JPH048705B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、複数台の圧縮機を備えた空気調和装
置に関するものである。

〔従来技術〕

従来この種の装置として、第１図に示すものが
ある。

第１図は圧縮機２台を使用した例である。

１ａ，１ｂは圧縮機、２は４方弁、３は室外側
熱交換器、４は絞り装置、５は接続配管、６は室
内側熱交換器、７は接続配管、８はアキユムレー
タ、９は圧縮機１ａ，１ｂの密閉容器を接続する
均油管である。１ａ，１ｂの圧縮機は空調負荷に
応じて、１台運転のみの場合と、２台並列運転の
場合とがある。また均油管９は、圧縮機内部の冷
凍機油が、片側の圧縮機に片寄るのを防ぐ、均油
管の機能と、１台圧縮機に片寄るのを防ぐ、均油
管の機能と、１台圧縮機運転の場合、停止してい
る圧縮機の密閉容器内部に冷媒が溜まるのを防止
する為に、運転している高温冷媒の一部を均油管
９を介して停止している圧縮機の密閉容器内部通
過させ、停止している圧縮機の温度を、運転して
いる圧縮機と同程度の温度に保つことにより、停
止している圧縮機容器内部への冷媒溜まりを防止
する機能を有するものであるが、１台圧縮機運転
の場合、運転している圧縮機の冷凍機油が停止し
ている圧縮機容器内部へ序々に溜まり、運転して
いる圧縮機の冷凍機油不足になりやすく、また、
停止中の圧縮機の吐出弁及びシリンダへの給油管
を通して、シリンダ内に冷凍機油が溜まり、起動
時に油槌を起こして圧縮機が故障する欠点を有し
ていた。

又、圧縮機１ａ，１ｂの起動時に、冷凍機油中
に寝込んでいた冷媒がフオーミングを起こし、大
量の冷凍機油が吐出され、又連続運転時も絶えず
冷凍機油は吐出され、吐出された冷凍機油は、上
記冷凍サイクルを循環して、圧縮機１ａ，１ｂの
吸入側に戻つて来るが、それぞれの圧縮機起動時
のフオーミングによる冷凍機油の吐出量の違い
や、吸入側に戻つて来る冷凍機油の量の違いによ
り、冷凍機油が過多、過少になる圧縮機が出来、
油量の過少となつた圧縮機が焼き付けを起こす欠
点を有していた。さらに、接続配管５，７が特に
長くなつた場合吐出された冷凍機油が循環して戻
つて来るまでに時間がかかり、又圧縮機１台運転
時、冷媒循環量が低下し、配管内を流れる冷媒ス
ピードが低下する為、冷凍機油の戻りが悪くなり
同様に圧縮機１ａ，１ｂの不良を起こすという欠
点を有していた。

また空調機の停止時、接続配管５，７に溜まつ
ていた冷媒が自重により圧縮機の吐出管、吸入管
に戻つて来て、圧縮機の吐出口、吸入口に充満
し、圧縮機起動時に弁（図示せず）破損を起こす
という欠点を有していた。

