JPH1137578A - 空気調和装置 - Google Patents

空気調和装置

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JPH1137578A
JPH1137578A JP9191596A JP19159697A JPH1137578A JP H1137578 A JPH1137578 A JP H1137578A JP 9191596 A JP9191596 A JP 9191596A JP 19159697 A JP19159697 A JP 19159697A JP H1137578 A JPH1137578 A JP H1137578A
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JP
Japan
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compressor
suction
air conditioner
valve
cup
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JP9191596A
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English (en)
Inventor
Hiroyuki Tanaka
中 宏 之 田
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Toshiba Corp
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Toshiba Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 HFCの混合冷媒を用いたインバータ式の空
気調和装置において、低能力運転時の冷凍機油の温度低
下を抑制し、冷凍機油の希釈度増加による圧縮機の信頼
性低下を防止する。 【解決手段】 圧縮機1の吸込側とサクションカップ6
との間を連結する吸込管7の途中に開閉弁8が設けられ
ている。この開閉弁8の開閉の繰り返しによって、冷凍
サイクルの冷媒循環量を減少させることができるので、
圧縮機1の回転数をあまり落とさなくても低能力運転を
続けることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、冷媒としてHFC
(ハイドロフルオロカーボン)の混合冷媒を用いた空気
調和装置における、低能力運転時の圧縮機保護のための
改良に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、空気調和装置は、図6に示すよ
うな冷凍サイクルを備えている。図6において、冷凍サ
イクルは、圧縮機1、四方弁2、室内熱交換器3、膨張
弁4及び室外熱交換器5を冷媒配管で順次接続してな
り、圧縮機1の吸込側にはサクションカップ6が設けら
れている。なお、図6において、実線の矢印は暖房運転
時の冷媒の流れ方向を示し、破線の矢印は冷房又は除湿
運転時の冷媒の流れ方向を示している。
【0003】上記サクションカップ6は、吸込管7を介
して圧縮機1の吸込側に接続され、圧縮機1へ吸い込ま
れる冷媒から液成分を分離するように構成されている。
また、圧縮機1の機械的作動部分の潤滑のために、冷凍
機油が用いられている。
【0004】そして、一般に、小型のインバータ式の空
気調和装置では、低能力運転時において室温が設定温度
に近づくと、圧縮機1を低周波数(低回転数)で連続的
に又は断続的に運転するようにしている。
【0005】
【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1を低周波数で運転し続けると、冷凍機油
の温度低下に伴って、冷媒による冷凍機油の希釈度が増
加するため、圧縮機1の機械的作動部分(シリンダ等)
の磨耗を引き起こす等、圧縮機1の信頼性を低下させる
おそれがある。
【0006】そこで、空気調和装置によっては、上記の
ような問題を避けるため、圧縮機1の最低運転周波数を
