JPH11142001A - Air conditioner - Google Patents
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- JPH11142001A JPH11142001A JP32228797A JP32228797A JPH11142001A JP H11142001 A JPH11142001 A JP H11142001A JP 32228797 A JP32228797 A JP 32228797A JP 32228797 A JP32228797 A JP 32228797A JP H11142001 A JPH11142001 A JP H11142001A
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- liquid
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 液管に介装した気液分離器から、ガスインジ
ェクション用のバイパス配管を通して圧縮機に返流され
るガス冷媒中への液冷媒の混入に伴う圧縮機の信頼性の
低下を防止し、かつ、ガスインジェクションをより有効
に活用する。
【解決手段】 気液分離器10に、内部の液冷媒の液面
高さを検出するフロートスイッチ17L・17M・17
Uを取り付け、これらで検出される液面高さに応じて、
バイパス配管14に介設されている電動弁から成るバイ
パス弁15の開度を制御する。液面が高いときにはバイ
パス弁15を中間開度に設定して圧縮機1からの吸引力
を弱めることで、気液分離器内における液面高さの変動
範囲内において、より広い範囲にわたって、液冷媒の混
入が無い状態でのガスインジェクションを継続すること
ができる。
(57) [Summary] [PROBLEMS] The reliability of a compressor accompanying the mixing of liquid refrigerant into gas refrigerant returned from a gas-liquid separator interposed in a liquid pipe to a compressor through a gas injection bypass pipe To prevent the deterioration of the gas injection and to make more effective use of gas injection. SOLUTION: A float switch 17L, 17M, 17 for detecting a liquid level of a liquid refrigerant inside a gas-liquid separator 10 is provided.
U, and according to the liquid level detected by these,
The opening degree of a bypass valve 15 composed of an electric valve provided on the bypass pipe 14 is controlled. When the liquid level is high, the bypass valve 15 is set at the intermediate opening to weaken the suction force from the compressor 1, so that the liquid level can be increased over a wider range within the fluctuation range of the liquid level in the gas-liquid separator. It is possible to continue gas injection in a state where no refrigerant is mixed.
Description
【0001】[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気液分離器を
介装し、この気液分離器からガス冷媒を圧縮機に返流さ
せるためのバイパス配管を備えた空気調和機に関するも
のである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a gas pipe for connecting an outdoor heat exchanger and an indoor heat exchanger with a gas-liquid separator interposed therebetween. TECHNICAL FIELD The present invention relates to an air conditioner provided with a bypass pipe for returning air to an air conditioner.
【0002】[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、
外気温が低いと充分な暖房能力を得難くなる。このよう
な場合に、室内熱交換器で凝縮して室外熱交換器へと流
れる液冷媒中に混入するガス冷媒を分離し、これを圧縮
機に返流させ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、全体的な暖房
能力が向上する。2. Description of the Related Art For example, a heating operation in an air conditioner is performed as follows.
This is performed by circulating the refrigerant gas discharged from the compressor from the indoor heat exchanger to the outdoor heat exchanger. At this time,
If the outside temperature is low, it becomes difficult to obtain sufficient heating capacity. In such a case, the gas refrigerant condensed in the indoor heat exchanger and mixed into the liquid refrigerant flowing to the outdoor heat exchanger is separated, and gas injection is performed to return the gas refrigerant to the compressor. The refrigerant is two-stage compressed by the compressor and supplied again to the indoor heat exchanger, thereby improving the overall heating capacity.
【0003】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、開閉弁より成るバイパス弁を介設したバ
イパス配管を設けたものが知られている。気液分離器内
ではガス冷媒と液冷媒とが上下に分離し、バイパス弁を
開弁すると圧縮機からの吸引力が気液分離器内に作用
し、気液分離器の上壁近傍に開口するバイパス配管を通
して上部側のガス冷媒が吸い出され、圧縮機に返流され
る。In order to perform such gas injection, conventionally, in an air conditioner provided with a compressor having a constant compression capacity, gas-liquid separation is provided in a liquid pipe between an indoor heat exchanger and an outdoor heat exchanger. It is known that a bypass pipe is provided between the gas-liquid separator and the suction side of the compressor, with a bypass valve including an on-off valve interposed between the gas-liquid separator and the suction side of the compressor. In the gas-liquid separator, the gas refrigerant and the liquid refrigerant are separated vertically, and when the bypass valve is opened, the suction force from the compressor acts on the gas-liquid separator and opens near the upper wall of the gas-liquid separator. The gas refrigerant on the upper side is sucked out through the bypass pipe which flows and returned to the compressor.
【0004】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
てきている。このような空気調和機においても、上記の
ような気液分離器を液管に介装し、この気液分離器か
ら、ガスインジェクション用のバイパス配管を通してガ
ス冷媒を圧縮機に返流させることによって、能力が増加
した暖房運転や冷房運転を行うことが可能になる。[0004] In recent years, an air conditioner equipped with a compressor whose compression capacity is variable by inverter control has become mainstream. Also in such an air conditioner, the gas-liquid separator as described above is interposed in the liquid pipe, and the gas refrigerant is returned from the gas-liquid separator to the compressor through a gas injection bypass pipe. Thus, it becomes possible to perform a heating operation or a cooling operation with increased capacity.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特にイ
ンバータ制御による圧縮能力可変な圧縮機を備える空気
調和機においては、上記した気液分離器およびバイパス
配管を設けてガスインジェクションを行う場合に、気液
分離器から圧縮機に返流されるガス冷媒(以下、インジ
ェクションガスという)中に液冷媒の混入が生じ易いと
いう問題が生じている。However, in particular, in an air conditioner having a compressor having a variable compression capacity controlled by an inverter, when the gas injection is performed by providing the above-described gas-liquid separator and the bypass pipe, the gas-liquid There is a problem that a liquid refrigerant is likely to be mixed in a gas refrigerant (hereinafter, referred to as an injection gas) returned from the separator to the compressor.
【0006】つまり、このような空気調和機では、最大
負荷時に必要な冷媒循環量を見込んで、多量の冷媒が冷
媒循環回路に充填される。そして、実際の冷媒循環量は
負荷の変化に応じて大きく変動し、これに伴って、気液
分離器内における液冷媒量も大きく変動する。このた
め、気液分離器内で液冷媒の液面高さが高く、これがバ
イパス配管の開口端に近いときにガスインジェクション
を行うと、圧縮機からの吸引力に応じて液冷媒も吸い出
され、これによって、インジェクションガス中に液冷媒
が混入する。この液冷媒が圧縮機に吸い込まれると液圧
縮が生じ、これが継続すると圧縮機の信頼性が低下す
る。That is, in such an air conditioner, a large amount of refrigerant is charged into the refrigerant circulation circuit in anticipation of the required amount of refrigerant circulation at the maximum load. Then, the actual amount of refrigerant circulating greatly fluctuates according to the change in load, and accordingly, the amount of liquid refrigerant in the gas-liquid separator also fluctuates greatly. For this reason, if the liquid level of the liquid refrigerant is high in the gas-liquid separator and this is near the opening end of the bypass pipe, and gas injection is performed, the liquid refrigerant is also sucked out according to the suction force from the compressor. As a result, the liquid refrigerant is mixed into the injection gas. When this liquid refrigerant is sucked into the compressor, liquid compression occurs, and if this continues, the reliability of the compressor decreases.
