JP3939314B2 - 空気調和装置及びその均油運転方法 - Google Patents

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Description

この発明は、複数の低圧シェル式圧縮機を装備した室外機を複数台接続した空気調和装置及びその均油運転方法に関する。
複数台の室外機と複数台の室内機を冷媒回路に対して並列に接続してなる空気調和装置が知られている。この種の空気調和装置においては、圧縮機の潤滑を行うために圧縮機にオイル溜まりを設け、複数の圧縮機のオイル溜まりを均油配管で連通して各圧縮機にオイル切れが生じないよう均油運転を行っている。
この一例を図21によって説明する。同図においてはAは空気調和装置の室外機を示し、この室外機Aは室外機Bと並列に接続され図示しない室内機に並列に接続されている。
室外機A、室外機Bは共に並列に接続された第1圧縮機32a,第2圧縮機33aと第1圧縮機32b,第2圧縮機33bを備えている。各圧縮機には冷媒の吐出配管39a,39a,39b,39bが接続され、各吐出配管39a,39a,39b,39bは合流して室内機に至っている。一方、室内機からの冷媒ガスが送給される吸入配管40a,41a、40b,41bが分岐して各圧縮機32a,33a,32b,33bに接続されている。ここで、各圧縮機32a,33a,32b,33bは稼働時における圧力容器内部が、停止時よりも低圧となる低圧シェル式圧縮機である。
第1圧縮機32aと第2圧縮機33a、第1圧縮機32bと第2圧縮機33bは各々圧縮機内の余剰油を移送可能な均油配管43a,43bで接続され、これら均油配管43a,43bは連通管49で接続されている。
前記各圧縮機32a,33a,32b,33bの吐出配管39a,39a,39b,39bにはバイパス配管59a,59a,59b,59bが分岐して接続され、このバイパス配管59a,59a,59b,59bは各吸入配管40a,41a、40b,41bに接続されている。吸入配管40a,41a、40b,41bのバイパス配管59a,59a,59b,59bの接続部の上流側には逆止弁45a,45a,45b,45bが設けられている。
また、前記バイパス配管59a,59a,59b,59bにはバイパス開閉弁48a,48a,48b,48bが設けられている。そして、前記均油配管43a,43bには各圧縮機に対応して均油配管開閉弁46a,46a,46b,46bが設けられている。
したがって、均油運転を行う場合には、室外機Aと室外機Bの各圧縮機32a,33a,32b,33bの運転中に、例えば、室外機Aの第1圧縮機32aの吐出配管39aに接続されたバイパス配管59aのバイパス開閉弁48aのみを開くと、第1圧縮機32aの吐出圧が当該第1圧縮機32aに作用し、残りの全ての圧縮機に対してこの第1圧縮機32aのオイル溜まりがより高い圧力となるため、全ての均油配管開閉弁46a,46a,46b,46bを開けば、前記第1圧縮機32a内の潤滑油が室外機Aの第2圧縮機33a及び室外機Bの第1、第2圧縮機32b,33bに供給される。そして、各バイパス開閉弁48a,48a,48b,48bを順番に開けば潤滑油が、全圧縮機32a,33a,32b,33bに均等に行き渡ることとなる(特許文献1参照)。
特開2000−337726号公報
しかしながら、上記従来の空気調和装置においては、バイパス開閉弁48a,48a,48b,48bを開いた状態で運転しながらバイパスして圧力を上げる構造であるため、オイル溜まりの圧力は殆ど上昇せず、したがって、潤滑油の移動のためには長時間の均油運転が必要となるという問題がある。また、均油配管長も短くしなければならないという制約が生ずる。
また、各室外機A,Bの全圧縮機32a,33a,32b,33bの吐出配管39a,39a,39b,39bに前記バイパス配管59a,59a,59b,59bとバイパス開閉弁48a,48a,48b,48bが必要となると共に、全圧縮機32a,33a,32b,33bの吸入配管40a,41a、40b,41bに逆止弁45a,45a,45b,45bが必要となるためコストアップにつながり、機器類が増加する分だけ信頼性の確保が困難になるという問題がある。
そこで、この発明は、均油運転時間を短縮化でき均油配管長の制約もなくなり、システムの信頼性を高めコストダウンを図ることができる空気調和装置及びその均油運転方法を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、請求項1に記載した発明は、並列に接続された複数の圧縮機(例えば、実施形態における第1圧縮機2a、第2圧縮機3aまたは第1圧縮機2b、第2圧縮機3b)を有する複数の室外機(例えば、実施形態における室外機1a,1b)が室内機(例えば、実施形態における室内機22,23)に並列に接続され、前記複数の圧縮機が各圧縮機内の余剰油を移送可能な均油配管(例えば、実施形態における第1圧縮機均油配管12a,12b、第2圧縮機均油配管13a,13b)で接続され、各室外機の均油配管間が連通配管(例えば、実施形態における外部均油配管19)によって接続されている空気調和装置において、各室外機の複数の圧縮機のうちの1つの圧縮機(例えば、実施形態における第1圧縮機2a,2b)の吸入配管(例えば、実施形態における第1圧縮機吸入配管10a,10b)に逆止弁(例えば、実施形態における逆止弁15a,15b)を設け、他の圧縮機のうちの少なくとも1つの圧縮機の吐出側(例えば、実施形態における吐出配管9a,9b)にバイパス配管(例えば、実施形態におけるバイパス配管29a,29b)を設け、このバイパス配管にバイパス開閉弁(例えば、実施形態における第3開閉弁18a,18b)を設け、このバイパス配管を前記吸入配管の逆止弁の下流側に合流させ、前記均油配管に潤滑油の流通を遮断する均油配管開閉弁(例えば、実施形態における第1開閉弁16a,16b)を設け、前記連通配管に連通配管開閉弁(例えば、実施形態における第2開閉弁17a,17b)を設けたことを特徴とする。
