JPS6287773A - 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】 〈産業上の利用分野） 本発明は、吸入管によりドーム内に吸入された冷媒ガス
を圧縮して吐出管により吐出させる２基の可変容量型圧
縮機を１系統の冷媒回路に並列に接続してなる冷凍装置
に関し、特に圧縮機間の均油を図る対策に関する。

（従来の技術χ 一般に、このような冷凍装置では、各圧縮機から吐出さ
れた冷媒ガスは互いに集合さ１１で油分離器に送出され
、ここで冷媒ガス中に分散している潤滑油が分離された
後、凝縮器へ供給され、一方、上記油分ｌ１ｉｌ器で分
離された潤滑油は油戻し管を介して両圧縮機にほぼ均等
に返油されるようになされている。

ところで、両圧縮機の稼動時間が異なる場合には、稼動
時間の長い圧縮機側では稼動中に冷媒ガス中に分散され
る潤滑油の６１が稼動時間の短い圧縮機側よりも多くな
る。しかし、この冷媒ガス中に分散された潤滑油は上）
小の如く両圧縮機にほぼ均等に分配して返油されること
から、稼動時間の長い圧縮機内の潤滑１ｔｌｌの冶が漸
減する一方、稼動時間の短い圧縮機内の潤滑油の聞が漸
増して、両圧縮機内に曲間のアンバランスが生ずること
となる。そして、圧縮機内の油ωが漸減して油面が運転
曲面レベル以下に下がると、潤滑油の潤滑部への供給が
絶たれてｆｆ縮槻が撞１党するおそれがあった。

そこで、従来、上記両圧縮機内における油Ｍのアンバラ
ンスを解消するために、両圧縮機を均油管でもって連通
させ、曲間の多い方から少ない方へと潤滑油を移動させ
ることにより、両圧縮機内の曲間の均一化を図るように
したものが、例えば特公昭４０−２５０３８号公報や実
公昭５３−３６６００号公報に開示されている。

（発明が解決しようとする問題点） ところで、上記の従来のものでは、両圧縮機の運転容量
が５″？、なる場合には、運転容量の人さい側の圧縮機
に対する吸入管の圧力（ｌ失が大きくなるため、圧縮機
のドーム内圧は逆に運転合間の小ざい側の圧縮機の方が
高くなり、その結果、冷媒ガスは運転容量の小さい圧縮
機から大きい圧縮機へ均油管を通じて移動するとともに
、機内の潤滑油も同方向に移動する。そして、上記運転
容量の小さい圧縮機内にＪりりる油の戻り楢が吐出間よ
りも多いときには、均油管レベル以上の潤滑油は均油管
を介して運転合間の大きい圧縮機内に移動し、両圧縮機
内の油面レベルは均油管位置で等しくなるが、逆に、油
の戻り巳が吐出はよりも少ないとぎには、運転容量の小
さい圧縮機内の油面レベルが時間の経過と共に低下しく
このとき、運転合間の大きい圧縮機内の潤滑油は、両圧
縮機のドーム内圧の差により運転容量の小さい圧縮機へ
の移動が阻止されている）、遂には油面レベルの運転油
面レベル以下への低下により潤滑油の潤滑部への供給が
絶たれて圧縮機の損（ｈを１ｎりことに＜−２る。

そこで、この問題点を解決すべく、両圧縮機内を連通す
る均油管を大径のものとすることにより、上）ボの如ぎ
油戻り同が吐出間よりも少ないときであっても、潤滑油
を、ドーム内圧の差により運転容♀の小さい圧縮機から
大きい圧縮機へと流れる冷媒ガスの流動方向とは逆方向
すなわち運転容量の大きい圧縮機から小さい圧縮機へ移
動できるようになすことが考えられる。

ところが、この大径の均油管を用いる場合には、−力の
圧縮機に発生する振ｆａノが均油管を介して他方の圧１
１？ｉ機に伝わり易く、振動上−ドが複雑になるととも
に、均油管内おける１−ラップの発生を防止づるｌこめ
に複惟な管形状を採用Ｍることができず、均油管の強瓜
を十分に確保することが困難になるという問題が生じる
。

また、均油管で連結した両圧縮機内の油債倉均−にする
伯の解決手段として、油分＃ｉ器から各圧縮機内に戻る
潤滑油の油令を、例えばフロー１へ式レギＪレータを使
用して調整する方法や、谷圧縮［人肉の曲面を検知覆る
油面センサからの信号により電磁弁を開閉して制御する
方法などが考えられるが、その分、制御部品が増加する
ことから、装置のコストアップ化を招くとともに、制御
面にＪ３いても信頼性に欠【プるさらいがある。

