DE69530823T2

DE69530823T2 - Ölausgleichsregelung in klimaanlage

Info

Publication number: DE69530823T2
Application number: DE69530823T
Authority: DE
Inventors: Shinri Sada
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 1994-06-29
Filing date: 1995-06-21
Publication date: 2003-12-04
Anticipated expiration: 2015-06-22
Also published as: AU688061B2; KR960704200A; US5673570A; WO1996000872A1; CN1131459A; ES2199995T3; EP0715132A1; AU2752595A; JP3873288B2; EP0715132A4; TW275102B; KR100343639B1; EP0715132B1; DE69530823D1; CN1152217C

Description

[Technisches Gebiet]

Diese Erfindung betrifft eine Ölausgleichsregelvorrichtung für eine Klimaanlage mit mehreren Wärmequelleneinheiten gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Eine derartige Vorrichtung ist aus JP-05296583 und JP- 06094313 bekannt.

[Stand der Technik]

In der japanischen Patentanmeldung mit der Offenlegungsschrift Nr. 3-186156 ist eine bekannte Klimaanlage beschrieben, in der ein Verdichter, ein Vierwegewahlventil, ein Außenwärmetauscher, ein motorbetriebenes Expansionsventil und ein Innenwärmetauscher in einer Reihenfolge miteinander verbunden sind. Zum Kühlen wird durch Umschalten des Vierwegewahlventils vom Verdichter ausgetragenes Kältemittel durch den Außenwärmetauscher kondensiert, durch das motorbetriebene Expansionsventil expandiert und dann durch den Innenwärmetauscher verdampft. Beim Heizen wird durch Schalten des Vierwegewahlventils vom Verdichter ausgetragenes Kältemittel durch den Innenwärmetauscher kondensiert, durch das motorbetriebene Expansionsventil expandiert und dann vom Außenwärmetauscher verdampft.

- Zu lösende Aufgabe -

Da die obige Klimaanlage nur eine einzige Außeneinheit hat, braucht der Ölausgleich, falls lediglich Öl zurückgeführt wird, nicht betrachtet werden. Mit der kürzlich erfolgten Kapazitätserhöhung von Klimaanlagen einhergehend, hat man eine Klimaanlage mit mehreren Außeneinheiten entwickelt. In diesem Fall wird von jedem Verdichter der Außeneinheiten Schmieröl ausgestoßen. Da jedoch das Schmieröl nicht notwendigerweise zum jeweiligen Verdichter der Außeneinheiten in derselben Menge, wie es ausgestoßen wurde, zurückfließt, tritt ein Ölsammelphänomen auf, bei dem sich das Schmieröl in einem Verdichter der Außeneinheiten ansammelt.
Wenn diese Ölsammelerscheinung auftritt, kann bei einem der Verdichter ein Schmierölmangel auftreten. Dies verursacht ein Problem, dass die Klimatisierung nicht fortgesetzt werden kann.
Diese Erfindung wurde angesichts des obigen Problems gemacht und hat als Aufgabe, die Ölsammelerscheinung und damit einen Schmierölmangel zu vermeiden, wenn eine Klimaanlage mit mehreren Wärmequelleneinheiten versehen ist.

[Offenbarung der Erfindung]

Zur Lösung der obigen Aufgabe werden in dieser Erfindung Maßnahmen getroffen, die das Schmieröl von einem Ölvorratsteil an der Hochdruckseite eines Verdichters einer Wärmequelleneinheit zur Niederdruckseite einer anderen Wärmequelleneinheit leiten.

- Aufbau -

Im einzelnen setzt eine erfindungsgemäße Maßnahme übereinstimmend mit Anspruch 1 eine Klimaanlage voraus, die aufweist:
mehrere Wärmequelleneinheiten (2A, 2B, ...), die jeweils wenigstens einen Verdichter (21) und einen wärmequellenseitigen Wärmetauscher (24) haben;
eine Hauptflüssigkeitsleitung (7L), mit der die Wärmequelleneinheiten (2A, 2B, ...) untereinander parallel verbunden sind;
eine Hauptgasleitung (7G), mit der die Wärmequelleneinheiten (2A, 2B, ...) untereinander parallel verbunden sind und
eine Benutzereinheit (3A), die wenigstens einen benutzerseitigen Wärmetauscher (32) hat und die mit der Hauptflüssigkeitsleitung (7L) und der Hauptgasleitung (7G) verbunden ist,
wobei vom Verdichter (21) ausströmendes Kältemittel von einem der Wärmetauscher (24, 32) kondensiert, von dem Expansionsmechanismus (25) expandiert und dann von dem anderen Wärmetauscher (32, 24) verdampft wird.
Zusätzlich sind Ölausgleichsmechanismen (9A, 9B) vorgesehen, die Schmieröl, das in einem an der Ausströmseite des Verdichters (21) jeder der Wärmequelleneinheiten (2a, 2B, ...) liegenden Ölvorratsteil (91) aufbewahrt ist, zur Ansaugseite des Verdichters (21) der anderen Wärmequelleneinheit (2A, 2B, ...) leiten.
Eine gemäß Anspruch 2 ergriffene Maßnahme besteht darin, dass in der Erfindung von Anspruch 1 die Ölausgleichsmechanismen (9A, 9B, ...) jeweils nur Überschussschmieröl oberhalb einer festgesetzten Aufbewahrungsmenge von dem im Ölvorratsteil (91) aufbewahrten Schmieröl zur Ansaugseite des Verdichters (21) der anderen Wärmequelleneinheit (2A, 2B, ...) leiten.
Eine in Übereinstimmung mit Anspruch 3 ergriffene Maßnahme besteht darin, dass in der Erfindung von Anspruch 1 der Verdichter (21) einen Ölaustragsmechanismus (40) hat, der den Schmierölüberschuss ausströmen lässt, wenn das im Verdichter (21) gespeicherte Schmieröl eine festgesetzte Menge übersteigt, und dass die Ölausgleichsmechanismen (9A, 9B, ...) jeweils nur den eine festgesetzte Menge übersteigenden Schmierölüberschuss von dem im Ölvorratsteil (91) aufbewahrten Schmieröl zur Ansaugseite des Verdichters (21) der anderen Wärmequelleneinheit (2A, 2B, ...) leiten.
Eine in Übereinstimmung mit Anspruch 4 ergriffene Maßnahme besteht darin, dass in der Erfindung von Anspruch 1, 2 oder 3 der Ölvorratsteil (91) eine Öltrennfunktion hat, um Schmieröl von ausströmendem Kältemittel zu trennen.
Eine in Übereinstimmung mit Anspruch 5 ergriffene Maßnahme besteht darin, dass in der Erfindung nach Anspruch 4 die Ölausgleichsmechanismen (9A, 9B, ...) jeweils ein Ölausgleichsbypassrohr (93, 94, ...) haben, um Schmieröl vom Ölvorratsteil (91, 91, ...) zur Ansaugseite des Verdichters (21) der anderen Wärmequelleneinheit (2A, 2B, ...) zu leiten, ein Ende des Ölausgleichsbypassrohrs (93, 94, ...) in den Ölvorratsteil (91) eingeführt ist, und das eingeführte Ende des Ölausgleichsbypassrohrs (93, 94, ...) sich auf einem Niveau befindet, das um eine festgesetzte Höhe höher ist, als der Boden des Ölvorratsteils (91).
Eine in Übereinstimmung mit Anspruch 6 ergriffene Maßnahme besteht darin, dass in Abhängigkeit von der Erfindung der Ansprüche 1, 2 oder 3 die Klimaanlage weiterhin aufweist eine Druckausgleichsleitung (6E), die mit ihren jeweiligen Enden mit jeweiligen Kältemittelrohrabschnitten (26) verbunden ist, die ihrerseits mit den Gaskältemittelseiten der wärmequellenseitigen Wärmetauscher (24) der jeweiligen Wärmequelleneinheiten (2A, 2B, ...) verbunden sind und die eine unterbrechbare Verbindung von Gaskältemittel in zwei Richtungen zwischen den Wärmequelleneinheiten (2A, 2B, ...) gestattet.
Dabei haben weiterhin die Ölausgleichsmechanismen (9A, 9B, ...) jeweils einen Gasbypasskanal (95, 96, ...), der mit der Druckausgleichsleitung (6E) und einer Gasleitung (6A, 6B, ...) der entsprechenden Wärmequelleneinheit (2A, 2B, ...) verbunden ist und eine unterbrechbare Verbindung von Schmieröl ermöglicht, und ein Ölausgleichsbypassrohr (93, 94, ...) haben, das mit dem Ölvorratsteil (91) und der Druckausgleichsleitung (6E) verbunden ist und eine unterbrechbare Verbindung des Schmieröls ermöglicht. Zusätzlich sind Ölausgleichsregelmittel (81) zur Regelung der jeweiligen Gasbypasskanäle (95, 96, ...) und der jeweiligen Ölausgleichsbypassrohre (93, 94, ...) zwischen ihren Verbindungszuständen und ihren Unterbrechungszuständen so vorgesehen, dass im Kühlzyklus Schmieröl abwechselnd zwischen den Wärmequelleneinheiten (2A, 2B, ...) fließt.
Eine gemäß Anspruch 7 ergriffene Maßnahme hängt von der Erfindung des Anspruchs 6 ab und besteht darin, dass eine erste Wärmequelleneinheit (2A) und eine zweite Wärmequelleneinheit (2B) vorgesehen sind.
Weiterhin hat der Ölausgleichsmechanismus (9A) der ersten Wärmequelleneinheit (2A) einen mit der Druckausgleichsleitung (6E) der Gasleitung (6B) der zweiten Wärmequelleneinheit (2B) verbundenen zweiten Gasbypasskanal (96) und ein erstes Ölausgleichsbypassrohr (93), welches mit dem Ölvorratsteil (91) der ersten Wärmequelleneinheit (2A) und der Druckausgleichsleitung (6E) verbunden ist.
Weiterhin hat Ölausgleichsmechanismus (9B) der zweiten Wärmequelleneinheit (2B) einen ersten Gasbypasskanal (95), der mit der Druckausgleichsleitung (6E) und der Gasleitung (6A) der ersten Wärmequelleneinheit (2A) verbunden ist und ein zweites Ölausgleichsbypassrohr (94), welches mit dem Ölvorratsteil (91) der zweiten Wärmequelleneinheit (2B) und der Druckausgleichsleitung (6E) verbunden ist.
Zusätzlich sind die Ölausgleichsregelmittel (81) so gebildet, dass sie eine erste Ölausgleichsoperation zur Herstellung einer Verbindung im ersten Ölausgleichsbypassrohr (93) und dem zweiten Gasbypasskanal (96) ausführen und den zweiten Ölausgleichsbypasskanal (94) und den ersten Gasbypasskanal (95) unterbrechen, um Schmieröl von der ersten Wärmequelleneinheit (2A) zur zweiten Wärmequelleneinheit (2B) zu leiten, und dass sie eine zweite Ölausgleichsoperation ausführen, um eine Verbindung im zweiten Ölausgleichsbypassrohr (94) und dem ersten Gasbypasskanal (95) herzustellen und das erste Ölausgleichsbypassrohr (93) und den zweiten Gasbypasskanal (96) zu unterbrechen, um Schmieröl von der zweiten Wärmequelleneinheit (2B) zur ersten Wärmequelleneinheit (2A) zu leiten.
Eine in Übereinstimmung mit Anspruch 8 ergriffene Maßnahme hängt von der Erfindung von Anspruch 1, 2 und 3 ab, wobei die Klimaanlage außerdem aufweist: Eine Druckausgleichsleitung (6E), die an ihren jeweiligen Enden mit jeweiligen Kältemittelrohrabschnitten (26) verbunden ist, die mit den Gaskältemittelseiten der wärmequellenseitigen Wärmetauscher (24) der jeweiligen Wärmequelleneinheit (2A, 2B, ...) verbunden sind und eine unterbrechbare Verbindung von Gaskältemittel in zwei Richtungen zwischen den Wärmequelleneinheiten (2A, 2B, ...) ermöglicht.
Außerdem haben die Ölausgleichsmechanismen (9A, 9B, ...) jeweils einen Gasbypasskanal (95, 96, ...), der mit der Druckausgleichsleitung (6E) und einer Gasleitung (6A, 6B, ...) der entsprechenden Wärmequelleneinheit (2A, 2B, ...) verbunden ist und eine unterbrechbare Verbindung von Schmieröl ermöglicht, und ein Ölausgleichsbypassrohr (93, 94, ...), das mit dem Ölvorratsteil (91) und der Druckausgleichsleitung (6E) verbunden ist und eine unterbrechbare Verbindung von Schmieröl ermöglicht. Zusätzlich sind Ölausgleichsregelmittel (81) zur Regelung der jeweiligen Gasbypasskanäle (95, 96, ...) und der jeweiligen Ölausgleichsbypassrohre (93, 94, ...) zwischen ihren Verbindungszuständen und ihren Unterbrechungszuständen so vorgesehen, dass während des Kühlbetriebs Schmieröl gleichzeitig in zwei Richtungen zwischen den Wärmequelleneinheiten (2A, 2B, ...) fließt.
Eine in Übereinstimmung mit Anspruch 9 getroffene Maßnahme hängt von der Erfindung der Ansprüche 1, 2 oder 3 ab und besteht darin, dass die Klimaanlage weiterhin aufweist: eine Druckausgleichsleitung (6E), die an ihren jeweiligen Enden mit jeweiligen Kältemittelrohrabschnitten (26) verbunden ist, die mit den Gaskältemittelseiten der wärmequellenseitigen Wärmetauscher (24) der jeweiligen Wärmequelleneinheiten (2A, 2B, ...) verbunden sind und ermöglicht eine unterbrechbare Verbindung von Gaskältemittel in zwei Richtungen zwischen den Wärmequelleneinheiten (2A, 2B, ...).
Weiterhin haben die Ölausgleichsmechanismen (9A, 9B, ...) jeweils ein mit der Druckausgleichsleitung (6E) und dem Ölvorratsteil (91) verbundenes Ölausgleichsbypassrohr (93, 94, ...). Zusätzlich sind Ölausgleichsregelmittel (81) zur Regelung der jeweiligen Ölausgleichsbypasskanäle (93, 94, ...) zwischen ihren Verbindungszuständen und ihren Unterbrechungszuständen so vorgesehen, dass im Heizzyklus Schmieröl abwechselnd zwischen den Wärmequelleneinheiten (2A, 2B, ...) fließt und die die stromabwärts liegenden Seiten der Ölausgleichsmechanismen (9A, 9B, ...) in einem Zustand niedrigen Drucks halten.
Eine in Übereinstimmung mit Anspruch 10 ergriffene Maßnahme, die von der Erfindung von Anspruch 9 abhängt, besteht darin, dass eine erste Wärmequelleneinheit (2A) und eine zweite Wärmequelleneinheit (2B) vorgesehen sind.
Weiterhin hat der Ölausgleichsmechanismus (9A) der ersten Wärmequelleneinheit (2A) ein erstes Ölausgleichsbypassrohr (93), das mit dem Ölvorratsteil (91) der ersten Wärmequelleneinheit (2A) und der Druckausgleichsleitung (6E) verbunden ist.
Außerdem hat der Ölausgleichsmechanismus (9B) der zweiten Wärmequelleneinheit (2B) ein zweites Ölausgleichsbypassrohr (94), das mit dem Ölvorratsteil (91) der zweiten Wärmequelleneinheit (2B) und der Druckausgleichsleitung (6E) verbunden ist.
Zusätzlich sind die Ölausgleichsregelmittel (81) so gebildet, dass sie eine erste Ölausgleichsoperation, um eine Verbindung im ersten Ölausgleichsbypassrohr (93) und in der Druckausgleichsleitung (6E) herzustellen, den zweiten Ölausgleichsbypasskanal (94) zu unterbrechen und eine kleine Öffnung am Expansionsmechanismus (25) der zweiten Wärmequelleneinheit (2B) einzustellen, um Schmieröl von der ersten Wärmequelleneinheit (2A) zur zweiten Wärmequelleneinheit (2B) zu leiten, und eine zweite Ölausgleichsoperation ausführen, um eine Verbindung im zweiten Ölausgleichsbypassrohr (94) und in der Druckausgleichsleitung (6E) herzustellen, das erste Ölausgleichsbypassrohr (93) zu unterbrechen und eine kleine Öffnung an dem Expansionsmechanismus (25) der ersten Wärmequelleneinheit (2A) einzustellen, um Schmieröl von der zweiten Wärmequelleneinheit (2B) zur ersten Wärmequelleneinheit (2A) zu leiten.

