JPH11118263A - 空気調和機 - Google Patents
空気調和機Info
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- JPH11118263A JPH11118263A JP9306413A JP30641397A JPH11118263A JP H11118263 A JPH11118263 A JP H11118263A JP 9306413 A JP9306413 A JP 9306413A JP 30641397 A JP30641397 A JP 30641397A JP H11118263 A JPH11118263 A JP H11118263A
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- B60H1/32—Cooling devices
- B60H1/3204—Cooling devices using compression
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Abstract
介設した気液分離器から、ガス冷媒を圧縮機に返流させ
るガスインジェクションを行わせるためのバイパス配管
を設けた空気調和機において、ガスインジェクションO
N/OFFの切換時における能力変動を抑えて、空調快
適性の低下を抑制する。 【解決手段】 ガスインジェクション用のバイパス配管
13に介設した開閉弁14の開閉切換えを行う際、この
切り換えによるガスインジェクションの有無に伴って冷
凍能力が増減する分、圧縮機1の圧縮能力を補正する。
これによって、切換時にも全体的な冷凍能力の変動は抑
えられ、負荷の変化に対応した運転状態が維持されて能
力過多や能力不足になることが防止されて、空調快適性
の低下が抑制される。
Description
室内熱交換器とを相互に接続する液管中に介装した気液
分離器からガス冷媒を圧縮機に返流させるためのガスイ
ンジェクション用のバイパス配管を備える空気調和機に
関するものである。
圧縮機からの吐出ガス冷媒を室内熱交換器から室外熱交
換器へと循環させることによって行われる。このとき、
蒸発器として機能する室外熱交換器で外気からの吸熱が
行われ、凝縮器として機能する室内熱交換器での放熱で
室内暖房が行われる。
充分な暖房能力を得難くなる。この場合、室内熱交換器
で凝縮して室外熱交換器へと流れる液冷媒中へのガス冷
媒の混入割合が多くなる。このガス冷媒は、室外熱交換
器に供給されても外気からの吸熱作用には殆ど寄与しな
い。そこで、このガス冷媒を分離して圧縮機に返流させ
る操作、いわゆるガスインジェクションを行うことで、
このガス冷媒は圧縮機で二段圧縮されて再度室内熱交換
器に供給されることになり、これによって、室内熱交換
器での凝縮が生じ易くなって全体的な暖房能力が向上す
る。
めに、従来、圧縮能力が一定の圧縮機を設けた空気調和
機において、室内熱交換器と室外熱交換器との間の液管
中に気液分離器を介装し、この気液分離器と圧縮機の吸
込側との間に、開閉弁の介設されたバイパス配管を設け
たものが知られている。この場合、上記したように能力
が不足気味になり易い暖房運転時に、上記開閉弁を開弁
してガスインジェクションを併用した運転を行い、冷房
運転時には、上記開閉弁を閉弁状態で保持してガスイン
ジェクション無しで運転するような制御が行われてい
る。
能力が可変な圧縮機を内装する空気調和機が主流になっ
てきており、このような空気調和機に、上記のようなガ
スインジェクション用のバイパス配管を設けて構成する
場合においては、例えば暖房運転時に一律にガスインジ
ェクションを行う構成とする必要はない。つまり、負荷
が小さい間は、圧縮能力可変範囲内でこの負荷に余裕を
持って対応でき、この場合には、ガスインジェクション
無しの運転の方がより高い効率での運転状態を維持する
ことができる。したがって、負荷の増加に対応して圧縮
機の運転周波数が所定の周波数に達したときに、バイパ
ス配管に介設されている開閉弁の開閉切換えを行い、こ
れによって、上記周波数を超える高周波数域で、ガスイ
ンジェクションを併用した運転となるように制御するこ
とが考えられる。
ように圧縮機の運転周波数が所定の周波数に達したとき
