JPS6287770A - 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複数基の可変容量型
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＠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１個の油分Ｗｌ′ａ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、凝縮器へ供給され、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各圧縮機にほぼ均
等に返油されるようになされている。

ところで、各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
る潤滑油の邑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
如く各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最が漸減する一方
、稼動時間の短い圧縮機内の潤滑油の積が漸増して、各
圧縮機内に油量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
縮機が損傷するおそれがあった。

そこで、従来、上記各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、各圧縮機を均油管でもって連通
させ、油ｍ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、各圧縮機内の油長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１−る問題点） ところで、北記の従来のものぐｔま、各圧縮機の運転容
１が異なる場合には、運転容量の人さ′い側の圧縮機に
対する吸入管の圧力ｊ０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、ぞの結果、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、５′３ける油の戻り吊が口」−
出聞よりも多いときには、均油管レベル以１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（）、
各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、油の戻りそが吐出分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、各圧縮機のドーム内圧の差により運転容量の小ざい
圧縮機への移動が阻止されている）、遂には油面レベル
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、各圧縮機内を連通ず
る均油管を大径のものとすることにより１、ｌ：、述の
如き油戻り槌が吐出ｍ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
圧縮機に発生する振動が均油性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？！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。

また、均油管で連結した各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４−る方法や、各圧縮機内の油面を検知する油面
センリ゛からの信号によりＩｆ！ｉ！弁を開閉して制′
ａ４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
、制御部においても信頼性に欠けるきらいがある。

さらに、各圧縮機から吐出された冷媒ガス中の潤滑油は
油分離器で常に完全に分離されるとはＩＲらず、ここで
分離されない潤滑油があると、この分離されない潤滑油
は吸入管から吸入冷媒ガスと共に各圧縮機内に吸入され
、これにより時間の経過と共に各圧縮機のドーム内に油
量のアンバランスが生ずるおそれがある。

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、上記した油分離器を各圧縮機に対
応さＶて設けるとともに、複数基の圧縮機の各々の運転
容量を適切に変化さ１！、る」うにすることにより、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４防止し、しかも１遺り９Ｂ部品の増加
によるコス１−アッブ化や信頼性の低下を防止しつつ、
各圧縮機内における油量の均一化を図るとともに、均油
運転の間隔を延長化することにある。

（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、吸入管（８）によりドーム（４）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
させる複数基の可変容量型圧縮機（１）、（２＞、（３
）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、上記各圧縮機（１）、（２＞、（３）のドーム（
４）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（１０）、（１０）と、上記吐出管（９）に各
圧縮機（１）、（２）、（３）毎にそれぞれ個別に介設
され、吐出管（９）により各圧縮機（１）、（２）、（
３）のドーム（４）外に吐出された冷媒ガスから潤滑油
（Ａ＞を分離する複数の油分離器（１１）、（１１）、
（１１）と、この油分離器（１１）、（１１）、（１１
）で分離された潤滑油（Ａ）を上記対応する各圧縮機（
１）、（２＞、（３）のドーム（４）内にそれぞれ戻す
油戻し管（１２＞、（１２）、（１２＞とを設ける。さ
らに、上記各圧縮機（１）、（２）。

（３）の運転容量を所定の運転モードに基づいて所定時
間毎に順次変化させるように制御するコントローラ（１
４）を設ける構成とする。

（作用） 上記の構成により、本発明では、冷凍装置の通常運転時
、１系統の冷媒回路に並列に接続された複数基の可変容
量型圧縮機（１）、（２）、（３）の各ドーム（４）内
に吸入管く８）により吸入された冷媒ガスは、各圧縮機
（１）、（２＞、（３）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）、（１２）、（１２）を経
て上記各圧縮機（１）、＜２）、（３）のドーム（４）
内にそれぞれ戻される。

その際、上記各圧縮機（１）、（２）、（３）の夫々に
はそれぞれ油分離器（１１）が個別に設けられているの
で、各圧縮１ｆｉ（１）、（２＞。

（３）から吐出された潤滑油（Ａ＞は上記対応する各油
分離器（１１）で分離されて、吐出先の各圧縮機（１）
、（２＞、（３）のドーム（４）内に各油戻し管（１２
）を介してそれぞれ戻されるようになり、よって、各圧
縮＊（１）、（２）。

