JPH062963A - 空気調和機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は複数の圧縮機に片寄って液冷媒が戻
ったり、負荷の高低に戻り量が適応しなかったりする不
具合及び起動時に多量の液冷媒が戻って液圧縮や冷凍機
油希釈を生じる不具合を解消した空気調和機を提供する
ことを目的とする。 【構成】 本発明は複数台の圧縮機を並設すると共に、
その吸入側にアキュムレータを配設してなる空気調和機
において、前記アキュムレータからの油戻し管を開閉弁
及び流量調整管を介して前記複数台の圧縮機のそれぞれ
の吸入管に接続してなることを特徴とする空気調和機を
構成とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は空気調和機に関する。

【０００２】

【従来の技術】図４は従来の空気調和機の冷媒回路であ
る。図において、空気調和機は圧縮機１ａ，１ｂ，１
ｃ、四方弁２、室内熱交換器３、膨張機構４、逆止弁
５、膨張機構６、室外熱交換器７、アキュムレータ８、
入口管８ａ、Ｕ字管８ｅ、油戻し穴８ｄ、アキュムレー
タの出口管８ｂ、圧縮機の吸入管１１ａ，１１ｂ，１１
ｃよりなっている。冷房運転時は圧縮機１ａ，１ｂ，１
ｃから吐出された高温・高圧の冷凍機油を含んだ冷媒ガ
スは四方弁２を通り、室外熱交換器７に入る。ここで放
熱・凝縮して液冷媒となり逆止弁５を通り、膨張機構４
に入る。ここで減圧され低圧の冷媒となり室内熱交換器
３に入る。ここで吸熱蒸発して四方弁２を介してアキュ
ムレータ８の入口管８ａからアキュムレータ８に入る。
ここで未蒸発冷媒は分離され底部に溜まる。ガス冷媒は
Ｕ字管８ｅを通り、アキュムレータ８の出口管８ｂを通
り圧縮機１ａ，１ｂ，１ｃの吸入管１１ａ，１１ｂ，１
１ｃから圧縮機１ａ，１ｂ，１ｃに吸込まれ圧縮され
る。一方、アキュムレータ８の底部にたまった冷凍機油
を含む液冷媒は油戻し穴８ｄから適量Ｕ字管８ｅ内に吸
込まれ、アキュムレータ８の出口管８ｂ、圧縮機１ａ，
１ｂ，１ｃの吸入管１１ａ，１１ｂ，１１ｃを介して圧
縮機１ａ，１ｂ，１ｃに吸込まれ、潤滑に供する。暖房
運転時は、圧縮機１ａ，１ｂ，１ｃから吐出された高温
・高圧の冷凍機油を含んだ冷媒ガスは四方弁２を通り室
内熱交換器３に入る。ここで放熱凝縮して液冷媒となっ
て、膨張機構４に入る。ここで減圧され、ガス冷媒を含
む二相冷媒となって、膨張機構６に入る。ここで、さら
に減圧され低圧の冷媒となり、室外熱交換器７に入る。
ここで吸熱蒸発して四方弁２を介して、アキュムレータ
８の入口管８ａからアキュムレータ８に入る。以降は冷
房運転時と同一である。圧縮機は１台、２台、３台運転
と切換えることにより、巾広く能力をコントロールする
ことが可能である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の空気調和機
には、解決すべき次の課題があった。

【０００４】即ち従来の空気調和機のアキュムレータ８
の油戻し穴８ｄは、アキュムレータ８の下方にあり、ア
キュムレータ８に溜る液冷媒の量によって、圧縮機１
ａ，１ｂ，１ｃの液戻り量が変化する。このため圧縮機
１ａ，１ｂ，１ｃが低負荷時には、アキュムレータ８内
の液冷媒が増えるため、油戻し穴８ｄからの液冷媒の戻
り量が過多となり、圧縮機１ａ，１ｂ，１ｃの内部の油
温が規定値より下がりすぎ故障となるという欠点があ
る。