に、バイパス配管に介設されている開閉弁の開閉切換え
を単に行うだけの制御では、空調快適性が損なわれ易い
という問題が発生する。
変化させながら空調運転を行っているときにガスインジ
ェクションの切換えを行うと、これに伴って冷凍能力が
急変する。このため、例えばガスインジェクション無し
の運転から有りの運転への切換え時には能力過多になり
易く、逆にガスインジェクション有りの運転から無しの
運転に切換わった時には能力不足を生じ易い。この結
果、室内空調温度が設定温度を超えた後のサーモOFF
時間が長くなったり、また、能力不足により設定温度に
達するまでの時間が長くなるなど、空調制御性が低下
し、これによって快適性が損なわれてしまう。
たもので、その目的は、ガスインジェクションの切換え
を行う際の空調快適性の低下を抑制し得ると共に、さら
に、より経済性を向上し得る空気調和機を提供すること
にある。
調和機は、圧縮能力可変な圧縮機1に冷媒循環可能に接
続した室外熱交換器8と室内熱交換器との間の液管10
・12に気液分離器11を介装し、この気液分離器11
と圧縮機1の吸込側との間に、気液分離器11内のガス
冷媒を圧縮機1に返流させるガスインジェクション用の
バイパス配管13と、このバイパス配管13を通しての
流路を開閉する開閉弁14とを設けた空気調和機であっ
て、上記開閉弁14の開閉切換え時に、この切換え前後
の冷凍能力が互いにほぼ同等になるように、ガスインジ
ェクションの有無に伴う冷凍能力の変化に基づいて圧縮
機1の圧縮能力を補正する切換制御手段15を設けてい
ることを特徴としている。
ば、ガスインジェクション無しの運転から、開閉弁14
を開弁してガスインジェクション有りの運転に切換える
際には、この切り換えに伴って冷凍能力が増加する分、
圧縮機1の圧縮能力を低下させる制御が切換制御手段1
5によって行われる。また、ガスインジェクション有り
の運転から、開閉弁14を閉弁してガスインジェクショ
ン無しの運転に切換える際には、冷凍能力がこの切換え
によって低下する分、圧縮機1の圧縮能力を増加させる
制御が行われる。
換え時にも、全体的な冷凍能力の変動は抑えられ、負荷
の変化に対応した運転状態が維持されて能力過多や能力
不足になることが防止されるので、空調快適性の低下が
抑制される。
減させる圧縮機1の圧縮能力が、ガスインジェクション
有りのときの効率曲線と無しのときの効率曲線との交点
近傍に対応する圧縮能力に達した時に、上記開閉弁14
の開閉切換えと圧縮機1の圧縮能力の補正とを上記切換
制御手段15が行うことを特徴としている。
向上することができる。つまり、効率の観点では、圧縮
機1が圧縮能力の高い領域で運転されているときには、
ガスインジェクション有りの運転の方が無しの運転のと
きよりも効率は高く、逆に圧縮機1が圧縮能力の低い領
域で運転されているときには、ガスインジェクション無
しの運転の方が効率が高くなるのが一般的である。そこ
で、ガスインジェクション有りのときの効率曲線と無し
のときの効率曲線とが交差する点の近傍において、ガス
インジェクション無しの運転とガスインジェクション有
りの運転との切換えを行うことにより、圧縮機における
圧縮能力可変範囲の全体にわたって、より効率の高い運
転状態が維持され、経済性が向上する。
体的な実施形態について、図面を参照しつつ詳細に説明
する。
室外機内の構成を示す冷媒回路図である。図のように、
この室外機には圧縮機1が内装されており、この圧縮機
1の吐出配管2と、アキュムレータ3・3が介設された
吸込配管4とは、それぞれ四路切換弁5に接続されてい
る。上記圧縮機1は、その回転速度、つまり圧縮能力を
制御するためのインバータ1aを有するものである。
に第1ガス管6が、また、他方の切換ポートに第2ガス
管7がそれぞれ接続されている。この第2ガス管7に、
室外熱交換器8が接続され、さらに、この室外熱交換器
8に、順次、減圧機構としての電動膨張弁9が介設され
た第1液管10と、気液分離器11と、減圧機構として
の電動膨張弁9’が介設された第2液管12とが接続さ
れている。
管6の先端との間に、図示してはいないが、室内熱交換
器が内装された室内機が連絡配管を介して接続され、こ
れによって、圧縮機1からの吐出冷媒が、室外熱交換器
8と室内熱交換器とを通過した後に圧縮機1に返流され
