特許 5655014 空気調和機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5655014

(24)【登録日】2014年11月28日

(45)【発行日】2015年1月14日

(54)【発明の名称】空気調和機

(51)【国際特許分類】

   F25B 1/00 20060101AFI20141218BHJP

【ＦＩ】

   F25B1/00 387K

【請求項の数】2

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2011-553917(P2011-553917)

(86)(22)【出願日】2011年2月15日

(86)【国際出願番号】JP2011053165

(87)【国際公開番号】WO2011099628

(87)【国際公開日】20110818

【審査請求日】2012年6月29日

(31)【優先権主張番号】特願2010-30526(P2010-30526)

(32)【優先日】2010年2月15日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】505461072

【氏名又は名称】東芝キヤリア株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001737

【氏名又は名称】特許業務法人スズエ国際特許事務所

(74)【代理人】

【識別番号】100108855

【弁理士】

【氏名又は名称】蔵田 昌俊

(74)【代理人】

【識別番号】100159651

【弁理士】

【氏名又は名称】高倉 成男

(74)【代理人】

【識別番号】100088683

【弁理士】

【氏名又は名称】中村 誠

(74)【代理人】

【識別番号】100109830

【弁理士】

【氏名又は名称】福原 淑弘

(74)【代理人】

【識別番号】100075672

【弁理士】

【氏名又は名称】峰 隆司

(74)【代理人】

【識別番号】100095441

【弁理士】

【氏名又は名称】白根 俊郎

(74)【代理人】

【識別番号】100103034

【弁理士】

【氏名又は名称】野河 信久

(74)【代理人】

【識別番号】100119976

【弁理士】

【氏名又は名称】幸長 保次郎

(74)【代理人】

【識別番号】100153051

【弁理士】

【氏名又は名称】河野 直樹

(74)【代理人】

【識別番号】100140176

【弁理士】

【氏名又は名称】砂川 克

(74)【代理人】

【識別番号】100158805

【弁理士】

【氏名又は名称】井関 守三

(74)【代理人】

【識別番号】100124394

【弁理士】

【氏名又は名称】佐藤 立志

(74)【代理人】

【識別番号】100112807

【弁理士】

【氏名又は名称】岡田 貴志

(74)【代理人】

【識別番号】100111073

【弁理士】

【氏名又は名称】堀内 美保子

(74)【代理人】

【識別番号】100134290

【弁理士】

【氏名又は名称】竹内 将訓

(72)【発明者】

【氏名】木口 行雄

【審査官】 新井 浩士

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０８−００５１６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０７−２３４０３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−２５０４３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−０６５４４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−１１２６６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２００４／０７６９４５（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０００−２７４８８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−１２５６９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−１４５０５４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ２５Ｂ １／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

並列に接続される複数の圧縮機を備えた室外機と、複数の室内機とで冷凍サイクルを構成する空気調和機において、
それぞれの上記圧縮機内に規定量以上溜まった潤滑油を取出す均油管と、
これら均油管から潤滑油分を導き、複数の流路に分配するディストリビュータと、
このディストリビュータの分配流路と各圧縮機の冷媒吸込み管とを連通し、それぞれの圧縮機へ潤滑油を戻す油戻し管とを具備し、
上記ディストリビュータは、上記複数の圧縮機に接続される冷媒吸込み管の水平部分に配管固定具を介して、水平姿勢にして上記冷媒吸込み管に取付け固定される
ことを特徴とする空気調和機。

【請求項2】

上記圧縮機は３台、並列に備えられ、
最も潤滑油が流入し易い上記油戻し管に、油還流遮断弁が開閉自在に設けられる
ことを特徴とする請求項１記載の空気調和機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、複数台の圧縮機を備えた室外機と、複数の室内機とで冷凍サイクルを構成する空気調和機に係り、特に各圧縮機に均等に潤滑油を溜めるための油戻し構造の改良に関する。

【背景技術】

【0002】

複数の被空調箇所を備えた建築物に最適な空気調和機がある。この種の空気調和機においては、各圧縮機に規定量以上溜まった潤滑油を、それぞれ均油管を介して取出し、取出した潤滑油を不足している圧縮機にまわすようにした、油戻し回路を備えている。

【0003】

また、各圧縮機から吐出される高温高圧のガス冷媒に、潤滑油の油分が含まれていて、圧縮機が複数台あるので、吐出される潤滑油の量も無視できない。そこで、冷凍サイクルにオイルセパレータが設けられ、吐出ガス中に含まれる潤滑油の油分を分離する。分離された潤滑油分も、油戻し回路を介して各圧縮機に戻される。