【０００５】また、圧縮機１ａ，１ｂ，１ｃが停止中は
アキュムレータ８の下方にある油戻し穴８ｄからアキュ
ムレータ８内の液冷媒がアキュムレータ８のＵ字管８ｅ
内に入り込むため、圧縮機１ａ，１ｂ，１ｃの起動時、
アキュムレータ８のＵ字管８ｅ内に溜った液冷媒が圧縮
機１ａ，１ｂ，１ｃに吸込まれ、液圧縮による故障や、
圧縮機１ａ，１ｂ，１ｃ内の冷凍機油が希釈され焼き付
く欠点がある。

【０００６】また、図５に示すように、アキュムレータ
８の油戻し穴８ｄからの液冷媒（冷凍機油を含む）は、
アキュムレータ８に近い吸入管１１ｃには多く戻り、ア
キュムレータ８から遠い側の吸入管１１ａには、戻り量
が少くなる。この傾向は低負荷条件のように冷媒流速が
おそくなる程大きくなる。これにより圧縮機１ａは液
（油含む）もどり不足による過熱運転や油量不足とな
り、圧縮機１ｃは液（油含む）もどり過多による液バッ
ク運転や油温低下、希釈となる。これらにより圧縮機の
故障となる不具合がある。

【０００７】本発明は上記課題解決のため、各圧縮機の
吸入速度に応じて適正量の液冷媒が圧縮機に戻ると共
に、起動時は液冷媒の戻りを遮断できる空気調和機を提
供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題の解決
手段として、複数台の圧縮機を並設すると共に、その吸
入側にアキュムレータを配設してなる空気調和機におい
て、前記アキュムレータからの油戻し管を開閉弁及び流
量調整管を介して前記複数台の圧縮機のそれぞれの吸入
管に接続してなることを特徴とする空気調和機を提供し
ようとするものである。

【０００９】

【作用】本発明は上記のように構成されるため次の作用
を有する。

【００１０】即ち、アキュムレータからの油戻し管を開
閉弁及び流量調整管を介して複数台の圧縮機の、それぞ
れの吸入管に接続するため、アキュムレータの出口管を
経て吸入管を流れる冷媒の流速により吸入管内に圧力降
下が生じ、アキュムレータ内の冷凍機油を含んだ液冷媒
は、アキュムレータの油戻し管の下流に設けられたそれ
ぞれの圧縮機に対応した流量調整管によって、それぞれ
の圧縮機に戻る液冷媒の量を調整する。この場合の圧縮
機への液戻り量はアキュムレータの出口管（吸入管を含
む）を流れる冷媒の流速によって決まるため、アキュム
レータ内に溜る液冷媒の量には左右されない。

【００１１】また、圧縮機の起動時は、起動直後のアキ
ュムレータの出口管（吸入管内を含む）の急激な圧力降
下により、圧縮機への液戻り量が増加するため、開閉弁
を閉としてこれを防止する。これにより起動時の圧縮機
への液戻りを防止し液圧縮による故障や冷凍機油の希釈
による焼付きが防止できる。

【００１２】

【実施例】本発明の第１〜第３実施例を図１〜図３によ
り説明する。なお、従来例ないしは先の実施例と同様の
構成部材には同符号を付し、必要ある場合を除き説明を
省略する。

【００１３】（第１実施例）第１実施例を図１により説
明する。図１は本実施例の冷媒回路図で、理解を容易に
するため、従来例との比較で説明すると、図１における
８Ａは従来例（図４）のアキュムレータ８に対応するア
キュムレータである。本実施例のアキュムレータ８Ａで
は、従来の油戻し穴８ｄとＵ字管８ｅがそれぞれ廃止さ
れ、その代りにアキュムレータ８Ａの底部に連通して油
戻し管８ｃが設けられ、開閉弁９及び流量調整管１０
ａ，１０ｂ，１０ｃを介して圧縮機１ａ，１ｂ，１ｃの
各吸入管１１ａ，１１ｂ，１１ｃにそれぞれ接続されて
いる。また、アキュムレータ８Ａの上部に連通して出口
管８ｂが設けられ、上記吸入管１１ａ，１１ｂ，１１ｃ
に連通している。その他の構成は従来例と同様である。
なお、流量調整管１０ａ，１０ｂ，１０ｃはそれぞれ所
定の流量抵抗を備えている。