このように構成することで、室外機の圧縮機のうちの1つの圧縮機にだけバイパス配管、バイパス開閉弁、逆止弁を設ければ済む。
請求項2に記載した発明は、前記圧縮機は稼働時における圧力容器内部が、停止時よりも低圧となる低圧シェル式圧縮機であることを特徴とする。
このように構成することにより、並列に接続された圧縮機の一方を停止することで、一方から他方へ潤滑油を移送することができる。
請求項3に記載した発明は、並列に接続された複数の圧縮機を有する複数の室外機が室内機に並列に接続され、前記複数の圧縮機が各圧縮機内の余剰油を移送可能な均油配管で接続され、各室外機の均油配管間が連通配管によって接続されている空気調和装置の均油運転方法であって、室外機内の1つの圧縮機に潤滑油を集め、集められた潤滑油を同一の室外機内に並列に接続された他の圧縮機の吐出圧を作用させて加圧し、この加圧された潤滑油を均油配管、連通配管を介して他の室外機の圧縮機に移送して均油することを特徴とする。
このように構成することで、並列に接続された他の圧縮機の吐出圧を有効利用して均油を行うことができる。
請求項4に記載した発明は、並列に接続された複数の圧縮機を有する複数の室外機が室内機に並列に接続され、前記複数の圧縮機が各圧縮機内の余剰油を移送可能な均油配管で接続され、各室外機の均油配管間が連通配管によって接続されている空気調和装置の均油運転方法であって、室外機内の1つの圧縮機であって同一室外機内の他の圧縮機の吐出圧をオイル溜まりに印加可能な圧縮機に潤滑油を集める工程(例えば、実施形態における図5のステップS1、図8のステップS4、図17のステップS19、図8のステップS26、図19のステップS35、図20のステップS42)と、集められた潤滑油を同一の室外機内の他の圧縮機の吐出圧を作用させて加圧し他の室外機の圧縮機に均油配管、連通配管を介して移送する工程(例えば、実施形態における図6のステップS2、図9のステップS5、図17のステップS21、図18のステップS28、図19のステップS37、図20のステップS44)と、同一室外機内の圧縮機間で潤滑油を移送する工程(例えば、実施形態における図7のステップS3、図10のステップS6、図17のステップS16、図18のステップS23,S31、図19のステップS32、図20のステップS39,S47)とを有することを特徴とする。
このように構成することで、全圧縮機に対し万遍なく潤滑油を移送できる。
請求項5に記載した発明は、前記室外機内の1つの圧縮機であって同一室外機内の他の圧縮機の吐出圧をオイル溜まりに印加可能な圧縮機に潤滑油を集める工程と、前記集められた潤滑油を同一の室外機内の他の圧縮機の吐出圧を作用させて加圧し他の室外機の圧縮機に均油配管、連通配管を介して移送する工程と、同一室外機内の圧縮機間で潤滑油を移送する工程とにより、各圧縮機に順番に潤滑油を送給して均油を行うことを特徴とする。
このように構成することで、簡単な運転構成で均油を行うことができる。
請求項6に記載した発明は、前記前記室外機内の1つの圧縮機であって同一室外機内の他の圧縮機の吐出圧をオイル溜まりに印加可能な圧縮機に潤滑油を集める工程と、前記集められた潤滑油を同一の室外機内の他の圧縮機の吐出圧を作用させて加圧し他の室外機の圧縮機に均油配管、連通配管を介して移送する工程と、同一室外機内の圧縮機間で潤滑油を移送する工程とにより各圧縮機に順番に潤滑油を送給する均油運転を、制御運転に組み込むことにより均油を行うことを特徴とする。
このように構成することで、通常の制御運転の最中に検出装置などを必要とせず意識することなく均油を行うことができる。
請求項7に記載した発明は、特定の圧縮機のオイル溜まりの液面が規定値よりも下がったことが検出された場合に、当該圧縮機に潤滑油を集める工程から均油運転が行われることを特徴とする。
このように構成することで、さしあたって潤滑油を必要とする圧縮機に確実に潤滑油を供給できる。
請求項8に記載した発明は、並列に接続された複数の圧縮機を有する複数の室外機が室内機に並列に接続され、前記複数の圧縮機が各圧縮機内の余剰油を移送可能な均油配管で接続され、各室外機の均油配管間が連通配管によって接続され、各室外機の吐出配管に各室外機の複数の圧縮機のうちの1つの圧縮機の吐出側にのみ該圧縮機の吸入配管にバイパスするバイパス配管を接続し、このバイパス配管にバイパス開閉弁を設け、このバイパス配管と吸入配管との合流部よりも上流側の当該吸入配管に逆止弁を設け、前記均油配管に潤滑油の流通を遮断する均油配管開閉弁を設け、前記連通配管に連通配管開閉弁を設けた空気調和装置の均油運転方法であって、前記バイパス配管が接続された吐出配管を有する圧縮機に潤滑油を集め、集められた潤滑油を同一の室外機内に並列に接続された他の圧縮機の吐出圧をバイパス開閉弁により開放されたバイパス配管と逆止弁により逆流を防止された吸入配管を介して作用させて加圧し、この加圧された潤滑油を均油管開閉弁により開放された均油配管、連通配管開閉弁により開閉された開閉弁連通配管を介して他の室外機の圧縮機に移送して均油することを特徴とする。