【0004】

問題は、過不足無く潤滑油を均等に、各圧縮機に戻すことができるか否かである。油量のアンバランスを回避するため、油戻し回路に電磁切換え弁を設けことが考えられるが、コストに影響が出る。油面検出を目的とし、油戻し回路にキャピラリーチューブを取付けると、圧縮機の運転容量変化や運転台数変化に対応できず、油戻り量に差異が生じる。

【0005】

例えば、３台の圧縮機に接続する戻し用の潤滑油を分配する分岐管として、Ｔ字管に代る、３分配可能な分岐部を用いた例が開示されている（例えば、日本国特開２００６−１１２６６８号公報）。

【0006】

具体的に上記分岐部は、潤滑油の流入口を備えたストレーナ部と、このストレーナ部の流出口に一端を接続された接続管部と、この接続管部の他端に接続されたディストリビュータとから構成される。上記ディストリビュータの端部には、複数の流出路が設けられ、それぞれが流出口に連通される。

【発明の開示】

【0007】

通常、冷媒分流用として使用されるディストリビュータは、配管疲労破壊を回避するために、圧縮機等の振動源からある程度の距離を存して設けられる。ところが、油戻し用のディストリビュータにおける２次側配管は、アキュームレータと圧縮機の吸込み部とを連通する冷媒吸込み管に接続される。

【0008】

したがって、圧縮機の極く近い位置にディストリビュータが設けられることとなり、圧縮機の駆動に伴う振動が、２次側配管からディストリビュータに伝播し、配管疲労破壊を招き易い。しかも、上記文献に開示された分流器は、流入口を下部、流出口を上部に向けて略垂直姿勢をなし、潤滑油が下から上へ向って流れるように取付けられる。

【0009】

分岐部が斜めに設置されていると、配管内の潤滑油に偏りが生じ、分岐部で分流する場合に偏ったままで分流されてしまう。このような理由から分岐部を垂直姿勢にすると記載されているが、その反面、圧縮機から伝播する振動が拡大し易い構造となって、より配管疲労破壊が進んでしまう。

【0010】

本発明は上記事情にもとづきなされたものであり、その目的とするところは、複数の圧縮機を備え、各圧縮機へ均等に油を戻すのに備えられるディストリビュータを容易、かつ確実に固定し、製造バラツキの低減化を得るとともに、圧縮機の駆動に伴う配管応力集中を回避して、配管疲労破壊の防止をなす空気調和機を提供しようとするものである。

【0011】

上記目的を満足するため本発明は、並列に接続される複数の圧縮機を備えた室外機と、複数の室内機とで冷凍サイクルを構成する空気調和機において、それぞれの圧縮機内に規定量以上溜まった潤滑油を取出す均油管と、これら均油管から潤滑油分を導き複数の流路に分配するディストリビュータと、このディストリビュータの分配流路と各圧縮機の冷媒吸込み管とを連通しそれぞれの圧縮機へ潤滑油を戻す油戻し管とを具備し、上記ディストリビュータは、上記複数の圧縮機に接続される冷媒吸込み管の水平部分に配管固定具を介して、水平姿勢にして冷媒吸込み管に取付け固定される。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】図１は、本発明における一実施の形態に係る、空気調和機の冷凍サイクル構成図である。

【図2】図２は、同実施の形態に係る、圧縮機への油戻し構造を示す斜視図である。

【図3】図３は、同実施の形態に係る、ディストリビュータの構造を示す側面図である。

【発明を実施するための最良の形態】

【0013】

以下、本発明の実施の形態を、図面にもとづいて説明する。

【0014】

図１は、空気調和機の冷凍サイクル構成図である。

【0015】

この空気調和機は、１台の室外機１と、複数台（ここでは４台）の室内機２Ａ〜Ｄとから構成される。

【0016】

上記室外機１には、複数台の圧縮機である、第１の圧縮機３ａと、第２の圧縮機３ｂと、第３の圧縮機３ｃが備えられる。各圧縮機３ａ〜３ｃに接続される吐出冷媒管４ａ〜４ｃには逆止弁５ａ〜５ｃが設けられ、さらに吐出冷媒管は１本の冷媒管６に集合される。換言すれば、第１〜第３の圧縮機３ａ〜３ｃは冷媒管６に対して並列に接続される。

