JP2021175937A - 冷凍サイクル装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】圧縮室内部に連通するインジェクション孔を備え、ピストンの回転によりインジェクション孔が開閉する機構を有するロータリ圧縮機を搭載する冷房運転と暖房運転との切替えが可能な冷凍サイクル装置において、圧縮室の過熱ガス状態の冷媒がインジェクション孔およびインジェクション配管を通じて冷凍サイクルに逆流すると、冷媒の乾き度が高くなりフラッシュガスが発生し、冷凍サイクルを循環する冷媒流量が低下し所定の能力が得られなくなるのを抑制すること。【解決手段】冷媒調整管124と冷媒調整弁125を備え、冷媒調整弁125の開閉により緩衝用レシーバタンク122に溜まる液冷媒量を調整することで、圧縮室139から過熱ガス状態の冷媒がインジェクション配管119に逆流しても、緩衝用レシーバタンク122に流入するので、中間圧冷媒配管116を流れる冷媒の乾き度は高くならずフラッシュガスが発生しないので能力が維持される。【選択図】図1
Description
本発明は、圧縮室内部に連通するインジェクション孔を備え、ピストンの回転によりインジェクション孔が開閉する機構を有するロータリ圧縮機を搭載し、冷房運転と暖房運転との切替えが可能な冷凍サイクル装置に関するものである。
従来から、シリンダの内部に連通するインジェクション孔を備え、ピストンの回転によりインジェクション孔が開閉する機構を有するロータリ圧縮機が提案され、空調用途に用いられている(特許文献1参照)。
図6に特許文献1に記載のロータリ圧縮機の圧縮機構部の横断面図を示す。ロータリ圧縮機においてシリンダ11の内部に連通するインジェクション孔12を備え、ピストン13の回転によりピストン13の端面によってインジェクション孔12が開閉するように構成されている。
図6に特許文献1に記載のロータリ圧縮機の圧縮機構部の横断面図を示す。ロータリ圧縮機においてシリンダ11の内部に連通するインジェクション孔12を備え、ピストン13の回転によりピストン13の端面によってインジェクション孔12が開閉するように構成されている。
これにより、インジェクション孔12がシリンダ11の内部と連通する間に、インジェクション孔12から中間圧のインジェクション冷媒を圧縮室14に供給することが可能となる。
また、中間圧となる冷媒配管部に気液分離器およびインジェクション配管が設置され、インジェクション配管はインジェクション孔に連通し、ガスバイパス配管によって気液分離器とインジェクション配管とを接続したインジェクション回路が提案されている(特許文献2参照)。
図7に特許文献2に記載の冷凍サイクルの構成図を示す。冷凍サイクルの構成において、絞り装置27aおよび絞り装置27bと絞り装置26とによって中間圧となる冷媒配管部を形成し、インジェクション配管29と、インジェクション配管29を流れる冷媒流量を調整する流量調整装置30と、中間圧となる冷媒配管部に配置された気液分離器31と、インジェクション配管29と気液分離器31とを接続するガスバイパス配管32と、ガスバイパス配管32を流れる冷媒流量を調整する開閉弁33を備え、圧縮機23を運転する時に流量調整装置30と開閉弁33とを開とするように構成されている。
これにより、圧縮機23として、特許文献1に記載のロータリ圧縮機を用い、部分負荷運転で圧縮比が小さくなる時に、インジェクション孔12がシリンダ11の内部と連通している状態で、圧縮室14の冷媒の圧力がインジェクション配管29を流れる中間圧のインジェクション冷媒の圧力に到達し、圧縮室14から過熱ガス状態の冷媒がインジェクション孔12を通じて冷凍サイクルに逆流する場合にも、圧縮機14から逆流した過熱ガス状態の冷媒はインジェクション配管29からガスバイパス配管32を経て気液分離器31に流入する。
従来技術に記載の構成において、圧縮比の小さい部分負荷運転をする時に、インジェク
ション孔12がシリンダ11の内部と連通している状態で、圧縮室14の冷媒圧力が中間圧のインジェクション冷媒の圧力に到達し、圧縮室14から過熱ガス状態の冷媒がインジェクション孔12を通じてインジェクション配管29に逆流することがある。このとき、例えば暖房運転時で冷凍サイクル内の余剰冷媒が気液分離器31に液冷媒として蓄えられ、気液分離器31が液冷媒で満たされた状態だと、逆流した過熱ガス状態の冷媒の大部分は流量調整装置30を通過し絞り装置27aおよび絞り装置27bと気液分離器31とを接続する冷媒配管に放出される。
