JPS6273043A - 冷凍装置 - 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、吸入管によりドーム内に吸入された冷媒ガス
を圧縮して吐出管により吐出させる２基の可変容量型圧
縮機を１系統の冷媒回路に並列に接続してなる冷凍装置
に関し、特に圧縮機間の均油を図る対策に関する。

（従来の技術） 一般に、このような冷凍装置では、各圧縮機から吐出さ
れた冷媒ガスは互いに集合されて油分離器に送出さ−れ
、ここで冷媒ガス中に分散している潤滑油が分離された
後、凝＄ｌｉ！器へ供給され、一方、上記油分離器で分
離された潤滑油は油戻し管を介して両圧縮機にほぼ均等
に返油されるようになされている。

ところで、肉圧縮機の稼動時間が異なる場合には、稼動
時間の長い圧縮機側では稼動中に冷媒ガス中に分散され
る潤滑油の量が稼動時間の短い圧縮機側よりも多くなる
。しかし、この冷媒ガス中に分散された潤滑油は上述の
如く肉圧縮機にほぼ均等に分配して返油されることから
、稼動時間の長い圧縮機内の潤滑油の量が漸減する一方
、稼動時間の短い圧縮機内の潤滑油の社が漸増して、両
圧縮機内に油■のアンバランスが生ずることとなる。そ
して、圧縮機内の油量が漸減して油面が運転油面レベル
以下に下がると、潤滑油の潤滑部への供給が絶たれて圧
縮機が損（口するおそれがあった。

そこで、従来、上記両圧縮機内における油量のアンバラ
ンスを解消するために、肉圧縮機を均油管でもって連通
させ、油量の多い方から少ない方へと潤滑油を移動させ
ることにより、両圧縮機内の油量の均一化を図るように
したものが、例えば特公昭４０−２５０３８号公報や実
公昭５３−３６６００号公報に開示されている。

（発明が解決しようとする問題点） ところで、上記の従来のものでは、肉圧縮機の運転容量
が異なる場合には、運転容量の大きい側の圧縮機に対す
る吸入管の圧力損失が大きくなるため、圧縮機のドーム
内圧は逆に運転容量の小さい側の圧縮機の方が高くなり
、その結果、冷媒ガスは運転容量の小さい圧縮機から大
きい圧縮機へ均油管を通じて移動するとともに、機内の
潤滑油も同方向に移動する。そして、上記運転容量の小
さい圧縮機内にＪ３ける油の戻り邑が吐出量よりも多い
ときには、均油管レベル以上の潤滑油は均油管を介して
運転容量の大きい圧縮機内に移動し、両圧縮機内の油面
レベルは均油管位置で等しくなるが、逆に、油の戻り壜
が吐出量よりも少ないときには、運転容量の小さい圧縮
機内の油面レベルが時間の経過と共に低下しくこのとき
、運転容量の大きい圧縮機内の潤滑油は、肉圧縮機のド
ーム内圧の差により運転容量の小さい圧縮機への移動が
阻止されている）、遂には曲面レベルの運転油面レベル
以下への低下により潤滑油の潤滑部への供給が絶たれて
圧縮機の損傷を招くことになる。

そこで、この問題点を解決すべく、両圧縮機内を連通ず
る均油管を大径のものとすることにより、上述の如き油
戻り量が吐出量よりも少ないときであっても、潤滑油を
、ドーム内圧の差により運転容量の小さい圧縮機から大
きい圧縮機へと流れる冷媒ガスの流動方向とは逆方向す
なわち運転容量の大きい圧縮機から小さい圧縮機へ移動
できるようになすことが考えられる。

ところが、この大径の均油管を用いる場合には、一方の
圧縮機に発生ずる振動が均油管を介して他方の圧縮機に
伝わり易く、振動モードが複雑になるとともに、均油管
内おけるトラップの発生を防止するために複雑な管形状
を採用することができず、均油管の強度を十分に確保す
ることが困難になるという問題が生じる。

ま７″：、均油管で連結した両圧縮機内の油量を均一に
する他の解決手段として、油分離器から各圧縮機内に戻
る潤滑油の油量を、例えばフロート式レギュレータを使
用して調整する方法や、各圧縮機内の油面を検知する油
面センサからの信号により電磁弁を開閉して制御する方
法などが考えられるが、その分、制御部品が増加するこ
とから、装置のコストアップ化を招くとともに、制御面
においても信頼性に欠けるきらいがある。

