JPS6251383B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、能力制御圧縮機を用いた冷房機に関
するもので、圧縮機の高低２段階出力に応じて、
適正な冷凍サイクルを構成し、負荷に応じた冷房
能力を得る、効率のよい冷房機を提供することを
目的としている。

例えば、極数変換圧縮機により冷媒吐出量を負
荷に応じて変化させる場合、４極時は２極時に比
べて、圧縮機回転数が半分になり、冷媒吐出量を
半減させるため、低負荷に応じて、効率よい運転
を行うことができる。

しかし、この場合４極時において、吐出圧力が
低下するため、絞り抵抗の入口で、過冷却度が小
さく、冷房能力が低下して、成積係数が低下す
る。更に、冷房負荷の異なる２極運転時と、４極
運転時では冷凍サイクル内に必要とする適正な冷
媒量が異なるため、単に極数変換圧縮機を使用し
ても必ずしも効率のよい運転を行えるものではな
かつた。

更に、低負荷の４極運転時に蒸発器内で冷媒が
完全に蒸発しきれず、圧縮機に戻るいわゆる液バ
ツク現象が生じるなどの欠点を有していた。ま
た、冷房負荷が更に小さい場合、圧縮機が発停を
繰り返すが、圧縮機始動時、蒸発器に留り込んだ
液冷媒を圧縮機が液圧縮するという欠点を有して
いた。特に、このような運転条件では圧縮機吸入
冷媒の過熱度が小さく、湿り圧縮気味であるた
め、顕著な欠点として指摘されていた。

また冷房機の運転効率を上げる方式として、絞
り抵抗入口の冷媒管と、圧縮機吸入管を熱交換さ
せて、絞り抵抗入口の冷媒の過冷却度を増加させ
る方法が公知である。

しかし、この方式を極数変換圧縮機の冷媒回路
に応用すると、４極時には、過冷却度も過熱度も
大きく取れるが、２極運転時には、もともと過冷
却度も過熱度も大きく、圧縮機の吐出温度が高い
ため更に過熱度が大きくなり、吐出冷媒温度が高
くなりすぎるという欠点を有していた。

本発明は以上の点に鑑みなされたもので、以下
図によつて詳細を説明する。第１図は本発明の極
数変換圧縮機搭載の冷媒回路である。１は極数変
換圧縮機、２は凝縮器、３は第一減圧器、４は蒸
発器で冷媒回路を構成している。７は前記第一減
圧器３と蒸発器４の間に設け、圧縮機１の２極運
転時に開成する第１電磁開閉弁であり、５はこの
開閉弁７と並列に設けた第二の減圧器、８はアキ
ユームレータで、上記圧縮機１から直ちに凝縮器
２に入る吐出回路１３から分岐し、途中絞り抵抗
９を設け、該アキユームレータ８内を通過し吐出
回路１３と合流する分岐回路１４を連通状態に形
成している。１０は上記蒸発器４の中間部に設け
た分岐部で、途中に二方電磁開閉弁１１を設ける
とともに、上記アキユームレータ８内を蛇行させ
た伝熱管１２に至り、かつ上記圧縮機１の吸入管
１６と接続する低圧冷媒管１５を分岐接続してい
る。１７は蒸発器側吸入管で、上記吸入管１６に
連通接続している。

次に本発明の作用について説明する。圧縮機１
より吐出された冷媒は、直ちに凝縮器２に入る吐
出回路１３とアキユームレータ８に入つた後、絞
り抵抗９を通つて、凝縮器２に入る分岐回路１４
に分岐される。さらに蒸発器４の中間部に設けた
分岐部１０に低圧冷媒管１５が接続され、該管１
５の冷媒ガスは二方電磁開閉弁１１を通り、前述
のアキユームレータに入り、伝熱管１２により吐
出ガス冷媒と熱交換状態をなした後吸入管１６に
合流して圧縮機１に吸入される冷媒回路と、蒸発
器側吸入管１７から吸入管１６を通り圧縮機１吸
入される冷媒回路の並列回路を形成する。

通常の冷房負荷が大きめの時、即ち、２極運転
時は、二方電磁開閉弁１１を閉成しているため、
蒸発器４において蒸発した冷媒はアキユームレー
タ８内の伝熱管１２を通過せず直接全循環冷媒が
蒸発器側吸入管１７から圧縮機１に吸入されるた
め、圧縮機１から吐出された冷媒の一方は常にア
キユームレータ８内に流入するが、蒸発器４から
の低圧・低温冷媒が流入しないため、吐出冷媒と
吸入冷媒の熱交換がなくなり吐出冷媒は液化せ
ず、従来と同様の冷凍サイクルを構成する。