ション孔12がシリンダ11の内部と連通している状態で、圧縮室14の冷媒圧力が中間圧のインジェクション冷媒の圧力に到達し、圧縮室14から過熱ガス状態の冷媒がインジェクション孔12を通じてインジェクション配管29に逆流することがある。このとき、例えば暖房運転時で冷凍サイクル内の余剰冷媒が気液分離器31に液冷媒として蓄えられ、気液分離器31が液冷媒で満たされた状態だと、逆流した過熱ガス状態の冷媒の大部分は流量調整装置30を通過し絞り装置27aおよび絞り装置27bと気液分離器31とを接続する冷媒配管に放出される。
したがって、圧縮機に吸入される冷媒の圧力からインジェクション冷媒の圧力まで圧縮した過熱ガス状態の冷媒が、絞り装置27aおよび絞り装置27bと気液分離器31とを接続する冷媒配管に放出されて、絞り装置27aおよび絞り装置27bに流入する冷媒の乾き度が高くなりフラッシュガスが発生するため、絞り装置27aおよび絞り装置27bを流れる冷媒流量を適切に制御できず、冷凍サイクルを循環する冷媒流量が低下し、所定の暖房能力が得られないという課題があった。
本発明は、上記課題を解決するものであり、圧縮室14の冷媒がインジェクション孔12を通じて逆流しても、絞り装置27aおよび絞り装置27bと気液分離器31とを接続する冷媒配管に放出されるのを防止することを目的とする。
上記課題を解決するために、本発明の冷凍サイクル装置は、圧縮機と吐出管と室外熱交換器と第1圧力調整装置と第2圧力調整装置と室内熱交換器とインジェクション配管と逃がし菅を備え、圧縮機と吐出管と室外熱交換器と第1圧力調整装置と第2圧力調整装置と室内熱交換器が順に接続される。
ここで、圧縮機はインジェクション配管と連通するインジェクション孔を備える。
また、第1圧力調整装置と第2圧力調整装置との間に緩衝用レシーバタンクを備え、インジェクション配管の一端は、第1圧力調整装置と緩衝用レシーバタンクとを接続する冷媒配管に配置された第1分岐部に接続され、インジェクション配管の他端は前記圧縮機のインジェクション孔に接続され、インジェクション配管は流量調整装置と逃がし管とを備え、逃がし管は一端が流量調整装置と圧縮機との間に接続され、他端は緩衝用レシーバタンクに接続され、逃がし管と吐出管とを接続する冷媒調整管を備え、前記冷媒調整管は前記圧縮機から吐出された冷媒が前記吐出管から前記逃がし管に向けて流れる冷媒配管である。
本発明の冷凍サイクル装置では、暖房運転で部分負荷運転時に、インジェクション孔が開の状態で、圧縮室の圧力がインジェクション圧力に到達し、圧縮室の過熱ガス状態の冷媒がインジェクション配管側に逆流する場合においても、過熱ガス状態の冷媒は緩衝用レシーバタンク内の気相冷媒空間に流入するため、第1圧力調整装置と第2圧力調整装置とを接続する中間圧冷媒配管を流れる冷媒の乾き度は高くならない。
したがって、第1圧力調整装置と第2圧力調整装置とを接続する中間圧冷媒配管を流れる冷媒の乾き度が高くならずフラッシュガスが発生しないので、第1圧力調整装置を流れる冷媒流量が急激に低下するのを抑制し、冷凍サイクルを循環する冷媒流量が低下することで生じる暖房能力の低下を抑制する。
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施形態によって、本発明が限定されるものではない。
(実施の形態1)
図1に本発明の実施の形態1における冷凍サイクルの構成図を示す。図1の冷凍サイクルの構成は、室外空調ユニット1台に対し、室内空調ユニットが1台接続した構成となっている。なお、冷凍サイクルの構成に関しては、図1に示したものに限定されない。例えば、室外空調ユニットは2台以上、室内空調ユニットも2台以上、並列に接続可能である。
図1に本発明の実施の形態1における冷凍サイクルの構成図を示す。図1の冷凍サイクルの構成は、室外空調ユニット1台に対し、室内空調ユニットが1台接続した構成となっている。なお、冷凍サイクルの構成に関しては、図1に示したものに限定されない。例えば、室外空調ユニットは2台以上、室内空調ユニットも2台以上、並列に接続可能である。