（３）内の運転容量の差異に基づく油量のアンバランス
が解消されて、各圧縮機（１）、（２）。

（３）内の油量が一定に確保されることとなる。

また、上述の如くして各圧縮機（１）、（２）。

（３）内の油量バランスを保つようにしても、上記各油
分離器（１１）で一部分離されない潤滑油（Ａ＞により
各圧縮機（１）、（２＞、（３）内の油ｄバランスが崩
れるおそれがあるが、上記各圧縮改（１）、（２）、（
３）の運転容量はコントローラ（１４）により予め設定
された所定の運転モードに塁づいて所定時間毎に順次変
化するように制御されるので、圧縮ＩＮ（１）、（２）
。

（３）の運転容量の変化に基づくドーム内圧の差により
、潤滑油（Ａ＞が各圧縮機（１）、（２）。

（３）のドーム（４）内を均油管（１０）、（１０）を
介して移動せしめられることになり、これにより、各圧
縮機（１）、（２）、（３）内における油量の均一化が
より一層確実に図られることとなる。

（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構成を示
し、＜１）、（２）、（３）は１系統の冷媒回路に互い
に並列に接続されｌＣ可変容量型の、第１．第２および
第３圧縮機であって、該８圧縮機（１）、（２）、（３
）は密閉ドーム（４）内に電動モータ（５）および電動
モータ（５）の駆動軸（６）に連結された圧縮機本体（
７〉を備えてなり、各ドーム（４）内底部には圧縮機本
体（７）の潤滑部に供給される潤滑油（Ａ）が貯留され
ている。

また、上記第１．第２圧縮機（１）、（２＞のドーム（
４＞、＜４）間および第２．第３圧縮機（２）、（３）
のドーム（４）、（４）間（よそれぞれその内部を潤滑
油（△）の運転油面レベル位置にて連通ずるよ゛う均油
管Ｎｏ＞、（１０）で連結されており、潤滑油（Ａ）が
均油管（１０）。

（１０）を介して各圧縮１（１）、（２＞、（３）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）。

（３）のドーム（４）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、メイン配管部（８
ａ）と、該メイン配管部（８ａ）に分岐接続された３本
のサブ配管部（８ｂ）、（８ｂ）、（８ｂ）とからなり
、各サブ配管部（８ｂ）の下流端はそれぞれ圧縮１（１
）、（２）、（３）のドーム（４）向上部に開口されて
いる。また、〈９）は上記各圧縮機（１）、（２）、（
３）の圧縮機本体（７〉で圧縮された冷媒ガスを各ドー
ム（４）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）、（３）の圧縮機本
体く７）に接続されたサブ配管部（９ｂ　）、　　（９
ｂ　）　　（９ｂ　）と、該サブ配管部（９ｂ）、（９
ｂ＞、（９ｂ＞の下流端に接続されたメイン配管部（９
ａ）とからなる。よって、各圧縮機（１）、（２＞、（
３）では吸入管く８）によりドーム（４）内に吸入され
た冷媒ガスを圧縮機本体く７）で圧縮した後、吐出管（
９）を介してドーム（４）外に吐出するように構成され
ている。

また、上記吐出管（９）の各サブ配管部（９ｂ）には、
サブ配管部（９ｂ）によりドーム（４）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（ゴ１）
が各圧縮機（１）、（２）。

（３）毎にそれぞれ個別に介設され、該８油分離器（１
１）はそれぞれ油戻し管（１２）を介して上記吸入管く
８）の対応する各サブ配管部（８ｂ）に接続されており
、各油分離器（１１）で分離された潤滑油（Ａ＞を油戻
し管（１２〉および吸入管（８）を介して上記対応する
各圧縮機（１）。

（２＞、（３）へそれぞれ戻すようになされている。ま
た、上記各油戻し管（１２）にはキャピラリ（１３）が
イれぞれ介設されており、このキャピラリ（１３）でも
って上記各圧縮機（１）。

