JP4764850B2

JP4764850B2 - 空調装置

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Publication number: JP4764850B2
Application number: JP2007090249A
Authority: JP
Inventors: 洋志東; 正彦藤井; 浩澤田; 将文篠宮; 弘樹成安; 二朗福留
Original assignee: Yanmar Co Ltd
Current assignee: Yanmar Co Ltd
Priority date: 2007-03-30
Filing date: 2007-03-30
Publication date: 2011-09-07
Anticipated expiration: 2027-03-30
Also published as: JP2008249230A

Description

本発明は、室内機と室外機とを接続する内外連絡管に、複数台の室外機を並列接続した空調装置に関するものである。

一般に、室内機と室外機とを接続する内外連絡管に、複数台の室外機を並列接続した空調装置は知られている。

このような空調装置において、圧縮機で使用されるコンプレッサーオイルは、冷媒に溶解するため、空調運転中にオイルセパレータを通過して室外機から外部の室内機や内外連絡管へ流出することとなる。この場合、室外機が一台なら冷媒循環に伴って流出したオイルは室外機へと戻るが、複数の室外機が同一系統の内外連絡管に並列接続される構成では各室外機の設置高低差や内外連絡管の傾き等の設置条件により、オイルが戻り難い室外機が発生する。また、運転容量が異なる場合も冷媒吐出量の相違から運転容量大側がオイル不足に陥りがちである。

そこで、従来より、このようなオイル不足が発生した室外機側に、他の室外機からのオイルを回収する空調装置が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。

この特許文献１の空調装置は、各室外機のオイルセパレータで分離したオイルを圧縮機へと戻す戻し管同士を、連接管で接続し、これら戻し管と連接管との接続を弁で行って各々の圧縮機へ戻すオイルの量を調整することができるようになされている。
特許第２９２５７１５号公報

しかし、上記特許文献１の空調装置の場合、オイル回収を行い過ぎると、他の室外機でオイル不足となるので、過剰回収しないように考慮しながらオイル回収を行わなければならないといった不都合を生じていた。

本発明は、かかる実情に鑑みてなされたものであって、複数台の室外機を並列接続した空調装置において、オイル回収時の回収量の調整を簡単に行うことができる空調装置を提供することを目的としている。

上記課題を解決するための本発明の空調装置は、室内機と室外機とを接続する内外連絡管に各々オイルセパレータを有する複数の室外機を並列接続し、各室外機の圧縮機吸入ラインを外外連絡管で接続し、各室外機のオイルセパレータと外外連絡管とを接続する空調装置において、各オイルセパレータの底部からのオイル戻し管を自機の圧縮機吸引側へ連通させ、各オイルセパレータ所定位置からのオイル回収管を前記外外連絡管に接続し、各オイル回収管に前記外外連絡管側からオイルセパレータ側へのオイルの流れを止める逆止弁を設け、この逆止弁よりオイルセパレータ側でオイル回収用開閉弁を設け、オイル余剰側室外機の前記オイル回収用開閉弁を開く構成とし、各室外機の圧縮機の駆動源をエンジンとし、圧縮機吸入ラインにエンジン廃熱で冷媒を蒸発させる廃熱回収器を設け、前記外外連絡管に対して各オイル回収管と並列で各室外機の廃熱回収器上流側に開閉弁を介して接続する経路を設ける構成としたものである。

さらに、上記空調装置において、運転停止信号を受けている停止移行機と運転機とが存在する場合に停止移行機の前記オイル回収用開閉弁を開く構成としたものである。

さらに、上記空調装置において、二台の運転機が存在する場合に一方の室外機の前記オイル回収用開閉弁を所定時間またはオイルセパレータ油面が所定位置以下と検知されるまで開いた後に閉じ、次に、他方の室外機の前記オイル回収用開閉弁を所定時間またはオイルセパレータ油面が所定位置以下と検知されるまで開く構成としたものである。

さらに、上記空調装置において、二台の運転機が存在する場合に一方の室外機の前記オイル回収用開閉弁をオイルセパレータ油面が所定位置以下と検知されるまで開いた後に閉じ、次に、他方の室外機の前記オイル回収用開閉弁をオイルセパレータ油面が所定位置以下と検知されるまで開いた後に閉じ、前記オイル回収用開閉弁の開弁から油面所定位置以下の２つの検知時間のうち長い方の検知時間の半分の時間、検知時とは逆側の室外機の前記オイル回収用開閉弁を開く構成としたものである。