【００１４】次に上記構成の作用について説明する。

【００１５】図１において、冷凍機油を含んだ低温低圧
の冷媒はアキュムレータ８Ａの入口管８ａよりアキュム
レータ８Ａに入り、冷凍機油を含んだ液冷媒を分離し、
ガス冷媒のみ出口管８ｂより吸入管１１ａ，１１ｂ，１
１ｃを経て圧縮機１ａ，１ｂ，１ｃに戻る。一方、分離
された冷凍機油を含んだ液冷媒はアキュムレータ８Ａの
底部に溜る。冷凍機油を含んだ液冷媒は油戻し管８ｃよ
り開閉弁９、流量調整管１０ａ，１０ｂ，１０ｃを通
り、それぞれの吸入流速に対応した適正な液量が吸入管
１１ａ，１１ｂ，１１ｃを経て圧縮機１ａ，１ｂ，１ｃ
に吸込まれる。

【００１６】一方、圧縮機１ａ，１ｂ，１ｃの起動時に
は開閉弁９を閉とし、液冷媒が圧縮機１ａ，１ｂ，１ｃ
に戻るのを遮断する。これにより従来生じていた起動直
後の出口管８ｂ内（吸入管１１ａ，１１ｂ，１１ｃ内を
含む）の急激な圧力降下により油戻し管８ｃからの液冷
媒が圧縮機１ａ，１ｂ，１ｃに吸込まれ、液圧縮による
故障や液戻り量過多による圧縮機１ａ，１ｂ，１ｃ内の
冷凍機油の希釈を防止することができる。開閉弁９は出
口管８ｂ内（吸入管１１ａ，１１ｂ，１１ｃ内を含む）
の圧力低下が通常運転に達する所定時間後に開として通
常運転にする。

【００１７】以上の通り、第１実施例によれば通常運転
時はアキュムレータ８Ａの底部から、油戻し管８ｃを通
り、開閉弁９、流量調整管１０ａ，１０ｂ，１０ｃを経
て、各圧縮機１１ａ，１１ｂ，１１ｃの吸入流速に見合
った量の液冷媒が戻ってゆくので、低負荷運転、高負荷
運転の如何に拘らず、また、アキュムレータ８Ａからの
台数の順番の如何に拘らず、常に適正な量の液戻りが行
なわれ、圧縮機１ａ，１ｂ，１ｃの過熱運転や油温低下
が生じないという利点がある。

【００１８】また、起動時は開閉弁９を閉じるので、液
戻りによる液圧縮故障や、冷凍機油希釈による焼付きが
生じないという利点がある。

【００１９】（第２実施例）第２実施例を図２により説
明する。図２は本実施例の冷媒回路図で、理解を容易に
するため、第１実施例との比較で説明すると、第１実施
例では開閉弁９を１個設けたのに対し、第２実施例では
それぞれの流量調整管１０ａ，１０ｂ，１０ｃに対し、
各独立に開閉弁９ａ，９ｂ，９ｃを設けたものである。
その他の構成は第１実施例と同様である。

【００２０】本実施例はこのように構成されるので圧縮
機１ａ，１ｂ，１ｃを個別に発停させる運転において
も、各圧縮機毎に細かく第１実施例と同様の作用と効果
を得ることができるという利点がある。