【0007】なお、気液分離器内における液冷媒の占め
る割合が最大となったときでも、上部側に充分なガス冷
媒相が存在するように、容量の大きな気液分離器を設け
れば圧縮機への液冷媒の返流を防止することが可能には
なる。しかしながら、このように容量の大きな気液分離
器を設けるのでは装置が大形化し、また、装置コストが
高くなる。[0007] Even when the ratio of the liquid refrigerant in the gas-liquid separator is maximized, if a large-capacity gas-liquid separator is provided so that a sufficient gas refrigerant phase is present on the upper side, the compression is achieved. It is possible to prevent the liquid refrigerant from returning to the machine. However, providing such a large-capacity gas-liquid separator increases the size of the apparatus and increases the cost of the apparatus.
【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、容量の大きな気液分離器を設けず
とも、ガスインジェクションに伴う圧縮機の信頼性の低
下を抑制することが可能であると共に、さらに、ガスイ
ンジェクションをより有効に活用して空調快適性を向上
し得る空気調和機を提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and has as its object to suppress a decrease in the reliability of a compressor due to gas injection without providing a large-capacity gas-liquid separator. Another object of the present invention is to provide an air conditioner that can improve air-conditioning comfort by effectively utilizing gas injection.
【0009】[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9・11に気液分離
器10を介装し、この気液分離器10と圧縮機1の吸込
側との間に、気液分離器10内の上部側に液冷媒から分
離したガス冷媒を圧縮機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14と、このバイパス配管14
を通しての流路を開閉するバイパス弁15とを設けた空
気調和機であって、気液分離器10内における液冷媒の
液面高さを検出する液面検出手段17L・17M・17
Uと、該液面検出手段17L・17M・17Uで検出さ
れる液面高さが基準高さを超えたときにバイパス弁15
を閉弁方向に作動するガスインジェクション制御手段1
6とを設けていることを特徴としている。The air conditioner according to the first aspect of the present invention includes a liquid pipe 9/11 between the outdoor heat exchanger 8 and the indoor heat exchanger which are connected to the compressor 1 so that the refrigerant can circulate. A gas-liquid separator 10 is interposed, and between the gas-liquid separator 10 and the suction side of the compressor 1, the gas refrigerant separated from the liquid refrigerant in the upper part of the gas-liquid separator 10 is supplied to the compressor 1. A bypass pipe 14 for gas injection to be returned, and the bypass pipe 14
Air conditioner provided with a bypass valve 15 that opens and closes a flow path through the fluid passage, and liquid level detecting means 17L, 17M, and 17 for detecting the liquid level of the liquid refrigerant in the gas-liquid separator 10.
U and the bypass valve 15 when the liquid level detected by the liquid level detecting means 17L / 17M / 17U exceeds the reference level.
Injection control means 1 for operating the valve in the valve closing direction
6 is provided.
【0010】上記構成の空気調和機においては、液面検
出手段17L・17M・17Uで検出される気液分離器
10内の液面高さが基準高さを超えると、バイパス弁1
5が閉弁方向に作動され、これにより、バイパス弁15
が閉弁状態になるとガスインジェクションが停止する。
また、バイパス弁15が、後述するように、全開状態と
全閉状態との間の中間開度に設定可能なものであれば、
上記した閉弁方向の作動で、例えば中間開度まで開度を
減少させるように制御することも可能である。この場合
には、バイパス配管14を通しての流路が絞られて圧縮
機1から気液分離器10内に作用する吸引力が低下する
結果、液冷媒の吸い出しが生じにくくなる。In the air conditioner having the above structure, when the liquid level in the gas-liquid separator 10 detected by the liquid level detecting means 17L, 17M, 17U exceeds the reference height, the bypass valve 1
5 is operated in the valve closing direction, whereby the bypass valve 15
When the valve is closed, gas injection stops.
If the bypass valve 15 can be set at an intermediate opening between the fully open state and the fully closed state, as described later,
In the above-described operation in the valve closing direction, it is also possible to perform control so as to reduce the opening to an intermediate opening, for example. In this case, the flow path through the bypass pipe 14 is narrowed, and the suction force acting on the inside of the gas-liquid separator 10 from the compressor 1 is reduced, so that the suction of the liquid refrigerant hardly occurs.
【0011】したがって、例えば、バイパス弁15を全
開状態としてガスインジェクションを行うときに、イン
ジェクションガス中に液冷媒が混入するおそれを生じ始
める高さを予め求めて基準高さとして設定しておくこと
により、液面高さがこの基準高さを超えたときにはガス
インジェクションが自動的に停止され、或いは、液冷媒
の混入を抑制したガスインジェクション状態に切換わる
ので、容量が過大な気液分離器を設けずとも、圧縮機で
の液圧縮の発生が抑制され、圧縮機の信頼性が確保され
る。Therefore, for example, when gas injection is performed with the bypass valve 15 fully opened, the height at which the risk of liquid refrigerant being mixed into the injection gas is determined in advance and set as the reference height. When the liquid level exceeds this reference height, the gas injection is automatically stopped or switched to the gas injection state in which mixing of the liquid refrigerant is suppressed, so that a gas-liquid separator with an excessive capacity is provided. At least, the occurrence of liquid compression in the compressor is suppressed, and the reliability of the compressor is ensured.
【0012】請求項2の空気調和機は、上記バイパス弁
15が、全閉状態と全開状態との間の中間開度に設定可
能であることを特徴としており、このようなバイパス弁
15を備えた空気調和機においては、例えば請求項3の
ように、液面検出手段17L・17M・17Uで検出さ
れる液面高さが基準高さよりも低いときにバイパス弁1
5を全開状態とする一方、基準高さを超えて上限高さに
達するまでは、バイパス弁15を閉弁方向に作動して中
間開度に設定し、上限高さを超えたときにバイパス弁1
5を全閉状態とする制御を上記ガスインジェクション制
御手段16が行う構成とすることが可能である。The air conditioner according to claim 2 is characterized in that the bypass valve 15 can be set to an intermediate opening between a fully closed state and a fully open state, and is provided with such a bypass valve 15. In the air conditioner described above, when the liquid level detected by the liquid level detecting means 17L, 17M, 17U is lower than the reference level, for example,
5 is fully opened, while the bypass valve 15 is operated in the valve closing direction to set the intermediate opening until the upper limit is reached beyond the reference height. 1
It is possible to adopt a configuration in which the above-mentioned gas injection control means 16 performs control for bringing the 5 into a fully closed state.
【0013】このように、液面高さが基準高さを超えて
も、上限高さに達するまではバイパス弁15を中間開度
に設定することで、前記したように、圧縮機1から気液
分離器10内に作用する吸引力の低下によって、インジ
ェクションガス中への液冷媒の混入が抑えられたガスイ
ンジェクションを行うことができる。したがって、能力
が向上した運転をより広い範囲にわたって行うことが可
能となる。As described above, even if the liquid level exceeds the reference level, by setting the bypass valve 15 to the intermediate opening degree until the liquid level reaches the upper limit level, as described above, the air from the compressor 1 is discharged from the compressor 1. Due to a decrease in the suction force acting in the liquid separator 10, gas injection can be performed in which mixing of the liquid refrigerant into the injection gas is suppressed. Therefore, it is possible to perform the operation with improved performance over a wider range.
