JPH08200852A - 冷凍装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 油戻し運転が頻繁に行われないようにして空
調の快適性の向上を図る。 【構成】 複数の室外ユニット（2A，2B，…）と複数台
の室内ユニット（3A，3B，…）とを備えている。そし
て、圧縮機構（21）から流出する油上り量と圧縮機構
（21）に戻る油戻り量との差に対応した係数が圧縮機構
（21）の運転容量に基づいて複数種類設定され、圧縮機
構（21）の運転容量に対応して係数を加算する。係数を
加算した加算値が所定値になると、潤滑油の油戻し運転
を実行する。更に、室内電動膨張弁（32）の開度が制限
さると、係数を大きな特殊値に設定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複数台の熱源ユニット
を備えた冷凍装置に関し、特に、油戻し対策に係るもの
である。

【０００２】

【従来の技術】従来より、冷凍装置としての空気調和装
置には、ＷＯ９４／１９６５４号公報に開示されている
ように、圧縮機と四路切換弁と室外熱交換器と室外電動
膨張弁とを備えた２台の室外ユニットがメイン液ライン
とメインガスラインに対して並列に接続される一方、室
内電動膨張弁と室内熱交換器とを備えた複数台の室内ユ
ニットが上記メイン液ラインとメインガスラインに対し
て並列に接続されて構成されているものがある。

【０００３】そして、冷房運転時においては、各室外ユ
ニットの圧縮機から吐出した冷媒は、室外熱交換器で凝
縮してメイン液ラインで合流し、その後、上記冷媒は、
室内電動膨脹弁で減圧して室内熱交換器で蒸発し、メイ
ンガスラインから各室外ユニットに分流して各室外ユニ
ットの圧縮機に戻ることになる。

【０００４】一方、暖房運転時においては、各室外ユニ
ットの圧縮機から吐出した冷媒は、メインガスラインで
合流した後、室内熱交換器で凝縮してメイン液ラインか
ら各室外ユニットに分流し、その後、上記冷媒は、各室
外ユニットの室外電動膨脹弁で減圧して室外熱交換器で
蒸発し、圧縮機に戻ることになる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述した空気調和装置
において、従来、圧縮機の積算運転時間のみで油戻し運
転の間隔を定めていたので、油戻し運転の間隔が短くな
り、快適な空調を行うことができないという問題があっ
た。

【０００６】つまり、１台の圧縮機を有する室外ユニッ
トを備えた空気調和装置では、図６に示すように、圧縮
機から流出する潤滑油の油上り量は、冷媒の循環量に比
例し、つまり、圧縮機の運転容量を増大するにしたがっ
て増加する（図６A1参照）。一方、圧縮機に戻る循環量
の油戻り量は、圧縮機の運転容量を増大するにしたがっ
て増加するものの（図６B1参照）、圧縮機の運転容量が
小さい領域では、油上り量よりもやや少なく、圧縮機の
運転容量が所定容量より大きくなると、油上り量よりも
多くなる。したがって、油戻り量が油上り量よりも最も
少なくなる点M1を基準に油戻し運転を実行するように設
定すればよい。

【０００７】しかしながら、上述したように複数台の室
外ユニットを設置する空気調和装置では、複数台の圧縮
機を設けており、その上、運転容量が大きく、冷媒配管
径も大きいため、図５に示すように、圧縮機の運転容量
が小さい領域において、油上り量が図６に比して大きく
なり、且つ油戻り量も少なくなる。

【０００８】この結果、上述と同様に、油戻り量が油上
り量よりも最も少なくなる点M2を基準に油戻し運転を実
行するように設定すると、油戻し運転が頻繁に実行され
ることになり、快適性が損なわれるという問題があっ
た。

【０００９】本発明は、斯かる点に鑑みてなされたもの
で、油戻し運転が頻繁に行われないようにして空調の快
適性の向上を図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】上記の目的を達成するた
めに、本発明が講じた手段は、油上り量と油戻り量との
関係に対応して油戻し運転の間隔を可変にしたものであ
る。

【００１１】具体的に、図１に示すように、請求項１に
係る発明が講じた手段は、先ず、圧縮機構（21）と、一
端が圧縮機構（21）に接続され且つ他端に分岐液ライン
（5L-A，5L-B，…）が接続された熱源側熱交換器（23）
とを有し、上記圧縮機構（21）に分岐ガスライン（5G-
A，5G-B，…）が接続された複数の熱源ユニット（2A，2
B，…）が設けられている。そして、該各熱源ユニット
（2A，2B，…）が分岐液ライン（5L-A，5L-B，…）及び
分岐ガスライン（5G-A，5G-B，…）を介して並列に接続
されるメイン液ライン（4L）及びメインガスライン（4
G）が設けられている。更に、膨脹機構（32）と利用側
熱交換器（31）とを有し、上記メイン液ライン（4L）及
びメインガスライン（4G）に対して並列に接続された複
数台の利用ユニット（3A，3B，…）が設けられた冷凍装
置を対象としている。そして、上記圧縮機構（21）から
流出する油上り量と圧縮機構（21）に戻る油戻り量との
差に対応した係数が圧縮機構（21）の運転容量に基づい
て複数種類設定され、上記圧縮機構（21）の運転容量に
対応して上記係数を加算する係数演算手段（81）が設け
られている。加えて、該係数演算手段（81）が加算した
加算値が所定値になると、油戻し運転を実行し、上記係
数演算手段（81）をリセットする油戻し制御手段（82）
が設けられている。

