JPS6287771A

JPS6287771A - 冷凍装置

Info

Publication number: JPS6287771A
Application number: JP22751685A
Authority: JP
Inventors: 和生米本; 功近藤
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 1985-10-11
Filing date: 1985-10-11
Publication date: 1987-04-22
Anticipated expiration: 2009-01-12
Also published as: JPH063324B2

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ｍ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
如く各圧縮機にほぼ均等に分配して返油されることがら
゛、稼動時間の長い圧縮機内のＫｒＩ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量が漸増し
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、各圧縮機内の油ｍの均一化を図るように
したものが、例えば特公昭４Ｃ）−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ンところで、上記の従来のものでは、各圧縮機の運転容量
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ツる。そして、上記運転容Δｌの
小さい圧縮機内における油の戻り量が吐出量よりも多い
とぎには、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、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、油の戻り盪
が吐出量よりも少ないとぎには、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はの小さ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、上述の如き油
戻り間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
圧縮機に発生する振動が均油管を介して他方の圧Ｉｉｉ
機に伝わり易く、撮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ｏ−ト式レギュレータを使用し
て調整する方法や、各圧縮機内の曲面を検知する油面セ
ンリ゛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、制御部に
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、上記した均油管を備えた冷凍装置
において、油分離器で分離された潤滑油の各圧縮機に対
する返油Ｍを該８圧ｍ機の運転容量１に対応さセで制御
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、各圧縮機内にｄ３４Ｊる油量の
均一化を図ることにある。

（問題点を解決するだめの手段〉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−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１、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互
いに連通する均油管（１０）、（１０）と、上記吐出管
（９）により各圧縮１１１（１）、（２）、（３）のド
ーム（４）外に吐出されて集合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１Ｍ！
（１）、（２）、（３）のドーム（４）内にそれぞれ戻
す油戻し管＜１２）。

（１３）、（１４）と、この各油戻し管（１２）。

（１３）、（１４）を開閉する電磁弁（１５）。

（１６）、（１７）とを設ける。さらに、上記各圧縮機
（１）＋’　（２）、（３）の運転容量を検出し、各圧
縮機（１）、（２）、（３）の運転容量が増大するほど
該合圧縮機（１）、（２）、（３）に対応する電磁弁（
１５）、（１６）、（１７）の開時間が長くなるよう、
各電磁弁（１５）。

（１６）、（１７）を各圧縮機（１）、＜２＞。

（３）の運転容量に従って開閉制御するコントローラ（
１日）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
列に接続された複数基の可変容量型圧縮Ｒ＜１）、（２
）、（３＞の各ドーム（４〉内に吸入管（８）により吸
入された冷媒ガスは、各圧縮機（Ｔ）、（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（△）は油戻し管（
１２）。

（１３）、（１４）を経て上記各圧縮１ａ（１’）。

（２）、（３）のドーム（４）内にそれぞれ戻される。

その際、上記油戻し管（１２）、（１３）。

（１４）を開閉する電磁弁（１５）、（１６）。

（１７）は上記各圧縮機（１）、（２）、（３）の運転
容量を入力信号とするコン１ヘローラ（１８）により開
閉制御され、運転容量の大・きい圧縮機（１）、（２）
、（３）に対応する電磁弁（１５）、（１６）、（１７
）が運転容量の小さい圧縮機（１）、（２）、（３）に
対応する電磁弁（１５）、（１６）、（１７）よりも長
時間間かれて、運転容量の大きい圧縮！ａ（１）、（２
）、（３）に対する返油機が増大せしめられる。このた
め、油吐出量が多い大運転容量の圧縮機（１）、（２＞
。

（３）の油量が減少しても、この減少した油量が上記長
時間だけ開かれた電磁弁（１５）、（１６）、（１７）
を通しての返油によって補われ、各圧縮機（１）、（２
）、（３）内の油面の均一化が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
に並列に接続された可変容量型の第１．第２および第３
圧縮機であって、該合圧縮機（１）、（２）、（３）は
密閉ドーム（４）内に電動モータ（５）およびｉ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。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、上記第１．第２圧縮ｎ（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）間は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＜
１０）、（１０）で連結されており、潤滑油（Ａ）が均
油管（１０）。