本発明はかかる諸点に鑑みてなされたものであり、その
目的とするところは、油分離器で分離された１愕滑油の
肉圧縮機に対する返油を肉圧縮機の運転容量の変化に応
じて制御する手段を講じることにより、大径の均油管を
用いることによる圧縮機への振動増大や均油管の強度低
下を防止し、しかも制御部品の増加によるコストアップ
化や信頼性の低下を防止しつつ、両圧縮機内における油
量の均一化を図ることにある。

（問題点を解決するための手段） 上記の目的を達成するため、本発明の解決手段は、第１
図に示すように、吸入＊（８）によりドーム（３）内に
吸入された（’？＋９ｊＡガスを圧縮して吐出管（９）
により吐出させる２基の可変容量型圧縮機（１）、（２
）を１系統の冷媒回路に並列に接続してなる冷凍装置に
対し、上記肉圧縮機（１）、（２）のドーム（３）、（
３）内を潤滑油（Ａ＞の運転油量レベル位置にて連通ず
る均油管（７）と、上記吐出管（９）によりドーム（３
）外に吐出された冷媒ガスから潤滑油（Ａ）を分離する
油分離器（１１）と、この油分離器（１１）で分離され
た潤滑油（Ａ）を上記各圧縮機＜１）、＜２）のドーム
（３）、（３）内にそれぞれ戻す油戻し管＜１２）、（
１３）と、この各油戻し管（１２）、（１３）を開閉す
る電磁弁（１４）、（１５）とを設ける。さらに、上記
２基の圧縮機（１）。

（２）の運転容■を検出し、肉圧縮機（１）。

（２）の運転容量が異なる場合には運転容量の小さい側
の圧縮ｆｉ（１）又は（２）に対応する電磁弁（１４）
又は（１５）のみを開く一方、両圧縮１１（１）、（２
）の運転容量が等しい場合には少なくとも一方の゛電磁
弁（１４）又は（１５）を開くように制御するコントロ
ーラ（１６）を設ける構成とする。

（作用） 上記の構成により、本発明では、１系統の冷媒回路に並
列に接続された２基の可変容量型圧縮機（１）、（２）
の各ドーム（３）内に吸入管（８）により吸入された冷
媒ガスは、肉圧縮機（１）。

（２）により圧縮された後、吐出管（９）を介して吐出
されて油分離器（１１）で潤滑油（Ａ）が分離され、こ
の油分離器（１１〉で分離された潤滑油（Ａ）は油戻し
管（１２）、（１３）を経て上記各圧縮１（１）、（２
）のドーム（３）。

（３）内にそれぞれ戻される。

その際、上記油戻し管（１２）、（１３）を開閉する電
磁弁＜１４）、（１５）は上記肉圧縮機（１）、（２）
の運転容量を入力信号とするコントローラ（１６）によ
り作動制御され、肉圧縮機（１）、（２＞の運転容量が
異なる場合には、運転容量の小さい側の圧縮１（１）又
は（２）に対応するＭ磁弁（１４）又は（１５）のみが
開かれて、その圧縮１（１）又は（ン）に返油が行われ
る。このため、運転容量の小さい圧縮機（１）又は（２
）におけるドーム内圧の上昇により両圧縮１（１）、（
２）における潤滑油（△）が均油管（７）を介して運転
容量の小さい方から大きい方へと移動して運転容量の小
さい圧縮機（１）又は（２）の油量が減少しても、この
減少した油量が上記開かれた電磁弁（１４）又は（１５
）を通しての返油によって補われ、肉圧縮機（１）、（
２）内の油量の均一化が図られることとなる。

一方、肉圧縮機（１）、（２＞の運転容量が等しい場合
には、コントローラ（１６）により少なくとも一方の電
磁弁（１４）、（１５）が間かれて、圧縮機（１）又は
（２〉に返油が行われる。

〈実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は本発明の実施例に係る冷凍装置の概略４７４戊
を示し、（１）、（２）は１系統の冷媒回路に互いに並
列に接続されたドーム型の第１および第２圧縮機であっ
て、該合圧縮機（１）、（２）は密閉ドーム（３）内に
電動モータ（４）および電動モータ（４）の駆動軸（５
）に連結された圧縮機本体（６）を備えてなり、各ドー
ム（３）内底部には圧縮機本体く６）の潤滑部に供給さ
れるｆｉｌＩ滑油（Ａ＞が貯留されている。なお、可変
容量型圧縮機としては、気筒をアンロードするもの、イ
ンバータ駆動のもの、極数変換モータを使用するものな
どいずれでもよい。