【００２１】（第３実施例）第３実施例を図３により説
明する。図３は本実施例の冷媒回路図で、理解を容易に
するため、第２実施例との比較で説明すると、第２実施
例の圧縮機１ａに代え、第３実施例ではインバータ圧縮
機１Ａを設けて、この低周波数運転用の開閉弁９Ａ及び
流量調整管１０Ａ、高周波数運転用の開閉弁９Ｂ及び流
量調整管１０Ｂを第２実施例の開閉弁９ａ及び流量調整
管１０ａに代えて設けたものである。流量調整管１０
Ａ，１０Ｂはそれぞれ所定の流量抵抗を付与されてい
る。その他の構成は第２実施例と同様である。

【００２２】本実施例はこのように構成されるのでイン
バータ圧縮機１Ａの低い周波数での運転時には開閉弁９
Ａを開け、９Ｂは閉じて流量調整管１０Ａを通じてイン
バータ圧縮機１Ａにアキュムレータ８Ａからの液戻しを
行ない、高い周波数での運転時には開閉弁９Ｂを開け、
９Ａは閉じて流量調整管１０Ｂを通じてインバータ圧縮
機１Ａにアキュムレータ８Ａからの液戻しを行なうこと
ができる。

【００２３】即ち、本実施例では通常の圧縮機群のなか
にインバータ圧縮機が混じていてもたとえば第２実施例
のような作用、効果を適確に奏することができるという
利点がある。

【００２４】

【発明の効果】本発明は上記のように構成されるので次
の（１）〜（３）の効果を有する。 （１）アキュムレータからの冷凍機油を含んだ液冷媒は
アキュムレータ出口管を経て吸入管を流れる冷媒の流速
によって生じる圧力降下で決まるため、アキュムレータ
と吸入管とを開閉弁及び流量調整管を介して油戻し管で
連通したことによりアキュムレータ内に液冷媒が多量に
溜まる低負荷時から、液冷媒が少くなる高負荷時まで安
定して圧縮機に冷凍機油を含んだ、相応した量の冷媒を
供給できる。 （２）圧縮機の起動直後に生じるアキュムレータ出口管
に連通した吸入管の急激な圧力降下による、油戻し管か
らの多量の液もどりを開閉弁で止めるため、圧縮機の液
圧縮による故障や液戻り量過多による圧縮機内の冷凍機
油の希釈による焼付きを防止できる。 （３）油戻し管からの液もどし量（油含む）は、各圧縮
機の吸入管にそれぞれ適正な流量調整管で調整している
ため、最適な液もどし量（油含む）が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係る空気調和機の冷媒回
路図、

【図２】本発明の第２実施例に係る空気調和機の冷媒回
路図、

【図３】本発明の第３実施例に係る空気調和機の冷媒回
路図、

【図４】従来の空気調和機の冷媒回路図、

【図５】従来の空気調和機のアキュムレータからの液戻
り状態を示す模式図である。

【符号の説明】

１Ａ インバータ
圧縮機 １ａ，１ｂ，１ｃ 圧縮機 ８Ａ アキュムレ
ータ ８ｂ 出口管 ８ｃ 油戻し管 ９，９Ａ，９Ｂ，９ａ，９ｂ，９ｃ 開閉弁 １０Ａ，１０Ｂ，１０ａ，１０ｂ，１０ｃ 流量調整管 １１ａ，１１ｂ，１１ｃ 吸入管

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐々倉 正彦 愛知県西春日井郡西枇杷島町字旭町３丁目 １番地 三菱重工業株式会社エアコン製作 所内 (72)発明者 小川 孝 愛知県名古屋市中村区岩塚町字九反所60番 地の１ 中菱エンジニアリング株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数台の圧縮機を並設すると共に、その
   吸入側にアキュムレータを配設してなる空気調和機にお
   いて、前記アキュムレータからの油戻し管を開閉弁及び
   流量調整管を介して前記複数台の圧縮機のそれぞれの吸
   入管に接続してなることを特徴とする空気調和機。