑化を最小限に抑えることができる。 Thus, in this modification, the amount of refrigerating machine oil stored in the compressor casing (24) and the expander casing (34) can be averaged without performing any control. Therefore, according to the present modification, it is possible to minimize the complication of the refrigerant circuit (11) while ensuring the reliability of the compressor (20) and the expander (30).

−第３変形例−
上記の各実施形態では、図１２に示すように、油面センサ（51）を膨張機ケーシング（34）内ではなく圧縮機ケーシング（24）内に設けるようにしてもよい。なお、図１２に示す冷媒回路（11）は、上記実施形態１に本変形例を適用したものである。 -Third modification-
In each of the above embodiments, as shown in FIG. 12, the oil level sensor (51) may be provided not in the expander casing (34) but in the compressor casing (24). Note that the refrigerant circuit (11) shown in FIG. 12 is obtained by applying the present modification to the first embodiment.

本変形例のコントローラ（53）は、圧縮機ケーシング（24）内の油溜り（27）の油面高さが所定の下限値以下になったと判断すると、油量調節弁（52）を開く。この状態において、圧縮機ケーシング（24）内の油溜り（27）の油面高さは、膨張機ケーシング（34）内の油溜り（37）の油面高さよりも低くなっている。したがって、膨張機ケーシング（34）内の冷凍機油は、油流通管（42）を通って圧縮機ケーシング（24）内へ流入する。そして、コントローラ（53）は、圧縮機ケーシング（24）内の油溜り（27）の油面位置が所定の基準値にまで上昇したと判断すると、油量調節弁（52）を閉じる。 When the controller (53) of the present modification determines that the oil level height of the oil sump (27) in the compressor casing (24) has become equal to or less than a predetermined lower limit value, the oil amount adjustment valve (52) is opened. In this state, the oil level height of the oil sump (27) in the compressor casing (24) is lower than the oil level height of the oil sump (37) in the expander casing (34). Therefore, the refrigerating machine oil in the expander casing (34) flows into the compressor casing (24) through the oil circulation pipe (42). When the controller (53) determines that the oil level of the oil sump (27) in the compressor casing (24) has increased to a predetermined reference value, the controller (53) closes the oil amount adjustment valve (52).

また、コントローラ（53）は、圧縮機ケーシング（24）内の油溜り（27）の油面高さが所定の上限値以上になったと判断すると、油量調節弁（52）を開く。この状態において、圧縮機ケーシング（24）内の油溜り（27）の油面高さは、膨張機ケーシング（34）内の油溜り（37）の油面高さよりも高くなっている。したがって、圧縮機ケーシング（24）内の冷凍機油は、油流通管（42）を通って膨張機ケーシング（34）内へ流入する。そして、コントローラ（53）は、圧縮機ケーシング（24）内の油溜り（27）の油面位置が所定の基準値にまで低下したと判断すると、油量調節弁（52）を閉じる。 When the controller (53) determines that the oil level height of the oil sump (27) in the compressor casing (24) has reached or exceeded a predetermined upper limit value, the controller (53) opens the oil amount adjustment valve (52). In this state, the oil level of the oil sump (27) in the compressor casing (24) is higher than the oil level of the oil sump (37) in the expander casing (34). Therefore, the refrigeration oil in the compressor casing (24) flows into the expander casing (34) through the oil distribution pipe (42). When the controller (53) determines that the oil level of the oil sump (27) in the compressor casing (24) has decreased to a predetermined reference value, the controller (53) closes the oil amount adjustment valve (52).

−第４変形例−
上記の各実施形態では、圧縮機構（21）と膨張機構（31）のそれぞれがロータリ式の流体機械によって構成されているが、圧縮機構（21）と膨張機構（31）を構成する流体機械の形式は、これに限定されるものではない。例えば、圧縮機構（21）と膨張機構（31）のそれぞれがスクロール式の流体機械によって構成されていてもよい。また、圧縮機構（21）と膨張機構（31）は、互いに異なる形式の流体機械によって構成されていてもよい。 -Fourth modification-
In each of the above embodiments, each of the compression mechanism (21) and the expansion mechanism (31) is constituted by a rotary fluid machine. However, the fluid machine constituting the compression mechanism (21) and the expansion mechanism (31) The format is not limited to this. For example, each of the compression mechanism (21) and the expansion mechanism (31) may be configured by a scroll fluid machine. Further, the compression mechanism (21) and the expansion mechanism (31) may be configured by different types of fluid machines.