制限したり、圧縮機1の断続運転時において起動後の最
低連続運転時間を制限するような運転制御を行っている
ものもある。しかし、そのような運転制御では、設定温
度に対して室温が安定しなくなる(いわゆるハンチング
を起こしたりする)場合があり、空調の快適性の点で問
題がある。
【0007】また、最近は、空気調和装置の冷凍サイク
ルに、従来のHCFC(ハイドロクロロフルオロカーボ
ン)冷媒等の代替冷媒としてHFC(ハイドロフルオロ
カーボン)の混合冷媒の採用が進められているが、HF
Cの混合冷媒を用いる場合は、特に冷凍機油の希釈度が
増加しやすい傾向があるため、上記のような問題が起こ
りやすくなる。
【0008】本発明は、このような点を考慮してなされ
たものであり、HFCの混合冷媒を用いたインバータ式
の空気調和装置において、低能力運転時の冷凍機油の温
度低下を抑制し、冷凍機油の希釈度増加による圧縮機の
信頼性低下を防止することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】第1の手段は、少なくと
も圧縮機と、この圧縮機の吸込側に設けられたサクショ
ンカップとを有する冷凍サイクルを備え、冷媒にHFC
の混合冷媒を用いたインバータ式の空気調和装置におい
て、前記圧縮機の吸込側と前記サクションカップとの間
に流量調整弁が設けられていることを特徴とする空気調
和装置である。
【0010】この第1の手段によれば、圧縮機の吸込側
とサクションカップとの間に設けられた流量調整弁によ
って、冷凍サイクルの冷媒循環量を減少させることがで
きるので、圧縮機の回転数をあまり落とさなくても低能
力運転を続けることができる。
【0011】第2、第3の手段は、第1の手段におい
て、前記圧縮機は、複数または、2つの圧縮部を有し、
この圧縮機の各圧縮部と、前記サクションカップとの間
を連結する複数または2本の吸込管が設けられ、前記流
量調整弁は、前記吸込管のうちのいずれか一方の吸込管
の途中に設けられているものである。
【0012】この第2、第3の手段によれば、第1の手
段において、いずれか一方の吸込管の途中に設けられた
流量調整弁を閉じるか、又は開閉を繰り返すか、弁開度
を制御することによって、冷凍サイクルの冷媒循環量を
減少させることができるので、圧縮機の回転数をあまり
落とさなくても低能力運転を続けることができる。
【0013】第4の手段は、第1の手段において、前記
圧縮機は、2つの圧縮部を有し、この圧縮機の各圧縮部
にそれぞれ一側が接続された2本の吸込管と、これらの
2本の吸込管の他側と前記サクションカップとの間を連
結する1本の連結管とが設けられ、前記流量調整弁は、
前記2本の吸込管のうちのいずれか一方の吸込管の途中
に設けられているものである。
【0014】この第4の手段によれば、第1の手段にお
いて、いずれか一方の吸込管の途中に設けられた流量調
整弁を閉じるか、又は開閉を繰り返すか、弁開度を制御
することによって、冷凍サイクルの冷媒循環量を減少さ
せることができるので、圧縮機の回転数をあまり落とさ
なくても低能力運転を続けることができる。
【0015】第5の手段は、第1の手段において、前記
圧縮機は、2つの圧縮部を有し、この圧縮機の各圧縮部
にそれぞれ一側が接続された2本の吸込管と、これらの
2本の吸込管の他側と前記サクションカップとの間を連
結する1本の連結管とが設けられ、前記流量調整弁は、
前記連結管の途中に設けられているものである。
【0016】この第5の手段によれば、第1の手段にお
いて、連結管の途中に設けられた開閉弁の開閉を繰り返
すか、弁開度を制御することによって、冷凍サイクルの
冷媒循環量を減少させることができるので、圧縮機の回
転数をあまり落とさなくても低能力運転を続けることが
できる。
【0017】第6の手段は、第1乃至第5の手段のいず
れかにおいて、前記流量調整弁を、弁開度が制御される
電子制御弁としたものである。
【0018】この第6の手段によれば、第1乃至第5の
手段のいずれかにおいて、電子制御弁によって、種々の
条件に応じて弁開度を制御して圧縮機の吸込流量を最適
に調節することができる。
【0019】第7の手段は、前記流量調整弁を開閉弁と
