CN101384865A - 冷冻装置 - Google Patents

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Abstract

在制冷剂回路(10)设有由驱动轴(33)联结低级侧压缩机构(34)和高级侧压缩机构(35)的压缩机(30)、以及气液分离器(15)。在制冷剂回路(10)，以CO2制冷剂作为临界压力进行两级压缩两级膨胀的制冷循环。在压缩机(30)，高级侧压缩机构(35)的排出容量V2对低级侧压缩机构(34)的排出容量V1的容量比V2/V1被设定在大于0.8而小于1.3的范围。

Description

冷冻装置
技术领域
[0001]本发明涉及一种冷冻装置，其具备了有气液分离器的制冷剂回路并把CO2制冷剂作为高压的临界压力进行两级压缩两级膨胀的制冷循环。
背景技术
[0002]向来，具备了制冷剂回路的冷冻装置被广泛地使用到空调机等。
[0003]譬如专利文献1公开了一种空调机，该空调机具有具备了气液分离器的制冷剂回路而进行两级压缩两级膨胀的制冷循环。
[0004]在这个空调机的制冷剂回路设有压缩机、第一热交换器、第一膨胀阀、气液分离器、第二膨胀阀、和第二热交换器。上述压缩机构成着低级侧压缩机构和高级侧压缩机构由驱动轴联结的两级压缩式压缩机。并且，上述气液分离器在结构上能够使得中间压的气液两相制冷剂分离为液态制冷剂和气态制冷剂。
[0005]在这个空调机的冷气运转中，压缩机的喷出制冷剂流过第一热交换器。在第一热交换器，制冷剂向空气散热。通过第一热交换器的制冷剂在通过第一膨胀阀时被减压到中间压而流入气液分离器内。在气液分离器，中间压的气液两相制冷剂被分离为气态制冷剂和液态制冷剂。被气液分离器分离的液态制冷剂，在通过第二膨胀阀时被减压到低压之后流过第二热交换器。在第二热交换器，制冷剂由空气吸热蒸发。结果，使得室内凉爽。
[0006]通过第二热交换器的制冷剂被吸入压缩机，在低级侧压缩机构被压缩到中间压。低级侧压缩机构的喷出制冷剂，被混合了在上述气液分离器所分离的气态制冷剂。换句话说，在这个空调机进行了把中间压的气态制冷剂与低级侧压缩机构的喷出制冷剂混合、即中间压气体注入(gas injection)。其后，这个制冷剂在高级侧压缩机构被压缩到高压从压缩机再一次地被喷出。
[0007]如同上述地，在专利文献1的空调机，由于进行中间压气体注入，使得压缩机的喷出制冷剂温度下降同时使得压缩机的动力下降。并且，这个空调机谋求提高COP(coefficient of performance性能系数)。
[0008]并且，专利文献2中公开一种空调机，该空调机的制冷剂回路填充CO2制冷剂而进行上述的中间压气体注入。并且，在这个空调机进行使压缩机的喷出制冷剂为临界压力以上、即超临界循环。
【专利文献1】日本特开平7-110167号公报
【专利文献2】日本特开2001-241797号公报
发明内容
解决课题
[0009]在专利文献1中所公开的空调机，被设计为两级压缩式压缩机的各个压缩机构的容量(排出容量displacement)有效率地进行两级压缩。另一方面，若是使用CO2来作为这类空调机的制冷剂进行超临界循环时，被压缩到临界压力而在热交换器散热后的制冷剂，有时在气液分离器内还是临界压力的状态。如果像这样地气液分离器内的制冷剂为临界压力(临界状态)的情况时，将难以把气液分离器内的制冷剂分离成气态制冷剂和液态制冷剂。结果，只有气态制冷剂无法被送到压缩机的中间压制冷剂，而无法进行上述的中间压气体注入。因此，有着无法获得所要的中间压气体注入的效果而导致空调机的COP降低的这类问题。
[0010]本发明是有鉴于上述问题所思考而出，目的在于:在使用CO2制冷剂进行两级压缩两级膨胀的制冷循环的冷冻装置中，以最合适的COP来进行运转。
解决方法
[0011]第一发明是以具备如下制冷剂回路10的冷冻装置为前提，该制冷剂回路10具有低级侧压缩机构34和高级侧压缩机构35由驱动轴33互相联结的压缩机30、以及把中间压制冷剂气液分离的气液分离器15并且以CO2制冷剂的高压为临界压力进行两级压缩两级膨胀的制冷循环。并且，这个冷冻装置的特征在于:使高级侧压缩机构35的排出容量对上述低级侧压缩机构34的排出容量的容量比为大于0.8而小于1.3的范围。
[0012]在第一发明的制冷剂回路10填充有CO2制冷剂。并且，在制冷剂回路10设置具有低级侧压缩机构34和高级侧压缩机构35的压缩机30。并且，在制冷剂回路10进行以下的两级压缩两级膨胀的制冷循环。