＜２）、（３）のドーム（４）内への返油量がコントロ
ールされる。

ざらに、上記各圧縮機（１）、（２＞、（３）は、均油
運転時、コントローラ（１４）によりその運転容量が予
め設定され運転モードに基づいて所定時間毎に順次変化
するように制御される。その制御の具体例を第２図によ
り説明するに、均油運転前において、例えば第１および
第３圧縮機（１）、（３）のドーム（４＞、（４）内の
油面が均油＠（１０）の位置よりも下側にあり、その分
、第２圧縮機（２）側の油面が均油管（１０）の位置よ
りも上側にある場合、すなわち、第２圧縮機（２）側に
油量が片寄った場合を想定すると、先ず、各圧４１ａ機
（１）、（２）、（３）の運転容量が共に１００％であ
る均油運転前の状態から均油運転開始による第１のステ
ップ＄１に移行させ、第１圧縮機（１）の運転容量を５
０％に低下させるが、第２および第３圧縮機（２）、（
３）の運転容量は以前と変わらずに１００％に維持する
。

したがって、この第１のステップＳ１では、運転容量の
低下した第１圧縮機（１）のドーム内圧が第２！３よび
第３圧縮Ｒ（２）、く３）よりも高くなるが、第１圧縮
機（１）側では油面が均油管（１０）の高さ位置に達し
ていないことから、潤滑油（Ａ）の第１圧縮機〈１〉側
から第２圧縮機く２）側への移動が行われず、各圧縮機
（１）。

（２＞、（３）の油量は均油運転前の状態と変わらない
。

次に、この第１のステップＳ１から第２のステップＳ２
に移行ターると、上記第１圧縮機く１）の運転＠串を第
１のステップＳ１の５０％に、第３圧縮機（３）を依然
として１００％にそれぞれ維持するが、第２圧縮機（２
）の運転容量は５０％に低下させる。したがって、今度
は第２圧縮機〈２）のドーム内圧が第１圧縮機（１）と
同等に高くなり、第２圧縮機（２）側の１４滑油（Ａ＞
が第３［４８機く３）側に移動づ′るが、潤滑油（Ａ＞
の第１圧縮機く１〉側への移９）は行われない。

さらに、第２のステップＳ２から第３のステップＳ３に
移行すると、今度は第１および第２圧縮機（１）、（２
）の運転容量を共に１００％に復帰させるが、第３圧縮
機（３）の運転容量は５０％に低下させる。したがって
、第１および第２圧縮機（１）、（２＞の夫々のドーム
内圧が低くなる一方、第３圧縮機（３）のドーム内圧が
高くなり、第３圧縮１１１（３）側の潤滑油（Ａ＞が第
２圧縮機（２）側に移動するくこの際、潤滑油（Ａ）の
第２圧縮機〈２）側から第１圧縮機（１）側への移動は
双方のドーム内圧が等しいことから行われない）。

次いで、第３のステップＳ３から第４のステップＳ４に
移行すると、第１圧縮機（１）の運転容量を第４のステ
ップＳ４の１００％に、また第３圧縮機（３）を第４の
ステップＳ４の５０％にそれぞれ維持するが、第２圧縮
８ｍ（２）の運転容量は再び５０％に低下させる。した
がって、第２圧縮機（２）のドーム内圧が第３圧縮１１
１（３）と同等に高くなり、第２圧縮機（２）側の潤滑
油（Ａ）が第１圧縮機（１）側に移動する（この際、潤
滑油（Ａ）の第２圧縮機（２）側から第３圧縮機（３）
側への移動は双方のドーム内圧が等しいことから行われ
ない。この段階では各圧縮１ｆｆ（１）。

（２＞、（３）の油面がほぼ等しく均油管（１０）の位
置に達している。そして、以上をもって均油運転を終了
し、この後は再び均油運転前の各運転容量に復帰させる
。

したがって、上記実施例においては、冷凍装置の通常運
転時に、各圧縮機（１）、（２）、（３）に油戻し量と
油吐出聞との不一致による油量のアンバランスが生じた
としても、均油運転時には、各圧縮機（１）、（２）、
（３）の運転容量がコントローラ（１４）により第２図
に示す如く所定の運転モードに暴づいて所定時間毎に順
次変化するように制御されていることから、上記油量の
アンバランスが上記所定の運転モードに基づく潤滑油（
Ａ）の移動によって解消され、各圧縮機（１）、（２＞
、（３）のドーム（４）内における油量の均一化を確実
に図ることができる。