したものである。この手段によれば、第1乃至第5の手
段のいずれかにおいて、開閉弁を開閉することによって
冷媒循環量を減少させることができる。
【0020】第8の手段は、第1乃至第6の手段のいず
れかにおいて、圧縮機の運転周波数が可変制御されるイ
ンバータ式の圧縮機としたものである。この第8の手段
によれば、開閉弁の制御と組合せることにより冷媒循環
量を細かく制御することができる。
【0021】
【発明の実施の形態】次に、図面を参照して本発明の実
施の形態について説明する。図1乃至図5は本発明によ
る空気調和装置の実施の形態を示す図である。なお、図
1乃至図5に示す本発明の実施の形態において、図6に
示す一般的な空気調和装置の冷凍サイクルと同一の構成
部分については適宜、図6を参照して説明する。
【0022】[第1の実施形態]まず、図1及び図6よ
り本発明の第1の実施形態について説明する。空気調和
装置は、図6に示すような冷凍サイクルを備えている。
図6において、冷凍サイクルは、圧縮機1、四方弁2、
室内熱交換器3、膨張弁4及び室外熱交換器5を冷媒配
管で順次接続してなり、圧縮機1の吸込側にはサクショ
ンカップ6が設けられている。なお、図6において、実
線の矢印は暖房運転時の冷媒の流れ方向を示し、破線の
矢印は冷房又は除湿運転時の冷媒の流れ方向を示してい
る。
【0023】上記圧縮機1は、例えば図1に示すよう
な、電動機を内蔵した密閉型のものであり、この圧縮機
1の側面に沿うように、上記サクションカップ6が取り
付けられている。このサクションカップ6は、吸込管7
を介して圧縮機1の吸込側に接続され、圧縮機1へ吸い
込まれる冷媒から液成分を分離するように構成されてい
る。なお、この空気調和装置は、圧縮機1の運転周波数
(回転数)が可変制御される、いわゆるインバータ式の
ものである。
【0024】ここで、圧縮機1内部には、その機械的作
動部分の潤滑のために、冷凍機油が封入されている。ま
た、上記冷凍サイクルの冷媒としては、HFC(ハイド
ロフルオロカーボン)の混合冷媒が用いられている。具
体的には、凝縮温度50℃の飽和圧力が2500kPa
以上の冷媒、例えばR32(ジフルオロメタン)とR1
25(ペンタフルオロエタン)とを50wt%ずつ混合し
た高圧タイプのR410A冷媒が用いられる。
【0025】そして、サクションカップ6の上部に設け
られた入口管9から導入された冷媒は、サクションカッ
プ6内を通って、吸込管7から圧縮機1内へ吸い込まれ
て圧縮され、圧縮機1の上部に設けられた吐出管10か
ら吐出されるようになっている。また、圧縮機1とサク
ションカップ6との間の吸込管7の途中に、流量調整弁
8として開閉弁が設けられている。
【0026】この開閉弁8は、空気調和装置の低能力運
転時において、その開閉が繰り返されるように構成され
ている。例えば、開閉弁8は、圧縮機1の作動サイクル
(ローリングピストン式圧縮機ではピストン1回転)毎
に、すなわち、作動サイクルの2回に1回ずつ開いた状
態と閉じた状態とが繰り返される。
【0027】次に、このような構成よりなる本実施形態
の作用について説明する。本実施形態によれば、吸込管
7の途中に設けられた開閉弁8の開閉の繰り返しによっ
て、冷凍サイクルの冷媒循環量を減少させることができ
るので、圧縮機1の回転数をあまり落とさなくても低能
力運転を続けることができる。このため、低能力運転時
の冷凍機油の温度低下を抑制し、冷凍機油の希釈度増加
による圧縮機1の信頼性低下を防止することができる。
【0028】また、低能力運転時において、圧縮機1の
回転数をあまり落とさなくても済むことから、従来より
電動機効率を高くすることができる。このため、図2に
示すように、低入力時の空気調和装置の成績係数(CO
P)を改善することができ、空気調和装置の省エネルギ
性を高めることができる。
【0029】[第2の実施形態]次に、図3により、本
発明の第2の実施形態について説明する。本実施形態に
おいては、図3に示すように、圧縮機1′が2つ(複
数)のシリンダ(圧縮部)12a,12bを有するもの
(例えば、2シリンダ形ロータリー圧縮機)であり、圧
縮機1′の各シリンダ12a,12bとサクションカッ