室外空調ユニット101において、ロータリ圧縮機111は冷媒を圧縮する圧縮機で、ロータリ圧縮機111で圧縮された冷媒は吐出管112に吐出される。四方弁113は吐出管112と接続され、冷房運転時と暖房運転時の冷媒流れ方向を切り替える弁である。暖房運転時は四方弁113の実線に沿って冷媒が流れ、冷房運転時は四方弁113の破線に沿って冷媒が流れる。第1圧力調整装置117は冷凍サイクルの圧力を調整する弁である。室外熱交換器118は周囲の空気と空調用冷媒とが熱交換する熱交換器で、一般的には、フィン&チューブ型やマイクロチューブ型の熱交換器が利用される。
室外空調ユニット101において、インジェクション配管119は冷凍サイクルから冷媒の一部をロータリ圧縮機111にインジェクションする際に冷媒が流通する配管であり、流量調整弁120によりインジェクション配管119を流れる冷媒の流量を調整する。中間圧冷媒配管116は中間圧の冷媒が流れる配管であり、第1分岐部121でインジェクション配管119と中間圧冷媒配管116とが分岐する。 緩衝用レシーバタンク122は液冷媒およびガス冷媒を溜める耐圧容器であり、中間圧冷媒配管116に接続される。
逃がし管123はインジェクション配管119と緩衝用レシーバタンク122とを接続する配管である。冷媒調整管124は吐出管112と逃がし管123とを接続する配管であり、冷媒調整弁125により冷媒調整管124を流れる冷媒流量を調整する。図1で第1分岐部121は第1圧力調整装置117と緩衝用レシーバタンク122との間に配置されているが、第2圧力調整装置115と緩衝用レシーバタンク122との間に配置されても良い。
室内空調ユニット102において、室内熱交換器114は周囲の空気と冷凍サイクルを循環する冷媒とが熱交換する熱交換器であり、第2圧力調整装置115により室内熱交換器114を流れる冷媒流量を調整する。室内熱交換器114として、一般的には、フィン&チューブ型やマイクロチューブ型の熱交換器が利用される。
図2に本発明の実施の形態1におけるロータリ圧縮機の圧縮機構部の横断面図を示す。図2において、シャフト132が回転することでシャフト132の偏芯部132aによっ
てピストン133がシリンダ131の内壁面131aに沿って回転するように構成されている。また、ベーン134はピストン133の回転に伴ってピストン133の外周面133aに接するようにシリンダ131の溝131bで往復運動する。吸入ポート135は冷媒をシリンダ131の内部に供給するポートであり、吐出ポート136は冷媒をシリンダ131の外部に吐き出すポートである。
てピストン133がシリンダ131の内壁面131aに沿って回転するように構成されている。また、ベーン134はピストン133の回転に伴ってピストン133の外周面133aに接するようにシリンダ131の溝131bで往復運動する。吸入ポート135は冷媒をシリンダ131の内部に供給するポートであり、吐出ポート136は冷媒をシリンダ131の外部に吐き出すポートである。
また、インジェクション孔137はインジェクション流路138に設置され、シリンダ131の内部とインジェクション配管119とを連通する。圧縮機シェル140はロータリ圧縮機111を構成する耐圧容器である。
図3に本発明の実施の形態1におけるロータリ圧縮機の圧縮機構部の縦断面図を示す。上軸受部材141はシリンダ131の上部に設置され、シャフト132を支える軸受として機能している。下軸受部材142はシリンダ131の下部に設置され、シャフト132を支える軸受として機能している。吐出バルブ143は吐出ポート136から吐出する冷媒流路に設置され、圧縮室139の冷媒の圧力が圧縮機シェル140の内部の圧力より高い圧力となったときに開く。
次に、本実施の形態におけるロータリ圧縮機111の動作を説明する。
まず、シリンダ131の内部において、シリンダ131、ピストン133、ベーン134、上軸受部材141、下軸受部材142とで囲まれ、吸入ポート135と接する空間に、吸入ポート135から低圧の吸入冷媒が供給される。次に、シリンダ131の内部において、圧縮室139はシリンダ131、ピストン133、ベーン134、上軸受部材141、下軸受部材142とで囲まれ、吐出ポート136と接する圧縮室であり、圧縮室139の冷媒はピストン133が回転することで圧縮され、圧縮室139の冷媒の圧力が圧縮機シェル140の内部の圧力より高くなると、吐出バルブ143が開き高圧に圧縮された冷媒が吐出ポート136から吐出される。