（１０）を介して各圧縮機（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（８ａ）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（７）
に接続されたサブ配管部（９ｂ）、（９ｂ）、（９ｂ）
と、該ナブ配管部（９ｂ）、（９ｂ）、（９ｂ）の下流
端に接続されたメイン配管部（９ａ〉とからなる。よっ
て、各圧縮機（１）、＜２）、（３）では吸入管（８）
によりドーム（４）内に吸入された冷媒ガスを圧縮機本
体（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）には、吐出管（９）により各圧
縮機（１）、（２）、（３）のドーム（４）外に吐出さ
れて果合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）は上記
第１圧縮機（１）のドーム〈４）に至る吸入管（８）の
リーブ配篭部（８ｂ）に第１油房し管（１２）を介して
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油および第３油戻し管（１３）、（１４）の
各一端がそれぞれ分岐接続され、該第２油戻し管（１３
）の他端は上記第２圧縮機（２）のドーム（４）に至る
吸入管（８）のザブ配？１γ１６（８ｂ）に、第３油戻
し管（１４）の他端は上記第３圧縮機（３）のドーム（
４）に至る吸入管（８）のサブ配管部（８ｂ）にそれぞ
れ接続されており、油分離器（１１）で分離された潤滑
油＜Ａ＞を第１．第２および第３油戻し管（１２）。

（１３）、（１４）を介して上記各圧縮機（１）。

＜２）、＜３）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）の第２油戻し管（１
３）との接続部よりも下流側には第１油戻し管（１２）
を開閉する第１電磁弁（１５）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（１６）が、さらに上記第３油戻し管（１４）に
は第３油戻し管〈１４）を開閉する第３電磁弁（１７）
がそれぞれ介設されており、これらの電磁弁（１５）。

（１６）、（１７）を開閉することにより、油分離器く
１１）から第１．第２および第３圧縮機（１）、（２）
、（３）への返油またはその停止が行われる。

これら第１、第２および第３電磁弁（１５）。

（１６）、（１７）の開閉制御はコントローラ（１８）
により行われる。該コントローラ（１８）には、上記第
１圧縮機（１）の運転容量を検出する第１運転容聞セン
サ（１９）と、上記第２圧縮機（２）の運転容量を検出
する第２運転容Ｓセンサ（２０）と、上記第３圧縮機（
３）の運転容量を検出する第３運転容司センサ（２１）
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（１８）により、各圧縮機（１）、（２）、（３）の
運転容量に従って該各圧縮１！（１）、（２＞。

（３）に対応する上記各電磁弁（１５）、（１６）、（
１７）を開閉制御し、運転容量の大きい圧縮機（１）、
（２）、＜３）に対応する電磁弁（１５）、（１６）、
（１７）の開時間を運転′３恐の小さい圧縮機（１）、
（２）、（３）に対応する電磁弁（１５）、＜１６）、
＜１７）の開時間よりも長くするように制御される。

上記各電磁弁＜１５）、＜１６）、＜１７）のｎ閉モー
ドを第２図に例示する。図では、第１圧縮機（１）の運
転容量を１００％に、第２．３圧縮機（２）、（３）の
運転容量を共に５０％にそれぞれ設定した場合を示し、
第１圧縮機（１）に対応する第１電磁弁（１５）の開時
間が（時間（例えば１分）であるとすると、第２．３圧
縮機（２）、（３）に対応する第２，３雷磁弁（１６）
、＜１７＞の開時間は上記運転容量の比に応じてその半
分のｔ　／２　（例えば３０秒）になるように、かつ各
電磁弁（１５）、（１６）、（１７）が１時聞く例えば
５分）毎に聞くように設定されている。

したがって、上記実施例においては、冷凍装置の作動時
、その圧縮機（１）、（２）、（３）の運転容量がそれ
ぞれ第１、第２及び第３．運転容量センナ（１９）、（
２０）、（２１）によって検出され、この検出信号を受
けたコントローラ（１８）により運転容量に応じて各電
磁弁＜１５）。

（１６）、（１７）に制御信号が出力される。そして、
上述の如く、第１圧縮機（１）の運転容量が１００％で
、第２．３圧縮機（２）、（３）の運転容量が共に５０
％であると想定して説明すると、大運転容量の第１圧縮
機（１）では小運転容Ｍの第２．第３圧縮機（２）、（
３）よりも油吐出量が多いことから、稼動時間が経過す
るに従ってそのドーム（４）内の潤滑油（Ａ）の量は他
の圧縮機（２）、（３）のドーム（４）、（４）内より
も少なくなる。しかし、本実施例の場合、第２図の開閉
モードに示す如く、上記第１圧縮機〈１）と第２．第３
圧縮機（２）、（３）との運転容量の大小に応じて、第
１圧縮機（１）に対応する第１電磁弁（１５）の開時間
ｔは他の第２゜３圧縮機（２）、（３）に対応する第２
．３ｆｆｉ磁弁（１６）、（１７）の開時間ｔ／２の２
倍に設定されているので、第１圧縮機（１）のドーム（
４）内へ（Ｄ　返油ｆｆｉ　＄　他（７）第２．３圧縮
１１（２）、゛（３）のドーム（４）、（４）内への返
油量よりも多くなり、これにより、第１圧縮機〈１）内
の潤滑油（Ａ）の減少分が補われて各圧縮ＩＮ＜１＞。