[0013]在高级侧压缩机构35被压缩到临界压力的制冷剂，譬如在室内热交换器散热之后，被减压到中间压，流入气液分离器15内。在气液分离器15，中间压的制冷剂被分离为气态制冷剂和液态制冷剂。液态制冷剂被减压到低压之后，譬如在室外热交换器蒸发，被吸入低级侧压缩机构34。这个制冷剂在低级侧压缩机构34被压缩到中间压。并且，在这个制冷剂导入有以气液分离器15分离的气态制冷剂。结果，进行如上述的中间压气体注入。其后，制冷剂在高级侧压缩机构35被压缩到高压临界压力。
[0014]但是，在这样地使用CO2制冷剂进行两级压缩两级膨胀的制冷循环的情况时，如果是向来的冷冻装置，有时气液分离器内的中间压的制冷剂成为临界压力的状态。在这个情况时，在气液分离器内将无法把制冷剂分离成气态制冷剂和液态制冷剂，而无法进行所要的中间压气体注入。这里，本发明中，使得高级侧压缩机构35对低级侧压缩机构34的的容量比大于0.8。换句话说，若是使这个容量比未满0.8，对于低级侧压缩机构34的排出容量，高级侧压缩机构35的排出容量将相对变小。结果，中间压制冷剂的压力变高，有时气液分离器15内的制冷剂将会超过临界压力。另一方面，由于本发明中使得容量比大于0.8，因此能够使得气液分离器15内的制冷剂压力为亚临界压力(subcritical pressure)。因此，本发明中，能够把气液分离器15内的制冷剂确实地分离为气态制冷剂和液态制冷剂，获得所要的中间压气体注入的效果。
[0015]并且，假设若是使得上述容量比为1.3以上，对于低级侧压缩机构34的排出容量，高级侧压缩机构35的排出容量将相对地变大。结果，将无法充分确保高级侧压缩机构35的吸入制冷剂量，导致压缩机30的压缩效率下降。另一方面，由于本发明中把容量比小于1.3，因此能够充分确保高级侧压缩机构35的吸入制冷剂量，把制冷剂有效率性两级压缩。
[0016]第二发明的特征在于:在第一发明中，使得上述容量比为大于0.9以上、小于1.1以下的范围。
[0017]第二发明中使得高级侧压缩机构35的排出容量对低级侧压缩机构34的排出容量的的容量比为0.9以上、1.1以下的范围。换句话说，由于使得上述容量比为0.9以上，将能够使得气液分离器15内的制冷剂压力确实地成为临界压力。并且，由于使得上述容量比为1.1以下，能够把制冷剂更有效率地两级压缩。
[0018]第三发明的特征在于:第二发明中使得上述容量比为1.0。
[0019]第三发明中，使得低级侧压缩机构34的容量和高级侧压缩机构35的容量设定为同样的容量。
[0020]第四发明的特征在于:在第一到第三发明的任一发明中，低级侧压缩机构34和高级侧压缩机构35是由回转式压缩机构构成。
[0021]第四发明中，由回转式压缩机构构成的低级侧压缩机构34和高级侧压缩机构35由驱动轴33互相联结构成压缩机30。
发明效果
[0022]本发明中把低级侧压缩机构34和高级侧压缩机构35的容量比设定在大于0.8、小于1.3的范围。这里，若是使得容量比大于0.8，能够使得气液分离器15内的制冷剂的压力小于临界压力。因此，根据本发明，能够在制冷剂回路10进行所要的中间压气体注入，提高冷冻装置的COP。并且，若是使得这个容量比小于1.3，将不会导致高级侧压缩机构35的吸入制冷剂量的不足造成的压缩效率的下降，而能够把制冷剂两级压缩。因此，根据本发明将能够更进一步提高冷冻装置的COP。
[0023]特别是，第二发明中，使得低级侧压缩机构34和高级侧压缩机构35的容量比设定在0.9以上、1.1以下的范围。换句话说，本发明中，使得低级侧压缩机构34和高级侧压缩机构35的容量比设定在最合适的范围。因此，根据本发明将能够更进一步提高冷冻装置的COP。
[0024]并且，第三发明中，把低级侧压缩机构34的容量和高级侧压缩机构35的容量设定成同样的容量。因此，根据本发明，能够使得低级侧压缩机构34和高级侧压缩机构35为相同压缩机构(mechanism)规格，谋求压缩机30的低成本化和简化。
[0025]并且，根据第四发明，在具有由两个回转式压缩机构组成的压缩机30的冷冻装置中，将能够进行所要的中间压气体注入谋求提高COP。
附图说明
[0026]图1是实施方式所涉及的空调机的制冷剂回路的配管***图。
图2是说明空调机的暖气运转时制冷剂流动的配管***图。
图3是说明空调机的冷气运转时制冷剂流动的配管***图。