Betriebsweisen

In der Erfindung von Anspruch 1 mit der obigen Struktur leitet im Kühlbetrieb oder Heizbetrieb jeder der Ölausgleichsmechanismen (9A, 9B, ...) Schmieröl, das in dem an der Austragsseite der Wärmequelleneinheit (2A, 2B, ...) liegenden Ölvorratsteil (91) aufbewahrt ist, zur Ansaugseite des Verdichters (21) der anderen Wärmequelleneinheit (2A, 2B, ...) und führt dadurch einen Ölausgleich zwischen den Wärmequelleneinheiten (2A, 2B, ...) durch.
Insbesondere wird in dem Ausführungsbeispiel des Anspruchs 2 nur Überschussschmieröl zur Ansaugseite der anderen Wärmequelleneinheit (2A, 2B, ...) geleitet. In der Erfindung des Anspruchs 3 wird, wenn im Verdichter (21) aufbewahrtes Schmieröl eine festgesetzte Menge übersteigt, der Schmierölüberschuss vom Ölausgleichsmechanismus (40) ausgetragen und dann im Ölvorratsteil (91) aufbewahrt.
In dem Ausführungsbeispiel von Anspruch 4 speichert der Ölvorratsteil (91) vom Kältemittel getrenntes Schmieröl. In der Erfindung von Anspruch 5 strömt, wenn die Aufbewahrungsmenge des Schmieröls im Ölvorratsteil (91) den festgesetzten Pegel übersteigt, so dass der Ölvorratsteil (91) überschüssiges Schmieröl speichert, nur das Überschussschmieröl oberhalb der festgesetzten Speichermenge aus dem Ölausgleichsrohr (93, 94, ...).
In dem Ausführungsbeispiel des Anspruchs 6 und insbesondere in der Erfindung von Anspruch 7 wird im Kühlbetrieb im Ölvorratsteil (91) der ersten Wärmequelleneinheit (2A) aufbewahrtes Schmieröl von dem ersten Ölausgleichsbypassrohr (93) zur Druckausgleichsleitung (6E) geleitet, strömt in die Gasleitung (6E) durch den zweiten Gasbypasskanal (96) und wird dann in den Verdichter (21) der zweiten Wärmequelleneinheit (2B) eingeleitet.
Danach wird gegensätzlich im Ölvorratsteil (91) der zweiten Wärmequelleneinheit (2B) aufbewahrtes Schmieröl von dem zweiten Ölausgleichsbypassrohr (94) zur Druckausgleichsleitung (6E) geleitet, strömt in die Gasleitung (6A) durch den ersten Gasbypasskanal (95) und wird dann in den Verdichter (21) der ersten Wärmequelleneinheit (2A) eingeleitet. Ein Ölausgleich zwischen den Wärmequelleneinheiten (2A, 2B) findet statt, indem die obige Operation wiederholt wird.
In dem Ausführungsbeispiel von Anspruch 8 wird in dem Ölvorratsteil (91) jeder Wärmequelleneinheit (2A, 2B, ...) aufbewahrtes Schmieröl von dem Ölausgleichsbypasskanal (93, 94, ...) zur Druckausgleichsleitung (6E) geleitet, strömt in die Gasleitung (6A, 6B, ...) durch den Gasbypasskanal (95, 96, ...) und wird dann in den Verdichter (21) der anderen Wärmequelleneinheit (2A, 2B) eingeleitet. Auf diese Weise wird der Ölausgleich zwischen den Wärmequelleneinheiten (2A, 2B, ...) durchgeführt.
In dem Ausführungsbeispiel von Anspruch 9 und insbesondere in der Erfindung von Anspruch 10 wird am Expansionsmechanismus (25) der zweiten Wärmequelleneinheit (2B) eine kleine Öffnung derart eingestellt, dass die stromabwärts liegende Seite des Ölausgleichsmechanismus (9A) in einen niedrigen Druck überführt wird. Somit wird in dem Ölvorratsteil (91) der ersten Wärmequelleneinheit (2A) gespeichertes Schmieröl von dem ersten Ölausgleichsbypassrohr (93) zur Druckausgleichsleitung (6E) geleitet und dann in den Verdichter (21) der zweiten Wärmequelleneinheit (2B) eingeleitet.
Danach wird im Gegensatz dazu eine kleinere Öffnung an dem Expansionsmechanismus (25) der ersten Wärmequelleneinheit (2A) eingestellt und die stromabwärts liegende Seite des Ölausgleichsmechanismus (9B) auf einen niedrigen Druck gebracht. Auf diese Weise wird in dem Ölvorratsteil (91) der zweiten Wärmequelleneinheit (2B) aufbewahrtes Schmieröl von dem zweiten Ölausgleichsbypassrohr (94) zur Druckausgleichsleitung (6E) geleitet und dann in den Verdichter (21) der ersten Wärmequelleneinheit (2A) eingeleitet. Ein Ölausgleich zwischen den Wärmequelleneinheiten (2A, 2B) wird durch die Wiederholung der obigen Operation durchgeführt.

