JPH0354385A - 冷凍装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は定能力型圧縮機と能力可変型圧縮機との油面を
適正に保つようにした冷凍装置に関する。

（口）従来の技術 複数台の圧縮機を並列に接続すると共に、これら圧縮機
と凝縮器と減圧器と蒸発器とを順次接続して冷媒回路を
形或する一方、高圧吐出管路に油分離器を設けると共に
各圧縮機のクランクケースを均油管で接続し、且つ油分
離器より引き出した油戻し管を運転停止される側の運転
優先順位が下位の圧縮機へ油戻しするように接続した冷
凍装置が実公昭６１−３６７８６号公報で提示されてい
る。

（ハ）発明が解決しようとする課題 上記公報で提示の装置では運転優先順位が下位の圧縮機
を運転停止して容量制御を行ない、この下位の圧縮機の
停止時にこの圧縮機へ潤滑油を戻すようにしたものに過
ぎないため、この両方の圧縮機の能力が異なり且つ両圧
縮機が同時に運転されている時は能力の小さい圧縮機へ
油が戻りにくくなり、軸受メタルが焼きつく等の虞れが
あった。

本発明はかかる課題を解決した冷凍装置を提供すること
を目的としたものである。

（二）課題を解決するための手段 本発明は定能力型圧縮機と能力可変型圧縮機とを並列に
接続すると共に、これら圧縮機と凝縮器と減圧器と蒸発
器とを順次接続して冷媒回路を形或する一方、各圧縮機
を均油管で接続した冷凍装置において、能力可変型圧縮
機の運転能力が定能力型圧縮機の運転能力よりも所定時
間、下回わった時に定能力型圧縮機の運転を一時的に停
止させ、又、能力可変型圧縮機の運転能力が定能力型圧
縮機の運転能力よりも所定時間、上回わった時に能力可
変型圧縮機の運転能力を定能力型圧縮機の運転能力より
も一時的に下げる制御手段を備えるようにしたものであ
る。

（本）作用 定能力型圧縮機と能力可変型圧縮機とが同時運転されて
いる際に、能力可変型圧縮機の運転能力が定能力型圧縮
機の運転能力よりも所定時間、下回わった時には定能力
型圧縮機の運転が制御手段により一時的に停止されるこ
とにより、定能力型圧縮機から能力可変型圧縮機へ均油
管を経て潤滑油が導かれ、逆に能力可変型圧縮機の運転
能力が定能力型圧縮機の運転能力よりも所定時間、上回
わった時には制御手段により能力可変型圧縮機の運転能
力が定能力型圧縮機の運転能力よりも一時的に下げられ
ることにより、能力可変型圧縮機から定能力型圧縮機へ
均油管を経て潤滑油が導かれる。

（へ〉実施例 本発明の実施例を図面に基ついて説明すると、第１図に
おいて、（１）は定格能力が４馬力である定能力型圧縮
機（２ａ）と、インバータ装置により運転周波数が変わ
って最小能力が１．６馬力（運転周波数３０Ｈｚ）で最
大能力が５馬力（運転周波数７５Ｈｚ）である能力可変
型圧縮＠（２ｂ）と、室外熱交換器（３）と、気液分離
器（４）とを有する室外ユニット、（５ａ）（５ｂ）（
５ｃ）は室内熱交換器（６ａ）（６ｂ）（６Ｃ）を有し
、２馬力、３馬力、４馬力の能力をもつ室内ユニットで
、室外熱交換器（３）を並列接続された圧縮＠（２ａ）
（２ｂ）の高圧吐出管（７〉と低圧吸込管（８）とに切
換弁＜９ａ）（９ｂ）を介して分岐接続する一ｔｙ、室
外ユニット（１）と室内ユニット（５ａ）（５ｂ）（５
ｃ）とを接続するユニット間配管（１ｏ〉を高圧吐出管
＜７）と分岐接続された高圧ガス管（１１）と、低圧吸
込管〈８）と分岐接続された低圧ガス管（１２）と、室
外熱交換器（３）と接続された液管（１３）とで構成し
て、各室内熱交換器（６ａ）（６ｂ）（６ｃ）を高圧ガ
ス管（１１）と低圧ガス管（１２）とには夫々切換弁（
１４ａ）（１５ａ）　，　（１４ｂ）（１５ｂ）　．　
（１４ｃ）（１５ｃ）を介して分岐接続すると共に液管
（１３〉には電動式膨張弁等の冷媒減圧器（１６ａ）（
１６ｂ）（１６ｃ）を介して接続している。