さらに、上記空調装置において、室外機の前記オイル回収用開閉弁を開く前に運転機の圧縮機を所定時間、所定回転数以上で運転する構成としたものである。

以上述べたように、本発明の空調装置によると、オイル回収量の調整を簡単に行うことができる。また、オイル回収時における圧縮機での液圧縮を防止することができる。

以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。

図１は本発明に係る空調装置１のオイル回収運転時の冷媒回路図を示し、図２は同空調装置１のオイル回収運転による油量調整方法を示し、図３は同空調装置１の室外機一台運転時の運転スケジュールの一例を示している。また、図４ないし図７は同空調装置１における通常の冷房時または暖房時の運転状態を示している。

図１、図４ないし図７において、空調装置１は、室内機２ａ，２ｂと室外機３ａ、３ｂとを液側内外連絡管１１およびガス側内外連絡管１２に接続している。室外機３ａ、３ｂは、液側内外連絡管１１およびガス側内外連絡管１２に並列接続して構成されている。各室外機３ａ、３ｂ同士は、外外連絡管１３で接続されている。

室外機３ａは、圧縮機３１ａ、オイルセパレータ３２ａ、四方弁３３ａ、室外熱交換器３４ａ、ブリッジ回路３５ａ、リキッドレシーバ３６ａ、過冷却器３７ａ、閉鎖弁ＢＶ１，ＢＶ２（いずれも手動開閉式、通常開）、廃熱回収器３８ａ、室外ファン３９ａを具備して構成されている。室外機３ｂは室外機３ａと同じであるので説明を省略する。

室内機２ａは、電子膨張弁２１ａ、室内熱交換器２２ａ、室内ファン２３ａを具備して構成されている。室内機２ｂは、室内機２ａと同じであるので説明を省略する。

この空調装置１の冷媒経路において、ＥＶ１〜ＥＶ３は電子膨張弁、ＣＶ１〜ＣＶ５，ＣＶ５１，ＣＶ５３，ＣＶ５４，ＣＶ５６，ＣＶ５７は逆止弁、ＳＶ１はオイル戻し用開閉弁、ＳＶ５１はオイル回収用開閉弁、ＳＶ５２〜ＳＶ５７は開閉弁、ＴＳ１〜ＴＳ５、ＴＤ１〜ＴＤ２は温度センサを示している。

本発明の空調装置１において、オイルセパレータ３２ａは、圧縮機３１ａからの冷媒が入ってくる入口管３２１ａと、この冷媒が吐出される出口管３２２ａとが接続されている。入口管３２１ａからオイルセパレータ３２ａに入ってきた冷媒は、冷媒とオイルとに分離されて、冷媒のみがこの出口管３２２ａから吐出されるようになされている。

また、このオイルセパレータ３２ａの底部には、圧縮機３１ａの冷媒吸引側に接続するオイル戻し管３２３ａが接続されている。このオイル戻し管３２３ａは、オイルセパレータ３２ａで分離したオイルを、再度圧縮機３１ａの冷媒吸引側から圧縮機３１ａに戻すことで、圧縮機３１ａの駆動部の潤滑を図るようになされている。このオイル戻し管３２３ａには、キャピラリチューブＣＴが設けられており、このオイル戻し管３２３ａのオイル流量を調整している。

さらに、このオイルセパレータ３２ａは、このオイルセパレータ３２ａの所定油面高さの位置と、外外連絡管１３との間にオイル回収管１９ａが接続するようになされている。オイル回収管１９ａには、外外連絡管１３側からオイルセパレータ３２ａ側へのオイルの流れを止める逆止弁ＣＶ５１が設けられている。また、この逆止弁ＣＶ５１からオイルセパレータ３２ａ側に隣接したオイル回収管１９ａの位置には、オイル回収用開閉弁ＳＶ５１が設けられている。

このオイル回収管１９ａのオイルセパレータ３２ａとオイル回収用開閉弁ＳＶ５１との間には、このオイル回収管１９ａから分岐して圧縮機３１ａの冷媒吸引側との間に連通するオイル戻し分岐管３２４ａが設けられている。このオイル戻し分岐管３２４ａには、前記オイル戻し管３２３ａと同様にキャピラリチューブＣＴが設けられており、このオイル戻し分岐管３２４ａのオイル流量を調整している。

また、圧縮機３１ａの冷媒吸引側に接続されたオイル戻し分岐管３２４ａのさらに上流側には、圧縮機３１ａを駆動するエンジン（図示省略）の廃熱を利用して冷媒を蒸発させる廃熱回収器３８ａが設けられている。廃熱回収器３８ａのさらに上流側には、開閉弁ＳＶ５２を介して外外連絡管１３が接続されている。この開閉弁ＳＶ５２と廃熱回収器３８ａとの間には、キャピラリチューブＣＴが設けられている。オイル回収管１９ａは、開閉弁ＳＶ５２を挟んでキャピラリチューブＣＴとは反対側に対向する位置で外外連絡管１３と接続されている。室外機３ｂも同様に構成されている。