Wirkungen

Gemäß der Erfindung von Anspruch 1 kann, da Schmieröl von der Seite hohen Drucks jeder Wärmequelleneinheit (2A, 2B, ...), die die Ausströmseite des Verdichters (21) ist, zur Seite niedrigen Drucks der anderen Wärmequelleneinheit (2A, 2B, ...) geleitet wird, die Ölsammelerscheinung, bei der sich Schmieröl in einer der Wärmequelleneinheiten (2A, 2B, ...) ansammelt, mit Sicherheit vermieden werden.
Im Ergebnis wird Schmierölmangel sicher verhindert, so dass die normale Temperaturregelung sicher weitergeführt werden kann.
Übereinstimmend mit dem Ausführungsbeispiel von Anspruch 2 lässt sich die Ölsammelerscheinung sicher vermeiden, so dass die normale Temperaturregelung sicher fortgesetzt werden kann, weil im Ölvorratsteil (91) gespeichertes Überschussschmieröl, das eine festgesetzte Aufbewahrungsmenge überschreitet, ausgelassen wird.
Insbesondere kann die Ölsammelerscheinung und gleichzeitig ein Schmierölmangel in den Wärmequelleneinheiten (2A, 2B, ...), aus denen Schmieröl ausströmt, vermieden werden.
Übereinstimmend mit dem Ausführungsbeispiel von Anspruch 3 wird Schmieröl ausgelassen, wenn das im Verdichter (21) gespeicherte Schmieröl eine festgesetzte Menge übersteigt. Somit kann das überschüssige Schmieröl mit Sicherheit in dem Ölvorratsteil (91) gespeichert werden, so dass in jedem Fall die Ölsammelerscheinung sicher vermieden ist.
In Übereinstimmung mit dem Ausführungsbeispiel von Anspruch 4 dient der Ölvorratsteil (91), da er die Öltrennfunktion hat, auch als Öltrenner. Dies reduziert die Anzahl der Bauteile. Insbesondere kann gemäß der Erfindung von Anspruch 5 überschüssiges Schmieröl mit Sicherheit von der internen Endstellung des Ölausgleichsbypassrohrs (93, 94, ...) ausgelassen werden, so dass sich die Struktur vereinfacht.
Gemäß den Ausführungsbeispielen der Ansprüche 6, 7, 9 und 10 wird die Ölausgleichsoperation im selben Zyklus, wie im normalen Temperaturregelvorgang ausgeführt, da sie im Kühlbetrieb in einem Kühlzyklus und im Heizbetrieb in einem Heizzyklus ausgeführt wird. Entsprechend tritt keine Änderung in der Kältemittelströmung oder dergleichen auf, so dass die Ölausgleichsoperation prompt durchgeführt werden kann.
Da außerdem Überschussschmieröl durch die Druckausgleichsregelmittel (81) ausgelassen wird, kann Schmierölmangel ohne jeden Ölpegelfühler und gleichzeitig die Ölsammelerscheinung vermieden werden.
In Übereinstimmung mit dem Ausführungsbeispiel von Anspruch 8 kann die Ölausgleichsoperation in kurzer Zeit vollständig ausgeführt werden, da der Ölausgleich gleichzeitig in zwei Richtungen zwischen den Wärmequelleneinheiten (2A, 2B, ...) ausgeführt werden kann.
Gemäß den Ausführungsbeispielen der Ansprüche 9 und 10 lassen sich der Enteisungsvorgang und die Ölausgleichsoperation gleichzeitig ausführen, wenn der Enteisungsvorgang während des Heizbetriebs im Umkehrzyklus so ausgeführt wird, dass Gaskältemittel hohen Drucks von einer der Wärmequelleneinheiten (2A, 2B, ...) zur anderen unter Verwendung der Druckausgleichsleitung (6E) und des Gasbypasskanals (95, 96, ...) geleitet wird. Aus diesem Grund ist es nicht nötig, die Ölausgleichsoperation getrennt durchzuführen und ein normaler Temperaturregelvorgang lässt sich wirkungsvoll durchführen.

[Kurze Beschreibung der Zeichnungen]

Fig. 1 ist ein Diagramm eines Kältemittelkreises und zeigt eine Klimaanlage dieser Erfindung.
Fig. 2 ist ein Diagramm eines Kältemittelkreises und zeigt eine Ölausgleichsoperation im Kühlbetrieb.
Fig. 3 ist ein Diagramm eines Kältemittelkreises, das eine andere Ölausgleichsoperation im Kühlbetrieb zeigt.
Fig. 4 ist ein Diagramm eines Kältemittelkreises, das eine Ölausgleichsoperation im Heizbetrieb zeigt.
Fig. 5 ist ein Diagramm eines Kältemittelkreises, das eine andere Ölausgleichsoperation im Heizbetrieb zeigt.
Fig. 6 ist ein Diagramm eines Kältemittelkreises zur Erläuterung der Ölsammelerscheinung.
Fig. 7 ist ein vergrößertes Diagramm eines Kreislaufs, das einen Verdichter des Ausführungsbeispiels 4 zeigt.
Fig. 8 zeigt grafisch Kennwerte eines Ölausgleichsverhältnisses bezogen auf die Speichermenge von Schmieröl in einem Ölaustragsmechanismus.

[Beste Art zur Ausführung der Erfindung]

Nachstehend werden Ausführungsbeispiele dieser Erfindung bezogen auf die Zeichnungen beschrieben.