ピストン133が回転する過程において、ピストン下端面133bの移動によって、インジェクション孔137は開いたり閉じたりする。インジェクション孔137が開いているときは、インジェクション冷媒がインジェクション配管119およびインジェクション流路138を通ってインジェクション孔137から圧縮室139に供給されて圧縮室139の冷媒と合流する。一方、インジェクション孔137が閉じているときは、インジェクション孔137から圧縮室139にインジェクション冷媒が供給されない。
次に、本実施の形態における冷凍サイクルの動作を説明する。図1において、暖房運転時は、四方弁113における冷媒の流れが実線に沿うように四方弁113の流路を設定する。したがって、ロータリ圧縮機111で圧縮されて高圧になった冷媒はロータリ圧縮機111から吐出され、吐出管112および四方弁113を経て室外空調ユニット101から出た後、室内空調ユニット102に入る。室内空調ユニット102に入った冷媒は室内熱交換器114で周囲の空気に熱を放出して凝縮し、高圧の過冷却液状態となった後、第2圧力調整装置115で中間圧力まで膨張し、室内空調ユニット102から出た後、室外空調ユニット101に戻る。室外空調ユニット101に戻った冷媒は緩衝用レシーバタンク122に流入する。緩衝用レシーバタンク122に流入した冷媒の一部は逃がし管123に流入し、残りの冷媒は中間圧冷媒配管116に流入する。
また、中間圧冷媒配管116に流入した冷媒は第1分岐部121で分岐し、一部はインジェクション配管119に流入し、残りの冷媒は第1圧力調整装置117に流入する。第1圧力調整装置117に流れた冷媒は、第1圧力調整装置117で減圧された後、室外熱交換器118で周囲の空気から熱を奪われて蒸発し、低圧の過熱ガス状態となって四方弁
113を経てロータリ圧縮機111に吸入される。暖房運転時は流量調整弁120を開とするため、インジェクション配管119に流入した冷媒は、開状態の流量調整弁120を通過した後、インジェクション流路138を通って、インジェクション孔137から圧縮室139に供給される。
113を経てロータリ圧縮機111に吸入される。暖房運転時は流量調整弁120を開とするため、インジェクション配管119に流入した冷媒は、開状態の流量調整弁120を通過した後、インジェクション流路138を通って、インジェクション孔137から圧縮室139に供給される。
また、緩衝用レシーバタンク122が液冷媒で満たされていると判断すると、冷媒調整弁125が開となり、吐出管112を流れる過熱ガス状態の冷媒の一部が冷媒調整管124を流れ、開状態の冷媒調整弁125を通過した後、逃がし管123を経て緩衝用レシーバタンク122に流入する。過熱ガス状態の冷媒が緩衝用レシーバタンク122に流入し、緩衝用レシーバタンク122に気相冷媒空間が形成されたことを確認した後、冷媒調整弁125は閉となり、吐出管112から過熱ガス状態の冷媒は閉状態の冷媒調整弁125を通過しなくなり、逃がし管123および緩衝用レシーバタンクに供給されなくなる。
一方、冷房運転時は四方弁113における冷媒の流れが破線に沿うように四方弁113の流路を設定する。したがって、ロータリ圧縮機111で圧縮されて高圧になった冷媒はロータリ圧縮機111から吐出され、吐出管112および四方弁113を経て室外熱交換器118で周囲の空気に熱を放出して凝縮し、高圧の過冷却液状態となって室外熱交換器118から出た後、第1圧力調整装置117で減圧されて中間圧となる。第1圧力調整装置117から出た中間圧の冷媒は第1分岐部121で分岐し、一部はインジェクション配管119に流入し、残りの冷媒は緩衝用レシーバタンク122に流入する。緩衝用レシーバタンク122に流入した冷媒の一部は逃がし管123に流入し、残りの冷媒は室外空調ユニット101から出た後、室内空調ユニット102に入る。