る冷媒循環回路が構成される。
ような切換位置に位置させて圧縮機1を運転すると、圧
縮機1からの吐出冷媒が図中実線矢印に沿って循環し、
このとき、室外熱交換器8が蒸発器として機能して外部
より吸熱する一方、室内熱交換器が凝縮器として機能
し、その放熱によって室内暖房が行われる。
圧縮機1からの吐出冷媒を図中破線矢印に沿って循環さ
せることにより、室外熱交換器8が凝縮器として機能す
ると共に、室内熱交換器が蒸発器として機能する冷房運
転が行われる。
る液管(冷暖いずれの場合にも高圧側となる位置)に介
装されている気液分離器11は、さらに、バイパス配管
13によって圧縮機1の中間ポートに接続され、このバ
イパス配管13には、電磁弁よりなる開閉弁14が介設
されている。
は、第1液管10と第2液管12とがこの気液分離器1
1の底部に近接する位置に開口する一方、バイパス配管
13は気液分離器11の上壁近傍の位置に開口してい
る。これにより、例えば暖房運転時に第2液管12から
この気液分離器11内に流入した冷媒は、これにガス成
分が混入していれば、ガス相と液相とにこの気液分離器
11内で上下に分離し、分離した液冷媒が第1液管10
へと供給される。また、冷房運転時においても、上記同
様に、第1液管10からの冷媒は、気液分離器11内で
ガス相と液相とに上下に分離し、分離した液冷媒が第2
液管12へと供給される。
たガス冷媒は、前記した開閉弁14が開弁されていれ
ば、バイパス配管13を通して圧縮機1に返流され、こ
のガス冷媒は、アキュムレータ3を通して返流されたガ
ス冷媒と共に、圧縮機1で圧縮され吐出されることにな
る(以下、このように開閉弁14を開弁し、バイパス配
管13を通して気液分離器11内のガス冷媒を圧縮機1
に返流させる運転を、ガスインジェクションという)。
気調和機全体を監視し、圧縮機1の圧縮能力、すなわ
ち、その回転速度を負荷に応じて定める周波数制御を行
いながら、暖房運転もしくは冷房運転を制御する空調制
御装置(切換制御手段)15によって行われる。以下、
その制御内容について説明する。
よる圧縮機1の運転周波数と、暖房能力或いは冷房能力
(以下、これらを総称して冷凍能力という)との関係
を、また、同図(a)には、運転周波数と成績係数(C
OP)との関係をそれぞれ示している。図中破線で示す
曲線は、開閉弁14をOFF、すなわち、前記ガスイン
ジェクションを行わずに運転したとき(以下、ガスイン
ジェクションOFFという)の能力曲線および成績係数
曲線(以下、効率曲線という)であり、図中実線で示す
曲線は、開閉弁14をON、すなわち、開閉弁14を開
弁してガスインジェクションを併用したとき(以下、ガ
スインジェクションONという)の能力曲線および効率
曲線である。
増加し、かつ、ガスインジェクションON時には、OF
F時よりも大きな冷凍能力が得られる。
大値を有する上に凸の曲線となるのが一般的である。そ
して、ガスインジェクションONでは、効率が最大とな
るときの運転周波数がガスインジェクションOFFのと
きよりも高周波数側にずれ、したがって、ガスインジェ
クションON時とOFF時との効率曲線は互いに交差す
る。この交差点での運転周波数をFpとすると、このF
pよりも低い周波数では、ガスインジェクションOFF
での運転の方がON時よりも高い効率が得られ、一方、
Fpを超える周波数では、ガスインジェクションONで
の運転の方が、より高い効率が得られる。
置15により、上記した交差点に対応する運転周波数F
pを含む近傍領域を、ガスインジェクションON/OF
Fの切換領域として、開閉弁14の開閉制御が行われ
る。すなわち、同図(b)において、ガスインジェクシ
ョンONとOFFとでの各運転における冷凍能力が互い
に同等になる運転周波数の組み合わせのうち、上記した
交差点に対応する周波数Fpをほぼ中心とする周波数の
組み合わせF1 ・F2 を求め、これらが、空調制御装置
15に、切換時の下限周波数F1 ・上限周波数F2 とし
て予め記憶されている。なお、F1 〜F2 の周波数範囲
を切換範囲Scとすると、同図(a)に示されているよ
うに、この範囲ScでガスインジェクションON/OF
Fの切換えを行っても、効率には殆ど差を生じない。
上限周波数F2 が記憶されている空調制御装置15は、