本発明はかかる諸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、油分離器で分離された潤滑油の両
圧縮機に対する返油光を特定した上で、そのことに関連
付けて両圧縮機のドーム内圧を調整するようにすること
により、大径の均油管を用いることによる圧縮機への振
動増大つ均油管の強度低■；を防止し、しかも制御部品
の増加によるコストアップ化や信頼性の低下を防＋Ｊ−
８しつつ、両圧縮機内における油量の均一化を図り、さ
らには、冷媒回路および制ｉ１１回路等装置の簡素化を
も図ることにある。

（問題点を解決するための手段） 上記の目的を達成するため、本発明の解決手段は、第１
図に示すように、吸入管く８）によりドーム（３）内に
吸入された冷媒ガスを圧縮して吐出管（９）により吐出
さける２基の可変音ｆｆ１ｆｆｉ圧縮機（１）、（２）
を１系統の冷媒回路に並列に接続してなる冷凍装置に対
し、上記肉圧縮機（１）、（２）のドーム（３）、（３
）内を潤滑油（Ａ＞の運転油面レベル位置にて連通ずる
均油管（７）と、上記吐出管（９）によりドーム（３−
）外に吐出された冷媒ガスから潤滑油（Ａ）を分離する
油分離器（１１）と、この油分離器（１１〉で分離され
た潤滑油（Ａ）を上記肉圧縮機（１）、（２）のうち一
方の圧縮１１（２）のドーム（３）内にのみ戻す油戻し
管（１２）とを設ける。さらに、上記潤滑油（Ａ）が戻
される一方の圧縮１ｍ（２）のドーム内圧が常に他方の
圧縮機（１）よりも高くなるように両圧縮１ｆｉ（１＞
、（２）のドーム内圧を調整するドーム内圧調整手段（
１６）を設ける構成とする。

（作用） 上記の構成により、本発明では、１系統の冷媒回路に並
列に接続された２基の可変容量型圧縮機（１）、（２）
の各ドーム（３）内に吸入管（８）により吸入された冷
媒ガスは、両圧縮１１（１）。

（２）により圧縮された後、吐出管〈９）を介して吐出
されて油分離器（１１）で潤滑油（Ａ）が分離され、こ
の油分離器（１１）で分離された潤滑油（Ａ＞は油戻し
管（１２）を経て上記各圧縮機（１）、（２）のうら一
方の圧縮機〈２）のドーム（３）内にのみ戻される。

その際、ドーム内圧調整手段（１６）により、上記潤滑
油＜Ａ＞が戻される一方の圧縮ｍ（２）のドーム内圧が
常に他方の圧縮□（１）よりも高くなるように調整され
る。このため、両江縮機（１）、（２）におけるドーム
内圧の差により潤滑油（Ａ＞が均油管（７）を介してド
ーム内圧の亭い圧縮機（２）側から低い圧縮機（１）側
へと移動してドーム内圧の高い圧縮は（２）の油量が減
少すると同時に、この減少した油量が上記油戻し管（１
２）を通しての返油によって補われ、よって両圧縮４１
（１）、（２＞内の油面の均一化が図られることとなる
。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は本発明の実施例に係る冷凍装置の概略構成を示
し、（１）、（２＞は１系統の冷媒回路に互いに並列に
接続された可変容量型の第１および第２圧縮機であって
、該各圧縮１ｍ（１）、（２＞は密閉ドーム（３）内に
電動モータ〈４）および電動モータ（４）の駆動軸（５
）に連結された圧゛縮機本体（６）を備えてなり、各ド
ーム（３）内底部には圧縮機本体（６）の潤滑部に供給
される潤滑油〈△）が貯留されている。なお、可変容量
型圧縮機としては、気筒をアンロードするもの、インバ
ータ駆動のもの、極数変換モータを使用するものなどい
ずれでもよい。

また、上記肉圧縮機（１）、（２）のドーム（３）、（
３）はその内部を潤滑油（Ａ＞の運転油面レベル位置に
て連通ずるよう均油管（７）で連結されており、潤滑油
（Ａ＞が均油管（７）を介して肉圧縮機（１）、＜２）
間を移動可能なようになされている。

