| 【発明の名称】 |
冷凍装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】辨野 岳志
【氏名】井上 世紀
【氏名】吉良 誠也
【氏名】望月 克己
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| 【要約】 |
【課題】ツイン圧縮機搭載型冷凍装置においてドーム内圧が相対的に高くなる圧縮機への冷凍機油の返油を確実に行うとともに、冷凍機油とともに液冷媒の圧縮機への供給をも可能ならしめる。
【解決手段】互いに並列に接続された一対の低圧ドーム型の圧縮機１Ａ，１Ｂを備えた冷凍装置において、前記圧縮機１Ａ，１Ｂの吸入配管２４に、吸入ガス冷媒と冷凍機油とに分離するとともに分離された冷凍機油を前記圧縮機１Ａ，１Ｂのうちの一方の圧縮機１Ａに返油する油吸入機構２５を設けて、吸入ガス冷媒から分離された冷凍機油を圧縮機１Ａ，１Ｂのうちの一方の圧縮機１Ａに確実に返油するようにしている。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 互いに並列に接続された一対の低圧ドーム型の圧縮機（１Ａ），（１Ｂ）、熱源側熱交換器（３）、減圧機構（６）および利用側熱交換器（７）を冷媒配管を介して順次接続してなる冷媒回路（Ａ）を備え、前記圧縮機（１Ａ），（１Ｂ）を均油管（９）を介して互いに連通させてなる冷凍装置であって、前記圧縮機（１Ａ），（１Ｂ）の吸入配管（２４）には、吸入ガス冷媒と冷凍機油とに分離するとともに分離された冷凍機油を前記圧縮機（１Ａ），（１Ｂ）のうちの一方の圧縮機（１Ａ）に返油する油吸入機構（２５）を設けたことを特徴とする冷凍装置。
【請求項２】 前記油吸入機構（２５）を、所定の長さを有する水平吸入配管（２６）と、該水平吸入配管（２６）から延設されて前記圧縮機（１Ａ），（１Ｂ）のうちの一方の圧縮機（１Ａ）に接続される第１分岐配管（２７）と、前記水平吸入配管（２６）から上向きに分岐して前記圧縮機（１Ａ），（１Ｂ）のうちの他方の圧縮機（１Ｂ）に接続される第２分岐配管（２８）とによって構成したことを特徴とする前記請求項１記載の冷凍装置。
【請求項３】 前記水平吸入配管（２６）、第１および第２分岐配管（２７），（２８）の内径を、吸入ガス冷媒の流速が横走りの油戻り流速以上であって縦走りの油戻り流速以下となるように設定したことを特徴とする前記請求項２記載の冷凍装置。
【請求項４】 前記油吸入機構（５）を、吸入配管（２４）の一部を下向き且つ下端が開放されるように形成してなる垂直吸入配管（２９）と、該垂直吸入配管（２９）の下部が臨み且つ該垂直吸入配管（２９）より水平断面の断面積が大きい管体（３０）と、該管体（３０）の下端に接続されて前記圧縮機（１Ａ），（１Ｂ）のうちの一方の圧縮機（１Ａ）に接続される第１分岐配管（２７）と、前記管体（３０）における側壁に接続されて前記圧縮機（１Ａ），（１Ｂ）のうちの他方の圧縮機（１Ｂ）に接続される第２分岐配管（２８）とによって構成したことを特徴とする前記請求項１記載の冷凍装置。
【請求項５】 前記油吸入機構（２５）を、前記吸入配管（２４）の垂直断面の断面積より大きな断面積を有する水平吸入配管（３１）と、該水平吸入配管（３１）の管壁に接続されて前記圧縮機（１Ａ），（１Ｂ）のうちの一方の圧縮機（１Ａ）に接続される第１分岐配管（２７）と、前記水平吸入配管（３１）の中心部に同心状に臨まされて前記圧縮機（１Ａ），（１Ｂ）のうちの他方の圧縮機（１Ｂ）に接続される第２分岐配管（２８）とによって構成したことを特徴とする前記請求項１記載の冷凍装置。
【請求項６】 前記油吸入機構（２５）により冷凍機油が返油される圧縮機（１Ａ）の吐出ガス冷媒の温度が設定値より高くなった場合には、吸入ガス冷媒を湿り加減とする制御を行うことを特徴とする前記請求項１，２，３，４および５のいずれか一項記載の冷凍装置。
【請求項７】 前記油吸入機構（２５）により冷凍機油が返油される圧縮機（１Ａ）のドーム内圧力を、他方の圧縮機（１Ｂ）のドーム内圧力よりも高くすることができることを特徴とする前記請求項１，２，３，４，５および６のいずれか一項記載の冷凍装置。