（１７）は定能力型圧縮機（２ａ）と能力可変型圧縮機
（２ｂ）のクランクケース同志を接続した均油管、（１
８〉は定能力型圧縮機（２ａ）の吐出分岐管（７ａ〉に
設けられた逆止弁、＜１９）は冷媒吐出管｛７｝と冷媒
吸込管（８）とに跨がって設けられたセーブ弁、（２０
〉は吐出分岐管（７ａ〉と冷媒吸込管（８）とに跨がっ
て設けられたバイパス弁である。

（２ｌ）は制御手段で、セーブ弁（１９）とバイパス弁
（２０）とを開閉させる指令と、能力可変型圧縮機（２
ｂ）の運転能力が定能力型圧縮機（２ａ〉の運転能力よ
りも所定時間（例えば９０分）下回わった時に定能力型
圧縮機（２ａ）の運転を一時的（例えば３分）に停止さ
せ、逆に能力可変型圧縮機（２ｂ）の運転能力が定能力
型圧縮機（２ａ〉の運転能力よりも所定時間（例えば９
０分）上回わった時に能力可変型圧縮機（２ｂ）の運転
能力を定能力型圧縮機（２ａ〉の運転能力よりも一時的
（例えば１分間）に下げさせる指令を発するものである
． 次に運転動作を説明する。全室を同時に冷房する場合は
、室外熱交換器（３）の一方の切換弁〈９ａ）を開くと
共に他方の切換弁（９ｂ）を閉じ、且つ室内熱交換器（
６ａ）（６ｂ）（６ｃ）の一方の切換弁（１４ａ）（１
４ｂ）（１４ｃ）を閉じると共に他方の切換弁（１５ａ
）（１５ｂ）（１５Ｃ）を開くことにより、圧縮ｊＩｋ
（２ａ）（２ｂ）から吐出された冷媒は吐出管〈７〉、
切換弁（９ａ）、室外熱交換器（３〉と順次流れてここ
で凝縮液化した後、液管（１３）を経て各室内ユニット
（５ａ）（５ｂ）（５ｃ）の冷媒減圧器（１６ａ）（１
６ｂ）（１６ｃ）に分配され、ここで減圧される。然る
後、各室内熱交換器（６ａ）（６ｂ）（６ｃ）で蒸発気
化した後、夫々切換弁（１５ａ）（１５ｂ）（　１５ｃ
）、低圧ガス管（１２）、吸込管（８）、気液分離器（
４）を順次経て圧縮機（２ａ）（２ｂ）に吸入される。

このように蒸発器として作用する各室内熱交換器（６ａ
）（６ｂ）（６ｃ）で全室が同時に冷房される。

逆に全室を同時に暖房する場合は、室外熱交換器（３）
の一方の切換弁（９ａ〉を閉じると共に他方の切換弁（
９ｂ）を開き、且つ室内熱交換器（６ａ）（６ｂ）（６
Ｃ）の一貫の切換弁（１４ａ）（１４ｂ）（　１４ｃ）
を開くと共に他方の切換弁（１５ａ）（１５ｂＸ１５ｃ
）を閉じることにより、圧縮機（２ａ）（２ｂ）から吐
出された冷媒は吐出管（７）、高圧ガス管（１１）を順
次経て切換弁（１４ａ）（１４ｂ）（１４ｃ）、室内熱
交換器｛６ａ｝（６ｂ〉（６Ｃ）ヘと分配され、ここで
夫々凝縮液化した後、各冷媒減圧器（ｌ６ａ）Ｄａｂ）
（１６ｃ）で減圧されて液管（１３）で合流され、然る
後、室外熱交換器（３）で蒸発気化した後、切換弁（９
ｂ）、吸込管（８〉、気液分離器（４）を順次経て圧縮
機（２ａ）（２ｂ）に吸入される。このように凝縮器と
して作用する各室内熱交換器（６ａ）（６ｂ）（６Ｃ〉
で全室が同時に暖房される。