【0017】

この冷媒管６には、ガス冷媒に含まれる潤滑油分を分離する機能を有するオイルセパレータ７、四方弁８の第１のポートＱａ及び第２のポートＱｂ、並列に接続される２台の室外熱交換器９ａ，９ｂ、並列に接続される２個の室外膨張弁１０ａ，１０ｂ、リキッドタンク１１、室外機１の液管２０の接続部である第１のパックドバルブ１２が接続される。上記四方弁８の第３のポートＱｃに接続される冷媒管１３は、室外機１のガス管２１の接続部となる第２のパックドバルブ１４に接続される。四方弁８の第４のポートＱｄに接続される冷媒管は、アキュームレータ１５内に接続される。

【0018】

このアキュームレータ１５内部でＵ字状に曲成される冷媒管１６は、第１〜第３の圧縮機３ａ〜３ｃの吸込み部に設けられるアキュームレータ１７ａ〜１７ｃの手前で３本に分岐され、それぞれ圧縮機３ａ〜３ｃに接続される。

【0019】

特にアキュームレータ１５内でＵ字状に曲成され、第１〜第３の圧縮機３ａ〜３ｃに沿って延出される冷媒管１６を、主冷媒吸込み管と呼ぶ。（ただし、前述の「吐出冷媒管４ａ〜４ｃ」に対比して、「冷媒吸込み管」を「吸込み冷媒管」と称す。以下、同様）この主吸込み冷媒管１６から分岐され第１の圧縮機３ａのアキュームレータ１７ａに接続される冷媒管１８ａを、第１の吸込み冷媒管と呼ぶ。

【0020】

同様に、主吸込み冷媒管１６から分岐され第２の圧縮機３ｂのアキュームレータ１７ｂに接続される冷媒管１８ｂを、第２の吸込み冷媒管と呼び、主吸込み冷媒管１６から分岐され第３の圧縮機３ｃのアキュームレータ１７ｃに接続される冷媒管１８ｃを、第３の吸込み冷媒管と呼ぶ。

【0021】

後述するように、アキュームレータ１５から導出される冷媒は、主吸込み冷媒管１６から、第１〜第３の吸込み冷媒管１８ａ〜１８ｃを介して第１〜第３の圧縮機３ａ〜３ｃにそれぞれ吸込まれる。したがって、第１の圧縮機３ａが最も上流側に位置し、以下、第２の圧縮機３ｂと、第３の圧縮機３ｃの順に下流側に位置する。

【0022】

上記第１のパックドバルブ１２には、上記室内機２Ａ〜２Ｄへ向って延出される液管２０が接続される。同様に、上記第２のパックドバルブ１４には、室内機２Ａ〜２Ｄへ向って延出されるガス管２１が接続される。
上記液管２０は端末部において複数本に分岐され、各室内機２Ａ〜２Ｄ内に備えられる室内熱交換器２３ａ〜２３ｄに対して、それぞれ膨張弁２４ａ〜２４ｄを介して接続される。上記ガス管２１も端末部において複数本に分岐され、各室内機２Ａ〜２Ｄ内の上記室内熱交換器２３ａ〜２３ｄに接続される。

【0023】

以上で、空気調和機の冷凍サイクル回路が構成されている。
なお、室外機１に備えられる室外熱交換器９ａ、９ｂに対向して室外ファン２５が配置され、上記第１〜第３の圧縮機３ａ〜３ｃ等とともにリモコン（図示しない）と電気的に接続される室外制御部によって運転を制御される。

【0024】

室外機１にはインバータが備えられ、商用後流電源の電圧を整流し、整流後の電圧を室外制御部の指令に応じた周波数の後流電圧に変換して出力する。上記第１〜第３の圧縮機３ａ〜３ｃは、容量可変型であり、インバータの出力によりそれぞれ駆動される。
各室内機２Ａ〜２Ｄに備えられる室内熱交換器２３ａ〜２３ｄに対向して室内ファン２６ａ〜２６ｄが配置される。これら室内ファン２６ａ〜２６ｄは、上記リモコンに対する運転操作によって駆動制御される。

【0025】

さらに、室外機１には均油回路が設けられていて、以下、詳細に説明する。
第１の圧縮機３ａのケース側面における所定の高さ位置に第１の均油管３０ａの一端が接続され、この均油管３０ａの他端は油溜め管体３１に接続される。第１の均油管３０ａには、逆止弁３２ａとキャピラリーチューブ３３ａが設けられ、このキャピラリーチューブ３３ａの下流側に第１の温度センサ３４が設けられる。

【0026】

第２の圧縮機３ｂのケース側面における所定の高さ位置に第２の均油管３０ｂの一端が接続され、この均油管３０ｂの他端は上記油溜め管体３１に接続される。第２の均油管３０ｂには、逆止弁３２ｂとキャピラリーチューブ３３ｂが設けられ、このキャピラリーチューブ３３ｂの下流側には第２の温度センサ３５が設けられる。