【請求項８】 前記油吸入機構（２５）により冷凍機油が返油される圧縮機（１Ａ）を周波数制御されるインバータ圧縮機とし、もう一方の圧縮機（１Ｂ）を非インバータ圧縮機としたことを特徴とする前記請求項１，２，３，４，５および６のいずれか一項記載の冷凍装置。
【請求項９】 前記インバータ圧縮機（１Ａ）の運転容量を小さくすることで前記均油管（９）を介してインバータ圧縮機（１Ａ）から非インバータ圧縮機（１Ｂ）へ冷凍機油を輸送するものとしたことを特徴とする前記請求項８記載の冷凍装置。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本願発明は、冷凍装置における圧縮機への返油構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】２台の圧縮機を並列に接続したツイン圧縮機搭載型の冷凍装置において、圧縮機の組み合わせが低圧ドーム型のインバータ圧縮機と低圧ドーム型の非インバータ圧縮機の場合、２台運転時に、インバータ圧縮機の回転数によっては、インバータ圧縮機と非インバータ圧縮機とにおけるドーム内圧に差が生じることがある。
【０００３】例えば、インバータ圧縮機の回転数より非インバータ圧縮機の回転数の方が大きい場合には、インバータ圧縮機のドーム内圧が非インバータ圧縮機のドーム内圧より高くなり、ドーム内底部の冷凍機油は均圧管を通じてインバータ圧縮機から非インバータ圧縮機へ輸送される（以下、状態１という）。逆に、インバータ圧縮機の回転数が非インバータ圧縮機の回転数より小さい場合には、インバータ圧縮機のドーム内圧が非インバータ圧縮機のドーム内圧より低くなり、ドーム内底部の冷凍機油は均圧管を通じて非インバータ圧縮機からインバータ圧縮機へ輸送される（以下、状態２という）。
【０００４】冷凍装置の運転中において、状態１あるいは状態２が連続すると、ドーム内圧の高い圧縮機の冷凍機油は、ドーム内圧の低い圧縮機側への移動を続けることとなって、いずれはなくなってしまうこととなり、圧縮機の破損が生ずるおそれがある。
【０００５】上記のような不具合を解消する方法としては、インバータ圧縮機の回転数を変化させることにより、状態１→状態２と状態２→状態１とを繰り返す制御を行うことにより、冷凍機油切れを防止する方法とか、圧縮機の吐出側に油分離器を設け、該油分離器において吐出ガス冷媒から分離された冷凍機油をインバータ圧縮機に優先的に返油するとともに、インバータ圧縮機から非インバータ圧縮機への輸送は、強制差圧方式により非インバータ圧縮機のドーム内圧をインバータ圧縮機のドーム内圧より常時低くすることで行うようにする方法とかがある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところが、前者の方法の場合、凝縮圧力が高い運転状態でバランスしている時に、状態１→状態２の制御（換言すれば、インバータ圧縮機の回転数を増やす制御）を行うと、さらに凝縮圧力が上昇し、高圧圧力スイッチが作動して圧縮機停止となるおそれがある。
【０００７】また、後者の場合、油分離器が必要となるためコスト高となるし、強制差圧方式の採用により、吸入圧力損失が増大し、能力ダウンとなるおそれがある。
【０００８】また、２台運転時であってインバータ圧縮機の回転数が低い運転状態の時は、インバータ圧縮機へ吸入される吸入ガス冷媒量が少なくなるため、圧縮機のモータ発熱により吸入された冷媒の温度がかなり上昇する。その結果、インバータ圧縮機と非インバータ圧縮機との吐出ガス冷媒の温度の差が大きくなるという不具合も生ずる。この対策としては、リキッドインジェクション回路を設けて、圧縮機へ液冷媒をバイパスさせる方法が従来から採用されているが、コスト高となるとともに、能力ダウンともなる。