〔発明の概要〕

この発明は、上記の如き従来の欠点を除去する
ことを目的としてなされたもので、各々の圧縮機
の吐出側と、４方弁の間に、逆止弁、油分離器の
順に並列に逆止弁を各々設け、その油分離器より
電磁弁を設け、その油分離器より電磁弁を介し
て、アキユムレータに到るバイパス路を設け、冷
凍機油をアキユムレータに戻すことにより、冷凍
機油の不足による圧縮機不良を防げ、デフロスト
時吐出ガスの一部をアキユムレータに戻すことに
より、低圧圧力を上昇させ、比容積の小さい濃度
の濃い冷媒を圧縮機に送り込むことにより除霜能
力が大幅に上昇し、短時間でデフロストが完了す
ること、及び並列に配置された圧縮機が１台運転
する場合、均油管９が無い為に、運転している圧
縮機の冷凍機油が均油管を介して、停止している
圧縮機の内部に溜まり、運転している圧縮機の潤
滑が不足することがなく、停止中の圧縮機の吐出
側に逆止弁を設けたことにより、シリンダ内へ冷
凍機油や、冷媒が溜まり込むこともなく、アキユ
ムレータと各々の圧縮機の吸入側との間に逆止弁
を各々設けたことにより、停止中の圧縮機の吸入
側より、冷凍機油が流れ出すことを防止でき、圧
縮機起動時の弁破損や、焼付不良が防止できるも
のである。又、空調機停止時において、吐出配管
系内に溜まつていた冷媒及び冷凍機油が自重及び
圧力により、圧縮機１ａ，１ｂの吐出側に戻つて
来ても、油分離器に溜められ、かつ逆止弁により
圧縮機吐出側内部に入り込むことを防ぎ、又、吸
入配管系内に溜まつていた冷媒及び冷凍機油が自
重及び圧力により、圧縮機の吸入側に戻つて来て
も、アキユムレータに溜められ、かつ逆止弁によ
り圧縮機吸入側内部に入り込むことができるもの
である。

〔発明の実施例〕

以下この発明の一実施例を、第２図を参照して
説明する。

第２図において、第１図と同一又は相当部分は
同一符号で示すものとする。第２図において、１
０は油分離器、１１はバイパス路、１２は電磁
弁、１３ａ，１３ｂは圧縮機吐出側に取り付けた
逆止弁、１４ａ，１４ｂは圧縮機吸入側に取り付
けた逆止弁である。即ち、第２図に図示するよう
に、各々の圧縮機１ａ，１ｂの吐出側と、４方弁
２の間に、逆止弁１３ａ，１３ｂ油分離器１０の
順に逆止弁を各々配置し、該油分離器１０より、
電磁弁１２を介してアキユムレータ８に至るバイ
パス路１１を設けると共に、各々の圧縮機１ａ，
１ｂの吐出側と上記油分離器１０の途中に逆止弁
１３ａ，１３ｂを設け、前後の圧力が同じとき
は、閉とする。又、アキユムレータ８と各々の圧
縮機１ａ，１ｂの吸入側との間に逆止弁１４ａ，
１４ｂを設け、前後の圧力が同じときは閉とす
る。１５は上記油分離器１０、バイパス路１１、
電磁弁１２からなるバイパス回路である。

上記構成においてこの発明の動作を説明する。
第２図において実線の矢印は冷房、デフロスト運
転時の冷媒の流れを示し、破線の矢印は暖房時に
おける冷媒の流れを示し、又一点鎖線はバイパス
路中の冷媒、冷凍機油の流れを表わすものであ
る。

冷房時、並列に配置された圧縮機１ａ，１ｂよ
り出た高温、高圧の冷媒と冷凍機油は各々逆止弁
１３ａ，１３ｂを経て、油分離器１０にその上部
より入り冷凍機油はこの油分離器１０内で分離さ
れ、分離された油は油分離器１０の底部に溜ま
り、また冷凍機油と分離した冷媒は、油分離器１
０の上部より出て４方弁２、室外側熱交換器３に
到り、この熱交換器３で熱交換して高温、高圧の
液となり、次いで、絞り装置４で減圧され、接続
配管５を経て、室内側熱交換器６で蒸発し、接続
配管７、４方弁２、アキユムレータ８、各逆止弁
１４ａ，１４ｂを経て再び並列に接続された圧縮
機１ａ，１ｂに帰る。なおこの運転中バイパス路
１１の途中にある電磁弁１２は閉じられているが
油分離器１０に油が溜まると、油分離器１０内の
油溜検出器（図示せず）の油溜検出出力信号によ
り電磁弁１２が開けられ、油分離器１０の下部に
溜まつた冷凍機油は、この電磁弁１２及びバイパ
ス路１１を経由してアキユムレータ８に返され、
室内側熱交換器６より帰つてきた低温、低圧のガ
スと共に、圧縮機１ａ，１ｂに帰ることになり、
冷凍機油の循環回路は第１図に示す従来装置に比
べて大巾に短縮される。暖房運転時も点線の矢印
で示す冷媒流から明らかなように、上記冷房運転
時と同様の油循環回路となる。