請求項1に記載した発明によれば、室外機の圧縮機のうちの1つの圧縮機にだけバイパス配管、バイパス開閉弁、逆止弁を設ければ済むため、故障要因が少なくなる分だけシステムの信頼性が高まりコストダウンを図ることができる効果がある。また、室外機の他の圧縮機が稼働すると、前記バイパス開閉弁を開放すれば、バイパス配管、吸入配管を経由して前記1つの圧縮機の吸入側に圧力を作用させることができるため、この圧力を利用してオイル溜まりの潤滑油を加圧し均油配管、連通配管を介して他の室外機の圧縮機に移送することができる。よって、均油運転時間を短縮化でき均油配管長の制約もなくなり設計の自由度が高まりコストダウンを図ることができる効果がある。
請求項2に記載した発明によれば、並列に接続された圧縮機の一方を停止することで、一方から他方へと潤滑油を移送することができるため、圧縮機の運転停止という簡単な操作により低コストで確実に均油に寄与できるという効果がある。
請求項3、及び請求項8に記載した発明によれば、並列に接続された他の圧縮機の吐出圧を有効利用して均油を行うことができるため、通常の運転時において均油をスムーズに行うことができるという効果がある。
請求項4に記載した発明によれば、全圧縮機に対し万遍なく潤滑油を移送できるため、均油運転をより効果的なものとすることができる効果がある。
請求項5に記載した発明によれば、簡単な運転構成で均油を行うことができるため、運転管理が容易となるという効果がある。
請求項6に記載した発明によれば、通常の制御運転の最中に検出装置などを必要とせず意識することなく均油を行うことができるため、通常の制御運転に適宜組み込むことで容易な運転管理で確実な均油を行うことができる効果がある。
請求項7に記載した発明によれば、さしあたって潤滑油を必要とする圧縮機に確実に潤滑油を供給できるため、効率よく均油を行うことができる効果がある。
次に、この発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図1〜図10に基づいてこの発明の実施形態の空気調和装置を説明する。この実施形態の空気調和装置は外部ガス配管21及び外部液配管20に対して複数台の室外機1a、1bが並列に接続されると共に複数台の室内機22,23が並列に接続されて冷媒回路が形成されたものである。尚、これら室外機1a,1b、室内機22,23の台数は空調規模により適宜選択することができる。
前記室内機22,23は各々熱交換器22a、膨張弁22b及び熱交換機23a、膨張弁23bを備え、前記外部ガス配管21と外部液配管20に接続されている。
ここで、前記室外機1aと室外機1bは同様の構成であるので室外機1aを中心にしてについて説明する。また、室外機1bの各部には、室外機1aの各機器と同じ数字に「b」を付加した符号を付す。
室外機1aは第1圧縮機2aと第2圧縮機3aの2つの圧縮機を備えている。第1圧縮機2a及び第2圧縮機3aは吐出側が並列に接続されており、合流した吐出配管9aには油分離器4aが接続されている。油分離器4aの吐出側は四方弁5a、熱交換器6aを経由し、受液器7aを介して前記外部液配管20に接続されている。ここで、前記各圧縮機2a,3aは稼働時における圧力容器内部が停止時よりも低圧となる低圧シェル式圧縮機である。また、四方弁5aは冷房運転では実線矢印C側(図1の状態)に暖房運転では破線矢印H側に切り替えられる。
前記外部ガス配管21には室外機1aの四方弁5aを介してアキュムレータ8aが接続され、アキュムレータ8aの出口側には分岐した第1圧縮機吸入配管10aと第2圧縮機吸入配管11aが接続されている。そして、第1圧縮機吸入配管10aは第1圧縮機2aの吸入側に接続され、第2圧縮機吸入配管11aは第2圧縮機3aの吸入側に接続されている。ここで、第1圧縮機吸入配管(吸入配管)10a,10bは第1圧縮機2a,2bの吸入側に接続されているが、この吸入側はオイル溜まりに連通している。
前記油分離器4aにはオイル戻し管14aが接続され、このオイル戻し管14aは減圧器28を介してアキュムレータ8aの出口側に接続されている。
そして、前記オイル戻し管14aには第1圧縮機2aの第1圧縮機吸入配管10aにバイパスするバイパス配管29aが接続され、このバイパス配管29aには第3開閉弁18aが設けられている。
前記第1圧縮機2aの第1圧縮機吸入配管10aにはバイパス配管29aと第1圧縮機吸入配管10aとの合流部よりも上流側の当該第1圧縮機吸入配管10aに逆止弁15aが設けられている。
つまり、室外機1aにおいては、第1圧縮機2a側にのみ第1圧縮機吸入配管10a、逆止弁15aとバイパス配管29a、第3開閉弁18aが設けられていて、他の圧縮機である第2圧縮機3a側にはこれらは設けられていない。尚、他の圧縮機が何台あっても第1圧縮機2aにのみ逆止弁15aと第3開閉弁18aとを設けるのである。また、このことは室外機1bにおいても同様で、第1圧縮機2bにのみ第1圧縮機吸入配管10b、逆止弁15bとバイパス配管29b、第3開閉弁18bが設けられていて、他の圧縮機である第2圧縮機3bにはこれらは設けられていない。
第1圧縮機2aと第2圧縮機3aは各圧縮機2a,3a内の余剰の潤滑油を移送可能な均油配管で接続され、各室外機1a,1bの各均油配管が外部均油配管(連通配管)19によって接続されている。具体的には第1圧縮機2aに接続された第1圧縮機均油配管12aと第2圧縮機3aに接続された第2圧縮機均油配管13aとが連結され、これら第1圧縮機均油配管12aと第2圧縮機均油配管13aとの連結部分と室外機1bの第1圧縮機均油配管12bと第2圧縮機均油配管13bとの連結部分に外部均油配管19が接続されている。
そして、前記第2圧縮機均油配管13aに第1開閉弁16aが設けられ、外部均油配管19の接続端近傍に室外機1a側には第2開閉弁17aが、室外機1b側には第2開閉弁17bが設けられている。