【０００９】本願発明は、上記の点に鑑みてなされたもので、ツイン圧縮機搭載型冷凍装置においてドーム内圧が相対的に高くなる圧縮機への冷凍機油の返油を確実に行うとともに、冷凍機油とともに液冷媒の圧縮機への供給をも可能ならしめることを目的とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明では、上記課題を解決するための手段として、互いに並列に接続された一対の低圧ドーム型の圧縮機１Ａ，１Ｂ、熱源側熱交換器３、減圧機構６および利用側熱交換器７を冷媒配管を介して順次接続してなる冷媒回路Ａを備え、前記圧縮機１Ａ，１Ｂを均油管９を介して互いに連通させてなる冷凍装置において、前記圧縮機１Ａ，１Ｂの吸入配管２４に、吸入ガス冷媒と冷凍機油とに分離するとともに分離された冷凍機油を前記圧縮機１Ａ，１Ｂのうちの一方の圧縮機１Ａに返油する油吸入機構２５を設けている。
【００１１】上記のように構成したことにより、吸入ガス冷媒から分離された冷凍機油が圧縮機１Ａ，１Ｂのうちの一方の圧縮機１Ａに確実に返油されることとなる。従って、冷凍機油が返油される側の圧縮機１Ａとしてドーム内圧が高いものを選べば、両圧縮機１Ａ，１Ｂにおける冷凍機油を能力ダウンなく確保することができる。
【００１２】請求項２の発明におけるように、請求項１記載の冷凍装置において、前記油吸入機構２５を、所定の長さを有する水平吸入配管６と、該水平吸入配管２６から延設されて前記圧縮機１Ａ，１Ｂのうちの一方の圧縮機１Ａに接続される第１分岐配管２７と、前記水平吸入配管２６から上向きに分岐して前記圧縮機１Ａ，１Ｂのうちの他方の圧縮機１Ｂに接続される第２分岐配管２８とによって構成した場合、水平吸入配管２６内においては管壁側に冷凍機油の環状流が生ずることとなって、吸入ガス冷媒と冷凍機油とが分離され、分離された冷凍機油は、第１分岐配管２７を介して圧縮機１Ａ，１Ｂのうちの一方の圧縮機１Ａに返油されることとなる。従って、第１分岐配管２７が接続される圧縮機１Ａとしてドーム内圧が高いものを選べば、配管構造を変更するという簡単な構成により、両圧縮機１Ａ，１Ｂにおける冷凍機油を低コストで且つ能力ダウンなく確保することができる。
【００１３】請求項３の発明におけるように、請求項２記載の冷凍装置において、前記水平吸入配管２６、第１および第２分岐配管２７，２８の内径を、吸入ガス冷媒の流速が横走りの油戻り流速以上であって縦走りの油戻り流速以下となるように設定した場合、水平吸入配管２６、第１および第２分岐配管２７，２８における冷凍機油の環状流化が確実に得られる。
【００１４】請求項４の発明におけるように、請求項１記載の冷凍装置において、前記油吸入機構２５を、前記吸入配管２４の一部を下向き且つ下端が開放されるように形成してなる垂直吸入配管２９と、該垂直吸入配管２９の下部が臨み且つ該垂直吸入配管２９より水平断面の断面積が大きい管体３０と、該管体３０の下端に接続されて前記圧縮機１Ａ，１Ｂのうちの一方の圧縮機１Ａに接続される第１分岐配管２７と、前記管体３０における側壁に接続されて前記圧縮機１Ａ，１Ｂのうちの他方の圧縮機１Ｂに接続される第２分岐配管２８とによって構成した場合、垂直吸入配管２９から管体３０内に流入した吸入ガス冷媒が該管体３０内において急激に膨張することにより、吸入ガス冷媒から冷凍機油が分離され、分離された冷凍機油は、重力および慣性により第１分岐配管２７を介して圧縮機１Ａ，１Ｂのうちの一方の圧縮機１Ａに返油されることとなる。従って、第１分岐配管２７が接続される圧縮機１Ａとしてドーム内圧が高いものを選べば、配管構造を変更するという簡単な構成により、両圧縮機１Ａ，１Ｂにおける冷凍機油を低コストで且つ能力ダウンなく確保することができる。
【００１５】請求項５の発明におけるように、請求項１記載の冷凍装置において、前記油吸入機構２５を、前記吸入配管２４の垂直断面の断面積より大きな断面積を有する水平吸入配管３１と、該水平吸入配管３１の管壁に接続されて前記圧縮機１Ａ，１Ｂのうちの一方の圧縮機１Ａに接続される第１分岐配管２７と、前記水平吸入配管３１の中心部に同心状に臨まされて前記圧縮機１Ａ，１Ｂのうちの他方の圧縮機１Ｂに接続される第２分岐配管２８とによって構成した場合、水平吸入配管３１内を流れる吸入ガス冷媒の流速が緩和されるため、流速の遅い管壁側に冷凍機油の環状流が生ずることとなって、吸入ガス冷媒と冷凍機油とが分離され、分離された冷凍機油は、第１分岐配管を介して圧縮機１Ａ，１Ｂのうちの一方の圧縮機１Ａに返油されることとなる。従って、第１分岐配管２７が接続される圧縮機１Ａとしてドーム内圧が高いものを選べば、配管構造を変更するという簡単な構成により、両圧縮機１Ａ，１Ｂにおける冷凍機油を低コストで且つ能力ダウンなく確保することができる。