さらに、（８）は上記各圧縮機（１）、（２＞のドーム
（３）内部に冷媒ガスを吸入するための吸入管であって
、該吸入管（８）は、集合・冷部（８ａ）と、該集合管
部（８ａ）の下流端に分岐接続された分岐管部（８ｂ＞
、（８ｂ）とからなり、各分岐管部（８ｂ＞、（８ｂ）
の下流端はそれぞれ圧縮機（１）、（２＞のドーム（３
）。

（３）向上部に開口されている。また、くっ）は上記各
圧縮機（１）、（２＞の圧縮機本体（６）で圧縮された
冷媒ガスを各ドーム（３）外に吐出するための吐出管で
あって、該吐出管（９）は、各圧縮機（１）、（２＞の
圧縮）幾本体（６〉。

（６）に接続された分岐管部（９ｂ）、（９ｂ）と、該
分岐管部（９ｂ　）　、　　（９ｂ　）の下流端に接続
された集合管部（９ａ）と／ＪＳ　＋うなる。よって、
各圧縮機（１＞、（２＞では吸入管（８）によりドーム
（３）内に吸入された冷媒ガスを圧縮（幾本体（６）で
圧縮した後、吐出管（９）を介してドーム〈３）外に吐
出するようにゼ４成されている。

また、上記吐出管（９）には、吐出管（９）によりドー
ム（３）、（３）外に吐出された冷媒ガスから、Ｔ’、
’１　ｉｆ）油（Ａ）を分ｔＪｉ　ｔ　ル油分部器（１
１）が介設され、該油分離器（１１）は油戻し管（１２
）を介して上記第２圧縮纒（２）のドーム（３）下部に
接続されて（１５つ、油分離器（１１）で分離された潤
滑油（Δ）を油戻し管（１２）を介して」−記両圧縮機
（１）、（２＞のうち第２圧縮機〈２〉のドーム（３）
内にのみ戻すようになされている。また、上記油戻しａ
（１２）にはキャピラリ（１０）が介設されて４３す、
このキャピラリ（１０）でもって上記第２圧縮機（２）
のドーム（３）内への返油量がコントロールされている
。

さらに、上記内圧縮１（１）、（２＞はドーム内圧調整
手段としてのコントローラく１６〉により、第２圧縮機
（２）の運転容量を第１圧縮機〈１）の運転容量よりも
小さくするよう制御されて上記油分離器（１１〉からの
潤滑油（Ａ＞が戻される第２圧縮機（２）のドーム内圧
が常に第１圧縮機（１）よりも高くなるように運転モー
ドが制御されている。

したがって、上記実施例においては、冷凍装置の作動時
、圧縮機（１）、（２）から冷媒ガスが吐出されると、
冷媒ガス中の潤滑油（△）が油分離器（１１〉で分離さ
れ、その潤滑油（Ａ）は油戻し管（１２）を介して第２
圧縮機く２）のドーノ、（３）内に戻される。

この際、上記両圧縮機＜１＞、（２）の運転モードはコ
ントローラ〈１６）にＪ−り第２圧縮機（２）のドーム
内圧が常に第１圧縮機く１）よりも高くなるように制御
されていることがら、両圧縮機（１）、（２）のドーム
（３）、＜３）内の潤滑油（Ａ＞は常に第２圧縮機（２
）側から第１圧縮機（１）側べと均油管（７）を介して
移動づる一方、その第１圧縮機（１）のドーム（３）内
に移動した第２圧縮機（２）内の潤滑油（Ａ）の減少分
は、上記油戻し管〈１２）を介して第２圧縮機（２）の
ドーム〈３）内に返油された油の醋によって補われるこ
とになり、よって両圧縮機（１）、（２）内の油面の均
一化を図ることができる。

また、油分離器（１１）により分離された潤滑油（△）
の返油量が第２圧縮機（２）に特定されているので、第
１圧縮機（１）側に油戻し管（１２）を接続する必要が
なくなり、よって冷媒回路Ｊ３よび制御回路等＋ｆ装置
の簡素化を図ることができる。しかも、上述の如く返油
量が特定されると、返油量をコントロールするためのキ
ャピラリ（１０）を設（プるだけで済み、返油量を圧縮
機（１）又は（２）へ選択するための切換弁等が不要と
なって、さらに装置の簡素化を図ることができる。