< Ausführungsbeispiel 1>

Wie Fig. 1 zeigt, ist eine Klimaanlage (10) so gebildet, dass zwei Außeneinheiten (2A, 2B) und drei Inneneinheiten (3A, 3B, 3C) parallel mit einer Hauptflüssigkeitsleitung (7L) und parallel mit einer Hauptgasleitung (7G) verbunden sind.
Die erste Außeneinheit (2A) und die zweite Außeneinheit (2B) haben jeweils einen Verdichter (21), ein Vierwegewahlventil (22), einen Außenwärmetauscher (24) als wärmequellenseitigen Wärmetauscher, in dessen Nähe ein Außengebläse (23) angeordnet ist, und als Expansionsmechanismus ein motorbetriebenes Außenexpansionsventil (25), und jede bildet eine Wärmequelleneinheit, die umkehrbar zwischen einem Kühlzyklus und einem Heizzyklus betreibbar ist. Der Außenwärmetauscher (24) ist an seinem gaskältemittelseitigen Ende mit einem Kältemittelrohrabschnitt (26) und an seinem flüssigkältemittelseitigen anderen Ende mit einer Flüssigkeitsleitung (5A, 5B) verbunden.
Der Kältemittelrohrabschnitt (26) ist mit der Ansaugseite und der Ausströmseite des Verdichters (21) verbunden und dazwischen durch das Vierwegewahlventil (22) umschaltbar. Weiterhin ist eine Gasleitung (6A, 6B) durch den Kältemittelrohrabschnitt (26) mit der Ansaugseite und der Ausströmseite des Verdichters (21) verbunden und dazwischen durch das Vierwegewahlventil (22) umschaltbar. Die Gasleitung (6A, 6B) ist mit der Hauptgasleitung (7G) verbunden. Ein Sammler (27) ist in dem Kältemittelrohrabschnitt (26) zwischen der Ansaugseite des Verdichters (21) und dem Vierwegewahlventil (22) vorgesehen.
Die jeweilige Kapazität der Außeneinheiten (2A, 2B) ist übereinstimmend mit der Anzahl der mit ihnen verbundenen Inneneinheiten (3A, 3B, 3C) festgesetzt. Der Verdichter (21) der ersten Außeneinheit (2A) ist so gebildet, dass er durch eine Stromrichterregelung betreibbar ist. Der Verdichter (21) der zweiten Außeneinheit (2B) ist so gebildet, dass er zwischen Kapazitäten von 100%, 50% und 0% durch Entladeregelung umschaltbar betreibbar ist. Jeder Verdichter (21) wird von einem Regler (80) durch Regelsignale geregelt.
Die jeweiligen Inneneinheiten (3A, 3B, 3C) haben einen Innenwärmetauscher (32) als benutzerseitigen Wärmetauscher, in dessen Nähe ein Innengebläse (31) angeordnet ist, und ein motorbetriebenes Innenexpansionsventil (33) und bilden jeweils eine Benutzereinheit. Die Innenwärmetauscher (32) sind parallel mit der Hauptflüssigkeitsleitung (7L) und der Hauptgasleitung (7G) jeweils durch einen Innenflüssigkeitskanal (34) und einen Innengaskanal (35) verbunden. Das motorbetriebene Innenexpansionsventil (33) ist in dem Innenflüssigkeitskanal (34) vorgesehen.
Außerdem ist die Klimaanlage (10) mit einer Rohreinheit (11) ausgestattet. In der Rohreinheit (11) sind die Flüssigkeitsleitungen (5A, 5B) der Außeneinheiten (2A, 2B) mit der Hauptflüssigkeitsleitung (7L) und die Gasleitungen (6A, 6B) der Außeneinheiten (2A, 2B) mit der Hauptgasleitung (7G) verbunden.
Im einzelnen besteht jede Flüssigkeitsleitung (5A, 5B) aus einem Flüssigkeitsrohr (51), das sich von der Außeneinheit (2A, 2B) nach außen erstreckt, und aus einem Flüssigkeitskanal (52), der mit einem äußeren Ende des Flüssigkeitsrohrs (51) verbunden ist. Das Flüssigkeitsrohr (51) ist an seinem inneren Ende mit dem Außenwärmetauscher (24) verbunden und mit dem motorbetriebenen Außenexpansionsventil (25) ausgestattet. Der Flüssigkeitskanal (52) ist mit der Hauptflüssigkeitsleitung (7L) durch eine Vorlage (12) verbunden.
Jede Gasleitung (6A, 6B) besteht aus einem Gasrohr (61), das sich von der Außeneinheit (2A, 2B) nach außen erstreckt und einem Gaskanal (62), der mit einem äußeren Ende des Gasrohrs (61) verbunden ist. Das Gasrohr (61) ist mit dem Verdichter (21) durch das Vierwegewahlventil (22) und den Kältemittelrohrabschnitt (26) verbunden.
Die Haupfflüssigkeitsleitung (7L) besteht aus einem Hauptflüssigkeitsrohr (71), das sich zu den Inneneinheiten (3A, 3B, 3C) erstreckt, und einem Hauptflüssigkeitskanal (72), der eine Verbindung mit einem Ende des Hauptflüssigkeitsrohrs (71) hat und zu dem die Flüssigkeitskanäle (52) der Außeneinheiten (2A, 2B) über die Vorlage (12) verbunden sind. Die Innenflüssigkeitskanäle (34) der Inneneinheiten (3A, 3B, 3C) sind mit dem anderen Ende des Hauptflüssigkeitsrohrs (71) verbunden.
Die Hauptgasleitung (7G) besteht aus einem Hauptgasrohr (73), das sich zu den Inneneinheiten (3A, 3B, 3C) erstreckt, und einem Hauptgaskanal (74), der eine Verbindung mit einem Ende des Hauptgasrohrs (73) hat und mit dem die Gaskanäle (62) der Außeneinheiten (2A, 2B) verbunden sind. Die Innengaskanäle (35) der Inneneinheiten (3A, 3B, 3C) sind mit dem anderen Ende des Hauptgasrohrs (73) verbunden.
Die Flüssigkeitskanäle (52) der Flüssigkeitsleitungen (5A, 5B) der Außeneinheiten (2A, 2B), die Gaskanäle (72) der Gasleitungen (6A, 6B) der Außeneinheiten (2A, 2B), der Hauptflüssigkeitskanal (72) der Hauptflüssigkeitsleitung (7L), der Hauptgaskanal (74) der Hauptgasleitung (7G) und die Vorlage (12) sind einstückig so gebildet, dass sie in der Rohreinheit (11) vereint sind.
In der Rohreinheit (11) ist außerdem einstückig ein Gasstoppventil (SVR1) vereint. Das Gasstoppventil (SVR1) liegt in dem Gaskanal (62) der Gasleitung (6B), die sich von der zweiten Außeneinheit (2B) erstreckt, um den Gaskanal (62) zu öffnen und zu schließen, und ist so gebildet, dass es auf der Basis von Regelsignalen des Reglers (80) bei der Außerbetriebnahme der zweiten Außeneinheit (2B) im Heizbetrieb vollständig schließt.
Das motorbetriebene Außenexpansionsventil (25) der zweiten Außeneinheit (2B) ist so gebildet, dass es auf der Basis von Regelsignalen des Regler (80) bei der Außerbetriebnahme der zweiten Außeneinheit (2B) im Kühlbetrieb und im Heizbetrieb vollständig schließt.
Eine Druckausgleichsleitung (6E) ist zwischen der ersten Außeneinheit (2A) und der zweiten Außeneinheit (2B) vorgesehen.
Die Druckausgleichsleitung (6E) ist an ihrem einen Ende mit der Gaskältemittelseite des Kältemittelrohrabschnitts (26) des Außenwärmetauschers (24) der ersten Außeneinheit (2A) und mit ihrem anderen Ende mit der Gaskältemittelseite des Kältemittelrohrabschnitts (26) des Außenwärmetauschers (24) der zweiten Außeneinheit (2B) verbunden und gestattet eine bidirektionale Kältemittelverbindung.
Die Druckausgleichsleitung (6E) ist so gestaltet, dass die jeweiligen äußeren Enden der Druckausgleichsrohre (63), die sich von den jeweiligen Außeneinheiten (2A, 2B) nach außen erstrecken, mit einem Druckausgleichskanal (64) verbunden sind. Der Druckausgleichskanal (64) ist mit einem. Druckausgleichsventil (SVB1) versehen, das bei der Außerbetriebnahme der zweiten Außeneinheit (2B) im Kühlbetrieb ganz geschlossen ist und die Kühlmittelverbindung zur zweiten Außeneinheit (2B) blockiert.
Der Druckausgleichskanal (64) und das Druckausgleichsventil (SVB1) sind in der Rohreinheit (11) vereint.
Als ein Merkmal dieser Erfindung befindet sich zwischen der ersten Außeneinheit (2A) und der zweiten Außeneinheit (2B) der erste Ölausgleichsmechanismus (9A), der vom Verdichter (21) der ersten Außeneinheit (2A) ausgetragenes Schmieröl zur Ansaugseite des Verdichters (21) der zweiten Außeneinheit (2B) leitet, und der zweite Ölausgleichsmechanismus (9B), der vom Verdichter (21) der zweiten Außeneinheit (2B) ausgetragenes Schmieröl zur Ansaugseite des Verdichters (21) der ersten Außeneinheit (2A) leitet, und der Regler (80) ist mit Ölausgleichsregel/steuermitteln (81) versehen.
Jeder Ölausgleichsmechanismus (9A, 9B) hat einen Ölvorratsteil (91), einen Ölausgleichsbypasskanal (93, 94) und einen Gasbypasskanal (95, 96). Der Ölvorratsteil (91) liegt in dem mit der Ausströmseite des Verdichters (21) verbundenen Kältemittelrohrabschnitt (26) und speichert vom Verdichter (21) ausgetragenes Schmieröl und dient außerdem als Öltrenner, der eine Öltrennfunktion zur Trennung von Schmieröl vom Kältemittel hat. Der Boden des Ölvorratsteils (91) ist mit einem Ölrücklaufrohr (92) verbunden, das eine Kapillare zur Rückführung von Schmieröl zum Verdichter (21) hat.
Die jeweiligen Ölausgleichsbypassrohre (93, 94) sind an ihrem einen Ende mit dem Ölvorratsteil (91) und an ihrem anderen Ende mit dem Druckausgleichsrohr (63) der Druckausgleichsleitung (6E) verbunden. Die Ölausgleichsbypassrohre (93, 94) haben jeweils ein Ölausgleichsventil (SVO1, SVO2), um lediglich einen Überschuss oberhalb einer festgelegten Speichermenge von im Ölvorratsteil (91) gespeichertem Schmieröl abzuleiten.
Im einzelnen ist ein Ende jedes Ölausgleichsbypassrohrs (93, 94) in den Ölvorratsteil (91) eingeführt. Das eingeführte Ende des Ölausgleichsbypassrohrs (93, 94) liegt an einem Niveau höher als eine festgelegte Höhe über dem Boden des Ölvorratsteils (91). Insbesondere sammelt sich überschüssiges Schmieröl in dem Ölvorratsteil (91) an, während eine festgesetzte Menge des im Ölvorratsteil (91) gespeicherten Schmieröls durch das Ölrücklaufrohr (92) zum Verdichter (21) zurückgeführt wird. Wenn die gespeicherte Schmierölmenge den festgesetzten Pegel im Ölvorratsteil (91) übersteigt, so dass sich überschüssiges Schmieröl ansammelt, strömt nur das über die festgesetzte Speichermenge hinausgehende überschüssige Schmieröl durch das Ölausgleichsbypassrohr (93, 94).
Die beiden Gasbypasskanäle (95, 96) sind in der Rohreinheit (11) integriert. Der erste Gasbypasskanal (95) ist an seinem einen Ende mit der Seite der zweiten Außeneinheit (2B) von dem Druckausgleichsventil (SVB1) des Druckausgleichskanals (64) und mit seinem anderen Ende mit dem Gaskanal (62) der ersten Außeneinheit (2A) verbunden und hat ein erstes Bypassventil (SVY1).
Der zweite Gasbypasskanal (96) ist an seinem einen Ende mit der Seite der ersten Außeneinheit (2A) von dem Druckausgleichsventil (SVB1) des Druckausgleichskanals (64) und mit seinem anderen Ende mit dem Gaskanal (62) der zweiten Außeneinheit (2B) verbunden und hat ein zweites Bypassventil (SVY2).
Weiterhin ist die Ölausgleichsregelvorrichtung (81) so gebildet, dass sie im Normalbetrieb eine zwei- bis dreiminütigen Ölausgleichsoperation einmal alle zwei bis drei Stunden und im Heizbetrieb eine Ölausgleichsoperation nach einem Ölunterstützungsvorgang und nach einem Enteisungsvorgang ausführt. Die Ölausgleichsregelvorrichtung (81) regelt die jeweiligen Gasbypasskanäle (95, 96) und die jeweiligen Ölausgleichsbypassrohre (93, 94) zwischen ihren Verbindungszuständen und ihren Unterbrechungszuständen, damit im Kühlzyklus Schmieröl abwechselnd zwischen den Außeneinheiten (2A, 2B) strömt.
Im einzelnen ist die Ölausgleichsregelvorrichtung (81) so eingerichtet, dass sie eine erste Ölausgleichsoperation durch Öffnen des ersten Ölausgleichsventils (SVO1) und des zweiten Bypassventils (SVY2) bei gleichzeitigem Schließen des Druckausgleichsventils (SVB1) durchführt, um Schmieröl von der ersten Außeneinheit (2A) zur zweiten Außeneinheit (2B) zu leiten, und eine zweite Ölausgleichsoperation durchführt, bei dem sie das zweite Ölausgleichsventil (SVO2) und das erste Bypassventil (SVY1) öffnet und das Druckausgleichsventil (SVB1) schließt, damit Schmieröl von der zweiten Außeneinheit (2B) zur ersten Außeneinheit (2A) geleitet wird.
Zusätzlich regelt die Ölausgleichsregelvorrichtung (81) die jeweiligen Ölausgleichsbypassrohre (93, 94) zwischen ihrem Verbindungs- und Unterbrechungszustand, damit im Heizzyklus abwechselnd Schmieröl zwischen den Außeneinheiten (2A, 2B) strömt, und hält außerdem die stromabwärts liegenden Seiten der Ölausgleichsmechanismen (9A, 9B) auf niedrigem Druck.
Im einzelnen ist die Ölausgleichsregelvorrichtung (81) so eingerichtet, dass sie die erste Ölausgleichsoperation durch Öffnen des Druckausgleichsventils (SVB1) und des ersten Ölausgleichsventils (SVO1) und Schließen der jeweiligen Bypassventile (SVY1, SVY2) und des zweiten Ölausgleichsventils (SVO2) und durch gleichzeitige Einstellung einer kleinen Öffnung an dem motorbetriebenen Außenexpansionsventil (25) der zweiten Außeneinheit (2B) ausführt, um auf diese Weise Schmieröl von der ersten Außeneinheit (2A) zur zweiten Außeneinheit (2B) zu leiten. Weiterhin ist die Ölausgleichsregelvorrichtung (81) so eingerichtet, dass sie die zweite Ölausgleichsoperation durch Öffnen des Druckausgleichsventils (SVB1) und des zweiten Ölausgleichsventils (SVO1) und durch Schließen der jeweiligen Bypassventile (SVY1, SVY2) und des ersten Ölausgleichsventils (SVO1) bei gleichzeitiger Einstellung einer kleinen Öffnung an dem motorbetriebenen Außenexpansionsventil (25) der ersten Außeneinheit (2A) ausführt, um auf diese Weise Schmieröl von der zweiten Außeneinheit (2B) zur ersten Außeneinheit (2A) zu leiten.
Nachstehend werden Gründe beschrieben, weshalb die Ölausgleichsmechanismen (9A, 9B) vorgesehen sind.
Wie Fig. 6 zeigt, wird, falls der Ölvorratsteil (91), die Ölausgleichsbypassrohre (93, 94) und die Gasbypasskanäle (95, 96) nicht vorhanden sind und kein Ölausgleich stattfindet, im Heizbetrieb das Vierwegewahlventil (22) so geschaltet, wie die gestrichelte Linie darstellt, so dass Kältemittel zirkuliert, wie die strichpunktierte Linie zeigt. Unter der Annahme, dass die Menge zirkulierenden Kältemittels GR an der Ausströmseite P1 des Verdichters (21) der ersten Außeneinheit (2A) 84 kg/h ist und ein Ölaustragsverhältnis LO als der Schmierölgehalt in dem Gaskältemittel an der Auslassseite P1 0,1% vorliegt, wird 0,084 kg/h Schmieröl LD ausgetragen. Unter der Annahme, dass die zirkulierende Menge des Kältemittels GR an der Ausströmseite P2 des Verdichters (21) der zweiten Außeneinheit (2B) 293 kg/h ist und ein Ölaustragsverhältnis LO als der Schmierölgehalt im Gaskältemittel an der Ausströmseite P2 0,5% vorliegt, beträgt die ausgetragene Menge an Schmieröl LD 1,47 kg/h.
Folglich sind an einem Punkt P3 der Hauptgasleitung (7G), an dem Kältemittel zusammenströmt, die zirkulierende Menge des Kältemittels GR 377 kg/h, das Ölaustragsverhältnis LO 0,412%, und die zirkulierende Menge an Schmieröl LD ist 1,554 kg/h. Wenn Schmieröl in den Verdichter (21) in der gleichen Menge, wie die zirkulierende Menge des ausgetragenen Kältemittels GR gesaugt wird, sind die zirkulierende Menge des Kältemittels GR auf der Saugseite P4 des Verdichters (21) der ersten Außeneinheit (2A) 84 kg/h und das Ölaustragsverhältnis LO auf der Saugseite P4 0,412%, so dass die Menge des rückfließenden Schmieröls LS 0,346 kg/h wird. Andererseits beträgt die zirkulierende Menge des Kältemittels GR auf der Saugseite PS des Verdichters (21) der zweiten Außeneinheit (2B) 293 kg/h, und das Ölaustragsverhältnis LO auf der Saugseite P4 ist 0,412%, so dass die Menge des rückgeführten Schmieröls LS 1,21 kg/h wird.
Als Ergebnis strömen trotz der ausgetragenen Schmierölmenge von 1,47 kg/h nur 1,21 kg/h Schmieröl zur zweiten Außeneinheit (2B) zurück, so dass ein Schmierölmangel auftreten kann.
Weiterhin wird im Kühlbetrieb das Vierwegewahlventil (22) so geschaltet, wie es die ausgezogene Linie zeigt, so dass Kältemittel gemäß der ausgezogenen Linie zirkuliert. Angenommen, die zirkulierende Menge des Kältemittels GR auf der Ausströmseite P1 des Verdichters (21) der ersten Außeneinheit (2A) sei 84 kg/h und das Ölaustragsverhältnis LO im Gaskältemittel der Auslassseite P1 sei 0,1%, so beträgt die ausgetragene Menge des Schmieröls LD 0,084 kg/h. Angenommen, die zirkulierende Menge des Kältemittels GR auf der Auslassseite P2 des Verdichters (21) der zweiten Außeneinheit (2B) sei 293 kg/h und das Ölauslassverhältnis LO im Gaskältemittel der Auslassseite P2 sei 0,5%, ergibt sich die Menge des ausgetragenen Schmieröls LD zu 1,47 kg/h.
Folglich betragen an einem Punkt P6 der Hauptflüssigkeitsleitung (7L), an dem Kältemittel zusammenströmt, die zirkulierende Kältemittelmenge 377 kg/h, das Ölaustragsverhältnis LO 0,412% und die zirkulierende Schmierölmenge LD 1,554 kg/h. Da das Kältemittel eine ringförmige Strömung bildet, wenn es zu den jeweiligen Außeneinheiten (2A, 2B) zurückgeleitet wird, und aus anderen Gründen kann Schmieröl gleichmäßig verteilt werden. Deshalb beträgt die zirkulierende Kältemittelmenge auf der Saugseite P4 des Verdichters (21) der ersten Außeneinheit (2A) 84 kg/h, so dass die rückgeführte Menge von Schmieröl LS 0,777 kg/h erreicht. Andererseits beträgt die zirkulierende Kältemittelmenge GR auf der Saugseite PS des Verdichters (21) der zweiten Außeneinheit (2B) 293 kg/h, so dass die zurückgeführte Menge von Schmieröl LS 0,777 kg/h erreicht.
Als Ergebnis werden nur 0,777 kg/h Schmieröl zur zweiten Außeneinheit (2B) statt 1,74 kg/h ausgetragenem Schmieröl zurückgeführt, so dass ein Schmierölmangel auftreten kann. Die oben erwähnten Ölausgleichsmechanismen (9A, 9B) sind zur Lösung dieser Schwierigkeiten vorgesehen.