【００１６】請求項６の発明におけるように、請求項１，２，３，４および５のいずれか一項記載の冷凍装置において、前記油吸入機構２５により冷凍機油が返油される圧縮機１Ａの吐出ガス冷媒の温度が設定値より高くなった場合には、吸入ガス冷媒を湿り加減とする制御を行うようにした場合、吸入ガス冷媒に混入した液冷媒も吸入ガス冷媒から分離された冷凍機油とともに第１分岐配管２７を介して圧縮機１Ａへ供給されることとなり、液冷媒の蒸発潜熱によりモータ発熱に起因する冷媒温度の上昇を回避することができる。
【００１７】請求項７の発明におけるように、請求項１，２，３，４，５および６のいずれか一項記載の冷凍装置において、前記油吸入機構２５により冷凍機油が返油される圧縮機１Ａのドーム内圧力を、他方の圧縮機１Ｂのドーム内圧力よりも高くすることができるようにした場合、冷凍機油が返油された圧縮機１Ａから他方の圧縮機１Ｂへ均油管９を介して冷凍機油が確実に輸送されることとなる。
【００１８】請求項８の発明におけるように、請求項１，２，３，４，５および６のいずれか一項記載の冷凍装置において、前記油吸入機構２５により冷凍機油が返油される圧縮機１Ａを周波数制御されるインバータ圧縮機とし、もう一方の圧縮機１Ｂを非インバータ圧縮機とした場合、インバータ圧縮機１Ａの回転数を下げる（換言すれば、周波数を下げる）ことにより、インバータ圧縮機１Ａから非インバータ圧縮機１Ｂへの冷凍機油の分配が行えることとなり、高圧圧力の異常上昇を回避することができる。
【００１９】請求項９の発明におけるように、請求項８記載の冷凍装置において、前記インバータ圧縮機１Ａの運転容量を小さくすることで前記均油管９を介してインバータ圧縮機１Ａから非インバータ圧縮機１Ｂへ冷凍機油を輸送するものとした場合、インバータ圧縮機１Ａの運転容量を小さくすることでインバータ圧縮機１Ａのドーム内圧力が非インバータ圧縮機１Ｂのドーム内圧縮機より高くなり、インバータ圧縮機１Ａから非インバータ圧縮機１Ｂへの冷凍機油の輸送が確実に行える。
【００２０】
【発明の実施の形態】以下、添付の図面を参照して、本願発明の幾つかの好適な実施の形態について詳述する。
【００２１】第１の実施の形態図１には、本願発明の第１の実施の形態にかかる冷凍装置の冷媒配管系統が示されている。
【００２２】この冷凍装置は、図１に示すように、互いに並列に接続されたインバータ圧縮機１Ａおよび非インバータ圧縮機１Ｂ、四路切換弁２、冷房運転時に凝縮器として作用し、暖房運転時に蒸発器として作用する熱源側熱交換器３、冷房運転時と暖房運転時とで流路を切り換える流路切換機構４、液冷媒を溜め込むレシーバ５、減圧機構として作用する電子膨張弁６、冷房運転時に蒸発器として作用し、暖房運転時に凝縮器として作用する利用側熱交換器７を冷媒配管を介して順次接続した冷媒回路Ａを備えており、前記四路切換弁２の切換作動により冷媒を可逆流通させて冷房運転あるいは暖房運転が可能とされている。
【００２３】前記インバータ圧縮機１Ａ、非インバータ圧縮機１Ｂ、四路切換弁２、熱源側熱交換器３、流路切換機構４、レシーバ５および電子膨張弁６は、室外ユニットＸを構成し、前記利用側熱交換器７は室内ユニットＹを構成することとなっている。
【００２４】前記インバータ圧縮機１Ａは、例えば低圧ドームを有する密閉型圧縮機とされており、周波数制御機構８による周波数制御により容量制御されることとなっている。前記非インバータ圧縮機１Ｂは、低圧ドームを有する密閉型圧縮機とされており、定速運転されることとなっている。そして、前記非インバータ圧縮機１Ｂは、前記インバータ圧縮機１Ａの起動した後、負荷が増大してインバータ圧縮機１Ａの周波数が上限に達した後周波数が下げられ、最低周波数になった時点で起動されることとなっている。なお、前記インバータ圧縮機１Ａと非インバータ圧縮機１Ｂとのドーム底部は、均油管９を介して連通されており、ドーム底部に溜められる冷凍機油が均油管９を介して移動可能となっている。符号１０はインバータ圧縮機１Ａの運転時に非インバータ圧縮機１Ｂへ吐出冷媒が逆流するのを防止する逆止弁、１１は高圧圧力スイッチ、１２は低圧圧力スイッチ、１７は吐出冷媒の温度を検出する温度センサーである。