かかる同時冷房運転及び同時暖房運転における定能力型
圧縮機（２８〉と能力可変型圧縮機（２ｂ）の運転動作
並びにセーブ弁（１９）とバイパス弁（２０）の開閉動
作を第２図に基づいて説明すると、先ず能力可変型圧縮
機（２ｂ）が最小能力１．６馬力で運転開始（Ａ点）さ
れ、最大能力５馬力に達する（Ｂ点）と最小能力１．６
馬力に低下する（Ｃ点）と同時に制御手段（２１）から
の信号で定能力型圧縮機（２ａ）が定格能力４馬力で運
転開始される。この時、セーブ弁（１９）及びバイパス
弁｛２０｝の開放により定能力型圧縮機（２ａ）の運転
開始後の運転能力、即ち定能力型圧縮機（２ａ）の運転
能力４馬力と能力可変型圧縮ｍ（２ｂ）の最小運転能力
１．６馬力との合計能力５．６馬力から定能力型圧縮機
（２ａ）の運転開始前の運転能力、即ち能力可変型圧縮
ｆ＆（２ｂ）の最犬運転能力５馬力を差し引いた能力０
．６馬力に相当する量の吐出ガス冷媒がセーブ弁（１９
）とバイパス弁（２０）を通って吸込管（８〉へ戻され
る為、両圧縮機（２ａ）（２ｂ）から吐出管（７）を経
て高圧ガス管（１１）へ送り出される合計出力は直線的
に上昇し、室温が急激に変動することはない。その後、
能力可変型圧縮機（２ｂ）の運転能力が上昇して３馬力
に達する（Ｄ点）とセーブ弁（１９〉とバイパス弁（２
０〉が閉じると共に能力可変型圧縮機（２ｂ〉の運転能
力が最小運転能力１．６馬力に低下し（Ｅ点）、以後、
能力可変型圧縮機（２ｂ〉の運転能力が５馬力に達して
定能力型圧縮機（２ａ）の運転能力４馬力との合計能力
が最犬の９馬力になる（Ｆ点）迄、両圧縮機（　２ａ　
）　（　２ｂ　）から吐出管（７）を経て高圧ガス管（
ｌ１）へ送り出される合計出力は直線的に上昇し室温が
急激に変動することはない．そして、室内ユニット（５
ａ）（５ｂ）（５ｃ）が最大運転能力９馬力で冷房及び
暖房運転されている状態から３馬力の能力をもつ室内ユ
ニット＜５ｂ）並びに４馬力の能力をもつ室内ユニット
（５ｃ）がサーモ才フしていくと、定能力型圧縮機（２
ａ）と能力可変型圧縮機（２ｂ）並びにセーブ弁（１９
〉とバイパス弁（２０〉は上述した運転動作と逆動作（
Ｆ点からＡ点へと移行）するため両圧縮機（２ａ）（２
ｂ）から吐出管（７）を経て高圧ガス管（１１）へ送り
出される合計出力は直線的に下降し室温が急激に変動ず
ることはない。