【００１２】また、請求項２に係る発明が講じた手段
は、上記請求項１の発明において、係数演算手段（81）
が、膨脹機構（32）の開度が制限さると、係数を大きな
特殊値に設定するように構成されたものである。

【００１３】

【作用】上記の構成により、請求項１に係る発明では、
冷房運転又暖房運転時において、係数演算手段（81）
は、各熱源ユニット（2A，2B，…）の圧縮機構（21）か
ら流出する油上り量と圧縮機構（21）に戻る油戻り量と
の差に対応した係数が圧縮機構（21）の運転容量に基づ
いて複数種類設定されているので、圧縮機構（21）の運
転容量に対応して上記係数を加算することになる。そし
て、油戻し制御手段（82）は、上記係数演算手段（81）
が加算した加算値が所定値になると、例えば、１００に
成ると、油戻し運転を実行し、上記係数演算手段（81）
をリセットすることになる。

【００１４】また、請求項２に係る発明では、上記係数
演算手段（81）は、利用ユニット（3A，3B，…）の膨脹
機構（32）の開度が制限さると、冷媒循環量が低下する
ので、係数を大きな特殊値に設定し、油戻し運転を早期
に実行することになる。

【００１５】

【発明の効果】従って、請求項１に係る発明によれば、
油上り量と油戻り量とに対応した間隔で油戻し運転を実
行するようにしたために、油戻しを確実に行うことがで
きるので、信頼性の高い運転を実行することができる。

【００１６】また、油戻りが行われ難い状態を基準に油
戻し運転の間隔を設定しないので、この油戻し運転を頻
繁に行うことがないことから、快適性の向上を図ること
ができる。

【００１７】また、請求項２に係る発明によれば、膨脹
機構（32）の開度が設定されると、油戻し運転の間隔を
短くすることができるので、油切れを確実に防止するこ
とができる。

【００１８】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。

【００１９】−全体構成− 図２に示すように、本実施例における冷凍装置としての
空気調和装置（10）は、３台の室外ユニット（2A，2B，
2C）と３台の室内ユニット（3A，3B，3C）がメイン液ラ
イン（4L）及びメインガスライン（4G）に対してそれぞ
れ並列に接続されて構成されている。

【００２０】各室外ユニット（2A，2B，2C）は、圧縮機
構（21）と、四路切換弁（22）と、室外ファン（23-F）
が近接配置された熱源側熱交換器である室外熱交換器
（23）と、室外電動膨張弁（24）とを備えて熱源ユニッ
トを構成している。上記室外熱交換器（23）におけるガ
ス側である一端には冷媒配管（25）が、液側である他端
には分岐液ライン（5L-A，5L-B，5L-C）がそれぞれ接続
されている。

【００２１】上記ガス側の冷媒配管（25）は、四路切換
弁（22）によって圧縮機構（21）の吐出側と吸込側とに
切換可能に接続される一方、分岐液ライン（5L-A，5L-
B，5L-C）は、上記室外電動膨張弁（24）が設けられて
室外熱交換器（23）とメイン液ライン（4L）とに接続さ
れている。そして、上記各分岐液ライン（5L-A，5L-B，
5L-C）とメイン液ライン（4L）との接続部には、レシー
バ（11）が設けられ、該レシーバ（11）によって各分岐
液ライン（5L-A，5L-B，5L-C）とメイン液ライン（4L）
とが接続されている。

【００２２】上記圧縮機構（21）には、分岐ガスライン
（5G-A，5G-B，5G-C）が冷媒配管（25）及び四路切換弁
（22）を介して接続され、該分岐ガスライン（5G-A，5G
-B，5G-C）は、四路切換弁（22）によって圧縮機構（2
1）の吸込側と吐出側とに切換可能に接続されると共
に、メインガスライン（4G）に接続されている。そし
て、上記圧縮機構（21）の吸込側と四路切換弁（22）と
の間の冷媒配管（25）にはアキュムレータ（26）が設け
られている。

【００２３】上記３台の室外ユニット（2A，2B，2C）の
うち第１室外ユニット（2A）が親機に、第２室外ユニッ
ト（2B）及び第３室外ユニット（2C）が子機に構成さ
れ、該第１室外ユニット（2A）が第２室外ユニット（2
B）及び第３室外ユニット（2C）に先行して駆動するよ
うに構成され、第１室外ユニット（2A）と第２室外ユニ
ット（2B）及び第３室外ユニット（2C）とは主として圧
縮機構（21）の構成が異なっている。つまり、第１室外
ユニット（2A）の圧縮機構（21）は、図３に示すよう
に、インバータ制御されて多数段階に容量制御される可
変容量型の上流側圧縮機（COMP-1）と、運転及び停止の
２種類に制御される定容量型の下流側圧縮機（COMP-2）
とが並列に接続された所謂ツイン型に構成されている。
一方、第２室外ユニット（2B）及び第３室外ユニット
（2C）の圧縮機構（21）は、図４に示すように、上流側
圧縮機（COMP-1）と下流側圧縮機（COMP-2）とが何れも
運転及び停止の２種類に制御される定容量型の圧縮機で
構成され、該上流側圧縮機（COMP-1）と下流側圧縮機
（COMP-2）とが並列に接続された所謂ツイン型に構成さ
れている。そして、何れの室外ユニット（2A，2B，2C）
においても上流側圧縮機（COMP-1）が下流側圧縮機（CO
MP-2）に先行して駆動するように構成されている。