【0014】一方、中間開度に設定可能なバイパス弁1
5を備える空気調和機においては、請求項4のように、
液面検出手段17L・17M・17Uで検出される液面
高さが基準高さを超えたときにバイパス弁15を全閉状
態とする一方、基準高さとこの基準高さよりも低い目標
高さ領域との間のときにバイパス弁15の開度を減少さ
せ、目標高さ領域よりも低いときにバイパス弁15の開
度を増加させる制御をガスインジェクション制御手段1
6で行うように構成することも可能である。On the other hand, a bypass valve 1 that can be set to an intermediate opening degree
In the air conditioner provided with 5, as in claim 4,
While the bypass valve 15 is fully closed when the liquid level detected by the liquid level detecting means 17L, 17M, 17U exceeds the reference height, the reference height and a target height area lower than the reference height are set. The gas injection control means 1 controls the opening degree of the bypass valve 15 to decrease when the time is less than the target height and to increase the opening degree of the bypass valve 15 when the opening degree is lower than the target height region.
6, it is also possible to configure.
【0015】この場合、液面高さが基準高さよりも低い
目標高さ領域で保持されるような制御状態を得ることが
できる。つまり、液面高さが目標高さ領域よりも低いと
きに、バイパス弁15の開度を増加させるとインジェク
ションガス流量が増加し、これに伴って、気液分離器内
の液面高さが上昇する。一方、基準高さと目標高さ領域
との間でバイパス弁15の開度を減少させると、インジ
ェクションガス流量が減少し、これに伴って液面高さは
低くなる。In this case, it is possible to obtain a control state in which the liquid level is maintained in the target height region lower than the reference height. That is, when the liquid level height is lower than the target height range, increasing the opening degree of the bypass valve 15 increases the injection gas flow rate, and accordingly, the liquid level height in the gas-liquid separator increases. Rise. On the other hand, when the opening of the bypass valve 15 is reduced between the reference height and the target height region, the flow rate of the injection gas is reduced, and the liquid level is reduced accordingly.
【0016】したがって、目標高さ領域を挟んで上記し
た開度の増減制御が行われることで、液面高さは目標高
さ領域に保持されるような制御状態となる。このとき、
これに対応して、バイパス弁15の開度およびインジェ
クションガス流量も略一定に保持されることになって、
インジェクションガス流量の変化に伴う空調能力の変動
が抑えられるので、空調快適性が維持される。Therefore, by performing the above-described control for increasing / decreasing the opening with the target height region interposed therebetween, the liquid level is controlled to be maintained in the target height region. At this time,
Correspondingly, the opening of the bypass valve 15 and the flow rate of the injection gas are also kept substantially constant.
Since the fluctuation of the air conditioning capacity due to the change of the injection gas flow rate is suppressed, the air conditioning comfort is maintained.
【0017】なお、請求項5の空気調和機は、圧縮機1
がインバータ制御によって圧縮能力可変な圧縮機である
ことを特徴としており、このような空気調和機では、最
大負荷時に必要な冷媒循環量を見込んで多量の冷媒が冷
媒循環回路に充填されるが、この冷媒量に比して容量の
小さな気液分離器を採用することができるので、装置の
小形化や低コスト化の面においてより顕著な効果を得る
ことができる。The air conditioner according to claim 5 is the compressor 1
Is characterized by a compressor with a variable compression capacity by inverter control.In such an air conditioner, a large amount of refrigerant is charged into the refrigerant circulation circuit in anticipation of the required amount of refrigerant circulation at the maximum load. Since a gas-liquid separator having a smaller capacity than the amount of the refrigerant can be employed, more remarkable effects can be obtained in terms of downsizing of the apparatus and cost reduction.
【0018】[0018]
【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。Next, a specific embodiment of the air conditioner of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
【0019】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。FIG. 1 is a refrigerant circuit diagram showing a configuration inside an outdoor unit in a separate type air conditioner. As shown
A compressor 1 is installed in the outdoor unit, and a discharge pipe 2 of the compressor 1 and a suction pipe 4 provided with accumulators 3, 3 are connected to a four-way switching valve 5, respectively. . The compressor 1 has an inverter 1a for controlling the rotation speed, that is, the compression capacity.
【0020】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、第1液管9と気液分離器10と第2液管11
とが接続されている。なお、第1液管9には、後述する
暖房運転時における過熱度制御を行う際に駆動される第
1電動弁12が減圧機構として介設されている。また、
第2液管11には、後述する冷房運転時に駆動される第
2電動弁13が介設されている。The four-way switching valve 5 is connected to a first gas pipe 6 at one switching port and a second gas pipe 7 to the other switching port. An outdoor heat exchanger 8 is connected to the second gas pipe 7.
First, the first liquid pipe 9, the gas-liquid separator 10, and the second liquid pipe 11
And are connected. The first liquid pipe 9 is provided with a first electric valve 12 that is driven when performing superheat control during a heating operation described later as a pressure reducing mechanism. Also,
The second liquid pipe 11 is provided with a second electric valve 13 that is driven during a cooling operation described later.
【0021】この第2液管11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ている。Although not shown, an indoor unit equipped with an indoor heat exchanger is connected between the end of the second liquid pipe 11 and the end of the first gas pipe 6 through a communication pipe. Thus, a refrigerant circulation circuit is formed in which the refrigerant discharged from the compressor 1 passes through the outdoor heat exchanger 8 and the indoor heat exchanger and is returned to the compressor 1.
【0022】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。That is, when the compressor 1 is operated with the four-way switching valve 5 positioned at the switching position as shown by the solid line in the figure, the refrigerant discharged from the compressor 1 circulates along the solid line arrow in the figure,
At this time, while the outdoor heat exchanger 8 functions as an evaporator and absorbs heat from the outside, the indoor heat exchanger functions as a condenser, and the heat is radiated to perform indoor heating.
【0023】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。On the other hand, by switching the four-way switching valve 5 from the above,
By circulating the refrigerant discharged from the compressor 1 along the dashed arrow in the drawing, a cooling operation is performed in which the outdoor heat exchanger 8 functions as a condenser and the indoor heat exchanger functions as an evaporator.
【0024】前記第1液管9と第2液管11との間に介
装されている気液分離器10は、さらに、バイパス配管
14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14には、電動弁よりなるバイパス弁15が
介設されている。The gas-liquid separator 10 interposed between the first liquid pipe 9 and the second liquid pipe 11 is further connected to an intermediate port of the compressor 1 by a bypass pipe 14. A bypass valve 15 composed of a motor-operated valve is interposed in 14.
【0025】密閉容器状の気液分離器10内において
は、第1液管9と第2液管11とがこの気液分離器10
の底部に近接する位置に開口する一方、バイパス配管1
4は気液分離器10の上壁近傍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11からこの気
液分離器10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10内
で上下に分離し、分離した液冷媒が第1液管9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9からの冷媒は、気液分離器10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11へ
と供給される。In the closed vessel-shaped gas-liquid separator 10, the first liquid pipe 9 and the second liquid pipe 11 are connected to the gas-liquid separator 10.
Opening at a position close to the bottom of the
Reference numeral 4 denotes an opening at a position near the upper wall of the gas-liquid separator 10. Thus, for example, the refrigerant that has flowed into the gas-liquid separator 10 from the second liquid pipe 11 during the heating operation, if a gas component is mixed therein, is converted into a gas phase and a liquid phase. The liquid refrigerant separated vertically is supplied to the first liquid pipe 9. Also, during the cooling operation, similarly, the refrigerant from the first liquid pipe 9 is vertically separated into a gas phase and a liquid phase in the gas-liquid separator 10, and the separated liquid refrigerant is supplied to the second liquid pipe. 11 is supplied.