プ6との間を連結する2本(複数)の吸入管7a,7b
が設けられている。そして、2本(複数)の吸入管7
a,7bのうちのいずれか一方の吸入管(図3では吸入
管7b)の途中に、流量制御弁として開閉弁8が設けら
れている。
【0030】また、開閉弁8は、空気調和装置の低能力
運転時において、上記第1の実施形態の場合と同様にそ
の開閉が繰り返されるか、又は閉じられるようになって
いる。なお、その他の構成は図1及び図6に示す上記第
1の実施形態と同様である。
【0031】次に、このような構成よりなる本実施形態
の作用について説明する。本実施形態によれば、空気調
和装置の低能力運転時に、一方の吸込管7b(又は7
a)の途中に設けられた開閉弁8を閉じるか、又はその
開閉を繰り返すことによって、冷凍サイクルの冷媒循環
量を減少させることができるので、圧縮機1′の回転数
をあまり落とさなくても低能力運転を続けることができ
る。このため、上記第1の実施形態と同様の効果を得る
ことができる。
【0032】[第3の実施形態]次に、図4により、本
発明の第3の実施形態について説明する。本実施形態
は、図4に示すように、圧縮機1′の各シリンダ12
a,12bにそれぞれ一側が連結される2本(複数)の
吸入管17a,17bと、これらの2本の吸入管17
a,17bの他側とサクションカップ6との間を連結す
る一本の連結管17が設けられ、2本の吸入管17a,
17bのうちのいずれか一方の吸入管(図4では吸入管
17a)の途中に、開閉弁8が設けられている点で、上
記第2の実施形態と異なり、その他の構成は図3に示す
上記第2の実施形態と同様である。
【0033】本実施形態によっても、空気調和装置の低
能力運転時に、一方の吸込管17a(又は17b)の途
中に設けられた開閉弁8を閉じるか、又はその開閉を繰
り返すことによって、冷凍サイクルの冷媒循環量を減少
させることができるので、圧縮機1′の回転数をあまり
落とさなくても低能力運転を続けることができる。この
ため、上記第1の実施形態と同様の効果を得ることがで
きる。
【0034】[第4の実施形態]次に、図5により本発
明の第4の実施形態について説明する。本実施形態は、
図5に示すように、上記連結管17の途中に開閉弁8が
設けられている点で上記第3の実施形態と異なる。ま
た、本実施形態においては、空気調和装置の低能力運転
時において、上記第2又は第3の実施形態の場合のよう
に開閉弁8を閉じた状態にすることはなく、上記第1の
実施形態の場合と同様、開閉の繰り返しだけが行われる
ようになっている。なお、その他の構成は図4に示す上
記第3の実施形態と同様である。
【0035】本実施形態によっても、空気調和装置の低
能力運転時に、連結管17の途中に設けられた開閉弁8
の開閉を繰り返すことによって、冷凍サイクルの冷媒循
環量を減少させることができるので、圧縮機1′の回転
数をあまり落とさなくても低能力運転を続けることがで
きる。このため、上記第1の実施形態と同様の効果を得
ることができる。
【0036】なお、以上の第1乃至第4の実施形態にお
いて、種々の条件に応じて圧縮機1,1′の吸込流量を
最適に調節し、上述したような効果を更に向上させる観
点から、上記流量調整弁8として、弁開度の制御が可能
な電子制御弁を用いることが好ましく、この場合には、
冷媒循環量の脈動を小さく抑えることができ、圧縮機の
回転数に応じて冷媒循環量をより細かく制御することが
可能である。
【0037】
【発明の効果】本発明によれば、圧縮機の吸込側とサク
ションカップとの間に設けられた開閉弁によって、冷凍
サイクルの冷媒循環量を減少させることができるので、
圧縮機の回転数をあまり落とさなくても低能力運転を続
けることができる。このため、HFCの混合冷媒を用い
たインバータ式の空気調和装置において、低能力運転時
の冷凍機油の温度低下を抑制し、冷凍機油の希釈度増加
による圧縮機の信頼性の低下を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による空気調和装置の第1の実施形態に
おける圧縮機部分を示す側面図。
【図2】本発明による空気調和装置の効果を示す図であ
って、空気調和装置の運転能力(入力)と成績係数(C