- Betrieb der Klimaanlage im Ausführungsbeispiel 1 -

Nun werden Betriebsweisen der oben erwähnten Klimaanlage (10) beschrieben.
Zunächst werden im Kühlbetrieb die Vierwegewahlventile (22) so geschaltet, wie die ausgezogene Linie in Fig. 1 angibt, und dann gasförmiges Kältemittel, das unter hohem Druck von den jeweiligen Verdichtern (21) der Außeneinheiten (2A, 2B) ausgetragen wird, durch die jeweiligen Außenwärmetauscher (24) kondensiert, um in flüssiges Kältemittel überführt zu werden. Das flüssige Kältemittel fließt im Hauptflüssigkeitskanal (72) zusammen, wird durch das motorbetriebene Innenexpansionsventil (33) druckvermindert und dann vom Innenwärmetauscher (32) verdampft und wird zu Niederdruckgaskältemittel. Das Gaskältemittel wird an die jeweiligen Gaskanäle (62) verteilt und zu den jeweiligen Verdichtern (21) der Außeneinheiten (2A, 2B) zurückgeleitet. Dieser Kreislauf wiederholt sich.
Andererseits werden im Heizbetrieb die Vierwegewahlventile (22) in die durch die gestrichelte Linie in Fig. 1 angegebene Stellung geschaltet. Kältemittelgas, das unter hohem Druck von den jeweiligen Verdichtern (21) der Außeneinheiten (2A, 2B) ausgetragen wird, strömt in dem Hauptgaskanal (74) zusammen, und wird dann vom Innenwärmetauscher (32) kondensiert und wird dadurch zu flüssigem Kältemittel. Das flüssige Kältemittel wird durch den Hauptflüssigkeitskanal (72) zu den jeweiligen Flüssigkeitskanälen (52) der Außeneinheiten (2B, 2B) zurückgeleitet. Dann wird das flüssige Kältemittel durch die jeweiligen motorbetriebenen Außenexpansionsventile (25) druckreduziert, vom jeweiligen Außenwärmetauscher (24) verdampft und wird zu Kältemittelgas niedrigen Drucks. Das Kältemittelgas wird an die jeweiligen Verdichter (21) der Außeneinheiten (2A, 2B) zurückgeleitet. Dieser Kreislauf wiederholt sich.
Im Kühlbetrieb und Heizbetrieb regelt der Regler (80) die jeweiligen Öffnungen der motorbetriebenen Innenexpansionsventile (33) und die jeweiligen Öffnungen der motorbetriebenen Außenexpansionsventile (25) und regelt die jeweiligen Kapazitäten der Verdichter (21) der Außeneinheiten (2A, 2B) in Übereinstimmung mit der Innenbelastung. Wenn die Inneneinheiten (3A, 3B, 3C) geringer belastet sind, so dass die Kapazität der ersten Außeneinheit (2A) allein für den Kühlbetrieb und Heizbetrieb verantwortlich ist, wird die zweite Außeneinheit (2B) deaktiviert.
Außerdem wird sowohl im Kühlbetrieb, als auch im Heizbetrieb das Druckausgleichsventil (SVB1) geöffnet, wenn beide Außeneinheiten (2A, 2B) betrieben werden. Im Kühlbetrieb strömt Gaskühlmittel hohen Drucks durch beide Außenwärmetauscher (24) mit annähernd gleichförmiger Strömungsrate. Im Heizbetrieb strömt Gaskältemittel niedrigen Drucks durch beide Außenwärmetauscher (24) mit annähernd gleichförmiger Strömungsrate.
Wenn z. B. die Kapazität der zweiten Außeneinheit (2B) im Vergleich mit der Belastung im Kühlbetrieb größer wird, strömt ein Teil des vom Verdichter (21) ausgetragenen Kältemittels durch die Druckausgleichsleitung (6E) und dann durch den Außenwärmetauscher (24) der ersten Außeneinheit (2A).
Wenn andererseits die Kapazität der zweiten Außeneinheit (2B) im Vergleich mit der Last im Heizbetrieb größer wird, strömt ein Teil des Kältemittels vom Außenwärmetauscher (24) der ersten Außeneinheit (2A) zur Ölausgleichsleitung (6E) und wird dann in den Verdichter (21) der zweiten Außeneinheit (2B) gesaugt.
Wenn die zweite Außeneinheit (2B) im Kühlbetrieb deaktiviert ist, ist das Druckausgleichsventil (SVB1) ganz geschlossen. Wenn die zweite Außeneinheit (2B) im Heizbetrieb deaktiviert ist, bleibt das Druckausgleichsventil (SVB1) geöffnet.
Wenn weiterhin die zweite Außeneinheit (2B) im Heizbetrieb deaktiviert ist, wird das Gasstoppventil (SVR1) geschlossen. Wenn im Kühlbetrieb und im Heizbetrieb die zweite Außeneinheit (2B) deaktiviert ist, ist das motorbetriebene Außenexpansionsventil (25) der zweiten Außeneinheit (2B) ganz geschlossen. Dadurch wird verhindert, dass flüssiges Kältemittel in der zweiten Außeneinheit (2B) gespeichert wird, während diese deaktiviert ist. In dem obigen Kühl- und Heizbetrieb sind die Bypassventile (SVY1, SVY2) und die Ölausgleichsventile (SVO1, SVO2) geschlossen.
Als ein Merkmal dieser Erfindung ist dieses Ausführungsbeispiel so eingerichtet, dass die Ölausgleichsoperation sowohl im Kühlbetrieb als auch im Heizbetrieb ausgeführt wird, so dass eine Schmierölmenge zwischen den Verdichtern (21) der Außeneinheiten (2A, 2B) ausgeglichen wird.
Genauer wird im Kühlbetrieb die Ölausgleichsoperation gemäß den Fig. 2 und 3 ausgeführt. In diesen Figuren zeigt ein ausgezogener Pfeil Kältemittel und ein strichpunktierter Pfeil Schmieröl.
Zunächst wird, wie Fig. 2 zeigt, eine erste Ölausgleichsoperation ausgeführt. D. h., dass dabei das erste Ölausgleichsventil (SVO1) und das zweite Bypassventil (SVY2) bei gleichzeitig geschlossenem Druckausgleichsventil (SVB1) geöffnet und das zweite Ölausgleichsventil (SVO2) und das erste Bypassventil (SVY1) geschlossen sind.
In diesem Zustand wird ein Überschuss des im Ölvorratsteil (91) der ersten Außeneinheit (2A) gespeicherten Schmieröls von dem ersten Ölausgleichsbypassrohr (93) zur Druckausgleichsleitung (6E) geleitet, strömt in die Gasleitung (6B) über den zweiten Gasbypasskanal (96) und wird dann in den Verdichter (21) der zweiten Außeneinheit (2B) eingeleitet. Auf diese Weise wird Schmieröl von der ersten Außeneinheit (2A) zur zweiten Außeneinheit (2B) geleitet.
Danach wird gemäß Fig. 3 eine zweite Ölausgleichsoperation ausgeführt. D. h., dass dabei das zweite Ölausgleichsventil (SVO2) und das erste Bypassventil (SVY2) bei geschlossenem Druckausgleichsventil (SVB1) geöffnet und das erste Ölausgleichsventil (SVO1) und das zweite Bypassventil (SVY2) geschlossen sind.
Ln diesem Zustand wird ein Überschuss des im Ölvorratsteil (91) der zweiten Außeneinheit (2B) gespeicherten Schmieröls von dem zweiten Ölausgleichsbypassrohr (94) zur Druckausgleichsleitung (6E) geleitet, strömt in die Gasleitung (6A) über den ersten Gasbypasskanal (95) und wird dann in den Verdichter (21) der ersten Außeneinheit (2A) eingeleitet. Auf diese Weise wird Schmieröl von der zweiten Außeneinheit (2B) zur ersten Außeneinheit (2A) geleitet.
Der Ölausgleich zwischen den Außeneinheiten (2A, 2B) wird in der Weise ausgeführt, dass die obige Operation wiederholt wird.
Andererseits wird in Heizbetrieb eine Ölausgleichsoperation gemäß den Fig. 4 und 5 ausgeführt. In diesen Figuren bezeichnet ein ausgezogener Pfeil Kältemittel und ein strichpunktierter Pfeil Schmieröl.
Zunächst wird gemäß Fig. 4 eine erste Ölausgleichsoperation ausgeführt. D. h., dass dabei das erste Ölausgleichsventil (SVO1) und das Druckausgleichsventil (SVB1) bei geschlossenem ersten Bypassventil (SVY1) und geschlossenem zweiten Bypassventil (SVY2) geöffnet und das zweite Ölausgleichsventil (SVO2) geschlossen sind. Dann wird die Öffnung des motorbetriebenen Expansionsventils (25) der zweiten Außeneinheit (2B) ganz klein eingestellt, so dass die an die zweiten Außeneinheit (2B) anschließende Seite der Druckausgleichsleitung (6E) im Zustand niedrigen Drucks gehalten wird.
In diesem Zustand wird ein Überschuss des im Ölvorratsteil (91) der ersten Außeneinheit (2A) gespeicherten Schmieröls von dem ersten Ölausgleichsbypassrohr (93) zur Druckausgleichsleitung (6E) geleitet und dann in den Verdichter (21) der zweiten Außeneinheit (2B) eingeleitet. Auf diese Weise wird Schmieröl von der ersten Außeneinheit (2A) zur zweiten Außeneinheit (2B) geleitet.
Danach wird gemäß Fig. 5 eine zweite Ölausgleichsoperation ausgeführt. D. h., dass dabei das zweite Ölausgleichsventil (SVO2) und das Druckausgleichsventil (SVB1) bei geschlossenem ersten Bypassventil (SVY1) und geschlossenem zweiten Bypassventil (SVY2) geöffnet und das erste Ölausgleichsventil (SVO1) geschlossen sind. Dann wird die Öffnung des motorbetriebenen Expansionsventils (25) der ersten Außeneinheit (2A) ganz klein eingestellt, so dass die zur ersten Außeneinheit (2A) weisende Seite der Druckausgleichsleitung (6E) in einem Zustand geringen Drucks gehalten wird.
In diesem Zustand wird ein Überschuss des in dem Ölvorratsteil (91) der zweiten Außeneinheit (2B) gespeicherten Schmieröls von dem zweiten Ölausgleichsbypassrohr (94) zur Druckausgleichsleitung (6E) geleitet und dann in den Verdichter (21) der ersten Außeneinheit (2A) eingeleitet. Auf diese Weise wird Schmieröl von der zweiten Außeneinheit (2B) zur ersten Außeneinheit (2A) geleitet.
Der Ölausgleich wird zwischen den Außeneinheiten (2A, 2B) in der Weise durchgeführt, dass die obige Operation wiederholt wird.
Die obige Ölausgleichsoperation wird 2 bis 3 Minuten lang alle 2 bis 3 Stunden ausgeführt und ebenso nach Beendigung des Ölunterstützungsvorgangs und nach vollständiger Enteisung.