冷房負荷が小さめの時、即ち、４極運転時は圧
縮機回転数が低く、従つて冷媒循環量が少いため
冷媒の絞り抵抗を大きくする必要があり、電磁開
閉弁７を閉成す。同時に二方電磁開閉弁１１を開
成し、アキユームレータ８内の伝熱管１２に蒸発
器４内の低圧・低温冷媒を流入させる。このた
め、圧縮機から吐出され、分岐した一方の高温高
圧冷媒は、伝熱管１２により、アキユームレータ
８内に液化され溜る。高圧側のアキユームレータ
８の出口管には、絞り抵抗９が配設されているた
め、この管の冷媒流量は、他方の吐出管１３より
非常に少ないため、吸入冷媒のスーパーヒートを
大きく変えることなく、２極運転時と同レベルの
スーパーヒートを維持できる。

このようにすると極数変換時にはアキユームレ
ータ内に液冷媒が溜り、冷凍サイクル中の循環冷
媒量を調整できる。すなわち、４極運転時はアキ
ユームレータ８内に冷媒が溜るため、２極運転時
に比し凝縮器２、蒸発器４他配管内の冷媒分布量
が少くなり、負荷に応じた効率のよい運転を行え
る。

したがつて本発明によれば、冷房負荷が小さい
場合、従来、湿り圧縮気味であつたものを、循環
冷媒量を少なくすることと、アキユームレータ内
での吸入冷媒の熱交換によつてスーパーヒートを
必要量取れることにより上記欠点が解消される。
同時に負荷に見合つた適正な冷媒量で運転するこ
とができることによりサイクルの成績係数が向上
する。

また、圧縮機の発停において蒸発器に溜つた冷
媒が再起動時、圧縮機に流れ込み、大きな起動員
荷となつていたものを、本発明の場合、圧縮機停
止時は室内の負荷が小さいため、４極運転してお
り、アキユームレータ内に冷媒が溜つている場合
であるため、圧縮機への急激な液冷媒を含んだ冷
媒の流入がなく、圧縮機の保護装置として機能す
ると共に、起動時の負荷を軽減することができ
る。

また、圧縮機の停止中、冷媒液が低圧側に流れ
続け、蒸発器内で再び凝縮し、蒸発器を暖め冷凍
効果を減少させ、前述の液圧縮を行うという欠点
に対しては、本発明のアキユームレータが圧縮機
の吐出側にあるため、圧縮機停止時の低圧側への
冷媒流入を微量に押えることができると共に、再
起動時の損失を最少に抑えることができる。

以上本発明の効果を極数変換圧縮機を例として
説明したが、本発明は極数変換のみならず、圧縮
機の出力を高低段階的に変えるものに対しても同
様な効果があるものである。

【図面の簡単な説明】

図は本発明による空気調和機の冷媒回路を示す
図である。 図中、７は電磁開閉弁、８はアキユームレー
タ、９は絞り抵抗、１０は分岐部、１２は伝熱管
である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 圧縮機モータを２極、４極に切換え可能な能
   力可変圧縮機、凝縮器、第一減圧器、第二減圧
   器、蒸発器を順次連結して成る空気調和機におい
   て、圧縮機吐出冷媒を並列状態に分岐し、一方を
   アキユムレータに導き、該アキユームレータを通
   過後他方の吐出冷媒と合流し凝縮器に入る回路を
   構成し、一方蒸発器の途中より低圧冷媒管を分岐
   させ、該管に二方電磁開閉弁と伝熱管を介してア
   キユームレータを通過後蒸発器吸入管と合流し圧
   縮機へ吸入する冷媒回路と、第二減圧器と並列に
   電磁開閉弁を備えた冷媒回路を構成し、圧縮機の
   高出力運転時は電磁開閉弁を開成し、二方電磁開
   閉弁を閉成した運転を行い、圧縮機低出力運転時
   は電磁開閉弁を閉成し、二方電磁開閉弁を開成
   し、圧縮機からの吐出冷媒と二方電磁開閉弁を通
   過する低圧冷媒をアキユームレータ内にて熱交換
   させることを特徴とする空気調和機。 ２ 圧縮機吐出側のアキユームレータ出口管に絞
   り抵抗を備えたことを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載の空気調和機。