また、上記肉圧縮機（１）、（２）のドーム（３）、（
３）はその内部を潤滑油（Ａ＞の運転油量レベル位置に
て連通するよう均油管く７）で連結されており、潤滑油
（Ａ＞が均油管（ア）を介して肉圧縮機（１）、＜２）
間を移動可能なようになされている。

さらに、（８）は上記各圧縮機（１）、（２＞のドーム
（３）内部に冷媒ガスを吸入するための吸入管であって
、該吸入管（８）は、集合管部（８ａ）と、該集合管部
（８ａ）の下流端に分岐接続された分岐管部（８ｂ　）
、　　（８ｂ　）とからなり、各分岐管部（８ｂ）、（
８ｂ）の下流端はそれぞれ圧縮機（１）、（２＞のドー
ム（３）。

（３）向上部に開口されている。また、（９）は上記各
圧縮機（１）、（２＞の圧縮機本体（６）で圧縮された
冷媒ガスを各ドーム（３〉外に吐出するための吐出管で
あって、該吐出管（９〉は、各圧縮機（１）、（２＞の
圧縮機本体（６）。

（６）に接続された分岐管部（９ｂ）、（９ｂ）と、該
分岐管部（９ｂ）、＜９ｂ）の下流端に接続された集合
管部（９ａ）とからなる。よって、各圧縮機（１）、（
２）では吸入管（８）によりドーム（３）内に吸入され
た冷媒ガスを圧縮機本体（６）で圧縮した後、吐出管（
９）を介してドーム（３〉外に吐出するように構成され
ている。

また、上記吐出管（９）には、吐出管（９）によりドー
ム（３）、（３）外に吐出された冷媒ガスから潤滑油（
Ａ）を分離する油分離器（１１）が介設され、該油分離
器（１１）は第１油戻し管（１２）を介して上記第１圧
縮機（１〉のドーム（３）下部に接続されているととも
に、該第１油戻し管（１２〉の途中には第２油戻し管（
１３〉の一端が分岐接続され、該第２油戻し管（１３）
の他端は上記第２圧縮機く２）のドーム（３）下部に接
続されており、油分離器（１１）で分離された潤滑油（
Ａ＞を第１および第２油戻し管（１２）、（１３）を介
してＥ記名圧縮機（１）。

〈２）へそれぞれ戻すようになされている。

さらに、上記第１油戻し管（１２）の下流端側には第１
油戻し管〈１２）を開閉する第１電磁弁（１４）が、ま
た上記第２油戻し管（１３）には第２油戻し管（１３）
を開閉する第２電磁弁〈１５）がそれぞれ介設されてお
り、これら第１および第２電磁弁＜１４）、（１５）を
開閉することにより、油分離器（１１〉から冬用１およ
び第２圧縮１１１（１）、＜２）への返油またはその停
止が行われる。

これら第１および第２電磁弁（１４）、（１５）の開閉
制御はコントローラく１６）により行われる。該コント
ローラ（１６）には上記第１圧縮機〈１）の運転容量を
検出する第１運転容量センサ（１７）と、上記第２圧縮
歳（２）の運転容量を検出する第２運転容量センサ（１
８）との夫々の検出信号が入力されており、このコント
ローラ（１６）により、肉圧縮機（１）、（２）の運転
容量が異なる場合には運転容量の小さい側の圧縮機く１
）又は（２）に対応する電磁弁（１４）又は（１５）の
みを開く一方、肉圧縮機（１）。