従つて、圧縮機１ａ，１ｂの起動時には、上記
電磁弁１２を、起動後一定時間（例えば５分間）
開としておくことにより、停止時に冷凍機油中に
寝込んでいた冷媒が圧縮機の起動によりフオーミ
ングを起こし通常の連続運転に比べ大量の冷凍機
油が圧縮機１ａ，１ｂより吐出されても油分離器
１０により冷凍機油だけ分離され、上記冷媒回路
を循環することなくバイパス回路１１を経由して
開となつている電磁弁１２を介して、アキユムレ
ータ８に返り、低圧のガスと共に圧縮機１ａ，１
ｂにもどり冷凍機油不足を短時間で補うことが可
能となる。

また、並列に接続された圧縮機１ａ，１ｂ内の
冷凍機油量がアンバランスになつた時も、冷凍機
油が多い圧縮機の冷凍機油吐出量は多く、冷凍機
油が少ない圧縮機の冷凍機油吐出量は少ないとい
う圧縮機自身が持つている調整機能の働きが、冷
凍機の循環回路が短かいことにより十分に機能す
ることが出来、短時間にアンバランスの解消が可
能となる。

また、寝込起動後一定時間（例えば５分間）
は、２台の圧縮機１ａ，１ｂを同時に強制的に運
転させることによつて、寝込起動により大量に吐
出される冷凍機油を強制的に回収し、又２台同時
に起動し、一定時間運転することにより、冷凍機
油中に寝込んでいた冷媒も追いだしかつ、冷凍機
油量のバランスが取れた状態を積極的に作り出す
ことが可能となる。

又、室内側ユニツトと、室外側ユニツトの距離
が大巾に離れている場合、すなわち、接続配管
５，７が長い時でも、冷凍機油の循環回路は接続
配管５，７の長さに影響されることなく短いバイ
パス回路１５で決定されている為、圧縮機１ａ，
１ｂの冷凍機油不足を起こすことがない。

また、圧縮機が１台運転の場合、冷媒の循環量
が大巾に減少し、小量となる時、すなわち冷媒配
管内を動く冷媒速度が小さくなつても、冷凍機油
の循環する回路即ちバイパス回路１５の長さは一
定であり、しかも短かい為に冷凍機油の戻り不足
を起こすことがない。

更に、暖房運転からデフロスト運転になると４
方弁２が切り換わり圧縮機１ａ，１ｂで圧縮され
た高温、高圧の冷媒ガスは逆止弁１３ａ，１３ｂ
油分離器１０を経て４方弁２により室外側熱交換
器３でデフロストを行ない、絞り装置４で減圧さ
れ、接続配管５、室内側熱交換器６を経て、接続
管７を経て、再び４方弁２、アキユムレータ８に
返される。同時に圧縮機１ａ，１ｂを出た高温高
圧のガスは、油分離器１０の下部より、バイパス
路１１、電磁弁１２を経由して、アキユムレータ
８内に返される。アキユムレータ８では蒸発器６
を通つてきた低温低圧の冷媒ガスに、バイパス路
１１を通つてきた高温高圧の冷媒ガスとが混合さ
れる為に低圧ガスの圧力が上昇されて逆止弁１４
ａ，１４ｂを経て、圧縮機１ａ，１ｂに返され
る。その結果、比容積の小さい循環量の多い状態
を作り室外側熱交器３に着霜した霜は、短時間で
デフロストすることが可能となる。

又、暖房低温時、霜がすぐ付くおそれがある為
に再び電磁弁１２を開とし、吐出ガスの一部をア
キユムレータ８にバイパス混入させ、これにより
低温時の暖房能力が増加することが可能となる。

更に上記デフロスト、暖房低温時において、電
磁弁１２を開とする時に、２台の圧縮機を運転
し、能力を大とすることにより、デフロスト能
力・暖房能力は一層効果が得られる。