室内空調ユニット102に入った冷媒は第2圧力調整装置115に流入する。第2圧力調整装置115に流れた冷媒は、第2圧力調整装置115で減圧された後、室内熱交換器114で周囲の空気から熱を奪って蒸発し、低圧の過熱ガス状態となって室内空調ユニット102から出た後、室外空調ユニット101に戻る。室外空調ユニット101に戻った冷媒は四方弁113を経てロータリ圧縮機111に吸入される。冷房運転時は流量調整弁120を開とするため、インジェクション配管119に流入した冷媒は、開状態の流量調整弁120を通過した後、インジェクション流路138を通って、インジェクション孔137から圧縮室139には供給される。
また、緩衝用レシーバタンク122が液冷媒で満たされていると判断すると、冷媒調整弁125が開となり、吐出管112を流れる過熱ガス状態の冷媒の一部が冷媒調整管124を流れ、開状態の冷媒調整弁125を通過した後、逃がし管123を経て緩衝用レシーバタンク122に流入する。過熱ガス状態の冷媒が緩衝用レシーバタンク122に流入し、緩衝用レシーバタンク122に気相冷媒空間が形成されたことを確認した後、冷媒調整弁125は閉となり、吐出管112から過熱ガス状態の冷媒は閉状態の冷媒調整弁125を通過しなくなり、逃がし管123および緩衝用レシーバタンクに供給されなくなる。
以上の記述から明らかなように、本発明の冷凍サイクル装置に搭載のロータリ圧縮機111は、定格負荷運転時と比較して圧縮比が小さくなる部分負荷運転時に、圧縮室の圧力がインジェクション圧力に到達するまでのピストン回転角が小さくなるため、インジェクション孔が開の状態で圧縮室の圧力がインジェクション圧力に到達する。そのため、圧縮室から過熱ガス状態の冷媒が冷凍サイクル側に逆流し、インジェクション配管側に流出することがある。
本発明の冷凍サイクル装置においては、逃がし管123と吐出管112とを接続する冷媒調整管124を備え、冷媒調整管124は冷媒調整管124を流れる冷媒の流量を調整する冷媒調整弁125を備え、冷媒調整弁125の開閉により緩衝用レシーバタンク12
2が液冷媒で満たされないように液冷媒量を調整しているため、部分負荷運転時にインジェクション孔が開の状態で圧縮室の圧力がインジェクション圧力に到達し、圧縮室139からインジェクション流路138を通ってインジェクション配管119に逆流した過熱ガス状態の冷媒の略全量は、逃がし管123を通過し緩衝用レシーバタンク122の気相冷媒空間に流入する。
2が液冷媒で満たされないように液冷媒量を調整しているため、部分負荷運転時にインジェクション孔が開の状態で圧縮室の圧力がインジェクション圧力に到達し、圧縮室139からインジェクション流路138を通ってインジェクション配管119に逆流した過熱ガス状態の冷媒の略全量は、逃がし管123を通過し緩衝用レシーバタンク122の気相冷媒空間に流入する。
そのため、本発明の冷凍サイクル装置では、暖房運転で緩衝用レシーバタンク122に液冷媒が溜まり、室外熱交換器118または室内熱交換器114の冷媒量が不足しやすい状態で運転する場合で、部分負荷運転時にインジェクション孔137が開の状態で、圧縮室139の圧力がインジェクション圧力に到達し、圧縮室139の過熱ガス状態の冷媒がインジェクション配管119側に逆流する場合においても、過熱ガス状態の冷媒は緩衝用レシーバタンク122内の気相冷媒空間に流入するため、流量調整弁120を通って中間圧冷媒配管116には流入しない。
したがって、吸入圧力からインジェクション圧力まで圧縮した過熱ガス状態の冷媒が中間圧冷媒配管116に流入することで生じる冷凍サイクルを循環する冷媒流量の低下を抑制し、暖房能力の低下を抑制する。
なお、緩衝用レシーバタンク122は体積容器であるため、冷媒流入時に急拡大による圧力損失により、冷媒圧力の低下が生じるが、冷房運転時に緩衝用レシーバタンク122より上流側にインジェクション配管119の分岐部を配置することで、インジェクション冷媒の圧力を高くできる。
したがって、冷房運転時で、暖房運転時と比較して圧縮比が小さく、インジェクション冷媒が逆流する時の第1分岐部121と圧縮室139との差圧が大きくなりやすい場合においても、逆流時に、インジェクション配管119の第1分岐部121と圧縮室139との差圧を抑制することができ、吸入圧力からインジェクション圧力まで圧縮した冷媒が第1圧力調整装置117と第2圧力調整装置115とを接続する中間圧冷媒配管116に放出されるのを抑制するので、中間圧冷媒配管116を流れる冷媒の乾き度が高くなりフラッシュガスが発生するのを抑制し、第1圧力調整装置117を流れる冷媒の流量が急激に低下するのを抑制するので、冷凍サイクルを循環する冷媒流量が低下することで生じる暖房能力の低下を抑制する。