图4是表示高级侧压缩机构对低级侧压缩机构的的容量比和与COP的关系图。
符号说明
[0027]1空调机
10制冷剂回路
30压缩机
34第一压缩机构(低级侧压缩机构)
35第二压缩机构(高级侧压缩机构)
具体实施方式
[0028]实施方式所涉及的冷冻装置构成进行室内空调的空调机1。这个空调机1能够构成室内的暖气及冷气。
[0029]空调机1具有设置在室内的室内机11和设置在室外的室外机12。室内机11和室外机12通过两条联络配管互相连接。结果，在空调机1，制冷剂回路10从室内机11到室外机12被构成。在这个制冷剂回路10填充有CO2制冷剂。并且，制冷剂回路10中，以CO2制冷剂的高压为临界压力来进行两级压缩两级膨胀的制冷循环。
[0030]在室内机11设有室内热交换器13。室内热交换器13构成翅片管(fintube)热交换器。在这个室内热交换器13，室内风扇所送风的室内空气和制冷剂进行热交换。
[0031]在室外机12设有后头详述的压缩机30、室外热交换器14和气液分离器15。
[0032]室外热交换器14构成翅片管热交换器。在这个室外热交换器14，室外风扇送风的室外空气和制冷剂进行热交换。
[0033]气液分离器15以圆筒形的密闭容器构成。在这个气液分离器15，以贯通顶部的方式连接有流入管15a和气体注入配管15b。气体注入配管15b构成把中间压的气态制冷剂导入压缩机30的流路。在气液分离器15连接有贯通其下部的流出管15c。在气液分离器15，中间压的气液两相状态的制冷剂被分离为气态制冷剂和液态制冷剂。
[0034]并且，在室外机12设有四通阀16、桥接回路17、第一膨胀阀18、和第二膨胀阀19。
[0035]四通阀16具备了第一到第四阀口。在四通阀16，第一阀口与压缩机30的喷出管41连接，第二阀口与室外热交换器14连接，第三阀口与室内热交换器13连接，第四阀口与压缩机30的吸入管42连接。这个四通阀16在结构上能够转换为使第一阀口和第二阀口连通同时使第三阀口和第四阀口连通的状态(图1实线所示状态)、以及使第一阀口和第三阀口连通同时使第二阀口和第四阀口连通的状态(图1虚线所示状态)。
[0036]桥接回路17由组合成桥梁状的四条配管、和在各配管中各自设置的四个逆止阀构成。这个桥接回路17的各个逆止阀只容许制冷剂以图1箭形符号所示方向流通。
[0037]第一膨胀阀18和第二膨胀阀19各自由能够调节开度的电子膨胀阀构成。第一膨胀阀18设于气液分离器15的流入侧的配管，第二膨胀阀19设于气液分离器15的流出侧的配管。
[0038]如图2所示，压缩机30构成在两个压缩机构把制冷剂两级压缩、即两级压缩式压缩机。压缩机30具有圆筒形密闭型的箱体(casing)31。在箱体31内收纳有电动机32、驱动轴33、第一压缩机构34、和第二压缩机构35。
[0039]电动机32由固定在箱体31的内周面的定子和固定在驱动轴33外周面的转子构成。驱动轴33以上下方向延伸的状态被轴承支撑。这个驱动轴33，通过电动机32的驱动能够旋转。
[0040]第一压缩机构34被配置在箱体31的底部附近，构成低级侧的压缩机构。另一方面，第二压缩机构35被配置在电动机附近，构成高级侧的压缩机构。
[0041]第一压缩机构34和第二压缩机构35各自由回转式(rotary)旋转型(swing)压缩机构构成。在各个压缩机构34、35圆柱形汽缸(cylinder)室内各自收纳有活塞。并且，各个活塞，以与驱动轴33的轴心偏心的方式各自联结该驱动轴33。因此，一旦驱动轴33旋转，两个压缩机构34、35的各个活塞将会与驱动轴33偏心地来转动。并且，各个压缩机构34、35的各个活塞以互相偏离180°相位来与驱动轴33联结。因此，在各个活塞的驱动时离心力互相抵消，而抑制振荡的发生和转矩负荷的变动。
[0042]在第一压缩机构34的吸入侧连接有上述吸入管42，在其喷出侧连接有中间联络管43的一端。在第二压缩机构35的吸入侧连接有中间联络管32的另一端，其喷出侧连接有上述喷出管41。
[0043]上述中间联络管43构成用来把在第一压缩机构34压缩后的制冷剂导入第二压缩机构35的吸入侧的流路。这个中间联络管43，在弯曲成U字形的部位连接有上述的气体注入配管15b的流出端。
[0044]本实施方式的空调机1中，使得第一压缩机构34的排出容量V1和第二压缩机构35的排出容量V2的比(容量比V2/V1)设定在大于0.8小于1.3的范围。其结果，将提高空调机1的COP性能系数。有关这个容量比V2/V1和COP的关系将在后面详述。