【００２４】一方、各室内ユニット（3A，3B，3C）は、
室内ファン（31-F）が近接配置された利用側熱交換器で
ある室内熱交換器（31）と、利用側膨脹機構である室内
電動膨張弁（32）とを備えて利用ユニットを構成してい
る。そして、該室内熱交換器（31）は、室内液配管（3
L）及び室内ガス配管（3G）を介してメイン液ライン（4
L）及びメインガスライン（4G）に接続され、該室内液
配管（3L）に室内電動膨張弁（32）が設けられている。

【００２５】−配管ユニットの構成− 上記空気調和装置（10）は、接続回路部である配管ユニ
ット（12）が設けられており、該配管ユニット（12）
は、各室外ユニット（2A，2B，2C）の分岐液ライン（5L
-A，5L-B，5L-C）及び分岐ガスライン（5G-A，5G-B，5G
-C）とメイン液ライン（4L）及びメインガスライン（4
G）とを接続している。

【００２６】具体的に、分岐液ライン（5L-A，5L-B，5L
-C）は、各室外ユニット（2A，2B，2C）より外部に延び
る分岐液管（5LAa，5LBa，5LCa）と、該分岐液管（5LA
a，5LBa，5LCa）の外端に連続する分岐液通路（5LAb，5
LBb，5LCb）とより構成されている。上記分岐ガスライ
ン（5G-A，5G-B，5G-C）は、室外ユニット（2A，2B，2
C）より外部に延びる分岐ガス管（5GAa，5GBa，5GCa）
と、該分岐ガス管（5GAa，5GBa，5GCa）の外端に連続す
る分岐ガス通路（5GAb，5GBb，5GCb）とより構成されて
いる。

【００２７】上記メイン液ライン（4L）は、室内ユニッ
ト（3A，3B，3C）の室内液配管（3L）に接続されるメイ
ン液管（4L-a）と、該メイン液管（4L-a）の一端に連続
し且つ各室外ユニット（2A，2B，2C）の分岐液通路（5L
Ab，5LBb，5LCb）がレシーバ（11）を介して連通するメ
イン液通路（4L-b）とより構成されている。上記メイン
ガスライン（4G）は、室内ユニット（3A，3B，3C）の室
内ガス配管（3G）に接続されるメインガス管（4G-a）
と、該メインガス管（4G-a）の一端に連続し且つ各室外
ユニット（2A，2B，2C）の分岐ガス通路（5GAb，5GBb，
5GCb）が連続するメインガス通路（4G-b）とより構成さ
れている。

【００２８】そして、上記配管ユニット（12）は、各室
外ユニット（2A，2B，2C）側の分岐液ライン（5L-A，5L
-B，5L-C）の分岐液通路（5LAb，5LBb，5LCb）及び分岐
ガスライン（5G-A，5G-B，5G-C）の分岐ガス通路（5GA
b，5GBb，5GCb）と、メイン液ライン（4L）のメイン液
通路（4L-b）及びメインガスライン（4G）のメインガス
通路（4G-b）と、上記レシーバ（11）とが一体に形成さ
れてユニット化されている。

【００２９】更に、上記配管ユニット（12）には、第１
ガス開閉弁（VR-1）と第２ガス開閉弁（VR-2）とが一体
にユニット化されている。該第１ガス開閉弁（VR-1）
は、第２室外ユニット（2B）側の分岐ガス通路（5GBb）
に設けられて該分岐ガス通路（5GBb）を開閉する開閉機
構を構成する一方、第２ガス開閉弁（VR-2）は、第３室
外ユニット（2C）側の分岐ガス通路（5GCb）に設けられ
て該分岐ガス通路（5GCb）を開閉する開閉機構を構成し
ている。

【００３０】上記第１ガス開閉弁（VR-1）及び第２ガス
開閉弁（VR-2）は、外部均圧型可逆弁で構成されてパイ
ロット回路（50）が接続されている。該パイロット回路
（50）は、２つの逆止弁（CV，CV）を有し、且つ第１室
外ユニット（2A）側の分岐ガス通路（5GAb）と、後述す
る第１室外ユニット（2A）側の第１均油補助通路（77-
A）とに接続されて高圧冷媒を導く高圧回路（51）を備
えると共に、２つの逆止弁（CV，CV）を有し、且つ第１
室外ユニット（2A）側の分岐ガス通路（5GAb）と、後述
する第１室外ユニット（2A）側の第１均圧補助通路（77
-A）とに接続されて低圧状態を保持する低圧回路（52）
とを備えている。

【００３１】そして、上記パイロット回路（50）は、切
換弁（50-S）によって高圧回路（51）と低圧回路（52）
とを第１ガス開閉弁（VR-1）及び第２ガス開閉弁（VR-
2）に切換え接続し、暖房運転時における第２室外ユニ
ット（2B）の停止時に第１ガス開閉弁（VR-1）を全閉に
なるように制御し、また、暖房運転時における第３室外
ユニット（2C）の停止時に第２ガス開閉弁（VR-2）を全
閉になるように制御している。

【００３２】尚、上記第２室外ユニット（2B）及び第３
室外ユニット（2C）の室外電動膨張弁（24，24）は、配
管ユニット（12）に設けられていないが、上記第１ガス
開閉弁（VR-1）及び第２開閉弁に対応して、各分岐液ラ
イン（5L-A，5L-B，5L-C）を開閉する開閉機構を兼用し
ており、冷房運転時及び暖房運転時における第２室外ユ
ニット（2B）及び第３室外ユニット（2C）の停止時に全
閉になるように構成されている。