OP)との関係を示すグラフ。
【図3】本発明による空気調和装置の第2の実施形態に
おける圧縮機部分を示す縦断面図。
【図4】本発明による空気調和装置の第3の実施形態に
おける圧縮機部分を示す縦断面図。
【図5】本発明による空気調和装置の第4の実施形態に
おける圧縮機部分を示す縦断面図。
【図6】本発明が適用される空気調和装置の一般的な冷
凍サイクルを示す系統図。
【符号の説明】
1,1′ 圧縮機 2 四方弁 3 室内熱交換器 4 膨張弁 5 室外熱交換器 6 サクションカップ 7,7a,7b,17a,17b 吸込管 8 開閉弁 12a,12b シリンダ(圧縮部) 17 連結管

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】少なくとも圧縮機と、この圧縮機の吸込側
    に設けられたサクションカップとを有する冷凍サイクル
    を備え、冷媒にHFCの混合冷媒を用いたインバータ式
    の空気調和装置において、 前記圧縮機の吸込側と前記サクションカップとの間に流
    量調整弁が設けられていることを特徴とする空気調和装
    置。
  2. 【請求項2】前記圧縮機は、複数の圧縮部を有し、この
    圧縮部の各圧縮部と、前記サクションカップとの間を連
    結する複数の吸込管が設けられ、前記流量調整弁は前記
    複数の吸込管のうちのいずれか一方の吸込管の途中に設
    けられていることを特徴とする請求項1記載の空気調和
    装置。
  3. 【請求項3】前記圧縮機は、2つの圧縮部を有し、 この圧縮機の各圧縮部と、前記サクションカップとの間
    を連結する2本の吸込管が設けられ、 前記流量調整弁は、前記2本の吸込管のうちのいずれか
    一方の吸込管の途中に設けられていることを特徴とする
    請求項1記載の空気調和装置。
  4. 【請求項4】前記圧縮機は、2つの圧縮部を有し、 この圧縮機の各圧縮部にそれぞれ一側が接続された2本
    の吸込管と、これらの2本の吸込管の他側と前記サクシ
    ョンカップとの間を連結する1本の連結管とが設けら
    れ、 前記流量調整弁は、前記2本の吸込管のうちのいずれか
    一方の吸込管の途中に設けられていることを特徴とする
    請求項1記載の空気調和装置。
  5. 【請求項5】前記圧縮機は、2つの圧縮部を有し、 この圧縮機の各圧縮部にそれぞれ一側が接続された2本
    の吸込管と、これらの2本の吸込管の他側と前記サクシ
    ョンカップとの間を連結する1本の連結管とが設けら
    れ、 前記流量調整弁は、前記連結管の途中に設けられている
    ことを特徴とする請求項1記載の空気調和装置。
  6. 【請求項6】前記流量調整弁は、弁開度が制御される電
    子制御弁であることを特徴とする請求項1乃至4のいず
    れかに記載の空気調和装置。
  7. 【請求項7】前記流量調整弁は、開閉弁であることを特
    徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の空気調和装
    置。
  8. 【請求項8】前記圧縮機は、運転周波数を可変制御する
    インバータ式の圧縮機としたことを特徴とする請求項1
    乃至6のいずれかに記載の空気調和装置。
JP9191596A 1997-07-16 1997-07-16 空気調和装置 Pending JPH1137578A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20040084798A (ko) * 2003-03-25 2004-10-06 산요덴키가부시키가이샤 로터리 컴프레서
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US20150275895A1 (en) * 2014-03-28 2015-10-01 Fujitsu General Limted Rotary compressor

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