まず、図４ないし図７に基づいて、本発明に係る空調装置１の通常運転時における冷媒回路の冷媒の流れを説明する。

図４は二台の室外機３ａ，３ｂによる通常冷房運転時を示している。この時、室外機３ａ，３ｂの冷媒は、圧縮機３１ａ，３１ｂを吐出してオイルセパレータ３２ａ，３２ｂでオイルから分離された後、四方弁３３ａ，３３ｂを介して室外熱交換器３４ａ，３４ｂへと流入する。その後、室外熱交換器３４ａ，３４ｂからブリッジ回路３５ａ，３５ｂを経た冷媒は、リキッドレシーバ３６ａ，３６ｂで液冷媒として貯留される。この液冷媒は、再度ブリッジ回路３５ａ，３５ｂを経て閉鎖弁ＢＶ１から液側内外連絡管１１へと供給される。

液側内外連絡管１１からの冷媒は、室内機２ａ，２ｂの電子膨張弁２１ａ，２１ｂを経て室内熱交換器２２ａ，２２ｂで蒸発気化した後、ガス側内外連絡管１２を経て閉鎖弁ＢＶ２から圧縮機３１ａ，３１ｂへ吸引される。この際、冷房は、電子膨張弁２１ａ，２１ｂの開度調整を行うことによって制御される。また、冷房能力が不足する場合、冷媒は、リキッドレシーバ３６ａ，３６ｂからブリッジ回路３５ａ，３５ｂへと向かう冷媒の一部が、電子膨張弁ＥＶ２を開度調整して過冷却器３７ａ，３７ｂへと導かれる。これによってリキッドレシーバ３６ａ，３６ｂ内の液冷媒は、過冷却され冷房能力の不足を解消するように制御される。過冷却器３７ａ，３７ｂを通過した冷媒は、通常の冷媒経路を通過するガス冷媒と合流する。

図５は二台の室外機３ａ，３ｂによる通常暖房運転時を示している。この時、室外機３ａ，３ｂの冷媒は、圧縮機３１ａ，３１ｂを吐出してオイルセパレータ３２ａ，３２ｂでオイルから分離された後、四方弁３３ａ，３３ｂを介して閉鎖弁ＢＶ２からガス側内外連絡管１２へと供給される。

ガス側内外連絡管１２からの冷媒は、室内機２ａ，２ｂの室内熱交換器２２ａ，２２ｂで凝縮液化した後、電子膨張弁２１ａ，２１ｂを経て液側内外連絡管１１へと導かれる。液側内外連絡管１１の液冷媒は、室外機３ａ，３ｂの閉鎖弁ＢＶ１からブリッジ回路３５ａ，３５ｂを経てリキッドレシーバ３６ａ，３６ｂへと回収される。この液冷媒は、再度ブリッジ回路３５ａ，３５ｂの電子膨張弁ＥＶ１で開度調整して室外熱交換器３４ａ，３４ｂへと導かれる。この室外熱交換器３４ａ，３４ｂで蒸発気化した後、四方弁３３ａ，３３ｂから再度圧縮機３１ａ，３１ｂへと吸引される。また、暖房運転では室外熱交換器３４ａ，３４ｂの蒸発能力の不足を補うため、冷媒の一部が電子膨張弁ＥＶ２から過冷却器３７ａ，３７ｂを介して廃熱回収器３８ａ，３８ｂへと導かれる。この廃熱回収器３８ａ，３８ｂで、圧縮機３１ａ，３１ｂの駆動源である図示しないエンジンの廃熱によって蒸発気化された冷媒は、通常の冷媒経路を通過するガス冷媒と合流する。

図６は一台の室外機３ａが通常冷房運転、他方の室外機３ｂが停止している運転時を示している。この時、運転側の室外機３ａでは、上記図４で説明した通常の冷房運転時と同様に冷媒が流れる。

図７は、一台の室外機３ａが暖房運転状態にあり、他方の室外機３ｂが運転停止状態になっている状態を示している。この時、運転中の室外機３ａでは、上記図５で説明した通常の暖房運転時と同様に冷媒が流れる。