【００３３】−均圧ラインの構成− 上記各室外ユニット（2A，2B，2C）の間には均圧ライン
（60）が接続されており、該均圧ライン（60）は、各室
外ユニット（2A，2B，2C）における室外熱交換器（23）
のガス側冷媒配管（25，25，25）に接続され、各室外ユ
ニット（2A，2B，2C）の間で双方向の冷媒流通を許容す
るように構成されている。更に、上記均圧ライン（60）
は、各室外ユニット（2A，2B，2C）より外側に延びる均
圧管（61-A，61-B，61-C）の外端に均圧通路（62）が連
続して構成されている。そして、上記均圧通路（62）
は、配管ユニット（12）に形成され、第１室外ユニット
（2A）側から第２室外ユニット（2B）側と第３室外ユニ
ット（2C）側とに分岐した分岐管部に第１均圧弁（SVB
1）及び第２均圧弁（SVB2）が設けられている。

【００３４】該第１均圧弁（SVB1）は、第２室外ユニッ
ト（2B）の冷房運転の停止時に全閉となって第２室外ユ
ニット（2B）への冷媒流通を阻止し、第２均圧弁（SVB
2）は、第３室外ユニット（2C）の冷房運転の停止時に
全閉となって第３室外ユニット（2C）への冷媒流通を阻
止するように構成されている。

【００３５】−補助冷媒回路の構成− 上記各室外ユニット（2A，2B，2C）には、図３及び図４
に示すように、圧縮機構（21）に潤滑油を戻す油戻し機
構（70）が設けられており、該油戻し機構（70）は、油
分離器（71）と第１油戻し管（72）と第２油戻し管（7
3）と均油バイパス管（74）とを備えている。一方、上
記冷媒配管（25）の一部である下流側圧縮機（COMP-2）
の吸込管（25-S）は、上流側圧縮機（COMP-1）の吸込管
（25-S）より圧力損失が大きく設定され、両圧縮機（CO
MP-1，COMP-2）の間に均油管（75）が接続されている。
この結果、高圧側となる上流側圧縮機（COMP-1）より低
圧側となる下流側圧縮機（COMP-2）に潤滑油が供給され
る。

【００３６】上記油分離器（71）は、冷媒配管（25）の
一部である上流側圧縮機（COMP-1）と下流側圧縮機（CO
MP-2）との吐出管（25-D，25-D）の合流部に配設され、
各圧縮機（COMP-1，COMP-2）の吐出管（25-D，25-D）に
は逆止弁（CV-1，CV-2）が設けられている。更に、上流
側圧縮機（COMP-1）の上部と吐出管（25-D）の逆止弁
（CV-1）より下流側との間、及び下流側圧縮機（COMP-
2）の上部と吐出管（25-D）の逆止弁（CV-2）より下流
側との間にはそれぞれ油排出管（76，76）が接続されて
いる。そして、該各油排出管（76，76）は、例えば、ス
クロール型圧縮機の上部に溜る潤滑油を吐出管（25-D，
25-D）に排出するように構成されている。また、上記上
流側圧縮機（COMP-1）の逆止弁（CV-1）は、冷媒循環量
が小さい場合、潤滑油が吐出管（25-D）より確実に排出
されるように管路抵抗を付加している。

【００３７】上記第１油戻し管（72）は、キャピラリチ
ューブ（CP）を備えて油分離器（71）と第１圧縮機（CO
MP-1）の吸込管（25-S）とに接続され、油分離器（71）
に溜った潤滑油を常時第１圧縮機（COMP-1）に戻すよう
に構成されている。また、上記第２油戻し管（73）は、
油戻し弁（SVP2）を備えて油分離器（71）と第２圧縮機
（COMP-2）の吸込管（25-S）とに接続され、上記油戻し
弁（SVP2）は、所定時間毎に開口して油分離器（71）に
溜った潤滑油を圧縮機構（21）の吸込側に戻すように構
成されている。

【００３８】上記均油バイパス管（74）は、均油弁（SV
O1）を備え、一端が第２油戻し管（73）の油戻し弁（SV
P2）より上流側に、他端が均圧ライン（60）の均圧管
（61-A，61-B，61-C）にそれぞれ接続されている。そし
て、該均油バイパス管（74）と共に均油運転を実行する
ために、上記均圧ライン（60）の均圧通路（62）には、
第１均圧補助通路（77-A）と第２均油補助通路（77-B）
と第３均圧補助通路（77-C）とが接続され、該各均圧補
助通路（77-A，77-B，77-C）は配管ユニット（12）に組
込まれている。

【００３９】上記第１均圧補助通路（77-A）は、一端が
均圧通路（62）の第１室外ユニット（2A）側に、他端が
第２室外ユニット（2B）及び第３室外ユニット（2C）の
分岐ガス通路（5GBb，5GCb）の合流部に接続され、第１
均油補助弁（SVY1）と逆止弁（CV）とを備えている。上
記第２均圧補助通路（77-B）は、一端が均圧通路（62）
の第２室外ユニット（2B）側に、他端が第１室外ユニッ
ト（2A）の分岐ガス通路（5GAb）に接続され、第２均油
補助弁（SVY2）と逆止弁（CV）とを備えている。上記第
３均圧補助通路（77-C）は、一端が均圧通路（62）の第
３室外ユニット（2C）側に、他端が第１室外ユニット
（2A）の分岐ガス通路（5GAb）に接続され、第３均油補
助弁（SVY3）と逆止弁（CV）とを備えている。