【0026】一方、気液分離器10内で上部側に分離し
たガス冷媒は、前記したバイパス弁15が開弁されてい
れば、バイパス配管14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(以
下、このバイパス配管14を通して気液分離器10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)。On the other hand, the gas refrigerant separated upward in the gas-liquid separator 10 is returned to the compressor 1 through the bypass pipe 14 if the above-mentioned bypass valve 15 is opened.
The gas refrigerant is compressed and discharged by the compressor 1 together with the gas refrigerant returned through the accumulator 3 (hereinafter, the gas refrigerant in the gas-liquid separator 10 is returned to the compressor 1 through the bypass pipe 14). Driving is called gas injection.)
【0027】上記のようなガスインジェクションを行う
ことにより、前述したように、冷凍能力が増加した暖房
運転あるいは冷房運転を行うことができる。しかしなが
ら、このようなガスインジェクションを併用した運転に
おいて、気液分離器10内での液冷媒の量が増加し、そ
の液面高さがバイパス配管14の開口端に近づいてくる
と、バイパス配管14を通して圧縮機1に返流されるガ
ス冷媒(以下、インジェクションガスという)中に液冷
媒が混入し易くなる。By performing gas injection as described above, a heating operation or a cooling operation with an increased refrigerating capacity can be performed as described above. However, in the operation using such gas injection, when the amount of the liquid refrigerant in the gas-liquid separator 10 increases and the liquid level approaches the opening end of the bypass pipe 14, the bypass pipe 14 The liquid refrigerant easily mixes into a gas refrigerant (hereinafter, referred to as an injection gas) returned to the compressor 1 through the compressor.
【0028】そこで、本実施形態では、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(図
示せず)とは別に、上記したインジェクションガスへの
液冷媒の混入を防止し得るように、電動弁から成る前記
バイパス弁15の開閉状態を制御するガスインジェクシ
ョン制御装置(ガスインジェクション制御手段)16が
さらに設けられている。Therefore, in the present embodiment, the entire air conditioner is monitored, and while the compression capacity of the compressor 1, that is, the rotation speed thereof, is controlled in accordance with the load, the frequency control is performed.
In addition to an air-conditioning control device (not shown) for controlling the heating operation or the cooling operation, the open / close state of the bypass valve 15 composed of a motor-operated valve is controlled so as to prevent the liquid refrigerant from being mixed into the injection gas. A gas injection control device (gas injection control means) 16 is further provided.
【0029】また、気液分離器10には、複数、図の場
合には3個のフロートスイッチ(液面検出手段)17L
・17M・17Uが、高さ方向の位置を相互に異ならせ
て取り付けられている(以下、下段側から、第1フロー
トスイッチ17L、第2フロートスイッチ17M、第3
フロートスイッチ17Uという)。これら各スイッチ1
7L・17M・17Uからは、気液分離器10内で分離
された液冷媒の液面高さが、各々の取り付け位置に対応
する設定高さを超えているときに、それぞれON信号が
出力される。The gas-liquid separator 10 has a plurality of, in the case shown, three float switches (liquid level detecting means) 17L.
17M and 17U are attached so that their positions in the height direction are different from each other (hereinafter, from the lower side, the first float switch 17L, the second float switch 17M, the third float switch 17M)
Float switch 17U). Each of these switches 1
When the liquid level of the liquid refrigerant separated in the gas-liquid separator 10 exceeds the set height corresponding to each mounting position, an ON signal is output from each of the 7L, 17M, and 17U. You.
【0030】前記ガスインジェクション制御装置16に
よるバイパス弁15の開閉制御は、上記した各フロート
スイッチ17L・17M・17UからのON/OFF信
号に基づいて行われる。以下、その制御手順について図
2を参照して説明する。The opening / closing control of the bypass valve 15 by the gas injection control device 16 is performed based on the ON / OFF signals from the float switches 17L, 17M, and 17U described above. Hereinafter, the control procedure will be described with reference to FIG.
【0031】前記空調制御装置によって冷房または暖房
運転が開始されると、これと同時に、ガスインジェクシ
ョン制御装置16による制御がスタートし、まず、ステ
ップS1において、空調制御装置でガスインジェクショ
ンを併用する運転モード、すなわち、ガスインジェクシ
ョンONの運転モードが選択されているか否かの判別が
行われる。When the cooling or heating operation is started by the air-conditioning control device, the control by the gas injection control device 16 starts at the same time. First, in step S1, an operation mode in which the air-conditioning control device also uses gas injection. That is, it is determined whether or not the operation mode of the gas injection ON is selected.
【0032】ガスインジェクションONのモードが選択
されていれば、次いで、ステップS2において、前記し
た第1フロートスイッチ17LからのON/OFF信号
により、気液分離器10内の液冷媒の液面高さHが、後
述する基準高さHL 以下か否かが判別される。HがHL
以下であれば、ステップS3において、バイパス弁15
を全開にし、その後、前記ステップS1に戻る処理が行
われる。これにより、以降もS1・S2での判別結果に
変化がなければステップS1〜S3の処理が繰り返さ
れ、この結果、バイパス弁15を全開にした状態でガス
インジェクションが実行される。If the gas injection ON mode is selected, then, at step S2, the liquid level of the liquid refrigerant in the gas-liquid separator 10 is determined by the ON / OFF signal from the first float switch 17L. It is determined whether or not H is equal to or less than a reference height H L described later. H is H L
If not, in step S3, the bypass valve 15
Is fully opened, and then the process returns to step S1. Accordingly, if there is no change in the determination results in S1 and S2, the processing of steps S1 to S3 is repeated, and as a result, gas injection is performed with the bypass valve 15 fully opened.
【0033】一方、ステップS2において、液面高さH
が基準高さHL を超えていることが、第1フロートスイ
ッチ17LからON信号が出力されていることによって
判別されると、次いで、ステップS4において、第2フ
ロートスイッチ17MからのON/OFF信号により、
液面高さHが後述する中間高さHM 以下か否かが判別さ
れる。HがHM 以下であれば、ステップS5において、
バイパス弁15を、全開状態よりも開度の小さな第1中
間開度に設定する処理が行われる。その後、前記ステッ
プS1に戻ることにより、このときにはバイパス弁15
を第1中間開度にした状態で、ガスインジェクションが
行われる。On the other hand, in step S2, the liquid level H
Is determined to be greater than the reference height H L by outputting the ON signal from the first float switch 17L, then, in step S4, the ON / OFF signal from the second float switch 17M is output. By
Liquid level height H of whether below mid-height H M to be described later is determined. If H is equal to or less than H M , in step S5,
A process for setting the bypass valve 15 to the first intermediate opening degree smaller than the fully opened state is performed. Thereafter, by returning to step S1, the bypass valve 15
Is set to the first intermediate opening, gas injection is performed.
【0034】また、上記ステップS4において、液面高
さHが中間高さHM も超えていることが判別された場合
には、さらに、ステップS6において、第3フロートス
イッチ17UからのON/OFF信号により、液面高さ
Hが後述する上限高さHU 以下か否かが判別される。H
がHU 以下であれば、ステップS7において、バイパス
弁15を、前記第1中間開度よりも開度の小さな第2中
間開度に設定する処理が行われる。その後、前記ステッ
プS1に戻ることにより、このときにはバイパス弁15
を第2中間開度にした状態で、ガスインジェクションが
行われる。Further, in step S4, if it is judged that the liquid level height H is also beyond mid-height H M further in step S6, ON / OFF of the third float switch 17U the signal, liquid level height H is whether less than the upper limit height H U to be described later is determined. H
Is less than or equal to H U , in step S7, a process of setting the bypass valve 15 to a second intermediate opening smaller than the first intermediate opening is performed. Thereafter, by returning to step S1, the bypass valve 15
Is set to the second intermediate opening, gas injection is performed.