なお、緩衝用レシーバタンク122に液冷媒が溜まっていることを判断する手段として、液面を検知する手段を設置してもよい。図4に本実施の形態1における液冷媒の液面検知手段を有する冷凍サイクルの構成図を示す。126は緩衝用レシーバタンク122に溜まっている液冷媒の量を検知する液冷媒検知手段である。液冷媒検知手段126が緩衝用レシーバタンク122に溜まっている液冷媒の量が所定値以上であることを検知した場合に、冷媒調整弁125を開とすることを特徴とする冷凍サイクル装置である。
このとき、液冷媒検知手段126として、フロートセンサーを用いて緩衝用レシーバタンク122に溜まっている冷媒の液面の変化に伴ってフロートスイッチが作動するようにしてもよい。
なお、緩衝用レシーバタンク122に溜まっている液冷媒の量が所定値以上であることを検知する手段として液冷媒の流通を検知する冷凍回路を設置するのもよい。図5に本発明の実施の形態1における液冷媒の流通検知回路を有する冷凍サイクルの構成図を示す。図5において、127は液冷媒検知管であり、緩衝用レシーバタンク122と比較的圧力の低い冷媒が流れる冷媒配管とを接続する。液冷媒検知管127は緩衝用レシーバタンク122に接続されている逃がし管123よりも鉛直方向略同一または鉛直方向下側に設置
されている。128は減圧機構であり、液冷媒検知管127に設置されている。減圧機構128はキャピラリーチューブなどである。129は温度検知手段であり、減圧機構128と圧力の低い冷媒が流れる冷媒配管との間に設置されている。
されている。128は減圧機構であり、液冷媒検知管127に設置されている。減圧機構128はキャピラリーチューブなどである。129は温度検知手段であり、減圧機構128と圧力の低い冷媒が流れる冷媒配管との間に設置されている。
これにより、緩衝用レシーバタンク122に溜まっている冷媒の液面高さが、液冷媒検知管127が接続されている高さより低い場合には気相冷媒が液冷媒検知管127を流通し、減圧機構128によって低圧の過熱ガス状態となる。
一方で緩衝用レシーバタンク122に溜まっている冷媒の液面高さが、液冷媒検知管127が接続されている高さより高い場合には液相冷媒が液冷媒検知管127を流通し、減圧機構128によって低圧の気液二相状態となる。同じ圧力まで減圧されるとき、気液二相状態の冷媒は過熱ガス状態の冷媒と比較して過熱度が取れていない分、温度が低くなる。したがって、温度検知手段129で測定される温度によって、緩衝用レシーバタンク122に溜まっている冷媒の液面高さを検知することが可能となる。また、液冷媒検知管127は逃がし管123に接続しても同様の効果が得られることは言うまでもない。
以上のことから、緩衝用レシーバタンク122に所定値以上の液冷媒が溜まると、冷媒調整弁125が開となることで、ロータリ圧縮機111から吐出される過熱ガス状態の冷媒が冷媒調整管124を流れて緩衝用レシーバタンク122に流入するので、緩衝用レシーバタンク122内が満液になる前に、液冷媒量が多くなると、吐出ガスが逃がし管123を経て緩衝用レシーバタンク122に流入するので、緩衝用レシーバタンク122に気相冷媒の空間が維持される。
したがって、室外熱交換器118および室内熱交換器114の冷媒量が不足していない運転状態において、余剰冷媒が緩衝用レシーバタンク122に液冷媒として溜まるような暖房低温での部分負荷運転状態においても、緩衝用レシーバタンク122が液冷媒で満たされることはなく、圧縮室139からインジェクション配管119側に逆流した過熱ガス状態の冷媒は緩衝用レシーバタンク122内の気相冷媒空間に流入するので、吸入圧力からインジェクション圧力まで圧縮した冷媒が第1圧力調整装置117と第2圧力調整装置115とを接続する中間圧冷媒配管116に放出されるのを抑制するので、中間圧冷媒配管116を流れる冷媒の乾き度が高くなりフラッシュガスが発生するのを抑制し、第1圧力調整装置117を流れる冷媒の流量が急激に低下するのを抑制するので、冷凍サイクルを循環する冷媒流量が低下することで生じる暖房能力の低下を抑制する。