【００４０】そして、上記均油弁（SVO1，SVO1，SVO1）
と第１〜第３均油補助弁（SVY1，SVY2，SVY3）とは、２
〜３時間に一回の均油運転（２〜３分）を実行する際、
又は、油戻し運転の終了後や暖房運転時のデフロスト運
転後などの上記均油運転の実行の際に開閉するように構
成されている。

【００４１】尚、上記第２室外ユニット（2B）の分岐ガ
ス通路（5GBb）と第２均圧補助通路（77-B）との間、及
び第３室外ユニット（2C）の分岐ガス通路（5GCb）と第
３均圧補助通路（77-C）との間には、キャピラリチュー
ブ（CP）を有し、暖房運転時に第１ガス開閉弁（VR-1）
及び第２ガス開閉弁（VR-2）より漏れる冷媒を逃がす補
助冷媒通路（12-s，12-s）が接続されている。

【００４２】また、上記各室外ユニット（2A，2B，2C）
の分岐液管（5LAa，5LBa，5LCa）には、リキッドインジ
ェクション管（2j）が接続され、該リキッドインジェク
ション管（2j）は、２つに分岐されると共に、インジェ
クション弁（SVT1，SVT2）とキャピラリチューブ（CP，
CP）とを介して上流側圧縮機（COMP-1）と下流側圧縮機
（COMP-2）とに接続されている。上記リキッドインジェ
クション弁（SVT1，SVT2）は、各圧縮機（COMP-1，COMP
-2）の吐出ガス冷媒温度の過上昇時に開口して吐出ガス
冷媒温度を低下させるように構成されている。

【００４３】上記各室外ユニット（2A，2B，2C）におけ
る圧縮機構（21）の吐出側と吸込側との間にはホットガ
スバイパス管（2h）が接続され、該ホットガスバイパス
管（2h）は、ホットガス弁（SVP1）を備え、四路切換弁
（22）の上流側とアキュムレータ（26）の上流側とに接
続されている。上記ホットガス弁（SVP1）は、主として
起動時等において圧縮機構（21）の吐出側と吸込側とを
均圧するように構成されている。

【００４４】上記第２室外ユニット（2B）及び第３室外
ユニット（2C）には、圧縮機構（21）の吸込側と吐出側
との間には補助バイパス管（2b）が接続され、該補助バ
イパス管（2b）は、圧縮機構（21）の吸込側から吐出側
へのみ冷媒流通を許容する逆止弁（CV）を備え、四路切
換弁（22）の上流側とアキュムレータ（26）の上流側と
に接続されている。上記補助バイパス管（2b）は、暖房
運転中において、第２室外ユニット（2B）及び第３室外
ユニット（2C）が停止した際、分岐ガスライン（5G-B，
5G-C）の冷媒が圧縮機構（21）をバイパスして第１室外
ユニット（2A）に吸引されるように構成されている。

【００４５】また、上記配管ユニット（12）におけるレ
シーバ（11）とパイロット回路（50）の低圧回路（52）
との間にはガス抜き通路（12-g）が接続されている。該
ガス抜き通路（12-g）は、ガス抜き弁（SVTG）を備えて
配管ユニット（12）に組込まれ、該ガス抜き弁（SVTG）
は、冷房運転時の高圧保護及び暖房運転時の低圧保護の
ために開口するように構成されている。

【００４６】−センサ類の構成− 上記各室外ユニット（2A，2B，2C）及び各室内ユニット
（3A，3B，3C）には、各種のセンサが設けられている。
該各室外ユニット（2A，2B，2C）には、室外空気温度T1
を検出する外気温センサ（Th-1）が室外熱交換器（23）
の近傍に、室外熱交換器（23）の液冷媒温度T2を検出す
る室外液温センサ（Th-2）が分岐液ライン（5L-A，5L-
B，5L-C）の分流管に、圧縮機構（21）の吐出冷媒温度T
3を検出する吐出温度センサ（Th31，Th32）が各圧縮機
（COMP-1，COMP-2）の吐出管（25-D，25-D）に、圧縮機
構（21）の吸入冷媒温度T4を検出する吸入温度センサ
（Th-4）が圧縮機構（21）の吸込側冷媒配管（25）に、
各圧縮機（COMP-1，COMP-2）の内部の潤滑油の油温Toを
検出する油温センサ（Th51，Th52）が各圧縮機（COMP-
1，COMP-2）の下部に、室外熱交換器（23）のガス冷媒
温度T6を検出する室外ガス温センサ（Th-6）がガス側の
冷媒配管（25）にそれぞれ設けられている。

【００４７】更に、上記第１室外ユニット（2A）には、
圧縮機構（21）の吐出冷媒圧力PHを検出する高圧圧力セ
ンサ（SP-H）が圧縮機構（21）の吐出側冷媒配管（25）
に、また、圧縮機構（21）の吸入冷媒圧力PLを検出する
低圧圧力センサ（SP-L）が圧縮機構（21）の吸込側冷媒
配管（25）にそれぞれ設けらると共に、上記各圧縮機
（COMP-1，COMP-2）の吐出冷媒圧力が所定高圧になると
作動する高圧保護開閉器（H-PS，H-PS）が各圧縮機（CO
MP-1，COMP-2）の吐出管（25-D，25-D）に設けられてい
る。