まず、下限周波数F1 未満では開閉弁14を閉弁状態に
保持してガスインジェクションOFFでの運転を行う一
方、上限周波数F2 を超える範囲では、開閉弁14を開
弁してガスインジェクションONでの運転を行う。
ば、この切換範囲Scよりも低域側から、負荷に応じて
漸増させている運転周波数がF1 、Fpを順次超えてF
2 に達した時に、開閉弁14を開弁させ、ガスインジェ
クションOFFの運転からONの運転に切換える。そし
て同時に、運転周波数をF2 からF1 に一旦低下させる
制御を行う。その後、開閉弁14の開弁状態を保持し
て、周波数を負荷に応じて高域側へと漸増させる。
ョンOFF→ONの切換えに伴う能力増加分は圧縮機1
の圧縮能力の低下によって補償され、全体的な冷凍能力
の変動は生じず、かつ、より高い効率での運転状態が維
持される。
おいて、切換範囲Scよりも高域側から漸減させている
運転周波数が切換範囲Scに達したときには、この運転
周波数がさらにF2 、Fpを順次通過してF1 に達した
時に、開閉弁14を閉弁させる。同時に、運転周波数を
F1 からF2 に一旦上昇させ、その後、開閉弁14の閉
弁状態を保持して、周波数を負荷に応じて低域側へと漸
減させる制御を行う。これにより、上記同様に、開閉弁
14の開閉切換に伴う能力変動が抑えられ、また、より
高い運転効率が維持される。
は、ガスインジェクションON/OFFの切換えに当た
り、この切り換え前後における冷凍能力の変動が生じな
いように圧縮機1の圧縮能力を変更させる制御が同時に
行われる。これにより、良好な空調快適性を維持するこ
とができる。また、上記の切換えは、ガスインジェクシ
ョンON/OFFでの各効率曲線が交差する近傍領域で
行われ、この領域を挟んで低域側と高域側とで、それぞ
れ、より効率の高い運転状態が選択されるので、全体に
わたって消費電力が低減され、経済性が向上する。
て説明したが、この発明は上記形態に限定されるもので
はなく、この発明の範囲内で種々変更して実施すること
ができる。例えば、上記実施形態では、室外機に1台の
室内機を接続したセパレート形空気調和機を例に挙げた
が、室外機に複数の室内機を接続して構成されるマルチ
タイプの空気調和機にも本発明を適用することが可能で
ある。
N/OFF時の各効率曲線の交点に対応する運転周波数
Fpに対し、これを中心とする切換範囲Scを定め、こ
の範囲Scの下限周波数F1 と上限周波数F2 とで、ガ
スインジェクションON/OFFの切換えをそれぞれ行
う構成としたが、例えば、運転周波数が増減する過程の
いずれにおいても、上記のFpに達した時点で切換える
ようにすること等も可能である。
示すように、運転周波数が増加する過程でFpに達した
ときには、運転周波数をFpからF1'まで低下させる必
要があり、また、運転周波数が減少する過程でFpに達
したときには、FpからF2'まで増加させる必要があ
る。この切換え範囲F1'〜F2'は、上記実施形態におけ
る切換範囲Scよりも広く、これによって、切換え直後
の効率がより低いものとなるので、上記実施形態のよう
に、Fpをほぼ中心としてその両側にそれぞれ設定した
下限周波数とF1 と上限周波数F2 とで、ガスインジェ
クションON/OFFの切換えを行うようにすることが
望ましい。
は、上記した効率曲線の交点に対応する周波数Fpの近
傍以外のその他の特定周波数領域で、開閉弁14の開閉
切換えを行うようにすることも可能である。
1の空気調和機においては、ガスインジェクションON
/OFFの切換えを行うに際し、これに伴う冷凍能力の
変化を補償するように圧縮機の圧縮能力が補正される。
これにより、全体的な冷凍能力の変動が抑えられ、負荷
の変化に対応した運転状態が維持されて能力過多や能力
不足になることが防止されるので、空調快適性が維持さ
れる。
応じて増減させる圧縮機の圧縮能力が、ガスインジェク
ションON/OFF時の各効率曲線の交点近傍に対応す
る圧縮能力に達した時に、ガスインジェクションON/
OFFの切換えが行われるので、圧縮機の圧縮能力可変
範囲の全体にわたって、より効率の高い運転状態が維持
され、経済性が向上する。
外機内の構成について、制御ブロック図を付記して示す
冷媒回路図である。
冷凍能力、および成績係数との関係を示すグラフであ
る。
Claims (2)
