JPH01212875A - 多室型空気調和機 - 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、多室型空気調和機の複数の圧縮機を並列に接
続した冷凍サイクルの冷凍機油の圧縮機への、油戻しに
関する。

従来の技術 従来の多室型空気調和機を第５図、第６図を参考に説明
する。

１は、多室型空気調和機の室外機で、並列に接続された
回転数を連続的に変化させることによって能力を変化す
る能力可変圧縮機２（以下本文中では可変速圧縮機とす
る）、モータの極数を４極。

２極と変化させて能力を段階的に変化する能力可変圧縮
機３（以下本文中では極変圧縮機とする）、油分離器４
、四方弁５、室外側電動膨張弁６、室外側熱交換器７、
アキュムレータ８、室外側ファン９を設置している。ア
キュムレータ８の出口管８Ａは、アキュムレータ８内部
の略底部まで到達したあと上方１８０°に曲げられ路上
部にまで達する形状を成し、その先端を開放して連通し
ている。

また出口管８Ａの最底部には油戻し孔８Ｂが連通し設け
られている。前記油分離器４は、可変速圧縮機２．極変
圧縮機３の吐出管２Ａ、３Ａを集合した集合吐出管１０
に接続している。また、アキュムレータ８は、同様に可
変速圧縮機２．極変圧縮機３の吸入管２Ｂ、３Ｂへ分岐
する前の分岐管１１の上流に設けている。１２は油戻し
管であり、油分離器４とアキュムレータ８の間を連通し
接続される。１３は室内機で、室外機１に４台並列に接
続され、それぞれ室内側電動膨張弁１４、室内側熱交換
器１５、室内側ファン１６が設置されている（室内機１
３．室内側電動膨張弁１４、室内側熱交換器１５、室内
側ファン１６は４台にそれぞれＡ、Ｂ、Ｃ，Ｄの添え字
をつけ、特定する場合は室内機１３Ａ、１３Ｂ・・とす
るが、その他の場合は、室内機１８．室内側電動膨張弁
１４・・とよぶ）。可変速圧縮機２は、それぞれインバ
ーター１７により駆動電源周波数を変化し１．極変圧縮
機３は極数切り替え器１８によりモータの極数をたとえ
ば２極から４極へ、またはその逆や停止させることで回
転数を変化させることにより能力を変化する。

次に上記構成の動作について説明する。

圧縮機２，３の起動により、圧縮された冷媒はそれぞれ
の吐出管２Ａ、３Ａより吐出され、集合吐出管１０を経
て油分離器４へ流入する。油分離器４は、吐出された冷
媒ガスに含まれる冷凍機油の大部分をを分離する。冷媒
は、油分離器４から四方弁５を経て、冷房時は、室外側
熱交換器６へ、暖房時は室内側熱交換器１５へ流れ室内
側膨張弁１４、室外側電動膨張弁７を経て室内が熱交換
器１５または、室外側熱交換器６より再び四方弁５から
アキュムレータ８へと流れる。アキュムレータ８では冷
媒の気液分離を行ない冷媒ガスのみを分岐管１１でそれ
ぞれの可変速圧縮機２．極変圧縮機３へ戻す。油分離器
４で分離された冷凍機油は油戻し管１２を経てアキュム
レータ８の出口管８Ａにて冷媒ガスと混合されてそれぞ
れの可変速圧縮機２．極変圧縮機３に戻される。また油
分離器４により分離されなかった冷凍機油は、冷凍サイ
クルを一巡し一旦アキュムレータにためられてから油戻
し孔８Ｂより冷媒流による負の静圧により冷媒ガスとと
もに可変速圧縮機２．極変圧縮機３へ戻る。