【0027】

第３の圧縮機３ｃのケース側面における所定の高さ位置に第３の均油管３０ｃの一端が接続され、この均油管３０ｃの他端は上記油溜め管体３１に接続される。第３の均油管３０ｃには、逆止弁３２ｃとキャピラリーチューブ３３ｃが設けられ、このキャピラリーチューブ３３ｃの下流側には第３の温度センサ３６が設けられる。

【0028】

上記油溜め管体３１の一端部には、高圧側冷媒管６から分岐するバイパス管３８が接続され、このバイパス管３８にキャピラリーチューブと第４の温度センサ３９が設けられる。油溜め管体３１の他端部には、均油案内管４０とバランス管４１が接続される。
上記均油案内管４０は、第１の電磁開閉弁４２を介して後述するディストリビュータ４３の流入口に接続される。油溜め管体３１と第１の電磁開閉弁４２との間における均油案内管４０には第５の温度センサ４４が設けられる。

【0029】

上記バランス管４１には、第２の電磁開閉弁４６と、逆止弁４７が設けられるとともに、室外機１の端面に設けられるバランス管用パックドバルブ４８に接続される。このバランス管用パックドバルブ４８には、複数の室外機を並列に接続する場合に、それぞれの室外機に備えられる圧縮機と潤滑油の油量のバランスをとるために備えられる。

【0030】

上記バランス管４１における逆止弁４７とバランス管用パックドバルブ４８との間に、補助バイパス管４９の一端部が接続される。補助バイパス管４９の他端部は、アキュームレータ１５と第１の吸込み冷媒管１８ａとの間の主吸込み冷媒管１６に接続され、この中途部には、逆止弁５０ａと第４の電磁開閉弁５０ｂとの並列回路が接続される。

【0031】

一方、上記オイルセパレータ７の底部には第１の油導出管５１が接続され、オイルセパレータ７の側部には第２の油導出管５２が接続される。
上記第１の油導出管５１には、キャピラリーチューブと第３の電磁開閉弁５３が設けられ、均油案内管４０における第１の電磁開閉弁４２とディストリビュータ４３との間に接続される。第２の油導出管５２には、キャピラリーチューブのみが設けられ、均油案内管４０における油溜め管体３１と第１の電磁開閉弁４２との間に接続される。

【0032】

上記ディストリビュータ４３は、後述するように水平姿勢にして取付けられるものであり、一方の端面に１つの流入口が開口され、他方の端面には３つの流出口が設けられる。ディストリビュータ４３の内部において、流入口に接続される流路が３つに分岐され、それぞれの流路が上記流出口に連通する。

【0033】

図３に示すように、ディストリビュータ４３の側面視において、第１の流出口Ｒｆは上部左側に位置し、第２の流出口Ｒｇは下部中央に位置し、第３の流出口Ｒｈは上部右側に位置する。なお、第１の流出口Ｒｆと第３の流出口Ｒｈとは略同じ高さに位置する。

【0034】

第１の流出口Ｒｆには第１の油戻し管５５が接続され、この油戻し管５５は主吸込み冷媒管１６から分岐する第１の吸込み冷媒管１８ａに接続される。第２の流出口Ｒｇには第２の油戻し管５６が接続され、この油戻し管５６は主吸込み冷媒管１６から分岐する第２の吸込み冷媒管１８ｂに接続される。

【0035】

第３の流出口Ｒｈには第３の油戻し管５７が接続され、この油戻し管５７は主吸込み冷媒管１６から分岐する第３の吸込み冷媒管１８ｃに接続される。なお、３台備えられる圧縮機３ａ〜３ｃのうちで、真ん中に配置される第２の圧縮機３ｂに接続される第２の油戻し管５６のみに、電磁開閉弁である油還流遮断弁５８が設けられる。
以上で、均油回路が構成される。

【0036】

図２は、実際の、第１〜第３の圧縮機３ａ〜３ｃ周りにおける配管構造を示す斜視図である。

【0037】

図の右側部に第１の圧縮機３ａが配置され、真ん中に第２の圧縮機３ｂが配置され、左側部に第３の圧縮機３ｃが配置される。いずれの圧縮機３ａ〜３ｃも縦型をなし、上端部には吐出冷媒管４ａ〜４ｃが突設され、かつそれぞれの側部に沿ってアキュームレータ１７ａ〜１７ｃが設けられる。