更に、冷房・暖房時において、圧縮機１ａ，１
ｂの起動後一定の連続運転時間後（例えば30分
間）に電磁弁１２を開とするこにより、絶えず圧
縮機１ａ，１ｂより吐出されている冷凍機油を分
離して溜めている油分離器１０より、電磁弁１
２、バイパス路１１を介して、冷凍機油をアキユ
ムレータ８内に返し、蒸発器より返つてきた低
温・低圧ガスと共に圧縮機１ａ，１ｂに帰り冷凍
機油の補充が可能となる。

更に、圧縮機１台運転時、１台運転になつて、
一定の連続運転後（例えば30分後）に、運転圧縮
機を交代することにより、即ち他方の圧縮機に運
転を切換えることにより、圧縮機１ａ，１ｂの運
転時間の均一化を計り、圧縮機内の冷凍機油の均
一を可能とし、上記圧縮機交代時に一定時間（例
えば１分間）２台運転とし、油分離器より、冷媒
回路内にわずかに流出した、冷凍機油を、循環量
を大とすることにより圧縮機１ａ，１ｂに戻すこ
とが可能となる。

更に、並列に配置された圧縮機１ａ，１ｂのう
ち、１台が運転する場合、（例えば、圧縮機１ａ
が運転し、圧縮機１ｂが停止している場合）停止
している圧縮機１ｂ内の圧力は吐出配管系内の圧
力（例えば油分離器内の圧力）よりも低い為、そ
の吐出側に取り付けられた逆止弁１３ｂは閉とな
り、冷凍機油や、冷媒が高圧側より停止中の圧縮
機１ｂの吐出側に入り込むのを防止し、圧縮機１
ｂの起動時の弁破損を防ぐことが可能となり、
又、吸入側の圧力（例えばアキユムレータ８内の
圧力）よりも、停止中の圧縮機１ｂ内の圧力が高
い為にその逆止弁１４ｂは閉となり、圧縮機１ｂ
の吸入側より冷凍機油が、低圧側（例えばアキユ
ムレータ８や、運転中の圧縮機１ａの吸入側）へ
流出するのを防止し、圧縮機１ｂの起動時の焼付
不良の防止が可能となる。

又、このように構成した為、空調機の停止時接
続配管５に溜まつていた冷媒が自重により圧縮機
１ａ，１ｂの吐出管に戻つてきても、油分離器１
０に溜められて、さらに油分離器１０と圧縮機１
ａ，１ｂ吐出側の間にある逆止弁１３ａ，１３ｂ
が閉じることにより冷媒及び冷凍機油が圧縮機の
吐出側内部に進入することを防ぐことができ、同
様に、接続配管７に溜まつていた冷媒が自重によ
り、圧縮機１ａ，１ｂの吸入管に戻つてきても、
アキユムレータ８に溜められ、さらに、アキユム
レータ８と圧縮機１ａ，１ｂ吸入側の間にある逆
止弁１４ａ，１４ｂが閉じることにより冷媒及び
冷凍機油が圧縮機の吸入側に進入することを防ぐ
ことでき、圧縮機１ａ，１ｂの起動時の弁破損
や、焼付不良を防止することができる。

なお、上記実施例では、圧縮機が室外にあるス
プリツト型によつて行なつたが、圧縮機が室内に
あるリモート型においてもよく、絞り装置として
は膨張弁、キヤピラリーチユーブ、電気式膨張
弁、オリフイス等何でもよく、取り付け位置も、
室内側熱交換器と室外側熱交換器のどの位置に取
り付けてもよい。