【００２５】前記流路切換機構４は、４個の逆止弁１３，１４，１５，１６からなっており、冷房運転時には熱源側熱交換器３からの液冷媒が逆止弁１３、レシーバ５、電子膨張弁６および逆止弁１４を介して利用側熱交換器７へ流通し、暖房運転時には利用側熱交換器７からの液冷媒が逆止弁１５、レシーバ５、電子膨張弁６および逆止弁１６を介して熱源側熱交換器３へ流通することとなっている。
【００２６】前記レシーバ５の気相部とインバータ圧縮機１Ａおよび非インバータ圧縮機１Ｂの吐出側とは、液封防止通路１８を介して接続されており、該液封防止通路１８には、レシーバ５からインバータ圧縮機１Ａおよび非インバータ圧縮機１Ｂの吐出側へのみ冷媒の流通を許容する逆止弁１９が介設されている。該液封防止通路１８は、圧縮機停止時に逆止弁１３，１５と減圧機構６との間に封じ込まれた液冷媒が高圧となるのを防ぐために必要である。
【００２７】前記液封防止通路１８と前記電子膨張弁６の下流側（具体的には、電子膨張弁６と流路切換機構４との間）は、ガス抜きバイパス通路２０を介して接続されており、該ガス抜きバイパス通路２０には、非インバータ圧縮機１Ｂの起動前に所定時間だけ開作動されるガス抜き電磁弁２１が介設されている。符号２２，２３は分流器である。
【００２８】そして、前記圧縮機１Ａ，１Ｂの吸入配管２４には、図２に示すように、吸入ガス冷媒と冷凍機油とに分離するとともに分離された冷凍機油を前記インバータ圧縮機１Ａに返油する油吸入機構２５が設けられている。
【００２９】本実施の形態においては、前記油吸入機構２５は、四路切換弁２から圧縮機１Ａ，１Ｂに至る吸入配管２４の一部からなり、所定の長さＬを有する水平吸入配管２６と、該水平吸入配管２６から延設されて前記インバータ圧縮機１Ａに接続される第１分岐配管２７と、前記水平吸入配管２６から上向き略直角に分岐して前記非インバータ圧縮機１Ｂに接続される第２分岐配管２８とによって構成されている。前記水平吸入配管２６、第１および第２分岐配管２７，２８の内径は、吸入ガス冷媒の流速が横走りの油戻り流速以上であって縦走りの油戻り流速以下となるように設定されている。また、前記水平吸入配管２６の長さＬは、冷凍機油が完全に環状流となるに十分な長さに設定するのが望ましい。このようにすると、水平吸入配管２６、第１および第２分岐配管２７，２８における冷凍機油の環状流化が確実に得られる。
【００３０】上記のように構成したことにより、水平吸入配管２６内においては、図３に示すように、管壁側に冷凍機油の環状流Ｆが生ずることとなって、吸入ガス冷媒Ｇと冷凍機油Ｆとが分離され、分離された冷凍機油Ｆは、第１分岐配管２７を介してインバータ圧縮機１Ａにのみ（あるいは、大部分がインバータ圧縮機１Ａに）返油されることとなる。なお、吸入ガス冷媒Ｇは、圧縮機１Ａ，１Ｂの吸入圧に応じて吸入されることとなる。従って、第１分岐配管２７が接続されるインバータ圧縮機１Ａの回転数を落としてドーム内圧を高くすれば、配管構造を変更するという簡単な構成により、両圧縮機１Ａ，１Ｂにおける冷凍機油を低コストで且つ能力ダウンなく確保することができる。しかも、インバータ圧縮機１Ａの回転数を下げる（換言すれば、周波数を下げる）ことにより、インバータ圧縮機１Ａから非インバータ圧縮機１Ｂへの冷凍機油の分配が行えることとなるため、高圧圧力の異常上昇を回避することができる。
【００３１】ところで、前述したように、インバータ圧縮機１Ａと非インバータ圧縮機１Ｂの２台が運転されている時であってインバータ圧縮機１Ａの回転数が低い運転状態の時には、インバータ圧縮機１Ａへ吸入される吸入ガス冷媒量が少なくなるため、圧縮機のモータ発熱により吸入された冷媒の温度がかなり上昇する。その結果、インバータ圧縮機１Ａと非インバータ圧縮機１Ｂとの吐出ガス冷媒の温度の差が大きくなるという不具合が生ずる。