【0038】

第１の圧縮機３ａの上方部から設置面に沿って延出される管は、ここでは図示しないアキュームレータ１５に接続される主吸込み冷媒管１６であり、第３の圧縮機３ｃの近傍部位まで設けられる。主吸込み冷媒管１６における第１の圧縮機３ａの近傍部位にはＴ字管６０が設けられていて、第１の吸込み冷媒管１８ａが接続される。

【0039】

第１の吸込み冷媒管１８ａは、第１の圧縮機３ａに接続されるアキュームレータ１７ａに沿って一旦立ち上がり形成された後、逆Ｕ字状に曲成される。そして、配置面まで延出してからＵ字状に曲成され、アキュームレータ１７ａ上方で再び逆Ｕ字状に曲成されてから、アキュームレータ１７ａの上端部に接続される。

【0040】

また、第２の圧縮機３ｂの近傍部位における主吸込み冷媒管１６にもＴ字管６１が設けられていて、ここには第２の吸込み冷媒管１８ｂが接続される。第２の吸込み冷媒管１８ｂも、上述した第１の吸込み冷媒管１８ａと全く同様に曲成され、第２の圧縮機３ｂに沿って設けられるアキュームレータ１７ｂの上端部に接続される。

【0041】

上記主吸込み冷媒管１６の端末部には、直接、第３の吸込み冷媒管１９ｃが連設される。この第３の吸込み冷媒管１８ｃも第１、第２の吸込み冷媒管１８ａ，１８ｂと全く同様に曲成される。そして、第３の圧縮機３ｃに沿って設けられるアキュームレータ１７ｃの上端部に接続される。

【0042】

一方、主吸込み冷媒管１６における各圧縮機３ａ〜３ｃの設置面に沿って設けられる部位である、主吸込み冷媒管１６の水平姿勢の一部に、配管固定具６２を介して上記ディストリビュータ４３が取付けられる。すなわち、ディストリビュータ４３は主吸込み冷媒管１６の水平部位に沿って取付けられるところから、水平姿勢をなす。

【0043】

図におけるディストリビュータ４３の左側部には、ここでは図示しない油溜め管体３１から延出される均油案内管４０が接続される。右側部からは、上部に２本、下部に１本、合計３本の油戻し管５５，５６，５７が延出される。

【0044】

上部側で、かつ一方の管は第１の油戻し管５５として、一旦、主吸込み冷媒管１６の水平部分に沿うとともに、第１の吸込み冷媒管１８ａに沿って立ち上がり形成され、この中途部に接続される。下部側の管は、第２の油戻し管５６として、一旦、主吸込み冷媒管１６の水平部分に沿うとともに第２の吸込み冷媒管１８ｂに沿って立ち上がり形成される。

【0045】

そして、第２の油戻し管５６は、第２の吸込み冷媒管１８ｂの逆Ｕ字状に曲成される部位と略同一高さに水平に曲成され、上記油還流遮断弁５８が接続される。図において、油還流遮断弁５８の弁体のみを示し、電磁コイル部については省略している。

【0046】

油還流遮断弁５８から出た第２の油戻し管５６は、第２の吸込み冷媒管１８ｂに配管固定具６２を介して固定され、下方部位で第２の吸込み冷媒管１８ｂに接続される。ディストリビュータ４３の上部側で他方の管は第３の油戻し管５７として、均油案内管４０と並行するよう折曲され、第３の吸込み冷媒管１８ｃの立ち上がり部分に接続される。

【0047】

つぎに、冷凍サイクル回路における冷媒の流れを説明する。
第１〜第３の圧縮機３ａ〜３ｃが駆動されると、それぞれの圧縮機３ａ〜３ｃから吐出される高温高圧のガス冷媒が、それぞれに接続される吐出冷媒管４ａ〜４ｃを介して冷媒管６に導かれる。そして、ガス冷媒は冷媒管６によりオイルセパレータ７に供給され、ここでガス冷媒に含まれる潤滑油分が分離される。

【0048】

オイルセパレータ７を出たガス冷媒は四方弁８に導かれ、冷房運転時においては室外熱交換器９ａ，９ｂに導かれて室外空気と熱交換する。ガス冷媒は凝縮液化し、液冷媒に変って室外膨張弁（１０ａ、１０ｂ）、リキッドタンク１１、第１のパックドバルブ１２、液管２０を順に介して各室内機２Ａ〜２Ｄに導かれる。