- Wirkungen der Ölausgleichsoperation im Ausführungsbeispiel 1 -

Wie oben beschrieben, lässt sich die Ölsammelerscheinung, dass sich Schmieröl in einer der Außeneinheiten (2A, 2B) ansammelt, gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel mit Sicherheit vermeiden, da Schmieröl von der Hochdruckseite, die die Auslassseite des Verdichters (21) der einen Außeneinheit (2A, 2B) ist, zur Niederdruckseite der anderen Außeneinheit (2A, 2B) geleitet wird.
Als Ergebnis kann ein Schmierölmangel mit Sicherheit verhindert werden, so dass ein sicherer Normaltemperaturregelbetrieb fortgeführt werden kann.
Weiterhin kann die Ölsammelerscheinung sicher vermieden werden, so dass ein Normaltemperaturregelbetrieb noch sicherer fortgeführt werden kann, da überschüssiges Schmieröl, das in dem Ölvorratsteil (91) gespeichert ist und eine festgesetzte Speichermenge übersteigt, von dem Öltrenner (43) ausgetragen wird.
Insbesondere kann die Ölsammelerscheinung bei gleichzeitiger Verhinderung des Schmierölmangels in jeder Außeneinheit (2A, 2B), von der Schmieröl ausgetragen wird, verhindert werden.
Da außerdem der Ölvorratsteil (91) die Öltrennfunktion hat, dient er auch als Öltrenner und bringt somit eine Verringerung der Bauteile mit sich.
Insbesondere ist die Struktur dadurch vereinfacht, dass überschüssiges Schmieröl sicher von den inneren Endpositionen der jeweiligen Ölausgleichsbypassrohre (93, 94) ausgetragen werden kann.
Weiterhin wird die Ölausgleichsoperation im selben Zyklus wie die normale Temperaturregelung ausgeführt, da die Ölausgleichsoperation beim Kühlbetrieb in einem Kühlzyklus und beim Heizbetrieb in einem Heizzyklus stattfindet. Demgemäß tritt keine Änderung des Kältemittelstroms oder dergleichen auf, so dass die Ölausgleichsoperation prompt ausgeführt werden kann.
Da weiterhin überschüssiges Schmieröl durch die Ölausgleichsregelvorrichtung (81) ausgetragen wird, kann ohne jeden Ölpegelfühler ein Schmierölmangel und gleichzeitig die Ölsammelerscheinung verhindert werden.

- Modifikationen des Ausführungsbeispiels 1 -

Bei der im Heizbetrieb stattfindenden Ölausgleichsoperation wird in dem obigen Ausführungsbeispiel die Öffnung des motorbetriebenen Expansionsventils (25) der zweiten Außeneinheit (2B), zu der in der ersten Ölausgleichsoperation Schmieröl zurückgeführt wird, ganz klein eingestellt, und ebenfalls die Öffnung des motorbetriebenen Expansionsventils (25) der ersten Außeneinheit (2A), zu der in der zweiten Ölausgleichsoperation Schmieröl zurückgeführt wird, ganz klein eingestellt. Jedoch kann auch das motorbetriebene Expansionsventil (25) der zweiten Außeneinheit (2B) in der ersten Ölausgleichsoperation ganz geschlossen und das motorbetriebene Expansionsventil (25) der ersten Außeneinheit (2A) in der zweiten Ölausgleichsoperation ganz geschlossen sein. Auf diese Weise Lässt sich der Ölausgleich prompt ausführen.
Alternativ kann bei der Ölausgleichsoperation im Heizbetrieb das motorbetriebene Expansionsventil (25) der ersten Außeneinheit (2A), von der Schmieröl in der ersten Ölausgleichsoperation ausgetragen wird, weiter geöffnet oder vollständig geöffnet sein, und das motorbetriebene Expansionsventil (25) der zweiten Außeneinheit (2B), von der in der zweiten Ölausgleichsoperation Schmieröl ausgetragen wird, etwas weiter offen oder voll geöffnet sein. Somit strömt etwas feuchtes Kältemittel durch die Druckausgleichsleitung (6E), so dass Schmieröl sanft geliefert wird.

< Ausführungsbeispiel 2 >

Die Ölausgleichsoperation im Kühlbetrieb in dem obigen Ausführungsbeispiel wird so ausgeführt, dass die Operationen der Fig. 2 und 3 wiederholt werden. Alternativ kann als ein weiteres Ausführungsbeispiel die Ölausgleichsregelvorrichtung (81) gleichzeitig die erste Ölausgleichsoperation von Fig. 2 und die zweite Ölausgleichsoperation von Fig. 3 ausführen.
Im einzelnen werden bei geschlossenem Druckausgleichsventil (SVB1) das erste Ölausgleichsventil (SVO1), das zweite Ölausgleichsventil (SVO2), das erste Bypassventil (SVY1) und das zweite Bypassventil (SVY2) geöffnet.
In diesem Zustand strömt der Überschuss des im Ölvorratsteil (91) der ersten Außeneinheit (2A) gespeicherten Schmieröls von dem ersten Ölausgleichsbypassrohr (93) zur Druckausgleichsleitung (6E), in die Gasleitung (6B) über den zweiten Gasbypasskanal (96) und wird dann in den Verdichter (21) der zweiten Außeneinheit (2B) eingeleitet. Gleichzeitig strömt der Überschuss des in dem Ölvorratsteil (91) der zweiten Außeneinheit (2B) gespeicherten Schmieröls von dem zweiten Ölausgleichsbypassrohr (94) zur Druckausgleichsleitung (6E) in die Gasleitung (6A) über den ersten Gasbypasskanal (95) und wird dann in den Verdichter (21) der ersten Außeneinheit (2A) eingeleitet.
Als Ergebnis wird Schmieröl gegenseitig jeweils zwischen der ersten und zweiten Außeneinheit (2A, 2B) geliefert.
Gemäß dieser Modifikation kann die Ölausgleichsoperation in kurzer Zeit abgeschlossen werden.

< Ausführungsbeispiel 3 >

Die obige Klimaanlage (10) führt den Enteisungsvorgang im Heizbetrieb aus. Als ein weiteres Ausführungsbeispiel kann die Klimaanlage (10) die Enteisung und die Ölausgleichsoperation gleichzeitig ausführen.
Insbesondere werden für den Fall, dass der Außenwärmetauscher (24) der ersten Außeneinheit (2A) vereist ist und die erste Außeneinheit (2A) und die zweite Außeneinheit (2B) im Kühlzyklus arbeiten, das erste Bypassventil (SVY1) geöffnet und das zweite Bypassventil (SVY2) geschlossen.
Zu dieser Zeit wird das Gasstoppventil (SVR1) geöffnet, und das Druckausgleichsventil (SVB1) und das motorbetriebene Außenexpansionsventil (25) der zweiten Außeneinheit (2B) werden ganz geschlossen.
Als Ergebnis wird, während Kältemittelgas hohen Drucks, das vom Verdichter (21) der ersten Außeneinheit (2A) ausgetragen wird, zum vereisten Außenwärmetauscher (24) gespeist wird, Kältemittelgas hohen Drucks, welches vom Verdichter (21) der zweiten Außeneinheit (2B) ausgetragen wird, zum Verdichter (21) der ersten Außeneinheit (2A) durch die Druckausgleichsleitung (6E), den ersten Bypasskanal (95) und den Gaskanal (62) geleitet.
Dann wird die Temperatur des vom Verdichter (21) der ersten Außeneinheit (2A) angesaugten Kältemittelgases erhöht, so dass das vom Verdichter (21) der ersten Außeneinheit (2A) ausgetragene Kältemittelgas eine erhöhte Temperatur hat und dadurch sofort die Enteisung der ersten Außeneinheit (2A) ausgeführt.
Zu dieser Zeit wird gleichzeitig durch die Öffnung des zweiten Ölausgleichsventils (SVO2) die Ölausgleichsoperation ausgeführt, um Schmieröl von der zweiten Außeneinheit (2B) zur ersten Außeneinheit (2A) zu leiten.
Im Gegensatz dazu wird im Fall, dass die zweite Außeneinheit (2B) vereist ist, das zweite Bypassventil (SVY2) geöffnet, das erste Bypassventil (SVY1) geschlossen und die Enteisung in der zum obigen Enteisungsvorgang entgegengesetzten Weise ausgeführt. Auf diese Weise wird vom Verdichter (21) der ersten Außeneinheit (2A) unter hohem Druck ausgetragenes Gaskältemittel zum Verdichter (21) der zweiten Außeneinheit (2B) durch die Druckausgleichsleitung (6E), den zweiten Bypasskanal (96) und den Gaskanal (62) geleitet. Dann erhöht sich die Temperatur des vom Verdichter (21) der zweiten Außeneinheit (2B) ausgetragenen Gaskältemittels so, dass die Enteisung der zweiten Außeneinheit (2B) prompt ausgeführt wird.
Zu dieser Zeit wird durch die Öffnung des ersten Ölausgleichsventils (SVO1) eine Ölausgleichsoperation durchgeführt, durch die Schmieröl von der ersten Außeneinheit (2A) zur zweiten Außeneinheit (2B) geleitet wird.
Außerdem wird im Fall, dass die erste und die zweite Außeneinheit (2A) und (2B) vereist sind, sowohl das erste Bypassventil (SVY1) als auch das zweite Bypassventil (SVY2) geschlossen und die erste und zweite Außeneinheit (2A, 2B) der Enteisung in Kühlzyklen unterworfen. Nach vollständiger Enteisung in einer der Außeneinheiten (2A, 2B) wird eines der Bypassventile (SVY1, SVY2) geöffnet.
Wenn z. B. der Enteisungsvorgang zuerst in der zweiten Außeneinheit (2B) abgeschlossen ist, wird das erste Bypassventil (SVY1) geöffnet, so dass, wie oben erwähnt, Gaskältemittel hoher Temperatur zur ersten Außeneinheit (2A) geleitet wird. Gleichzeitig wird das zweite Ölausgleichsventil (SVO2) geöffnet, so dass die Ölausgleichsoperation gleichzeitig stattfindet und Schmieröl von der zweiten Außeneinheit (2B) zur ersten Außeneinheit (2A) leitet.
Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel braucht keine getrennte Ölausgleichsoperation ausgeführt werden und die Ausführung der normalen Temperaturregeloperation ist effizient.

