JPS63189748A - 冷凍装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 本発明は能力可変型圧縮機にインジェクション冷却手段
を設けた冷房機や冷暖房機等の冷凍装置に関する。

（ロ）従来の技術 能力可変型圧縮機にインジェクション冷却手段を設けた
装置が特公昭６１−８９０３号公報で提示されている。

かかる提示の装置は、熱負荷が小きい時にインジェクシ
ョン冷却手段を働かせないで圧縮機を低能力で運転させ
、熱負荷が大きい時にインジェクション冷却手段を働か
せると共に圧縮機を高能力で運転させるものであった。

（ハ）発明が解決しようとする問題点 上記公報で提示の装置は、圧縮機の能力制御とインジェ
クション制御とを熱負荷の大小によってコントロールす
るものであった為、例えば冷房運転時に冷房負荷が小さ
くても凝縮器の放熱フィンや伝熱パイプが汚れたり、凝
縮器でエアーショートが生じたつ、冷媒ガスが漏れてガ
ス欠になったりすると圧縮機の密閉容器内が過熱してし
まう問題点を有していた。

本発明はかかる問題点を解決した冷凍装置を提供するも
のである。

（ニ）問題点を解決するための手段 本発明は、インジェクション回路の開閉弁を吐出冷媒温
度が第１設定値を下回わると閉め、この第１設定値より
も高い第２設定値を上回わると開ける弁制御手段と、第
２設定値よりも高い第３設定値を上回わると能力可変型
圧縮機の能力を下げる能力制御手段とを設けるようにし
たものである。

（＊）作用 吐出冷媒温度が第１設定値（６０″Ｃ）以下の時には開
閉弁が閉じてインジェクション回路に液冷媒が僅かしか
流れず、圧縮機の吐出冷媒が凝縮器−減圧素子→蒸発器
→圧縮機へと循環する。

そして、吐出冷媒温度が第２設定値（７０°Ｃ）以上に
なると開閉弁が開いて凝縮器で凝縮された液冷媒の一部
がインジェクション回路を通って圧縮機に所定量導入さ
れ、圧縮途中の冷媒が冷却される。

かかるインジェクション作用でも吐出冷媒温度が上昇し
て第３設定値（１１５°Ｃ）以上になると、能力可変型
圧縮機の能力を下げて圧縮機の限界温度（１２０″Ｃ）
を超えないように抑えられる。

（へ）実施例 図面に基づいて説明すると、第１図において、（１）は
能力可変型圧縮機、（２）は冷暖流路切換用の四方弁、
（３）は冷房時に凝縮器として暖房時に蒸発器として作
用する室外熱交換器、（４）は第１毛細管（５）と第２
毛細管（６）とからなる減圧素子、（７）は冷房時に蒸
発器として暖房時に凝縮器として作用する室内熱交換器
、（８）は気液分離器、（９）は一端が第１毛細管（５
）と第２毛細管（６）との間に接続されると共に他端が
圧縮機（１）の圧縮室に連通され、且つ開閉弁（１０）
と主インジェクション毛細管（１１）と補助インジェク
ション毛細管（１２）とを有するインジェクション回路
である。

（１３）は圧縮機（１）の吐出管（１４）に設けられた
センサ（１５）からの信号を入力して吐出冷媒温度を検
出する温度検出手段、（１６）はこの温度検出手段の出
力値と温度設定値とを比較する判別手段、（１７）はこ
の判別手段の出力を入力し、吐出冷媒温度が第１設定値
ｔ　、（６０″Ｃ）を下回わると開閉弁（１０）を閉め
、第２設定値ｔ　、（７０°Ｃ）を上回わると開閉弁（
１０）を開ける弁制御手段、（１８）は判別手段（１６
）の出力を入力し吐出冷媒温度が第３設定値ｔｓ（１１
０°Ｃ）を上回わると圧縮機（１）の運転周波数を１２
０Ｈｚから５Ｈｚきざみに順次落として能力を下げる能
力制御手段で、これら手段はマイクロコンピュータから
なる制御器（１９）内に組み込まれている。

本発明装置は以上の如く構成されており、四方弁（２）
を実線状態（第１図）にセットして圧縮機（１〉を運転
する冷房運転動作を第２図のフローチャート及び第３図
の動作説明図に基づいて述べる。冷房運転当初には室内
温度を急速に下げるために圧縮機（１〉は最大運転周波
数１２０Ｈｚで運転きれ、圧縮機（１）の吐出冷媒が四
方弁（２）−室外熱交換器（３）−減圧素子（４）−室
内熱交換器（７）−四方弁（２）−気液分離器（８）−
圧縮機（１）と循環し、室外熱交換器（３）が凝縮器と
して、室内熱交換器（７〉が蒸発器として夫々作用し室
内が冷房される。この時、吐出冷媒温度が第２設定値ｔ
、（７０°Ｃ）以下にある為、開閉弁（１０）は閉じて
おり、主インジェクシ！ン毛細管（１１）と補助インジ
ェクション毛細管（１２）とが直列関係にある為、イン
ジェクション回路（９）には液冷媒が僅かしか流れず、
圧縮機（１）はほとんど冷却されない。