【0049】

室内機２Ａ〜２Ｄにおいて、膨張弁２４ａ〜２４ｄにより断熱膨張して室内熱交換器２３ａ〜２３ｄに流れ、それぞれの室内熱交換器２３ａ〜２３ｄで室内空気と熱交換して蒸発する。このとき、室内空気から蒸発潜熱を奪い、室内空気を冷気に変える。室内ファン２６ａ〜２６ｄの作用で冷気が室内に吹出され、冷房作用をなす。

【0050】

上記室内熱交換器２３ａ〜２３ｄから導出される蒸発冷媒は、室内機２Ａ〜２Ｄを出て、ガス管２１、第２のパックドバルブ１４から室外機１に導かれる。室外機１において四方弁８からアキュームレータ１５に導かれ、気液分離された後、主吸込み冷媒管１６から第１〜第３の吸込み冷媒管１８ａ〜１８ｃに分流される。

【0051】

蒸発冷媒は、第１〜第３の吸込み冷媒管１８ａ〜１８ｃからアキュームレータ１７ａ〜１７ｃを介して第１〜第３の圧縮機３ａ〜３ｃに吸込まれる。それぞれの圧縮機３ａ〜３ｃにおいて圧縮され、高温高圧のガス冷媒になって上述の系路を循環する。

【0052】

暖房運転時は、四方弁８を切換えることにより冷房運転時とは反対方向に冷媒が導かれる。各室内機２Ａ〜２Ｄの室内熱交換器２３ａ〜２３ｄにおいて冷媒が凝縮し、室内空気に凝縮熱を放出する。室内空気は暖気に変って室内に吹出され、室内の暖房作用をなす。

【0053】

つぎに、均油回路における潤滑油の流れについて説明する。
第１〜第３の圧縮機３ａ〜３ｃの各密閉ケース内に潤滑油が貯溜されているが、この油面高さが、それぞれの側部に接続された第１〜第３の均油管３０ａ〜３０ｃの接続位置よりも高い場合がある。

【0054】

第１〜第３の均油管３０ａ〜３０ｃの接続位置を越えている分の潤滑油が第１〜第３の圧縮機３ａ〜３ｃにおける余剰分として、第１〜第３の均油管３０ａ〜３０ｃに導出される。そして潤滑油は、キャピラリーチューブ３３ａ〜３３ｃを介して油溜め管体３１に導かれる。

【0055】

上記油溜め管体３１には、高圧側冷媒管６からバイパス管３８に分流された微小量の高圧のガス冷媒が流入している。油溜め管体３１に流入した潤滑油は、バイパス管３８からキャピラリーチューブを介して加わる圧力により、均油案内管４０に導かれる。

【0056】

この均油案内管４０に設けられる第１の電磁開閉弁４２は、通常、開放制御されていて、油溜め管体３１から流れた潤滑油はディストリビュータ４３に案内される。ディストリビュータ４３では、流入口から３方向に分離された流路に導かれ、それぞれの流出口から流出される。

【0057】

すなわち、ディストリビュータ４３において潤滑油は、第１〜第３の油戻し管５５〜５７のそれぞれに均等に分流される。そして、第１〜第３の油戻し管５５〜５７から第１〜第３の吸込み冷媒管１８ａ〜１８ｃに導かれる。特に、第２の油戻し管５６に導かれる潤滑油は、開放制御されている油還流遮断弁５８を流通する。

【0058】

第１〜第３の吸込み冷媒管１８ａ〜１８ｃに流入した潤滑油は、冷凍サイクル中を循環しアキュームレータ１５から導出される蒸発冷媒とともに、第１〜第３の圧縮機３ａ〜３ｃに吸込まれる。

【0059】

例えば、第１の圧縮機３ａの油面高さが第１の均油管３０ａの接続位置よりも高く、第２の圧縮機３ｂの油面高さが第２の均油管３０ｂの接続位置よりも低く、第３の圧縮機３ｃの油面高さは第３の均油管３０ｃの接続位置である場合。すなわち、各圧縮機３ａ〜３ｃで、互いの油面レベルに偏りが生じることがある。

【0060】

このとき、第１の圧縮機３ａに接続する第１の均油管３０ａへ潤滑油が流入し、第２の圧縮機３ｂに接続する第２の均油管３０ｂへ高圧のガス冷媒が流入する。これらの均油管３０ａ，３０ｂに流入した潤滑油とガス冷媒は油溜め管体３１に集合し、ここから流出するときは混合状態になって均油案内管４０に導かれる。