【0035】一方、上記ステップS6において、液面高
さHが上限高さHU を超えていることが判別されたとき
には、ステップS8においてバイパス弁15を全閉状態
にする処理が行われ、したがって、前記空調制御装置で
ガスインジェクションONの運転モードが選択されてい
ても、このときには、ガスインジェクションを強制的に
停止する制御がガスインジェクション制御装置16によ
って行われる。On the other hand, in step S6, when it is discriminated that the liquid level height H is greater than the upper limit height H U, the process of fully closed the bypass valve 15 in step S8 is performed, therefore Even if the operation mode of gas injection ON is selected by the air conditioning control device, at this time, control for forcibly stopping gas injection is performed by the gas injection control device 16.
【0036】なお、空調制御装置でガスインジェクショ
ンONの運転モードが選択されていない場合、或いは、
ガスインジェクションONからOFFへの運転モードの
切換えが行われた場合には、前記ステップS1からステ
ップS8に移行してバイパス弁15を全閉にする処理が
行われる。If the operation mode of the gas injection ON is not selected in the air conditioning control device, or
When the operation mode is switched from the gas injection ON to the OFF, the process proceeds from step S1 to step S8, and a process of completely closing the bypass valve 15 is performed.
【0037】上記したような制御により、下記〜に
示すように、気液分離器10内の液面高さHに応じてバ
イパス弁15の開閉状態が随時切換えられながらガスイ
ンジェクションが継続され、或いは停止される。 H≦HL →バイパス弁全開(ガスインジェク
ションON) HL <H≦HM →第1中間開度 (ガスインジェク
ションON) HM <H≦HU →第2中間開度 (ガスインジェク
ションON) H>HU →バイパス弁全閉(ガスインジェク
ションOFF)With the above-described control, the gas injection is continued while the open / close state of the bypass valve 15 is switched at any time according to the liquid level H in the gas-liquid separator 10 as shown in the following. Stopped. H ≦ H L → bypass valve fully opened (gas injection ON) H L <H ≦ H M → first intermediate opening (gas injection ON) H M <H ≦ H U → second intermediate opening (gas injection ON) H > H U → Bypass valve fully closed (gas injection OFF)
【0038】ここで、まず、基準高さHL について説明
する。Here, the reference height H L will be described first.
【0039】ガスインジェクションは、バイパス配管1
4を通して圧縮機1からの吸引力が作用することによっ
て生じるが、バイパス弁15が全開状態であると、例え
ば圧縮機1を高い運転周波数で運転しているような場
合、その周波数に応じた大きな吸引力が圧縮機1から気
液分離器10内に作用する。このとき、気液分離器10
内における液面とバイパス配管14の開口端とが離れて
いるとしても、液面高さHが開口端に近づいてくると、
上記の吸引力に応じて液冷媒も吸い出され易くなり、イ
ンジェクションガス中への液冷媒の混入を生じてしま
う。Gas injection is performed by the bypass pipe 1
4 is generated by the suction force from the compressor 1 acting through the compressor 4. When the bypass valve 15 is fully opened, for example, when the compressor 1 is operated at a high operation frequency, a large value corresponding to the frequency is used. The suction force acts from the compressor 1 into the gas-liquid separator 10. At this time, the gas-liquid separator 10
Even if the liquid level in the inside and the open end of the bypass pipe 14 are separated, when the liquid level height H approaches the open end,
The liquid refrigerant is also easily sucked out according to the above-mentioned suction force, and the liquid refrigerant is mixed into the injection gas.
【0040】そこで、圧縮機1が最大周波数で運転さ
れ、かつ、バイパス弁15が全開のときのガスインジェ
クションにおいて、インジェクションガス中への液冷媒
の混入を生じない最大液面高さを予め求め、これを基準
高さHL として設定している。そして、この高さに対応
させて、前記した第1フロートスイッチ17Lの取り付
け位置を定めている。Therefore, in the gas injection when the compressor 1 is operated at the maximum frequency and the bypass valve 15 is fully opened, the maximum liquid level height at which the liquid refrigerant is not mixed into the injection gas is obtained in advance. This is set as the reference height HL . The mounting position of the first float switch 17L is determined according to the height.
【0041】さらに、本実施形態では、バイパス弁15
を、全閉状態と全開状態との間の中間開度に設定可能な
電動弁で構成しており、この場合、バイパス弁15の開
度を小さくし、バイパス配管14を通しての流路を絞る
ことによって、気液分離器10内に作用する圧縮機1か
らの吸引力が弱められる。これにより、液面高さHが上
記した基準高さHL を超えたとしても、インジェクショ
ンガス中への液冷媒の混入を生じさせずに、ガスインジ
ェクションを行うことが可能となる。Further, in the present embodiment, the bypass valve 15
Is constituted by a motor-operated valve that can be set to an intermediate opening between the fully closed state and the fully opened state. In this case, the opening degree of the bypass valve 15 is reduced, and the flow path through the bypass pipe 14 is reduced. Thereby, the suction force from the compressor 1 acting in the gas-liquid separator 10 is reduced. Accordingly, even if the liquid level height H exceeds the above-described reference height HL , gas injection can be performed without causing liquid refrigerant to be mixed into the injection gas.
【0042】このような観点で、前記の中間高さHM と
上限高さHU 、また、第1中間開度・第2中間開度が設
定されている。すなわち、バイパス弁15の開度を全開
状態よりも適度に小さくした第1中間開度に設定してガ
スインジェクションを行ったときに、インジェクション
ガス中への液冷媒の混入を生じない最大の液面高さが中
間高さHM として設定され、さらに、第1中間開度より
も小さな第2中間開度にバイパス弁15を設定してガス
インジェクションを行ったときに、インジェクションガ
ス中への液冷媒の混入を生じない最大の液面高さが上限
高さHU として設定されている。From such a viewpoint, the above-mentioned intermediate height H M and upper limit height H U , and the first intermediate opening and the second intermediate opening are set. That is, when the gas injection is performed with the opening of the bypass valve 15 set to the first intermediate opening that is appropriately smaller than the fully opened state, the maximum liquid level at which the liquid refrigerant is not mixed into the injection gas. the height is set as an intermediate height H M, further, when performing a gas injection by setting the bypass valve 15 to a smaller second intermediate opening than the first intermediate opening, the liquid refrigerant to the injection gas maximum liquid level is set as the upper limit height H U that does not cause contamination.
【0043】そして、液面高さHが上限高さHU を超え
たときにだけ、バイパス弁15を全閉にしてガスインジ
ェクションを停止する。[0043] Then, only when the liquid level height H exceeds the upper height H U, the bypass valve 15 is fully closed to stop the gas injection.
【0044】したがって、本実施形態においては、上記
のように液面高さHに応じてバイパス弁15の開閉状態
が制御されることによって、過大な容量の気液分離器を
設けずとも、インジェクションガス中への液冷媒の混入
のないガスインジェクションを行わせることが可能であ
り、したがって、圧縮機における液圧縮が回避され、信
頼性を維持・向上することができる。Therefore, in the present embodiment, by controlling the opening / closing state of the bypass valve 15 in accordance with the liquid level H as described above, the injection can be performed without providing a gas-liquid separator having an excessive capacity. It is possible to perform gas injection without mixing liquid refrigerant into gas, and therefore, liquid compression in the compressor is avoided, and reliability can be maintained and improved.