可変速圧縮機２．極変圧縮機３は、室内の熱負荷の大小
により、可変速圧縮機２から立ち上がり。

熱負荷の増大にしたがって、インバータＡ１７の周波数
を上昇し、最大周波数でも熱負荷に対して能力が不足す
るようになると、極変圧縮機３が立ち上がり、極数切り
替え器１８のでモータの極数を４極、２極と切り替えて
回転数を変化し対応する。また、熱負荷が減少していく
ときも、極変圧縮機３のモータ極数を２極、４極と切り
替え回転数を下げ、先に停止してから可変速圧縮機２の
能力制御を行なう。゛ 発明が解決しようとする課題 しかしながら上記のような構成では、能力の変化により
、一方の可変速圧縮機２と、他方の極変圧縮機３との回
転数に差がある場合、一般に回転数が高いほど吐出され
る冷媒に含まれる冷凍機油の量は２次曲線的に多くなる
ため、吐出された冷凍機油は、能力可変圧縮機のそれぞ
れの冷媒循環量の比率に配分されて吸入されるので、高
回転の冷媒吐出量の多い圧縮機内の冷凍機油が徐々に減
少し、機械部の潤滑不良による摩耗や、これに伴う温度
の上昇や機械損失の増大によるモータの焼損などが起こ
る。また室内での熱負荷が減少し能力を落とした運転を
しているとき、アキュムレータの出口管の内径は最大冷
媒循環量時にも圧力損。

失が少なくなるように設計されているので、冷媒循環量
が減少してアキュムレータの出口管内の冷媒流速が極端
に遅くなり、油戻し孔からアキュムレータ内に溜った冷
凍機油が吸い込まれなくなりアキュ・ムレータ内に冷凍
機油が貯溜され圧縮機内の冷凍機油が減少することによ
って、同様に異常摩耗やモータの焼損など信頼性の面か
ら大きな課題であった。

そこで本発明は、上記従来の課題を解決するもので、圧
縮機の冷凍機油吐出量に見合った冷凍機油を圧縮機に常
に適切な量を戻すことで、圧縮機の信頼性を向上するも
のである。

課題を解決するための手段 この課題を解決するために本発明は、並列に接続された
２個の能力可変圧縮機、２個の油分離器、四方弁、室外
側熱交換器、室外側電動膨張弁、２個のアキュムレータ
を設置した室外機と、室内側熱交換器、室内側電動膨張
弁を設置し、並列に接続された複数の室内機とよりなり
、前記並列に接続された能力可変圧縮機の吐出管に油分
離器、吸入管にアキュムレータをそれぞれ接続し、前記
油分離器で分離した冷凍機油を戻す油戻し管を前記アキ
ュムレータの出口管にそれぞれ接続するという構成を備
えたものである。

作用 本発明は、上記した構成によって、それぞれの能力可変
圧縮機より吐出された異なる量の冷凍機油をそれぞれ別
の油分離器により分離し、分離したままでそれぞれの圧
縮機に返還し、また能力の大小にかかわらず常に安定し
た冷凍機油返還量を得るものである。

実施例 以下、本発明の一実施例を図面を参考に説明するが、従
来と同一構成については同一符号を付し、その詳細な説
明を省略する。

１９．２０はそれぞれ可変速圧縮機２．極変圧縮機３の
吐出管２Ａ、３Ａに接続した油分離器である。２１．２
２は同じく吸入管２Ｂ、３Ｂに接続したアキュムレータ
である。２３．２４はアキュムレータ２１．アキュムレ
ータ２２の出口管、出口管、２５．２６は出口管２３．
出口管２４のアキュムレータ２１．２２の内部の略最底
部に設けた油戻し孔である。２７．２８は油分離器１９
゜２０と出口管２３．２４の間に設けられた油戻し管で
ある。

次に上記構成の動作について説明する。室内の熱負荷が
小さい場合、たとえば室内機Ａｌ　３Ａのみが冷房を行
ない他の３台が停止しているとき、可変速圧縮機２のみ
が運転を行なう。このとき吐出管２Ａから吐出される冷
媒は冷凍機油を含んでいて油分離器１９に流入する。こ
こで冷媒に含まれる大部分の冷凍機油は、冷媒と分離さ
せられ、冷媒とごく小量の冷凍機油は、四方弁５を経て
室外側熱交換器６へいく。油分離器１９で冷媒から分離
した冷凍機油は、油戻し管２７を通りアキュムレータ２
１の出口管２３で冷媒と混合しこの試態で吸入管２Ｂよ
り可変速圧縮機２へ戻る。また、油分離器１９で分離さ
れずに冷媒と共に流出した冷凍機油は、冷凍サイクルを
一巡しアキュムレータ２１に戻る。アキュムレータ２１
では冷媒の気液分離を行なうがこのとき液冷媒と共に冷
凍機油も分離され、アキュムレータ２１の底部に溜る。