また、油分離器（１１）を各圧縮１ｍ（１）。

＜２＞、（３）毎にそれぞれ個別に設けたことから、各
圧縮機（１）、（２）、＜３＞から吐出された潤滑油（
Ａ）の大部分は吐出元の各圧縮機（１）、（２＞、（３
）にそれぞれ戻されることとなり、各圧縮機（１）、（
２）、（３）の油面の均一状態を長時間に亘って維持す
ることができ、均油運転までの間隔を長く保って実用性
を大きくすることができる。さらに、各圧縮１（１）。

（２＞、（３）毎に独立して油の吐出、返油を繰り返し
行うので、返油先を選択するための切換弁等が不要とな
って実施例の如くキャピラリ（１３）で代用でき、装置
の簡素化を図ることができる。

尚、上記の各具体例に限らず、伯のあらゆるケースにお
いても上記運転モードによって油面の均一化が可能とさ
れる。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明によれば、複数基の可変容
量型圧縮機（１）、（２＞、（３）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（１
１）を上記各圧縮ｍ（１）。

（２＞、（３）毎にそれぞれ個別に設けるとともに、各
圧縮機（１）、（２）、（３）の運転容量を所定の運転
モードに基づいて所定時間毎に順次変化させるようにし
たので、各圧縮Ｒ（１）。

（２）、（３）ではそれぞれ独立して油の吐出、返油が
行われて長時間に亘って油面の均一状態を維持すること
ができ、しかも、各圧縮１（１）。

（２＞、（３）に油量のアンバランスが生じた場合にお
いても各圧縮１（１）、（２）、（３）内における油量
を確実に均一にすることができる。

また、このように各圧縮１（１）、（２）。

（３）間の均油を確実に行い得ることから、小径の均油
管（１０）を用いることが可能で、大径の均油管を用い
ることによる肉圧縮機への振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各圧縮機（１）。

（２＞、（３＞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Ｊ３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図はコントロ、−ラにより制御される圧縮機の運転
モードを示す図である。 （１）・・・第１圧縮機、（２〉・・・第２圧ｍ機、（
３）・・・第３圧縮機、（４）・・・ドーム、（８）・
・・吸入管、（９）・・・吐出管、〈１０）・・・均油
管、（１１）・・・油分離器、（１２）・・・油戻し管
、く１４）・・・コントローラ、（Ａ＞・・・潤滑油。 特　許　出　願　人　ダイキン工業株式会社　代　　　
　　埋　　　　　人　　　　前　　　　１）　　　　弘
第１図 第２図 ＩＩＳ問

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）吸入管（８）によりドーム（４）内に吸入された
   冷媒ガスを圧縮して吐出管（９）により吐出させる複数
   基の可変容量型圧縮機（１）、（２）、（３）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
   記各圧縮機（１）、（２）、（３）のドーム（４）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
   （１０）、（１０）と、上記吐出管（９）に各圧縮機（
   １）、（２）、（３）毎にそれぞれ個別に介設され、吐
   出管（９）により各圧縮機（１）、（２）、（３）のド
   ーム（４）外に吐出された冷媒ガスから潤滑油（Ａ）を
   分離する複数の油分離器（１１）、（１１）、（１１）
   と、この油分離器（１１）、（１１）、（１１）で分離
   された潤滑油（Ａ）を上記対応する各圧縮機（１）、（
   ２）、（３）のドーム（４）内にそれぞれ戻す油戻し管
   （１２）、（１２）、（１２）と、上記各圧縮機（１）
   、（２）、（３）の運転容量を所定の運転モードに基づ
   いて所定時間毎に順次変化させるように制御するコント
   ローラ（１４）とを備えたことを特徴とする冷凍装置。