24は均油制御手段を示し、図2にも示すように均油制御手段24はタイマー25と前記第1開閉弁(均油配管開閉弁)16a,16b、第2開閉弁(連通管開閉弁)17a,17b、第3開閉弁(バイパス開閉弁)18a,18bを開閉制御する開閉弁制御手段26と、第1圧縮機2a,2bと第2圧縮機3a,3bを運転制御する圧縮機制御手段27を備えている。
次に、図4のタイムチャート及び図5〜図10に基づいて前記均油制御手段24により行われる一定間隔制御による均油運転方法について説明する。この制御は前記第1開閉弁16a,16b、第2開閉弁17a,17b及び第3開閉弁18a,18bを一定間隔で開閉制御し、第1圧縮機2a,2b及び第2圧縮機3a,3bを運転制御して第1圧縮機2a,2b及び第2圧縮機3a,3bの均油を行うものである。
ここで、一定間隔制御の内容を理解し易くするために、図1を簡略化した図3に基づいて説明する。図3において図1に対応する部分には同一の符号を付す。図1ではオイル戻し管14a,14bから分岐してバイパス配管29a,29bが設けられていたが、図3では第1圧縮機2a,2bの吐出側配管9a,9bから分岐してバイパス配管29a,29bが分岐しているものとした。また、図3において油分離器4a,4bは省略した。
図4のタイムチャートに示すように、先ずT2時間の制御運転が行われる。この制御運転時には、第1圧縮機2a,2b、第2圧縮機3a,3bは共に通常の運転を行う。即ち、空調負荷に対応して調整された膨張弁22b,23bに応じて第1圧縮機2a,2b、第2圧縮機3a,3bを稼働して空調制御が行われるのである。したがって、この場合には前記第1開閉弁16a,16b、第2開閉弁17a,17b、第3開閉弁18a,18bは「閉」となる。
次に、T1時間毎に6つのステップ(ステップS1〜ステップS6)で第1圧縮機2a,2b、第2圧縮機3a,3bの運転を切り替えると共に、これに対応してT1時間毎に第1開閉弁16a,16b、第2開閉弁17a,17b、第3開閉弁18a,18bを開閉する均油運転が行われる。具体的には以下の表1に示すような第1圧縮機2a,2b、第2圧縮機3a,3bの運転制御と、第1開閉弁16a,16b、第2開閉弁17a,17b、第3開閉弁18a,18bを開閉制御が行われる。
Figure 0003939314
この均油運転では、逆止弁15a,15b、第3開閉弁18a,18bを有する第1圧縮機2a,2bに潤滑油を回収し、この第1圧縮機2a,2bから他の室外機に潤滑油を送給するようにしている。その潤滑油の送給時には潤滑油が集められた第1圧縮機2a,2bを停止し、この第1圧縮機2a,2bにバイパス配管29a,29bを介して他の圧縮機の強制運転により高圧ガスを印加して第1圧縮機2a,2bのオイル溜まりの圧力を確実に高圧化するものである。
ここで、均油運転時には各圧縮機は前述の制御運転の他、特別な強制運転、運転停止の何れかの運転モードとなる。ここで、強制運転とは通常の圧縮機制御方法によらず強制的に所定の出力で運転を行うものである。また、運転停止とは、文字どおり圧縮機の運転を停止することである。
図5に示すステップS1(S1)では、強制運転している室外機1aの第1圧縮機2aが停止中の圧縮機のシェル内圧よりも低下するため、停止している室外機1aの第2圧縮機3aから第1圧縮機2aのオイル溜まりに第2圧縮機均油配管13aから第1圧縮機均油配管12aを経て潤滑油が集められる(実線矢印で示す)。このとき室外機1bでは第1、第2圧縮機2b,3bは制御運転をしており、第1開閉弁16bが「閉」であるため、第1、第2圧縮機2b,3b間では潤滑油の授受はなく、第2開閉弁17a,17bが「閉」であるため室外機1aと室外機1b間では潤滑油の授受はない。
図6に示すステップS2(S2)では、室外機1aの第2圧縮機3aが強制運転しているため、吐出配管9a、バイパス配管29a、逆止弁15aにより逆流を防止された第2圧縮機吸入配管10aを介して運転を停止している室外機1aの第1圧縮機2aにガス圧が作用する。これにより第1圧縮機2aのオイル溜まりが加圧されるため、潤滑油は第1圧縮機均油配管12a、外部均油配管19、室外機1bの第1圧縮機均油配管12bを経て、室外機1bの第1圧縮機2bに集められる(実線矢印で示す)。このとき第2圧縮機3bは制御運転をしているが、第1開閉弁16bが「閉」であるため、潤滑油の移動に悪影響を与えない。また、第2圧縮機3aの強制運転による影響は第1開閉弁16aが「閉」であるため、潤滑油の移送には悪影響を与えない。
図7に示すステップS3(S3)では、強制運転している室外機1bの第2圧縮機3bが停止中の圧縮機のシェル内圧よりも低下するため、停止している室外機1bの第1圧縮機2bから第2圧縮機3bのオイル溜まりに第1圧縮機均油配管12bから第2圧縮機均油配管13bを経て潤滑油が移動する(実線矢印で示す)。このとき室外機1aでは第1、第2圧縮機2a,3aは制御運転をしており、第1開閉弁16aが「閉」であるため、第1、第2圧縮機2a,3a間では潤滑油の授受はなく、第2開閉弁17a,17bが「閉」であるため室外機1aと室外機1b間では潤滑油の授受はない。このとき、第3開閉弁18bが「開」であるため、第2圧縮機3bから吐出配管9b、バイパス配管29b、第1圧縮機吸入配管10bを介してガス圧が第1圧縮機2bのオイル溜まりに作用するので、効率よく潤滑油が第1圧縮機2bから第2圧縮機3bに移動する。
図8に示すステップS4(S4)では、強制運転している室外機1bの第1圧縮機2bが停止中の圧縮機のシェル内圧よりも低下するため、停止している室外機1bの第2圧縮機3bから第1圧縮機2bのオイル溜まりに第2圧縮機均油配管13bから第1圧縮機均油配管12bを経て潤滑油が集められる(実線矢印で示す)。このとき室外機1aでは第1、第2圧縮機2a,3aは制御運転をしており、第1開閉弁16aが「閉」であるため、第1、第2圧縮機2a,3a間では潤滑油の授受はなく、第2開閉弁17a,17bが「閉」であるため室外機1aと室外機1b間では潤滑油の授受はない。