次に、図１に基づいて、本発明に係る空調装置１がオイル回収運転を行う場合の冷媒回路のオイルの流れを説明する。

図１は、室外機３ｂから室外機３ａへのオイル回収運転を行う状態を示している。

圧縮機３ａ，３ｂで駆動部の潤滑を図るために使用しているコンプレッサーオイルは、冷媒に溶解するため、その一部は、空調運転中にオイルセパレータ３２ａを通過して、液側内外連絡管１１、ガス側内外連絡管１２、室内機２ａ，２ｂへと流出する。この流出したオイルは、やがて室外機３ａ，３ｂへと戻るが、この空調装置１では、二台の室外機３ａ，３ｂを同一系統の液側内外連絡管１１およびガス側内外連絡管１２に並列接続しているため、室外機３ａ，３ｂの設置高低差や、室外機３ａ，３ｂの運転能力差や、液側内外連絡管１１およびガス側内外連絡管１２の通過抵抗差などの諸条件により、室外機３ａ，３ｂにそれぞれ均等に戻ることは無く、何れか一方の室外機３ａ，３ｂに偏ってしまう。例えば、室外機３ｂにオイルが偏り、室外機３ａのオイルが不足しているような場合、室外機３ｂから室外機３ａへのオイル回収運転が必要となる。

また、二台ある室外機３ａ，３ｂのうち、一方の室外機３ａが運転中で他方の室外機３ｂを停止させるような場合、停止した室外機３ｂにオイルを余分に滞留しておくのは無駄なので、一方の室外機３ａだけを運転するのであれば、室外機３ｂから室外機３ａへのオイル回収を行ってから室外機３ｂを停止させることが望まれる。

このように、室外機３ｂから室外機３ａへのオイル回収運転が必要な場合、例えば、図４に示す二台の室外機３ａ，３ｂによる通常冷房運転時からの変更点としては、室外機３ｂの自動開閉弁ＳＶ５２が閉じられ、オイル回収用開閉弁ＳＶ５１が開かれる。

これにより、圧縮機３１ａ，３１ｂの吸引力によって互いに均衡が保たれていた外外連絡管１３は、圧縮機３１ｂの吸引が遮断され、圧縮機３１ａの吸引力が優位になる。また、同時に、オイルセパレータ３２ｂは、オイル回収用開閉弁ＳＶ５１が開かれることにより、オイル回収管１９ｂを介して外外連絡管１３へと連通することになる。したがって、オイルセパレータ３２ｂ内のオイルは、オイル回収用開閉弁ＳＶ５１が開かれたオイル回収管１９ｂを介して外外連絡管１３経由で室外機３ａへとスムーズに流れることとなる。室外機３ａでは、自動開閉弁ＳＶ５２からキャピラリチューブＣＴを介して冷媒流路へとオイルが流入することとなるので、この外外連絡管１３を通過するオイルに液冷媒が混じっていたとしても、このキャピラリチューブＣＴで十分に減圧膨張され、ミスト状冷媒に状態変化することとなる。

その後、廃熱回収器３８ａを通過するので、この廃熱回収器３８ａでエンジン廃熱により、冷媒を確実に気化させた状態にして圧縮機３１ａへと供給し、この圧縮機３１ａでの液圧縮を防止することができる。

なお、本実施の形態では、キャピラリチューブＣＴと廃熱回収器３８ａとを通過するようになされているが、キャピラリチューブＣＴのみ、または廃熱回収器３８ａのみを通過するように構成されたものであってもよい。

このようにして室外機３ｂからオイル回収できるので室外機３ａのオイル不足は解消される。

また、このオイル回収時、オイル回収管１９ｂは、オイルセパレータ３２ｂの所定油面高さの位置に設けられたオイル戻し分岐管３２４ｂから分岐して接続するようになされているので、オイルセパレータ３２ｂ内のオイルは、この所定油面高さを超える分しか回収されないこととなる。したがって、オイルセパレータ３２ｂ内には、この所定油面高さ位置に相当する量のオイルを残すことができるので、回収過剰になる心配も無く、簡単に油量調整ができることとなる。例えば、室外機３ｂを停止する前に、室外機３ｂから室外機３ａへのオイル回収を行った場合であっても、停止した室外機３ｂ内には、運転再開に必要なオイルを残すことができので、運転再開時には室外機３ｂをスムーズに駆動することができる。

なお、本実施の形態では、図４に示す二台の室外機３ａ，３ｂによる通常冷房運転時からオイル回収運転へ移行する場合について述べているが、図５に示す二台の室外機３ａ，３ｂによる通常暖房運転時からオイル回収運転に移行する場合についても、室外機３ｂの自動開閉弁ＳＶ５２を閉じ、オイル回収用開閉弁ＳＶ５１を開くことによって同様に行うことができる。