[0045]-运转动作-
以下说明本实施方式所涉及的空调机1的运转动作。在空调机1，能够进行以下所示的暖气运转和冷气运转。
[0046]<暖气运转>
暖气运转中四通阀16成为图2所示状态。并且，适当地调节第一膨胀阀18和第二膨胀阀19的开度。
[0047]从压缩机30喷出被压缩到临界压力的制冷剂。这个制冷剂，通过四通阀16之后流过室内热交换器13。在室内热交换器13，制冷剂向室内空气散热。结果，使得室内暖和。流出室内热交换器13的制冷剂，通过第一膨胀阀18被减压到中间压流入气液分离器15内。
[0048]在气液分离器15内，积存了中间压的气液两相制冷剂。并且，在气液分离器15，这个制冷剂被分离为气态制冷剂和液态制冷剂。积存在气液分离器15内的上部的气态制冷剂流入气体注入配管15b。另一方面，在气液分离器15内的下部积存的制冷剂，通过第二膨胀阀19被减压到低压之后流过室外热交换器14。在室外热交换器14，制冷剂由室外空气吸热蒸发。流出室外热交换器14的制冷剂，被吸入压缩机30。
[0049]在压缩机30，首先制冷剂从吸入管42被吸入第一压缩机构34。在第一压缩机构34，制冷剂被压缩到中间压。第一压缩机构34的喷出制冷剂流过中间联络管43。这个喷出制冷剂，与流出上述气体注入配管15b的气态制冷剂混合。结果，第一压缩机构34的喷出制冷剂的温度下降。流出中间联络管43的制冷剂被吸入第二压缩机构35。在第二压缩机构35，制冷剂被压缩到临界压力。
[0050]<冷气运转>
冷气运转中，四通阀16成为图3所示状态。并且，适当地调节第一膨胀阀18和第二膨胀阀19的开度。
[0051]从压缩机30喷出被压缩到临界压力的制冷剂。这个制冷剂，通过四通阀16之后流过室外热交换器14。在室外热交换器14，制冷剂向室外空气散热。流出室外热交换器14的制冷剂，通过第一膨胀阀18被减压到中间压流入气液分离器15内。
[0052]在气液分离器15内，积存有中间压的气液两相制冷剂。并且，在气液分离器15，这个制冷剂被分离为气态制冷剂和液态制冷剂。在气液分离器15内的上部所积存的气态制冷剂，流入气体注入配管15b。另一方面，在气液分离器15内的下部积存的制冷剂，通过第二膨胀阀19被减压到低压之后流过室内热交换器13。在室内热交换器13，制冷剂由室内空气吸热蒸发。结果，使得室内凉爽。流出室内热交换器13的制冷剂被吸入压缩机30。
[0053]在压缩机30，首先制冷剂从吸入管42被吸入第一压缩机构34。在第一压缩机构34，制冷剂被压缩到中间压。第一压缩机构34的喷出制冷剂流过中间联络管43。这个喷出制冷剂，与流出上述气体注入配管15b的气态制冷剂混合。结果，第一压缩机构34的喷出制冷剂的温度下降。流出中间联络管43的制冷剂被吸入第二压缩机构35。在第二压缩机构35，把制冷剂压缩到临界压力。
[0054]-两个压缩机构的容量比和COP的关系-
如同上述，实施方式所涉及的空调机1的暖气运转和冷气运转中，由于把在气液分离器15分离的气态制冷剂与压缩机30的中间压制冷剂混合地来进行所谓中间压气体注入。结果，在这个空调机1，除了使得第一压缩机构34的喷出制冷剂温度下降之外，还能够削减压缩机30的动力谋求提高COP。
[0055]然而，在这个空调机1的制冷剂回路10，把制冷剂的高压压缩到临界压力进行所谓超临界循环。因此，若是气液分离器15内的中间压的制冷剂变成临界压力时，将会难以使得气液分离器15内的制冷剂分离为气态制冷剂和液态制冷剂，而可能无法进行上述中间压气体注入。这里，本发明中，由于把第二压缩机构35的容量V2对第一压缩机构34的容量V1的容量比V2/V1设定在最合适的范围，使得气液分离器15内的中间压的制冷剂压力小于临界压力，能够进行所要的中间压气体注入。
[0056]图4示出检讨上述容量比V2/V1和COP的关系的结果。图4是有关容量比V2/V1不同的空调机的暖气运转和冷气运转，在各个空调机获得的COP。并且，图4中，在各个空调机中，求得冬季一般的室外温度条件范围(-10℃到15℃)的暖气运转时的COP，同时，求得夏季一般的室外温度条件范围(25℃到35℃)的冷气运转时的COP。并且，这里所示的“COP比”是以容量比为0.65的空调机的最低COP为基准(譬如在室外温度15℃的暖气运转时的COP、或是在室外温度25℃的冷气运转时的COP)，而来相对地评价其他的容量比的空调机的COP。