（２）の運転容量が等しい場合には双方の電磁弁＜１４
）、（１５）を共に聞くように構成されている。

したがって、上記実施例においては、冷凍装置の作動時
、その圧縮１（１）、（２＞の運転容量がそれぞれ第１
及び第２運転容墳センサ（１７）。

（１８）によって検出され、この検出信号を受けたコン
トローラ（１６）により運転容量の大小に応じて各電磁
弁（１４）、（１５）に制御信号が出力される。そして
、上記肉圧縮機（１）、（２）の運転容量が異なる場合
、例えば第１圧縮機（１）の運転容量が第２圧縮１ｍ（
２＞よりも小さい場合を想定して説明すると、上記コン
トローラ（１６）は運転容量の小さい側の第１圧縮機（
１）に対する第１電磁弁（１４）を閉作動させる制御信
号を出力する一方、運転容量の大きい側の第２圧縮機（
２）に対１Ｊる第２電磁弁（１５〉を閉作動させる制御
信号を出力し、これにより、上記油分離器（１１）で分
離された潤滑油（Ａ＞が第１油戻し管（１２）を介して
第１圧縮機（１）のドーム（３）内に戻されるが、第２
圧縮機（２〉には返油されない。その結果、上記第２圧
縮機（２）よりし第１圧縮機（１）のドーム内圧が高く
なることによって均油管（７）を介して第２圧縮機（２
）のドーム（３）内に移Ｅ）Ｉ　Ｌ／た第１圧縮機（１
〉内のａＪｌ滑油（Ａ）の減少分が上記返油された油の
吊により補われることになり、よって肉圧縮機（１）、
（２）内の油面の均一化を図ることができる。

一方、上記肉圧縮機（１）、（２＞の運転容量が等しい
場合には、第１及び第２運転容ｆｉｉｔ？ンサ（１７）
、（１８）の検出信工Ｊを受けたコントローラ（１６）
により両電磁弁（１４）、（１５）を共に閉作動さＶる
制御信号が出力される。こねにより、上記油分離器（１
１）で分離された′ｆｊＪ滑油（△）がそれぞれの油戻
し管（１２）、（１３）を介して内圧縮機（１）、（２
＞のドーム（３）。

（３）内に返油される。その結果、内圧縮機（１）、（
２）のドーム内圧が略同じであることにより略同じ割合
で減少した油はが上記返油により補われるので、この場
合においても、上記同様に内圧縮機（１）、（２）内の
油面の均一化を図ることができる。尚、内圧縮機（１）
、（２＞の運転容量が同じである場合には、上記両電磁
弁（１４）。

（１５）をともに聞りる場合の他、いずれか一方の電磁
ブ↑（１４）又は（１５）のみを聞けるようにしてしよ
い。

また、上記内圧縮機（１）、（２＞の運転容量が等しい
場合には、上述の如く、双方の電磁弁（１４，）、（１
５）を共に聞いて、内圧縮機（１）、〈２）に返油する
ことにより、その内部の曲面の均一化を図るのであるが
、内圧縮機（１）。

（２）における油吐出量、油戻り聞あるいは吸入圧迫の
量には微妙な差が生じるものと珂えられる。

したがって、この状態が長時間続くと、運転条件によっ
ては内圧縮機（１）、（２＞の油面レベルの差が増加し
、一方の圧縮機（１〉又はく２）の油量が運転曲面レベ
ル以下に下がって、潤滑油（Ａ＞をその潤滑部に供給す
ることができず、潤滑不足が生ずるおそれがある。この
ことを防止するために、両圧縮１（１）、（２＞の運転
容量の等しい状態が所定時間続く場合には、内圧縮機（
１）、（２＞の運転容量を一定時間毎に交互に変化させ
て油面レベルの差が増大しないようにしてもよい。例え
ば、内圧縮機（１）、＜２）の運転容量がともに１００
％である場合には、まず一方の圧縮機（１）の運転容量
を１００％、他方の圧縮機（２）の運転容量を５０％と
して一定運転し、次に一方の圧縮機（１）の運転容Ｉ■
を５０％、他方の圧縮機（２）の運転容量を１００％と
して同じく一定時間運転し、その後通常の運転（サーモ
制御による運転）に復帰させればよい。

また、上記実施例では、内圧縮機（１）、（２＞で圧縮
した冷媒ガスを１個の油分離器（１１）に導出してその
油分離器（１１）でまとめて潤滑油（Ａ）を分離するよ
うにしたが、第２図に示すように、各圧縮機（１）、（
２）の吐出管（９）の分岐管部（９ｂ）、（９ｂ）にそ
れぞれ油分離器（１１’　　）、（１１”）を個別に介
設するようになすことも採用可能である。また、上記実
施例では、各油戻し管（１２）、（１３）をそれぞれ各
圧縮機（１）、（２）のドーム（３）に接続したが、第
３図に示すように、油戻し管（１２）。