また、本実施の形態では、室外機３ｂのオイルを室外機３ａへと回収する場合について述べているが、室外機３ａと室外機３ｂとの設定を逆にすることで、室外機３ａのオイルを室外機３ｂへと回収することもできることは言うまでもない。

次に、この空調装置１によって、上記で説明したオイル回収を行うにあたり、両室外機３ａ，３ｂのオイルセパレータ３２ａ，３２ｂ間で油量調整する方法について説明する。上記したように、この空調装置１では、オイル回収を行った場合でも、オイルセパレータ３２ａ，３２ｂ内には、オイル戻し分岐管３２４ａ，３２４ｂを接続した所定油面高さ位置までの量のオイルを残すことができる。

したがって、室外機３ｂの自動開閉弁ＳＶ５２を閉じ、オイル回収用開閉弁ＳＶ５１を開いて室外機３ｂのオイルセパレータ３２ｂから室外機３ａのオイルセパレータ３２ａへのオイル回収を行った後、今度は逆に、室外機３ｂの自動開閉弁ＳＶ５２を開き、オイル回収用開閉弁ＳＶ５１を閉じるとともに、室外機３ａの自動開閉弁ＳＶ５２を閉じ、オイル回収用開閉弁ＳＶ５１を開いて室外機３ａのオイルセパレータ３２ａから室外機３ｂのオイルセパレータ３２ｂへのオイル回収を行う油量調整により、少なくとも両方のオイルセパレータ３２ａ，３２ｂ内には、所定の油面高さ位置までの量のオイルを残すことができる。

例えば、図２（ａ）は、一方のオイルセパレータ３２ａ内に、所定油面高さ位置Ｓ以上の量のオイルが残っており、他方のオイルセパレータ３２ｂ内に、所定油面高さ位置Ｓ以下の量のオイルしか残っていない場合を示している。この場合、一方のオイルセパレータ３２ａから、他方のオイルセパレータ３２ｂへとオイル回収を行うことで、所定油面高さ位置Ｓ以下の量のオイルしか残っていなかったオイルセパレータ３２ｂ内のオイル量を増やすことができる。その後、今度は逆にオイルセパレータ３２ｂからオイルセパレータ３２ａへのオイル回収を行って油量調整することで、所定油面高さ位置Ｓ以上の量のオイルに増えたオイルセパレータ３２ｂ内のオイル量は、所定油面高さ位置Ｓまで減量されることとなるが、少なくとも両方のオイルセパレータ３２ａ，３２ｂ内には、所定の油面高さ位置Ｓまでに相当する量のオイルを残すことができる。

図２（ｂ）は、両方のオイルセパレータ３２ａ，３２ｂ内に、所定の油面高さ位置Ｓの量のオイルしか残っていない場合を示している。この場合、一方のオイルセパレータ３２ａから、他方のオイルセパレータ３２ｂへとオイル回収を行った後、今度は逆にオイルセパレータ３２ｂからオイルセパレータ３２ａへのオイル回収を行って油量調整しても、両方のオイルセパレータ３２ａ，３２ｂ内のオイル量の変化は起こらないが、少なくとも両方のオイルセパレータ３２ａ，３２ｂ内には、所定の油面高さ位置Ｓの量のオイルを残すことができる。

図２（ｃ）は、一方のオイルセパレータ３２ａ内に、所定油面高さ位置Ｓ以下の量のオイルしか残っておらず、他方のオイルセパレータ３２ｂ内に、所定油面高さ位置Ｓ以上の量のオイルが残っている場合を示している。この場合、一方のオイルセパレータ３２ａから、他方のオイルセパレータ３２ｂへとオイル回収を行っても何ら状況の変化は無いが、その後、今度は逆にオイルセパレータ３２ｂからオイルセパレータ３２ａへのオイル回収を行って油量調整することで、所定油面高さ位置Ｓ以下の量のオイルしか残っていなかったオイルセパレータ３２ａ内のオイル量が増えることとなる。この際、所定油面高さ位置Ｓ以上の量のオイルが残っていたオイルセパレータ３２ｂのオイル量は、所定油面高さ位置Ｓまで減量されることとなるが、少なくとも両方のオイルセパレータ３２ａ，３２ｂ内には、所定の油面高さ位置Ｓの量のオイルを残すことができる。

上記図２（ａ）〜（ｃ）に示したように、一方のオイルセパレータ３２ａから、他方のオイルセパレータ３２ｂへとオイル回収を行った後、続けて逆方向にオイル回収を行って油量調整することで、少なくとも両方のオイルセパレータ３２ａ，３２ｂ内に、所定の油面高さ位置Ｓの量のオイルを残すことができる。したがって、何れの室外機３ａ，３ｂのオイルセパレータ３２ａ，３２ｂが所定油面高さ位置Ｓ以下であるのか不明な場合であっても、この油量調整操作を行うことで、室外機３ａ，３ｂの運転に必要な量のオイルを確保することができる。