< Ausführungsbeispiel 4 >

Dieses Ausführungsbeispiel ist so eingerichtet, dass der Verdichter (21) jedes der Ausführungsbeispiele 1 bis 3 einen in Fig. 7 gezeigten Ölaustragsmechanismus (40) hat. Im einzelnen hat jeder Verdichter (21, 21) des Ausführungsbeispiels 1, das in den Fig. 1 bis 5 gezeigt ist, den Ölaustragsmechanismus (40).
Der Ölaustragsmechanismus (40) ist so eingerichtet, dass er Schmieröl auslässt, wenn das in einem Gehäuse gespeicherte Schmieröl eine vorbestimmte Menge übersteigt. Im einzelnen ist der Verdichter (21) ein Zahnkranzverdichter, des Typs mit Niederdruckdom, in dem sich innerhalb des Gehäuses Schmieröl am Boden ansammelt. Der Ölaustragsmechanismus (40) hat eine Austragspumpe (41), die am Boden innerhalb des Verdichters (21) liegt. Eine Saugöffnung (4s) der Austragspumpe (41) wird in eine spezifizierte Stellung gebracht. Gemäß Fig. 8 ist der Ölaustragsmechanismus (40) so eingerichtet, dass, wenn das im Gehäuse gespeicherte Schmieröl sich bis zur Höhe der Saugöffnung (4s) angesammelt hat und damit eine festgesetzte Menge erreicht (siehe einen Punkt P1), das Schmieröl von der Austragspumpe (41) zu einer Saugöffnung des Zahnkranzes durch ein Austragsrohr (42) so geleitet wird, dass sich die ausgetragene Menge des Schmieröls plötzlich erhöht.
D. h., dass eine bestimmte Schmierölmenge zusammen mit ausgetragenem Kältemittel an einem Punkt P2 von Fig. 8 ausgetragen wird und dass am Punkt P1 die ausgetragene Schmierölmenge plötzlich erhöht wird. Dann wird am Punkt P3 eine gewisse Schmierölmenge gemäß dem Volumen der Austragspumpe (41) ausgetragen.
Durch den Ölaustragsmechanismus (40) wird ein Überschuss an Schmieröl oberhalb der festgesetzten Menge durch den Zahnkranz unter erhöhten Druck gesetzt und damit im Ölvorratsteil (91) gespeichert. Wie zuvor erwähnt, wird das im Ölvorratsteil (91) gespeicherte Schmieröl von der ersten Außeneinheit (2A) zur zweiten Außeneinheit (2B) oder von der zweiten Außeneinheit (2B) zur ersten Außeneinheit (2A) geleitet.
Deshalb kann der Überschuss an Schmieröl gemäß diesem Ausführungsbeispiel sicher im Ölvorratsteil (91) gespeichert und damit die Ölsammelerscheinung mit Sicherheit vermieden werden, weil das im Verdichter (21) gespeicherte Schmieröl ausgetragen wird, wenn es eine festgesetzte Menge übersteigt. <

Andere Modifikationen >

In der Klimaanlage (10) kann das Verfahren der Ölausgleichsoperation wie folgt ablaufen. Zuerst wird in einem Verfahren der Ölausgleichsoperation im Kühlbetrieb, wenn eine festgesetzte Menge Schmieröl im Ölvorratsteil (91) der ersten Wärmequelleneinheit (2A) gespeichert ist, eine erste Ölausgleichsoperation so durchgeführt, dass das gespeicherte Schmieröl zur Saugseite des Verdichters (21) der zweiten Wärmequelleneinheit (2B) geleitet wird. Danach wird, wenn eine festgesetzte Schmierölmenge im Ölvorratsteil (91) der zweiten Wärmequelleneinheit (2B) gespeichert ist, eine zweite Ölausgleichsoperation so ausgeführt, dass das gespeicherte Schmieröl zur Saugseite des Verdichters (21) der ersten Wärmequelleneinheit (2A) geleitet wird.
Genauer wird z. B. die erste Ölausgleichsoperation so durchgeführt, dass von dem in dem die Öltrennfunktion aufweisenden Ölvorratsteil (91) gespeicherten Schmieröl nur ein Überschuss oberhalb einer festgesetzten gespeicherten Menge von der ersten Wärmequelleneinheit (2A) zur Saugseite des Verdichters (21) der zweiten Wärmequelleneinheit (2B) durch das Ölausgleichsbypassrohr (93) geleitet wird. Daraufhin wird die zweite Ölausgleichsoperation so ausgeführt, dass von dem in dem die Öltrennfunktion aufweisenden Ölvorratsteil (91) gespeicherten Schmieröl nur ein eine festgesetzte Speichermenge übersteigender Überschuss von der zweiten Wärmequelleneinheit (2B) zur Saugseite des Verdichters (21) der ersten Wärmequelleneinheit (2A) durch das Ölausgleichsbypassrohr (94) geleitet wird.
Weiterhin können als ein weiteres Verfahren zum Ölausgleich im Kühlbetrieb die obige erste Ölausgleichsoperation und die zweite Ölausgleichsoperation gleichzeitig ausgeführt werden. D. h., dass von dem in dem die Öltrennfunktion aufweisenden Ölvorratsteil (91) der ersten Wärmequelleneinheit (2A) gespeicherten Schmieröl nur der Überschuss oberhalb einer festgesetzten Speichermenge zur Saugseite des Verdichters (21) der zweiten Wärmequelleneinheit (2B) durch das Ölausgleichsbypassrohr (93) geleitet wird und gleichzeitig von dem in dem die Öltrennfunktion aufweisenden Ölvorratsteil (91) der zweiten Wärmequelleneinheit (2B) gespeicherten Schmieröl nur der eine festgesetzte Speichermenge überschreitende Überschuss des Schmieröls zur Saugseite des Verdichters (21) der ersten Wärmequelleneinheit (2A) durch das Ölausgleichsbypassrohr (94) geleitet wird.
Im obigen Fall, dass die erste Ölausgleichsoperation und die zweite Ölausgleichsoperation nacheinander ausgeführt werden, und im Fall, dass die erste und zweite Ölausgleichsoperation gleichzeitig ausgeführt werden, kann der Ölaustragsmechanismus (40) der Erfindung gemäß Anspruch 3 angewendet werden. Im einzelnen trägt der Ölausgleichsmechanismus (40), wenn in dem Verdichter (21) gespeichertes Schmieröl eine festgesetzte Menge übersteigt, den über die festgesetzte Menge hinausgehenden Überschuss zum Ölvorratsteil (91) aus. Dann wird von dem im Ölvorratsteil (91) gespeicherten Schmieröl nur der eine festgesetzte Speichermenge überschreitende Überschuss von Schmieröl von der ersten Wärmequelleneinheit (2A) zur zweiten Wärmequelleneinheit (2B) und von der zweiten Wärmequelleneinheit (2B) zur ersten Wärmequelleneinheit (2A) geleitet.
Andererseits ist ein Verfahren zum Ölausgleich im Heizbetrieb annähernd gleich dem Verfahren des Ölausgleichs im Kühlbetrieb. Wenn eine festgesetzte Schmierölmenge in dem Ölvorratsteil (91) der ersten Wärmequelleneinheit (2A) gespeichert ist, wird eine erste Ölausgleichsoperation so durchgeführt, dass das gespeicherte Schmieröl zur Saugseite des Verdichters (21) der zweiten Wärmequelleneinheit (28) geleitet wird. Danach wird, wenn eine festgesetzte Schmierölmenge im Ölvorratsteil (91) der zweiten Wärmequelleneinheit (2B) gespeichert ist, eine zweite Ölausgleichsoperation so durchgeführt, dass das gespeicherte Schmieröl zur Saugseite des Verdichters (21) der ersten Wärmequelleneinheit (2A) geleitet wird.
Genauer wird z. B. die erste Ölausgleichsoperation so ausgeführt, dass von dem in dem die Öltrennfunktion aufweisenden Ölvorratsteil (91) gespeicherten Schmieröl nur der eine festgesetzte Speichermenge übersteigende Überschuss an Schmieröl von der ersten Wärmequelleneinheit (2A) zur Saugseite des Verdichters (21) der zweiten Wärmequelleneinheit (2B) durch das Ölausgleichsbypassrohr (93) geleitet wird. Darauffolgend wird die zweite Ölausgleichsoperation so ausgeführt, dass von dem in dem die Öltrennfunktion aufweisenden Ölvorratsteil (91) nur der eine festgesetzte Speichermenge übersteigende Überschuss an Schmieröl von der zweiten Wärmequelleneinheit (2B) zur Saugseite des Verdichters (21) der ersten Wärmequelleneinheit (2A) durch das Ölausgleichsbypassrohr (94) geleitet wird.
In dem obigen Fall, dass die erste Ölausgleichsoperation und die zweite Ölausgleichsoperation nacheinander ausgeführt werden, kann der Ölaustragsmechanismus (4) der Erfindung gemäß Anspruch 3 verwendet werden. Im einzelnen trägt der Ölaustragsmechanismus (40), wenn das im Verdichter (21) gespeicherte Schmieröl eine festgesetzte Menge übersteigt, den Überschuss über die festgesetzte Menge des Schmieröls hinaus zum Ölvorratsteil (91) aus. Dann wird von dem im Ölvorratsteil (91) gespeicherten Schmieröl nur der eine festgesetzte Speichermenge übersteigende Schmierölüberschuss von der ersten Wärmequelleneinheit (2A) zur zweiten Wärmequelleneinheit (2B) oder von der zweiten Wärmequelleneinheit (2B) zur ersten Wärmequelleneinheit (2A) geleitet.
Die obigen Ausführungsbeispiele beschreiben die Klimaanlage (10), die zwischen einem Kühlzyklus und einem Heizzyklus umschaltbar ist. Die Erfindung der Ansprüche 1 bis 6 lässt sich jedoch auch bei einer Klimaanlage, die ausschließlich kühlt, anwenden, und die Erfindung der Ansprüche 1, 2, 3, 7 und 8 lässt sich auch bei einer Klimaanlage, die ausschließlich heizt, anwenden.
In den obigen Ausführungsbeispielen ist die Anzahl der Außeneinheiten (2A, 2B) gleich zwei. Die Anzahl der vorhandenen Außeneinheiten in der Klimaanlage dieser Erfindung ist allerdings nicht auf zwei beschränkt. Es können drei oder mehr Außeneinheiten vorgesehen sein. Z. B. kann in dem Fall, dass drei Außeneinheiten vorgesehen sind, die Ölausgleichsoperation des Ausführungsbeispiels 1 oder des Ausführungsbeispiels 2 zwischen der ersten Außeneinheit und der zweiten Außeneinheit und dann zwischen der ersten Außeneinheit und der dritten Außeneinheit ausgeführt werden. Alternativ kann eine Ölausgleichsoperation nacheinander zwischen der ersten Außeneinheit und der zweiten Außeneinheit, zwischen der zweiten Außeneinheit und der dritten Außeneinheit und zwischen der dritten Außeneinheit und der ersten Außeneinheit ausgeführt werden.
In den obigen Ausführungsbeispielen ist die Anzahl der Inneneinheiten (3A, 3B, 3C) drei. Es ist jedoch selbstverständlich, dass die Anzahl der Inneneinheiten nicht auf drei beschränkt ist, sondern stattdessen können eine einzelne Inneneinheit oder vier oder mehr Inneneinheiten in der Klimaanlage dieser Erfindung vorgesehen sein.
Außerdem dient in den obigen Ausführungsbeispielen der Ölvorratsteil (91) auch als Öltrenner. Der Ölvorratsteil kann aber auch ein einzelnes Ölreservoir ohne die Öltrennfunktion und innerhalb des Verdichters (21) gebildet sein.

[Industrielle Anwendbarkeit]

Wie oben beschrieben, ist die Erfindung, da sie als Ölausgleichsregelvorrichtung für Klimaanlagen die Ölsammelerscheinung mit Sicherheit vermeidet, für Klimaanlagen verwendbar, die in großen Gebäuden oder dergleichen angeordnet sind und die mehrere Wärmequelleneinheiten haben.