尚、上記実施例では、両圧縮機（１）、（２）の運転［
−ドの制御により、油分離器（１１）からの潤滑油（Ａ
）が戻される第２圧縮（幾（２）のドーム内圧を第１圧
縮機（１）よりも高くＪるようにしたが、両圧縮機（１
）、（２＞の運転容量を同じとした上で、吸入管（８）
の第１圧縮機（１）側に通じる分岐管部（８ｂ）の吸入
圧損を第２圧縮機（２）側に通じる分岐管部（８ｂ）よ
りも大きくすることにより、第２図に示すように内圧！
ｌｉｉ　Ｑ　（１）　、　　（２）の運転容量が等しい
ときでも双方のドーム内圧に差が生ずるようにしてもよ
い。この吸入圧損に差を生じさせるには、例えば吸入管
（８）の両分枝管部（８ｂ＞、（８ｂ）の良さをそれぞ
れ異なる寸法に設定するとか、あるいは一方の分岐管部
〈８ｂ）を絞って湾内径を部分的に小さくするなどして
行われる。なお、この吸入圧損の差は両圧縮機（１）、
（２＞の同一運転容量ステップの差による吸入圧損の差
（△Ｐ）を越えない程度に設定されるものである。

また、こうして吸入圧１０の差によって両圧縮機（１）
、（２＞間のドーム内圧に差をもたせる構造を上記実施
例の構成に加えてもよく、この場合においては返油され
る圧縮機（２）のドーム内圧を他の圧縮機〈１）よりも
確実に高く保つことができる。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明によれば、２基の可変容量
型圧縮機＜１）、（２）を１系統の冷媒回路に並列に接
続してなる冷凍装置において、上記一方の圧縮機（１）
又は（２）のドーム内圧が常に他方のｆ［縮機（２）又
は（１）よりも高くなるように内圧縮Ｇｉｌ！（１）、
＜２）のドーム内圧をｗ４整するとともに、上記ドーム
内圧が高くなる一方の圧縮機く１）又は（２）のドーム
（３）内にのみ油分離器（１１）からの潤滑油（Ａ）を
戻すようにしたので、側圧縮機（１）、（２）における
潤滑油（Ａ）が均油管（７）を介してドーム内圧の高い
方から低い方へと移動するとともに、この移動によりド
ーム内圧の高い圧縮１１（１）又は（２）の油りが減少
しても、この減少した油量が返油によって補われ、よっ
て内圧縮１１（１）。

（２）内における油量を確実に均一にすることができる
。

また、このように側圧縮機（１）、（２）間の均油を確
実に行い得ることから、小径の均油管（７）を用いるこ
とが可能で、大径の均油管を用いることによる側圧縮機
への振動増大や均油管の強度低下の防止を図ることがで
きる。さらに、フロート式レギュレータや油面センサ等
の制御部品を要することなく側圧縮機（１）、（２）の
均油を行い得ることから、コストの低減化および制御面
における信頼性の向上をも図ることができる。

加えて、上述の如く、油戻し管（１２）を一方の圧縮機
（１）又は（２）にのみ接続すればよいので、冷媒回路
および制御回路等装置の簡素化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例に係る冷凍装置の概略構成図で
ある。第２図は他の実施例における第１および第２圧縮
機の吸入圧損特性を示す特性図である。 （１）・・・第１圧縮機、（２）・・・第２圧縮機、（
３）・・・ドーム、（７）・・・均？ｌＩＩ管、〈８）
・・・吸入管、（９）・・・吐出管、（１１）・・・油
分離器、（１２）・・・油戻し管、（１６）・・・コン
トローラ、（Ａ＞・・・潤滑油。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）吸入管（８）によりドーム（３）内に吸入された
   冷媒ガスを圧縮して吐出管（９）により吐出させる２基
   の可変容量型圧縮機（１）、（２）を１系統の冷媒回路
   に並列に接続してなる冷凍装置において、上記両圧縮機
   （１）、（２）のドーム（３）、（３）内を潤滑油（Ａ
   ）の運転油面レベル位置にて連通する均油管（７）と、
   上記吐出管（９）によりドーム（３）外に吐出された冷
   媒ガスから潤滑油（Ａ）を分離する油分離器（１１）と
   、この油分離器（１１）で分離された潤滑油（Ａ）を上
   記両圧縮機（１）、（２）のうち一方の圧縮機（１又は
   ２）のドーム（３）内にのみ戻す油戻し管（１２）と、
   上記潤滑油（Ａ）が戻される一方の圧縮機（１又は２）
   のドーム内圧が常に他方の圧縮機（２又は１）よりも高
   くなるように両圧縮機（１）、（２）のドーム内圧を調
   整するドーム内圧調整手段（１６）とを備えたことを特
   徴とする冷凍装置。