また、この油量調整方法の場合、両方のオイルセパレータ３２ａ，３２ｂ内に、所定の油面高さ位置Ｓの量のオイルを残しつつも、一方のオイルセパレータ３２ａにはより多くのオイルを残すことができる。

したがって、二台ある室外機３ａ，３ｂのうち、何れか一方の室外機３ａを運転するような場合、運転機側のオイルの量が多くなるようにオイル回収を行うことで、オイル不足を懸念することなく、より快適に安定した運転が可能となる。また、運転停止していた他方の室外機３ｂを運転再開する場合も、オイルセパレータ３２ｂ内には、所定の油面高さ位置Ｓの量のオイルを残しているので、直ぐに運転再開させることができる。

通常、二台ある室外機３ａ，３ｂのうち、何れか一方の室外機３ａの運転を継続した場合、オイルセパレータ３２ａに回収されずに液側内外連絡管１１、ガス側内外連絡管１２、室内機２ａ，２ｂへと流出するオイルは、運転の継続時間と比例して増えて行く。したがって、何れか一方の室外機３ａの運転だけを継続して行う場合は、オイル不足になるので、この流出するオイルを考慮して、一定時間毎にオイル回収運転を行う必要がある。通常は、一定時間毎にオイル回収運転を行うと同時に一方の室外機３ａから他方の室外機３ｂへと運転を交互に切り替えてローテーションすることが行われている。本願発明の空調装置１の場合は、上記した油量調整によって一方のオイルセパレータ３２ａにより多くのオイルを残すことができるので、一定時間毎に行う必要があるオイル回収運転の時間を長くすることができる。

図３は、何れか一台の室外機３ａまたは３ｂのみを運転する場合の運転スケジュールの一例を示している。

まず、二台の室外機３ａ，３ｂが運転している状態から一方の室外機３ａのみの運転に切り替える場合、他方の室外機３ｂを停止させる前の段階（ＳＴＥＰ１）で油量調整を行う。この油量調整は、一方の室外機３ａから他方の室外機３ｂへのオイル回収を行った後、他方の室外機３ｂから一方の室外機３ａへのオイル回収を行うことによって実行される。これにより、上記した図２（ａ）または（ｃ）に示すように一方の室外機３ａのオイルセパレータ３２ａにより多くのオイルを回収した状態にして室外機３ｂを停止させることができる。

一方の室外機３ａのみの運転時には、上記した油量調整時のデータから、オイルセパレータ３２ａ内のオイル量で、どの程度の時間、室外機３ａのみの運転が可能であるかを算出する（ＳＴＥＰ２）。

この算出された時間に基づいて、一方の室外機３ａから他方の室外機３ｂへと運転を切り替える前の段階（ＳＴＥＰ３）で油量調整を行う。この油量調整は、他方の室外機３ｂから一方の室外機３ａへのオイル回収を行った後、一方の室外機３ａから他方の室外機３ｂへのオイル回収を行うことによって実行される。これにより、他方の室外機３ｂのオイルセパレータ３２ｂにより多くのオイルを回収した状態にして室外機３ｂの運転を再開し室外機３ａを停止させることができる。

室外機３ｂでの一回の継続運転時間は、圧縮機３１ｂの運転容量、オイルセパレータ３２ｂの大きさ、オイルセパレータ３２ｂの回収オイル量などによっても左右されるため、一方の室外機３ａの継続運転時間と比べてもその都度変化する（ＳＴＥＰ４）。

また、空調装置１全体を停止させる場合は、そのまま停止させればよい（ＳＴＥＰ５）。この停止時間は、オイルが流出することは無いため、算出された一回の継続運転時間から差し引いて室外機３ｂの運転を再開することができる（ＳＴＥＰ６）。

そして、他方の室外機３ｂから一方の室外機３ａへと運転を切り替える前の段階（ＳＴＥＰ７）で、前記と同様の油量調整を行い、一方の室外機３ａのみの運転に切り替えられる。

運転機である一方の室外機３ａでは、各部の検知機構から得られるデータによって一回の継続運転時間が算出されるので、この算出された時間が来る前に油量調整を行ってから運転を切り替えるさせることが基本となっているが、イレギュラーに室外機３ａのオイル不足が検知された場合には、この継続運転時間に関係無く、他方の室外機３ｂを即座に稼動させて油量調整を行って運転の切り替えが行われる（ＳＴＥＰ８）。