Claims

1. Ölausgleichsregelvorrichtung für eine Klimaanlage, die aufweist:

mehrere Wärmequelleneinheiten (2A, 2B, ...), die jeweils wenigstens einen Verdichter (21) und einen wärmequellenseitigen Wärmetauscher (24) haben;

eine Hauptflüssigkeitsleitung (7L), mit der die Wärmequelleneinheiten (2A, 2B, ...) untereinander parallel verbunden sind;

eine Hauptgasleitung (7G), mit der die Wärmequelleneinheiten (2A, 2B, ...) untereinander parallel verbunden sind und eine Benutzereinheit (3A), die wenigstens einen benutzerseitigen Wärmetauscher (32) hat und die mit der Hauptflüssigkeitsleitung (7L) und der Hauptgasleitung (7G) verbunden ist,

wobei vom Verdichter (21) ausströmendes Kältemittel von einem der Wärmetauscher (24, 32) kondensiert, von dem Expansionsmechanismus (25) expandiert und dann von dem anderen Wärmetauscher (32, 24) verdampft wird, gekennzeichnet durch:

Ölausgleichsmechanismen (9A, 9B, ...), die Schmieröl, das in einem an der Ausströmseite des Verdichters (21) jeder der Wärmequelleneinheiten (2A, 2B, ...) liegenden Ölvorratsteil (91) aufbewahrt ist, zur Ansaugseite des Verdichters (21) der anderen Wärmequelleneinheit (2A, 2B, ...) leiten.

2. Ölausgleichsregelvorrichtung für eine Klimaanlage nach Anspruch 1, bei der die Ölausgleichsmechanismen (9A, 9B, ...) jeweils nur Überschussschmieröl oberhalb einer festgesetzten Menge von dem im Ölvorratsteil (91) aufbewahrten Schmieröl zur Ansaugseite des Verdichters (21) der anderen Wärmequelleneinheit (2A, 2B, ...) leiten.

3. Ölausgleichsregelvorrichtung für eine Klimaanlage nach Anspruch 1, bei der

der Verdichter (21) einen Ölentlademechanismus (40) hat, der den Schmierölüberschuss ausströmen lässt, wenn das im Verdichter (21) gespeicherte Schmieröl eine festgesetzte Menge übersteigt, , und

die Ölausgleichsmechanismen (9A, 9B, ...) jeweils nur den eine festgesetzte Menge übersteigenden Schmierölüberschuss von dem Im Ölvorratsteil (91) aufbewahrten Schmieröl zur Ansaugseite des Verdichters (21) der anderen Wärmequelleneinheit (2A, 2B, ...) leiten.

4. Ölausgleichsregelvorrichtung für eine Klimaanlage nach Anspruch 1, 2 oder 3, bei der der Ölvorratsteil (21) eine Öltrennfunktion hat, um Schmieröl von ausströmendem Kältemittel zu trennen.

5. Ölausgleichsregelvorrichtung für eine Klimaanlage nach Anspruch 4, bei der

die Ölausgleichsmechanismen (9A, 9B, ...) jeweils ein Ölausgleichsbypassrohr (93, 94, ...) haben, um Schmieröl vom Ölvorratsteil (91, 91, ...) zur Ansaugseite des Verdichters (21) der anderen Wärmequelleneinheit (2A, 2B, ...) zu leiten,

ein in den ein Ende des Ölausgleichsbypassrohrs (93, 94, Ölvorratsteil (91) eingeführt ist, und

das eingeführte Ende des Ölausgleichsbypassrohrs (93, 94, ...) sich auf einem Niveau befindet, das um eine festgesetzte Höhe höher ist, als der Boden des Ölvorratsteils (91).

6. Ölausgleichsregelvorrichtung für eine Klimaanlage nach Anspruch 1, 2 oder 3, die weiterhin aufweist

eine Druckausgleichsleitung (6E), die mit ihren jeweiligen Enden mit jeweiligen Kältemittelrohrabschnitten (26) verbunden ist, die ihrerseits mit den Gaskältemittelseiten der wärmequellenseitigen Wärmetauscher (24) der jeweiligen Wärmequelleneinheiten (2A, 2B, ...) verbunden sind und die eine unterbrechbare Verbindung von Gaskältemittel in zwei Richtungen zwischen den Wärmequelleneinheiten (2A, 2B, ...) gestattet,

wobei die Ölausgleichsmechanismen (9A, 9B, ...) jeweils einen Gasbypasskanal (95, 96, ...), der mit der Druckausgleichsleitung (6E) und einer Gasleitung (6A, 6B,...) der entsprechenden Wärmequelleneinheit (2A, 2B, ...) verbunden ist und eine unterbrechbare Verbindung von Schmieröl ermöglicht, und ein Ölausgleichsbypassrohr (93, 94, ...) haben, das mit dem Ölvorratsteil (91) und der Druckausgleichsleitung (6E) verbunden ist und eine unterbrechbare Verbindung des Schmieröls ermöglicht, und

Ölausgleichsregelmittel (81) zur Regelung der jeweiligen Gasbypasskanäle (95, 96, ...) und der jeweiligen Ölausgleichsbypassrohre (93, 94, ...) zwischen ihren Verbindungszuständen und ihren Unterbrechungszuständen so vorgesehen sind, dass im Kühlzyklus Schmieröl abwechselnd zwischen den Wärmequelleneinheiten (2A, 2B, ...) fließt.

7. Ölausgleichsregelvorrichtung für eine Klimaanlage nach Ansprüch 6, bei der

eine erste Wärmequelleneinheit (2A) und eine zweite Wärmequelleneinheit (2B) vorgesehen sind,

der Ölausgleichsmechanismus (9A) der ersten Wärmequelleneinheit (2A) einen mit der Druckausgleichsleitung (6E) der Gasleitung (6B) der zweiten Wärmequelleneinheit (2B) verbundenen zweiten Gasbypasskanal (96) und ein erstes Ölausgleichsbypassrohr (93) hat, welches mit dem Ölvorratsteil (91) der ersten Wärmequelleneinheit (2A) und der Druckausgleichsleitung (6E) verbunden ist,

der Ölausgleichsmechanismus (9B) der zweiten Wärmequelleneinheit (2B) einen ersten Gasbypasskanal (95), der mit der Druckausgleichsleitung (6E) und der Gasleitung (6A) der ersten Wärmequelleneinheit (2A) verbunden ist und ein zweites Ölausgleichsbypassrohr (94) hat, welches mit dem Ölvorratsteil (91) der zweiten Wärmequelleneinheit (2B) und der Druckausgleichsleitung (6E) verbunden ist, und

die Ölausgleichsregelmittel (81) so gebildet sind, dass sie eine erste Ölausgleichsoperation zur Herstellung einer Verbindung im ersten Ölausgleichsbypassrohr (93) und dem zweiten Gasbypasskanal (96) ausführen und den zweiten Ölausgleichsbypasskanal (94) und den ersten Gasbypasskanal (95) unterbrechen, um Schmieröl von der ersten Wärmequelleneinheit (2A) zur zweiten Wärmequelleneinheit (2B) zu leiten, und dass sie eine zweite Ölausgleichsoperation ausführen, um eine Verbindung im zweiten Ölausgleichsbypassrohr (94) und dem ersten Gasbypasskanal (95) herzustellen und das erste Ölausgleichsbypassrohr (93) und den zweiten Gasbypasskanal (96) zu unterbrechen, um Schmieröl von der zweiten Wärmequelleneinheit (2B) zur ersten Wärmequelleneinheit (2A) zu leiten.

8. Ölausgleichsregelvorrichtung für eine Klimaanlage nach Anspruch 1, 2 oder 3, die außerdem aufweist eine Druckausgleichsleitung (6E), die an ihren jeweiligen Enden mit jeweiligen Kältemittelrohrabschnitten (26) verbunden ist, die mit den Gaskältemittelseiten der wärmequellenseitigen Wärmetauscher (24) der jeweiligen Wärmequelleneinheit (2A, 2B, ...) verbunden sind und eine unterbrechbare Verbindung von Gaskältemittel in zwei Richtungen zwischen den Wärmequelleneinheiten (2A, 2B, ...) ermöglicht, wobei

die Ölausgleichsmechanismen (9A, 9B, ...) jeweils einen Gasbypasskanal (95, 96, ...), der mit der Druckausgleichsleitung (6E) und einer Gasleitung (6A, 6B, ...) der entsprechenden Wärmequelleneinheit (2A, 2B, ...) verbunden ist und eine unterbrechbare Verbindung von Schmieröl ermöglicht, und ein Ölausgleichsbypassrohr (93, 94, ...) haben, das mit dem Ölvorratsteil (91) und der Druckausgleichsleitung (6E) verbunden ist und eine unterbrechbare Verbindung von Schmieröl ermöglicht, und

Ölausgleichsregelmittel (81) zur Regelung der jeweiligen Gasbypasskanäle (95, 96, ...) und der jeweiligen Ölausgleichsbypassrohre (93, 94, ...) zwischen ihren Verbindungszuständen und ihren Unterbrechungszuständen so vorgesehen sind, dass während des Kühlbetriebs Schmieröl gleichzeitig in zwei Richtungen zwischen den Wärmequelleneinheiten (2A, 2B, ...) fließt.

9. Ölausgleichsregelvorrichtung für eine Klimaanlage nach Anspruch 1, 2 oder 3, die außerdem aufweist:

eine Druckausgleichsleitung (6E), die an ihren jeweiligen Enden mit jeweiligen Kältemittelrohrabschnitten (26) verbunden ist, die mit den Gaskältemittelseiten der wärmequellenseitigen Wärmetauscher (24) der jeweiligen Wärmequelleneinheiten (2A, 2B, ...) verbunden sind und eine unterbrechbare Verbindung von Gaskältemittel in zwei Richtungen zwischen den Wärmequelleneinheiten (2A, 2B, ...) ermöglicht, wobei die Ölausgleichsmechanismen (9A, 9H, ...) jeweils ein mit der Druckausgleichsleitung (6E) und dem Ölvorratsteil (91) verbundenes Ölausgleichsbypassrohr (93, 94, ...) haben, und

Ölausgleichsregelmittel (81), die zur Regelung der jeweiligen Ölausgleichsbypasskanäle (93, 94, ...) zwischen ihren Verbindungszuständen und ihren Unterbrechungszuständen so vorgesehen sind, dass im Heizzyklus Schmieröl abwechselnd zwischen den Wärmequelleneinheiten (2A, 2B,..) fließt und die die stromabwärts liegenden Seiten der Ölausgleichsmechanismen (9A, 9B, ...) in einem Zustand niedrigen Drucks halten.

10. Ölausgleichsregelvorrichtung für eine Klimaanlage nach Anspruch 9, bei der

der Ölausgleichsmechanismus (9A) der ersten Wärmequelleneinheit (2A) ein erstes Ölausgleichsbypassrohr (93) hat, das mit dem Ölvorratsteil (91) der ersten Wärmequelleneinheit (2A) und der Druckausgleichsleitung (6E) verbunden ist,

der Ölausgleichsmechanismus (9B) der zweiten Wärmequelleneinheit (2B) ein zweites Ölausgleichsbypassrohr (94) hat, das mit dem Ölvorratsteil (91) der zweiten Wärmequelleneinheit (2B) und der Druckausgleichsleitung (6E) verbunden ist, und

die Ölausgleichsregelmittel (81) eine erste Ölausgleichsoperation, um eine Verbindung im ersten Ölausgleichsbypassrohr (93) und in der Druckausgleichsleitung (6E) herzustellen, den zweiten Ölausgleichsbypasskanal (94) zu unterbrechen und eine kleine Öffnung am Expansionsmechanismus (25) der zweiten Wärmequelleneinheit (2B) einzustellen, um Schmieröl von der ersten Wärmequelleneinheit (2A) zur zweiten Wärmequelleneinheit (2B) zu leiten und eine zweite Ölausgleichsoperation ausführen, um eine Verbindung im zweiten Ölausgleichsbypassrohr (94) und in der Druckausgleichsleitung (6E) herzustellen, das erste Ölausgleichsbypassrohr (93) zu unterbrechen und eine kleine Öffnung an dem Expansionsmechanismus (25) der ersten Wärmequelleneinheit (2A) einzustellen, um Schmieröl von der zweiten Wärmequelleneinheit (2B) zur ersten Wärmequelleneinheit (2A) zu leiten.