【0045】しかも、液面高さHが基準高さHU を超え
たとしても、バイパス弁15の開度を全開状態よりも小
さな第1中間開度や第2中間開度とすることで、インジ
ェクションガス中への液冷媒の混入を生じさせずに、ガ
スインジェクションを継続することができるので、ガス
インジェクションをより有効に活用して能力が向上した
空調運転をより広い範囲で行い得るものとなっている。Further, even if the liquid level H exceeds the reference height H U , the opening of the bypass valve 15 is set to a first intermediate opening or a second intermediate opening smaller than the fully opened state, Since gas injection can be continued without causing liquid refrigerant to be mixed into the injection gas, air-conditioning operation with improved capacity through more effective use of gas injection can be performed over a wider range. ing.
【0046】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。Although the specific embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above embodiments, and can be implemented with various modifications within the scope of the present invention.
【0047】例えば、上記形態では、バイパス弁15を
全開状態と全閉状態との間で、予め定められた第1中間
開度や第2中間開度に設定してガスインジェクションを
行うように制御する例を挙げたが、例えば、基準高さH
L を検出するためのフロートスイッチよりも下側に、目
標高さ領域の上限と下限とを各々検出するフロートスイ
ッチを設け、液面高さHが基準高さHL を超えていると
きにはバイパス弁15を全閉にする一方、基準高さHL
と目標高さ領域との間でバイパス弁15の開度を次第に
減少させ、目標高さ領域よりも低いときには開度を次第
に増加させるように、前記ガスインジェクション制御装
置16を構成することも可能である。For example, in the above embodiment, control is performed such that gas injection is performed by setting the bypass valve 15 to a predetermined first intermediate opening or a second intermediate opening between the fully open state and the fully closed state. An example was given, but for example, the reference height H
L below the float switch for detecting the float switch for detecting respectively the upper and lower limits of the target height region provided, the bypass valve when the liquid level height H is greater than the reference height H L 15 is fully closed while the reference height H L
It is also possible to configure the gas injection control device 16 so that the opening of the bypass valve 15 is gradually reduced between the target height region and the opening degree is gradually increased when the opening is lower than the target height region. is there.
【0048】このような制御構成によれば、ガスインジ
ェクション中も大きな能力変動が抑えられて安定した空
調運転を行うことができる。つまり、バイパス弁15の
開度が大きくなるほど、インジェクションガス流量が多
くなるが、これに対して気液分離器10内に流入する液
冷媒中に混在するガス成分が少ないと、気液分離器10
内のガス冷媒量が低下し、その分、液冷媒の量が多くな
る。According to such a control configuration, a large capacity fluctuation is suppressed even during gas injection, and a stable air-conditioning operation can be performed. In other words, as the opening degree of the bypass valve 15 increases, the injection gas flow rate increases. On the other hand, if the gas component mixed in the liquid refrigerant flowing into the gas-liquid separator 10 is small, the gas-liquid separator 10
The amount of gas refrigerant in the inside decreases, and the amount of liquid refrigerant increases accordingly.
【0049】そこで、液面高さHが目標高さ領域よりも
低いときにバイパス弁15の開度を次第に大きくする
と、気液分離器10内の液面高さが高くなり、逆に、目
標高さ領域を超えるときにバイパス弁15の開度を次第
に小さくすると液面高さが低くなる。Therefore, when the opening of the bypass valve 15 is gradually increased when the liquid level H is lower than the target height range, the liquid level in the gas-liquid separator 10 increases, and conversely, the target level increases. When the opening degree of the bypass valve 15 is gradually reduced when exceeding the height range, the liquid level becomes lower.
【0050】したがって、このような制御により、気液
分離器10内では、液冷媒の液面高さが目標高さ領域で
保持されるような制御状態となる。そして、このときの
バイパス弁15の開度も、液面高さに応じた開度で保持
されるようになるので、圧縮機1に返流されるインジェ
クションガス流量もほぼ一定となる。これによって、こ
のインジェクションガス流量に応じて増加する冷凍能力
に大きな変動が生じることが抑えられ、したがって、ガ
スインジェクション中も安定した空調運転を継続するこ
とができる。Therefore, by such control, in the gas-liquid separator 10, a control state is established in which the liquid level of the liquid refrigerant is maintained in the target height region. Since the opening of the bypass valve 15 at this time is also maintained at an opening corresponding to the liquid level, the flow rate of the injection gas returned to the compressor 1 is also substantially constant. This suppresses a large change in the refrigerating capacity that increases in accordance with the injection gas flow rate, and thus enables a stable air-conditioning operation to be continued even during gas injection.
【0051】また、上記のような目標高さ領域を複数箇
所に設定して構成することも可能である。この場合、液
冷媒の液面高さをより低いレベルで保持するようにバイ
パス弁15の開度を制御するときには、インジェクショ
ンガス流量が大きくなって冷凍能力の増加分が大きくな
り、液面高さをより高いレベルで保持するように制御す
るときには、インジェクションガス流量が小さくなって
冷凍能力の増加分は小さくなる。したがって、ガスイン
ジェクションによる冷凍能力の増加量を制御することが
可能になる。It is also possible to configure the target height area as described above at a plurality of locations. In this case, when controlling the opening of the bypass valve 15 so as to maintain the liquid level of the liquid refrigerant at a lower level, the injection gas flow rate increases, and the increase in the refrigerating capacity increases, and the liquid level height increases. Is controlled at a higher level, the injection gas flow rate becomes smaller and the increase in the refrigerating capacity becomes smaller. Therefore, it is possible to control the amount of increase in the refrigeration capacity due to gas injection.
【0052】なお、このような制御において、特に、イ
ンジェクションガス流量をより多くする場合には、例え
ば、図1に示した前記第1液管9と第2液管13とに各
々介設されている第1電動弁12および第2電動弁13
の各開度制御と連動させることで、より安定した制御状
態を得ることができる。In such a control, particularly when the flow rate of the injection gas is increased, for example, the first liquid pipe 9 and the second liquid pipe 13 shown in FIG. First motor-operated valve 12 and second motor-operated valve 13
By linking with each of the opening degree controls, a more stable control state can be obtained.
【0053】すなわち、上記した各電動弁12・13に
対し、例えば暖房運転時には、通常は、第2電動弁13
は全開状態とされ、第1電動弁12が、室外熱交換器8
を通過した後の冷媒の過熱度を一定にするように開度制
御される。このとき、室内熱交換器で凝縮して第2液管
11から気液分離器12を通して第1液管9へと流通す
る過冷却状態の高温高圧の液冷媒は、第1電動弁12通
過時の絞り作用により低温低圧の液冷媒となるが、この
ときに一部は蒸気となり、気液混合状態となって室外熱
交換器8に供給される。That is, for example, during the heating operation, the second motorized valve 13
Is fully opened, and the first motor-operated valve 12 is connected to the outdoor heat exchanger 8.
Is controlled so as to keep the degree of superheat of the refrigerant after passing through. At this time, the supercooled high-temperature and high-pressure liquid refrigerant that is condensed in the indoor heat exchanger and flows from the second liquid pipe 11 to the first liquid pipe 9 through the gas-liquid separator 12 passes through the first motor-operated valve 12. Is converted into a low-temperature and low-pressure liquid refrigerant due to the throttle action.