本発明は、冷房運転および暖房運転を切替可能な空調機において、圧縮機としてロータリ圧縮機111を用い、ピストン133の回転によってインジェクション孔137を開閉する機構において圧縮過程で冷媒をインジェクションする場合に、定格負荷運転時と比較して圧縮比が小さくなる部分負荷運転時に、圧縮室139の冷媒の圧力がインジェクション圧力に到達するまでのピストン回転角が小さくなり、また、インジェクション冷媒の圧力が低圧となるため、インジェクション孔137が開の状態で圧縮室139の冷媒の圧力がインジェクション冷媒の圧力に到達する場合において、圧縮室139の冷媒がインジェクション孔137を通じて冷凍サイクルに逆流しても、中間圧冷媒配管116に流入しない。
したがって、吸入圧力からインジェクション圧力まで圧縮した過熱ガス状態の冷媒が中間圧冷媒配管116に流入することで生じる中間圧冷媒配管116を流れる冷媒の乾き度の上昇を抑制しフラッシュガスが発生するのを抑制するので、第1圧力調整装置117を流れる冷媒の流量が急激に低下するのを抑制し、冷凍サイクルを循環する冷媒流量が低下することで生じる暖房能力の低下を抑制するできるものとして好適に利用することができ
る。
る。
101 室外空調ユニット
102 室内空調ユニット
111 ロータリ圧縮機
112 吐出管
113 四方弁
114 室内熱交換器
115 第2圧力調整装置
116 中間圧冷媒配管
117 第1圧力調整装置
118 室外熱交換器
119 インジェクション配管
120 流量調整弁
121 第1分岐部
122 緩衝用レシーバタンク
123 逃がし管
124 冷媒調整管
125 冷媒調整弁
126 液冷媒検知手段
127 液冷媒検知管
128 減圧機構
129 温度検知手段
131 シリンダ
131a 内壁面
131b 溝
132 シャフト
132a 偏芯部
133 ピストン
133a 外周面
133b ピストン下端面
134 ベーン
135 吸入ポート
136 吐出ポート
137 インジェクション孔
138 インジェクション流路
139 圧縮室
140 圧縮機シェル
141 上軸受部材
142 下軸受部材
143 吐出バルブ
102 室内空調ユニット
111 ロータリ圧縮機
112 吐出管
113 四方弁
114 室内熱交換器
115 第2圧力調整装置
116 中間圧冷媒配管
117 第1圧力調整装置
118 室外熱交換器
119 インジェクション配管
120 流量調整弁
121 第1分岐部
122 緩衝用レシーバタンク
123 逃がし管
124 冷媒調整管
125 冷媒調整弁
126 液冷媒検知手段
127 液冷媒検知管
128 減圧機構
129 温度検知手段
131 シリンダ
131a 内壁面
131b 溝
132 シャフト
132a 偏芯部
133 ピストン
133a 外周面
133b ピストン下端面
134 ベーン
135 吸入ポート
136 吐出ポート
137 インジェクション孔
138 インジェクション流路
139 圧縮室
140 圧縮機シェル
141 上軸受部材
142 下軸受部材
143 吐出バルブ
Claims (1)
- 圧縮機と吐出管と室外熱交換器と第1圧力調整装置と第2圧力調整装置と室内熱交換器とインジェクション配管と逃がし菅を備え、前記圧縮機と前記吐出管と前記室外熱交換器と前記第1圧力調整装置と前記第2圧力調整装置と前記室内熱交換器が順に接続される冷凍サイクル装置において、
前記第1圧力調整装置と前記第2圧力調整装置との間に緩衝用レシーバタンクを備え、
前記インジェクション配管の一端は前記第1圧力調整装置と前記緩衝用レシーバタンクとを接続する冷媒配管に接続され、前記インジェクション配管の他端は前記圧縮機のインジェクション孔に接続され、
前記インジェクション配管は流量調整装置を備え、
前記逃がし管の一端は前記流量調整装置と前記圧縮機との間の前記インジェクション配管に接続され、前記逃がし管の他端は前記緩衝用レシーバタンクに接続され、
前記逃がし管と前記吐出管とを接続する冷媒調整管を備え、前記冷媒調整管は前記圧縮機から吐出された冷媒が前記吐出管から前記逃がし管に向けて流れる冷媒配管であることを特徴とする冷凍サイクル装置。
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