【００４８】また、第２室外ユニット（2B）及び第２室
外ユニット（2B）は、均圧ライン（60）を設けているこ
とから、第１室外ユニット（2A）のように高圧圧力セン
サ（SP-H）及び低圧圧力センサ（SP-L）が設けられてお
らず、各圧縮機（COMP-1，COMP-2）の吐出冷媒圧力が所
定高圧になると作動する高圧保護開閉器（H-PS，H-PS）
が各圧縮機（COMP-1，COMP-2）の吐出管（25-D，25-D）
に、圧縮機構（21）の吐出冷媒圧力が高圧保護開閉器
（H-PS，H-PS）より低圧の所定高圧になると作動する高
圧制御用開閉器（HPSC）が圧縮機構（21）の吐出側冷媒
配管（25）に、圧縮機構（21）の吸入冷媒圧力が所定低
圧になると作動する低圧保護開閉器（L-PS）が圧縮機構
（21）の吸込側冷媒配管（25）にそれぞれ設けられてい
る。

【００４９】一方、各室内ユニット（3A，3B，3C）に
は、室内空気温度T7を検出する室温センサ（Th-7）が室
内ファン（31-F）の近傍に、室内熱交換器（31）の液冷
媒温度T8を検出する室内液温センサ（Th-8）が室内液配
管（3L）に、室内熱交換器（31）のガス冷媒温度T9を検
出する室内ガス温センサ（Th-9）が室内ガス配管（3G）
にそれぞれ設けられている。

【００５０】−制御の構成− 上記空気調和装置（10）は、コントローラ（80）を備え
ており、該コントローラ（80）は、各センサ（Th11〜SP
-L）及び開閉器（H-PS〜L-PS）の検出信号が入力され、
各センサ（Th11〜SP-L）等の検出信号に基づいて各電動
膨脹弁（24〜32）の開度及び圧縮機構（21）の容量等を
制御している。

【００５１】本発明の特徴として、上記コントローラ
（80）には、油戻し運転のための係数演算手段（81）と
油戻し制御手段（82）とが設けられている。該係数演算
手段（81）は、各室外ユニット（2A，2B，2C）の圧縮機
構（21）から流出する油上り量と圧縮機構（21）に戻る
油戻り量との差に対応した係数が圧縮機構（21）の運転
容量に基づいて複数種類設定され、圧縮機構（21）の運
転容量に対応して上記係数を加算するように構成されて
いる。更に、上記係数演算手段（81）は、室内ユニット
（3A，3B，3C）の室内電動膨張弁（32）の開度が制限さ
ると、係数を大きな特殊値に設定するように構成されて
いる。

【００５２】上記油戻し制御手段（82）は、係数演算手
段（81）が加算した加算値が所定値、例えば、１００に
なると、油戻し運転を冷房運転サイクルで実行し、上記
係数演算手段（81）をリセットするように構成されてい
る。

【００５３】具体的に、先ず、各室外ユニット（2A，2
B，2C）の圧縮機構（21）は、冷房負荷又は暖房負荷の
空調負荷に対応して表１及び表２に示すように制御され
ており、第１室外ユニット（2A）における上流側圧縮機
（COMP-1）の容量を順次増減すると共に、他の圧縮機
（COMP-1，COMP-2）を運転及び停止するようにしてい
る。

【００５４】

【表１】

【表２】

【００５５】そして、上記表１の容量増加に対し、図５
に示すように、ステップ０１からステップ０４に圧縮機
構（21）の容量を増大するにしたがって油上り量が油戻
り量に対して大きくなり、その後、ステップ１３及びス
テップ１４ではやや油上り量が低下するものの、その
後、再びステップ２１では油上り量が大きくなる。そし
て、以後、油戻り量が油上り量に対して大きく増加する
ことになる。

【００５６】そこで、上記係数演算手段（81）は、表３
に示すように係数ａを設定し、１０分毎の圧縮機構（2
1）の容量に対応した係数ａを加算することになる。

【００５７】

【表３】

【００５８】また、上記係数演算手段（81）は、冷房の
過負荷によって室内電動膨張弁（32）の開度が制限され
ると、冷媒循環量が低下するので、上記係数ａを１６．
６に設定するようにしている。

【００５９】＜空調運転の動作＞次に、上記空気調和装
置（10）における空調運転の制御動作について説明す
る。

【００６０】先ず、冷房運転時においては、四路切換弁
（22）が図３及び図４の実線に切変り、各室外ユニット
（2A，2B，2C）の圧縮機構（21）から吐出した高圧ガス
冷媒は、室外熱交換器（23）で凝縮して液冷媒となり、
この液冷媒は、配管ユニット（12）のメイン液通路（4L
-b）で合流する。その後、上記液冷媒は、室内電動膨張
弁（32）で減圧された後、室内熱交換器（31）で蒸発し
て低圧ガス冷媒となり、このガス冷媒は、配管ユニット
（12）で各分岐ガス通路（5GAb，5GBb，5GCb）に分流
し、各室外ユニット（2A，2B，2C）の圧縮機構（21）に
戻り、この循環動作を繰返すことになる。