- 【請求項1】 圧縮能力可変な圧縮機(1)に冷媒循環
可能に接続した室外熱交換器(8)と室内熱交換器との
間の液管(10)(12)に気液分離器(11)を介装
し、この気液分離器(11)と圧縮機(1)の吸込側と
の間に、気液分離器(11)内のガス冷媒を圧縮機
(1)に返流させるガスインジェクション用のバイパス
配管(13)と、このバイパス配管(13)を通しての
流路を開閉する開閉弁(14)とを設けた空気調和機で
あって、上記開閉弁(14)の開閉切換え時に、この切
換え前後の冷凍能力が互いにほぼ同等になるように、ガ
スインジェクションの有無に伴う冷凍能力の変化に基づ
いて圧縮機(1)の圧縮能力を補正する切換制御手段
(15)を設けていることを特徴とする空気調和機。 - 【請求項2】 負荷に応じて増減させる圧縮機(1)の
圧縮能力が、ガスインジェクション有りのときの効率曲
線と無しのときの効率曲線との交点近傍に対応する圧縮
能力に達した時に、上記開閉弁(14)の開閉切換えと
圧縮機(1)の圧縮能力の補正とを上記切換制御手段
(15)が行うことを特徴とする請求項1の空気調和
機。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP30641397A JP3780666B2 (ja) | 1997-10-20 | 1997-10-20 | 空気調和機 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP30641397A JP3780666B2 (ja) | 1997-10-20 | 1997-10-20 | 空気調和機 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11118263A true JPH11118263A (ja) | 1999-04-30 |
JP3780666B2 JP3780666B2 (ja) | 2006-05-31 |
Family
ID=17956729
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP30641397A Expired - Fee Related JP3780666B2 (ja) | 1997-10-20 | 1997-10-20 | 空気調和機 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3780666B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1659348A1 (en) * | 2003-08-25 | 2006-05-24 | Daikin Industries, Ltd. | Freezing apparatus |
JP2013119957A (ja) * | 2011-12-06 | 2013-06-17 | Samsung Yokohama Research Institute Co Ltd | 空気調和機 |
CN113091205A (zh) * | 2020-08-19 | 2021-07-09 | 广州松下空调器有限公司 | 一种空调器异常检测方法及装置 |
-
1997
- 1997-10-20 JP JP30641397A patent/JP3780666B2/ja not_active Expired - Fee Related
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JP2013119957A (ja) * | 2011-12-06 | 2013-06-17 | Samsung Yokohama Research Institute Co Ltd | 空気調和機 |
CN113091205A (zh) * | 2020-08-19 | 2021-07-09 | 广州松下空调器有限公司 | 一种空调器异常检测方法及装置 |
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---|---|
JP3780666B2 (ja) | 2006-05-31 |
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