このようにして、同時冷房運転及び同時暖房運転時、室
内ユニット（５ａ）（５ｂ）（５ｃ）が要求する運転周
波数の和３ｏｎｚ（ｔ小運転能力１．６馬力）〜１２ｏ
ｕｚ（ｉ大運転能力９馬力）の範囲内で運転される。か
かる運転中、能力可変型圧縮機（２ｂ）の運転能力が定
能力型圧縮機（２ａ）の運転能力よりも所定時間（例え
ば９０分）下回わった時（例えばＧ点）は、冷媒と一緒
に冷媒回路中を循環している潤滑油が運転能力の大きい
定能力型圧縮ｊＩ＆（２ａ）に多く戻り、運転能力の小
さい能力可変型圧縮機（２ｂ）に少ししか戻っておらず
、油不足のために能力可変型圧縮機（２ｂ〉の軸受メタ
ル等が焼きつく虞れがあるが、この時は制御手段（２１
）からの信号で定能力型圧縮機（２ａ）を例えば３分間
停止させる（Ｇ点からＢ点へ移行）ことにより定能力型
圧縮機（２ａ）に溜まっている潤滑油が能力可変型圧縮
機（２ｂ）へ均油管（１７〉を経て導かれる為、能力可
変型圧縮機（２ｂ）が焼損することはなく、以後、運転
能力がＢ点からＣ点へ移行してこのＣ点で１分間運転さ
れた後に元のＧ点へ戻される。

又、能力可変型圧縮機（２ｂ〉の運転能力が定能力型圧
縮機ク２８）の運転能力よりも所定時間（例えば９０分
）逆に上回わった時（例えばＦ点）は、冷媒と一緒に冷
媒回路中を循環している潤滑油が運転能力の大きい能力
可変型圧縮機（２ｂ）に多く戻り、運転能力の小さい定
能力型圧縮機（２ａ）に少ししか戻っておらず、油不足
のために定能力型圧縮機（２ａ）の軸受メタル等が焼き
つく虞れがあるが、この時は制御手段（２１）からの信
号で能力可変型圧縮機（２ｂ）の運転能力を定能力型圧
縮機（２ａ）の運転能力よりも例えば１分間下げる（Ｆ
点から例えばＧ点へ移行）ことにより能力可変型圧縮機
（２ｂ〉に溜まっている潤滑油が定能力型圧縮機（２ａ
）へ均油管（１７）を経て導かれる為、定能力型圧縮機
（２ａ）が焼損することはなく、以後、運転能力がＧ点
から元のＦ点へ戻される。

尚、第２図において、バイパス弁（２０〉をＡ点からＢ
点に至るまで開放させることにより、定能力型圧縮機（
２ａ〉が停止している間、定能力型圧縮機（２ａ）の吐
出分岐管（７ａ）内の冷媒圧力が高くならないように圧
力を逃がすと共に逆止弁（ｌ７）により能力可変型圧縮
機（２ｂ〉の吐出冷媒圧力が吐出分岐管（７ａ）内に加
わらないようにしており、このため、定能力型圧縮機（
２ａ〉はこの内部の吐出ヘーンが開いて円滑に起動され
る。

又、同時に任意の例えば二室を冷房し一室を暖房する場
合は、室外熱交換器（３）の一方の切換弁（９８）を開
くと共に他方の切換弁（９ｂ）を閉じ、比つ、冷房する
室内ユニット（５ｂ）（５ｃ）の一方の切換弁（１４ｂ
）（１４ｃ）を閉じると共に他方の切換弁（１５ｂ）（
１５ｃ）を開き、且つ暖房する室内ユニット（５ａ〉の
一方の切換弁（１４ａ）を開くと共に他方の切換弁（１
５ａ）を閉じると、圧縮機（２ａ）（２ｂ）から吐出さ
れた冷媒の一部が吐出管（７〉、切換弁（９ａ）を順次
経て室外熱交換器（３〉に流れると共に残りの冷媒が高
圧ガス管（ｌ１）を経て暖房する室内ユニット（５ａ）
の切換弁（１４ａ）、室内熱交換器（６ｂ）へと流れ、
この室内熱交換器（６ａ）と室外熱交換器（３）とで凝
縮液化される。そして、これら熱交換器（６ａ）（３）
で凝縮液化された冷媒は液管（１３）を経て室内ユニッ
ト（５ｂ）（５ｃ）の冷媒減圧器（１６ｂ）（１６ｃ）
で減圧された後、夫々の室内熱交換器（６ｂ）（６ｃ）
で蒸発気化され、然る後、各切換弁（１５ｂ）（１５ｃ
）を経て低圧ガス管（１２）で合流され、吸込管（８）
、気液分離器（４）を順次経て圧縮機（２ａ）（２ｂ）
に吸入される．このように凝縮器として作用する室内熱
交換器（６ａ）で一室が暖房され、蒸発器として作用す
る他の室内熱交換器（６ｂ）（６ｃ）で二室が冷房され
る。