また、ＳＴＥＰ３で室外機３ａから他方の室外機３ｂへ運転を交代せず室外機３ｂからオイル回収のみを行った後、室外機３ｂを停止して室外機３ａの運転を続行するのも一策である。例えば、室外機の運転交代による空調能力の過渡的な変動の発生を防止する必要がある場合に有効である。

なお、上記では、空調装置１の室外機３ａ，３ｂを一台運転する場合の油量調整と運転スケジュールの一例を示したが、室外機３ａ、３ｂを二台同時に運転する場合には、上記油量調整からさらにもう一回オイル回収することによって、油量調整を行う。

すなわち、一方のオイルセパレータ３２ａから、他方のオイルセパレータ３２ｂへとオイル回収を行った後、今度は逆にオイルセパレータ３２ｂからオイルセパレータ３２ａへのオイル回収を行い、その後にさらに一方のオイルセパレータ３２ａから、他方のオイルセパレータ３２ｂへとオイル回収を行って油量調整することで、夫々のオイルセパレータ３２ａ，３２ｂ内のオイル量の均一化を図る。

図２（ｄ）は、この油量調整における最後のオイル回収を示している。

一方のオイルセパレータ３２ａから、他方のオイルセパレータ３２ｂへとオイル回収を行った後に、逆にオイルセパレータ３２ｂからオイルセパレータ３２ａへのオイル回収を行った場合、オイルセパレータ３２ａのオイルの量が多くなる。例えば図２（ａ）の場合、最初のオイル回収でオイルセパレータ３２ａのオイルの量が所定油面高さ位置Ｓであると検知されるまでに要する時間は、続くオイル回収でオイルセパレータ３２ｂのオイルの量が所定油面高さ位置Ｓであると検知されるまでに要する時間よりも長くなるはずである。そこで、最後のオイル回収では、この長かった最初のオイル回収に要した検知時間の半分の時間だけオイル回収を行う。これにより、一方のオイルセパレータ３２ａに大量のオイルが残っているのに対して、他方のオイルセパレータ３２ｂには、所定の油面高さ位置Ｓまでに相当する量のオイルしか残っていなかった状態から、それぞれのオイルセパレータ３２ａ，３２ｂ内のオイル量を略均等にすることができる。

図２（ｃ）の場合は、最初のオイル回収でオイルセパレータ３２ａのオイルの量が所定油面高さ位置Ｓであると検知されるまでに要する時間は、続くオイル回収でオイルセパレータ３２ｂのオイルの量が所定油面高さ位置Ｓであると検知されるまでに要する時間よりも短くなるはずである。したがって、最後のオイル回収では、この長かった二回目のオイル回収に要した検知時間の半分の時間だけオイル回収を行えばよい。

これより、上記図２（ｄ）に示すように、夫々のオイルセパレータ３２ａ，３２ｂ内のオイル量の均一化を図ることができることとなる。したがって、室外機３ａ，３ｂを二台同時運転するような場合には、この油量調整が好ましい。

上記図２（ｄ）は、一方のオイルセパレータ３２ａに大量のオイルが残っており、他方のオイルセパレータ３２ｂに所定の油面高さ位置Ｓまでに相当する量のオイルが残っている状態から、それぞれのオイルセパレータ３２ａ，３２ｂ内のオイル量を略均等にする場合を示している。逆に、図２（ｅ）に示すように、他方のオイルセパレータ３２ｂに大量のオイルが残っており、一方のオイルセパレータ３２ａに所定の油面高さ位置Ｓまでに相当する量のオイルが残っている状態から、それぞれのオイルセパレータ３２ａ，３２ｂ内のオイル量を略均等にする場合も同様に所定油面高さ位置Ｓが検知されるまでの時間が長い方の半分の時間、オイルセパレータ３２ｂから３２ａ側へオイル移動を行えばよい。

なお、オイル回収時に、オイルの量が所定油面高さ位置Ｓであると検知されるまでに要する時間は、オイルセパレータ３２ａ，３２ｂ内にオイルの油面高さを測定するセンサを付けておいて検知するものであってもよいし、オイル回収時にオイル戻し分岐管３２４ａ，３２４ｂから分岐してオイル戻し管１９ａ，１９ｂへと流れるオイルが液体からミスト状に変化する時を見極めて検知するものであってもよい。オイルが液体からミスト状に変化する状態は、オイルの流路に温度センサと圧力センサとを設けておき、これらから得られる情報によって判断することができる。

