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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- Japan
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- gas injection
- gas
- switching
- valve
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
- B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
- B60H1/32—Cooling devices
- B60H1/3204—Cooling devices using compression
- B60H1/3228—Cooling devices using compression characterised by refrigerant circuit configurations
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B2400/00—General features or devices for refrigeration machines, plants or systems, combined heating and refrigeration systems or heat-pump systems, i.e. not limited to a particular subgroup of F25B
- F25B2400/23—Separators
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B2600/00—Control issues
- F25B2600/25—Control of valves
- F25B2600/2509—Economiser valves
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Compression-Type Refrigeration Machines With Reversible Cycles (AREA)
- Air Conditioning Control Device (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 室外熱交換器と室内熱交換器との間の液管に
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。
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
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、室外熱交換器と
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。
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。
【０００２】
【従来の技術】空気調和機における例えば暖房運転は、
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。
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。
【０００３】ところで、暖房運転時に外気温度が低いと
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。
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。
【０００４】このようなガスインジェクションを行うた
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。
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。
【０００５】なお、近年は、インバータ制御により圧縮
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。
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。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
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。
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。
【０００７】つまり、負荷の変化に応じて運転周波数を
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。
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。
【０００８】この発明は、上記した問題点に鑑みなされ
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。
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。
【０００９】
【課題を解決するための手段】そこで、請求項１の空気
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。
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。
【００１０】上記構成の空気調和機においては、例え
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。
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。
【００１１】これによって、ガスインジェクションの切
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。
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。
【００１２】請求項２の空気調和機は、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している。
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。
【００１３】このような構成によって、さらに経済性を
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。
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。
【００１４】
【発明の実施の形態】次に、この発明の空気調和機の具
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。
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。
【００１５】図１は、セパレート形空気調和機における
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。
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。
【００１６】四路切換弁５には、その一方の切換ポート
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。
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。
【００１７】この第２液管１２の先端と、前記第１ガス
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。
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。
【００１８】すなわち、四路切換弁５を図中実線で示す
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。
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。
【００１９】一方、四路切換弁５を上記から切換えて、
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。
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。
【００２０】前記第１液管１０と第２液管１２とから成
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。
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。
【００２１】密閉容器状の気液分離器１１内において
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。
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。
【００２２】一方、気液分離器１１内で上部側に分離し
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）。
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）。
【００２３】上記した開閉弁１４の開閉制御は、この空
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。
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。
【００２４】図２の（ｂ）には、前記インバータ１ａに
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。
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。
【００２５】冷凍能力は、運転周波数が大きくなるほど
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。
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。
【００２６】一方、効率曲線は、特定の運転周波数で最
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。
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。
【００２７】そこで、本実施形態では、前記空調制御装
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。
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。
【００２８】上記した切換範囲Ｓｃの下限周波数Ｆ1 ・
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。
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。
【００２９】そして、切換範囲Ｓｃにおいては、例え
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。
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。
【００３０】このような制御により、ガスインジェクシ
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。
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。
【００３１】一方、ガスインジェクションＯＮの状態に
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。
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。
【００３２】以上の説明のように、本実施形態において
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。
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。
【００３３】以上にこの発明の具体的な実施形態につい
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。
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。
【００３４】また、上記では、ガスインジェクションＯ
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。
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。
【００３５】もっともこの場合には、図２中二点鎖線で
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。
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。
【００３６】さらに、本発明の請求項１の範囲において
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。
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。
【００３７】
【発明の効果】以上の説明のように、この発明の請求項
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。
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。
【００３８】請求項２の空気調和機においては、負荷に
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。
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。
【図１】本発明の一実施形態での空気調和機における室
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。
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。
【図２】上記空気調和機における圧縮機の運転周波数と
冷凍能力、および成績係数との関係を示すグラフであ
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。
１ 圧縮機 ８ 室外熱交換器 １０ 第１液管 １１ 気液分離器 １２ 第２液管 １３ バイパス配管 １４ 開閉弁 １５ 空調制御装置（切換制御手段）
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)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| 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
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1659348A1 (en) * | 2003-08-25 | 2006-05-24 | Daikin Industries, Ltd. | Freezing apparatus |
| EP1659348A4 (en) * | 2003-08-25 | 2013-12-11 | Daikin Ind Ltd | FREEZING DEVICE |
| 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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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3780666B2 (ja) | 2006-05-31 |
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