−第５変形例−
上記の各実施形態では、圧縮機（20）の駆動軸（22）や膨張機（30）の出力軸（32）に形成された給油通路によって遠心ポンプを構成しているが、駆動軸（22）や出力軸（32）の下端に機械式ポンプ（例えばギア式ポンプやトロコイド式ポンプ）を連結し、駆動軸（22）や出力軸（32）で機械式ポンプを駆動して圧縮機構（21）や膨張機構（31）への給油を行うようにしてもよい。 -Fifth modification-
In each of the above embodiments, the centrifugal pump is configured by the oil supply passage formed in the drive shaft (22) of the compressor (20) and the output shaft (32) of the expander (30). ) And the lower end of the output shaft (32), a mechanical pump (for example, a gear pump or a trochoid pump) is connected, and the mechanical pump is driven by the drive shaft (22) or output shaft (32) to compress the compression mechanism (21 ) Or the expansion mechanism (31).

上記各実施形態のように圧縮機（20）が低圧ドームタイプである場合、圧縮機ケーシング（24）の内圧と膨張機ケーシング（34）の内圧が冷凍サイクルの低圧と概ね等しくなるため、遠心ポンプでは充分な給油量を確保しにくいことも有り得る。したがって、圧縮機（20）や膨張機（30）に機械式の給油ポンプを設けるのが望ましい。 When the compressor (20) is a low pressure dome type as in the above embodiments, the internal pressure of the compressor casing (24) and the internal pressure of the expander casing (34) are approximately equal to the low pressure of the refrigeration cycle. Then, it may be difficult to secure a sufficient amount of oil supply. Therefore, it is desirable to provide a mechanical oil pump in the compressor (20) and the expander (30).

なお、以上の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。 In addition, the above embodiment is an essentially preferable illustration, Comprising: It does not intend restrict | limiting the range of this invention, its application thing, or its use.

以上説明したように、本発明は、それぞれ個別のケーシングを備える圧縮機と膨張機が冷媒回路に設けられている冷凍装置について有用である。 As described above, the present invention is useful for a refrigeration apparatus in which a compressor and an expander each having an individual casing are provided in a refrigerant circuit.

実施形態１における冷媒回路の構成と冷房運転中の冷媒の流れを示す冷媒回路図である。It is a refrigerant circuit diagram which shows the structure of the refrigerant circuit in Embodiment 1, and the flow of the refrigerant | coolant during air_conditionaing | cooling operation. 実施形態１における冷媒回路の構成と暖房運転中の冷媒の流れを示す冷媒回路図である。It is a refrigerant circuit figure which shows the structure of the refrigerant circuit in Embodiment 1, and the flow of the refrigerant | coolant during heating operation. 実施形態１における冷媒回路の要部拡大図である。3 is an enlarged view of a main part of a refrigerant circuit in Embodiment 1. FIG. 実施形態２における冷媒回路の構成を示す冷媒回路図である。6 is a refrigerant circuit diagram illustrating a configuration of a refrigerant circuit in Embodiment 2. FIG. 実施形態２の変形例における冷媒回路の構成を示す冷媒回路図である。FIG. 6 is a refrigerant circuit diagram illustrating a configuration of a refrigerant circuit in a modification of the second embodiment. 実施形態３における冷媒回路の構成を示す冷媒回路図である。6 is a refrigerant circuit diagram illustrating a configuration of a refrigerant circuit in Embodiment 3. FIG. 実施形態３の変形例における冷媒回路の構成を示す冷媒回路図である。FIG. 10 is a refrigerant circuit diagram illustrating a configuration of a refrigerant circuit in a modification of the third embodiment. 実施形態４における冷媒回路の構成を示す冷媒回路図である。FIG. 6 is a refrigerant circuit diagram illustrating a configuration of a refrigerant circuit in a fourth embodiment. 実施形態４の変形例における冷媒回路の構成を示す冷媒回路図である。FIG. 10 is a refrigerant circuit diagram illustrating a configuration of a refrigerant circuit in a modification of the fourth embodiment. その他の実施形態の第１変形例における冷媒回路の構成を示す冷媒回路図である。It is a refrigerant circuit figure which shows the structure of the refrigerant circuit in the 1st modification of other embodiment. その他の実施形態の第２変形例における冷媒回路の構成を示す冷媒回路図である。It is a refrigerant circuit figure which shows the structure of the refrigerant circuit in the 2nd modification of other embodiment. その他の実施形態の第３変形例における冷媒回路の構成を示す冷媒回路図である。It is a refrigerant circuit figure which shows the structure of the refrigerant circuit in the 3rd modification of other embodiment.