【0054】これに対し、まず、第2電動弁13である
程度の絞り作用を与えて過冷却状態の高温高圧の液冷媒
を中間圧力まで低下させ、そして、第1電動弁12で、
上記した過熱度一定とする開度制御を行うと、液冷媒に
対する絞り作用が、気液分離器10に流入する前にある
程度与えられることから、この時の絞り作用に応じて液
冷媒中に蒸気が発生し、これによって、気液分離器10
内で分離されるガス成分の量を多くすることができる。On the other hand, first, a certain degree of throttling action is given by the second motor-operated valve 13 to reduce the supercooled high-temperature and high-pressure liquid refrigerant to an intermediate pressure.
When the opening control is performed to maintain the degree of superheat constant, a throttling action on the liquid refrigerant is given to some extent before flowing into the gas-liquid separator 10, so that the vapor in the liquid refrigerant depends on the throttling action at this time. Is generated, whereby the gas-liquid separator 10
It is possible to increase the amount of the gas component separated in the inside.
【0055】したがって、上記のような第1・第2電動
弁12・13での開度制御と連動させることで、インジ
ェクションガス流量を多くした制御状態も安定して維持
することが可能になる。Therefore, by interlocking with the opening control of the first and second electric valves 12 and 13 as described above, it is possible to stably maintain the control state in which the injection gas flow rate is increased.
【0056】さらに、請求項2における中間開度に設定
可能なバイパス弁を設けた空気調和機においては、上記
した各制御構成の他、例えば、液面高さHが前記した基
準高さHL 以下のときのバイパス弁15の開度を、暖房
運転時には全開状態に、冷房運転時には中間開度にする
などの構成とすることも可能である。つまり、ガスイン
ジェクションを併用する運転とこれを行わない運転との
切換時には冷凍能力が大きく変動して空調快適性が損な
われるおそれがあることから、能力が不足気味になり易
い暖房運転時にはバイパス弁を全開にしたガスインジェ
クションを行うものの、能力増加をそれほど必要としな
い冷房運転時には、バイパス弁を中間開度とすること
で、上記した空調快適性の低下を抑えることができる。Further, in the air conditioner having a bypass valve which can be set to an intermediate opening degree according to the second aspect, in addition to the above-mentioned respective control structures, for example, the liquid level H is set to the above-mentioned reference level H L The opening degree of the bypass valve 15 in the following cases may be set to a fully open state during the heating operation, and may be set to an intermediate opening degree during the cooling operation. In other words, when switching between operation using gas injection and operation not using gas injection, the refrigeration capacity may fluctuate greatly and air conditioning comfort may be impaired. At the time of the cooling operation in which the gas injection is fully opened but the capacity does not need to be increased so much, the above-mentioned decrease in the air conditioning comfort can be suppressed by setting the bypass valve to the intermediate opening degree.
【0057】一方、前記実施形態では、気液分離器10
に3個のフロートスイッチ17L・17M・17Uを取
り付けて構成した例を挙げたが、その数に限定されるも
のではなく、例えば請求項1の範囲においては、前記し
た基準高さHU に対応する第1フロートスイッチ17L
のみを設け、そのON/OFF信号に基づいて、電磁弁
より成るバイパス弁に対して、その全開状態と全閉状態
とを切換えるように構成することも可能である。また、
フロートスイッチに代えて、気液分離器10内の液面の
変化に応じた信号を出力するものであれば任意の検出手
段を採用することができる。On the other hand, in the above embodiment, the gas-liquid separator 10
3 has been given an example in which to attach a float switch 17L · 17M · 17U are not to be limited to the number, for example, in the scope of the claims 1, corresponding to the reference height H U described above 1st float switch 17L
It is also possible to provide a bypass valve composed of an electromagnetic valve to switch between a fully open state and a fully closed state based on the ON / OFF signal. Also,
Instead of the float switch, any detecting means that outputs a signal corresponding to a change in the liquid level in the gas-liquid separator 10 can be employed.
【0058】また、前記実施形態では、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
あり、また、上記では、インバータによる圧縮能力可変
な圧縮機1を備える空気調和機を例に挙げたが、請求項
1〜4の範囲においては、圧縮能力一定の圧縮機を設け
て構成される空気調和機にも本発明を適用することがで
きる。もっとも、インバータ制御によって圧縮能力可変
な圧縮機を備える空気調和機では、最大負荷時に必要な
冷媒循環量を見込んで多量の冷媒が冷媒循環回路に充填
されるが、このような空気調和機に本発明を適用するこ
とによって、冷媒量に比して容量の小さな気液分離器を
採用することができるので、装置の小形化や低コスト化
の面においてより顕著な効果を得ることができる。In the above-described embodiment, the separate type air conditioner in which one indoor unit is connected to the outdoor unit is described as an example. However, a multi-type air conditioner configured by connecting a plurality of indoor units to the outdoor unit is described. The present invention can also be applied to an air conditioner, and in the above, an air conditioner including the compressor 1 having a variable compression capacity by an inverter has been described as an example. The present invention can also be applied to an air conditioner provided with a compressor having a constant compression capacity. However, in an air conditioner equipped with a compressor whose compression capacity is variable by inverter control, a large amount of refrigerant is charged into the refrigerant circulation circuit in anticipation of the required amount of refrigerant circulation at the maximum load. By applying the present invention, a gas-liquid separator having a smaller capacity than the amount of refrigerant can be employed, so that more remarkable effects can be obtained in terms of downsizing and cost reduction of the apparatus.
【0059】[0059]
【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、液面検出手段で検出される
気液分離器内の液面高さが基準高さを超えたときに、バ
イパス弁を閉弁方向に作動する制御が行われるので、イ
ンジェクションガス中への液冷媒の混入が抑制された運
転状態を維持することができ、これによって、容量が過
大な気液分離器を設けずとも、圧縮機での液圧縮の発生
が抑制されて圧縮機の信頼性が確保される。As described above, in the air conditioner according to the first aspect of the present invention, the liquid level in the gas-liquid separator detected by the liquid level detecting means exceeds the reference level. At this time, since the control for operating the bypass valve in the valve closing direction is performed, it is possible to maintain the operation state in which the liquid refrigerant is prevented from being mixed into the injection gas, and thereby, the gas-liquid separation having an excessive capacity is performed. Even without providing a compressor, the occurrence of liquid compression in the compressor is suppressed, and the reliability of the compressor is ensured.
【0060】請求項2の空気調和機は、バイパス弁が全
閉状態と全開状態との間の中間開度に設定可能であり、
このようなバイパス弁を備えた空気調和機においては、
例えば請求項3のように、気液分離器内の液面高さが基
準高さを超えても、上限高さに達するまでは、バイパス
弁を中間開度に設定することで、インジェクションガス
中への液冷媒の混入のないガスインジェクションを継続
することができ、これによって、ガスインジェクション
によって能力が向上した運転をより広い範囲にわたって
継続することができる。According to the air conditioner of the second aspect, the bypass valve can be set to an intermediate opening degree between the fully closed state and the fully opened state,
In an air conditioner equipped with such a bypass valve,
For example, even if the liquid level in the gas-liquid separator exceeds the reference level, the bypass valve is set at an intermediate opening degree until the upper limit is reached, so that the injection gas is not discharged. Gas injection without mixing of the liquid refrigerant into the gas injection can be continued, so that the operation whose capacity is improved by the gas injection can be continued over a wider range.