【００６１】一方、暖房運転時においては、上記四路切
換弁（22）が図３及び図４の破線に切変り、各室外ユニ
ット（2A，2B，2C）の圧縮機構（21）から吐出した高圧
ガス冷媒は、配管ユニット（12）に流れ、該配管ユニッ
ト（12）のメインガス通路（4G-b）で合流した後、室内
ユニット（3A，3B，3C）に流れる。そして、このガス冷
媒は、室内熱交換器（31）で凝縮して液冷媒となり、こ
の液冷媒は、配管ユニット（12）のメイン液通路（4L-
b）から各室外ユニット（2A，2B，2C）側の分岐液通路
（5LAb，5LBb，5LCb）に分流される。その後、この液冷
媒は、室外電動膨張弁（24）で減圧された後、室外熱交
換器（23）で蒸発して低圧ガス冷媒となり、各室外ユニ
ット（2A，2B，2C）の圧縮機構（21）に戻り、この循環
動作を繰返すことになる。

【００６２】上記冷房運転時及び暖房運転時において、
コントローラ（80）が各室内電動膨張弁（32，32，32）
及び各室外電動膨張弁（24，24，24）の開度を制御する
と共に、室内負荷に対応して各室外ユニット（2A，2B，
2C）における圧縮機構（21）の容量を制御する。具体的
に、上記コントローラ（80）は、第１室外ユニット（2
A）の上流側圧縮機（COMP-1）をインバータ制御により
負荷に対応してほぼリニアに容量制御すると共に、第１
室外ユニット（2A）の下流側圧縮機（COMP-2）と第２室
外ユニット（2B）及び第３室外ユニット（2C）の各圧縮
機（COMP-1，COMP-2）とを運転及び停止制御している。
そして、上記室内ユニット（3A，3B，3C）の負荷が低下
すると、第３室外ユニット（2C）及び第２室外ユニット
（2B）の順に運転を停止し、逆に、室内ユニット（3A，
3B，3C）の負荷が上昇すると、第２室外ユニット（2B）
及び第３室外ユニット（2C）の順に運転を開始すること
になる。

【００６３】また、冷房運転時及び暖房運転時の何れに
おいても、各室外ユニット（2A，2B，2C）が運転してい
る状態では、第１均圧弁（SVB1）及び第２均圧弁（SVB
2）が開口し、冷房運転時では、高圧ガス冷媒が各室外
熱交換器（23，23，23）をほぼ均等に流れ、暖房運転時
では、低圧ガス冷媒が各室外熱交換器（23，23，23）を
ほぼ均等に流れることになる。

【００６４】つまり、冷房運転時において、例えば、第
３室外ユニット（2C）の運転容量が冷房負荷に対して大
きくなると、圧縮機構（21）から吐出した冷媒の一部が
均圧ライン（60）を通って第１室外ユニット（2A）及び
第２室外ユニット（2B）における室外熱交換器（23，2
3）に流れることになる。逆に、暖房運転時において、
例えば、第３室外ユニット（2C）の運転容量が暖房負荷
に対して大きくなると、第１室外ユニット（2A）及び第
２室外ユニット（2B）の圧縮機構（21）に吸込まれる冷
媒の一部が均圧ライン（60）を通って第３室外ユニット
（2C）の圧縮機構（21）に吸込まれることになる。

【００６５】−各種弁の開閉動作− 上記第３室外ユニット（2C）の冷房運転の停止時には、
室外電動膨張弁（24）及び第２均圧弁（SVB2）を閉鎖
し、停止中の第３室外ユニット（2C）に液冷媒が溜り込
まないようにし、同様に、第２室外ユニット（2B）の冷
房運転も停止すると、室外電動膨張弁（24）及び第１均
圧弁（SVB1）を閉鎖し、停止中の第２室外ユニット（2
B）に液冷媒が溜り込まないようにすると共に、第１室
外ユニット（2A）等と各室内ユニット（3A，3B，3C）と
の間の冷媒量の不足を防止する。尚、第３室外ユニット
（2C）及び第２室外ユニット（2B）の冷房運転の停止時
には、分岐ガスライン（5G-A，5G-B，5G-C）が低圧状態
であるので、第１ガス開閉弁（VR-1）及び第２ガス開閉
弁（VR-2）は開口している。

【００６６】一方、第３室外ユニット（2C）の暖房運転
の停止時には、室外電動膨張弁（24）及び第２ガス開閉
弁（VR-2）を閉鎖し、停止中の第３室外ユニット（2C）
に液冷媒が溜り込まないようにし、同様に、第２室外ユ
ニット（2B）の暖房運転も停止すると、室外電動膨張弁
（24）及び第１ガス開閉弁（VR-1）を閉鎖し、停止中の
第２室外ユニット（2B）に液冷媒が溜り込まないように
すると共に、第１室外ユニット（2A）等と各室内ユニッ
ト（3A，3B，3C）との間の冷媒量の不足を防止する。
尚、第３室外ユニット（2C）及び第２室外ユニット（2
B）の暖房運転停止時には、均圧ライン（60）が第１室
外ユニット（2A）等の低圧側に連通するので、第２均圧
弁（SVB2）及び第１均圧弁（SVB1）は開口している。

【００６７】更に、第３室外ユニット（2C）及び第２室
外ユニット（2B）の暖房運転の停止直後において、例え
ば、第３室外ユニット（2C）が停止した際、該第３室外
ユニット（2C）の室外電動膨張弁（24）と第２ガス開閉
弁（VR-2）とを所定時間開口状態とし、具体的に、１〜
２分の間開口状態にする。この結果、第１室外ユニット
（2A）等から高圧ガス冷媒が第３室外ユニット（2C）の
分岐ガスライン（5G-C）及び補助バイパス管（2b）を経
由して分岐液ライン（5L-C）に流れ、該停止中の第３室
外ユニット（2C）における液冷媒をメイン液ライン（4
L）に放出して冷媒量不足を防止している。