図9に示すステップS5(S5)では、室外機1bの第2圧縮機3bが強制運転しているため、吐出配管9b、バイパス配管29b、逆止弁15bにより逆流を防止された第2圧縮機吸入配管10bを介して運転を停止している室外機1bの第1圧縮機2bにガス圧が作用する。これにより第1圧縮機2bのオイル溜まりが加圧されるため、潤滑油は第1圧縮機均油配管12b、外部均油配管19、室外機1aの第1圧縮機均油配管12aを経て、室外機1aの第1圧縮機2aに集められる(実線矢印で示す)。このとき第2圧縮機3aは制御運転をしているが、第1開閉弁16aが「閉」であるため、潤滑油の移動に悪影響を与えない。また、第2圧縮機3bの強制運転による影響は第1開閉弁16bが「閉」であるため、潤滑油の移送には悪影響を与えない。
図10に示すステップS6(S6)では、強制運転している室外機1aの第2圧縮機3aが停止中の圧縮機のシェル内圧よりも低下するため、停止している室外機1aの第1圧縮機2aから第2圧縮機3aのオイル溜まりに第1圧縮機均油配管12aから第2圧縮機均油配管13aを経て潤滑油が移動する(実線矢印で示す)。このとき室外機1bでは第1、第2圧縮機2b,3bは制御運転をしており、第1開閉弁16bが「閉」であるため、第1、第2圧縮機2b,3b間では潤滑油の授受はなく、第2開閉弁17a,17bが「閉」であるため室外機1aと室外機1b間では潤滑油の授受はない。このとき、第3開閉弁18aが「開」であるため、第2圧縮機3aから吐出配管9a、バイパス配管29a、第1圧縮機吸入配管10aを介してガス圧が第1圧縮機2aのオイル溜まりに作用するので、効率よく潤滑油が第1圧縮機2aから第2圧縮機3aに移動する。
したがって、図5に示すステップS1、図8に示すステップS4において、運転時に圧力が下がる低圧シェル式圧縮機の性質を生かし、逆止弁15a,15b及びバイパス配管29a,29bが設けられている第1圧縮機2a,2bに潤滑油を集めるため、圧縮機の運転停止という簡単な操作により低コストで確実に均油運転に寄与できる。
、図6に示すステップS2、図9に示すステップS5において、この潤滑油を通常の制御運転中に各室外機の他の圧縮機(第2圧縮機3a,3b)の強制運転による圧力を有効利用して、他の室外機側の圧縮機に迅速且つ短時間で送給して均油を行うことができる。よって、均油運転時間を短縮化し効果的に均油を行える。
また、図7に示すステップS3においては、図6に示すステップS2において室外機1a側から送給された室外機1bの第1圧縮機2bの潤滑油を第2圧縮機3bに移送して第1圧縮機2b、第2圧縮機3b間の均油を行い、図10に示すステップS6においては、図9に示すステップS5において室外機1b側から送給された室外機1aの第1圧縮機2aの潤滑油を第2圧縮機3aに移送して第1圧縮機2a、第2圧縮機3a間の均油を行う。
その結果、このように順番に潤滑油を移送することで全ての圧縮機2a,3a,2b,3bの潤滑油が万遍なく短時間で行き渡り、均油を行うことができる。よって、配管長、配管径の制約も少なくなり、各機器の落差も問題とならないため室外機の設置を含む設計自由度を高められる。また、基本的に各室外機1a,1bにおいて1台の圧縮機(第1圧縮機2a、第1圧縮機2b)にのみ逆止弁(15a,15b)とバイパス配管(29a,29b)を設ければよいため、従来のように全圧縮機にこれらが必要なくなり部品点数が少なくて済みコストダウンを図ることができる。また、故障要因が少なくなる分だけシステムの信頼性が高まりこの点でもコストダウンを図ることができる。
とりわけ、この一定間隔制御による均油運転方法においては、簡単な運転構成で均油を行うことができるため、運転管理が容易となると共に通常の制御運転の最中に検出装置などを必要とせず意識することなく均油を行うことができる。
次に、図11及び図12〜図16のフローチャート及び図17〜図20に基づいて前記均制御手段24により行われる液面検知制御による均油運転方法について説明する。図11に示すようにこの制御は前述した一定間隔制御に用いられる均油制御手段24に更に圧縮機液面検知手段30が加えられ、この圧縮機液面検知手段30の検出結果に応じて前記第1開閉弁16a,16b、第2開閉弁17a,17b及び第3開閉弁18a,18bを開閉制御し、第1圧縮機2a,2b及び第2圧縮機3a,3bを運転制御して第1圧縮機2a,2b及び第2圧縮機3a,3bの均油を行うものである。尚、液面検出手段はフロートスイッチを用いることで実施できる。
したがって、前記圧縮機液面検知手段30が加えられる点以外は基本的構成は図1と同様であるので説明は省略する。また、フローチャートの説明にあわせて使用される図17〜図20は前述した一定間隔制御において使用された図5〜図10と同様に簡略化した図としてある。
また、図12〜図16に示すフローチャートにおいて図示都合上、第1圧縮機2a,2b、第1開閉弁16a,16bの「第1」、第2圧縮機3a,3b、第2開閉弁17a,17bの「第2」、第3開閉弁18a,19bの「第3」は省略する。また、圧縮機の運転モードで前記強制運転は「運転」、制御運転は「通常制御」として説明する。
図12のフローチャートに示すように、ステップS10において通常の冷暖房運転を行うため、ステップS11において、全開閉弁を「閉」として全圧縮機を通常制御運転している際に、ステップS12において第1圧縮機2aの油面が規定値以下か否かを判定する。判定結果が「YES」である場合は図13のステップS16に進み、判定結果が「NO」である場合はステップS13に進む。