[0057]如图4所示，在使容量比为0.8以下时，在暖气运转及冷气运转中，COP倾向为低。这是由于:若是把容量比为0.8以下时，对于第一压缩机构34的排出容量，第二压缩机构35的排出容量将相对地变得过小，气液分离器15内的制冷剂超过临界压力，因此无法从气液分离器15内的制冷剂分离出气态制冷剂而无法进行所要的中间压气体注入。相反地，若以使得容量比大于0.8，能够使得气液分离器15内的制冷剂为亚临界压力，而能够从气液分离器15内的制冷剂分离气态制冷剂。因此，容量比大于0.8的冷冻装置，能够进行所要的中间压气体注入而获得高的COP。
[0058]并且，若是使得容量比为1.3，在暖气运转、和室外空气温度低的条件下的冷气运转中，COP倾向为低。这是由于若是把容量比为1.3以上、对于第一压缩机构34的排出容量、第二压缩机构35的排出容量相对地将变得过大，而变得无法确保第二压缩机构35的吸入制冷剂量。换句话说，若是把容量比为1.3以上，将无法有效率地使得制冷剂两级压缩，随着压缩机30的动力增大COP降低。相反地，容量比小于1.3小的冷冻装置，能够比较有效率地两级压缩制冷剂，而获得高的COP。
[0059]并且，如图所示，若是使得容量比为0.9以上、1.1以下的范围，冷气运转及暖气运转的COP将变高。换句话说，第二压缩机构35的容量V2对第一压缩机构34的容量V1的容量比V2/V1最好是在0.9以上、1.1以下。特别是，若是把这个容量比为1.0，则在冷气运转及暖气运转的双方中，能够达成高COP。
[0060]-实施方式的效果-
上述实施方式中，把第二压缩机构35对第一压缩机构34的容量比设定在大于0.8、小于1.3的范围。这里，若是使得这个容量比大于0.8，将能够使得气液分离器15内的制冷剂的压力小于临界压力。因此，根据本实施方式，能够在制冷剂回路10进行所要的中间压气体注入，提高空调机1的COP。并且，若是使得这个容量比小于1.3，将不会导致由于第二压缩机构35的吸入制冷剂量的不足造成的压缩效率的下降，而能够两级压缩制冷剂。因此，根据上述实施方式，将能够更进一步低提高空调机1的COP。
[0061]特别是，若是把第二压缩机构35对第一压缩机构34的容量比设定在0.9以上、1.1以下的范围，如图4所示，将能够获得高的COP。
[0062]并且，若是使得第一压缩机构34的容量和第二压缩机构35的容量为相同容量(容量比＝1.0)，在冷气运转和暖气运转的双方中，能够获得高的COP。并且，这样地使得第一压缩机构34和第二压缩机构35的容量相同，将能够使得两个压缩机构为相同压缩机构规格。因此，能够以比较容易且低成本地来制造压缩机30。
[0063]《其他实施方式》
有关上述实施方式，还可以是如下构成。
[0064]在上述实施方式，以中间联络管43连接低级侧压缩机构34的喷出侧和高级侧压缩机构35的吸入侧，在这个中间联络管43连接有气体注入配管15b的流出端。但是，也可以是:譬如使低级侧压缩机构34的喷出制冷剂充满在压缩机30的箱体31的内部，使得压缩机30为所谓中间半圆顶式的压缩机，在这个箱体31的内部导入中间压的气态制冷剂。
[0065]并且，在上述实施方式中，由旋转型(swing)的压缩机构构成低级侧压缩机构34和高级侧压缩机构35。但是，也可以是以回转式的旋转活塞型压缩机构构成这些压缩机构，或是以由固定涡盘和可动涡盘构成的压缩机构(譬如涡旋式(scroll)压缩机构)构成。
[0066]并且，上述实施方式只是本质上理想的例示，并非企图用来限制本发明、本发明的应用、或是本发明用途的范围。
产业上的利用可能性
[0067]如同以上说明，本发明对于具备气液分离器的制冷剂回路、而以CO2制冷剂为高压的临界压力来进行两级压缩两级膨胀的制冷循环的冷冻装置非常有用。

Claims (4)

1.一种具备了制冷剂回路的冷冻装置，该制冷剂回路具有由驱动轴来互相联结低级侧压缩机构和高级侧压缩机构的压缩机以及使得中间压制冷剂气液分离的气液分离器、并使CO2制冷剂的高压为临界压力来进行两级压缩两级膨胀的制冷循环，其特征在于:
使得高级侧压缩机构的排出容量对上述低级侧压缩机构的排出容量的的容量比在大于0.8、小于1.3的范围。
2.根据权利要求1所述的冷冻装置，其特征在于:
上述容量比是在0.9以上、1.1以下的范围。
3.根据权利要求2所述的冷冻装置，其特征在于:
上述容量比是1.0。
4.根据权利要求1到3中任一项所述的冷冻装置，其特征在于:
低级侧压缩机构和高级侧压缩机构由回转式压缩机构构成。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107110566A (zh) * 2015-01-15 2017-08-29 松下知识产权经营株式会社 制冷循环装置及其使用的压缩机

Families Citing this family (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5003439B2 (ja) 2007-11-30 2012-08-15 ダイキン工業株式会社 冷凍装置
JP5029326B2 (ja) * 2007-11-30 2012-09-19 ダイキン工業株式会社 冷凍装置
JP5003440B2 (ja) * 2007-11-30 2012-08-15 ダイキン工業株式会社 冷凍装置
JP2009133585A (ja) * 2007-11-30 2009-06-18 Daikin Ind Ltd 冷凍装置
CN101878403B (zh) * 2007-11-30 2013-03-20 大金工业株式会社 冷冻装置
JP5239824B2 (ja) * 2008-02-29 2013-07-17 ダイキン工業株式会社 冷凍装置
JP5125611B2 (ja) 2008-02-29 2013-01-23 ダイキン工業株式会社 冷凍装置
JP2009264605A (ja) * 2008-04-22 2009-11-12 Daikin Ind Ltd 冷凍装置
JP2009264606A (ja) * 2008-04-22 2009-11-12 Daikin Ind Ltd 冷凍装置
JP5120056B2 (ja) 2008-05-02 2013-01-16 ダイキン工業株式会社 冷凍装置
JP5181813B2 (ja) 2008-05-02 2013-04-10 ダイキン工業株式会社 冷凍装置
JP5407173B2 (ja) 2008-05-08 2014-02-05 ダイキン工業株式会社 冷凍装置
DK2329206T3 (en) * 2008-09-29 2016-12-12 Carrier Corp CYCLE MANAGEMENT FOR AN EXPANSION TANK economizer
JP5040907B2 (ja) * 2008-09-30 2012-10-03 ダイキン工業株式会社 冷凍装置
JP2010085042A (ja) 2008-10-01 2010-04-15 Mitsubishi Electric Corp 冷凍サイクル装置
JP4569708B2 (ja) * 2008-12-05 2010-10-27 ダイキン工業株式会社 冷凍装置
JP5193011B2 (ja) * 2008-12-09 2013-05-08 三菱重工業株式会社 冷凍サイクル
IT1396960B1 (it) * 2009-12-18 2012-12-20 Climaveneta S P A Unita' termofrigorifera e relativo metodo di controllo
EP2526351B1 (en) 2010-01-20 2018-07-11 Carrier Corporation Refrigeration storage in a refrigerant vapor compression system
JP5403029B2 (ja) * 2011-10-07 2014-01-29 ダイキン工業株式会社 冷凍装置
KR102103360B1 (ko) * 2013-04-15 2020-05-29 엘지전자 주식회사 공기조화기 및 그 제어방법
CN105371514B (zh) * 2015-12-10 2018-05-18 珠海格力电器股份有限公司 带有中间补气的压缩***、空调***及其判断控制方法
JP6765086B2 (ja) * 2017-02-14 2020-10-07 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 冷凍装置
JP2023005307A (ja) * 2021-06-28 2023-01-18 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 圧縮機