【0061】また、中間開度に設定可能なバイパス弁を
備える空気調和機においては、請求項4のように、液面
高さが、基準高さとこの基準高さよりも低い目標高さ領
域との間のときにバイパス弁の開度を減少させる一方、
目標高さ領域よりも低いときにバイパス弁の開度を増加
させる制御を行うようにすることも可能である。この場
合、液面高さが目標高さ領域に保持されるような制御状
態が得られ、これに対応して、バイパス弁の開度および
インジェクションガス流量も略一定に保持されることに
なって、インジェクションガス流量の変化に伴う空調能
力の変動が抑えられるので、空調快適性が維持される。In an air conditioner having a bypass valve that can be set to an intermediate opening degree, the liquid level height is set between the reference height and a target height region lower than the reference height. In the meantime, while reducing the opening of the bypass valve,
It is also possible to perform control to increase the opening of the bypass valve when it is lower than the target height region. In this case, a control state in which the liquid level is maintained in the target height range is obtained, and in response to this, the opening degree of the bypass valve and the injection gas flow rate are also maintained substantially constant. Since the fluctuation of the air conditioning capacity due to the change of the injection gas flow rate is suppressed, the comfort of the air conditioning is maintained.
【0062】また、請求項5の空気調和機のように、圧
縮機がインバータ制御によって圧縮能力可変な圧縮機で
ある場合には、冷媒回路に充填される冷媒量に比して容
量の小さな気液分離器を採用することができるので、装
置の小形化や低コスト化の面においてより顕著な効果を
得ることができる。Further, when the compressor is a compressor whose compression capacity is variable by inverter control as in the air conditioner of claim 5, the capacity of the compressor is smaller than the amount of refrigerant charged in the refrigerant circuit. Since a liquid separator can be employed, more remarkable effects can be obtained in terms of downsizing of the apparatus and cost reduction.
【図1】本発明の一実施形態における空気調和機の室外
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。FIG. 1 is a refrigerant circuit diagram additionally showing a control block diagram of a configuration inside an outdoor unit of an air conditioner according to an embodiment of the present invention.
【図2】上記空気調和機におけるガスインジェクション
の制御手順を示すフローチャートである。FIG. 2 is a flowchart showing a gas injection control procedure in the air conditioner.
1 圧縮機 8 室外熱交換器 9 第1液管 10 気液分離器 11 第2液管 14 バイパス配管 15 バイパス弁 16 ガスインジェクション制御装置(ガスインジェク
ション制御手段) 17L 第1フロートスイッチ(液面検出手段) 17M 第2フロートスイッチ(液面検出手段) 17U 第3フロートスイッチ(液面検出手段) HL 基準高さ HM 中間高さ HU 上限高さDESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Compressor 8 Outdoor heat exchanger 9 1st liquid pipe 10 Gas-liquid separator 11 2nd liquid pipe 14 Bypass piping 15 Bypass valve 16 Gas injection control device (gas injection control means) 17L 1st float switch (liquid level detection means) 17M 2nd float switch (liquid level detecting means) 17U 3rd float switch (liquid level detecting means) HL reference height H M intermediate height H U upper limit height
Claims (5)
室外熱交換器(8)と室内熱交換器との間の液管(9)
(11)に気液分離器(10)を介装し、この気液分離
器(10)と圧縮機(1)の吸込側との間に、気液分離
器(10)内の上部側に液冷媒から分離したガス冷媒を
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(14)と、このバイパス配管(14)を通
しての流路を開閉するバイパス弁(15)とを設けた空
気調和機であって、気液分離器(10)内における液冷
媒の液面高さを検出する液面検出手段(17L)(17
M)(17U)と、該液面検出手段(17L)(17
M)(17U)で検出される液面高さが基準高さを超え
たときにバイパス弁(15)を閉弁方向に作動するガス
インジェクション制御手段(16)とを設けていること
を特徴とする空気調和機。1. A liquid pipe (9) between an outdoor heat exchanger (8) and an indoor heat exchanger connected to a compressor (1) so as to circulate a refrigerant.
A gas-liquid separator (10) is interposed in (11), and between the gas-liquid separator (10) and the suction side of the compressor (1), an upper side inside the gas-liquid separator (10) is provided. A gas injection bypass pipe (14) for returning gas refrigerant separated from the liquid refrigerant to the compressor (1), and a bypass valve (15) for opening and closing a flow path through the bypass pipe (14) are provided. An air conditioner, a liquid level detecting means (17L) (17) for detecting a liquid level of a liquid refrigerant in a gas-liquid separator (10).
M) (17U) and the liquid level detection means (17L) (17
M) Gas injection control means (16) for operating the bypass valve (15) in the valve closing direction when the liquid level detected at (17U) exceeds the reference level. Air conditioner.
全開状態との間の中間開度に設定可能であることを特徴
とする請求項1の空気調和機。2. The air conditioner according to claim 1, wherein the bypass valve (15) can be set to an intermediate opening between a fully closed state and a fully opened state.
7U)で検出される液面高さが基準高さよりも低いとき
にバイパス弁(15)を全開状態とする一方、基準高さ
を超えて上限高さに達するまでは、バイパス弁(15)
を閉弁方向に作動して中間開度に設定し、上限高さを超
えたときにバイパス弁(15)を全閉状態とする制御を
上記ガスインジェクション制御手段(16)が行うこと
を特徴とする請求項2の空気調和機。3. A liquid level detecting means (17L) (17M) (1
7U), the bypass valve (15) is fully opened when the liquid level detected below the reference level is lower than the reference level.
Is operated in the valve closing direction to set the intermediate opening, and when the gas exceeds the upper limit height, the bypass valve (15) is fully closed by the gas injection control means (16). The air conditioner according to claim 2, wherein
7U)で検出される液面高さが基準高さを超えたときに
バイパス弁(15)を全閉状態とする一方、基準高さと
この基準高さよりも低い目標高さ領域との間のときにバ
イパス弁(15)の開度を減少させ、目標高さ領域より
も低いときにバイパス弁(15)の開度を増加させる制
御を上記ガスインジェクション制御手段(16)が行う
ことを特徴とする請求項2の空気調和機。4. A liquid level detecting means (17L) (17M) (1
7U), the bypass valve (15) is fully closed when the liquid level detected above the reference height exceeds the reference height, while the bypass valve (15) is between the reference height and a target height region lower than the reference height. The gas injection control means (16) performs control to decrease the opening of the bypass valve (15) and increase the opening of the bypass valve (15) when the opening is lower than the target height region. The air conditioner according to claim 2.
圧縮能力可変な圧縮機であることを特徴とする請求項1
から4のいずれかに記載の空気調和機。5. The compressor according to claim 1, wherein the compressor is a compressor having a variable compression capacity controlled by an inverter.
5. The air conditioner according to any one of items 1 to 4.
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32228797A JPH11142001A (en) | 1997-11-06 | 1997-11-06 | Air conditioner |
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| JP32228797A JPH11142001A (en) | 1997-11-06 | 1997-11-06 | Air conditioner |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11142001A true JPH11142001A (en) | 1999-05-28 |
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ID=18141959
Family Applications (1)
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| JP32228797A Pending JPH11142001A (en) | 1997-11-06 | 1997-11-06 | Air conditioner |
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| JP (1) | JPH11142001A (en) |
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