ステップS13では第2圧縮機3aの油面が規定値以下か否かを判定する。判定結果が「YES」である場合は図14のステップS23に進み、判定結果が「NO」である場合はステップS14に進む。
ステップS14では第1圧縮機2bの油面が規定値以下か否かを判定する。判定結果が「YES」である場合は図15のステップS32に進み、判定結果が「NO」である場合はステップS15に進む。
ステップS15では第2圧縮機3bの油面が規定値以下か否かを判定する。判定結果が「YES」である場合は図16のステップS39に進み、判定結果が「NO」である場合は再度ステップS10に戻る。
ステップS12において、第1圧縮機2aの油面が規定値以下である場合は図13のステップS16で第1圧縮機2aを強制運転し、第2圧縮機3aを停止し、第1圧縮機2b及び第2圧縮機3bを制御運転する。また、このとき第1開閉弁16aのみを「開」とし他の開閉弁は全て「閉」とする。そして、ステップS17において一定時間を確保する。
これにより、図17に矢印S16として示すように、第2圧縮機3aから第1圧縮機2aに潤滑油が移動し第1圧縮機2aの油面が上がる。
そして、ステップS18において、第1圧縮機2aの油面が規定値以下か否かを判定する。判定結果が「YES」である場合はステップS19に進み、判定結果が「NO」である場合は図12のステップS10に戻る。
ステップS19では、第1圧縮機2a、第2圧縮機3aを制御運転し、第1圧縮機2bを強制運転し、第2圧縮機3bを停止する。また、このとき第1開閉弁16bのみを「開」とし他の開閉弁は全て「閉」とする。そして、ステップS20において一定時間を確保する。
これにより、図17に矢印S19として示すように、第2圧縮機3bから第1圧縮機2bに潤滑油が移動し第2圧縮機3bの油面が上がる。
そして、ステップS21において、第1圧縮機2a、第2圧縮機3aを制御運転し、第1圧縮機2bを停止し、第2圧縮機3bを強制運転する。また、このとき第1開閉弁16a,16b、第3開閉弁18aを「閉」とし、第2開閉弁17a,17b、第3開閉弁18bを「開」とする。そして、ステップS22において、第1圧縮機2aの油面が規定値以下か否かを判定する。判定結果が「YES」である場合はステップS21に進み、判定結果が「NO」である場合は図12のステップS10に戻る。
これにより、図17に矢印S21として示すように、第1圧縮機2bから第1圧縮機2aに潤滑油が移動し第1圧縮機2aの油面が上がる。
図12のステップS13において、第2圧縮機3aの油面が規定値以下である場合は図14のステップS23で第2圧縮機3aを強制運転し、第1圧縮機2aを停止し、第1圧縮機2b及び第2圧縮機3bを制御運転する。また、このとき第1開閉弁16aのみを「開」とし他の開閉弁は全て「閉」とする。そして、ステップS24において一定時間を確保する。
これにより、図18に矢印S23として示すように、第1圧縮機2aから第2圧縮機3aに潤滑油が移動し第2圧縮機3aの油面が上がる。
そして、ステップS25において、第2圧縮機3aの油面が規定値以下か否かを判定する。判定結果が「YES」である場合はステップS26に進み、判定結果が「NO」である場合は図12のステップS10に戻る。
ステップS26では、第1圧縮機2a、第2圧縮機3aを制御運転し、第1圧縮機2bを強制運転し、第2圧縮機3bを停止する。また、このとき第1開閉弁16bのみを「開」とし他の開閉弁は全て「閉」とする。そして、ステップS27において一定時間を確保する。
これにより、図18に矢印S26として示すように、第2圧縮機3bから第1圧縮機2bに潤滑油が移動し第1圧縮機2bの油面が上がる。
そして、ステップS28において、第1圧縮機2a、2bを停止し、第2圧縮機3a,3bを強制運転する。また、このとき第1開閉弁16b、第3開閉弁18aを「閉」とし他の開閉弁は全て「開」とする。そして、ステップS29において一定時間を確保する。
これにより、図18に矢印S28として示すように、第1圧縮機2bから第2圧縮機3aに潤滑油が移動し第2圧縮機3aの油面が上がる。
そして、ステップS30において、第2圧縮機3aの油面が規定値以下か否かを判定する。判定結果が「YES」である場合はステップS31に進み、判定結果が「NO」である場合は図12のステップS10に戻る。
ステップS31では、第1圧縮機2aを停止し、第2圧縮機3aを強制運転し、第1圧縮機2b、第2圧縮機3bを制御運転する。また、このとき第1開閉弁16aのみを「開」とし他の開閉弁は全て「閉」とする。
これにより、図18に矢印S31として示すように、第1圧縮機2aから第2圧縮機3aに潤滑油が移動し第2圧縮機3aの液面が上がる。
ステップS12において、第1圧縮機2bの油面が規定値以下である場合は図15のステップS32で第1圧縮機2bを強制運転し、第2圧縮機3bを停止し、第1圧縮機2a及び第2圧縮機3aを制御運転する。また、このとき第1開閉弁16bのみを「開」とし他の開閉弁は全て「閉」とする。そして、ステップS33において一定時間を確保する。
これにより、図19に矢印S32として示すように、第2圧縮機3bから第1圧縮機2bに潤滑油が移動し第1圧縮機2bの油面が上がる。
そして、ステップS34において、第1圧縮機2bの油面が規定値以下か否かを判定する。判定結果が「YES」である場合はステップS35に進み、判定結果が「NO」である場合は図12のステップS10に戻る。
ステップS35では、第1圧縮機2b、第2圧縮機3bを制御運転し、第1圧縮機2aを強制運転し、第2圧縮機3aを停止する。また、このとき第1開閉弁16aのみを「開」とし他の開閉弁は全て「閉」とする。そして、ステップS36において一定時間を確保する。