【００６８】また、上記冷房運転及び暖房運転時におい
て、各均油弁（SVO1，SVO1，SVO1）と各均油補助弁（SV
Y1，SVY2，SVY3）は共に閉鎖される一方、油分離器（7
1）に溜った潤滑油は常時第１油戻し管（72）から圧縮
機構（21）に戻ると共に、所定時間毎に油戻し弁（SVP
2）を開口し、油分離器（71）に溜った潤滑油を第２油
戻し管（73）から圧縮機構（21）に戻している。

【００６９】更に、冷房運転時及び暖房運転時の何れに
おいても、上記各均油弁（SVO1，SVO1，SVO1）と各均油
補助弁（SVY1，SVY2，SVY3）を適宜開閉制御して均油運
転が行われ、各室外ユニット（2A，2B，2C）の圧縮機構
（21）における潤滑油量が等しくなるようにしている。

【００７０】−油戻し運転− 上述した冷房運転及び暖房運転時において、係数演算手
段（81）は、表３に示すように設定された係数ａに基づ
いて、１０分毎の圧縮機構（21）の容量に対応した係数
ａを加算している。また、上記係数演算手段（81）は、
冷房の過負荷によって室内電動膨張弁（32）の開度が制
限されると、上記係数ａを１６．６に設定している。そ
して、油戻し制御手段（82）は、上記係数演算手段（8
1）が加算した加算値が所定値、例えば、１００になる
と、油戻し運転を冷房運転サイクルで実行し、上記係数
演算手段（81）をリセットすることになる。

【００７１】この油戻し運転は、室外電動膨張弁（24）
を全開にし、室内電動膨張弁（32）の開度を油温Toで制
御して行い、例えば、４分間実行し、潤滑油を各室外ユ
ニット（2A，2B，2C）に戻している。

【００７２】−実施例の特有の効果− 以上のように、本実施例によれば、油上り量と油戻り量
とに対応した間隔で油戻し運転を実行するようにしたた
めに、油戻しを確実に行うことができるので、信頼性の
高い運転を実行することができる。

【００７３】また、油戻りが行われ難い状態を基準に油
戻し運転の間隔を設定しないので、この油戻し運転を頻
繁に行うことがないことから、快適性の向上を図ること
ができる。

【００７４】また、室内電動膨張弁（32）の開度が設定
されると、油戻し運転の間隔を短くすることができるの
で、油切れを確実に防止することができる。

【００７５】−他の変形例− 尚、本実施例においては、冷房運転と暖房運転とを行え
る空気調和装置（10）について説明したが、本発明は、
冷房運転専用及び暖房運転専用の空気調和装置にも適用
することができることは勿論でである。

【００７６】また、本実施例はツイン型の圧縮機構（2
1）について説明したが、本発明は、１台の圧縮機を有
するものであってもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の構成を示すブロック図である。

【図２】空気調和装置の冷媒回路図である。

【図３】第１室外ユニットの冷媒回路図である。

【図４】第２及び第３室外ユニットの冷媒回路図であ
る。

【図５】冷媒循環量に対する潤滑油量の特性図である。

【図６】１台の室外ユニットを有する場合の冷媒循環量
に対する潤滑油量の特性図である。

【符号の説明】

10 空気調和装置 2A,2B,2C 室外ユニット 21 圧縮機構 COMP-1,COMP-2 圧縮機 22 四路切換弁 23 室外熱交換器 24 室外電動膨張弁 3A,3B,3C 室内ユニット 31 室内熱交換器 32 室内電動膨張弁 4L メイン液ライン 4G メインガスライン 5L-A,5L-B,5L-C 分岐液ライン 5G-A,5G-B,5G-C 分岐ガスライン 80 コントローラ 81 係数演算手段 82 油戻し制御手段

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧縮機構（21）と、一端が圧縮機構（2
   1）に接続され且つ他端に分岐液ライン（5L-A，5L-B，
   …）が接続された熱源側熱交換器（23）とを有し、上記
   圧縮機構（21）に分岐ガスライン（5G-A，5G-B，…）が
   接続された複数の熱源ユニット（2A，2B，…）と、 該各熱源ユニット（2A，2B，…）が分岐液ライン（5L-
   A，5L-B，…）及び分岐ガスライン（5G-A，5G-B，…）
   を介して並列に接続されるメイン液ライン（4L）及びメ
   インガスライン（4G）と、 膨脹機構（32）と利用側熱交換器（31）とを有し、上記
   メイン液ライン（4L）及びメインガスライン（4G）に対
   して並列に接続された複数台の利用ユニット（3A，3B，
   …）とを備えた冷凍装置であって、 上記圧縮機構（21）から流出する油上り量と圧縮機構
   （21）に戻る油戻り量との差に対応した係数が圧縮機構
   （21）の運転容量に基づいて複数種類設定され、上記圧
   縮機構（21）の運転容量に対応して上記係数を加算する
   係数演算手段（81）と、 該係数演算手段（81）が加算した加算値が所定値になる
   と、油戻し運転を実行し、上記係数演算手段（81）をリ
   セットする油戻し制御手段（82）とを備えていることを
   特徴とする冷凍装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の冷凍装置において、 係数演算手段（81）は、膨脹機構（32）の開度が制限さ
   ると、係数を大きな特殊値に設定するように構成されて
   いることを特徴とする冷凍装置。