液冷媒と冷凍機油の比重の違いにより冷凍機油が下に分
離して溜る。油戻し孔２５より冷凍機油は吸い込まれガ
ス冷媒と共に出口管２３から吸入管２Ｂから可変速圧縮
機２に帰る。このとき極変圧縮機３は停止しているので
冷凍サイクル内を循環する冷媒はまったく極変圧縮機３
には流れない。

室内負荷が増加、たとえばさらに室内機Ｂ、室内機Ｃが
運転を開始すると可変速圧縮機２の冷凍能力では不足し
極変圧縮機３が起動する。極変圧縮機３は能力制御が停
止、４極運転、２極運転の３段階制御であるため可変速
圧縮機２はインバータ１７０周波数を下げることにより
能力を調整する。

可変速圧縮機２、極変圧縮機３からそれぞれ吐出された
冷凍機油を含んだ冷媒は、油分離器１９、油分離器２０
で冷凍機油をそれぞれ分離して、合流してから西方弁５
へと向かう。油分離器１９゜２０で分離された冷凍機油
はそれぞれ出口管２３゜２４へ油戻し管２７．２８によ
り出口管２３，２４へ流れ１．それぞれ吐出された可変
速圧縮機２、極変圧縮機３へ帰る。また、四方弁５へ冷
媒と共に流れた分離されなかった冷凍機油は、冷凍サイ
クルを一巡して同様にアキュムレータ２１．２２の底部
に溜る。このとき両アキュムレータ２１゜２２へ、の分
流のとき可変速圧縮機２．極変圧縮機３の運転能力に見
合った循環量の冷媒がそれぞれに分流され、当然冷凍機
油も循環量の比率に配分されて分流される。そして、ア
キュムレータ２１゜２２より冷凍機油はそれぞれ可変速
圧縮機２．極変圧縮機３へ戻る。

また、吐出冷媒に含まれる冷凍機油はその大部分が油分
離器１９．２０で分離されるので両経路を合わせた冷凍
機油の総量は、吐出された冷凍機油量にほぼ等しい。

発明の効果 以上の説明から明らかなように、本発明の多室型空気調
和機は、並列に接続された２個の能力可変圧縮機、２個
の油分離器、四方弁、室外側熱交換器、室外側電動膨張
弁、２個のアキュムレータを設置した室外機と、室内側
熱交換器、室内側電動膨張弁を設置し、並列に接続され
た複数の室内機とよりなり、前記並列に接続された゛能
力可変圧縮機の吐出管に油分離器、吸入管にアキュムレ
ータをそれぞれ接続し、前記油分離器で分離した冷凍機
油を戻す油戻し管を前記アキュムレータの出口管にそれ
ぞれ接続するので、２個の能力可変圧縮機から冷媒と共
に吐出される異なる量に冷凍機油は、それぞれ吐出され
た量が２個の能力可変圧縮機へ戻るので、冷凍機油吐出
量と異なる比率で能力可変圧縮機に冷凍機油が帰り、一
方の能力可変圧縮機内の冷凍機油が異常に減少し、冷凍
機油の不足による機械部の異常摩耗やモータ巻線の焼損
などという問題の発生が無く、信頼性の面で多大な効果
を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例である多室型空気調和機の冷
凍サイクル図、第２図は第１図のアキュムレータの断面
図、第３図は従来の多室型空気調和機の冷凍サイクル図
、第４図は第３図のアキュムレータの断面図である。 １・・・室外機、２・・・可変速圧縮器、３・・・極変
圧縮機、５・・・四方弁、６・・・室外側電動膨張弁、
７・・・室外側熱交換器、１３・・・室内機、１４・・
・室内側電動膨張弁、１５・・・室内側熱交換器、１９
．２０・・・油分離器、２１．２２・・・アキュムレー
タ。 代理人の氏名　弁理士　中尾敏男　ばか１名２１．２２
−ｍ−アキュムレータ 第２０ ＼ ど５（２６） 第３０ 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 並列に接続された２個の能力可変圧縮機、２個の油分離
   器、四方弁、室外側熱交換器、室外側電動膨張弁、２個
   のアキュムレータを設置した室外機と、室内側熱交換器
   、室内側電動膨張弁を設置し、並列に接続された複数の
   室内機とよりなり、前記並列に接続された能力可変圧縮
   機の吐出管に油分離器、吸入管にアキュムレータをそれ
   ぞれ接続し、前記油分離器で分離した冷凍機油を戻す油
   戻し管を前記アキュムレータの出口管にそれぞれ接続し
   た多室型空気調和機。