かかる冷房運転中、冷房負荷が大きくなって吐出冷媒温
度が第１設定値ｔ　＋（６０°Ｃ）を超え、更に第２設
定値ｔ　、（７０℃）を上回わるとセンサ（１５）一温
度検出手段（１３）−判別手段（１６）−弁制御手段（
１７）と順次信号が出力されて開閉弁（１０〉が開き、
第１毛細管（５〉を通った液冷媒の一部が主インジェク
ション毛細管（１１）と開閉弁（１０）とを通って圧縮
機（１）の圧縮室内に所定量導入きれ、圧縮途中の冷媒
が冷却される。

又、かかるインジェクション冷却を行ないながら冷房運
転している際、室外熱交換器（３）の放熱フィンや伝熱
パイプが汚れたり、室外熱交換器（３）でエアーショー
トが生じたり、冷媒ガスが漏れてガス欠になったりする
と吐出冷媒温度が上昇するようになり、第３設定値ｔ、
（１１０℃）を上回わるとセンサ（１５）一温度検出手
段（１３）−判別手段（１６）−能力制御手段（１８）
と順次信号が出力されて圧縮機（１）の運転周波数が１
２０Ｈｚから１１５Ｈｚ、　　１１０Ｈｚへと５Ｈｚき
ざみに順次下がり、吐出冷媒温度が第３設定値ｔｓ（１
１０°Ｃ）を下回わるまで圧縮機（１）の能力がダウン
される。

このように、液冷媒を圧縮機（１）にインジェクション
する冷却手段と、圧縮機（１）の能力をダウンきせる能
力制御手段とを組み合わせることにより、吐出冷媒温度
が圧縮機（１）の限界温度１２０℃を超えないように抑
制される。

尚、補助インジェクション毛細管（１２）を開閉弁（１
０）と並列に設けたのは、開閉弁（１０）を開けた際に
インジェクション回路（９）より圧縮機（１）の圧縮室
に急激な圧力が加わらないようにするためである。

又、暖房運転時は四方弁（２）を破線状態に切換えるこ
とにより、圧縮機（１）の吐出冷媒が四方弁（２）−室
内熱交換器（７）−減圧素子（４）−室外熱交換器（３
）−四方弁（２）−気液分離器（８）−圧縮機（１）と
循環し、室外熱交換器（３）が蒸発器として、室内熱交
換器（７）が凝縮器として夫々作用し室内が暖房される
。かかる暖房運転時にも上述の冷房運転時と同様に第１
設定値ｔ８、第２設定値ｔ、により開閉弁（１０）が開
閉されると共に、第３設定値ｔ１により圧縮機（１）の
能力が制御される。

尚、上記実施例では圧縮機（１）の能力可変方式として
運転周波数が変わるインバータ方式を用いたが、この代
わりに極数変換方式やアンローダ方式やパワーセーブ方
式等を用いても良い。

（ト）発明の効果 本発明によれば、吐出冷媒温度と第１〜第３設定値（ｔ
＋＜ｔｓ＜ｔｓ）とを比較して、液冷媒の一部を圧縮機
に導くインジェクション手段だけでは吐出冷媒温度の上
昇を抑えきれない時、圧縮機の能力を下げて吐出冷媒温
度を下げるようにしたので、圧縮機を保護しながらも冷
暖房運転を継続させることができ、室内を快適に冷暖房
することができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すもので、第１図は冷凍装置
の冷媒回路図、第２図はフローチャート、第３図は動作
説明因である。 （１）・・・能力可変型圧縮機、　（３）・・・凝縮器
（蒸発器）、（４）・・・減圧素子、　（７）・・・蒸
発器（凝縮器）、（９）・・・インジェクション回路、
（１０）・・・開閉弁、（１７）・・・弁制御手段、　
（１８〉・・・能力制御手段、　（１９）・・・制御器
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）　能力可変型圧縮機と凝縮器と減圧素子と蒸発器
   とを順次環状に接続した冷凍装置において、凝縮器で凝
   縮された液冷媒の一部を開閉弁を介して圧縮機に導入し
   て圧縮機の吐出冷媒温度を下げるインジェクション回路
   と、圧縮機と開閉弁とを制御する制御器とを設けると共
   に、この制御器には開閉弁を吐出冷媒温度が第１設定値
   を下回わると閉め、この第１設定値よりも高い第２設定
   値を上回わると開ける弁制御手段と、前記第２設定値よ
   りも高い第３設定値を上回わると能力可変型圧縮機の能
   力を下げる能力制御手段とを設けるようにしたことを特
   徴とする冷凍装置。