【００３２】そこで、本実施の形態においては、図４に示すように、インバータ圧縮機１Ａの吐出ガス冷媒温度Ｔを検出する温度センサー１７からの温度情報をコントローラ３２に入力し、コントローラ３２からの制御信号により電子膨張弁６の開度制御を行うようにしている。
【００３３】ついで、図５に示すフローチャートを参照して、上記電子膨張弁の開度制御について説明する。
【００３４】２台運転中に、ステップＳ１において温度センサー１７からの吐出冷媒温度Ｔが入力され、ステップＳ２において該吐出冷媒温度Ｔと設定温度Ｔｓにハンチング防止用の温度差αを加算した値＝Ｔｓ＋αとの比較がなされる。ここで、Ｔ≧Ｔｓ＋αと判定されると、ステップＳ３において電子膨張弁６を所定開度だけ開き、吸入ガス冷媒を湿り加減にする。すると、上記した本実施の形態の構造により、吸入ガス冷媒に混入されている液冷媒は、水平吸入配管２６において冷凍機油とともに環状流となり、冷凍機油とともに第１分岐配管２７を介してインバータ圧縮機１Ａに吸入され、液冷媒の蒸発潜熱によりモータ発熱に起因する冷媒温度の上昇が回避されることとなる。
【００３５】そして、湿り運転によりインバータ圧縮機１Ａの吐出ガス冷媒温度Ｔは下がってくるので、ステップＳ４において吐出冷媒温度Ｔと設定温度Ｔｓにハンチング防止用の温度差αを減算した値＝Ｔｓ−αとの比較がなされる。ここで、Ｔ≦Ｔｓ−αと判定されると、ステップＳ５において電子膨張弁６を所定開度だけ絞り、湿り運転をやめる。
【００３６】つまり、インバータ圧縮機１Ａの吐出ガス冷媒温度の上昇を湿り運転により回避するようになっているのである。なお、インバータ圧縮機１Ａと非インバータ圧縮機１Ｂとの吐出ガス冷媒温度の差温が設定値となるように電子膨張弁６の開度を制御するようにしてもよい。
【００３７】第２の実施の形態図６には、本願発明の第２の実施の形態にかかる冷凍装置における油吸入機構の構造が示されている。
【００３８】この場合、油吸入機構２５は、吸入配管２４の一部を下向き且つ下端が開放されるように形成してなる垂直吸入配管２９と、該垂直吸入配管２９の下部が臨み且つ該垂直吸入配管２９より内径が大きい管体３と、該管体３０の下端に接続されてインバータ圧縮機１Ａに接続される第１分岐配管２７と、前記管体３０における側壁に接続されて非インバータ圧縮機１Ｂに接続される第２分岐配管２８とによって構成されている。
【００３９】このようにすると、垂直吸入配管２９から管体３０内に流入した吸入ガス冷媒が該管体３０内において急激に膨張することにより、吸入ガス冷媒から冷凍機油が分離され、分離された冷凍機油は、重力および慣性により第１分岐配管２７を介してインバータ圧縮機１Ａにのみ（あるいは、大部分がインバータ圧縮機１Ａに）返油されることとなる。なお、吸入ガス冷媒は、圧縮機１Ａ，１Ｂの吸入圧に応じて吸入されることとなる。従って、第１分岐配管２７が接続されるインバータ圧縮機１Ａの回転数を落としてドーム内圧を高くすれば、配管構造を変更するという簡単な構成により、両圧縮機１Ａ，１Ｂにおける冷凍機油を低コストで且つ能力ダウンなく確保することができる。
【００４０】その他の構成および作用効果は、第１の実施の形態におけると同様なので説明を省略する。
【００４１】第３の実施の形態図７には、本願発明の第３の実施の形態にかかる冷凍装置における油吸入機構の構造が示されている。
【００４２】この場合、油吸入機構２５は、吸入配管２４の内径より大きな内径を有する水平吸入配管３１と、該水平吸入配管３１の管壁に接続されてインバータ圧縮機１Ａに接続される第１分岐配管２７と、前記水平吸入配管３１の中心部に同心状に臨まされて非インバータ圧縮機１Ｂに接続される第２分岐配管２８とによって構成されている。