（２）、（３）内の油面の均一化を図ることができる。

また、上述の如くして各圧縮機（１）、（２）。

（３）内の油面の均一化を図っても、各圧縮機（１）、
（２）、＜３＞における油吐出量、油戻り屋あるいは吸
入圧損の量には微妙な差が生じるものと考えられる。し
たがって、この状態が長時間続くと、運転条件によって
は各圧縮機（１）。

（２）、（３）の油面レベルの差が増加し、各圧縮機（
１）、（２）、（３）のドーム（４）内に油量のアンバ
ランスが生ずることとなる。このことを防止するために
、上記各圧縮機（１）、（２）、（３）をその運転容量
がコントローラ（１８）により予め設定された運転モー
ドに基づいて所定時間毎に順次変化するように作動制御
するようにしてもよい。すなわち、これによれば、各圧
縮機（１）、（２）、（３）のドーム（４）内に油量の
アンバランスが生じても、各圧縮１ｍ（１）。

（２）、（３）の運転容量の変化に基づくドーム内圧の
差により各圧縮機（１）、（２）、（３）のドーム（４
）内を均油管（１０）、（１０）を介して潤滑油（Ａ）
が移動せしめられ、各圧縮機（１）、（２）、（３）内
における油面の均一化を確実に図ることができる。

ざらに、上記各油戻し管（１２）、（１３）。

（１４）に電磁弁（１５）、（１６）、（１７）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（１
５）、（１６）、（１７）が故障しても各圧縮機（１）
、（２）、（３）に返油可能として各圧縮ａ＜１）、（
２）、（３）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、各電磁弁（１
５）、（１６）、（１７）が閉じているときでも各圧縮
１１（１）。

（２）、（３）には常時返油されることとなるが、キャ
ピラリのサイズを大運転容量側の圧縮機（１）、（２）
、（３）への油戻り量が小運転容聞側より僅かに上回る
ように設定すれば問題はない。

（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）で分離された圧縮機用潤滑油（Ａ）を油戻し管（１
２）、（１３）。

、（１４）を介して圧縮Ｗ（１）、（２）、（３＞へ戻
す際に、各油戻し管（１２）、（１３）。

（１４）の電磁弁（１５）、（１６）、（１７）を対応
する各圧縮機（１）、（２）、（３）の運転容量に従っ
て運転容量が増大するほど開時間が長くなるように開閉
制御したので、油吐出量が多い大運転容量の圧縮機（１
）、（２）、（３）への返油量を小運転容量の圧縮機（
１）、（２）。

（３）よりも多くすることができ、よって圧縮機（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、このように各圧縮機（１）、（２）。

（３）間の均油を確実に行い１ｑることがら、小径の均
油管（１ｏ）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図は各圧縮機の運転容量変化に伴う各電磁弁の開閉
モードを示す図である。（１）・・・第１圧縮機、（２）・・・第２圧縮機、（
３）・・・第３圧縮機、（４）・・・ドーム、（８）・
・・吸入管、くっ〉・・・吐出管、（１０）・・・均油
管、（１１）・・・油分離器、（１２）・・・第１油戻
し管、（１３）・・・第２油戻し質、（１４〉・・・第
３曲戻し管、（１５）・・・第１電磁弁、（１６）・・
・第２電磁弁、（１７）、・・・第３電磁弁、（１８）
・・・コン１へ［］−ラ、＜Ａ）・・・潤滑油。

Claims

【特許請求の範囲】

（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互いに連通する
均油管（１０）、（１０）と、上記吐出管（９）により
各圧縮機（１）、（２）、（３）のドーム（４）外に吐
出されて集合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）、（３
）のドーム（４）内にそれぞれ戻す油戻し管（１２）、
（１３）、（１４）と、この各油戻し管（１２）、（１
３）、（１４）を開閉する電磁弁（１５）、（１６）、
（１７）と、該各電磁弁（１５）、（１６）、（１７）
を対応する各圧縮機（１）、（２）、（３）の運転容量
に従つて各圧縮機（１）、（２）、（３）の運転容量が
増大するほど開時間が長くなるように開閉制御するコン
トローラ（１８）とを備えたことを特徴とする冷凍装置
。