【0061】

そして、均油案内管４０からディストリビュータ４３に流入し、３つの流路に均等に分流される。ディストリビュータ４３から第１〜第３の油戻し管５５〜５７と、第１〜第３の吸込み冷媒管１８ａ〜１８ｃ等を介して第１〜第３の圧縮機３ａ〜３ｃに導かれる。

【0062】

このようにして、潤滑油の油量の多い側の圧縮機、例えば第１の圧縮機３ａから、油量の少ない側の圧縮機、例えば第２の圧縮機３ｂへ潤滑油が移動する。そのため、第１〜第３の圧縮機３ａ〜３ｃにおける油面レベルが迅速にバランスする。

【0063】

一方、第１〜第３の圧縮機３ａ〜３ｃから吐出されるガス冷媒中には、それぞれに貯留されている潤滑油一部が混合している。これらの混合流体は吐出冷媒管４ａ〜４ｃへ吐出され、高圧側冷媒管６からオイルセパレータ７に導かれる。このオイルセパレータ７で、潤滑油分はガス冷媒から分離される。

【0064】

オイルセパレータ７の底部に接続される第１の油導出管５１には第３の電磁開閉弁５３が設けられているが、この電磁開閉弁５３は通常、閉成状態にある。そのため、ここで分離された潤滑油分は一旦オイルセパレータ７に貯溜され、ガス冷媒のみが四方弁８に導かれる。

【0065】

オイルセパレータ７内に貯溜する潤滑油が増え、ついには側部に接続される第２の油導出管５２の接続位置まで上昇する。この油導出管５２の接続位置を越えた分の潤滑油が、油導出管５２から均油案内管４０に流入し、ディストリビュータ４３と第１〜第３の油戻し管５５〜５７を介して上述のように第１〜第３の圧縮機３ａ〜３ｃに戻される。

【0066】

何らかの事情により、全ての圧縮機３ａ〜３ｃの密閉ケース内における油面レベルが一斉に低下する場合がある。このときは、オイルセパレータ７底部の第１の油導出管５１に設けられる第３の電磁開閉弁５３へ開放信号が出されるとともに、均油案内管４０の第１の電磁開閉弁４２に閉成信号が出される。

【0067】

オイルセパレータ７内に貯留されていた全ての潤滑油が、第１の油導出管５１から均油案内管４０へ導かれ、ディストリビュータ４３、第１〜第３の油戻し管５５〜５７、主吸込み冷媒管１６、第１〜第３の吸込み冷媒管１８ａ〜１８ｃ等を介して第１〜第３の圧縮機３ａ〜３ｃに吸込まれて、これら圧縮機３ａ〜３ｃに均等に分配される。

【0068】

本発明における実施の形態では、油戻し用のディストリビュータ４３を各圧縮機３ａ〜３ｃに接続される主吸込み冷媒管１６の水平部分に、配管固定具６２を介して取付け、水平姿勢とした。
すなわち、上記ディストリビュータ４３では、分配側の２次側配管が第１〜第３の吸込み冷媒管１８ａ〜１８ｃに接続され、第１〜第３の圧縮機３ａ〜３ｃの極く近い位置に設けられることになる。

【0069】

そのため、第１〜第３の圧縮機３ａ〜３ｃの駆動に伴う振動が、第１〜第３の吸込み冷媒管１８ａ〜１８ｃと主吸込み冷媒管１６を介してディストリビュータ４３に伝播し易い。
しかしながら、上述したようにディストリビュータ４３を水平姿勢にして主吸込み冷媒管１６に取付け固定することで、同一振動系となり配管疲労破壊を防止できる。

【0070】

また、ディストリビュータを垂直姿勢にする場合は、製造工程においてディストリビュータの傾き修正手間がかかり、接続配管との寸法管理が面倒であるが、本発明ではディストリビュータ４３を水平姿勢にして主吸込み冷媒管１６に取付け固定したので、これらの管理手間がかからず、製品バラツキの低減化や、製造コストの削減が可能となる。

【0071】

複数台の圧縮機を備えた室外機１において、運転している圧縮機と、運転を停止している圧縮機が混在することがある。このような運転状況では、均油回路を介して還流する潤滑油の比率が均等にならない場合がある。
例えば、第１の圧縮機３ａと、第２の圧縮機３ｂが運転し、第３の圧縮機３ｃが運転を停止している。このときは、ディストリビュータ４３から第１の油戻し管５５介して第１の圧縮機３ａへ戻される潤滑油の量と、第２の油戻し管５６を介して第２の圧縮機３ｂへ戻される潤滑油の量が同量である。