また、オイル回収運転を行う場合は、オイルセパレータ３２ａ，３２ｂに回収されたオイル以外に、液側内外連絡管１１、ガス側内外連絡管１２、室内機２ａ，２ｂへと流出しているオイルが存在する。したがって、オイル回収運転を行う前には、運転している圧縮機３ａ，３ｂ（１台の場合は１台、２台の場合は二台共に）を一定時間、一定回転数以上で運転し、この圧縮機３ａ，３ｂの吸引力によって、これら液側内外連絡管１１、ガス側内外連絡管１２、室内機２ａ，２ｂへと流出しているオイルをできるだけオイルセパレータ３２ａ，３２ｂに回収してからオイル回収運転や油量調整を行うことが好ましい。

なお、本実施の形態において、室外機３ａ，３ｂは二台が並列接続されているが、三台以上が並列接続された場合であってもよい。室内機２ａ，２ａについても本実施の形態では二台しか開示されていないが、三台以上が接続されていてもよい。

オイルセパレータを有する複数台の室外機を並列接続した各種の空調装置に利用できる。

本発明に係る空調装置のオイル回収運転時のオイルの流れを説明する冷媒回路図である。（ａ）ないし（ｅ）は本発明に係る空調装置のオイル回収運転による油量調整時のオイルセパレータの状態を示す概略図である。本発明に係る空調装置の室外機一台運転時の運転スケジュールの一例を示すグラフである。本発明に係る空調装置の二台の室外機による通常冷房運転時の冷媒の流れを説明する冷媒回路図である。本発明に係る空調装置の二台の室外機による通常暖房運転時の冷媒の流れを説明する冷媒回路図である。本発明に係る空調装置の一台の室外機による通常冷房運転時の冷媒の流れを説明する冷媒回路図である。本発明に係る空調装置の一台の室外機による通常暖房運転時の冷媒の流れを説明する冷媒回路図である。

符号の説明

１空調装置
１１液側内外連絡管
１２ガス側内外連絡管
１３外外連絡管
１９ａオイル回収管
１９ｂオイル回収管
２ａ室内機
２ｂ室内機
３ａ室外機
３ｂ室外機
３１ａ圧縮機
３１ｂ圧縮機
３２ａオイルセパレータ
３２ｂオイルセパレータ
３２３ａオイル戻し管
３２３ｂオイル戻し管
３８ａ廃熱回収器
３８ｂ廃熱回収器
ＳＶ５１オイル回収用開閉弁

Claims

室内機と室外機とを接続する内外連絡管に各々オイルセパレータを有する複数の室外機を並列接続し、各室外機の圧縮機吸入ラインを外外連絡管で接続し、各室外機のオイルセパレータと外外連絡管とを接続する空調装置において、
各オイルセパレータの底部からのオイル戻し管を自機の圧縮機吸引側へ連通させ、各オイルセパレータ所定位置からのオイル回収管を前記外外連絡管に接続し、各オイル回収管に前記外外連絡管側からオイルセパレータ側へのオイルの流れを止める逆止弁を設け、この逆止弁よりオイルセパレータ側でオイル回収用開閉弁を設け、オイル余剰側室外機の前記オイル回収用開閉弁を開く構成とし、各室外機の圧縮機の駆動源をエンジンとし、圧縮機吸入ラインにエンジン廃熱で冷媒を蒸発させる廃熱回収器を設け、前記外外連絡管に対して各オイル回収管と並列で各室外機の廃熱回収器上流側に開閉弁を介して接続する経路を設ける構成としたことを特徴とする空調装置。
運転停止信号を受けている停止移行機と運転機とが存在する場合に停止移行機の前記オイル回収用開閉弁を開く構成とした請求項１記載の空調装置。
二台の運転機が存在する場合に一方の室外機の前記オイル回収用開閉弁を所定時間またはオイルセパレータ油面が所定位置以下と検知されるまで開いた後に閉じ、次に、他方の室外機の前記オイル回収用開閉弁を所定時間またはオイルセパレータ油面が所定位置以下と検知されるまで開く構成とした請求項１記載の空調装置。
二台の運転機が存在する場合に一方の室外機の前記オイル回収用開閉弁をオイルセパレータ油面が所定位置以下と検知されるまで開いた後に閉じ、次に、他方の室外機の前記オイル回収用開閉弁をオイルセパレータ油面が所定位置以下と検知されるまで開いた後に閉じ、前記オイル回収用開閉弁の開弁から油面所定位置以下の２つの検知時間のうち長い方の検知時間の半分の時間、検知時とは逆側の室外機の前記オイル回収用開閉弁を開く構成とした請求項１記載の空調装置。
室外機の前記オイル回収用開閉弁を開く前に運転機の圧縮機を所定時間、所定回転数以上で運転する構成とした請求項１ないし４の何れか１記載の空調装置。