これにより、図19に矢印S35として示すように、第2圧縮機3aから第1圧縮機2aに潤滑油が移動し第2圧縮機3aの油面が上がる。
そして、ステップS37において、第1圧縮機2b、第2圧縮機3bを制御運転し、第1圧縮機2aを停止し、第2圧縮機3aを強制運転する。また、このとき第1開閉弁16a,16b、第3開閉弁18bを「閉」とし、第2開閉弁17a,17b、第3開閉弁18aを「開」とする。そして、ステップS38において、第1圧縮機2bの油面が規定値以下か否かを判定する。判定結果が「YES」である場合はステップS37に進み、判定結果が「NO」である場合は図12のステップS10に戻る。
これにより、図19に矢印S37として示すように、第1圧縮機2aから第1圧縮機2bに潤滑油が移動し第1圧縮機2bの油面が上がる。
図12のステップS15において、第2圧縮機3bの油面が規定値以下である場合は図16のステップS39で第2圧縮機3bを強制運転し、第1圧縮機2bを停止し、第1圧縮機2a及び第2圧縮機3aを制御運転する。また、このとき第1開閉弁16bのみを「開」とし他の開閉弁は全て「閉」とする。そして、ステップS40において一定時間を確保する。
これにより、図20に矢印S39として示すように、第1圧縮機2bから第2圧縮機3bに潤滑油が移動し第2圧縮機3bの油面が上がる。
そして、ステップS41において、第2圧縮機3bの油面が規定値以下か否かを判定する。判定結果が「YES」である場合はステップS42に進み、判定結果が「NO」である場合は図12のステップS10に戻る。
ステップS42では、第1圧縮機2b、第2圧縮機3bを制御運転し、第1圧縮機2aを強制運転し、第2圧縮機3aを停止する。また、このとき第1開閉弁16aのみを「開」とし他の開閉弁は全て「閉」とする。そして、ステップS43において一定時間を確保する。
これにより、図20に矢印S42として示すように、第2圧縮機3aから第1圧縮機2aに潤滑油が移動し第1圧縮機2aの油面が上がる。
そして、ステップS44において、第1圧縮機2a、2bを停止し、第2圧縮機3a,3bを強制運転する。また、このとき第1開閉弁16a、第3開閉弁18bを「閉」とし他の開閉弁は全て「開」とする。そして、ステップS45において一定時間を確保する。
これにより、図20に矢印S44として示すように、第1圧縮機2aから第2圧縮機3bに潤滑油が移動し第2圧縮機3bの油面が上がる。
そして、ステップS46において、第2圧縮機3bの油面が規定値以下か否かを判定する。判定結果が「YES」である場合はステップS47に進み、判定結果が「NO」である場合は図12のステップS10に戻る。
ステップS47では、第1圧縮機2bを停止し、第2圧縮機3bを強制運転し、第1圧縮機2a、第2圧縮機3aを制御運転する。また、このとき第1開閉弁16bのみを「開」とし他の開閉弁は全て「閉」とする。
これにより、図20に矢印S47として示すように、第1圧縮機2bから第2圧縮機3bに潤滑油が移動し第2圧縮機3bの液面が上がる。
したがって、この液面検知制御による均油運転方法を行う場合であっても、図17に示すステップS16,S19、図18に示すステップS26、図19に示すステップS32,S35、図20に示すステップS42において、運転時に圧力が下がる低圧シェル式圧縮機の性質を生かし、逆止弁15a,15b及びバイパス配管29a,29bが設けられている第1圧縮機2a,2bに潤滑油を集め、図17に示すステップS21、図18に示すステップS28、図19に示すステップS37、図20に示すステップS44において、この潤滑油を各室外機の他の圧縮機の強制運転による圧力を有効利用して、他の室外機側の圧縮機に迅速且つ短時間で送給して均油を行うことができる。
また、図18に示すステップS23,S31、図20に示すステップS39,S47においては、並列に接続された他の圧縮機に潤滑油を移送して均油を行う。
その結果、この実施形態においても全ての圧縮機2a,3a,2b,3bの潤滑油が万遍なく短時間で行き渡り、均油を行うことができる。よって、配管長、配管径の制約も少なくなり、各機器の落差も問題とならないため室外機の設置自由度を高められる。また、基本的に各室外機1a,1bにおいて1台の圧縮機(第1圧縮機2a、第1圧縮機2b)にのみ逆止弁(15a,15b)とバイパス配管(29a,29b)を設ければよいため、従来のように全圧縮機にこれらが必要なくなるので部品点数が少なくて済みコストダウンを図ることができる。
とりわけ、この液面検知制御による均油運転方法においては、液面が下がりさしあたって潤滑油を必要とする圧縮機に確実に潤滑油が供給できるため、効率よく均油を行うことができる点で有利である。
尚、この発明は上記実施形態に限られるものではなく、例えば、空気調和装置のバイパス配管29a,29bの上流側の接続部分は、第1圧縮機2a,2bの吐出側であればオイル戻し管14a,14bに限られず、吐出配管9a、9b、受液器7a,7bの最上部など高圧ガス部、高圧液部の何れでもよい。
この発明の実施形態の空気調和装置の全体構成図である。 図1のブロック図である。 図1の要部を示す簡略図である。 均油運転方法の第1実施形態のタイムチャート図である。 均油運転状況を示す説明図である。 均油運転状況を示す説明図である。 均油運転状況を示す説明図である。 均油運転状況を示す説明図である。 均油運転状況を示す説明図である。 均油運転状況を示す説明図である。 均油運転方法の第2実施形態にかかる空気調和装置のブロック図である。 均油運転方法の第2実施形態のフローチャート図である。 均油運転方法の第2実施形態のフローチャート図である。 均油運転方法の第2実施形態のフローチャート図である。 均油運転方法の第2実施形態のフローチャート図である。 均油運転方法の第2実施形態のフローチャート図である。 均油運転状況を示す説明図である。 均油運転状況を示す説明図である。 均油運転状況を示す説明図である。 均油運転状況を示す説明図である。 従来技術の図3に対応する空気調和装置の要部の構成図である。