【0072】

上記ディストリビュータ４３は、１つの流入口に対して３つの流路を備え、それぞれに均等に潤滑油が流れるよう構成されている。当然ながら、ディストリビュータ４３から第３の油戻し管５７へも同量の潤滑油が導かれ、第３の圧縮機３ｃへ向う。

【0073】

ところが、上述したように第３の圧縮機３ｃは運転を停止しているから、第３の油戻し管５７から第３の吸込み冷媒管１８ｃに流れる潤滑油は第３の圧縮機３ｃに吸込まれない。この潤滑油は行き場を失うこととなり、第３の吸込み冷媒管１８ｃから主吸込み冷媒管１６に流れる。

【0074】

そして、上流側である第２の圧縮機３ｂの吸引力により、第３の油戻し管５７に流れる潤滑油のほとんど大部分が第２の吸込み冷媒管１８ｂに導かれる。ここで第２の油戻し管５６を介して導かれる潤滑油と合流し、第２の圧縮機３ｂに吸込まれてしまう。

【0075】

結局、第１の圧縮機３ａと、第２の圧縮機３ｂに還流する潤滑油の量の比率は、１：２となり、第２の圧縮機３ｂでは潤滑油が溜まり過ぎる反面、第１の圧縮機３ａでは油不足状態となる。

【0076】

本発明では、第２の油戻し管３ｂに油還流遮断弁５８を備えていて、上記状況では油還流遮断弁５８を閉成するよう制御される。このことから、ディストリビュータ４３から第１の油戻し管５５と、第３の油戻し管５７には潤滑油が導かれるが、第２の油戻し管５６には潤滑油が流れなくなる。

【0077】

第１の油戻し管５５から第１の圧縮機３ａへ潤滑油が還流し、第３の油戻し管５７から第２の圧縮機３ｂへ潤滑油が還流する。運転を停止している第３の圧縮機３ｃへは潤滑油が還流しないことは変りが無い。
すなわち、３台あるうちの真ん中の圧縮機３ｂに連通する第２の油戻し管５６に油還流遮断弁５８を備え、上記状況下で閉成制御する。図３に示したように、ディストリビュータ４３の第１の流出口Ｒｆと第３の流出口Ｒｈとは略同じ高さに位置していることから、第１の油戻し管５５と第３の油戻し管５７へは略同量の潤滑油が流入する。すなわち、第１の圧縮機３ａと、第２の圧縮機３ｂとに同量ずつの潤滑油が還流され、互いに潤滑油の過不足の発生がない。

【0078】

さらに、第１〜第３の圧縮機３ａ〜３ｃのいずれかにおいて一時的な油不足状態が発生した場合にも、油還流遮断弁５８を開閉制御することで、運転中の圧縮機に保有する潤滑油の量を調整することができる。
例えば、油還流遮断弁５８を閉成している間に、第２の圧縮機３ｂが油不足に陥る場合がある。油不足は、バイパス管３８に設けられる第４の温度センサ３９と、第１〜第３の均油管３０ａ〜３０ｃに設けられる第１〜第３の温度センサ３５〜３７との検知温度の比較から知ることができる。

【0079】

第１〜第３の均油管３０ａ〜３０ｃに潤滑油が流れる場合は、これらの検知温度がバイパス管３８の検知温度よりも高くなる。逆に、第１〜第３の均油管３０ａ〜３０ｃに冷媒が流れる場合は、これらの検知温度よりもバイパス管３８の検知温度が高くなり、第１〜第３の圧縮機３ａ〜３ｃが油不足に陥っていることがわかる。

【0080】

上述のように、油還流遮断弁５８を閉成している間に第２の圧縮機３ｂが油不足に陥ることを検知すると、油還流遮断弁５８を開放制御する。図３に示したように、ディストリビュータ４３の第２の流出口Ｒｇは３つの流出口の中で最も下部側に位置していることから、第２の流出口Ｒｇに接続される油戻り管５６に流入する潤滑油は、油戻り管５５、５７に流入する潤滑油よりも多くなる。したがって、第２の油戻し管５６から第２の圧縮機３ｂへ戻る潤滑油の量が増加し、第１の圧縮機３ａと、第２の圧縮機３ｂに保有する潤滑油の量がバランスする。

【0081】

なお、本発明は上述した実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。そして、上述した実施の形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組合せにより種々の発明を形成できる。

【産業上の利用可能性】

【0082】

本発明によれば、ディストリビュータの固定が容易、かつ確実となり、製造バラツキが低減されるとともに、圧縮機の駆動に伴う配管疲労破壊を防止できる等の効果を奏する空気調和機が得られる。

【図1】

【図2】

【図3】