（１３）を吸入管（８）の分岐管部（８ｂ）。

（８ｂ）にそれぞれ接続するようになすことも採用可能
である。さらには、吸入管（８）の分岐管部（８ｉ）、
（８ｂ）にそれぞれアキュムレータを付設し、このアキ
ュムレータを介して各圧縮機（１）、（２＞に返油する
ようになすことも採用可能である。

さらに、上記各油戻し管（１２）、（１３）に電磁弁（
１４）、（１５）をバイパスするキャピラリを設けるこ
とにより、各電磁弁（１４）。

〈１５）が故障しても各圧縮機（１）、（２）に返油可
能として各圧縮機（１）、（２＞の損傷を防止するよう
になすことも採用可能である。なお、この場合において
は、両電磁弁（１４）、（１５）が閉じているときでも
内圧縮機（１）、（２＞には常時返油されることとなる
が、キャピラリのサイズを小運転容量側の圧縮機（１）
又は（２）への油戻り量が油吐出量を僅かに上回るよう
に設定すればよい。

（発明の効果〉 以上説明したように、本発明によれば、２基の可変容量
型圧縮機（１）、（２）を１系統の冷媒回路に並列に接
続してなる冷凍装置において、油分離器（１１）で分離
された圧縮機用潤滑油（Ａ）を油戻し管（１２）、（１
３）を介して圧１ｉ！機（１）、（２）へ戻す際にその
戻し母を圧縮機（１）、（２＞の運転容量に応じて可変
制御し、内圧縮機（１）、（２＞の運転容量が異なる場
合には運転容量の小さい側の圧縮機（１）又は（２）の
みに戻す一方、内圧縮機（１）、（２）の運転容量が等
しい場合には少なくとも一方の圧縮機（１）又は（２）
に戻すようにしたので、内圧縮機（１）、（２）の運転
容量が等しい場合は勿論のこと、異なる場合においても
再圧縮機（１）。

（２）内における油量を確実に均一にすることができる
。

また、このように再圧縮機（１）、（２）間の均油を確
実に行い得ることから、小径の均油管（７）を用いるこ
とが可能で、大径の均油管を用いることによる再圧縮機
への撮動増大や均油管の強度低下の防止を図ることがで
きる。さらに、フロート式レギュレータや油面センサ等
の制御部品を要することなく再圧縮機（１）、（２）の
均油を行い得ることから、コストの低減化および制御面
における信頼性の向上をも図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例に係る冷凍装置の概略構成図、
第２図および第３図はそれぞれ別の実施例を示す第１図
相当図である。 （１）・・・第１圧縮機、（２）・・・第２圧縮機、（
３）・・・ドーム、（７）・・・均油管、（８）・・・
吸入管、くっ）・・・吐出管、（１１）・・・油分離器
、（１２）・・・第１油戻し管、（１３）・・・第２油
戻し管、（１４）・・・第１電磁弁、（１５）・・・第
２電磁弁、（１６）・・・コントローラ、（Ａ）・・・
ｉｒ４１油。 特　許　出　願　人　ダイキン工業株式会社代　　　　
　理　　　　　人　　　前　　　１）　　　　弘第３図 第１図 ＋ｔ）　　　　　　　　１’／

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）吸入管（８）によりドーム（３）内に吸入された
   冷媒ガスを圧縮して吐出管（９）により吐出させる２基
   の可変容量型圧縮機（１）、（２）を１系統の冷媒回路
   に並列に接続してなる冷凍装置において、上記両圧縮機
   （１）、（２）のドーム（３）、（３）内を潤滑油（Ａ
   ）の運転油面レベル位置にて連通する均油管（７）と、
   上記吐出管（９）によりドーム（３）外に吐出された冷
   媒ガスから潤滑油（Ａ）を分離する油分離器（１１）と
   、この油分離器（１１）で分離された潤滑油（Ａ）を上
   記各圧縮機（１）、（２）のドーム（３）、（３）内に
   それぞれ戻す油戻し管（１２）、（１３）と、この各油
   戻し管（１２）、（１３）を開閉する電磁弁（１４）、
   （１５）と、上記両圧縮機（１）、（２）の運転容量が
   異なる場合には運転容量の小さい側の圧縮機（１）又は
   （２）に対応する電磁弁（１４）又は（１５）のみを開
   く一方、両圧縮機（１）、（２）の運転容量が等しい場
   合には少なくとも一方の電磁弁（１４）又は（１５）を
   開くように制御するコントローラ（１６）とを備えたこ
   とを特徴とする冷凍装置。