【００４３】このようにすると、水平吸入配管３１内を流れる吸入ガス冷媒の流速が緩和されるため、流速分布Ｃで示すように、流速の遅い管壁側に冷凍機油の環状流が生ずることとなって、吸入ガス冷媒と冷凍機油とが分離され、分離された冷凍機油は、第１分岐配管２７を介してインバータ圧縮機１Ａにのみ（あるいは、大部分がインバータ圧縮機１Ａに）返油されることとなる。なお、吸入ガス冷媒は、圧縮機１Ａ，１Ｂの吸入圧に応じて吸入されることとなる。従って、第１分岐配管２７が接続されるインバータ圧縮機１Ａの回転数を落としてドーム内圧を高くすれば、配管構造を変更するという簡単な構成により、両圧縮機１Ａ，１Ｂにおける冷凍機油を低コストで且つ能力ダウンなく確保することができる。
【００４４】ところで、上記実施の形態においては、互いに並列に接続されたインバータ圧縮機と非インバータ圧縮機とを備えた冷凍装置について説明したが、本願発明は、複数台のインバータ圧縮機あるいは非インバータ圧縮機を備えた冷凍装置にも適用可能なことは勿論である。
【００４５】
【発明の効果】請求項１の発明によれば、互いに並列に接続された一対の低圧ドーム型の圧縮機１Ａ，１Ｂ、熱源側熱交換器３、減圧機構６および利用側熱交換器７を冷媒配管を介して順次接続してなる冷媒回路Ａを備え、前記圧縮機１Ａ，１Ｂを均油管９を介して互いに連通させてなる冷凍装置において、前記圧縮機１Ａ，１Ｂの吸入配管２４に、吸入ガス冷媒と冷凍機油とに分離するとともに分離された冷凍機油を前記圧縮機１Ａ，１Ｂのうちの一方の圧縮機１Ａに返油する油吸入機構２５を設けて、吸入ガス冷媒から分離された冷凍機油を圧縮機１Ａ，１Ｂのうちの一方の圧縮機１Ａに確実に返油するようにしたので、冷凍機油が返油される側の圧縮機１Ａとしてドーム内圧が高いものを選べば、両圧縮機１Ａ，１Ｂにおける冷凍機油を能力ダウンなく確保することができるという効果がある。
【００４６】請求項２の発明におけるように、請求項１記載の冷凍装置において、前記油吸入機構２５を、所定の長さを有する水平吸入配管６と、該水平吸入配管２６から延設されて前記圧縮機１Ａ，１Ｂのうちの一方の圧縮機１Ａに接続される第１分岐配管２７と、前記水平吸入配管２６から上向きに分岐して前記圧縮機１Ａ，１Ｂのうちの他方の圧縮機１Ｂに接続される第２分岐配管２８とによって構成した場合、水平吸入配管２６内においては管壁側に冷凍機油の環状流が生ずることとなって、吸入ガス冷媒と冷凍機油とが分離され、分離された冷凍機油は、第１分岐配管２７を介して圧縮機１Ａ，１Ｂのうちの一方の圧縮機１Ａに返油されることとなる。従って、第１分岐配管２７が接続される圧縮機１Ａとしてドーム内圧が高いものを選べば、配管構造を変更するという簡単な構成により、両圧縮機１Ａ，１Ｂにおける冷凍機油を低コストで且つ能力ダウンなく確保することができる。
【００４７】請求項３の発明におけるように、請求項２記載の冷凍装置において、前記水平吸入配管２６、第１および第２分岐配管２７，２８の内径を、吸入ガス冷媒の流速が横走りの油戻り流速以上であって縦走りの油戻り流速以下となるように設定した場合、水平吸入配管２６、第１および第２分岐配管２７，２８における冷凍機油の環状流化が確実に得られる。
【００４８】請求項４の発明におけるように、請求項１記載の冷凍装置において、前記油吸入機構２５を、前記吸入配管２４の一部を下向き且つ下端が開放されるように形成してなる垂直吸入配管２９と、該垂直吸入配管２９の下部が臨み且つ該垂直吸入配管２９より垂直断面の断面積が大きい管体３０と、該管体３０の下端に接続されて前記圧縮機１Ａ，１Ｂのうちの一方の圧縮機１Ａに接続される第１分岐配管２７と、前記管体３０における側壁に接続されて前記圧縮機１Ａ，１Ｂのうちの他方の圧縮機１Ｂに接続される第２分岐配管２８とによって構成した場合、垂直吸入配管２９から管体３０内に流入した吸入ガス冷媒が該管体３０内において急激に膨張することにより、吸入ガス冷媒から冷凍機油が分離され、分離された冷凍機油は、重力および慣性により第１分岐配管２７を介して圧縮機１Ａ，１Ｂのうちの一方の圧縮機１Ａに返油されることとなる。従って、第１分岐配管２７が接続される圧縮機１Ａとしてドーム内圧が高いものを選べば、配管構造を変更するという簡単な構成により、両圧縮機１Ａ，１Ｂにおける冷凍機油を低コストで且つ能力ダウンなく確保することができる。