Explanation of symbols

10 空調機（冷凍装置）
11 冷媒回路
20 圧縮機
21 圧縮機構
24 圧縮機ケーシング
27 油溜り
30 膨張機
31 膨張機構
34 膨張機ケーシング
37 油溜り
38,39 分岐流入管
41 連絡管
42 油流通管
50 調節手段
51 油面センサ（油面検出器）
52 油量調節弁（制御弁）
60 油分離器
61,62 返油管
70 油分離器
71,72 返油管
75 油分離器
76,77 返油管 10 Air conditioner (refrigeration equipment)
11 Refrigerant circuit
20 Compressor
21 Compression mechanism
24 Compressor casing
27 Oil sump
30 expander
31 Expansion mechanism
34 Expander casing
37 Oil sump
38,39 Branch inflow pipe
41 Connecting pipe
42 Oil distribution pipe
50 Adjustment means
51 Oil level sensor (oil level detector)
52 Oil control valve (control valve)
60 Oil separator
61,62 Oil return pipe
70 Oil separator
71,72 Oil return pipe
75 Oil separator
76,77 Oil return pipe

Claims

A refrigerant circuit (11) of a vapor compression refrigeration cycle having a compressor (20) and an expander (30);
The compressor (20) includes a compressor casing (24) in which a suction refrigerant is introduced and the inside is formed in a low pressure space, and a refrigerant compression mechanism (21) provided in the compressor casing (24) While having a sump (27) of lubricating oil supplied to the compression mechanism (21) in the compressor casing (24),
The expander (30) is provided in the expander casing (34) and the expander casing (34), and expands the refrigerant directly flowing from the outside of the expander casing (34) to expand the expander casing. A refrigeration apparatus comprising an expansion mechanism (31) for directly flowing out of (34) and an oil reservoir (37) for lubricating oil supplied to the expansion mechanism (31) in the expander casing (34) Because
An oil circulation pipe (42) connected between an oil sump (27) in the compressor casing (24) and an oil sump (37) in the expander casing (34) to move the lubricating oil;
A branch is connected between the suction side pipe of the compressor (20) and the expander casing (34), and a part of the suction refrigerant of the compressor (20) flows into the expander casing (34). An inflow pipe (38 (39)),
A connecting pipe (41) connected between the compressor casing (24) and the expander casing (34), wherein the refrigerant in the expander casing (34) flows into the compressor casing (24); A refrigeration apparatus characterized by comprising:

In claim 1,
The refrigerant circuit (11) is provided upstream of the connection position of the branch inflow pipe (38 (39)) in the suction side pipe of the compressor (20), and separates the refrigerant from the lubricating oil (60 And an oil return pipe (61) for supplying lubricating oil from the oil separator (60) into the expander casing (34).

In claim 1,
The refrigerant circuit (11) is provided upstream of the connection position of the branch inflow pipe (38 (39)) in the suction side pipe of the compressor (20), and separates the refrigerant from the lubricating oil (60 And an oil return pipe (62) for supplying lubricating oil from the oil separator (60) into the compressor casing (24).

In claim 1,
The refrigerant circuit (11) includes an oil separator (70) provided in a discharge-side pipe of the compressor (20) to separate the refrigerant and the lubricating oil, and a capillary tube (73) in the middle. A refrigeration apparatus comprising an oil return pipe (71) for supplying lubricating oil from an oil separator (70) into the expander casing (34).

In claim 1,
The refrigerant circuit (11) includes an oil separator (70) provided in a discharge-side pipe of the compressor (20) to separate the refrigerant and the lubricating oil, and a capillary tube (73) in the middle. A refrigeration apparatus comprising an oil return pipe (72) for supplying lubricating oil from an oil separator (70) into the compressor casing (24).

In claim 1,
The refrigerant circuit (11) is provided in a pipe on the outflow side of the expander (30) to separate an oil separator (75) from the refrigerant and lubricating oil, and the expander casing from the oil separator (75). (34) A refrigeration apparatus comprising an oil return pipe (76) for supplying lubricating oil into the interior.

In claim 1,
The refrigerant circuit (11) is provided in a pipe on the outflow side of the expander (30) and separates an oil separator (75) from the refrigerant and lubricating oil, and the compressor casing from the oil separator (75). (24) A refrigeration apparatus comprising an oil return pipe (77) for supplying lubricating oil therein.

In claim 1,
A refrigeration apparatus comprising adjusting means (50) for adjusting the flow condition of the lubricating oil in the oil distribution pipe (42).

In claim 8,
The adjusting means (50) includes an oil level detector for detecting the position of the oil level in the oil sump (27) in the compressor casing (24) or the oil sump (37) in the expander casing (34) ( 51) and a control valve (52) that is provided in the oil circulation pipe (42) and whose opening degree is controlled based on an output signal of the oil level detector (51). Refrigeration equipment.