圧縮機は２台で説明したが何台でも同様であ
る。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば、並列に接続
された圧縮機１ａ，１ｂの吐出側と、４方弁２と
の間に油分離器１０を設け、その油分離器１０よ
り電磁弁１２を介してアキユムレータ８に到るバ
イパス路１１を設け、冷凍機油及びホツトガスを
アキユムレータ８に戻すようにしたので、冷凍機
油の圧縮機１ａ，１ｂに戻る特性が大巾に向上
し、圧縮機間の冷凍機油の均油特性も大巾に向上
し、室内側と室外側の設置距離（接続配管５，
７）をきわめて長くすることが出来、圧縮機１台
運転による冷媒循環量が大巾に低下しても、容易
に冷凍機油が圧縮機に戻ることが出来、また、デ
フロスト時及び暖房低温特性が大巾に向上し、ヒ
ートポンプにおける暖房特性、快適性、信頼性の
向上する装置が極めて簡単に安価にでき、精度の
高いものが得られる効果がある。

又、圧縮機１ａ，１ｂの吐出側に逆止弁１３
ａ，１３ｂを、又、吸入側にも逆止弁１４ａ，１
４ｂを設けた為に、圧縮機１台運転時の停止圧縮
機内への冷凍機油、冷媒の流出入が防げ圧縮機起
動時における圧縮機弁破壊や、焼付不良の防止が
得られる効果がある。

さらに、上記圧縮機１ａ，１ｂの吐出側と吸入
側に取り付けた逆止弁１３ａ，１３ｂ，１４ａ，
１４ｂを、逆止弁前後の圧力がバランスした時に
閉とするように取りつけた為、空調機停止時、接
続配管５に溜まつていた冷媒及び冷凍機油が、自
重により圧縮機の吐出側に戻つて来ても、油分離
器１０に溜められ、かつ逆止弁１３ａ，１３ｂが
閉じられ、圧縮機１ａ，１ｂの吐出側に進入する
ことを防ぐことができ、同様に接続配管７に溜ま
つていた冷媒が自重により、圧縮機１ａ，１ｂの
吸入管に戻つてきても、アキユムレータ８に溜め
られ、かつ逆止弁１４ａ，１４ｂが閉じられ、圧
縮機１ａ，１ｂの吸入側に進入することを防ぐこ
とができ、圧縮機１ａ，１ｂの起動時の弁破損や
焼付不良を防ぐことができることにより、接続配
管５，７を長くしても、信頼性が損なわれること
なく、複数台の圧縮機を並列に接続した装置が極
めて、簡単に安価にでき、精度の高いものが得ら
れるなど種々の優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の冷凍サイクルを説明する図、第
２図は本発明の一実施例を示す冷凍サイクルを説
明する図である。 １ａ，１ｂは圧縮機、２は４方弁、３は室外側
熱交換器、４は絞り装置、５は接続配管、６は室
内側熱交換器、７は接続配管、８はアキユムレー
タ、９は均油管、１０は油分離器、１１はバイパ
ス路、１２は電磁弁、１３ａ，１３ｂ，１４ａ，
１４ｂは逆止弁である。実線の矢印は冷房運転時
の冷媒流れ、破線の矢印は暖房運転時の冷媒の流
れ、一点鎖線はバイパス路中の冷媒、冷凍機油の
流れをそれぞれ表わす。 なお図中同一符号又は同一又は相当部分を示
す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 並列に接続された複数台の圧縮機と、４方
   弁、室外熱交換、絞り装置、室内側熱交換器及び
   アキユムレータを環状に接続して循環サイクルを
   形成してなる空気調和機において、上記各圧縮機
   の吐出側と上記４方弁との間に、油分離器を設
   け、この油分離器の底部を電磁弁を介して、アキ
   ユムレータに接続したことを特徴とする分離型空
   気調和装置。 ２ 各圧縮機の吐出側と、油分離器との間に上記
   分離器から上記各圧縮機への油の逆流を阻止する
   逆止弁を設け、さらに、アキユムレータと上記各
   圧縮機の吸入側との間に上記各圧縮機から上記ア
   キユムレータへの油の逆流を阻止する逆止弁を有
   していることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載の空気調和装置。 ３ 圧縮機の吐出側と油分離器との間に配置した
   逆止弁と、圧縮機の吸入側とアキユムレータとの
   間に配置した逆止弁は、逆止弁前後の圧力がバラ
   ンスしたとき閉となる逆止弁であることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項または第２項記載の空
   気調和装置。