符号の説明
1a、1b 室外機
2a,2b 第1圧縮機(圧縮機)
3a,3b 第2圧縮機(圧縮機)
9a,9b 吐出配管
10a,10b 第1圧縮機吸入配管(吸入配管)
15a,15b 逆止弁
16a,16b 第1開閉弁(均油配管開閉弁)
17a,17b 第2開閉弁(連通管開閉弁)
18a,18b 第3開閉弁(バイパス開閉弁)
22,23 室外機
29a,29b バイパス配管
12a,12b 第1圧縮機均油配管
13a,13b 第2圧縮機均油配管
19 外部均油配管(連通配管)

Claims (8)

  1. 並列に接続された複数の圧縮機を有する複数の室外機が室内機に並列に接続され、前記複数の圧縮機が各圧縮機内の余剰油を移送可能な均油配管で接続され、各室外機の均油配管間が連通配管によって接続されている空気調和装置において、各室外機の複数の圧縮機のうちの1つの圧縮機の吸入配管に逆止弁を設け、他の圧縮機のうちの少なくとも1つの圧縮機の吐出側にバイパス配管を設け、このバイパス配管にバイパス開閉弁を設け、このバイパス配管を前記吸入配管の逆止弁の下流側に合流させ、前記均油配管に潤滑油の流通を遮断する均油配管開閉弁を設け、前記連通配管に連通配管開閉弁を設けたことを特徴とする空気調和装置。
  2. 前記圧縮機は稼働時における圧力容器内部が、停止時よりも低圧となる低圧シェル式圧縮機であることを特徴とする請求項1に記載の空気調和装置。
  3. 並列に接続された複数の圧縮機を有する複数の室外機が室内機に並列に接続され、前記複数の圧縮機が各圧縮機内の余剰油を移送可能な均油配管で接続され、各室外機の均油配管間が連通配管によって接続されている空気調和装置の均油運転方法であって、室外機内の1つの圧縮機に潤滑油を集め、集められた潤滑油を同一の室外機内に並列に接続された他の圧縮機の吐出圧を作用させて加圧し、この加圧された潤滑油を均油配管、連通配管を介して他の室外機の圧縮機に移送して均油することを特徴とする空気調和装置の均油運転方法。
  4. 並列に接続された複数の圧縮機を有する複数の室外機が室内機に並列に接続され、前記複数の圧縮機が各圧縮機内の余剰油を移送可能な均油配管で接続され、各室外機の均油配管間が連通配管によって接続されている空気調和装置の均油運転方法であって、室外機内の1つの圧縮機であって同一室外機内の他の圧縮機の吐出圧をオイル溜まりに印加可能な圧縮機に潤滑油を集める工程と、集められた潤滑油を同一の室外機内の他の圧縮機の吐出圧を作用させて加圧し他の室外機の圧縮機に均油配管、連通配管を介して移送する工程と、同一室外機内の圧縮機間で潤滑油を移送する工程とを有することを特徴とする空気調和装置の均油運転方法。
  5. 前記室外機内の1つの圧縮機であって同一室外機内の他の圧縮機の吐出圧をオイル溜まりに印加可能な圧縮機に潤滑油を集める工程と、前記集められた潤滑油を同一の室外機内の他の圧縮機の吐出圧を作用させて加圧し他の室外機の圧縮機に均油配管、連通配管を介して移送する工程と、同一室外機内の圧縮機間で潤滑油を移送する工程とにより、各圧縮機に順番に潤滑油を送給して均油を行うことを特徴とする請求項4に記載の空気調和装置の均油運転方法。
  6. 前記室外機内の1つの圧縮機であって同一室外機内の他の圧縮機の吐出圧をオイル溜まりに印加可能な圧縮機に潤滑油を集める工程と、前記集められた潤滑油を同一の室外機内の他の圧縮機の吐出圧を作用させて加圧し他の室外機の圧縮機に均油配管、連通配管を介して移送する工程と、同一室外機内の圧縮機間で潤滑油を移送する工程とにより各圧縮機に順番に潤滑油を送給する均油運転を、制御運転に組み込むことにより均油を行うことを特徴とする請求項5に記載の空気調和装置の均油運転方法。
  7. 特定の圧縮機のオイル溜まりの液面が規定値よりも下がったことが検出された場合に、当該圧縮機に潤滑油を集める工程から均油運転が行われることを特徴とする請求項5に記載の空気調和装置の均油運転方法。
  8. 並列に接続された複数の圧縮機を有する複数の室外機が室内機に並列に接続され、前記複数の圧縮機が各圧縮機内の余剰油を移送可能な均油配管で接続され、各室外機の均油配管間が連通配管によって接続され、各室外機の吐出配管に各室外機の複数の圧縮機のうちの1つの圧縮機の吐出側にのみ該圧縮機の吸入配管にバイパスするバイパス配管を接続し、このバイパス配管にバイパス開閉弁を設け、このバイパス配管と吸入配管との合流部よりも上流側の当該吸入配管に逆止弁を設け、前記均油配管に潤滑油の流通を遮断する均油配管開閉弁を設け、前記連通配管に連通配管開閉弁を設けた空気調和装置の均油運転方法であって、前記バイパス配管が接続された吐出配管を有する圧縮機に潤滑油を集め、集められた潤滑油を同一の室外機内に並列に接続された他の圧縮機の吐出圧をバイパス開閉弁により開放されたバイパス配管と逆止弁により逆流を防止された吸入配管を介して作用させて加圧し、この加圧された潤滑油を均油管開閉弁により開放された均油配管、連通配管開閉弁により開閉された開閉弁連通配管を介して他の室外機の圧縮機に移送して均油することを特徴とする空気調和装置の均油運転方法。
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