【００４９】請求項５の発明におけるように、請求項１記載の冷凍装置において、前記油吸入機構２５を、前記吸入配管２４の垂直断面の断面積より大きな断面積を有する水平吸入配管３１と、該水平吸入配管３１の管壁に接続されて前記圧縮機１Ａ，１Ｂのうちの一方の圧縮機１Ａに接続される第１分岐配管２７と、前記水平吸入配管３１の中心部に同心状に臨まされて前記圧縮機１Ａ，１Ｂのうちの他方の圧縮機１Ｂに接続される第２分岐配管２８とによって構成した場合、水平吸入配管３１内を流れる吸入ガス冷媒の流速が緩和されるため、管壁側に冷凍機油の環状流が生ずることとなって、吸入ガス冷媒と冷凍機油とが分離され、分離された冷凍機油は、第１分岐配管を介して圧縮機１Ａ，１Ｂのうちの一方の圧縮機１Ａに返油されることとなる。従って、第１分岐配管２７が接続される圧縮機１Ａとしてドーム内圧が高いものを選べば、配管構造を変更するという簡単な構成により、両圧縮機１Ａ，１Ｂにおける冷凍機油を低コストで且つ能力ダウンなく確保することができる。
【００５０】請求項６の発明におけるように、請求項１，２，３，４および５のいずれか一項記載の冷凍装置において、前記油吸入機構２５により冷凍機油が返油される圧縮機１Ａの吐出ガス冷媒の温度が設定値より高くなった場合には、吸入ガス冷媒を湿り加減とする制御を行うようにした場合、吸入ガス冷媒に混入した液冷媒も吸入ガス冷媒から分離された冷凍機油とともに第１分岐配管２７を介して圧縮機１Ａへ供給されることとなり、液冷媒の蒸発潜熱によりモータ発熱に起因する冷媒温度の上昇を回避することができる。
【００５１】請求項７の発明におけるように、請求項１，２，３，４，５および６のいずれか一項記載の冷凍装置において、前記油吸入機構２５により冷凍機油が返油される圧縮機１Ａのドーム内圧力を、他方の圧縮機１Ｂのドーム内圧力よりも高くすることができるようにした場合、冷凍機油が返油された圧縮機１Ａから他方の圧縮機１Ｂへ均油管９を介して冷凍機油が確実に輸送されることとなる。
【００５２】請求項８の発明におけるように、請求項１，２，３，４，５および６のいずれか一項記載の冷凍装置において、前記油吸入機構２５により冷凍機油が返油される圧縮機１Ａを周波数制御されるインバータ圧縮機とし、もう一方の圧縮機１Ｂを非インバータ圧縮機とした場合、インバータ圧縮機１Ａの回転数を下げる（換言すれば、周波数を下げる）ことにより、インバータ圧縮機１Ａから非インバータ圧縮機１Ｂへの冷凍機油の分配が行えることとなり、高圧圧力の異常上昇を回避することができる。
【００５３】請求項９の発明におけるように、請求項８記載の冷凍装置において、前記インバータ圧縮機１Ａの運転容量を小さくすることで前記均油管９を介してインバータ圧縮機１Ａから非インバータ圧縮機１Ｂへ冷凍機油を輸送するものとした場合、インバータ圧縮機１Ａの運転容量を小さくすることでインバータ圧縮機１Ａのドーム内圧力が非インバータ圧縮機１Ｂのドーム内圧縮機より高くなり、インバータ圧縮機１Ａから非インバータ圧縮機１Ｂへの冷凍機油の輸送が確実に行える。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００２８５３
【氏名又は名称】ダイキン工業株式会社
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| 【出願日】 |
平成１１年３月３１日（１９９９．３．３１） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００７５７３１
【弁理士】
【氏名又は名称】大浜 博
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| 【公開番号】 |
特開２０００−２８３５７３（Ｐ２０００−２８３５７３Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１２年１０月１３日（２０００．１０．１３） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−９１７０９ |
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