かかる冷暖房同時運転時、暖房している室内ユニット（
５ａ〉の運転能力２馬力と冷房している室内ユニット（
５ｂ）（５ｃ）の運転能力の合計値７馬力とを比較して
、大きい方の７馬力に見合うように定能力型圧縮機（２
ａ〉が４馬力、能力可変型圧縮機（２ｂ）が３馬力で運
転されている。このように能力可変型圧縮機（２ｂ）の
運転能力が定能力型圧縮機（２ａ〉の運転能力よりも下
回わる運転時間が９０分経過した時は制御手段（２１）
からの信号で定能力型圧縮機（２ａ）を３分間停止させ
ることにより定能力型圧縮機（２ａ）に溜まっている潤
滑油が能力可変型圧縮機（２ｂ）へ均油管（１７）を経
て導かれる為、能力可変型圧縮機（２ｂ〉の軸受メタル
等が焼きつく虞れはない。

尚、上記実施例ではユニット間配管（１０）を高圧ガス
管（１１）、低圧ガス管（ｌ２）、液管（１３〉との３
本の冷媒管で構或したので、単一機能の室外熱交換器（
３〉を用いた簡易な回路構戒のもとで、複数合の室内ユ
ニット（５ａ）（５ｂ）（５ｃ）の同時冷房運転及び同
時暖房運転はもとより冷暖房同時運転を任意の室内ユニ
ットで自由に選択して行なうことができると共に、冷暖
房同時運転時には凝縮器として作用する室内熱交換器と
、蒸発器として作用する室内熱交換器とがシリーズ接続
されるため熱回収による効率の良い運転を行なうことが
できるが、本発明はかかる冷媒回路のみに限定されるも
のではない。

（ト）発明の効果 本発明は能力可変型圧縮機の運転能力がこの圧縮機と並
列接続された定能力型圧縮機の運転能力よりも所定時間
、下回わった時に定能力型圧縮機の運転を一時的に停止
させ、又、能力可変型圧縮機の運転能力が定能力型圧縮
機の運転能力よりも所定時間、上回わった時に能力可変
型圧縮機の運転能力を定能力型圧縮機の運転能力よりも
一時的に下げるようにしたので、運転能力が小さいため
に油戻りの悪い圧縮機へ運転能力が大きいために油戻り
の良い圧縮機から均油管を経て油が戻されるようになり
、このため運転能力が小さい圧縮機の軸受メタルが焼き
つく等の焼損の発生を防止することができる．

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す冷凍装置の冷媒回路図、
第２図は圧縮機の運転パターンを示す説明図である． （２ａ）・・・定能力型圧縮機、　（２ｂ〉・・・能力
可変型圧縮機、 （１７〉・・・均油管、 （２１）・・・制御手段。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）定能力型圧縮機と能力可変型圧縮機とを並列に接
   続すると共に、これら圧縮機と凝縮器と減圧器と蒸発器
   とを順次接続して冷媒回路を形成する一方、各圧縮機を
   均油管で接続した冷凍装置において、能力可変型圧縮機
   の運転能力が定能力型圧縮機の運転能力よりも所定時間
   、下回わった時に定能力型圧縮機の運転を一時的に停止
   させる制御手段を備えたことを特徴とする冷凍装置。
2. （２）定能力型圧縮機と能力可変型圧縮機とを並列に接
   続すると共に、これら圧縮機と凝縮器と減圧器と蒸発器
   とを順次接続して冷媒回路を形成する一方、各圧縮機を
   均油管で接続した冷凍装置において、能力可変型圧縮機
   の運転能力が定能力型圧縮機の運転能力よりも所定時間
   、上回わった時に能力可変型圧縮機の運転能力を定能力
   型圧縮機の運転能力よりも一時的に下げる制御手段を備
   えたことを特徴とする冷凍装置。