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04366377A (ja) * 1991-06-11 1992-12-18 Daikin Ind Ltd 気液分離器
JP2699724B2 (ja) * 1991-11-12 1998-01-19 松下電器産業株式会社 ２段気体圧縮機
JPH09196478A (ja) * 1996-01-23 1997-07-31 Nippon Soken Inc 冷凍サイクル
JP3781880B2 (ja) * 1997-11-20 2006-05-31 松下電器産業株式会社 インジェクション機能を有する冷凍装置
JPH11241693A (ja) * 1998-02-24 1999-09-07 Sanyo Electric Co Ltd 圧縮機
JPH11304269A (ja) * 1998-04-23 1999-11-05 Nippon Soken Inc 冷凍サイクル
JP3847493B2 (ja) * 1999-09-01 2006-11-22 松下冷機株式会社 二段圧縮冷凍冷蔵装置
CN1171050C (zh) * 1999-09-24 2004-10-13 三洋电机株式会社 多级压缩制冷装置
JP2001132675A (ja) * 1999-11-04 2001-05-18 Sanyo Electric Co Ltd ２段圧縮式ロータリコンプレッサ及び２段圧縮冷凍装置
JP2001241797A (ja) * 2000-02-24 2001-09-07 Sharp Corp 冷凍サイクル
JP3918421B2 (ja) * 2000-09-21 2007-05-23 三菱電機株式会社 空気調和機、空気調和機の運転方法
JP2003065615A (ja) * 2001-08-23 2003-03-05 Daikin Ind Ltd 冷凍機
JP2003074999A (ja) * 2001-08-31 2003-03-12 Daikin Ind Ltd 冷凍機
JP2003083247A (ja) * 2001-09-14 2003-03-19 Toshiba Kyaria Kk 圧縮機および冷凍サイクル装置
US7631510B2 (en) * 2005-02-28 2009-12-15 Thermal Analysis Partners, LLC. Multi-stage refrigeration system including sub-cycle control characteristics
JP2007010282A (ja) * 2005-07-04 2007-01-18 Hitachi Ltd 二段圧縮式冷凍サイクル装置
JP2007178042A (ja) * 2005-12-27 2007-07-12 Mitsubishi Electric Corp 超臨界蒸気圧縮式冷凍サイクルおよびこれを用いる冷暖房空調設備とヒートポンプ給湯機

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107110566A (zh) * 2015-01-15 2017-08-29 松下知识产权经营株式会社 制冷循环装置及其使用的压缩机

Also Published As

Publication number Publication date
US20090044564A1 (en) 2009-02-19
TR201909681T4 (tr) 2019-07-22
JP2007232263A (ja) 2007-09-13
AU2007226005A1 (en) 2007-09-20
EP1990587A1 (en) 2008-11-12
WO2007105440A1 (ja) 2007-09-20
KR20080090528A (ko) 2008-10-08
ES2733021T3 (es) 2019-11-27
EP1990587A4 (en) 2014-11-19
EP1990587B1 (en) 2019-04-17
AU2007226005B2 (en) 2010-05-20
CN101384865B (zh) 2012-04-18

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